淺談預制箱梁施工要點

馬劍 劉武

【摘要】?箱梁質量在橋梁施工中尤為重要。影響預制箱梁質量的主要因素有:施工工藝,原材料質量,施工人員的業務水平和素質等。本文著重從箱梁預制施工過程分析質量控制要點,就施工時需注意的問題進行了淺析,不僅對國內同類工程的施工具有參考意義,同時也為采用預應力混凝土簡支箱梁提供了施工經驗。

【關鍵詞】箱梁預制，工藝，注意事項

中圖分類號：TU74文獻標識碼： A

預制箱梁施工是一種在預制梁場內進行箱梁生產的比較成熟、穩定的施工工藝，預應力混凝土箱梁作為橋梁的主要外露承重構件,高標準、高質量的完成預制箱梁施工，是保證工程質量、運營安全的重要內容。本文結合筆者多年的施工經驗,對預制箱梁過程中需要重點控制的質量要點及運用的新工藝進行淺析。

1．模板施工

1.1模板應具有足夠的強度、剛度和穩定性，應能保證梁體各部分形狀、尺寸及預埋件的準確位置。

1.2底側模采用組合鋼模板，模板板面平整，接縫嚴密；按照設計預留反拱及壓縮量，生產10孔梁后通過數理統計分析進行調整。

1.3內模采用全自動液壓鋼模，為保證在澆筑混凝土時不漏漿，在內模接頭處用雙面膠貼縫進行處理。

1.4模板裝拆使用龍門吊，人工配合，模板拆除后及時清理，涂刷隔離劑。

2.鋼筋施工

2.1鋼筋的調直使用鋼筋調直機，彎曲和切割使用鋼筋彎曲機和鋼筋切斷機。

2.2鋼筋在加工棚集中下料彎制后按型號分別堆放備用。

2.3鋼筋彎制之前，在平臺上按1：1的比例放大樣，采用角度定位銷，限位擋板，以便彎制準確性，特殊鋼筋在場地范圍內設置1:1的比例放大樣，并逐個校核其彎制尺寸，有出入時應予以調整。鋼筋焊接采用閃光對焊。

2.4為保證鋼筋保護層厚度，在鋼筋與模板之間綁扎混凝土墊塊，墊塊與鋼筋必須扎緊，并相互錯開綁扎，扎絲不得伸入混凝土保護層內。墊塊必須與梁體混凝土同強度、同耐久性。

2.5鋼筋在定位胎卡具上綁扎成型，支座預埋板、防落梁預埋板、泄水孔及通風孔位置應在胎卡具上準確定位并采用1:1模具焊接牢固，幫扎時避開；鋼筋綁扎與抽拔橡膠棒安裝交錯進行，有序安排。抽拔橡膠棒安裝嚴格按設計給定的孔道坐標位置控制，采用定位鋼筋固定位置。橡膠棒連接處必須緊密，防止漏漿。

2.6安裝錨墊板時，定位螺栓緊密安裝在端模上，錨墊板與孔道嚴格對中并與孔道端部垂直。

鋼筋彎曲機及限位銷軸鋼筋彎曲時大樣比對

預應力鋼筋定位網底腹板綁扎胎卡具

3.混凝土施工

3.1混凝土攪拌使用兩臺HSL120型強制式混凝土攪拌機，電子計量配料，運輸使用混凝土罐車。

3.2箱梁混凝土采用“斜向分段、水平分層”，“先底板、再腹板對稱、最后頂板，從一端向另一端，連續澆筑、一次成型”的澆筑順序，每層混凝土的澆筑厚度不超過30cm,每孔梁澆筑時間控制在6h以內。

箱梁橫向分層澆筑示意圖

3.3混凝土振搗以插入式振搗棒振器為主，附著式振搗器振搗為輔。澆筑過程中要正確區分預振區，特振區和輔振區振搗時間，倒角、鋼筋密集部位及各部分交界面的混凝土振搗要特別加強?；炷琳駬v以表面泛漿、混凝土表面不下沉或不冒大氣泡為準。

3.4采用定型提漿機進行提漿，控制梁頂面標高和頂板坡度，隨后用抹刀進行第一次收面，在初凝前定漿后，用抹刀進行第二次收面。

3.5混凝土養護根據季節不同分別采用噴淋灑水養護和蒸汽養護，冬季施工條件下采用先蒸汽養護后噴涂養護液自然養護。

4.預應力張拉施工

4.1箱梁施預應力按預張拉、初張拉、終張拉三個階段進行，預、初張拉在制梁臺座上進行，初張拉后梁體方可吊出臺位。終張拉在梁體混凝土強度、彈性模量達到設計要求，且齡期不小于10天時進行。

4.2穿鋼絞線前檢查錨墊板、孔道、錨墊塊位置正確，孔道內無水、雜物；鋼絞線用砂輪切割，切口處用膠帶紙包裹好，然后安裝錨具和千斤頂進行預應力張拉。張拉采用兩端同步、左右對稱進行，張拉時做到三同心:千斤頂、錨具、孔道同心；二同時：兩端同時施張；二同步：兩端千斤頂同步。

4.3制定張拉程序：

4.3.1預、初張拉程序：

0→0.2σk(測千斤頂油缸伸出量、工具夾片外露量) →σk（預、初）(持荷5min，測千斤頂油缸伸出量、工具夾片外露量) →錨固。

4.3.2終張拉程序：

經初張拉后的預應力鋼絞線張拉程序為：0→預初張拉控制應力（測千斤頂油缸伸出量、工具夾片外露量）→控制應力σk（持荷5min,保持壓力，測伸長值、工具夾片外露量，校核伸長值，）→回油錨固（測回縮量及夾片外露量）。

終張拉時，對未經預初張拉的鋼絞線，張拉程序為：0→0.2σk（測千斤頂油缸伸出量、工具夾片外露量）→σk（持荷5min，保持壓力，測千斤頂油缸伸出量、工具夾片外露量，校核伸長值）→回油錨固（測回縮量及夾片外露量）。

4.4預應力鋼絞線伸長值計算

預應力鋼絞線張拉時的理論伸長值按下式計算：

力傳遞：

分段平均力：

分段伸長量：

注：

k—預應力管道偏差系數，取0.00246；

μ—管道摩擦系數，取0.57；

—各分段應力筋的理論伸長值（mm）；i=1,2,3…..(取整數)

Pp—各分段預應力筋的平均張拉力，注意不等于各分段的起點力與終點力的平均值（N）；

Li—預應力筋的分段長度（mm）；

Ap、Ep—預應力筋的截面面積（mm2）；預應力筋的彈性模量（Mpa）；

P—預應力筋的張拉端的張拉力，將鋼絞線分段計算后，為每段的起點張拉力，即為前段的終點張拉力（N）；

Pz—分段終點力（N）；

Pq—分段起點力（N）；

θ—從張拉端至計算截面曲線孔道部分切線的夾角之和，分段后為每分段中的各曲線的夾角和（rad）；

x—從張拉端至計算截面的孔道長度，整個分段計算時x=Li（m）；

4.5預施應力值控制以油壓表讀數為主，以預應力筋伸長值進行校核。

4.6預應力筋以漸近的均勻速度張拉，嚴禁急給油、急張拉，待張拉到規定數值時，油壓表指針穩定后再錨固，回油時輕輕打開回油閥，慢慢加油。

5.孔道壓漿

5.1采用壓漿臺車壓漿。壓漿前用清水將孔道清洗干凈，再用空壓機風吹干，使孔道內無積水。對通風孔、壓漿孔進行全面檢查，并對壓漿設備進行安裝檢查。

5.2用水泥攪拌機根據實驗室的配比進行制漿，配置的水泥漿24h自由泌水率為0，3h毛細泌水率不大于0.1%；稠度控制在14～22s。

5.3壓漿時，孔道真空度控制在-0.06MPa～-0.08MPa之間。水泥漿由一端壓入，待出漿口流出與進口相同濃度的漿體后，才能關閉出漿口，繼續壓漿使壓力達到0.5～0.6MPa且壓漿最大壓力不應超過0.6MPa，持壓3min且無漏漿情況時，關閉進漿閥門卸下輸漿膠管，徹底沖洗壓漿設備及工具。

5.4壓漿時制作三組試件，當壓漿的強度達到設計強度時方可移梁。

壓漿臺車

6.箱梁的移運、存放

6.1箱梁移運使用一臺900t輪胎式提梁機。

6.2在提梁前，確保梁體4吊點始終共面，并保證四個吊點的力平均值相差不超過±5%，四支點不平整量≤2mm。

6.3起重班設專人經常對存梁支墩進行觀察，工程技術部測量班組定期對存梁支墩的水平沉降情況進行測量。

6.4箱梁存放時應及時將通氣孔疏通，以免箱梁產生過大溫度應力。

7.施工中注意的問題

7.1模板使用前修整好拼接縫，檢查平整度，支座板處需保持平整，四個支座相對高差不得超過2mm。

7.2鋼筋綁扎確保數量正確，間距標準，鋼絞線整體穿束，不得扭曲成絞旋，且每束鋼絞線在每端進行編號易于識別。

7.3混凝土施工配合比必須嚴格控制，發現集料含水量變化時及時調整用水量，確保水膠比符合要求。

7.4混凝土應現拌現用，總攪拌時間不得少于2.5分鐘，從加水攪拌到入模時間控制在60分鐘內，分層澆筑時相鄰澆筑的間斷時間不超過120分鐘，混凝土振搗時振搗棒不觸及橡膠棒和模板，也不得觸及底模，防止隔離劑失效。

7.5預應力張拉用試件應與箱梁同條件養護，以正確反映梁體實際強度，張拉設備、儀表要定期檢驗。

8、結語

對于預制后張法預應力混凝土箱梁的施工控制要點主要從模板施工、鋼筋混凝土施工、預應力張拉及孔道壓漿等方面著手，嚴格按照施工規范進行施工。通過近幾年的工程實踐，新工藝、新技術在施工過程中作用日益突出，大大提高了預制箱梁施工效率，更有效的控制了外觀質量，使得該種結構形式在高速鐵路中得到更大的推廣作用。