现场预制25m预应力组合箱梁工法

1、现场预制25m预应力组合箱梁工法中铁十五局集团第四工程有限公司摘要详细介绍25m预应力组合箱梁的施工方案、施工方法及施工工艺 关键词 现场预制 组合箱梁 施工方法 施工工艺1概述 由我部负责施工的浙江金丽温高速公路丽青段第十五合同段石溪大桥，采 用多箱单独预制，简支安装，现浇连续接头的先简支后连续的结构体系。左线 桩号为 K170+850.5K171+080.5,长 230m;右线 桩号为 K170+860.5K171+090.5，长230m 配跨为左线 9-25m,右线9-25m,每断面为8片，共72 片。箱梁设计为纵向预应力。纵向预应力分为顶板束和底板束两种，采用ASTM4A167-97

2、标准的低松弛钢绞线，其标准强度 Ryb=1860MP，a 直径 15.24mm，相应锚具为15-3型、15-4型、15-5型。混凝土等级为C5O梁体采用预制厂集 中预制，制梁模具采用定型钢模板，混凝土由拌合站集中拌合，捣固采用插入 式和附着式捣固器相结合的捣固方法。2施工方法及工艺石溪大桥箱梁预制全部在预制厂预制，且本着方便梁体吊运及安装的原则，预制均设置在里程为K170+66CK170+840段路基上，箱梁的芯模、外模全部采 用定型钢模。2.1 制梁台座台座要求下层有足够的刚度，须置于良好的地基上，下沉量不超过2mm做 法是首先将K170+66CK170+840段路基中央隔离带碾压密实并整平

3、，然后设间 距为6m的预制台座左、右共6个,用10cm厚C25混凝土找平，面层上设30cm 厚 C40 混凝土。由于箱梁在施加预应力后产生上拱度，形成两端点为支点的简 支梁，因此在底模两端2m范围内进行加厚，厚度为50cm并加设一层10X 20 的钢筋网。台座尺寸为25 x 0.8m，自台座底上15cm每隔1m用30PVC管设预 留孔，用来加固外模时穿横向拉杆。2.2 模板2.2.1底模：由7mm厚的钢板加工而成。直接安装在制梁台座上，与台座的预埋角钢焊接在一起。由于梁体在施加预应力后产生上拱度，因此必须预先留出 预拱度，根据梁的挠度和支架的变形所计算出来的预拱度之和，为预拱度的最 高值，应设

4、置在梁的跨径中点。其它各点的预拱度，应以中间点为最高值，以 梁的两端为零，按二次抛物线进行分配。移梁时，为了使吊具不至于破坏底座， 在预制梁吊点对应底座处预留40cm宽的槽口，槽口用钢板垫平，便于吊装时抽 出。2.2.2 内模：内模分为上下两部分，即顶模和底模共14 节，在顶模和底模的中部和拐角处均可活动，中间用可活动的横向支承连接，拆模时用横吊和卷扬机 配合，拆卸方便。2.2.3外模：外模均由大块模板组成，25m分为两节，便于调头。外模均由侧模、 外模架、外模架纵、横向拉杆、外模斜撑、梭板及横向压模板组成，外模架为 每米一个，上面留有缺口，便于安装横向拉杆。另外外模架必须离开梭板不小 于25

5、cm以保证顶板钢筋外露长度，横向压模板每 2m设一根，主要作用是压住 内模不上浮。2.3 震动器的选用与布置为保证梁体混凝土的密实，采用插入式振捣器与附着式震动器相结合的施工工艺。231插入式振动器采用ZN50型2台。231附着式震动器设于外模两侧，每侧两排，底排距离底板 35cm上下两排 间距50cm纵向每米1台，上下承梅花形布置。2.4 材料：2.4.1 水泥：选用浙江兰溪红狮 P.042.5 水泥，进料时，出厂合格证、试验报 告必须齐全。2.4.2砂：细度模数为Mx=2.62.9，天然硬度洁净河砂。2.4.3 碎石：质地坚硬的石灰岩、花岗岩，根据梁体不同部位钢筋及波纹管最 小间距确定最大

6、粒径和级配，其物理力学性能必须满足有关规范要求。244外加剂：选用NF高效减水剂，目的是延缓混凝土的初凝时间，提高梁的 早期强度以利于早张拉。2.4.5 高强碳素钢丝：根据设计要求选用高强低松弛预应力钢绞线，控制张拉 力为1395MPa钢绞线应无损伤、无死弯、无锈蚀，有出厂合格证和试验化验单。 使用前逐盘抽样作抗拉、抗弯试验，性能符合预应力规范者方能使用。2.5 工艺流程 （见图一）2.6 施工方法2.6.1 立模顺序为：安装底模-安装侧模-涂脱模剂-贴接缝止浆胶带-吊装腹板钢筋-安装端模-吊装内模-吊装顶板钢筋-安装横向拉杆及横向压模板-浇筑 砼养生立模时要注意：（1）模板必须有足够的刚度，

7、接缝紧密，不得漏浆。（2）如发现漏浆现象要用海绵胶条贴于接缝处挤紧并及时修整模板。（3）注意核对结构交角是否与该型号梁相符，方向一致。（4）模板底部支撑一定要牢固，防止跑模、胀模。（5）脱模剂涂刷要均匀，以免梁体表面颜色不一致。（6）模板安装质量要求见下表:模板安装质量要求表项次检查项目规疋值或允许偏差检查频率和方法1相邻两板表面咼差（mr）2每套模板用直尺检查 5点2表面平整度（mr）i5每套模板用2m直尺检查5点3模板内部尺寸（mm+5, 0每套模板的长度、宽度、高度 各量一处2.6.2钢筋加工及连接（1）钢筋要调直、除锈，下料、弯制要准确，加工好的半成品钢筋要分类挂牌 存放。（2）钢筋连

8、接，钢筋直径12mnS寸，如设计图纸中未说明，钢筋连接要采用焊 接，搭接焊接头采用双面焊接时，焊缝长度5D,搭接焊接头采用单面焊接时， 焊缝长度10D;钢筋直径v 12mm如图纸中未说明，钢筋连接可采用绑扎，绑 扎接头I级钢筋搭接长度25D, H级钢筋搭接长度35B2.6.3混凝土施工（1）配合比梁体混凝土为C50级，梁体薄，腹板厚为18cm加上双层8钢筋网和三 层重叠波纹管，混凝土保护层厚度仅有 2.5cm，在满足和易性、强度、耐久性及 尽可能经济等条件下，经优化试验，选定配合比见下表，坍落度为811cm在拌合梁体时混凝土应严格控制原材料的质量，以免影响梁体的内在质量和外观水泥中砂碎石水咼效

9、减水剂5-165-254896284677001763.4211.2840.9551.4310.3600.0072）浇筑模板、钢筋及锚具经监理工程师检查和批准后方可浇筑砼。砼在拌合站集 中拌和，采用龙门吊和料斗进行砼浇筑。由于加了缓凝剂，推迟了砼初凝时间， 且单片梁的最大方量为28nn，浇筑时间一般在3个小时左右，故分为两次浇筑： 先浇底板和腹板，再浇顶板，分别采用不同的坍落度控制。在浇筑腹板时，在 顶板上放置钢板，避免砼落到顶板钢筋上影响砼的质量。（3）捣固腹板捣固以附着式震动器为主，插入式震动器为辅。附着式震动器必须两 边对称振动，严格控制振动时间，并观察有无水、泥浆溢出；只能在灌注部位

10、振动，不得空振模板。振完后再采用插入式振动棒整个振捣一遍，插入式振捣 棒插点间距不得大于20cm,严禁漏振、过振；振捣棒每次振捣均应伸到底部， 但不能触及波纹管，以免波纹管被振破漏浆，影响张拉。振动棒振至砼不下沉， 表面泛浆，不冒气泡为宜。然后浇注顶板砼，振捣密实后立即收浆，且顶板砼 坍落度要适当大于腹板砼，以便于收浆。梁体顶板在浇筑后要二次收浆，抹面 拉毛，以防止出现沉陷裂纹。梁体顶板收浆时应按 2%横坡严格控制，且顶板负 弯矩处齿板的尺寸符合设计要求。（4）养护 当砼浇筑完成并初凝后，应立即盖土工布洒水养护，拆除内、外模后要不停的洒水，应保持砼表面绝对湿润，防止时干时湿，往梁体箱内注水不低

11、于箱 高的 2/3。针对工地不同气候变化采用不同的养护措施： 高温季节在拆除外模后 立即将梁体表面用土工布包起来，且保持梁体及土工布湿润，低温季节在浇完 混凝土后立即用保湿块把梁体包围起来，保持梁体湿度，保湿块用塑料布夹稻草制作。养护时间一般为1014天。2.6.4 预应力施工（ 1 ）预应力孔道成孔采用预埋金属镀锌波纹管成孔工艺。腹板采用 50、56两种；顶板采用70、90两种。波纹管进场后，应置于现场的存放棚内，下部每隔 2m设一方 木，使其离地面30cm以上，并在四周设排水沟，防止波纹管进水锈蚀。因所进 波纹管为9m长，而预制梁体所要用长约26m的波纹管，故需接长。用56的波 纹管长约2

12、030cm,将待接的两根波纹管从两端对称地拧入套管后，再用胶带 缠绕，密封好，以防止制梁时水泥浆进入管内。在绑扎钢筋骨架时，用长12cm的8钢筋弯成半圆形定位骨架。定位架沿 梁长方向每50cm设一道，焊在构造钢筋上，使波纹管在浇筑混凝土时不上下左 右移动，保证波纹管位置准确。在浇筑梁体混凝土前，腹板及顶板预埋波纹管 内均应穿入塑料管及 20 钢筋以防止波纹管被捣坏，水泥浆进入，影响孔道注 浆。（2）钢绞线的下料和穿束 钢绞线进场是用铁皮缠绕的。下料前应先将钢绞线卷放在自制的放线架中， 再将铁皮剪断，然后抓住钢绞线一端，将它缓缓拉出。钢绞线抽拉时一定要注 意安全，防止钢绞线弹出伤人。钢绞线下料用

13、砂轮切割机。钢绞线下料长度既要满足使用要求，又要防止 下料过长造成浪费。由于预制箱梁采用两端张拉，故每根钢绞线的长度按下式 确定：L=Lq+2 （L1+L2+L3+L4）式中Lo孔道净长Li工作锚长度L2千斤顶长度L3工具锚长度L4预留量，取10cm将下好的钢绞线每隔 0.5m 用铁丝捆扎在一起，形成预应力钢丝束，编束一 定要绑紧，钢绞线要顺绕，根与根之间不得相扭。钢绞线在穿束前应用扎丝将端头绑扎好，且用胶带包好即可穿束。（3）预应力钢束的张拉与锚固设置张拉操作架和防护板 制作铁架，张拉前把铁架紧靠在梁两端，千斤顶用倒链悬挂在铁架上，并在距离千斤顶1.52.0m处设防护板，以防锚具夹片弹出伤人

14、。 张拉机具的检验 在张拉作业之前应对千斤顶、油压表及油泵进行标定，并绘制标定曲线， 张拉时按标定曲线配套使用。检查预应力钢束及锚具 检查内容有：预应力钢束与锚具布置有无错误和较大的误差；压浆嘴是否 畅通；锚具安装是否正确，是否落槽；梁端钢筋是否影响张拉。张拉作业 砼强度达到设计强度的 90%时进行张拉，张拉时两端对称进行，步骤如下： 千斤顶就位：安装工作锚，用铁管将夹片轻轻地打入锚环，然后安装限位板，千斤顶及工具锚，并用铁管将夹片打入工具锚内。在此之前，必须先用塑料布将夹片裹 紧，然后再打入，这样有利于夹片的取出，调整锚圈、垫板及千斤顶位置，使 孔道、锚具和千斤顶三者轴线吻合。张拉：千斤顶充

15、油实施张拉，当两端拉至初应力（达到10%6 k）时，静停3分钟,使钢绞线受力调整均匀，然后用钢尺测量活塞伸出量，再张拉至20%6 k，量活塞伸长量，之后两端对称张拉至103%5 k,稳压2分钟，测量两端伸出量，计算 实测伸长量与理论伸长量之间的误差是否符合要求，若不符合要求（不大于± 6%）,应查明原因予以处理。张拉开始后,应松开倒链,回油时,应拉紧倒链。 锚固：张拉完毕,一端千斤顶先回油打缸,进行锚固。然后另一端张拉,使油表 补至张拉控制读数,回油打缸进行锚固,整机复位进行下一束张拉。张拉注意事项：对钢绞线认真编束,并尽可能在预拉前张拉钢绞线；使工作锚与锚垫板贴 紧,并且夹片安装均

16、匀,打紧；加载卸载时要平稳、缓慢,不可过快,防止产 生冲击力；两端、两侧同步张拉,防止梁偏压。（ 4）孔道压浆预应力张拉后,应在 24h 内完成孔道压浆,其目的一是保护钢绞线不被锈 蚀,二是使预应力钢绞线与砼有效地粘着,三是减轻梁端锚具的负荷。压浆前用水冲洗孔道,借以除尘和湿润孔壁,除掉孔内的杂质,便于灰浆 流动及孔壁有良好的粘着性。浆液水灰比为 0.39 ,采用 P.042.5 水泥配制。并 在水泥中掺加NF高效减水剂（0.9%）和膨胀剂。水泥浆强度为 C40。并应有较 好的流动性，其泌水率不超过 3%膨胀率小于10%稠度在1418s之间。水泥浆从配制到入管，需控制在40min以内，水泥浆要

17、经过1.2mm的塞子 再进入料斗，以防止大颗粒进入压浆泵造成堵管。压浆用活塞式压浆泵，从一端向另一端压浆，当另一端冒出浓浆时，关闭出口阀门继续压浆，压力控制在 0.60.8MPa,保压3分钟，关闭阀门。至此，压浆工作完成，凝固 10 分钟后，方可拆除注浆嘴。压浆时注意：水泥浆自调制至注入孔的延续时间，不超过半小时；水泥浆在使用前和注 浆过程中经常搅动；当气温高于 35C时，压浆工作放在夜间进行。（5）封锚封锚时先割去多余的钢绞线，切割时不得使用热切割，清除锚具表面的水泥浆，凿至湿润砼表面，然后立模浇筑砼。封端混凝土为 C50级。（6）移梁在完成压浆后的箱梁，需及时从制梁台座上移至存梁场存放，让

18、出台座再 次制梁。在梁侧面标记生产日期、梁号，在梁两端下垫枕木、钢板、滚轮、在 千斤顶顶梁时须两端同时起落，以免造成梁体变形，放好滚筒后，两端同时采 用手动葫芦或卷扬机，将梁移至存梁场。3机具设备 （见表一）4劳动组织预制厂共 53 人，其组织情况见图二5质量检验和砼防裂措施5.1 产品试验技术标准机具设备(表一)序号设备名称规格型号数量1钢筋调直机© 4012钢筋切断机GJ-4113钢筋弯曲机WJ-4014交流电焊机QS-3325砼搅拌站JS100016砼输送泵HBT60A17砼输送车CWB52028发电机200KW19附着式振动器1.5KW4010插入式振捣器D775MH211轮胎汽车吊QV20H112龙门吊75t213千斤顶50t414千斤顶150t215压浆机11Kw116抽水机4KW2劳动组织(图二)5.1.1公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000)5.1.2公路工程质量检验评定标准(JTJ071-98)5.1.3公路桥涵设计通用规范(JTJ021-89)5.1.4 公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范 JTJ023-855.2 砼施工防裂措施5.2.1 产生裂纹原因分析