预应力预制箱梁施工工艺及施工中的质量控制

张 振

中铁一局集团天津建设工程有限公司

预应力预制箱梁施工工艺及施工中的质量控制

张 振

中铁一局集团天津建设工程有限公司

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。

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，预制箱梁可以节省工期，可以大面积集中预制成型。对工程环境要求低，有利于工程顺利完成。从造价上来说，集中预制有利于工程总投资。本文将以本人负责的天津滨海新区西外环高速公路(津汉高速～海景大道)工程(第十六合同段)二号预制梁厂，对25m、30m预制箱梁的施工技术，施工工艺作一总结。

1.工程概述

二号梁场主要负责9标段二丈河大桥、引水河大桥、中桥、以及10标段西部新城南出口互通式立交共计1200片箱梁的预制任务。存梁区与制梁区纵向排列，均置于制梁龙门吊工作范围内。预制场配张拉设备8套，以及钢筋加工设备。设置六台龙门吊，其中两台5t小龙门吊、四台80t龙门吊。馨顺园大桥K20+700.358---K20+882.858，二丈河大桥K21+136.196-K21+573.696，引水河大桥K21+740.010-K21+897.510，中桥K22+089.215-K22+130.465，西部新城南出口互通式立交K22+881.070-K24+339.000横跨引水河、二丈河、中桥，终点里程为K24+339.000。预制梁长分为21.5m、25m、30m、35m梁高分为1.4m、1.6m、1.8m预制梁共计1200片。

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。(见图1-1)

图1-1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

钢筋绑扎包括腹、底板钢筋和顶板钢筋绑扎两部分。

钢筋在钢筋加工棚内按设计图纸下料并输入几何尺寸，利用两台智能弯曲机进行加工钢筋，然后转运到现场的胎膜上进行绑扎，绑扎完成的钢筋笼子，利用龙门提到台座上进行下步工序。保证了钢筋绑扎的整齐，钢筋的间距、尺寸、接头符合设计要求和规范规定，波纹管的定位准确无误。

2.2波纹管安装

波纹管在胎膜上绑扎钢筋笼子成型后，穿入腹板腹板箍筋钢筋内，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。注意振捣棒的下棒空间是不是能够满足要求，必要时可以调整箍筋间距，利于振捣棒能够完全工作。

并按要求对波纹管接头进行密封处理。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。

钢筋的保护层垫块应使用梅花形高强度砂浆垫块，确保垫块能承受足够压力而不破碎，绑扎牢固可靠，纵横向间距均不得大于0.8m，梁底位置不得大于0.5m，确保每平方米垫块数量不少于4块。

2.3模板制作与安装

2.3.1应采用标准化整体钢模，钢模厚度不得小于5mm，侧模长度一般比设计梁长1‰，每套模板还应配备相应的楔块模板调节，以适应不同梁长的需求。预制梁芯模应使用定型钢模。

图1-1 预制小箱梁工艺流程图

2.3.2侧模加劲竖梁宽度要小于翼緣环形钢筋的设计净距，间距应根据翼缘钢筋间距设置，确保不影响翼緣环形钢筋安装。

2.3.3有横坡变化的翼缘板模板应设置螺栓螺杆，确保能根据设计要求进行横坡调整，吊装后应保持横坡平顺。

2.3.4翼缘梳型模板厚度不得小于10mm，应设置加劲肋，确保浇筑混凝土时模板不变形、不跑模。

2.3.5模板在使用过程中，应加强其维修与保养，每次拆模后应指派专人进行除污与防锈工作，平整放置，防止变形，并做好防雨、防尘、防锈工作。

2.4混凝土浇筑与养护

箱梁砼采用标号为C50，混凝土搅拌车运输，龙门吊吊料斗浇筑入模。

在混凝土浇筑过程中采用全断面法浇筑作业，即从梁的一端开始浇筑混凝土，待浇筑至顶板后向梁的另一端依次行进浇筑。此工艺优点是操作简单，施工速度快；缺点是施工质量不易保证，对振捣水平要求较高，混凝土流动距离过大，易产生施工缝及蜂窝麻面。本工艺对混凝土质量要求较高，适用于浇筑点距离搅拌站较近的区域施工。

箱梁混凝土养护期一般均为7d，箱梁顶板使用土工布完全覆盖洒水养护，腹板采用塑料薄膜覆盖养护，同时向箱室内注水养护。本养护措施优点是施工方便；缺点是投入人工、材料较大，无法做到全覆盖养护等。

2.5预应力施工工艺

2.5.1预制梁为了彻底杜绝底板两侧漏浆的现象，在制梁台位临建时将5号槽钢预埋在制梁台位两侧，施工时选取合适直径的胶皮管填充至槽钢内，安装模板时通过对拉杆将两侧的侧模对拉在一起，使侧模与台座密贴，未能密贴的部分通过模板挤压胶皮管，通过胶皮管实现与台位的密贴。此工艺施工简便，投入较小，彻底避免了底板漏浆的现象，且使得梁体底板线形更加顺直美观。

2.5.2预应力管道定位筋通过论证分析，将管道定位钢筋由原设计的“井”字形定位钢筋变更为环形定位筋，其优点是既能有效地保证波纹管的设计位置，尤其是锚下加强筋附近的波纹管的设计位置，节省了人工、材料，施工效果显著，也能有效地加快施工进度。

2.5.3钢筋绑扎经过实践摸索，在钢筋绑扎时直接利用制梁台位作为绑扎胎具使用，在台位上刻画钢筋位置线，直接在制梁台位(胎膜)上绑扎钢筋。并且在钢筋设计位置、混凝土保护层的精准度上都有了较大地提升，有效缩短了钢筋工序的施工时间，并能确保施工质量。

2.6管道压浆、端头封锚

2.6.1压浆准备

采用真空压浆

a孔道压浆用水泥采用普通硅酸盐水泥，水泥进场时对其品种、级别、包装、出厂日期等进行检查，并对其强度、安定性及其它必要的性能指标进行复验。其质量必须符合现行国家标准的规定。当在使用中对水泥质量有怀疑或水泥出厂超过三个月时，对其进行复验，并按复验结果使用。

b在预应力张拉后待应力稳定后应切除外露的钢绞线，并进行封锚。

c压浆前，应清理锚垫板上的水泥浆和其他杂物，保证表面平整。压浆前用压缩空气或高压水清除管道内杂质，然后压浆。

d水泥浆水灰比宜于0.35～0.4，泌水率2～4%，在24小时内全部吸收，标号不小于50Mpa。不允许掺氯盐，可掺减水剂，其掺量由试验决定，为减少收缩可按施工规范要求掺入适量铝或生产厂家要求用量的外掺剂作为膨胀剂。

e预应力筋锚固后的外露长度采用机械方法切割，其外露长度不小于预应力筋直径的1.5倍，且不小于30mm。

2.7.2压浆作业

a.孔道压浆，按自下而上的顺序进行。

b.孔道内的真空度宜控制在-0.1Mpa左右，水泥浆压注工作要在一次作业中，连续进行，并让出口处冒出废浆，直至不含水沫气体的废浆排出，其稠度与压注的浆液相同时停止。然后将所有出浆口和孔眼封闭，压浆端的水泥浆压力升至0.7MPa以上，且维持时间不低于10秒钟。

2.7.3封锚

孔道压浆后，应立即将梁端水泥浆冲洗干净，同时清除支撑垫板、锚具及端面混凝土的污垢。

封端须符合设计要求，安装封端模板时，严格控制全梁长度在允许偏差之内。

2.8预制箱梁凿毛、拉毛。

在预制箱梁浇筑顶板完成后用木模子进行对预制箱梁顶板收面。用木模子收两次面后用拉毛器在进行顶板的拉毛。当预制箱梁混凝土强度达到80%时对预制箱梁的端头和与湿接缝箱梁的顶板齿板处进行凿毛。为了保证预制预制箱梁的外观质量在凿毛之前先进行弹线在进行凿毛。

2.9预制箱梁吊运

当水泥浆强度达到40Mpa时，箱梁方可进行吊运。箱梁应按吊装顺序编号存放，在梁体底支点附近采用枕木进行支垫，箱梁存放不宜超过两层，层与层之间也应设垫木；箱梁体在预制场地采用龙门吊出运到存放场地。

结语

后张法预应力箱梁施工要进行全过程控制，原材料质量控制、生产工艺条件和张拉设备设备性能的波动、以及操作人员技术素质的差异等，均将影响箱梁的质量及使用安全。只有在合理有效的施工工艺、正确的操作方法、严格的质量控制和认真负责的态度下，才能达到较高的施工质量。经过各个工序的严格控制，二梁场生产的小箱梁完全满足了设计和规范的要求，有效地保证箱梁的施工质量及使用安全。

[1]游广祥，戴宗诚.后张法预应力钢筋混凝土梁施工.建筑施工，1994

[3]梅小峰.浅谈后张法预应力小箱粱的预制施工[7].科技信息(科学教研)，2007(15).