浅析30m预应力小箱梁施工技术在公路工程中的应用

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1、浅析30m预应力小箱梁施工技术在公路工程中的应用摘要：某公路工程段采用30m先简支后连续预应力混凝土小箱梁施工工艺，本文是结合该工程实例，从设计与施工等方面对该技术进行了阐述和分析，论证了该技术的实用性，值得推广。　　关键词：小箱梁预制设计施工工艺质量控制　　前言　　高等级公路或城市主干道对行车舒适性要求很高。通过在某公路工程中，30m小箱梁采用30m先简支后连续预应力小箱梁结构，论证了先简支后连续预应力小箱梁结构既有施工便捷的优点、又有行车舒适性的优点。　　1、30m小箱梁　　小箱梁截面挖空率比空心板截面大，而抗扭刚度又比T梁大十几倍至几十倍

2、，因此，本次设计采用了小箱梁结构形式。小箱梁梁高1．6m，现浇桥面板0．1m，梁间距3．25m，边跨采用36根φ15．2钢绞线，中跨采用28根φ15．2钢绞线。横断面布置见图1。小箱梁断面形式见图2。　　　　　　　　图1半幅横断面布置图(cm)　　　　图2小箱梁断面形式(cm)　　为防止现浇桥面板的干缩影响其与预制梁体的结合，预制梁悬臂端设一个小斜面。另外，箱梁均设置端横隔梁，在二期浇筑后连续结构时一起浇筑。　　2、后连续的实现　　一般而言，由简支梁状态转化为连续梁状态常规做法有以下几种：　　1)将主梁内的普通钢筋在墩顶连续。　　2)将主梁内纵

3、向预应力钢束在墩顶采用特殊的连接器进行连接。　　3)在墩顶两侧一定范围内的主梁上布设局部预应力短束实现连接。　　第一种方法虽然简单易行，但在使用中常在墩顶负弯距区发生横向裂缝，影响桥梁的正常使用，增加维护费用。　　第二种方法效果最好，但施工很困难，故一般也不采用。　　第三种方法不仅施工可行，而且具有第二种方法的优点，同时还克服了仅采用普通钢筋连续容易开裂的问题。因此我们采用预应力束来实现先简支后连续的结构方案。　　具体的先简支后连续预应力混凝土小箱梁施工工艺流程为：　　1)先预制小箱梁，待混凝土达到设计强度的90％且满足养护时间后，张拉正弯矩区

4、预应力钢束，压注水泥浆并及时清理箱梁底板通气孔。　　小箱梁顶板负弯矩钢束的钢波纹扁管，应在预制小箱梁时预埋。　　2)设置临时支座并安装好永久支座(联端无需设临时支座)，逐孔安装主梁，置于临时支座上呈简支状态，及时连接桥面板钢筋及端横梁钢筋。　　临时支座可采用硫磺砂浆制成。硫磺砂浆内应埋入电热丝，体系转换时采用电热法解除临时支座。临时支座顶面标高应与永久支座顶面标高相齐平。　　3)连接连续接头段钢筋，绑扎横梁钢筋，连接小箱梁顶板负弯矩钢束的钢波纹扁管并穿束。　　在日温低时，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。永久支座顶

5、面直接与接头混凝土底部浇筑在一起。达到设计强度的80％且满足养护时间后，张拉顶板负弯矩区预应力钢束，并压注水泥浆。　　顶板钢束的张拉由每联的两侧向中间进行。现浇接头段混凝土可采用微膨胀水泥。　　顶板负弯矩钢束采用两端张拉，并采取逐根对称均匀张拉。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应由跨中向支点浇筑。　　浇筑完成后拆除一联内的临时支座，完成体系转换。解除临时支座时，应特别注意严防高温影响橡胶支座的质量。　　4)连接顶板钢束张拉预留槽口处钢筋后，现浇调平层混凝土，喷洒防水层，进行护栏、桥面铺装施工及伸缩缝安装

6、。　　3、结构计算　　30m先简支后连续预应力混凝土小箱梁结构采用平面杆系有限元程序计算。　　设计时先根据梁体截面的截面特性，结合桥梁断面进行单梁的横向分布系数计算。跨中采用刚接板梁法计算，支点附近采用杠杆法计算，桥面板按单向板和悬臂板计算。　　通常的横向分布理论都是在简支梁结构中推导出来的，在连续结构中应用，准确率多高，还需要验证。因此，用MIDAS／Civil2006有限元程序建立了空间块单元模型，计算对比了汽车荷载的效应，结论是采用上述两种横向分布系数计算方法基本上能满足工程设计的精度要求。　　4、小箱梁的施工及质量控制　　4、1模板工程

7、　　根据施工方案和现场条件，预制箱梁的模板采用混凝土水磨石底座，侧模和内模采用定型钢模，以保证梁体具有较好的外观质量。其中，底模的制作在施工现场进行，影响其质量的因素较多，是预制梁模板质量控制的重点。该桥底模的制作方法为：按照施工方案的平面布置，放出基础线后，挖除距地表面20cm以内的土，并将松散的土石清理干净，然后浇筑C25混凝土至地面(混凝土浇筑时，在基础中按20cm×20cm的间距预埋φ12的短钢筋，加强基础和底座的连接，同时防止底座混凝土开裂)。待基础混凝土达到一定的强度后，放出底模外边线，并做凿毛处理，然后立侧模浇筑厚度为35cm的C

8、30混凝土。在底模内距顶面15cm处，每隔1m设置一根5cm×10cm方钢作侧模底对拉杆预留孔，并且在底模顶部沿两侧边线位置全长埋设4号槽钢，作为侧模