大跨度预应力混凝土箱梁施工质量通病防范对策

预应力混凝土连续箱梁近年来在公路, 城市桥梁工程中得到广泛采用, 随着桥梁营运时间的增长, 一些大跨度预应力连续箱梁出现了质量通病, 主要表现为:梁体裂缝和跨中下挠。

1 工程概况

318国道吴江平望段养护改善工程长湖申特大桥梁悬臂跨越318国道及长湖申大运河 (规划三级航道) 一座桥梁, 双向六车道, 并设有E、D两杂道桥分别与318国道东西连接。桥梁全长为1046.98米。其中主桥跨径为 (73+125+77) 米三跨错位布置连续箱梁桥, 为减少和避免箱体裂缝和跨中下挠等质量通病的出现, 采取了积极的防范措施。

2 质量通病的影响因素

产生质量通病的影响因素较多, 主要有原材料质量、混凝土配合比设计、混凝土品质的改善、挂篮与支架设计安全合理、混凝土浇筑质量与养护等。

3 施工质量控制措施

3.1 材料质量的控制

严格控制各种材料的质量。

水泥:选用水化热低, 含碱量低、细度模数小 (金猫牌PO.425) 的水泥, 一减少混凝土产生裂缝的可能性。

粗骨料:选用浙江湖州产5~25mm连续级配碎石。

细集料:采用细度模数较大 (2.5~3.0) 长江上游中粗砂;钢材:选用江苏法尔胜集团公司生产的预应力钢铰线。

竖向预应力钢筋选用天津轧钢总厂JT32mm高强度精轧螺纹钢筋。

普通钢筋选用厂家为江苏沙钢及永钢集团公司产品。

钢板选用上海宝山钢铁集团公司产品。

拌和用水:使用由自来水厂供给的生活用水。

高效减水剂:选用南京凯迪减水剂厂生产的BC-500型缓凝型高效减水剂。

3.2 混凝土配合比的设计

主梁采用C50高性能混凝土, 在进行混凝土配比设计时, 充分考虑了对混凝土的工作性, 物理力学性能和耐久性的要求。混凝土配合表经过大量的试验决定采用的配合比见表1。

3.3 挂篮支架的设计:

主桥0号梁段长13m, 17号梁段长9.38m, 17′号梁段长13.42m分别在支架上进行浇筑混凝土。其余1~16号梁段采用挂篮悬臂浇筑混凝土。

支架采用Φ800大直径钢管及I45C工字钢组成支撑框架, 设置充足的剪力斜撑杆支架的强度, 刚度, 稳定性经验算满足规范要求, 并对支架进行了等载预压, 验证了支架的可靠性, 消除了支架的非弹性变形, 量测了支架的弹性变形数据, 准确的设置了模板预拱度。挂篮悬臂段施工中, 在0#块梁腹板端点处分别设置4根100×80cm的C40混凝土方柱, 以增强主梁抵御不平衡弯矩的能力。

3.4 C 5 0混凝土的生产、浇筑

C50混凝土生产对原材料要求严格, 要求配比准确和搅拌均匀。

混凝土浇筑采用薄层浇筑方法, 每层浇筑厚度不超过30cm。

主梁钢筋密集, 尤其是预应力锚固区钢筋密集, 施工中采取增加混凝土浇筑时靠近模板的布料点, 保证混凝土能流到保护层和保护层混凝土的均匀性, 防止了混凝土表面因灰浆过多而出现表面裂缝。

加强了混凝土的振捣工作, 防止混凝土出现过振和漏振现象。

3.5 混凝土温度应力的控制

长湖申特大桥主桥梁段长13m, 体积387m3, 施工时正值冬季, 如何考虑混凝土入模温度是施工控制的重点之一。采取了水泥罐外加裹双层不透水土工布, 砂石材料堆上覆盖油蓬布, 防止雨水进入, 砂石料结冰;拌和用水采用K4锅炉加热, 保证拌和用水温度不低于35℃, 充分利用气温高的时间浇筑混凝土等措施, 以保证混凝土入模温度不低于15℃。浇筑结束后, 立即用双层不透水土工布覆盖, 并在其上加盖30cm厚稻草, 并压实。由于措施得力, 0#梁段混凝土未出现受冻现象。确保了混凝土的内在质量。

0号, 17号, 17′号梁段截面尺寸较大, 大体积高强度混凝土, 特别是17号及17′号梁段, 施工时正值夏季, 加强混凝土外部保温及内部降温措施, 保证混凝土内外温差不大于25℃。

设置测温点, 进行温度跟踪观察, 每两小时一次, 调整冷却水流速及流量, 以此调节混凝土内外温度的差距。

3.6 预应力施工质量控制

主梁顶板较薄, 横向预应力钢束采用扁锚技术, 扁锚张拉槽口偏小, 扁塑料波纹管高仅20mm。

预应力张拉工艺与张拉力的控制和精度, 根据公式计算预应力钢束平均张拉力和预应力钢束理论引伸量, 按张拉顺序进行分级张拉, 记录每级的压力表读数和钢束引伸量。

竖向预应力的可靠性:竖向预应力采用JL32mm精扎螺纹钢筋, 尽量减少张拉时竖向预应力筋滑移量造成供给的预应力不足, 在第一次张拉完成20天后, 再进行第二次复拉, 以提高竖向预应力的可靠性。

4 结语

本工程主桥通过采取以上积极的应对措施, 在防范质量通病的方面取得了较好的效果。箱梁施工未出现裂缝下挠等质量通病。

摘要：大跨度预应力混凝土连续箱梁容易出现质量通病, 主要表现为箱梁裂缝和跨中下挠, 318国道吴江平望段养护改善工程长湖申特大桥主桥跨径为 (73+125+77) M错孔布置三跨变截面预应力混凝土连续箱梁, 为防范出现质量通病, 从设计、施工、监控等方面采取了积极措施, 力求减少和避免质量通病的出现。

关键词：预应力混凝土箱形梁,质量通病,防范对策

参考文献

[1] JTJ041—2000, 公路桥涵施工技术规范[S].