预应力混凝土箱梁施工

预应力混凝土箱梁施工（共8篇）

预应力混凝土箱梁施工 篇1

预应力混凝土箱梁的冬季施工

结合工程实例,通过阐述冬季预应力混凝土箱梁的预制、蒸汽养护等施工技术,为在寒冷地区进行冬季施工提供一些借鉴.

作 者：胡宇庭 穆兰 李宏坤 Hu Yuting Mu Lan Li Hongkun 作者单位：胡宇庭,穆兰,Hu Yuting,Mu Lan(石家庄铁路职业技术学院,河北石家庄,050041)

李宏坤,Li Hongkun(中铁十八局,河北涿州,082750)

刊 名：石家庄铁路职业技术学院学报英文刊名：JOURNAL OF SHIJIAZHUANG INSTITUTE OF RAILWAY TECHNOLOGY年，卷(期)：20098(2)分类号：U416.216关键词：混凝土箱梁 冬季 预制 养护

预应力混凝土箱梁施工 篇2

1.1 分段施工的回顾

分段施工中最古老的形式是分段悬臂施工。悬臂施工的历史可以上溯到公元4世纪, 位于日本日光城的肖冈 (Shogun) 桥是有史以来最古老的一座悬臂桥。现代混凝土桥梁的分段施工, 得益于预应力混凝土技术的发展。

1.2 纵向分段施工的研究现状

近几十年来, 各国学者对纵向分段施工法进行了细致深入的研究。 国内也进行过相关研究。1966年铁道科学研究院等单位对成昆线23.8m预制节段胶拼粘结梁进行了1∶1实体梁开裂和破坏试验。试验结果表明胶接缝对梁体极限强度没有影响, 但对梁体抗裂性稍有影响。

1.3 横向分段施工的研究现状

20世纪50年代初, 横向分段施工已在欧洲盛行, 我国也进入横向分段施工的初始阶段, 开始在桥梁结构中采用预应力混凝土工艺, 并随着起重能力的提高, 建造了相当数量的中小跨径预应力混凝土简支梁桥。这些装配式混凝土简支梁桥, 大多数采用分片式预制, 安装后横向整体化, 即采用“横向分段施工”方法。

对于装配式结构, 我国也制定了规范并进行过相关研究。

我国的相关规范对装配式结构的设计、构造以及施工要求都进行了详细的规定, 以保证装配式结构上部的整体性和结构的安全性。交通部根据各设计院的多年设计资料, 还出版了不同跨径不同斜交角的装配式结构标准图。

2 横向分段施工预应力混凝土斜箱梁的提出

2.1 分段施工概念

与整体施工法或满堂支架施工法相比, 桥梁结构分段施工是指桥梁结构的主要受力构件是由称之为梁段的单个块件, 按预制或现浇 (混凝土桥梁) 的方式分段连成整体的施工过程。按照这一分段施工概念, 结合桥梁结构特别是混凝土桥梁结构的架设特点, 桥梁分段具有3种基本形式, 即纵向分段施工、横向分段施工和竖向分层分段施工。

2.2 横向分段施工预应力混凝土斜箱梁的提出

由于箱形梁具有较强的抗弯和抗扭性能, 所以当斜梁桥的跨径超过35 m时, 设计时常采用抗扭性能较好的两种截面形式:一种是钢—混凝土组合梁, 即采用钢 (工字钢或钢箱) 与混凝土桥面板的组合结构形式 (见图1) ;另一种是采用单箱单室或单箱多室截面的预应力混凝土箱梁的结构形式 (见图2) 。

3 横向分段施工预应力混凝土斜箱梁的受力阶段状况分析

由于横向分段施工预应力混凝土斜箱梁是通过采用分片预制工字梁→吊装工字梁→现浇合成箱梁的施工方式形成的, 在整个施工过程中, 结构的受力主体和受力荷载经过以下几次的变化。

1) 分片预制时, 结构的受力主体是预制工字梁, 受到的是结构自重和预应力作用;

2) 吊装时, 结构的受力主体还是预制工字梁;受到的依然是自重和预应力, 但应考虑吊点位置和动力系数;

3) 拼装成整体结构时, 需要现浇湿接缝的混凝土, 此时结构的受力主体仍是预制工字梁, 作用力有预制工字梁自重、预应力和现浇混凝土的自重。

4 项目来源和工程背景

本项目的背景工程为东莞市港口大道厚街水道斜弯箱梁桥, 该桥为双幅桥梁, 单向3车道, 桥面单幅宽度为17.5m, 是一座长为 (40+40+36) +2× (4×40) + (37+3×40) 593 m, 斜交角为30°～40°的预应力混凝土单箱多室连续箱梁桥, 箱高2.2 m。桥位于曲线上, 曲率半径2 000 m, 预制单跨40 m, 最大弦弧高13 cm。设计荷载:城-A级;抗震设计的基本烈度为6°, 按7°设防, 左幅实桥如图3所示。

考虑到当地工程施工队伍的实际情况, 项目组综合预应力混凝土箱梁良好的受力性能与钢—混凝土组合梁桥优越的施工特点, 提出了比较适合东莞市厚街水道地形特点施工方式的桥梁——分段合成斜箱梁的设计方案。

按照表1中深圳市、东莞市钢-混凝土组合连续梁桥投资估算的工程单价, 可以计算得到, 厚街水道大桥采用分段合成连续斜箱梁方案要比钢-混凝土组合连续梁方案节省投资2 000万元, 可见, 采用分段合成斜箱梁结构的经济效益是十分明显的。

5 项目详细技术内容

东莞市虎门港管理委员会、深圳市市政设计研究院有限公司和福州大学土木工程学院共同承担技术项目“厚街水道大桥分阶段施工合成箱梁的试验与关键技术研究”, 历时3年, 共同完成该项目6个方面的研究工作。

该研究项目的技术内容如下:①横向分段施工预应力斜箱梁模型试验研究;②分段合成斜箱梁的湿接缝应力分析;③二次开发分析程序CBGP及其验证;④分段合成连续斜箱梁受力性能研究;⑤厚街水道大桥施工监控;⑥厚街水道大桥静动载试验。

6 东莞市港口大道厚街水道大桥施工监控

6.1 概述

东莞市厚街水道大桥上部结构为预应力混凝土单箱7室连续梁, 梁高2.2 m, 桥面单幅宽17.5 m, 计算荷载为城-A 级。采用分阶段施工合成的箱梁结构, 通过采用先预制预应力工型梁, 吊装后组合成单箱7室的连续箱梁, 既可达到减轻吊装重量 (单榀工型梁重约 80 t) 、施工工序简便的目的, 又使结构具备箱型梁桥结构刚度大、抗扭性能好的特点。

6.2 桥梁施工监控目的及依据

桥梁施工监控项目组于 2005 年 3 月 15 日进驻施工现场, 依据监控方案的要求开展各项监控工作。至 2006 年 6 月中旬, 随着左幅桥梁上部结构施工工序的完成, 桥梁施工监控的现场监测工作基本完成。通过桥梁施工监控, 能够了解在各施工阶段及成桥后, 桥梁各结构的受力变化情况。该桥施工监控主要目的如下:

东莞厚街水道大桥分阶段施工合成箱梁的试验与关键技术研究, 历时3年, 共同完成了该项目6个方面的研究工作内容:①横向分段施工预应力斜箱梁模型试验研究;②分段合成斜箱梁的湿接缝应力分析;③二次开发分析程序CBGP及其验证;④分段合成连续斜箱梁受力性能研究;⑤厚街水道大桥施工监控;⑥厚街水道大桥静动载试验。

广东省东莞市厚街水道大桥是目前我国首座采用分阶段施工合成箱梁技术建成的桥梁, 该项目的研究与应用必将对我国桥梁设计与施工发展起到积极推进作用。

摘要：论述国内外分段施工的现状, 以及横向分段施工预应力混凝土斜箱梁的概念、浮力分析状况、工程项目的来源、质量监控等内容。以广东省东莞市厚街永道大桥为例, 对分段桥梁施工进行分析。

关键词：分段施工,预应力混凝土斜箱梁,横向分段,纵向分段

参考文献

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预应力混凝土箱梁施工管理 篇3

关键词：预应力；混凝土；预防措施

中图分类号：U448.42文献标识码：A文章编号：1000-8136(2009)26-0020-02

1预制场地的选择和施工准备

预制场地的选择宜靠近施工工地就近布设，交通方便，利于建筑材料的运输和成品梁板的吊装。太佳高速公路(吕梁段)第八合同段共有桥梁3座，预制梁板数量为364片，主要设计为20m预应力箱梁132片、30m预应力箱梁232片，箱梁为后张法施工。该预制场主要选择在1号桥与2号桥之间的挖方段路基上，占地约10 000 m²，存梁区设在梁场前方的路基段内，施工道路利用S104省道及路基便道。梁场用水，在梁场右侧的河沟内打井，安装高扬程抽水机将水抽至梁场左侧的山上，新修建一座蓄水池，电力前期由2台150 kW发电机供电，后期由架设的电力统一专线接入梁场。

2施工技术

后张法预应力箱梁施工顺序：台座制作→制安钢筋、预应力孔道、模板→绑扎顶板钢筋→浇筑混凝土→养护、拆模→预应力筋制安、张拉→封锚、孔道压浆→养护。

2.1混凝土施工

混凝土采用混凝土罐车由拌合站运至制梁区再经龙门吊吊运人模，按水平分层浇注，由梁端向跨中的顺序，共分4层浇注，先从底板浇注腹板位置，再分2层浇注腹板，最后浇注面板。混凝土的振捣，腹板捣固以附着式振动器(高频振动器)为主，插入式振动棒为辅，面板可用平板振动器。附着式振动器两边对称振动，并严格控制振动时间(一般为1.5 min)，只能在灌注部位振动，不得空振模板，波纹管位置以上部位采用插入式振动棒捣固，步点均匀，振动棒不得触及波纹管，以免波纹管被振破漏浆，影响张拉。混凝土捣固程度以现场观察其表面气泡已停止排出，混凝土不再下沉并在表面出现水泥砂浆为宜。

养护，拆模后即时洒水养生，使混凝土表面保持绝对湿润，避免时干时湿，针对工地不同气候变化采用不同的养护措施，低温季节浇筑完混凝土后立即用塑料薄膜包起来，保持梁体温度和表面湿度，高温季节，经常浇水，顶板用土工布遮盖起来，减少水分蒸发。

2.2预应力施工

2.2.1预应力筋下料及制作

预应力筋下料长度既要满足使用要求，又要防止下料过长造成浪费。预应力筋下料长度的计算，应考虑预应力筋的品种、锚具形式、弹性回缩率、张拉伸长值、构件孔道长度、张拉设备与施工方法等因素，由于预制梁采用两端张拉，故每根钢绞线的长度按下式确定：

L=L₀+2(L₁+L₂+L₃+L₄+L₅)

式中：L0：构件的孔道长度；

L₁：工作锚厚度；

L₂：千斤顶长度；

L₃：工具锚厚度；

L₄：限位板长度

L₅：长度富余量(一般取100 mm)；

孔道成形的质量，对孔道磨损的影响较大，应严格把关，因此要求孔道的尺寸与位置应正确，孔道应平顺。接头不漏浆，端部预埋钢板应垂直于孔道中心线等。

预应力筋的孔道可采用钢管抽芯，胶管抽芯和预埋管等方法成形，该梁场采用预埋金属波纹管成孔工艺。接头采用外径大2 mm同类波纹管套接，并用胶带缠绕、密封好，以免水泥浆进入管内，沿梁长方向1 m设一道井字形钢筋架以利于固定波纹管。

2.2.2预应力筋的张拉

2.2.2.1张拉程序

0→10％(rK(初应力值作延伸量的标记)→100％σK(持荷2min，测延伸量)一锚固。

箱梁张拉分为正弯矩区(架梁前)及负弯矩区(架梁后)两种。在随梁同条件养生混凝土试件达到85％设计强度后进行预应力施工，预应力筋用锚具进场时应按《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204—92和《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ185—92组批验收，合格后方准使用。各束张拉力及伸长值按规范要求分别计算，以张拉力和伸长值双控。

预应力筋张拉伸长值的量测，应在建立初应力之后进行。其实际伸长值AL应等于：

△L=△L₁+△L₂-A-B-C

式中：△L₁：从初应力至最大张拉力之间的实测伸长值，包括

多级张拉，两端张拉的总伸长值；

△L₂：初应力以下的推算伸长值；

A：张拉过程中锚具楔紧引起的预应力筋内缩值；

B：千斤顶体内预应力筋的张拉伸长值(若理论伸长值已计人，则不减)；

C：构件的弹性压缩值。

关于推算伸长值△L₂，可根据弹性范围内张拉力与伸长值成正比的关系计算，也可用初应力——2倍初应力的可测伸长值代替。

△L与理论值的差值不得大于6％，否则必须暂停张拉，分析、查找原因后并采取有效措施予以调整后，方可继续张拉。

2.2.2.2压浆施工

孔道压浆是为了保护预应力钢筋不锈蚀，并使预应力筋与构件混凝土有效的黏结，从而既能减轻梁端锚具的负荷，又能提高梁的承载能力、抗裂性能和耐久性。

(1)准备工作：用棉花和水泥浆堵塞锚具周围的钢丝间隙，并用空气泵检查通气情况。

(2)水泥浆的制备：孔道注浆所用的水泥浆，须用P.O52.5R普通硅酸盐水泥拌制，水泥浆标号不得低于构件混凝土标号的80％(28天龄期时)。M40水泥浆配合比及外加剂，水泥浆应有足够的流动性，稠度控制在14 s-18 s之间，水灰比应在0.4～0.45。泌水率宜控制在2％最大不得超过3％。每次拌量以30min～45min的使用为宜，水泥浆在使用和压注过程中应经常搅动。

(3)压浆程序和操作方法。预应力张拉后，宜在48 h内完成孔道压浆，经过铁丝筛的水泥浆用灰泵从一端向另一端压浆，压浆工作要在一次作业中连续完成，当另一端出浓浆，稠度达到规定值为止，关闭出口阀门继续压浆，压力应最少升至0.5 MPa，保压2min。

2.2.2.3封端

压浆完毕后，即可进行封端。封端注意事项：①采用与梁体同标号的砼；②封端前，压浆残留渣滓应清理干净，与梁体的接触面应凿毛；③封端的几何尺寸应符合设计要求。

3预制梁常见工程病害及原因分析

在混凝土浇筑完成拆模后，梁板顶面、翼板下部出现不规则的裂缝。凿开混凝土裂缝发现，裂缝深度在0mm～5mm之间，初

步判定为收缩裂缝或温度裂缝。不影响梁板的正常使用，但考虑预应力钢绞线张拉后，梁板顶面拉力增大，有使裂缝增长的可能，为此组织工程技术人员对裂缝产生的原因进行分析并提出相应的改进措施。

3.1裂缝产生的原因分析

3.1.1原材料因素

水泥采用P.0525R,经检验符合规范要求，水泥用量：486kg／m³，高强混凝土因采用高标号水泥且用量大。这样在混凝土生成过程中由于水泥水化而引起的体积收缩即自缩就大于普通混凝土，出现收缩裂缝的机率也大于普通混凝土。高水泥用量的混凝土硬化过程中，水化放热量大，升温梯度大，温度收缩应力加大，导致温度收缩裂缝。高强混凝土由于水泥含量高的多，所以在硬化早期由于水分蒸发引起的干缩也将大于普通混凝土。

碎石、砂、水、外加剂等经多次试验各项指标均符合规范要求。

3.1.2施工工艺因素

在混凝土养生，现场操作中有时不够及时，梁板顶面裸露在大气中，夏季最高气温达35℃，加快了水份的蒸发，致使表面干缩裂缝。

3.1.3混凝土自身应力形成的裂缝

①收缩裂缝：混凝土凝固时，水化反应会使混凝土的体积减少，表面水分蒸发，也会使混凝土体积减小。混凝土的干燥过程是由表面逐步扩展到内部的，在混凝土内呈现含水梯度。因此产生不均匀收缩，致使表面混凝土承受拉力，内部混凝土承受压力。当表层混凝土所产生的拉力超过其抗拉强度时，便产生收缩裂缝。

②温度裂缝：梁场建在海拔较高的山上，当地昼夜温差较大，最高温差达20℃。混凝土在较大的温度变化作用下产生收缩和膨胀，产生温度应力，温度应力超过混凝土抗拉强度时，即产生裂缝。

3.2裂缝的预防措施

(1)严把原材料质量关：水泥、砂、碎石等原材料要保持其料源的稳定，确保各种原材料质量满足规范要求。

(2)严格按照有关技术规范进行混凝土配合比设计，并在施工过程中经常校核，严格控制水灰比、砂率、坍落度等关键技术指标。每天施工前都要测定砂、石料含水量，得出符合实际的施工配合比。

(3)混凝土浇注应选择一天中温度较低的时候进行，采用插入式振捣器振捣时，移动间距不应超过振捣器作用半径的1.5倍，对每一振捣部位必须振动到混凝土停止下沉，不在冒出气泡，表面呈现平坦、泛浆，边振动边徐徐提出振动棒，避免过振，造成混凝土离析。

(4)混凝土养护，不论是收缩裂缝还是温度裂缝，混凝土的养护最为关键。合理掌握混凝土的养护时间，混凝土浇注完成收浆后，尽快覆盖和洒水养护，使混凝土表面始终保持在湿润状态，不允许混凝土在高温下裸露暴晒。在初期由于水化反应产生热量较大，应加大洒水次数，必要时在腹板采取喷淋养护加快散热，在温度较低的夜间进行覆盖，降低梁体温差大，减少由温差产生的温缩裂缝。

4结束语

预应力混凝土箱梁施工 篇4

在已建成的大跨度预应力混凝土梁桥中，当跨度超过40m后，横截面大多采用箱形截面。其主要优点是：

①箱形截面是一种闭口薄壁截面，其抗扭刚度大，截面效率指标较T形截面高，结构在施工和使用过程中都具有良好的稳定性。②顶板和底板面积较大，能有效地承担正负弯矩，并能满足配筋的需要，适应具有正负弯矩的结构，也更适应于主要承受负弯矩的悬臂梁、T形刚构等桥型。③适应现代化施工方法的要求。④承重结构和传力结构相结合，使各部件共同受力，截面效率高并适合预应力混凝土结构的空间布束，因此具有较好的经济性。⑤对于宽桥，由于抗扭刚度大，内力分布比较均匀，跨中无需设置横隔板就能获得满意的荷载横向分布。⑥适合于修建曲线桥，并具有较大的适应性。⑦能很好适应布置管线等设施。在设计上，箱形截面可极大地发挥预应力地效用。可提供很大地混凝土面积用于预应力束地通过，更关键地是可提供较大地截面高度，使预应力束有较大的力臂。因此，桥梁设计师可发挥箱梁和预应力地特点，顶底板纵向钢束采用平弯和竖弯相结合的空间曲线，集中锚固在腹板顶部的承托中(或锚固在腹板中)，底板钢束尽可能靠近腹板加厚板(齿板)并在其上锚固。

2预应力连续箱梁裂缝的产因

预应力连续箱梁的裂缝类型主要有：边跨斜裂缝，边跨水平裂缝，中跨斜裂缝，中跨水平裂缝，边跨的水平裂缝、斜裂缝同时发生，中跨的水平裂缝、斜裂缝同时发生，底板、顶板纵向裂缝，底板、顶板横向裂缝、箱梁横隔板的放射性裂缝，预应力锚固部位齿板附近裂缝。

预应力混凝土连续箱梁裂缝从成因角度可分为：由荷载效应(如弯矩、剪力、扭矩及拉力等)引起的裂缝、由外加变形或约束引起的裂缝，主要包括“基岩效应”、地基不均匀沉降、混凝土收缩、外界温度的变化等、钢筋锈蚀裂缝、预加力次效应引起的裂缝、建材原因引起的裂缝。

根据裂缝产生部位的不同我们可将其分为：翼缘板横向裂缝和腹板斜裂缝两种。

①翼缘板横向裂缝一般发生在箱梁受纵向弯矩较大处的受拉翼缘板处，横向裂缝一般均发生在跨中底板翼缘。对于连续箱梁，横向裂缝还发生在支座负弯矩处的顶板翼缘，并且大部分出现在距支点1/3跨径范围以内，越靠近支点裂缝越严重，对于该类型裂缝，主要有以下原因引起，首先，设计时翼缘板有效分布宽度考虑不足，薄壁箱梁翼缘板有效分布宽度问题实际上就是剪力滞问题，由于理论计算剪力滞效应较为繁琐，不适于工程应用，各国普遍采用有效分布宽度的概念。由于剪力滞效应的考虑不足或计算值安全储备较低，在一些特殊荷载工况下容易发生应力过度集中，腹板处翼缘应力波峰超过允许值，因而首先在该处发生横向裂缝。在多年反复荷载的作用下，裂缝横向发展，向翼缘板中部扩展，以至于形成横向通缝。对于薄壁箱梁桥的翼缘板横向裂缝，病害原因多归于此。其次，混凝土徐变引起横向裂缝，在长期荷载作用下，受混凝土徐变影响，箱梁在运营6年～7年后跨中均有不同程度的下挠现象。较大的形变引起箱梁应力重分布，给结构带来附加被动应力。由于结构所受到的`外荷载不变，各截面应力增加是由附加弯矩不断变化引起的，附加弯矩随时间不断增加，直到混凝土徐变停滞为止。

同时，预应力松弛也会引起横向裂缝，对于预应力混凝土结构，箱梁内部预应力对结构应力状态有较大的影响，随着桥梁运营时间的增长，预应力钢束发生松弛效应，并且越来越明显。在现代施工中一般采用低松弛钢绞线材料，并且规范张拉工艺，但在具体操作中难免会出现与规范不相吻合的情况，力筋长期持荷加之混凝土收缩徐变影响，预应力损失也是相当严重的。同时，选用钢筋不合理也会引起横向裂缝，对于普通钢筋混凝土箱梁，钢筋与混凝土的粘结力对结构的整体刚度和裂缝的扩展有较大的影响。我们应该选用表面不光滑、化学吸附作用和握裹力都较强的预应力钢筋。

②腹板斜裂缝一般发生在支点至1/4跨之间。对于预应力和非预应力箱梁，在施工阶段以及在运营阶段，腹板经常出现斜裂缝，斜裂缝同样有多种因素引起，有设计计算、设计构造配筋、施工工艺、气候条件、日常维护、荷载工况等。部分因素在导致翼缘板出现横向裂缝的同时也是腹板斜裂缝的主要原因，首先，预应力损失过大导致腹板主拉应力过大，由于纵向预应力损失的存在，部分预应力损失超过设计计算值导致截面抗弯承载力严重下降，从而产生翼缘板横向裂缝。对于预应力混凝土薄壁箱梁结构，预应力损失也是腹板斜裂缝的主要病害原因，预应力损失量估计不足或者在实际张拉过程中操作不当引起应力损失量加大等情况经常发生，导致力筋的有效预应力达不到设计要求，从而腹板因主拉应力超过容许值而发生开裂。竖向预应力钢筋较短，张拉后少量的回缩即可产生较大的预应力损失，分批张拉产生的弹性压缩可以使预应力损失达11%，如果有超张拉情况，其损失率更大。悬臂对称施工时，挂篮一般后锚于竖向预应力螺纹钢上，在施工荷载的作用下，预应力损失也比较大。其次，温度梯度过大会导致腹板剪切应力过大，从而产生腹板斜裂缝。在阳光充足的地区，太阳直射桥面，因而桥面板温度急剧升高，靠近水面的底板温度较低，两者形成温度梯度。对于目前普遍采用的大跨度、变截面箱梁，随着截面高度变化幅度的增加及箱梁长度和支撑约束的增加，温度梯度应力沿梁长方向变化较快，对于气温变化较为强烈的地区，由于顶板翼缘受外界温度影响较大，随外界气温变化波动较为明显，导致腹板拉压应力交替频繁，在应力幅度变化较大的区域也容易出现斜裂缝。同时，腹板抗剪强度设计值不足也会造成腹板斜裂缝的出现。设计薄壁箱梁的首要目的是减轻结构自重，降低材料使用量，所以其腹板与翼缘板设计厚度较薄。箱梁腹板面积与抗剪承载力有密切的关系，而薄壁箱梁腹板面积与普通箱梁相比是小得多得，在无预应力作用情况下，腹板依靠提高腹板的箍筋配筋率和弯起钢筋得数量来提高其抗剪能力。但是在腹板厚度有限的条件下，其提高值亦是有限的。所以，薄壁箱梁腹板抗剪能力相对于普通混凝土箱梁较小，斜裂缝容易发生。

3结语

预应力箱梁在正常使用极限状态下不应该出现梁体裂缝，但是已建预应力混凝土箱梁桥上的开裂情况却非常普遍，因此我对预应力混凝土箱梁桥典型裂缝成因进行了系统总结，望能为混凝土箱梁的设计和施工起到一定的参考价值。

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[5]李少波.混凝土桥梁上部结构裂缝综述[J].铁道勘测与设计,,(1):6-10.

预应力混凝土箱梁施工 篇5

[ 提要 ] 本文根据在预制20米预应力混凝土箱梁过程中发现的问题，从混凝土物理、化学及力学等角度分析，并通过施工工艺的严格控制，总结查找使预应力箱梁产生裂纹、裂缝的原因，并在实际施工中得到了很好的运用，因裂纹、裂缝影响混凝土箱梁质量外观的问题得到了很好的解决。

[关键词] 预应力箱梁 物理 化学 力学 分析 裂缝 施工工艺

一．引言

在预制20米预应力混凝土箱梁的过程中，发现预应力箱梁顶板上经常出现裂纹，端隔板、跨中中横隔板左右也有不同程度的裂缝，对箱梁外观质量产生了一定的负面影响。

为了争创优质工程，避免在以后的工程施工过程中出现危害较大的裂缝，我项目专门成立了预应力箱梁技术难题攻克小组，尽可能对混凝土箱梁裂缝的种类和产生的原因作较全面的分析、总结，以便从施工找出控制混凝土裂缝的可行办法，达到防患于未然的作用。

二、裂缝成因分析与处治

混凝土在施工过程中出现裂纹、裂缝，从根本上可分为以下几种类型：

(1)荷载裂缝：

混凝土在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝，可分为直接应力裂缝、次应力裂缝两种。

a、直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。裂缝

产生的原因有：

○1设计计算阶段，结构计算时不计算或部分漏算；计算模型不合理；结构受力假设与实际受力不符；荷载少算或漏算；内力与配筋计算错误；结构安全系数不够。结构设计时不考虑施工的可能性；设计断面不足；钢筋设置偏少或布置错误；结构刚度不足；构造处理不当；设计图纸交代不清等。

○2 施工阶段，不加限制地堆放施工机具、材料；不了解预制结构结构受力特点，随意翻身、起吊、运输、安装；不按设计图纸施工，擅自更改结构施工顺序，改变结构受力模式；不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等。

○3 使用阶段，超出设计载荷的重型车辆过桥；受车辆、船舶的接触、撞击；发生大风、大雪、地震、爆炸等。

分析：箱梁裂缝的产生是不是在使用阶段产生的，但受施工人员素质，责任心，及实际操作过程不规范等因素影响，不排除因次应力产生裂缝。

采取措施：进一步规范施工程序，严格按照施工流程进行施工，杜绝不规范施工操作，控制钢筋安装尺寸误差，对施工人员进行责任，安全，素质教育。

b、次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。裂缝产生的原因有：

○1在设计外荷载作用下，由于结构物的实际工作状态同常规计算有出入或计算不考虑，从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。例

如两铰拱桥拱脚设计时常采用布置“X”形钢筋、同时削减该处断面尺寸的办法设计铰，理论计算该处不会存在弯矩，但实际该铰仍然能够抗弯，以至出现裂缝而导致钢筋锈蚀。

○2桥梁结构中经常需要凿槽、开洞、设置牛腿等，在常规计算中难以用准确的图式进行模拟计算，一般根据经验设置受力钢筋。研究表明，受力构件挖孔后，力流将产生绕射现象，在孔洞附近密集，产生巨大的应力集中。在长跨预应力连续梁中，经常在跨内根据截面内力需要截断钢束，设置锚头，而在锚固断面附近经常可以看到裂缝。因此，若处理不当，在这些结构的转角处或构件形状突变处、受力钢筋截断处容易出现裂缝。

分析：箱梁裂缝的产生是不是在使用阶段产生的，施工过程中，没有在箱梁上施加荷载，且设计采用的是较成熟的理论，故排除了次应力产生的裂缝。

（2）温度变化引起的裂缝

混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或结构内部温度发生变化，混凝土将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。引起温度变化主要因素有：

○1年温差。一年中四季温度不断变化，但变化相对缓慢，对桥梁结构的影响主要是导致桥梁构件的纵向位移，一般可通过伸缩缝、支座位移或设置柔性墩等构造措施相协调，只有结构的位移受到限制时

才会引起温度裂缝。我国年温差一般以一月和七月月平均温度的作为变化幅度。

分析：因预应力箱梁的裂缝是在短期内，产生的局部小裂缝，故予以排除

○2日照。有一定面积的混凝土构件受太阳曝晒后，温度明显高于其它部位，温度梯度呈非线形分布。由于受到自身约束作用，导致局部拉应力较大，出现裂缝。日照和下述骤然降温是导致结构温度裂缝的最常见原因。

分析：这里昼夜气温变化相对较大，受天气及气温影响，中午温度上升，故不排除使之产生裂缝的原因。

采取措施：混凝土施工后严格按规范进行覆盖洒水养护，中午加覆盖物，并增加洒水养护次数，以保持混凝土湿润为准。

○3另外骤然降温、水化热、蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当。也易使混凝土构件产生裂缝。

分析：施工过程中，没有骤然降温的情况发生，且混凝土最大厚度为25cm，不属于大体积混凝土构件，没进入冬季施工，排除其可能性。

（3）收缩引起的裂缝

在实际工程中，混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中，塑性收缩和缩水收缩（干缩）是发生混凝土体积变形的主要原因。

○1塑性收缩。

发生在施工过程中、混凝土浇筑后4~5小时左右，此时水泥水化反应激烈，分子链逐渐形成，出现泌水和水分急剧蒸发，混凝土失水收缩，同时骨料因自重下沉，因此时混凝土尚未硬化，称为塑性收缩。塑性收缩所产生量级很大，可达1%左右。在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡，便形成沿钢筋方向的裂缝。在构件竖向变截面处箱梁腹板与顶底板交接处，因硬化前沉实不均匀将发生表面的顺腹板方向裂缝。

分析及采取措施：为减小混凝土塑性收缩，施工时控制水灰比，避免过长时间的搅拌，下料控制速度，不宜太快，振捣密实，竖向变截面处宜分层浇筑。

○2缩水收缩（干缩）。

混凝土结硬以后，随着表层水分逐步蒸发，湿度逐步降低，混凝土体积减小，称为缩水收缩（干缩）。因混凝土表层水分损失快，内部损失慢，因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩，表面收缩变形受到内部混凝土的约束，致使表面混凝土承受拉力，当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时，便产生收缩裂缝。混凝土硬化后收缩主要就是缩水收缩。如配筋率较大的构件（超过3%），钢筋对混凝土收缩的约束比较明显，混凝土表面容易出现龟裂裂纹。

混凝土收缩裂缝的特点是大部分属表面裂缝，裂缝宽度较细，且纵横交错，成龟裂状，形状没有任何规律。

研究表明，影响混凝土收缩裂缝的主要因素有：

a、水泥品种、标号及用量。矿渣水泥、快硬水泥、低热水泥混

凝土收缩性较高，普通水泥、火山灰水泥、矾土水泥混凝土收缩性较低。另外水泥标号越低、单位体积用量越大、磨细度越大，则混凝土收缩越大，且发生收缩时间越长。例如，为了提高混凝土的强度，施工时经常采用强行增加水泥用量的做法，结果收缩应力明显加大。

b、骨料品种。骨料中石英、石灰岩、白云岩、花岗岩、长石等吸水率较小、收缩性较低；而砂岩、板岩、角闪岩等吸水率较大、收缩性较高。另外骨料粒径大收缩小，含水量大收缩越大。

c、水灰比。用水量越大，水灰比越高，混凝土收缩越大。d、外掺剂。外掺剂保水性越好，则混凝土收缩越小。e、养护方法。良好的养护可加速混凝土的水化反应，获得较高的混凝土强度。养护时保持湿度越高、气温越低、养护时间越长，则混凝土收缩越小。蒸汽养护方式比自然养护方式混凝土收缩要小。

f、外界环境。大气中湿度小、空气干燥、温度高、风速大，则混凝土水分蒸发快，混凝土收缩越快。

g、振捣方式及时间。机械振捣方式比手工捣固方式混凝土收缩性要小。振捣时间应根据机械性能决定，一般以5~15s/次为宜。时间太短，振捣不密实，形成混凝土强度不足或不均匀；时间太长，造成分层，粗骨料沉入底层，细骨料留在上层，强度不均匀，上层易发生收缩裂缝。

h、对于温度和收缩引起的裂缝，增配构造钢筋可明显提高混凝土的抗裂性。

根据以上研究及理论进行分析：本箱梁预制采用的水泥、骨料等

均符合设计及规范要求，故排除材料引起的裂纹的影响。

采取措施：施工过程混凝土严格按配合比搅拌，根据机械性能控制振捣时间，防止出现因振捣时间短，振捣不密实，混凝土强度不足或不均匀的现象，防止出现因振捣时间太长，造成分层，粗骨料沉入底层，细骨料留在上层，强度不均匀，上层易发生收缩裂缝的现象。

(4)钢筋锈蚀引起的裂缝

由于混凝土质量较差或保护层厚度不足，混凝土保护层受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面，使钢筋周围混凝土碱度降低，或由于氯化物介入，钢筋周围氯离子含量较高，均可引起钢筋表面氧化膜破坏，钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应，其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约2~4倍，从而对周围混凝土产生膨胀应力，导致保护层混凝土开裂、剥离，沿钢筋纵向产生裂缝，并有锈迹渗到混凝土表面。由于锈蚀，使得钢筋有效断面面积减小，钢筋与混凝土握裹力削弱，结构承载力下降，并将诱发其它形式的裂缝，加剧钢筋锈蚀，导致结构破坏。

分析研究：根据箱梁顶板出现的裂缝情况，箱梁顶板有的裂缝和顶板钢筋走向一致，故，顶板裂缝的产生可能与顶板钢筋有很大的关系。

采取措施：防止钢筋锈蚀，对于锈蚀的钢筋要严格按照规范要求除去，采用足够的保护层厚度；施工时应控制混凝土的水灰比，加强振捣，保证混凝土的密实性，防止氧气侵入。保护层亦不能太厚，否则构件有效高度减小，受力时将加大裂缝宽度。

三、施工工艺的对产生裂缝的影响

施工工艺质量是引起裂缝的一个重要原因。其成因主要包括以下几个方面：

（1）混凝土保护层过厚，或乱踩已绑扎的上层钢筋，使承受负弯矩的受力筋保护层加厚，导致构件的有效高度减小，形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。

(2)混凝土振捣不密实、不均匀，出现蜂窝、麻面、空洞，导致钢筋锈蚀或其它荷载裂缝的起源点。

(3)混凝土浇筑过快，混凝土流动性较低，在硬化前因混凝土沉实不足，硬化后沉实过大，容易在浇筑数小时后发生裂缝，既塑性收缩裂缝。

(4)混凝土搅拌、运输时间过长，使水分蒸发过多，引起混凝土塌落度过低，使得在混凝土体积上出现不规则的收缩裂缝。

(5)混凝土初期养护时急剧干燥，使得混凝土与大气接触的表面上出现不规则的收缩裂缝。

(6)增加水和水泥用量，或因其它原因加大了水灰比，导致混凝土凝结硬化时收缩量增加，使得混凝土体积上出现不规则裂缝。

(7)混凝土分层或分段浇筑时，接头部位处理不好，易在新旧混凝土和施工缝之间出现裂缝。如混凝土分层浇筑时，后浇混凝土因停电、下雨等原因未能在前浇混凝土初凝前浇筑，引起层面之间的水平裂缝；采用分段现浇时，先浇混凝土接触面凿毛、清洗不好，新旧混凝土之间粘结力小，或后浇混凝土养护不到位，导致混凝土收缩而引

起裂缝。

(8)混凝土早期受冻，使构件表面出现裂纹，或局部剥落，或脱模后出现空鼓现象。

(9)施工时模板刚度不足，在浇筑混凝土时，由于侧向压力的作用使得模板变形，产生与模板变形一致的裂缝。

(10)施工时拆模过早，混凝土强度不足，使得构件在自重或施工荷载作用下产生裂缝。

(11)施工前对支架压实不足或支架刚度不足，浇筑混凝土后支架不均匀下沉，导致混凝土出现裂缝。

(12)装配式结构，在构件运输、堆放时，支承垫木不在一条垂直线上，或悬臂过长，或运输过程中剧烈颠撞；吊装时吊点位置不当，侧向刚度较小的构件，侧向无可靠的加固措施等，均可能产生裂缝。

(13)钢筋加工与安装顺序不正确，对产生的后果认识不足。(14)施工质量控制差。任意套用混凝土配合比，水、砂石、水泥材料计量不准，结果造成混凝土强度不足和其他性能（和易性、密实度）下降，导致结构开裂。

3、综合以上各种原因，我预应力箱梁技术小组逐一排查，发现在施工过程中还存在以下问题：(1)(2)混凝土配合比，水、砂石、水泥材料计量不准。混凝土坍落度控制不准确，有时根据施工经验判断混凝土坍落度不准确。(3)

搅拌混凝土过程中，有时混凝土坍落度过大时，加入水泥

浆重新搅拌，增大了水泥用量，导致混凝土凝结硬化时收缩量增加。(4)发现端隔板出现裂缝处钢筋布局不太合理。

结语

在混凝土施工过程中，混凝土的裂缝是工程施工中常见的问题，关键是在于设计时的合理以及施工过程的严格控制，尽可能地避免开裂或减少裂缝的数量，减少裂缝的长度和宽度，通过对裂缝的妥善处理，控制裂缝的发展，使裂缝不至于对结构产生危害，保证结构的正常使用。预应力混凝土箱形结构产生裂缝裂纹很常见，但由于梁是桥梁结构中一个较重要的构件，因其特殊的受力结构及重要性，施工中要尽量避免或减少，以保障桥梁的正常运营。

预应力混凝土箱梁施工 篇6

近年来随着我国交通基础设施建设的高速发展，后张法预制预应力混凝土连续箱梁以其适应性强、施工简便等特点，广泛地应用于公路、市政等各个工程领域中。但由于影响箱梁施工质量的因素较多，对其施工过程中的质量必须严格要求，本人将自己的一些施工经验和体会总结如下，以便为保证以后的施工质量起到一定的作用。

1 台座设置

对原地面进行清理、整平、碾压密实达到路基基底处理的要求，在其上铺设10 cm厚碎石并整平碾压，两端支点部位采用浆砌片石加强，再在其上浇筑20 cm厚素混凝土。为保证工期，多个底模分开制作，在底座上预留孔道，以备用拉杆固定外模，混凝土底模上用水磨石铺底。

2 钢筋(钢绞线)

在装运及储存时严格保护，严防受到物理损害、腐蚀和污染。在选用时首先检查其质量证明书、包装方法及标志内容是否符合规定，其表面不得有润滑剂及油污等。

钢筋采用钢筋切断机切断、弯筋机弯制成型，就地在梁台座处进行绑扎、增加点焊数量，以免钢筋骨架变形。钢筋绑扎时先绑扎底、腹板钢筋，待浇筑完底、腹板混凝土后，再绑扎顶板。顶板钢筋绑扎前，要对顶板底模、腹板伸入顶板部分的钢筋、施工缝进行清理和凿毛工作。钢绞线采用机械下料，穿束机穿束。

3 预应力制孔

波纹管的安装以底模为基准，按预应力钢绞线曲线坐标直接量出相应点的高度，标在钢筋上，定出波纹管位置，将钢筋托架焊牢定位在箍筋上，用铁丝扎牢波纹管，当波纹管的安装与钢筋发生妨碍时，调整钢筋位置，以保证预应力管道位置的准确。特别应注意使锚下垫板与预应力孔道中心保持垂直。

4 模板制作与安装

预制梁底模采用5 mm钢模板，外模板采用5 mm钢板焊制而成，用8号槽钢做主要支撑骨架，∠50角钢做加劲骨架，为确保构件尺寸，采用标准加工厂制作。模板分段制作成整体，M16螺栓拉杆连接，模板与接缝之间填塞软小的空心塑料管防止漏浆。采用拉杆及钢管进行加固。内模采用拆装式木模板，立模时先设立侧外模和端模，在浇筑底板混凝土后，分节段拼装成型的内模。浇筑腹板混凝土后，再浇筑顶板混凝土。内模吊装前，要先将已灌注的部分混凝土人工抹平，并将内模外包一层塑料膜，以便于以后内模的拆除和防止漏浆。在浇筑过程中模板维护人员随时检查模板，以防跑模漏浆。

5 混凝土的灌注和养护

箱梁混凝土分底板、腹板及顶板三次灌注，即先灌注底板混凝土，而后迅速吊装好内模，对称浇筑腹板混凝土。腹板混凝土浇筑完毕后再浇筑顶板混凝土。为确保混凝土质量，波纹管以下至底板部分采用细石混凝土灌注。混凝土采用连续分层浇筑的方法进行。浇筑方向从梁的两端向中间进行，在梁中部合龙，或从梁的中间分两个作业面向两端分层浇筑。上层混凝土必须在下层混凝土振捣密实后方可浇筑，以保证混凝土有良好的密实度，浇筑上下层混凝土的时间间隔不得超过混凝土的初凝时间。

混凝土振动时，底板和顶板混凝土采用平板式振捣器和插入式振捣器配合振捣，腹板混凝土采用插入式振捣器，混凝土浇筑过程中应注意以下事项:

1)下料要均匀、连续，不宜集中猛投而造成挤塞。在钢筋、孔道密集部位可短时间开动插入式振捣器辅助下料。2)混凝土的振捣:底顶板采用平板振捣器配合插入式振捣器共同工作。振捣器按梅花形布置，以便振捣均匀。振捣的时间以混凝土不再下沉，无明显气泡上升，混凝土表面出现均匀的薄层水泥浆为止。3)浇筑过程中随时检查混凝土拌和质量，严格控制水灰比，以保证混凝土的质量。4)每片梁作试件三组，标准养护作为梁体混凝土强度检验的依据，另做三组与梁体同条件养护试件，作为梁体拆模、张拉、吊装等工序强度控制的依据。

6 预应力张拉

待梁体混凝土强度达到设计强度的100%后，且混凝土龄期不小于7 d时，方可张拉预应力钢束。预制梁内正弯矩钢束及顶板负弯矩钢束均采用两端同时张拉，且在横桥向对称均匀张拉;顶板负弯矩钢束穿束时确保各根钢绞线保持平行状态，并逐根张拉。

1)张拉前的准备工作。检查梁体混凝土是否达到张拉强度，锚垫板下混凝土是否密实。清除锚垫板上的混凝土，并检查是否与孔道垂直，如超过3 mm，则需加扁垫板补平。用空气压缩机向孔道内压气，清除孔道内杂物;在锚垫板上标出锚圈安放位置;钢绞线计算下料，并进行编束、理直;计算理论伸长值;清孔穿束;千斤顶、锚具、管道三对中安装。

2)钢绞线下料编束。在现场留出30 m×6 m的钢绞线加工区，整平地面，上铺10 cm混凝土垫层，在场地上按下料长度作出标记线。钢绞线用砂轮切割机切断后整理成束。每1 m～1.5 m绑扎一束扎丝，并挂牌标出长度及设计编号，按编号分类堆放，钢束堆放时要防止弯折并有防雨措施。

3)张拉设备校验。张拉设备在首次使用或使用期超过六个月、张拉超过200次及修理后都应进行校验，校验方法是送往有相应资质或监理指定的试验部门检验，根据试验结果计算控制应力工作表。

4)张拉前对下列数据进行测定:锚具的锚口摩阻;孔道摩阻损失;混凝土强度及弹性模量。

5)张拉方法。预应力钢绞线采用应力控制方法张拉时，应校核预应力钢绞线的伸长值，预应力钢绞线的实际伸长值，宜在初应力为10%σcon时开始量测，但必须加上初应力以下的推算伸长值，以10%σcon～20%σcon伸长量作为初应力伸长量。

6)张拉顺序。张拉顺序遵循对称分批的原则。张拉程序:0→0.1σcon→1.0σcon→持荷2 min锚固。

7 压浆

管道压浆尽可能在预应力钢筋张拉完成和监理工程师同意压浆后立即进行，一般不超过14 d。压浆设备为BW-250型压浆泵，砂浆搅拌机拌水泥浆。压浆前检查、冲洗预应力孔道，并排除积水，用无油的压缩空气吹干管道。灰浆要过筛，储放在浆桶内，低速搅拌并保持足够数量，使每根孔道压浆能一次连续完成。搅拌好的灰浆从灰浆泵由最低压浆孔压入水泥浆。压浆要缓慢、均匀，直至另一端有原浆冒出后封闭，最大压力状态稳定5 min，压浆完毕后清除锚具表面污物。封端时，先凿毛洗净，布筋立模浇筑混凝土。水泥浆强度达到40 MPa时，箱梁方可吊装。

8 安装

1)为了防止预制梁上拱过大，预制梁与桥面现浇层由于龄期差别而产生过大收缩差，存梁期不应太长，不超过90 d控制，存梁期密切注意梁上的累计上拱值，若超过计算值10 mm，采取控制措施。2)设置临时支座并安装好永久支座，逐孔安装箱梁，置于临时支座上成为简支状态，及时连接桥面板及端横梁钢筋。整个架梁工作采取边预制边架设，以减少存梁的数量及存梁时间。梁板强度达到技术规范要求的吊装强度后采用运梁拖车运输、龙门吊与汽车吊进行吊装。吊装采用捆绑式吊装，构件吊离地面20 cm～30 cm后，检查机身是否稳定、吊点是否牢靠，在情况良好的前提下，方可继续工作。起吊时应缓慢、匀速、平稳升降，严禁快速摆臂，架梁实行专人指挥，统一步调。3)连接接头段钢筋，绑扎横梁钢筋，设置接头段顶板束波纹管并穿束。在日温最低时，浇筑连续接头、中横梁及其两侧与顶板负弯矩束同长度范围内的桥面板，混凝土达到要求后，张拉顶板负弯矩预应力钢束，并压注水泥浆。4)接头施工完成后，浇筑剩余部分桥面板湿接缝混凝土，剩余部分桥面板湿接缝混凝土由跨中向支点浇筑。浇筑完成后拆除一联内临时支座，完成体系转换。解除临时支座时，特别注意严防高温影响橡胶支座质量。5)连接顶板钢束张拉预留槽口处钢筋后，现浇调平层混凝土、护栏施工、喷洒防水层、进行桥面铺装施工及伸缩缝安装。以上为本人施工中的一些经验和体会，希望能通过总结，以使在以后的施工中不断地提高工程质量，减少成本，缩短工期，创造更好的经济效益和社会效益。

摘要：结合近年来的工作经验,对后张法预制预应力混凝土连续箱梁施工要点和工艺流程进行了归纳,并提出了一些施工注意事项和技术措施,以提高工程质量,创造更好的经济效益和社会效益。

关键词：后张法,预应力连续箱梁,施工,预应力张拉

参考文献

预应力混凝土箱梁施工 篇7

关键词：混凝土箱梁;预应力施工

1   工程概况

本工程为某大桥工程，其主线桥采用现浇混凝土箱梁。桥梁中墩处梁体的高度为2.5 m，跨中的截面高度为1.4m，与主线引桥过渡截面高1.6 m，与匝道连接处高1.4 m。变截面梁体的下缘线为二次抛物线，梁体采用的是箱式结构。普通段的箱梁采用的结构形式为单向四室形式，其他部分的箱梁则为单向五室形式。顶板的厚度采用0.2m，腹板的厚度则在0.4-0.7 m之间，而底板的厚度为0.3 m。在墩顶设置横梁，边跨设置中横隔板，其中中墩横梁采用预应力混凝土结构。支架采用的是满堂式碗扣支架。

2.现浇混凝土箱梁预应力施工技术

2.1预应力施工前准备工作

（1）本工程进行箱梁的施工采用的支架为WDJ碗扣支架。在进行支架搭设时，应在其底托下放置垫块，采用尺寸为29cm×29cm×10cm的预制块，从而可以增大支架的受力面积。

（2）底模和侧模安装。支架搭设，方木铺设完成之后，便可以开始进行底模和侧模的支设。底模的制作材料采用的是竹胶板。在竹胶板的背后采用方木做楞木，其尺寸为5cm×10cm，间距则为50cm。侧模与翼缘板模板采用框架式木支撑。

（3）支架预压及卸载。当模板安装完成之后，应对支架和模板采取预压处理。通常情况下预压的时间应控制在7-10d。预压荷载在进行计算时，应考虑现浇混凝土、模板、钢筋的自重荷载，以及现浇施工时所附加的动力荷载。

（4）钢筋制作及安装。现浇混凝土箱梁的钢筋应在施工现场的钢筋制作场内进行下料和焊接，并在模板内进行钢筋的安装成型。钢筋的制作应严格按照规格和尺寸的要求进行。

2.2预应力施工

（1）钢绞线。钢绞线在使用之前应进行检查，确保符合设计和规范要求。钢绞线表面不得有油渍、润滑剂等。钢绞线表面可有存在轻微的浮锈现象，但是不得出现严重的麻坑问题。通过计算对钢绞线的下料长度进行确定。钢绞线的切断应采用切断机或砂轮锯，不得采用电弧切割的方式。

（2）波纹管定位及穿束。本工程的预应力管道采用的是塑料波纹管。在箱梁的底板、腹板、顶板以及横梁中均存在预应力管道。管道的存在可能会与钢筋产生冲突，因此在进行普通钢筋的设置时，如果出现与管道冲突的问题时，应对其进行适当的调整。波纹管在进行穿束时应根据先底板、接着腹板、横梁，最后顶板的顺序进行。在进行波纹管穿束时应严格根据设计位置进行定位，并采用定位钢筋进行固定。在施工过程中，应对波纹管进行检查，如果有发现破损，应采用胶带纸进行包裹。

（3）张拉。当混凝土的强度达到设计要求时，方可进行钢绞线的张拉。在张拉前对张拉现场进行清理，并确保张拉设备能够配套完好。在进行预应力的张拉时，应对称进行，每次张拉操作均应做好记录。张拉施工中如果发生异常问题时，应重新进行标定校验。当设备使用超过6个月，或者使用次数超过200次时，应重新进行标定校验。锚具和钢绞线应具有出厂合格证、材料检验合格证，在使用之前应抽样送质检单位进行检测，合格之后方可进行使用。张拉施工前，应对锚垫板、波纹孔道等的安装位置和完整性进行全面的检查，确保安装准确，同时确保孔道内不存在杂物，能够畅通无阻。张拉线还应根据设计的要求对孔道的摩阻损失进行实测，以便确定张拉控制应力。在进行预应力钢绞线的张拉过程中，应以张拉应力作为主控项目，同时采用伸长量作为辅助控制项目。当在具体的应力状态下时，钢绞线的实际伸长值和理论伸长值之间的误差应控制在6%以内。如果误差超过6%时，应立即停止施工，并分析异常的原因，采取技术措施调整之后方可继续进行张拉施工。

张拉过程中不可突然加大拉力，应逐渐缓慢的加大拉力，从而可以保证应力的正确传递。当钢绞线预应力张拉施工完成之后，即可将锚具外多余的钢绞线端头切除，但是应确保外露部分的长度不小于30mm。钢绞线端头的切除严禁采用电弧焊切割。对于锚具应采用封端混凝土进行保护，当钢绞线端头需要较长时间外露时，应采取防锈蚀措施。

（4）质量检测及处理方法。在预应力张拉施工过程中，应配合进行同步监测工作，从而严格控制好工程施工质量。张拉过程中的监测项目主要有两种，分别为钢绞线的理论伸张值和实际施工中的伸张值的差异和千斤顶是否存在滑移现象，并且这两个监测项目在施工中经过精确的测量和准确计算的结果进行评判的。①钢绞线理论伸张值是采用线性弹性理论进行计算的，当计算得到的理论伸张值与实际伸张值之间的差异在6%以内，则可认为正常，但是如果超过6%时，则应对差异的原因进行进一步的分析，从而确认引起差异的原因，并针对原因采用具体的措施对其进行处理，处理完成之后方可继续进行施工。②千斤顶的滑移是预应力张拉施工中可能出现的另一个重要问题。根据钢绞线的数量，可以将施工现场千斤顶的滑移现象分为两种：一是整体钢绞线滑移，二是个别钢筋线滑移。整体钢绞线的滑移是计算得到的理论伸张值与实际伸张值之间的差异超过6%的主要原因。对于个体钢绞线滑移现象的检测通过直接的观测即可发现问题。当预应力张拉结束后，对钢绞线上残留的夹片痕迹进行细致的检查，如果夹片痕迹的水平位置均保持一致的话，可以认为张拉过程正常;但是如果发现其中有单个夹片的痕迹与其他部分夹片的痕迹不同的话，则可以认为张拉过程中存在滑移的现象。在预应力张拉过程中出现千斤顶滑移问题的话，会导致箱梁所施加的应力达不到设计和规范要求，因此应对滑移问题进行认真的处理。

（5）真空压浆。预应力张拉完成之后，应及时进行压浆施工。本工程采用的是真空压浆施工。在正式压浆之前应对孔道进行冲洗，确保干净，保持湿润。孔道内如有积水，应采用高压空气进行清除。应特别注意在进行孔道清洗时，应使用不对管道有损坏的腐蚀性洗涤剂，在使用前应先进行配备稀释。当用于锚环和夹片等构件的封锚施工完成，且封锚水泥浆的强度达到10 MPa之后，即可开始进行压浆施工。

水泥浆技术参数：（1）配比合理。压浆所采用的水泥浆应将水灰比控制在1：0.4一1：0.45，当在水泥浆液中掺入减水剂时，水泥浆的水灰比应降至1：0.35。本工程需要在水泥浆内掺入适量的膨胀剂。因此，其水灰比取为1：0.35。（2）稠度合适。压浆采用的水泥浆应将其稠度控制在15一18s之间。

（3）泌水率符合要求。压浆所采用的水泥浆应控制在3%以内。在混合后3 -4h之内，水泥浆的泌水率应控制在2%以内。

当启动动力泵进行压浆施工时，应按照先下后上的顺序进行，并在压浆中控制压浆速度，保持缓慢的灌注速度。水泥浆在使用过程中应不断进行搅拌。真空压浆应采用压浆机将水泥浆从孔道的最低点压入，同时在管道的最高点设置排气孔。通常情况下，应在孔道的两端先后进行一次压浆，两次压浆之间的间隔应控制在30-45min。在压浆过程中，应密切注意浆孔溢出的灰浆状况，以此作为判断压浆质量的依据。当浆孔内溢出的水泥浆与注入水泥讲的稠度相同时，即可认真压浆施工的质量良好。当压浆施工完成之后，应做好后期的收尾工作，做好施工现场的清理。

3   结语

现浇混凝土连续箱梁具有整体性好，刚度大的特点，同时外形美观，施工方便，因此在互通立交、跨路桥梁以及城市市政桥梁中广泛应用。文章通过结合某桥梁现浇箱梁施工实例，系统地总结了预应力施工环节，箱梁中预应力施工环节是在预应力筋的部位预先留出孔道以后期便于安装钢绞线，养护后再将经过试验检验过的预应力筋穿入孔道，当混凝土满足设计要求强度后再实施张拉及孔道灌浆;同时针对各个施工环节提出切实可行的施工质量控制措施，为同类工程提供参考借鉴。

参考文献：

[1]宁惠玲，玉顺天.现浇箱梁后张预应力控制技术分析与应用。企业科技与发展.2013.（04）：28一29.

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预应力混凝土箱梁施工 篇8

摘要：在迈入21世纪之后我国国民经济水平得到提高，桥梁事业也得到创新发展，各种桥梁施工裂缝处理技术取得良好的进展。预应力混凝土连续箱梁桥裂缝问题成为了桥梁施工中最为主要的问题。如果出现裂缝那么则会对构件外观美观程度有所影响，并且也会对整个桥梁工程的结构稳定性以及使用寿命产生影响。

关键词：预应力;混凝土连续箱梁;腹板;裂缝

预应力混凝土连续箱梁桥因为具备抗弯抗扭刚度大以及行车平顺舒适的特点，在我国工程界受到欢迎。现如今，在社会经济的快速发展下，高速公路以及城市道路成为了工程建设的主要内容。预应力混凝土连续箱梁桥作为主要的桥型之一，逐渐备受关注。但是，在伴随着质量意识的不断提升下，预应力混凝土连续箱梁桥会呈现出不同程度的裂缝，不仅会对桥梁的美观产生影响，并且也会影响整个桥梁的稳定性与安全性。所以，积极探索预应力混凝土连续箱梁桥具有十分重要的现实意义。

1、工程概述

南华路匝道在中心桩号AK0+444.000处与韶关大道斜交，新建南华路匝道桥上跨韶关大道。匝道桥总长379.38m，跨径组合为：(3×30)+(3×35)+(3×30)+(3×30)m。

其上部结构：

(1)采用预应力混凝土连续箱梁，横断面为单箱双室斜腹板断面。

(2)箱梁顶底板平行，由箱梁整体扭转形成桥面横坡。

(3)预应力混凝土箱梁采用C50混凝土，预应力钢束采用φs15.20钢绞线。

(4)支座采用GPZ系列盆式橡胶支座。

(5)混凝土箱梁桥面采用10cm厚沥青混凝土铺装。

(6)内外侧护栏均为防撞护栏，防撞等级A级。

下部结构：桥墩采用独柱桥墩，钻孔灌注桩基础;桥台采用薄壁式桥台，钻孔灌注桩基础。墩柱采用C40混凝土;桥台采用C30混凝土。桩基础包括嵌岩桩和摩擦桩两种类型，采用冲击钻成孔。桥墩桩径1.5m，桥台桩径1.0m;均采用C30水下混凝土。

现浇箱梁采用支架法整体施工。支架采用满堂式碗扣支架。底模和内模采用高强度覆膜竹胶板，外侧模采用钢模。第一联施工：先浇筑底板，后浇筑腹板跟面板，两次浇筑时间间隔约20天，拆模后发现中腹板跟边腹板均出现多道竖向裂缝，裂缝间距2～3m一道，缝宽0.1～0.2mm左右。第二联施工：先浇筑底板跟腹板，后浇筑面板，两次浇筑时间间隔约10天，拆模后一切符合要求。

2、预应力混凝土连续箱梁桥裂缝原因

2.1设计方面存在的原因

2.1.1设计结构不合理。桥梁所处的位置因素是影响桥梁结构型式的关键所在，在桥梁设计方案选择的时候，需要采取预应力混凝土连续箱梁，但是如果箱梁横截面形式或者顶底板厚度等参数确定不合理，那么则会出现不同程度的裂缝。

2.1.2结构计算模型不合理。现阶段有关预应力混凝土连续箱梁桥的设计主要采取平面杆系单元进行，但是由从结构整体受力性能分析，如果想要满足设计需求，需要选择构成空间薄壁，但是平面杆系法无法对箱梁的各种力学性能进行考虑，从而导致计算结构与实际受力状态会存在非常大的差异。在结构计算的时候会有所不同，会造成结构开裂现象。

2.2施工方面存在的原因

2.2.1施工材料性质不高。在施工过程中由于所采用的混凝土标号偏低，并且钢筋处于劣质，或者强度比设计值要低，那么则会引起预应力混凝土结构出现裂缝。

2.2.2施工质量控制不高。第一是由于箱梁的顶板、底板以及腹板内的钢筋设计间距比较小，或者在配置混凝土的时候骨料比较大，混凝土难以捣实，导致钢筋与混凝土之间的握裹力得到降低，在受拉区会形成裂缝。第二是在采取满堂支架浇筑箱梁的时候，因为支架基础强度不够，所以会引发支架出现非弹性变形，支架下沉，后箱梁会产生不规则的裂缝。同时因为裂缝还处于桥梁运营阶段，所以会继续朝着抗拉区继续发展。第三是现浇预应力箱梁的支架以及模板拆除的比较早，导致箱梁在非常大的瞬时荷载作用下形成施工裂缝现象。第四，在分层或者一次性浇筑过程之中，因为混凝土的水化热以及收缩会在结构表面、厚薄交界面处引发表面拉应力，当超过抗拉强度之后，结构便会开裂。第五是预应力混凝土箱梁桥在施工的时候为了加快施工工期，会在混凝土中添加早强剂，这种方式虽然会在表面让混凝土强度达到设计标号，但是由于混凝土的收缩以及徐变量得到增大，从而会超过设计的计算值，进而引发裂缝现象。

3、预应力混凝土连续箱梁桥裂缝防治措施

3.1加强设计阶段的预防

在整个设计阶段需要严格按照相关的规章制度以及标准，保证理论计算模型与实际结构相符合，并且荷载取值要保证准确性，尤其是对温度、收缩、徐变以及不均匀沉降等参数的取值需要符合实际。从整体角度分析，预应力筋与普通钢筋的配置需要科学、合理，并且局部构造要处理得当，避免在断面处产生应力集中，除此之外，在配备钢筋的时候需要对施工的可行性进行考虑与分析，将应该注意的内容利用施工图纸交代清楚。

3.2加强施工阶段的预防

施工单位需要严格按照施工图进行施工，保证临时支架符合设计要求，并且桥梁上的荷载不允许超过规定要求。混凝土的振捣需要保证密实与均匀，防止过振或漏振，避免出现蜂窝以及空洞的出现。混凝土浇筑过程之中还要将混凝土的分层浇筑顺序进行优化，如南华路匝道桥第一联施工，由于施工工序不合理及两次浇筑时间间隔过长，先后两次浇筑的混凝土产生的收缩徐变相差过大，在结构薄弱处产生收缩裂缝。值得注意的.一点是混凝土需要加强养护，临时支架和模板不能过早拆除，保证混凝土强度达到设计要求方可拆模。一次性浇筑的大体积混凝土则需要将水化热的散热问题处理好，保证混凝土强度应该达到允许值，只有如此，才能保证混凝土不会因为强度不足而出现开裂现象。

4、结语

从整体角度分析，预应力混凝土连续箱梁桥属于当前比较成熟的桥梁，但是从全局出发，在实际工程之中会存在各种类型的裂缝。预应力混凝土连续箱梁桥裂缝是一个比较复杂的问题，涉及到了设计、施工等诸多因素，如果其中的任意一个环节出现疏忽，那么均会导致裂缝现象，严重的会发生钢筋锈蚀，对桥梁的寿命有所影响。本篇文章从具体工程出发，对预应力混凝土连续桥梁出现裂缝的原因进行分析，并简单提出解决措施，以此提高桥梁工程的有序发展。

参考文献

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