箱梁施工工艺.docx

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箱梁施工工艺

预应力砼箱梁预制施工方法

一、概述

后张法预应力砼预制箱梁，单幅桥面宽B=1275米，跨径30.08米、30.16米，梁高1.6米，梁间距2.55米，单箱边梁顶宽2.375米，中梁顶宽2.20米，底宽1.00米，单片梁吊装重量87吨，单幅桥面横桥向由5片梁组成。

全桥共五联，为先简支后连续结构。

二、施工方法

箱梁的预制场地安排在0＃号台后面的的路基范围内，箱梁预制后，用轨道平台车运至架桥机内，用架桥机架设。

1、预制预应力箱梁施工流程图

预制箱梁施工工艺框图

2、预制场设置

2.1、预制场设置：

各修建12个箱梁制梁底座，详箱梁预制场地布置图。

2.2、模板制作

箱梁预制台座采用固定式制梁台座。

台座下部由混凝土基础、梁端混凝土底座组成。

底座为C25混凝土，底座面板采用水磨石，底座四周用角钢围固。

在靠近梁端2m范围的底座下，加深、加宽混凝土基础，防止张拉后梁体起拱，重力集中压裂底座端部。

底模上每隔1m留一个对拉杆预留孔。

箱梁的制梁台座应坚固、无沉陷，台座各支点间距适宜，以保证底模平整度不大于2mm。

箱梁预应力张拉以后，梁体中部拱起，在预施应力过程中，整个梁体的质量就由均匀分布于底板上的均布荷载转移为支承于两端的集中荷载。

因此梁端部的底板、底座均应加强，不得有沉降，满足其预应力箱梁支点受力的要求。

底模两端应设活动底模，保证箱梁能够起吊移位。

侧模：

采用厂制定型钢模，钢模加工时应制作胎具，并整体组拼后一次施焊成形。

制作3套钢模板，各模板接缝处使用海棉橡胶条塞紧以防漏浆。

内模：

采用依图纸设计尺寸制作的组合钢模，钢模之间的连接钢带和面板之间的夹角要做成锐角或钝角形式，以便于拆模。

内模底模板顺梁方向应隔块安装，以利浇注时下落砼到底板。

立内模时，对张拉顶板束预留孔处做单独处理。

模板安装顺序：

安装底模→安装侧模→涂脱模剂→贴接缝止浆胶带→安装钢筋骨架→吊装内模→绑顶板钢筋→安装端模。

为了箱梁的外观光滑、整洁，线型流畅，模板制造应满足下列要求：

（1）具有必须的强度、刚度和稳定性、能可靠地承受施工过程中可能产生的各项荷载，保证结构的设计形状，尺寸和模板各部件之间相互位置的准确性。

（2）尽可能采用组合钢模或大块钢模，提高模板的适应性和周转率。

（3）模板板面光滑平整，接缝严密，确保混凝土在强烈振动下不漏浆。

（4）便利制作、装拆容易、施工操作方便，保证安全。

（5）考虑到施加预应力后混凝土会压缩，梁的底模板铺设时加长1/1000L（L为梁长）。

箱梁内模顶部与侧模为铰接，两侧的上下块模板间为斜面联结，两侧模板间用带有正反丝扣的撑杆支撑，便于拆模。

为了保证现浇桥面板及沥青铺装层的厚度，按设计和规范要求在制梁台座的底模设置反拱，其拱度值根据设计图纸提供的数值为2.4cm，在跨度范围内按圆曲线的变化进行设置。

3、钢筋工程

3.1、材料

（1）Ⅰ、Ⅱ级钢筋分别符合GB13013-91和GB1499-98的规定。

凡钢筋直径≥12mm者，均采用Ⅱ级（HRB335）热轧螺纹钢，凡钢筋直径＜12mm者，采用Ⅰ级（R235）钢。

钢板应符合GB700-88规定的Q235钢板。

（2）钢筋的选用应符合设计文件的规定。

钢筋进场后，按不同钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分批验收，分别堆存，不得混杂，并设立识别标志。

检查其出厂质量证明书和试验报告单，对所有进场钢筋进行抽样检查，必须满足设计及规范的要求，并将抽样检查结果报告监理工程师检查认可后方可使用。

3.2、钢筋制作与安装

（1）、钢筋使用前将表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净。

使用的钢筋要平直、无局部弯折现象。

按设计图纸弯折成型。

（2）、钢筋加工严格按设计图纸的要求进行成型。

骨架钢筋的焊接应满足设计要求，并保证骨架不变形，在同一平面上。

主筋接头采用双面焊接搭接，其搭接长度应满足设计及规范的要求。

搭接接头由专人施焊，通过焊接实验经监理工程师在场检查合格，才能实施。

（3）、钢筋在钢筋车间预制成型，首先绑扎底板钢筋，然后再绑扎腹板钢筋、顶板钢筋。

钢筋的接头应错开布置。

（4）、内外侧护栏的锚固钢筋应预先埋入，并注意预留泄水管位置。

（5）、为了保证混凝土保护层的规定厚度，在钢筋与模板间设置水泥砂浆垫块，用埋设其中的铁丝与钢筋扎紧，并互相错开，分散布置。

（6）、安装顶板、翼板钢筋时，在边梁上同时安装防撞栏的预埋钢筋，并准确、牢固定位。

（7）、支座上板的锚固螺栓和钢筋应固定牢，保证泄水孔及其预埋位置的准确性。

钢筋与模板间设置垫块，垫块与钢筋扎牢，确保钢筋的保护层厚度符合设计要求。

（8）、每片预制箱梁底板设置4个Φ100mm通气孔，若通气孔的位置与普通钢筋发生干拢，可适当挪动普通钢筋的位置。

3.3、绑扎底板与腹板钢筋

（1）、钢筋在加工棚内严格按设计加工，现场人工绑扎成型。

绑扎自下而上依次进行，并采取可靠的临时加固措施，保证钢筋骨架的刚度和稳定性。

（2）、钢筋调直、连接、切断、弯曲均采用机械加工，加工好的半成品分类挂牌堆放。

钢筋骨架绑扎成型在相应的台座上进行。

绑扎前在台座底模顶面标出主筋、箍筋、横隔板、变截面位置及骨架长度。

钢筋绑扎完毕核对无误，即可进行下道工序。

为保证钢筋的保护层厚度，在钢筋骨架外侧捆扎曲面水泥砂浆垫块（曲面朝外）。

3.4、绑扎顶板钢筋

模板安装后绑扎顶板及翼缘板钢筋，安装负弯矩波纹管。

4、预应力管道安装

4.1本工程波纹管采用内径为φ55mm、φ90mm的波纹管。

预应力钢束的成孔采用金属波纹管，选用符合设计要求的波纹管，波纹管在安装前应通过1KN径向力的作用下不变形的试验，同时应作管水试验，以检查有无渗漏现象，确无变形、渗漏现象时始可使用。

4.2波纹管的连接，应采用大一号同型波纹管作接头管，接头管长300mm，但接缝数量尽可能保持最少。

波纹管连接后用密封胶带封口，缠绕紧密，避免混凝土浇筑时水泥浆渗入管内造成管道堵塞。

4.3安装波纹管时，严格按设计坐标进行安装，确保管道位置准确，不发生位移、变形，每隔1m加设一道定位钢筋，并用铁丝绑扎固定，避免管道在浇筑混凝土过程中移位。

并控制好波纹管的平弯、竖弯曲线，接头不漏浆，管道不受损伤。

4.4波经纹管如有反复弯曲，操作时应注意防止管壁破裂，同时应防止临近电焊火花烧伤管壁，若有微小破损或小孔洞及时修补并得到监理工程师的认可。

5、预应力箱梁浇注混凝土前的检查

5.1浇注混凝土前，将模型内杂物和钢筋上的油污清洗干净，涂优质脱模剂，经工程师检查合格后，才能进行混凝土浇注。

5.2为了保证预留孔道的准确，端模板应与侧模和底模紧密贴合，并与孔道轴线垂直。

5.3梁内预埋件不能漏埋，位置应准确，特别是锚垫板应与端头模板紧密贴合，不得平移或转动。

且锚头垫板的端面应与钢束垂直。

5.4垫板处的加固钢筋网尺寸和位置，预应力孔道的外径和各段的座标位置应符合设计要求，并牢固固定。

顶板负弯矩处的孔口处应封堵严，防止灌注混凝土时，砂浆进入孔内。

5.5预应力箱梁的梁长检查、顶板宽度、腹板厚度必须符合设计要求。

顶板的拉杆、侧模的斜撑、契块必须牢固可靠。

浇注前振动设备检查。

6、混凝土施工

6.1箱梁混凝土以龙门吊提升转运输送入模。

采用插入式振导器和附着式振导器结合振捣。

6.2浇筑顺序：

箱梁砼按一定的厚度、顺序和方向分层浇筑，在下层砼初凝前浇筑完成上层砼，但不得出现纵向施工缝。

箱梁混凝土分层浇筑时的顺序为：

底板→腹板→顶板。

顶板上的预留拆模小孔，待混凝土强度达到设计值的10Mpa以上时，拆模后封口。

6.3箱梁混凝土的浇注方向采用从一端循序进展至另一端，纵向分段水平分层的方式。

在将近另一端时，为避免梁端混凝土产生蜂窝等不密实现象，则改为从另一端反向投料，而在距该端部4m～5m处合拢。

6.4腹板浇注时，分层下料、振捣，每层厚度不宜超过30cm，上下层浇注时相隔不宜超过1小时（当气温在30℃以上时）或1.5小时（当气温在30℃以下时）。

上层混凝土必须在下层混凝土振捣密实后方能浇注，以保证混凝土有良好的密实度。

6.5分段长度宜取4m～6m，分段浇注时必须在前一段混凝土初凝前开始浇注下段混凝土，以保证浇注的连续性。

混凝土进行中不得任意中断，因故必须间歇时，间歇最长时间应按所用水泥凝结时间、混凝土的水灰比及混凝土硬化条件确定。

段与段之间的接缝为斜向，上、下层混凝土接缝互相错开，以保证混凝土浇注的整体性。

6.6在浇注混凝土过程中，要设专人跟踪检查模板，及时处理漏浆。

混凝土浇注完毕，及时进行整平、收浆，其顶板应表面平整，不露筋。

6.7为使现浇桥面板与预制箱形梁整体结合，预制箱形梁的翼缘板表面必须拉毛处理，拉毛处理应满足设计要求。

并用麻袋覆盖混凝土表面，洒水养护，保证混凝土质量。

7、混凝土的养护及拆模

混凝土终凝后立即进行淋水养护。

对箱内箱外及预应力孔道内灌水养护，养护时间不少于14天，每天洒水次数视环境湿度与温度控制，洒水以能保证混凝土表面经常处于湿润状态为准。

混凝土强度达到设计强度的85%即可拆除梁体内、外模板。

拆模时用撬棍或钩子轻轻撬动模板，使模板与混凝土脱离，防止撬坏混凝土。

拆下的模板经清理、调整、涂脱模剂后倒用。

冬季施工采用蒸气养护。

8、预应力施工

8.1、预应力钢材及预应力锚具进场后，应分批严格检验和验收，妥善保管。

8.2、待箱梁混凝土强度达到90%以上后方可进行张拉预应力钢绞线，采用两端张拉，伸长量和张拉力双控的方式。

以张拉力为主，以引伸量进行校核，张拉时，钢束实际引伸量与计算引伸量的差值应控制在6％以内，否则应暂停张拉，待查明原因，并采取措施予以调整后，方可继续张拉。

8.3、预应力钢绞线张拉，采用两端同时张拉。

8.4、张拉设备的选用

张拉采用穿心式千斤顶。

根据设计计算出张拉控制应力，来选择张拉设备。

张拉设备必须进行标定，标定合格后方可使用。

8.5、张拉准备

设置张拉操作台和防护板。

制作钢支架，张拉前把钢支架紧靠在梁两端，千斤顶用导链挂在钢支架上，并在距离千斤顶1.5-2.0m处安设防护板，以防锚具夹片弹出伤人。

8.6、张拉

张拉工作是箱梁甚至整座桥梁工程的重点，应予以高度重视，派结构工程师专门负责，保证张拉质量。

①先安装工作锚环，然后用钢管将夹片轻轻打入锚环，使夹片均匀，尾部平齐。

完毕后安装限位板、千斤顶及工具锚。

在进行以上工作时，调整垫圈、垫板及千斤顶位置，使孔道、锚具和千斤顶三者之间轴线一致。

③锚固

当实际伸长值同理论伸长值相差不超过6%，每束钢绞线断丝或滑丝不超过1丝和每断面断丝不超过该断面钢丝总数的1%，张拉合格后进行锚固。

④记录报告

每次预应力张拉均进行现场记录，如：

油压表、油泵、千斤顶的鉴定号，张拉各阶段的伸长值及相应的拉力；以及时间、天气、张拉责任人等各种情况。

8.8、各束张拉的先后顺序是：

N1、N3、N2、N4

8.9、箱梁预应力的张拉时，油泵加油应均匀，不得突然加载或突然卸载。

在张拉时，千斤顶后面不能站人或从其后面穿过，以防万一。

张拉时如果锚头处出现滑丝、断丝或锚具损坏，应立即停止操作进行检查，并作出详细记录。

当滑丝、断丝数量超过容许值时，将抽换钢束，重新张拉。

8.10、张拉实测引伸量不应超过设计计算的±6%。

当张拉力达到100%σy，引伸量能满足设计要求，持荷5分钟，封锚；当张拉力达到100%σy时而引伸量小于设计要求时应查明原因后进行超张拉，超张拉控制应力为103%σy，加大持荷时间，封锚；

8.11、预应力钢束的张拉工艺：

（1）钢绞线的下料用砂轮机切割，切口侧要20号铁丝绑扎以免松散，并应梳理直以免缠绕。

（2）锚具与千斤项必须配套使用，使用前锚具应作抽样检测，张拉时两端同时张拉，采用应力控制与延伸量同时控制。

（3）锚具垫板必须与钢束轴线垂直，垫板孔中心与管道中心一致，安装千斤顶必须保证锚圈孔垫板中心严格对中，防止滑丝，断丝现象。

（4）张拉程序如下：

0→10%σy→20%σy→60%σy→100%σy持荷5min→σy锚固。

在进行初张拉时（10%σy为初应力），在钢绞线上划线，作为测量钢绞线伸长量的参考点，检查钢绞线有无滑丝现象，并检查孔道轴线与锚具和千斤顶是否在一条线上。

（5）钢束张拉完毕后，严禁碰撞锚具和钢绞线，钢绞线剩余长度用砂轮机切割切断。

9、移梁与存放

箱梁吊装可在临时支座中心处采用绑扎吊装，箱梁在移动、吊装过程中要保持主梁轴线垂直，严防倾斜，注意横向稳定。

用龙门吊将梁片移出预制区放入存梁区内。

存放时，注意下列事项：

（1）、存梁场地整平、压实、不积水。

（2）、梁片要按起吊及安装次序堆放，并有适当通道，防止越堆吊运。

（3）、所有梁片标以不易擦掉的记号，并准确记录混凝土浇筑、张拉的时间及日期。

（4）、梁片放置在垫木上，吊环向上，标志向外，层与层之间以垫木隔开，各层垫木的位置在吊点处，上、下层垫木必须在同一条竖直线上。

10、孔道压浆施工工艺

孔道压浆采用真空辅助压浆工艺

10.1、浆体配比设计的基本原则

（1）改善水泥浆的性质，降低水灰比，减少孔隙、泌水，消除离析现象。

（2）降低硬化水泥浆的孔隙率，堵塞渗水通道。

（3）减少和补尝水泥浆的在凝结硬化过程的收缩变形，防止裂缝的产生。

10.2、浆体特性要求

（1）流动度要求：

拌和后的流动度为小于60S。

（2）水灰比：

0.38，为满足可灌性要求，一般选用水泥浆水灰比应在0.26～0.4之间。

（3）泌水性：

小于水泥浆初始体积的2%；四次连续测试结果的平均值小于1%；拌和后24h水泥浆的泌水性应能被吸收。

（4）初凝时间：

6h

（5）体积变化率：

0～2%

（6）强度：

7天龄期强度大于40MPa

10.3、施工步骤

（1）准备工作：

连续装好真空灌浆施工工艺所需的各部件。

（2）试抽真空：

将灌浆阀、排水阀全部关闭，将真空阀打开，启动真空泵抽真空，观察真空压力表读数，即管内的真空度，当管内的真空度维持在0时（压力尽量低为好），停泵1分钟时间，若压力能保特不变即可认为孔道能达到并维持真空。

（3）搅拌水泥浆：

搅拌水泥浆之前，要求加水空转数分钟，将积水倒净，使搅拌机内壁充分湿润。

搅好的灰浆要作到基本卸尽。

在全部灰浆卸出之前不得再投入未拌和的材料，更不能采取边出料边进料的方法。

（4）装料：

首先将秤量好的水（扣除用于熔化减水剂的那部分水）、水泥、膨胀水泥、粉煤灰倒入搅拌机，搅拌2分钟；将溶于水的减水剂倒入搅拌机中，搅拌3分钟出料。

水泥浆出料后应尽量马上进行泵送，否则要不停地搅拌。

必须严格控制用水量，否则多加的水全部泌出，易造成管道顶端有空隙。

对未及时使用而降低了流动性的水泥浆，严禁采用增加水的方法来增加灰浆的流动性。

（5）灌浆：

A、将灰浆加到灌浆泵中，在灌浆泵的高压橡胶管出口打出浆体，待这些浆体浓度与灌浆泵中的浓度一样时，关掉灌浆泵，将高压橡胶管此端接到孔道的灌浆管上，扎牢。

B、关掉灌浆阀，启动真空泵，当真空度达到并维持在-0.06～-0.09MPa值时，启动灌浆泵，打开灌浆阀，开始灌浆，当浆体经过空气滤清器时，并掉真空泵及抽气阀，打开排气阀。

D、观察排气管的出浆情况，当浆体稠度和灌入之前稠度一样时，关掉排气阀，仍继续灌浆2～3分钟，使管道内有一定的压力，最后关掉灌浆阀。

（6）清洗：

拆下抽真空管的两个活接，卸下真空泵；拆下空气滤清器和灌浆胶管，清洗灌浆泵、搅拌机、阀门、空气滤清器以及粘有灰浆的工具。

10.4、注意事项

（1）严格掌握材料配合比，其误差不能超过下表的规定值；

（2）各种材料配量允许误差表

材料名称

普通水泥42.5#

水

掺合剂

允许误差不大于（%）

1

1

1

（3）灌浆管应选用牢固结实的高强橡胶管，最后有压力时不易破裂；

（4）灰浆进入灌浆泵之前应通过1.2mm的筛子；

（5）真空泵放置应低于整条管道，启动时先将连接的真空泵的水阀打开，然后开泵；关泵时先关水阀，后停泵；

（6）灌浆工作宜在灰浆流动性没有下降的30分钟内连续进行。

四、冬、雨季施工措施

组织好冬、雨季正常施工，采取相应措施，对确保施工工期、国家财产不受损失有着重要意义。

在采取一定的冬季保证措施后，混凝土可安排在冬季施工，以减少停工现象。

1、雨季施工保证措施

⑴各种永久和临时排水设施（如排水沟等）要统筹规划优先安排，做到场地无积水。

⑵场内及场外施工便道要统筹规划、保证质量，确保雨季畅通无阻。

⑶雨季进行混凝土施工时，要及时量测砂、石含水量并加以调整施工配合比并对刚浇筑的混凝土用塑料布覆盖。

避免在中雨或大、暴雨天气进行混凝土或浆砌施工，如不可避免时，应用防雨布（棚）覆盖，防止雨水冲淋造成离析。

⑷雨季要坚持“雨中、雨后”两检制，巡查排水设施等情况，发现问题及时处理。

2、冬季施工保证措施

⑴在冬期来临前，随时注意天气变化并及时采取防冻措施。

对各项设施和用料要提前采取防雪、防冻等措施，专门制订安全措施等符合有关规定要求。

加强防水、防冻和水管冻裂等安全防护措施及气温观察工作，并派专人经常检查及时处理完善。

⑵编制冬期施工方案及技术措施，对有关人员进行技术交底或培训。

确保箱梁预制工程材料、防寒物资、能源和机具设备的及时到位。

⑶当材料原有温度不能满足需要时，首先考虑对拌合用水加热。

水泥只保温，不加热。

混凝土在浇筑成型、开始养护时的温度，用蓄热法养护时不得低于10℃，选定冬季施工配合比，掺加防冻剂，经现场试验合格并经监理工程师批准后使用。

⑷钢筋的焊接、冷拉要根据实际使用的环境温度选用，并在使用时和环境温度条件下进行配套检验，以满足规范要求的使用标准。