浅谈预制箱梁施工要点

马剑 刘武

【摘要】 箱梁质量在桥梁施工中尤为重要。影响预制箱梁质量的主要因素有:施工工艺,原材料质量,施工人员的业务水平和素质等。本文着重从箱梁预制施工过程分析质量控制要点,就施工时需注意的问题进行了浅析,不仅对国内同类工程的施工具有参考意义,同时也为采用预应力混凝土简支箱梁提供了施工经验。

【关键词】箱梁预制，工艺，注意事项

中图分类号：TU74文献标识码： A

预制箱梁施工是一种在预制梁场内进行箱梁生产的比较成熟、稳定的施工工艺，预应力混凝土箱梁作为桥梁的主要外露承重构件,高标准、高质量的完成预制箱梁施工，是保证工程质量、运营安全的重要内容。本文结合笔者多年的施工经验,对预制箱梁过程中需要重点控制的质量要点及运用的新工艺进行浅析。

1．模板施工

1.1模板应具有足够的强度、刚度和稳定性，应能保证梁体各部分形状、尺寸及预埋件的准确位置。

1.2底侧模采用组合钢模板，模板板面平整，接缝严密；按照设计预留反拱及压缩量，生产10孔梁后通过数理统计分析进行调整。

1.3内模采用全自动液压钢模，为保证在浇筑混凝土时不漏浆，在内模接头处用双面胶贴缝进行处理。

1.4模板装拆使用龙门吊，人工配合，模板拆除后及时清理，涂刷隔离剂。

2.钢筋施工

2.1钢筋的调直使用钢筋调直机，弯曲和切割使用钢筋弯曲机和钢筋切断机。

2.2钢筋在加工棚集中下料弯制后按型号分别堆放备用。

2.3钢筋弯制之前，在平台上按1：1的比例放大样，采用角度定位销，限位挡板，以便弯制准确性，特殊钢筋在场地范围内设置1:1的比例放大样，并逐个校核其弯制尺寸，有出入时应予以调整。钢筋焊接采用闪光对焊。

2.4为保证钢筋保护层厚度，在钢筋与模板之间绑扎混凝土垫块，垫块与钢筋必须扎紧，并相互错开绑扎，扎丝不得伸入混凝土保护层内。垫块必须与梁体混凝土同强度、同耐久性。

2.5钢筋在定位胎卡具上绑扎成型，支座预埋板、防落梁预埋板、泄水孔及通风孔位置应在胎卡具上准确定位并采用1:1模具焊接牢固，帮扎时避开；钢筋绑扎与抽拔橡胶棒安装交错进行，有序安排。抽拔橡胶棒安装严格按设计给定的孔道坐标位置控制，采用定位钢筋固定位置。橡胶棒连接处必须紧密，防止漏浆。

2.6安装锚垫板时，定位螺栓紧密安装在端模上，锚垫板与孔道严格对中并与孔道端部垂直。

钢筋弯曲机及限位销轴钢筋弯曲时大样比对

预应力钢筋定位网底腹板绑扎胎卡具

3.混凝土施工

3.1混凝土搅拌使用两台HSL120型强制式混凝土搅拌机，电子计量配料，运输使用混凝土罐车。

3.2箱梁混凝土采用“斜向分段、水平分层”，“先底板、再腹板对称、最后顶板，从一端向另一端，连续浇筑、一次成型”的浇筑顺序，每层混凝土的浇筑厚度不超过30cm,每孔梁浇筑时间控制在6h以内。

箱梁横向分层浇筑示意图

3.3混凝土振捣以插入式振捣棒振器为主，附着式振捣器振捣为辅。浇筑过程中要正确区分预振区，特振区和辅振区振捣时间，倒角、钢筋密集部位及各部分交界面的混凝土振捣要特别加强。混凝土振捣以表面泛浆、混凝土表面不下沉或不冒大气泡为准。

3.4采用定型提浆机进行提浆，控制梁顶面标高和顶板坡度，随后用抹刀进行第一次收面，在初凝前定浆后，用抹刀进行第二次收面。

3.5混凝土养护根据季节不同分别采用喷淋洒水养护和蒸汽养护，冬季施工条件下采用先蒸汽养护后喷涂养护液自然养护。

4.预应力张拉施工

4.1箱梁施预应力按预张拉、初张拉、终张拉三个阶段进行，预、初张拉在制梁台座上进行，初张拉后梁体方可吊出台位。终张拉在梁体混凝土强度、弹性模量达到设计要求，且龄期不小于10天时进行。

4.2穿钢绞线前检查锚垫板、孔道、锚垫块位置正确，孔道内无水、杂物；钢绞线用砂轮切割，切口处用胶带纸包裹好，然后安装锚具和千斤顶进行预应力张拉。张拉采用两端同步、左右对称进行，张拉时做到三同心:千斤顶、锚具、孔道同心；二同时：两端同时施张；二同步：两端千斤顶同步。

4.3制定张拉程序：

4.3.1预、初张拉程序：

0→0.2σk(测千斤顶油缸伸出量、工具夹片外露量) →σk（预、初）(持荷5min，测千斤顶油缸伸出量、工具夹片外露量) →锚固。

4.3.2终张拉程序：

经初张拉后的预应力钢绞线张拉程序为：0→预初张拉控制应力（测千斤顶油缸伸出量、工具夹片外露量）→控制应力σk（持荷5min,保持压力，测伸长值、工具夹片外露量，校核伸长值，）→回油锚固（测回缩量及夹片外露量）。

终张拉时，对未经预初张拉的钢绞线，张拉程序为：0→0.2σk（测千斤顶油缸伸出量、工具夹片外露量）→σk（持荷5min，保持压力，测千斤顶油缸伸出量、工具夹片外露量，校核伸长值）→回油锚固（测回缩量及夹片外露量）。

4.4预应力钢绞线伸长值计算

预应力钢绞线张拉时的理论伸长值按下式计算：

力传递：

分段平均力：

分段伸长量：

注：

k—预应力管道偏差系数，取0.00246；

μ—管道摩擦系数，取0.57；

—各分段应力筋的理论伸长值（mm）；i=1,2,3…..(取整数)

Pp—各分段预应力筋的平均张拉力，注意不等于各分段的起点力与终点力的平均值（N）；

Li—预应力筋的分段长度（mm）；

Ap、Ep—预应力筋的截面面积（mm2）；预应力筋的弹性模量（Mpa）；

P—预应力筋的张拉端的张拉力，将钢绞线分段计算后，为每段的起点张拉力，即为前段的终点张拉力（N）；

Pz—分段终点力（N）；

Pq—分段起点力（N）；

θ—从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和，分段后为每分段中的各曲线的夹角和（rad）；

x—从张拉端至计算截面的孔道长度，整个分段计算时x=Li（m）；

4.5预施应力值控制以油压表读数为主，以预应力筋伸长值进行校核。

4.6预应力筋以渐近的均匀速度张拉，严禁急给油、急张拉，待张拉到规定数值时，油压表指针稳定后再锚固，回油时轻轻打开回油阀，慢慢加油。

5.孔道压浆

5.1采用压浆台车压浆。压浆前用清水将孔道清洗干净，再用空压机风吹干，使孔道内无积水。对通风孔、压浆孔进行全面检查，并对压浆设备进行安装检查。

5.2用水泥搅拌机根据实验室的配比进行制浆，配置的水泥浆24h自由泌水率为0，3h毛细泌水率不大于0.1%；稠度控制在14～22s。

5.3压浆时，孔道真空度控制在-0.06MPa～-0.08MPa之间。水泥浆由一端压入，待出浆口流出与进口相同浓度的浆体后，才能关闭出浆口，继续压浆使压力达到0.5～0.6MPa且压浆最大压力不应超过0.6MPa，持压3min且无漏浆情况时，关闭进浆阀门卸下输浆胶管，彻底冲洗压浆设备及工具。

5.4压浆时制作三组试件，当压浆的强度达到设计强度时方可移梁。

压浆台车

6.箱梁的移运、存放

6.1箱梁移运使用一台900t轮胎式提梁机。

6.2在提梁前，确保梁体4吊点始终共面，并保证四个吊点的力平均值相差不超过±5%，四支点不平整量≤2mm。

6.3起重班设专人经常对存梁支墩进行观察，工程技术部测量班组定期对存梁支墩的水平沉降情况进行测量。

6.4箱梁存放时应及时将通气孔疏通，以免箱梁产生过大温度应力。

7.施工中注意的问题

7.1模板使用前修整好拼接缝，检查平整度，支座板处需保持平整，四个支座相对高差不得超过2mm。

7.2钢筋绑扎确保数量正确，间距标准，钢绞线整体穿束，不得扭曲成绞旋，且每束钢绞线在每端进行编号易于识别。

7.3混凝土施工配合比必须严格控制，发现集料含水量变化时及时调整用水量，确保水胶比符合要求。

7.4混凝土应现拌现用，总搅拌时间不得少于2.5分钟，从加水搅拌到入模时间控制在60分钟内，分层浇筑时相邻浇筑的间断时间不超过120分钟，混凝土振捣时振捣棒不触及橡胶棒和模板，也不得触及底模，防止隔离剂失效。

7.5预应力张拉用试件应与箱梁同条件养护，以正确反映梁体实际强度，张拉设备、仪表要定期检验。

8、结语

对于预制后张法预应力混凝土箱梁的施工控制要点主要从模板施工、钢筋混凝土施工、预应力张拉及孔道压浆等方面着手，严格按照施工规范进行施工。通过近几年的工程实践，新工艺、新技术在施工过程中作用日益突出，大大提高了预制箱梁施工效率，更有效的控制了外观质量，使得该种结构形式在高速铁路中得到更大的推广作用。