1、工程概況
尉氏至許昌段高速公路No.2標(biāo)段, 跨開封市尉氏縣南曹和蔡莊兩鎮(zhèn)。本標(biāo)段有大橋1座，中橋2座，分離立交5座。共計先張預(yù)應(yīng)力低高度箱梁（以下簡稱箱梁）320片，其中16米箱梁118片，20米箱梁202片。
作為橋梁主要承重構(gòu)件的箱梁僅有少量米石混凝土相連，沒有濕接縫和橫隔板，其整體性較T梁差。所以，箱梁質(zhì)量在橋梁施工中尤為重要。影響預(yù)制箱梁質(zhì)量的主要因素有：施工工藝，原材料質(zhì)量，施工人員的業(yè)務(wù)水平和素質(zhì)等。本文只對施工工藝進行淺顯的分析。
由于設(shè)計追求較大的挖空率，箱梁各部分厚度很薄，底板厚度只有18cm，稍有不慎極易出現(xiàn)施工缺陷，因而研究改進箱梁預(yù)制施工工藝非常必要。
2、施工工藝
2、1模板
2、1、1側(cè)模
整體式模板即用高強度配筋混凝土按箱梁外形尺寸做成的槽式模板，多數(shù)以光滑混凝土面或水磨石作為模板面。這種模板不會漏漿，不易變形，不需支立和拆除，節(jié)省大量人工和工時，制作和使用成本低。但本標(biāo)段箱梁尺寸多變（見箱梁尺寸表），整體式模板的改造次數(shù)多，改造期長，相對成本偏高。并且預(yù)制箱梁的外觀往往不太理想。
為保證箱梁的外觀質(zhì)量，側(cè)模采用專業(yè)廠家制作的大型定型鋼模，分節(jié)制作，接縫嚴(yán)密，尺寸精確。
2、1、2底模
底模由10cm厚的C25砼底板及5cm厚的水磨石臺面組成，臺面?zhèn)让婧附印?0mm角鋼保護，焊接點用砂輪磨光。順臺面縱向在角鋼下預(yù)留間隔為1m、直徑為3cm的對拉螺栓孔。
箱梁尺寸表
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梁長 |
底寬 |
上寬 |
高 |
翼板厚 |
數(shù)量 |
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m |
cm |
cm |
cm |
cm |
片 |
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16 |
72 |
175 |
75 |
10 |
12 |
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76 |
225 |
80 |
7.9 |
6 |
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76 |
223 |
80 |
8 |
84 |
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|
76 |
220 |
80 |
8.1 |
16 |
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20 |
76 |
175 |
95 |
10 |
12 |
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80 |
225 |
100 |
7.9 |
6 |
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80 |
223 |
100 |
8 |
168 |
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80 |
220 |
100 |
8.1 |
16 |
2、1、3內(nèi)模
內(nèi)模有鋼模和木模兩種方案，鋼模具有尺寸準(zhǔn)確，周轉(zhuǎn)次數(shù)多等優(yōu)點，但當(dāng)時鋼材價格飛漲，導(dǎo)致模板價格達到6000～7000元/噸，成本偏高。
木模制作快，成本低，質(zhì)量輕，拆裝方便，因此決定采用木模。分節(jié)制作，每節(jié)長1.5m。
2、2 張拉臺座
20m箱梁設(shè)計23根φj15.24鋼絞線，單根張拉力195.3KN，整體張拉力P＝195.3×23＝4491.9KN。重力式臺座一般適用于1000～2000KN的張拉力，就張拉力而言，槽式臺座較合適，但不利于大型鋼模的拆裝。故采用重力式和槽式組合臺座，即在重力式墩之間設(shè)傳力柱，并設(shè)橫向聯(lián)系。傳力柱一部分埋于地下，另一部分作為預(yù)制箱梁的底模的基礎(chǔ)。這個方案同時解決了地基較軟，箱梁自重大，松張起拱容易壓壞底模的問題，而且省去了底模基礎(chǔ)，節(jié)約了成本。
2、3鋼絞線和鋼筋
2、3、1鋼絞線
鋼絞線應(yīng)做抗拉強度、延伸率、松弛率和彈性模量試驗。試驗結(jié)果符合設(shè)計要求，方可使用。
千斤頂、油泵和油表配套校驗，所用壓力表的精度不低于1.5級。使用6個月或200次以及在千斤頂使用過程中出現(xiàn)不正常現(xiàn)象時，應(yīng)重新校驗。
根據(jù)施工經(jīng)驗，考慮3％的預(yù)應(yīng)力損失，即實際張拉力為設(shè)計張拉力的1.03倍。
臺座一端為單根張拉端，分兩級（每級20%）張拉總張拉力的40%，即所有鋼鉸線張拉到20%的張拉力后，再進行第二級張拉，不得一次張拉到40%。鋼絞線單根張拉時對稱截面中心線進行。
臺座的另一端為整體張拉端，剩余60%的總張拉力采用整體張拉。張拉前，調(diào)整千斤頂?shù)浇孛嬷行木€的距離相等，保證兩側(cè)千斤頂受力相同。張拉過程中，活動橫梁與固定橫梁始終保持平行。
應(yīng)力、應(yīng)變雙控制，以應(yīng)力控制為主，應(yīng)變輔助校核。伸長量誤差控制在±6%以內(nèi)。
2、3、2鋼筋
鋼筋采用兩次成型法：在加工區(qū)分別制作梁體鋼筋、頂板和翼板鋼筋。鋼筋嚴(yán)格按圖紙尺寸下料、制作，采用梅花形點焊形成骨架。
加強對內(nèi)模定位筋的綁扎。只要按設(shè)計圖紙規(guī)定的位置和數(shù)量雙根綁絲綁扎定位筋，一般不會出現(xiàn)內(nèi)模上浮現(xiàn)象。
2、4砼
設(shè)計砼為C50，保證砼強度是保證箱梁內(nèi)在質(zhì)量的一個重要方面，因此要嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量。此處不作過多論述。
應(yīng)嚴(yán)格按配合比施工，坍落度一般控制在７～９ｃｍ為宜，坍落度太大，強度不易保證，并且很難消除表面的氣泡、砂線等缺陷；因鋼筋密集，若坍落度太小很難保證振搗密實。
混凝土澆筑采用一次成型工藝，由一端向另一端推進。同斷面澆筑順序為底板、腹板、頂板，分段分層循環(huán)推進，每段約2～３ｍ長。
振搗采用4個插入式振動器，兩個在前，負(fù)責(zé)底板和下部腹板的振搗；兩個在后，負(fù)責(zé)上部腹板和頂板的振搗，振搗注意腹板上下部的銜接，頂板既要平振又要點振，點振間距控制在20～30
cm之間。
由于鋼筋密集無法插入振動棒，在吊點處采用附著式振動器。振搗至混凝土停止下沉，不再冒出氣泡，表面平坦、泛漿時止。
在混凝土接近初凝時進行二次收漿并拉毛，防止出現(xiàn)裂縫。
2、5工藝流程
底板質(zhì)量是箱梁施工重點的重點，為了保證底板的施工質(zhì)量，我們分析研究了兩種工藝流程。
一種工藝流程為：梁體鋼筋制作→鋼絞線張拉→支立側(cè)?！鷿沧⒌装濉卜艃?nèi)模→頂板、翼板鋼筋制作→澆注腹板、頂板→養(yǎng)生→拆?！艔垺媪骸?o:p>
這種流程易保證底板振搗密實，但要求施工人員多，工時長，配合緊密。若某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，將影響工程質(zhì)量。特別是底板和腹板、翼板的澆注間隔長，易產(chǎn)生明顯的施工接縫。
另一種是一次成型工藝，其流程為：梁體鋼筋制作→鋼絞線張拉→支立側(cè)?！卜艃?nèi)模→頂板、翼板鋼筋制作→澆注底板、腹板、頂板→養(yǎng)生→拆?！艔垺媪骸?o:p>
這種工藝是在鋼筋、模板都完成后，從腹板處下灰澆注底板。由于底板厚度只有18cm，卻分布著兩層鋼絞線和體梁體鋼筋，對混凝土的流動有很大的阻滯作用。為防止木板吸水膨脹，內(nèi)模都用塑料紙包裹。從兩側(cè)下灰，容易因排氣不暢而在底板形成空洞。即使沒有空洞，也很難保證振搗密實。
從一側(cè)下灰，流到另一側(cè)的大部分是灰漿，也很難保證底板質(zhì)量。并且側(cè)壓力大，易導(dǎo)致內(nèi)模和鋼筋偏位。
我們對這種工藝的改進主要在內(nèi)模上，把內(nèi)模里的木撐改為用螺絲相連的角鐵骨架，在內(nèi)模底部留10～20cm寬的槽。澆注底板時，在開槽處用振動棒引流混凝土，振搗密實后整平混凝土，用木板封住槽口，繼續(xù)澆注腹板、頂板。
這樣既保證了內(nèi)在質(zhì)量和外觀質(zhì)量又加快了施工進度。
3、結(jié)語
施工工藝對工程質(zhì)量有直接而重大的影響，要提高箱梁的施工質(zhì)量就必須有好的施工工藝，并使其不斷完善。
本文所述的組合臺座，既滿足了張拉力的要求，又滿足了大型鋼模治理支立的空間要求。
改進內(nèi)模后的施工工藝，使箱梁混凝土一次澆筑成型，既保證了箱梁（特別是底板）的施工質(zhì)量，又大大提高箱梁的施工效率，是提高箱梁質(zhì)量的
style='font-family:宋體'>合理工藝。
