预应力现浇箱梁施工技术研究

预应力现浇箱梁施工技术研究

丁和凯

深圳市源达建设工程有限公司广东深圳518000

摘要：为提高预应力现浇箱梁的施工质量，文章依托实际的工程案例，对现浇箱梁的内增设预应力施工进行了探讨研究，对其中的加固施工工艺、质量控制进行了阐述，具有较强的实践指导意义。

关键词：现浇箱梁；体外预应力；施工工艺

道路建设是我国经济发展的重要纽带，在我国经济中扮演着越来越重要的角色。其中，预应力现浇箱梁具有整体性好、刚度大，行车条件舒适，易于做成复杂形状等优点，被广泛应用于跨线桥、立交桥以及曲线桥等中小跨径桥梁。对其施工技术的研究始终是一个热门课题。

1.工程实例

某互通立交共设计5条匝道，其中A、B、C匝道按连续箱梁设计。现浇箱梁预应力张拉施工中发现，部分钢束预应力实测伸长量值超出设计伸长量值±6%的范围，不符合规范，其中A匝道第二联第二施工段腹板3中钢绞线N1伸长量偏差达－21.5%；B匝道桥第一联第一施工段左腹板N1束张拉实际伸长量值超设计伸长量值10%；C匝道桥第一联第二施工段右腹板N4束张拉实际伸长量值超设计伸长量值6.6%。

2.方案确定

2.1预应力束布置情况

采取实际伸长量反算张拉力法进行验算，评定箱梁体内预应力情况，得出如下结论：

（1）A匝道桥第二联箱梁，因部分钢束伸长量偏小值达21.5%，该联箱梁局部位置正常使用极限状态下拉应力超过规范要求。因此A匝道桥第二联第二施工段沿桩号增大方向从左往右第2个腹板6#墩墩顶处，增加2束15－12钢束，长度14.0m。

（2）B匝道箱梁中共有2束预应力钢束张拉控制应力超出规范最大限值，其中1束预应力钢束持久状况拉应力超出规范最大限值。因此B匝道桥第一联第一施工段增加2束15－9、2束15－15钢束，其中2束钢束长度14.0m，另2束钢束长13.3m。

（3）C匝道箱梁中共有1束预应力钢束张拉控制应力超出规范最大限值，预应力钢束持久状况拉应力超出规范最大限值。因此在C匝道桥第一联第二施工段增加4束15－12钢束，其中2束钢束长19.0m，2束钢束长37.5m。

2.2加固措施

根据验算结果及施工条件的要求，为保证结构的使用性能及耐久性，对3座匝道桥3处腹板相应位置采取处理措施。为改善加固后结构的景观效果，本次加固均在箱梁内部进行。各桥的加固措施如下：

（1）A匝道桥：本匝道桥6#墩墩顶腹板2个位置拉应力超过规范要求，故在该位置处张拉体外预应力钢束增加压应力储备，以满足正常使用阶段混凝土拉应力要求，并为保证箱梁横向受力的均匀性，在腹板3相应位置进行加固处理。

（2）B匝道桥：本匝道桥第一联第一施工段左侧腹板N1钢束持久状况拉应力超过规范要求，为保证在钢束长期使用后可能出现断裂时结构的使用性能及承载能力，在相应位置张拉体外预应力钢束。新增的钢束应保证在N1钢束正常工作和可能局部位置出现断裂这两种工况下，结构均能满足规范要求。为保证箱梁横向受力的均匀性，在右侧腹板相应位置进行加固处理。

（3）C匝道桥：本匝道桥第一联第二施工段右侧腹板N4钢束持久状况拉应力超过规范要求，为保证在钢束长期使用后可能出现断裂时结构的使用性能及承载能力，在相应位置张拉体外预应力钢束。新增的钢束应保证在N4钢束正常工作和可能局部位置出现断裂这两种工况下，结构均能满足规范要求。为保证箱梁横向受力的均匀性，在左侧腹板相应位置进行加固处理。

3.技术特点

（1）本施工技术属于现浇箱梁箱室内部增设体外预应力，对原桥梁破坏小，最大程度保护了现浇箱梁。

（2）体外预应力施工方便，施工工人安全有保障，车辆正常通行无干扰，对人车安全具有双保险。

（3）施工人员少，所用机械设备简便，工期短，工程造价低。

（4）体外预应力设在箱室内，对桥梁外观无影响，保持桥梁原设计外观。

（5）对梁体增设检查人洞，并对所张拉的预应力筋未切割，可在后期长时间监控维护，提高了箱梁寿命。

（6）针对宽厚横隔梁采取导洞工艺，避免了逐节取芯过程中偏离现象，保证了钻孔质量，减少了横隔梁的二次破坏。

4.室内体外预应力施工

4.1底板开检查人洞、粘贴人洞钢板

为方便日后体外束的检查养护，在箱梁底板相应位置处开设检查人洞，并对人洞进行局部补强及临时封闭处理。人洞设在每跨箱梁距墩顶4m处开直径为80cm圆形检查孔，检查孔横向位于箱室中心线处。

（1）混凝土表面处理。在需粘贴钢板混凝土表面放出钢板位置大样，凿除混凝土表层砂浆，使混凝土外露，并形成平整的粗糙面，用无油压缩空气吹除表面粉尘或清水冲洗干净，待完全干燥后用脱脂棉沾丙酮擦拭表面。

（2）钻孔植埋螺栓。依照设计图纸放出需钻孔位置，并用钢筋混凝土保护层测试仪探明原桥钢筋位置，调整并最终确定钻孔位置钻孔。植埋全螺纹螺杆，其距粘贴钢板边缘的距离应控制在5～10cm。

（3）待粘钢板打孔与表面处理。钢板采用Q345C钢，厚度6mm，并依据现场植埋的螺杆，进行配套打孔，然后对钢板的粘贴面进行除锈和粗糙度处理，打磨粗糙度越大越好；最后用脱脂棉沾丙酮将钢板表面擦拭干净，将钢板贴于预定位置上，并用已埋植螺杆将钢板贴合固定。

（4）钢环布置于检查孔内外两侧，内侧钢环可通过两个半圆环在箱内焊接成型，焊接应在钢板粘帖前进行，焊缝采用对接焊，焊缝质量一级。

（5）钢板注浆粘贴：在已固定好的钢板周围用封边胶封边，固化后从钢板灌浆孔进行灌浆，粘结胶的饱满度要达到99%。所有焊接工作应在钢环粘结前进行，钢环粘结后严禁施焊。

（6）钢板表面防腐处理：按设计及规范要求进行钢板表面的防腐处理。

（7）检查孔加固完成后，在箱室内采用16mm钢筋临时焊接固定封闭，以便日后检查维护，钢筋表面涂刷聚氨酯面漆2道进行防锈处理。

检查人洞见图1。

（4）胶体配置。注胶前详细阅读植筋胶说明书，掌握其正确的使用方法，查看胶的有效期，过期的坚决不能使用。当环境条件（温度、湿度）不满足时，应停止使用。

（5）注胶。将注浆混合管插入孔底，从孔底向外注入粘结剂，注满孔洞的2/3，保证植筋后饱满。

（6）植筋。将准备好的钢筋缓慢同向旋转插入孔底，按照固化时间表规定时间安装，使得锚固剂均匀的附着在钢筋的表面及缝隙中，待其固化后再进行焊接、绑扎钢筋及其它各项工作。

由上到下植筋施工时，应先将植筋胶植入孔内，再将钢筋植入，通过钢筋的挤压让植筋胶将孔洞填满，并对钢筋紧密包裹。

植筋采用的胶黏剂中严禁使用乙二胺作改性环氧树脂固化剂，不得在其中掺加挥发性有害溶剂和非反应性稀释剂。

（7）固化。在植筋胶要求的固化时间内不得扰动钢筋，否则重新植入。

（8）刻槽。根据设计图，在锚固横梁范围开凿剪力槽，新旧砼接触面之间采用墨线放样刻槽位置，并用手柄式砂轮切割机进行刻槽，槽深2cm，间距为20cm。刻槽方向与钢束张拉方向垂直。见图5、图6。

图13体外预应力成型

5.结束语

总之，我国道路工程迅速发展，人们对于工程质量的要求越来越高。预应力现浇箱梁施工技术作为使用较多的一种，必须采取有效的措施，加强施工技术的应用，从而提升工程施工质量。文章结合案例，通过对预应力现浇箱梁施工过程的详细分析，总结并提出现浇连续箱梁内增预应力施工控制的方法和措施，在保障工程美观效果的同时，有效保障了工程质量，可供同行参考。

参考文献

[1]项新里，梁冰，李海光.连续箱梁体外预应力加固施工工艺[J].公路交通技术，2009（1）：82-86.

[2]樊卿卿.不中断交通情况下连续箱梁体外预应力加固工艺应用[J].中国市政工程，2016（s1）：78-80.