预应力预制箱梁施工工艺及施工中的质量控制

1、预应力预制箱梁施工工艺及施工中的质量控制摘要： 本文主要介绍预应力预制箱梁施工工艺及施工中的质量控制。关键字： 箱梁预制 施工在高速公路桥梁建设中，预应力预制箱梁的应用也越来越普遍。和现浇箱梁比较，预制箱梁对地理环境的要求低，如果用架桥机配合安装，几乎对地基没什么压实度的要求，但在施工中机械人员投入大，工艺较为复杂。本文将以本人负责的连盐高速公路LY-GY3标牛墩河大桥预制工程为依托，对25M预制箱梁的施工技术，施工工艺作一总结。1.工程概述连盐高速公路LY-GY3标位于连云港市灌云县境内，牛墩河大桥装配式预应力混凝土组合箱梁一共有5 跨，每跨由14 榀箱梁组成，共有预制箱梁70 榀。每榀箱梁

2、长24.94m，梁高1.4m（见图1）2. 箱梁预制工法可以说在多年来的桥梁施工过程中，箱梁预制的施工工艺、方法日趋成熟、完善。而且还有统一的通用图可以参照，整个施工过程已形成“工法”。但是，如果从施工过程中的一些细节进行深层次的讨论时，会发现有很多方面我们容易忽视，而这些方面往往是影响箱梁预制的外观，以及内在质量的关键所在。图2 为箱梁预制的施工工艺流程图，如下将从主要施工工艺作一讨论。2.1 钢筋绑扎与波纹管安装钢筋绑扎包括腹、底板钢筋和顶板钢筋绑扎两部分。钢筋在固定加工场地按设计图纸下料制作，然后转运到现场进行绑扎，钢筋的间距、尺寸、接头符合设计要求和规范规定。其中间距和尺寸在通用图即设

3、计图纸中有明确说明，底版钢筋在焊接是应该注意接头数量，在同一截面上的接头数量不超过本截面钢筋数量的30%，并且焊接接头位置应弯曲，保证在同一中轴线上。因顶板钢筋在内模安装完成后才能进行绑扎，为缩短预制周期，事先在场外将顶板钢筋网片绑扎成型，包括齿板钢筋也预先绑扎成型待内模拼装就位后，再将钢筋网片就位进行整体绑扎，这样可以缩短预制周期，提高工作效率。箱梁级钢筋的接头采用焊接，级钢筋采用冷拉。波纹管在绑扎完腹板钢筋后穿入腹板钢筋内，波纹管使用前要进行外观质量检查和密封性试验，检查合格后波纹管才能使用。安装过程中避免弯曲，以免波纹管开裂破坏。同时防止电火花灼伤波纹管。锚具用螺栓固定在封头钢模板上，其

4、定位偏差必须符合设计规定。并且定位钢筋按设计位置进行固定，用卡口式套管接长波纹管，并按要求对接头进行密封处理。整体上要顺滑，保证预应力钢束在梁长方向和梁宽方向的位置准确，符合设计和规范要求。钢筋的保护层采用船舵型塑料垫块，在绑扎钢筋时同步垫放。2.2 模板制作与安装模板工程包括外模和内模的制作与安装。外模采用组合式钢模，由厂家统一加工制作，同时为保证箱梁外观质量，外模采用5mm钢板加工而成，其支架为槽钢和角钢。共分4 节，每节长度6.235m，每节加工形状与箱梁外部尺寸相吻合，单片模板结构如图3 所示。端头模板采用10mm钢板加工，形状与箱梁端部形状相同。箱梁内模为拆装式精制定型钢模板，模板底

5、面设计为拆装方便的卡口形式，浇筑底板混凝土时不安装底片，底板混凝土浇筑完成后装好底片，再浇筑腹板混凝土。内模加工为8块，每块长度3.31m。内模每隔60cm设置一组十字撑，十字撑用100mm的方木加工而成，十字撑中心用20 圆钢连结成整体。为防止混凝土浇筑过程中内模上浮，每节内模采用四点压紧，压模扁担采用10 号槽钢，扁担两端采用拉钩固定在事先预埋在场地混凝土中的拉环上。内模在拼装场地进行整体拼装后，检查每两节内模接口处是否严密，否则，需要用海绵胶条填充，以确保不漏浆。然后，用龙门吊配合整体吊装就位后，即可绑扎顶板钢筋。具体模板结构如图4 所示。模板施工注意事项：模板表面应光洁、无变形，接缝处

6、用海绵胶条填充并压紧，确保接缝严密、不漏浆。在整个箱梁预制过程中采用同一类型的脱模剂，最好不换用别的脱模剂更不得使用废机油代替。模板应定位准确，不得有错位、上浮、涨模等现象。模板必须保证足够的刚度、强度和稳定性，保证箱梁各部位形状、尺寸符合设计要求。特指内模，在每次拆装的过程中，容易引起变形，导致箱梁的尺寸有误差，在施工中务必引起注意。2.3 混凝土浇筑箱梁采用标号C50，坍落度59cm的混凝土浇筑，混凝土由50m3/h 的搅拌站拌制，混凝土搅拌车运输，龙门吊吊料斗入模。混凝土横断面浇筑顺序：底板腹板顶板混凝土纵向浇筑顺序：由一端向两一端逐渐分层递进浇筑。混凝土腹板采用平板附着式振捣器振捣，振

7、动时间一般为180±20 秒。底板和顶板混凝土采用插入式振捣器振捣。混凝土浇筑完成后用软泡沫覆盖并洒水养护。混凝土施工中值得注意的几点：混凝土的运输应满足浇注工作不间断并使混凝土到浇筑地点时仍能保证均匀性和规定的坍落度。对钢筋、预埋件、波纹管、混凝土保护层厚度及模板进行检查后，才能浇筑混凝土，浇筑前必须清除模板中的杂物。浇筑过程中注意振捣，特别是箱梁腹板与底板及顶板的承托、预应力钢束锚固钢筋密集部位，由于钢筋比较密集，建议采用直径稍小的振动棒，适当延长振捣时间，并配合附着式振捣器，确保不漏振，不过振，保证箱梁的外观质量。混凝土浇筑应连续进行，混凝土振捣密实，混凝土密实的标志是：混凝土

8、停止下沉、表面呈现平坦、泛浆。浇筑混凝土时应防止模板、钢筋、波纹管等松动、变形、破裂和移位。混凝土浇筑完成，表面收浆干燥后，应及时养护和抽动波纹管内芯棒。2.4 预应力施工工艺2.4.1钢铰线张拉张拉前准备工作张拉前检查千斤顶、油泵、压力表是否完好、配套。检查锚具的位置，确定张拉顺序为：N1N2N3，两侧同时进行对称张拉。张拉程序箱梁混凝土达到设计强度的90%后才能进行张拉，张拉时采用张拉应力和伸长量进行“双控”控制，以张拉应力为主，伸长量进行校核。张拉过程中作好记录，对张拉过程中出现的滑丝、断丝等现象应及时处理以确保张拉质量。张拉应力控制过程：（0初始张拉力0.1k0.2kk ）k=0.75

9、Ryb=1395MPa钢束张拉时应用伸长量进行对照校核，钢束标准伸长量如下表所示。表2.4-1编号位置N1N2N3中跨箱梁16.6cm16.5cm16.7cm边跨箱梁16.6cm16.5cm16.7cm在张拉这一工序中，关键是通过实际量测的引申量来校合张拉力，而实际引申量必须满足计算引申量±6%的范围要求，计算引申量是通过设计要求，结合规范要求，利用统一的计算公式得来。张拉完毕后，有一道容易忽略的环节，就是箱梁上拱度观测。预制箱梁张拉完毕后应注意观察梁跨中1 天、3 天、7 天、14 天、30 天、60 天的上拱值并作好记录，绘出其变化曲线，并和理论计算值（如下表所示）比较，若差值超

10、过±20%，应暂停张拉，查明原因并提出有效的解决方案后，方可继续施工。位置1 天（mm） 30天（mm）60天（mm）25m箱梁边跨13.917.018.625m箱梁中跨21.926.729.32.4.2压浆、封锚预应力钢束在张拉24 小时内进行灌浆，灌浆前先用水湿润管道，再用压缩空气清除管内积水。压浆用水泥浆的水灰比不大于0.4，具备足够的流动性，水泥浆内应根据试验掺入适量的减水剂和膨胀剂。压浆机使用活塞式压浆泵，压浆压力为0.5Mpa，将配制好的水泥浆从压浆孔中注入，直到另一端流出泥浆的稠度和压浆口泥浆的稠度完全相同，关闭出浆口，保持压力2 分钟以确保压浆密实。按照设计的压浆顺序进行施工，压