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【摘要】预应力混凝土结构在土建工程中运用广泛，尤其在桥梁工程中，是一种常用的桥梁结构体系，本文对后张法预应力混凝土现浇箱梁设计及施工进行了简单探讨。
【关键词】现浇箱梁 后张法 预应力 设计 施工 探讨
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
1 概述
后张法预应力箱梁是一种常用的桥梁结构体系，它具有变形小、结构刚度好、行车平顺舒适、养护简易、抗震能力强等优点。本文浅谈了后张法现浇连续预应力混凝土箱梁的设计及施工。
2 结构设计
2.1 箱梁设计
根据结构设计要求，一般采用2×30m现浇后张法等高度预应力钢筋混凝土连续箱梁，为单箱双室，箱梁典型横断面示意见图1。
设计采用弹性理论计算方法。主要组成部分为(1)顶板和底板，顶板和底板是箱型截面结构承受正负弯距的主要工作部位。(2)腹板，箱梁腹板的主要功能是承受结构的弯曲剪应力与扭转剪应力所引起的主拉应力。(3)横隔板，箱梁横隔板的基本作用是增加截面的横向刚度，限制畸变应力。(4)承托，承托提高了截面的抗弯刚度和抗扭刚度，减少了扭转剪应力和畸变应力。(5)悬臂，悬臂长度也是调节板内弯距的重要参数，悬臂板尺寸的确定要满足结构受力的要求。
2.2箱梁配筋
连续梁的预应力筋在桥梁的纵、横、竖向布置，其数量和布筋位置要根据结构在使用阶段的受力状态确定，同时，也要满足施工各个阶段的受力需要。根据结构受力需要，采用的高强度低松弛钢绞线，其技术性能应符合现行国家标准《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T5224-2006)。预应力管道采用塑料波纹管。
2.3 结构计算与分析
结构计算与分析按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)相关条款的要求，进行持久状况承载能力极限状态和持久状况正常使用极限状态设计，并根据具体情况考虑持久状况和短暂状况，并对其进行相应的极限状态设计。通过对各阶段内力、变形进行分析，合理布置预应力，将各阶段截面受力控制在规范规定容许的安全范围内。计算中考虑的荷载：恒载、预应力、汽车荷载、温度变化力、基础变位影响力、混凝土收缩徐变影响力等。
3.主要施工方法
3.1支架施工
支架施工之前需根据梁体的自重及其他荷载与架杆的承载能力进行计算确定支架的搭设间距，并对地基进行处理。地面坡度大时还应做成台阶状(宜浆砌片石)。根据支架设计对场地进行放样，确定各底托位置。支架基本完成时还应检查立杆是否垂直，检查每一个底托是否起到作用。
3.2模板施工
经过计算，确定模板和横梁所采用的尺寸。 铺设时要严格控制其标高及其平面位置。对个别拼缝较大处应采取嵌缝。铺设的箱梁底模板应大于梁底，以便于包容侧模板以及精确放样。在完成的梁底模板上精确放出侧模板位置线，并沿线标出桩号，以进一步核对各点的高程，侧模板安装应以尺寸和角度(用角度板)配合控制，以保证其位置准确。 内模安装应在底板混凝土达到24小时强度后开始放样实施。
3.3预压
根据设计要求，为检查地基、支架模板的承载力，减少变形应对模板进行预压。 一般采用袋装沙进行预压。在底模的5个断面(支点、L/4、L/2)上每断面设置5个高程观测点，测出各点的标高即可开始预压。当某断面连续三次观测未发生沉降时，该断面可停止观测。所有断面都停止沉降后即可卸载，卸载结束后，还应再次观测模板支架地基回弹量，并计算出箱梁本身所造成的弹性压缩量，据此并结合模板支架、地基产生的永久变形及时调整螺旋顶托的高度，使其满足设计要求。
3.4 钢筋绑扎、钢绞线安装
钢筋采用现场绑扎，钢筋绑扎应放置垫块，严格控制保护层厚度。绑扎时，应注意不得遗漏水管、护栏预埋筋、预埋件等部分，其位置要准确。预应力波纹管放置时，应按事先放样的箱梁各轴线为基准来确定各波纹管水平位置。波纹管固定完毕，应再次检查其位置的准确性及线形的顺畅，检查无误，穿入钢绞线。在每根波纹管的最高点及固定锚端处设黑铁管作排气孔露出混凝土面，以利于今后压浆。压浆孔、排气孔事先用木塞、胶带纸封堵，锚垫板与波纹管接口处用胶带纸、水泥膏封闭，以免漏浆。
3.5混凝土施工及养护
除设计有特殊要求外，现浇箱梁混凝土一般不低于C40，宜采用不低于425号普通硅酸盐水泥，含碱量应低于0.6%，砂容重不得低于1550kg/m3,石料孔隙率不宜超过40%。施工中要严格按配比进行配料。
先浇底板混凝土，注意整平，控制厚度，及时压光收水防止发生裂缝。浇筑肋板和顶板时，应分层阶梯向前推进。振捣时严禁振捣棒触及波纹管及钢筋。混凝土施工时，收水要及时，至少三遍以防止出现收缩裂缝。混凝土终凝后覆盖麻袋或草垫并洒水养护，以使混凝土保持充分湿润。由于高标号、大体积混凝土水化热较大，箱梁内外温差过大，故采用“内降外保”的方法，箱梁要预留孔通风，而且向箱内喷水降温。
3.6预应力张拉
目前，国内钢绞线采用高强度低松弛钢绞线。张拉前应对千斤顶、压力表进行配套标定，计算出每级的表值压力数、吨位数及理论伸长值并对应列表。箱梁混凝土强度达到设计强度100％时，即可进行预应力张拉。张拉采用分级张拉，张拉一般不超过103%张拉控制应力。张拉时应注意由中间向两边横向对称张拉。每级张拉时，应精确测量钢绞线伸长值，并与理论计算值核对，如实际伸长值与理论值误差大于6％，应暂停张拉，待查明原因采取措施后方可继续张拉。张拉时应严防断丝及滑丝现象发生。
3.7孔道压浆、封锚
张拉完毕后应及时切割锚外钢绞线，封堵锚头，形成强度后尽快压浆。压浆前先用压力水冲洗孔道，排除孔内杂物，确保孔道畅通，并吹去孔内积水。压浆采用普通硅酸盐水泥配置，同时添加膨胀剂，减水剂。水灰比控制在0．40--0．45之间，强度达C40标准。
压浆时，压浆泵输送压力应控制在0.5~0.6MPa，保证入孔水泥浆密度。压浆顺序从下到上，同一孔道应一次完成，不得中断。当压浆至出口处冒出废浆，且稠度与压浆原液相同时即可停止，持压30分钟后卸除压浆管。
孔道压浆后应立即将梁端水泥浆冲洗于挣，并将端面混凝土凿毛，绑扎钢筋，安装模板，浇筑封锚混凝土，并注意养护。
3.8落架、拆模
待压浆强度达到100％后，方可落架、拆模。落架时应注意安全，拆模时应注意保护混凝土不被破壞。
4.结束语
后张法预应力混凝土现浇箱梁由于跨越能力大，施工方法灵活，适应性强，结构刚度大，抗震能力强，通车平顺性好以及造型美观等特点，在桥梁中应用较为广泛。但其成本较大，施工工艺复杂，其质量控制尤为重要。设计者应根据现场条件、河流性质、通航要求、施工设备以及技术力量等多种因素，经全面分析研究后选定安全可靠、经济合理的施工方法。
【参考文献】
[1]JTGD62-2004.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S]
[2]JTJ041-2000.公路桥涵工程施工技术规范[S].
[3]杨永念;;浅谈后张法预应力箱梁施工技术[J];技术与市场;2011年06期
【关键词】现浇箱梁 后张法 预应力 设计 施工 探讨
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
1 概述
后张法预应力箱梁是一种常用的桥梁结构体系，它具有变形小、结构刚度好、行车平顺舒适、养护简易、抗震能力强等优点。本文浅谈了后张法现浇连续预应力混凝土箱梁的设计及施工。
2 结构设计
2.1 箱梁设计
根据结构设计要求，一般采用2×30m现浇后张法等高度预应力钢筋混凝土连续箱梁，为单箱双室，箱梁典型横断面示意见图1。
设计采用弹性理论计算方法。主要组成部分为(1)顶板和底板，顶板和底板是箱型截面结构承受正负弯距的主要工作部位。(2)腹板，箱梁腹板的主要功能是承受结构的弯曲剪应力与扭转剪应力所引起的主拉应力。(3)横隔板，箱梁横隔板的基本作用是增加截面的横向刚度，限制畸变应力。(4)承托，承托提高了截面的抗弯刚度和抗扭刚度，减少了扭转剪应力和畸变应力。(5)悬臂，悬臂长度也是调节板内弯距的重要参数，悬臂板尺寸的确定要满足结构受力的要求。
2.2箱梁配筋
连续梁的预应力筋在桥梁的纵、横、竖向布置，其数量和布筋位置要根据结构在使用阶段的受力状态确定，同时，也要满足施工各个阶段的受力需要。根据结构受力需要，采用的高强度低松弛钢绞线，其技术性能应符合现行国家标准《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T5224-2006)。预应力管道采用塑料波纹管。
2.3 结构计算与分析
结构计算与分析按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)相关条款的要求，进行持久状况承载能力极限状态和持久状况正常使用极限状态设计，并根据具体情况考虑持久状况和短暂状况，并对其进行相应的极限状态设计。通过对各阶段内力、变形进行分析，合理布置预应力，将各阶段截面受力控制在规范规定容许的安全范围内。计算中考虑的荷载：恒载、预应力、汽车荷载、温度变化力、基础变位影响力、混凝土收缩徐变影响力等。
3.主要施工方法
3.1支架施工
支架施工之前需根据梁体的自重及其他荷载与架杆的承载能力进行计算确定支架的搭设间距，并对地基进行处理。地面坡度大时还应做成台阶状(宜浆砌片石)。根据支架设计对场地进行放样，确定各底托位置。支架基本完成时还应检查立杆是否垂直，检查每一个底托是否起到作用。
3.2模板施工
经过计算，确定模板和横梁所采用的尺寸。 铺设时要严格控制其标高及其平面位置。对个别拼缝较大处应采取嵌缝。铺设的箱梁底模板应大于梁底，以便于包容侧模板以及精确放样。在完成的梁底模板上精确放出侧模板位置线，并沿线标出桩号，以进一步核对各点的高程，侧模板安装应以尺寸和角度(用角度板)配合控制，以保证其位置准确。 内模安装应在底板混凝土达到24小时强度后开始放样实施。
3.3预压
根据设计要求，为检查地基、支架模板的承载力，减少变形应对模板进行预压。 一般采用袋装沙进行预压。在底模的5个断面(支点、L/4、L/2)上每断面设置5个高程观测点，测出各点的标高即可开始预压。当某断面连续三次观测未发生沉降时，该断面可停止观测。所有断面都停止沉降后即可卸载，卸载结束后，还应再次观测模板支架地基回弹量，并计算出箱梁本身所造成的弹性压缩量，据此并结合模板支架、地基产生的永久变形及时调整螺旋顶托的高度，使其满足设计要求。
3.4 钢筋绑扎、钢绞线安装
钢筋采用现场绑扎，钢筋绑扎应放置垫块，严格控制保护层厚度。绑扎时，应注意不得遗漏水管、护栏预埋筋、预埋件等部分，其位置要准确。预应力波纹管放置时，应按事先放样的箱梁各轴线为基准来确定各波纹管水平位置。波纹管固定完毕，应再次检查其位置的准确性及线形的顺畅，检查无误，穿入钢绞线。在每根波纹管的最高点及固定锚端处设黑铁管作排气孔露出混凝土面，以利于今后压浆。压浆孔、排气孔事先用木塞、胶带纸封堵，锚垫板与波纹管接口处用胶带纸、水泥膏封闭，以免漏浆。
3.5混凝土施工及养护
除设计有特殊要求外，现浇箱梁混凝土一般不低于C40，宜采用不低于425号普通硅酸盐水泥，含碱量应低于0.6%，砂容重不得低于1550kg/m3,石料孔隙率不宜超过40%。施工中要严格按配比进行配料。
先浇底板混凝土，注意整平，控制厚度，及时压光收水防止发生裂缝。浇筑肋板和顶板时，应分层阶梯向前推进。振捣时严禁振捣棒触及波纹管及钢筋。混凝土施工时，收水要及时，至少三遍以防止出现收缩裂缝。混凝土终凝后覆盖麻袋或草垫并洒水养护，以使混凝土保持充分湿润。由于高标号、大体积混凝土水化热较大，箱梁内外温差过大，故采用“内降外保”的方法，箱梁要预留孔通风，而且向箱内喷水降温。
3.6预应力张拉
目前，国内钢绞线采用高强度低松弛钢绞线。张拉前应对千斤顶、压力表进行配套标定，计算出每级的表值压力数、吨位数及理论伸长值并对应列表。箱梁混凝土强度达到设计强度100％时，即可进行预应力张拉。张拉采用分级张拉，张拉一般不超过103%张拉控制应力。张拉时应注意由中间向两边横向对称张拉。每级张拉时，应精确测量钢绞线伸长值，并与理论计算值核对，如实际伸长值与理论值误差大于6％，应暂停张拉，待查明原因采取措施后方可继续张拉。张拉时应严防断丝及滑丝现象发生。
3.7孔道压浆、封锚
张拉完毕后应及时切割锚外钢绞线，封堵锚头，形成强度后尽快压浆。压浆前先用压力水冲洗孔道，排除孔内杂物，确保孔道畅通，并吹去孔内积水。压浆采用普通硅酸盐水泥配置，同时添加膨胀剂，减水剂。水灰比控制在0．40--0．45之间，强度达C40标准。
压浆时，压浆泵输送压力应控制在0.5~0.6MPa，保证入孔水泥浆密度。压浆顺序从下到上，同一孔道应一次完成，不得中断。当压浆至出口处冒出废浆，且稠度与压浆原液相同时即可停止，持压30分钟后卸除压浆管。
孔道压浆后应立即将梁端水泥浆冲洗于挣，并将端面混凝土凿毛，绑扎钢筋，安装模板，浇筑封锚混凝土，并注意养护。
3.8落架、拆模
待压浆强度达到100％后，方可落架、拆模。落架时应注意安全，拆模时应注意保护混凝土不被破壞。
4.结束语
后张法预应力混凝土现浇箱梁由于跨越能力大，施工方法灵活，适应性强，结构刚度大，抗震能力强，通车平顺性好以及造型美观等特点，在桥梁中应用较为广泛。但其成本较大，施工工艺复杂，其质量控制尤为重要。设计者应根据现场条件、河流性质、通航要求、施工设备以及技术力量等多种因素，经全面分析研究后选定安全可靠、经济合理的施工方法。
【参考文献】
[1]JTGD62-2004.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S]
[2]JTJ041-2000.公路桥涵工程施工技术规范[S].
[3]杨永念;;浅谈后张法预应力箱梁施工技术[J];技术与市场;2011年06期