現(xiàn)場預(yù)制25m預(yù)應(yīng)力組合箱梁工法

1、現(xiàn)場預(yù)制25m預(yù)應(yīng)力組合箱梁工法中鐵十五局集團(tuán)第四工程有限公司摘要詳細(xì)介紹25m預(yù)應(yīng)力組合箱梁的施工方案、施工方法及施工工藝關(guān)鍵詞現(xiàn)場預(yù)制 組合箱梁 施工方法 施工工藝1概述由我部負(fù)責(zé)施工的浙江金麗溫高速公路麗青段第十五合同段石溪大橋，采用多箱單獨(dú)預(yù)制，簡支安裝，現(xiàn)澆連續(xù)接頭的先簡支后連續(xù)的結(jié)構(gòu)體系。左線樁號為K170+850.5K171+080.5，長230m；右線樁號為K170+860.5K171+090.5，長230m。配跨為左線9-25m，右線9-25m，每斷面為8片，共72片。箱梁設(shè)計(jì)為縱向預(yù)應(yīng)力?？v向預(yù)應(yīng)力分為頂板束和底板束兩種，采用ASTMA4167-97標(biāo)準(zhǔn)的低松弛鋼絞線，其標(biāo)

2、準(zhǔn)強(qiáng)度Ryb=1860MPa，直徑15.24mm，相應(yīng)錨具為15-3型、15-4型、15-5型?；炷恋燃墳镃50。梁體采用預(yù)制廠集中預(yù)制，制梁模具采用定型鋼模板，混凝土由拌合站集中拌合，搗固采用插入式和附著式搗固器相結(jié)合的搗固方法。2施工方法及工藝石溪大橋箱梁預(yù)制全部在預(yù)制廠預(yù)制，且本著方便梁體吊運(yùn)及安裝的原則，預(yù)制均設(shè)置在里程為K170+660K170+840段路基上，箱梁的芯模、外模全部采用定型鋼模。2.1 制梁臺座臺座要求下層有足夠的剛度，須置于良好的地基上，下沉量不超過2mm。做法是首先將K170+660K170+840段路基中央隔離帶碾壓密實(shí)并整平，然后設(shè)間距為6m的預(yù)制臺座左、右

3、共6個,用10cm厚C25混凝土找平，面層上設(shè)30cm厚C40混凝土。由于箱梁在施加預(yù)應(yīng)力后產(chǎn)生上拱度，形成兩端點(diǎn)為支點(diǎn)的簡支梁，因此在底模兩端2m范圍內(nèi)進(jìn)行加厚，厚度為50cm，并加設(shè)一層10×20的鋼筋網(wǎng)。臺座尺寸為25×0.8m，自臺座底上15cm每隔1m用30PVC管設(shè)預(yù)留孔，用來加固外模時穿橫向拉桿。2.2 模板2.2.1 底模：由7mm厚的鋼板加工而成。直接安裝在制梁臺座上，與臺座的預(yù)埋角鋼焊接在一起。由于梁體在施加預(yù)應(yīng)力后產(chǎn)生上拱度，因此必須預(yù)先留出預(yù)拱度，根據(jù)梁的撓度和支架的變形所計(jì)算出來的預(yù)拱度之和，為預(yù)拱度的最高值，應(yīng)設(shè)置在梁的跨徑中點(diǎn)。其它各點(diǎn)的預(yù)拱度

4、，應(yīng)以中間點(diǎn)為最高值，以梁的兩端為零，按二次拋物線進(jìn)行分配。移梁時，為了使吊具不至于破壞底座，在預(yù)制梁吊點(diǎn)對應(yīng)底座處預(yù)留40cm寬的槽口，槽口用鋼板墊平，便于吊裝時抽出。2.2.2 內(nèi)模：內(nèi)模分為上下兩部分，即頂模和底模共14節(jié)，在頂模和底模的中部和拐角處均可活動，中間用可活動的橫向支承連接，拆模時用橫吊和卷揚(yáng)機(jī)配合，拆卸方便。2.2.3 外模：外模均由大塊模板組成，25m分為兩節(jié)，便于調(diào)頭。外模均由側(cè)模、外模架、外模架縱、橫向拉桿、外模斜撐、梭板及橫向壓模板組成，外模架為每米一個，上面留有缺口，便于安裝橫向拉桿。另外外模架必須離開梭板不小于25cm，以保證頂板鋼筋外露長度，橫向壓模板每2m設(shè)

5、一根，主要作用是壓住內(nèi)模不上浮。2.3 震動器的選用與布置為保證梁體混凝土的密實(shí)，采用插入式振搗器與附著式震動器相結(jié)合的施工工藝。2.3.1 插入式振動器采用ZN50型2臺。2.3.1 附著式震動器設(shè)于外模兩側(cè)，每側(cè)兩排，底排距離底板35cm，上下兩排間距50cm，縱向每米1臺，上下承梅花形布置。2.4 材料：2.4.1 水泥：選用浙江蘭溪紅獅P.042.5水泥，進(jìn)料時，出廠合格證、試驗(yàn)報(bào)告必須齊全。2.4.2 砂：細(xì)度模數(shù)為Mx=2.62.9，天然硬度潔凈河砂。2.4.3 碎石：質(zhì)地堅(jiān)硬的石灰?guī)r、花崗巖，根據(jù)梁體不同部位鋼筋及波紋管最小間距確定最大粒徑和級配，其物理力學(xué)性能必須滿足有關(guān)規(guī)范要

6、求。2.4.4 外加劑：選用NF高效減水劑，目的是延緩混凝土的初凝時間，提高梁的早期強(qiáng)度以利于早張拉。2.4.5 高強(qiáng)碳素鋼絲：根據(jù)設(shè)計(jì)要求選用高強(qiáng)低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線，控制張拉力為1395MPa，鋼絞線應(yīng)無損傷、無死彎、無銹蝕，有出廠合格證和試驗(yàn)化驗(yàn)單。使用前逐盤抽樣作抗拉、抗彎試驗(yàn)，性能符合預(yù)應(yīng)力規(guī)范者方能使用。2.5 工藝流程（見圖一）2.6 施工方法2.6.1 立模順序?yàn)椋喊惭b底模安裝側(cè)模涂脫模劑貼接縫止?jié){膠帶吊裝腹板鋼筋安裝端模吊裝內(nèi)模吊裝頂板鋼筋安裝橫向拉桿及橫向壓模板澆筑砼養(yǎng)生預(yù)應(yīng)力箱梁預(yù)制施工工藝流程框圖（圖一）備水泥、石子、砂、減水劑錨具檢驗(yàn)壓漿壓漿機(jī)維修張拉張拉設(shè)備檢驗(yàn)拼裝內(nèi)

7、模焊接預(yù)埋件綁扎頂板鋼筋及固定負(fù)彎矩波紋管臺座上安裝梁底鋼模安裝端頭模板調(diào)鋼筋保護(hù)層吊鋼筋籠安裝外模綁扎鋼筋籠及 固定腹板波紋管吊裝內(nèi)模拆內(nèi)、外模制作試塊澆筑砼,養(yǎng)生制作試塊移梁立模時要注意：（1）模板必須有足夠的剛度，接縫緊密，不得漏漿。（2）如發(fā)現(xiàn)漏漿現(xiàn)象要用海綿膠條貼于接縫處擠緊并及時修整模板。（3）注意核對結(jié)構(gòu)交角是否與該型號梁相符，方向一致。（4）模板底部支撐一定要牢固，防止跑模、脹模。（5）脫模劑涂刷要均勻，以免梁體表面顏色不一致。（6）模板安裝質(zhì)量要求見下表：模板安裝質(zhì)量要求表項(xiàng)次檢查項(xiàng)目規(guī)定值或允許偏差檢查頻率和方法1相鄰兩板表面高差（mm）2每套模板用直尺檢查5點(diǎn)2表面平整度

8、（mm）5每套模板用2m直尺 檢查5點(diǎn)3模板內(nèi)部尺寸（mm）+5，0每套模板的長度、寬度、高度各量 一處2.6.2鋼筋加工及連接（1）鋼筋要調(diào)直、除銹，下料、彎制要準(zhǔn)確，加工好的半成品鋼筋要分類掛牌存放。（2）鋼筋連接，鋼筋直徑12mm時，如設(shè)計(jì)圖紙中未說明，鋼筋連接要采用焊接，搭接焊接頭采用雙面焊接時，焊縫長度5D，搭接焊接頭采用單面焊接時，焊縫長度10D；鋼筋直徑12mm，如圖紙中未說明，鋼筋連接可采用綁扎，綁扎接頭I級鋼筋搭接長度25D，級鋼筋搭接長度35D。2.6.3混凝土施工（1）配合比水泥中砂碎石水高效減水劑5-165-254896284677001763.4211.2840.95

9、51.4310.3600.007梁體混凝土為C50級，梁體薄，腹板厚為18cm，加上雙層8鋼筋網(wǎng)和三層重疊波紋管，混凝土保護(hù)層厚度僅有2.5cm，在滿足和易性、強(qiáng)度、耐久性及盡可能經(jīng)濟(jì)等條件下，經(jīng)優(yōu)化試驗(yàn)，選定配合比見下表，坍落度為811cm。在拌合梁體時混凝土應(yīng)嚴(yán)格控制原材料的質(zhì)量，以免影響梁體的內(nèi)在質(zhì)量和外觀質(zhì)量。（2）澆筑模板、鋼筋及錨具經(jīng)監(jiān)理工程師檢查和批準(zhǔn)后方可澆筑砼。砼在拌合站集中拌和，采用龍門吊和料斗進(jìn)行砼澆筑。由于加了緩凝劑，推遲了砼初凝時間，且單片梁的最大方量為28m3，澆筑時間一般在3個小時左右，故分為兩次澆筑：先澆底板和腹板，再澆頂板，分別采用不同的坍落度控制。在澆筑腹板

10、時，在頂板上放置鋼板，避免砼落到頂板鋼筋上影響砼的質(zhì)量。（3）搗固腹板搗固以附著式震動器為主，插入式震動器為輔。附著式震動器必須兩邊對稱振動，嚴(yán)格控制振動時間，并觀察有無水、泥漿溢出；只能在灌注部位振動，不得空振模板。振完后再采用插入式振動棒整個振搗一遍，插入式振搗棒插點(diǎn)間距不得大于20cm，嚴(yán)禁漏振、過振；振搗棒每次振搗均應(yīng)伸到底部，但不能觸及波紋管，以免波紋管被振破漏漿，影響張拉。振動棒振至砼不下沉，表面泛漿，不冒氣泡為宜。然后澆注頂板砼，振搗密實(shí)后立即收漿，且頂板砼坍落度要適當(dāng)大于腹板砼，以便于收漿。梁體頂板在澆筑后要二次收漿，抹面拉毛，以防止出現(xiàn)沉陷裂紋。梁體頂板收漿時應(yīng)按2%橫坡嚴(yán)格

11、控制，且頂板負(fù)彎矩處齒板的尺寸符合設(shè)計(jì)要求。（4）養(yǎng)護(hù)當(dāng)砼澆筑完成并初凝后，應(yīng)立即蓋土工布灑水養(yǎng)護(hù)，拆除內(nèi)、外模后要不停的灑水，應(yīng)保持砼表面絕對濕潤，防止時干時濕，往梁體箱內(nèi)注水不低于箱高的2/3。針對工地不同氣候變化采用不同的養(yǎng)護(hù)措施：高溫季節(jié)在拆除外模后立即將梁體表面用土工布包起來，且保持梁體及土工布濕潤，低溫季節(jié)在澆完混凝土后立即用保濕塊把梁體包圍起來，保持梁體濕度，保濕塊用塑料布夾稻草制作。養(yǎng)護(hù)時間一般為1014天。2.6.4預(yù)應(yīng)力施工（1）預(yù)應(yīng)力孔道成孔采用預(yù)埋金屬鍍鋅波紋管成孔工藝。腹板采用50、56兩種；頂板采用70、90兩種。波紋管進(jìn)場后，應(yīng)置于現(xiàn)場的存放棚內(nèi)，下部每隔2m設(shè)一

12、方木，使其離地面30cm以上，并在四周設(shè)排水溝，防止波紋管進(jìn)水銹蝕。因所進(jìn)波紋管為9m長，而預(yù)制梁體所要用長約26m的波紋管，故需接長。用56的波紋管長約2030cm，將待接的兩根波紋管從兩端對稱地?cái)Q入套管后，再用膠帶纏繞，密封好，以防止制梁時水泥漿進(jìn)入管內(nèi)。在綁扎鋼筋骨架時，用長12cm的8鋼筋彎成半圓形定位骨架。定位架沿梁長方向每50cm設(shè)一道，焊在構(gòu)造鋼筋上，使波紋管在澆筑混凝土?xí)r不上下左右移動，保證波紋管位置準(zhǔn)確。在澆筑梁體混凝土前，腹板及頂板預(yù)埋波紋管內(nèi)均應(yīng)穿入塑料管及20鋼筋以防止波紋管被搗壞，水泥漿進(jìn)入，影響孔道注漿。（2）鋼絞線的下料和穿束鋼絞線進(jìn)場是用鐵皮纏繞的。下料前應(yīng)先將

13、鋼絞線卷放在自制的放線架中，再將鐵皮剪斷，然后抓住鋼絞線一端，將它緩緩拉出。鋼絞線抽拉時一定要注意安全，防止鋼絞線彈出傷人。鋼絞線下料用砂輪切割機(jī)。鋼絞線下料長度既要滿足使用要求，又要防止下料過長造成浪費(fèi)。由于預(yù)制箱梁采用兩端張拉，故每根鋼絞線的長度按下式確定：L=L0+2（L1+L2+L3+L4）式中L0孔道凈長L1工作錨長度L2千斤頂長度L3工具錨長度L4預(yù)留量，取10cm將下好的鋼絞線每隔0.5m用鐵絲捆扎在一起，形成預(yù)應(yīng)力鋼絲束，編束一定要綁緊，鋼絞線要順繞，根與根之間不得相扭。鋼絞線在穿束前應(yīng)用扎絲將端頭綁扎好，且用膠帶包好即可穿束。（3）預(yù)應(yīng)力鋼束的張拉與錨固設(shè)置張拉操作架和防護(hù)板

14、制作鐵架，張拉前把鐵架緊靠在梁兩端，千斤頂用倒鏈懸掛在鐵架上，并在距離千斤頂1.52.0m處設(shè)防護(hù)板，以防錨具夾片彈出傷人。張拉機(jī)具的檢驗(yàn)在張拉作業(yè)之前應(yīng)對千斤頂、油壓表及油泵進(jìn)行標(biāo)定，并繪制標(biāo)定曲線，張拉時按標(biāo)定曲線配套使用。檢查預(yù)應(yīng)力鋼束及錨具檢查內(nèi)容有：預(yù)應(yīng)力鋼束與錨具布置有無錯誤和較大的誤差；壓漿嘴是否暢通；錨具安裝是否正確，是否落槽；梁端鋼筋是否影響張拉。張拉作業(yè)砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%時進(jìn)行張拉，張拉時兩端對稱進(jìn)行，步驟如下：千斤頂就位：安裝工作錨，用鐵管將夾片輕輕地打入錨環(huán)，然后安裝限位板，千斤頂及工具錨，并用鐵管將夾片打入工具錨內(nèi)。在此之前，必須先用塑料布將夾片裹緊，然后再打

15、入，這樣有利于夾片的取出，調(diào)整錨圈、墊板及千斤頂位置，使孔道、錨具和千斤頂三者軸線吻合。張拉：千斤頂充油實(shí)施張拉，當(dāng)兩端拉至初應(yīng)力（達(dá)到10%k）時，靜停3分鐘，使鋼絞線受力調(diào)整均勻，然后用鋼尺測量活塞伸出量，再張拉至20%k，量活塞伸長量，之后兩端對稱張拉至103%k，穩(wěn)壓2分鐘，測量兩端伸出量，計(jì)算實(shí)測伸長量與理論伸長量之間的誤差是否符合要求，若不符合要求（不大于±6%），應(yīng)查明原因予以處理。張拉開始后，應(yīng)松開倒鏈，回油時，應(yīng)拉緊倒鏈。錨固：張拉完畢，一端千斤頂先回油打缸，進(jìn)行錨固。然后另一端張拉，使油表補(bǔ)至張拉控制讀數(shù)，回油打缸進(jìn)行錨固，整機(jī)復(fù)位進(jìn)行下一束張拉。張拉注意事項(xiàng)：對

16、鋼絞線認(rèn)真編束，并盡可能在預(yù)拉前張拉鋼絞線；使工作錨與錨墊板貼緊，并且夾片安裝均勻，打緊；加載卸載時要平穩(wěn)、緩慢，不可過快，防止產(chǎn)生沖擊力；兩端、兩側(cè)同步張拉，防止梁偏壓。（4）孔道壓漿預(yù)應(yīng)力張拉后，應(yīng)在24h內(nèi)完成孔道壓漿，其目的一是保護(hù)鋼絞線不被銹蝕，二是使預(yù)應(yīng)力鋼絞線與砼有效地粘著，三是減輕梁端錨具的負(fù)荷。壓漿前用水沖洗孔道，借以除塵和濕潤孔壁，除掉孔內(nèi)的雜質(zhì)，便于灰漿流動及孔壁有良好的粘著性。漿液水灰比為0.39，采用P.042.5水泥配制。并在水泥中摻加NF高效減水劑（0.9%）和膨脹劑。水泥漿強(qiáng)度為C40。并應(yīng)有較好的流動性，其泌水率不超過3%，膨脹率小于10%，稠度在1418s之

17、間。水泥漿從配制到入管，需控制在40min以內(nèi)，水泥漿要經(jīng)過1.2mm的塞子再進(jìn)入料斗，以防止大顆粒進(jìn)入壓漿泵造成堵管。壓漿用活塞式壓漿泵，從一端向另一端壓漿，當(dāng)另一端冒出濃漿時，關(guān)閉出口閥門繼續(xù)壓漿，壓力控制在0.60.8MPa，保壓3分鐘，關(guān)閉閥門。至此，壓漿工作完成，凝固10分鐘后，方可拆除注漿嘴。壓漿時注意：水泥漿自調(diào)制至注入孔的延續(xù)時間，不超過半小時；水泥漿在使用前和注漿過程中經(jīng)常攪動；當(dāng)氣溫高于35時，壓漿工作放在夜間進(jìn)行。（5）封錨封錨時先割去多余的鋼絞線，切割時不得使用熱切割，清除錨具表面的水泥漿，鑿至濕潤砼表面，然后立模澆筑砼。封端混凝土為C50級。（6）移梁在完成壓漿后的箱

18、梁，需及時從制梁臺座上移至存梁場存放，讓出臺座再次制梁。在梁側(cè)面標(biāo)記生產(chǎn)日期、梁號，在梁兩端下墊枕木、鋼板、滾輪、在千斤頂頂梁時須兩端同時起落，以免造成梁體變形，放好滾筒后，兩端同時采用手動葫蘆或卷揚(yáng)機(jī)，將梁移至存梁場。3機(jī)具設(shè)備（見表一）4勞動組織預(yù)制廠共53人，其組織情況見圖二5質(zhì)量檢驗(yàn)和砼防裂措施5.1產(chǎn)品試驗(yàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)序號設(shè)備名稱規(guī)格型號數(shù)量1鋼筋調(diào)直機(jī)4012鋼筋切斷機(jī)GJ-4113鋼筋彎曲機(jī)WJ-4014交流電焊機(jī)QS-3325砼攪拌站JS100016砼輸送泵HBT60A17砼輸送車CWB52028發(fā)電機(jī)200KW19附著式振動器1.5KW4010插入式振搗器D775MH211輪胎汽車吊QV20H112龍門吊75t213千斤頂50t414千斤頂150t215壓漿機(jī)11Kw116抽水機(jī)4KW2機(jī)具設(shè)備（表一）勞動組織（圖二）技術(shù)室2人試驗(yàn)室3人安質(zhì)室2人設(shè)備1人物資2人綜合辦1人鋼筋工班 10人立模工班 12人混凝土工班10人張拉組 4人注漿組 4人養(yǎng)護(hù)組 2人制梁廠53人5.1.1公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ041-2000）5.1.2公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)（JTJ071-98）5.1.3公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTJ021-89）5.1.4公路鋼筋砼及預(yù)應(yīng)力砼橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范JTJ023-