预制预应力混凝土箱梁施工方案

预制场建设5月10日开始,第一片梁板预制时间6月1日,预制工期为3个月;箱梁施工时,为验证施工工艺方案的合理性,检验施工机械性能、施工技术水平及质量保证体系运转情况,指导后续施工,防止批量生产中产生质量问题,先进行首件施工,以保证后续工程不低于作为示范的首件工程的标准;

1.预制场建设

预制场设在段路基上,长度300米,大桥、分离立交箱梁共计30m预制箱梁片,小桥10m空心板片及板涵盖板,在此预制,预制梁场主要分为制梁区、存梁区;预制场设30m预制箱梁底座12个,10m空心板底模8个,选用跨梁龙门作为场地内的吊运工具;

场内采用20cm厚C20凝土厚硬化作为预制场,排水遵循中间高四周低的原则预设2%的排水坡度,四周设砖砌排水沟;

2.台座和底模

预制箱梁台座具有足够的强度和刚度,将台座与底模制作成一整体,底模两端考虑梁张拉后受力集中,采用加强地基处理,下面采用几何尺寸为长1.5M宽1.5M深1.0M的C30钢筋混凝土处理;用C30砼作为预制梁台座基础;第一步先施工100mm厚垫层,宽度同顶板宽;台座两端距端部1.5m、宽度大于设计梁底20cm范围内挖深20cm以加固底模,同垫层同时浇筑,砼标号采用C30;振捣密实,刮平压实,覆盖浇

水养护;垫层在后期用同标号砼连接浇筑,最薄处为60~80mm,以利排水;

第二步施工砼底模底模厚300mm;底模预留孔采用硬质PVC管,间距1.5m,孔直径为Φ40,孔中心距砼顶面距离与梁外模下底对拉螺栓位置对应;底模采用钢模支设,钢模上钻孔留出PVC管中心位置;底模模板宽度为设计梁底宽减5mm,接缝严密,上下用钢筋卡子固定、木方斜撑支设牢固;浇筑C30砼,振捣密实,刮平压实;砼顶面按设计要求由跨中向下起抛物线形反拱;砼顶面沿长向两面预埋63×100×6mm铁件,间距为0.4m,铁件顶面与砼表面平齐;覆盖浇水养护不少于7天;

敷设10mm铁板;铁板采用热处理A3钢,用剪板机轧制成宽度为设计梁底宽减5mm,宽度偏差不得大于2mm;注意保护边角,防止弯折,轧制部位上面用角磨机打磨成坡口;

铁板与角钢预埋件接触部位的中心位置用电钻打双排Φ8孔,按底模长度梁长加每端预留400mm由底模中心做好标记排布铁板,铁板接缝不大于2mm;接缝及打孔处先点焊,宽度及标高符合要求后进行满焊;施焊部位一次完成,防止夹渣;注意电流不可过大,防止施焊部位起拱;

剔除药皮,将铁板表面及接缝部位打磨平滑;均匀涂刷薄层隔离剂柴油：机油=2：1,铺塑料布覆盖;

3.预制梁板侧模

箱梁模板采用定型整体钢模,自行设计,使用冷板;模板应有足够的强度、刚度和稳定性,尺寸规范、表面平整光洁、接缝紧密接缝采用企口接缝、不漏浆,便于拆装;

侧模用型钢和钢板焊成,底部用螺栓通过底座将左右两边的侧模紧固,侧面设置可调支腿,松开支脚模板就会因自重作用而自动脱模;侧模上按说明书配置附着式振动器,以保证梁体砼能够振捣密实;

芯模采用组合钢模,每2m一节,端模也用钢板制造,端模上的预应力钢筋孔洞位置,锚下垫板的位置和倾斜角度都精确,符合验收规范的精度要求;

模板组合安装完毕,对平面位置、顶部标高、节点联系及纵横向稳定性进行检测,确认后进行下道工序;

4.钢筋骨架的制备和安装

1钢筋的保护与贮存：钢筋存放与加工在钢筋棚内进行,棚内地面高出棚外20cm以上,棚内地面采用C15砼硬化;并用塑料布覆盖,使其不受机械损伤及由于暴露于空气而产生锈蚀和表面破损;各类钢筋做好标识,分类存放,防止混用;

2钢筋的检验：钢筋进场严格检验其出厂合格证及质量保证书,并进行复检,符合要求后使用;

3钢筋的制作：严格按照施工图设计和公路桥涵施工技术规范JTJ041-2000进行;钢筋下料前先进行放样,由技术人员审核后再进行下料;下料单中应标明钢筋筋号、规格、长度、数量及示意图;先期下料不可过多,待安装调整后再集中下料;盘筋和弯曲的钢筋采用冷拉

法调直;Ⅰ级钢筋的冷拉率不宜大于2%,Ⅱ级钢筋不大于1%;所有箍筋的端部应按图纸规定设弯钩,弯钩直线段长度一般不小于5d;

4焊接和搭接：按设计图的要求,凡钢筋直径≥12mm均采用焊接,钢筋直径<12mm图纸未注明的,连接可采用绑扎;钢筋接头采用电弧焊时,两钢筋搭接端部预先向一侧弯折,使两结合钢筋轴线一直；尽量做成双面焊缝,焊缝长度不小于5d；焊接采用结506电焊条,焊缝随焊随敲,保证焊缝深度0.3d且不小于4mm,确保焊接质量;当采用闪光对焊时,钢筋端部切平,焊接面彼此平行,焊渣必须清除;

受力钢筋的焊接或搭接设置在内力较小处,并错开布置;对于绑扎接头,两接头距离不小于1.3倍搭接长度;搭接长度对于C50砼,Ⅰ级钢筋为25d,Ⅱ级钢筋为35d,接头长度区段内受力钢筋接头面积的最大百分率为：受拉区不大于25％,受压区不大于50％;Ⅰ级钢筋绑扎接头的末端做1800弯钩,平直段长度不小于10d,搭接处的中心和两端用铁丝扎牢;

对于焊接接头,接头长度区段内35d,且不小于500mm同一根钢筋不多于一个接头;受拉区接头的截面面积占总界面面积的百分率不大于50％;

钢筋牌号、直径及尺寸相同的焊接骨架为同一类型制品,每300件作为一批,一周内不足300件的也按一批计;接头抗拉、抗弯强度符合该级钢筋要求;

钢筋焊接前先根据施工条件进行试焊,合格后方可正式施焊;

5钢筋安装：严格按照施工图并按一定的施工顺序经行安装绑扎;先主筋后箍筋,钢筋间距均匀,箍筋接头交错布置;钢筋准确安放,钢筋的所有交叉点用绑丝绑扎牢固,绑扣采用八字扣;钢筋若与主骨架钢筋相冲突,可适当调整横隔板钢筋,待横隔板钢筋就位后,再焊接成骨架;

成型的钢筋骨架用吊车起吊,主骨架就位后,再扎底板钢筋,底板钢筋焊接的接头尽可能布置在各孔的1/4L处,同时接头应尽量避免在同一截面上,同一截面上的接头不能超过50%;所有的电弧焊接和绑扎接头与钢筋弯曲处的距离符合施工规范要求;钢筋绑扎前,底模应清理干净并涂一层好机油,钢筋绑扎时,先绑扎底板和腹板钢筋,绑扎顺序从下而上,依次作业,随时注意钢筋间距,并保持箍筋与主筋垂直;腹板、底板钢筋绑扎完毕之后,进行预应力波纹管的安装、定位和内外模板的安装、调整,最后绑扎顶板钢筋和翼板钢筋,预埋负弯矩区顶板预应力管道;

绑扎完的钢筋骨架要顺直稳固,确保砼振捣时钢筋位置不受影响;

注意事项：

a.普通钢筋与预应力管道发生矛盾时服从预应力管道位置不受影响,普通钢筋应合理的调整一下;

b.预埋钢筋在安装时相应布置,防止丢落;

c.预应力管道坐标定位准确,固定牢固;定位筋严格按照图纸要求的间距设置;

钢筋安装实测项目

项次 1 2 3 4 5 检查项目 受力钢筋间距mm 两排以上排距 同排 规定值或允许值 ±5 ±10 ±10 ±10 ±5 ±20 ±5 检查方法和频率 权值 尺量：每构件2个断面 3 尺量：每构件5～10个间距 2 箍筋、横向水平筋间距mm 钢筋骨架长 尺寸mm 宽、高 弯起钢筋位置mm 保护层厚度mm 尺量：按骨架30％抽查 1 尺量：每骨架抽查30％ 2 尺量：每构件沿模板周3 边检查8处 5.钢绞线及波纹管

钢绞线下料时将钢绞线吊放在特制钢筋笼内,成盘的钢绞线在工作台一端架起离开地面后开始转动,工作台用细石砼筑成长条形,长度比需放张的尺寸稍长;预应力钢绞线在台座上根据计算下料长度用砂轮切割机切割,切割前用黑色胶布将切割部位用胶布缠紧,钢绞线应随用随下料,防止因存放时间过长锈蚀;

管道采用金属波纹管,制作波纹管所用的钢带厚度不小于0.35mm,负弯矩处波纹管要采取镀锌处理;按设计要求的横纵坐标点焊固定好定位钢筋网,直线段间隔100cm设置一道,曲线部分间隔为50cm,弯折处采用圆曲线过渡,保证管道圆顺;管道采用大一号接头连接,每端旋入10cm,在波纹管接头处将波纹管接口用小锤整平,以防在穿束时引起波纹管翻卷,严重时会导致管道堵塞;波纹管固定采用“井”盘条钢筋焊接于钢筋骨架上,焊接时注意防止焊渣烧伤波纹管,应采取防护措施,防止波纹管漏浆;接缝处用胶带严密密封,以防止水泥浆进入增加管道摩阻损失;还检查波纹管是否因为焊接等原因产生破损或变

形,若发现一定要在浇筑砼之前补好;在与锚垫板接头处,用胶带或不干胶条堵塞好以防水泥浆渗进锚孔内;波纹管布设完毕,管内穿入略小直径的硬塑芯管,以防管道变形或堵塞,两端外露不少于30cm,砼初凝前有专人抽拔以防堵塞;

6.梁体砼浇筑 1砼的拌制

a、拌制砼配料时,各种衡器保持准确;每一工作台班正式称量前,对计量设备重点校核;计量设备定期检定超出检定期限或第二年开工前;

b、对骨料的含水量每天进行检测,雨天施工增加检定次数,调整骨料和水的用量;配料数量的允许偏差按质量计见下表：

材料类别 水泥 粗、细骨料 水、外加剂 允许偏差 集中搅拌站搅拌 ±1 ±2 ±1 c、放入拌和机内的第一盘砼材料适当增加水泥、砂和水的用量,以覆盖拌和筒的内壁而不降低拌和物所需的含浆量;

d、砼采用搅拌站集中搅拌;搅拌站经计量检测机构计量认证合格后方可使用;搅拌时自全部材料装入搅拌筒至开始出料的最短搅拌时间按设备出场说明书的规定,并经过试验确定,且不低于下标的规定：

搅拌机类型 HZS50 搅拌出料容量m3 1.0 <30 2.5 砼坍落度mm 30～70 >70 砼最短搅拌时间min 1.5 1.5 注：①搅拌掺入外加剂的砼时,搅拌时间延长1~2min; ②搅拌时间不宜过长,每一工作班至少抽查两次; ③表列时间从搅拌加水算起;

e、砼拌和物的坍落度,在搅拌地点和浇筑地点分别取样检测,每一工作班或每一单元结构物不少于两次;在满足拌和物的粘聚性和保水性的前提下,尽量选用较小的坍落度;

2砼的运输

a、砼拌和物采用拌和运输车运输;运输时间不宜超过下表规定：

气温℃ 20~30 10~19 5~9 有搅拌设施运输min 60 75 90 b、用搅拌运输车运输已拌成的混凝土时,途中以2~4r/min的慢速搅拌,砼的装载量约为搅拌筒容积和容积的2/3;

c、砼运至浇筑地点后发生离析、两盘砼坍落度相差大于1cm时,进行第二次搅拌;二次搅拌时不得任意加水;二次搅拌仍不符合要求时,则不得使用;

3浇筑前检查的关键工作

a.明确预制的是哪一跨、哪一位置的梁,是边跨、中跨的边梁、中梁,尤其注意内外边板、翼板的横坡度,以防混淆;

b.预埋件护栏、横隔板、伸缩缝等是否预埋;

c.检查管道定位,端模板应与侧模和底模紧密贴合并与管道轴线重合,锚垫板应与端头模板紧密贴合、固定;

d.检查模板断面尺寸,注意截面变化位置;

4砼浇筑工艺： a.混凝土入模

混凝土的入模采用吊斗直接入模,人工控制入模位置和入模速度;

b.混凝土的浇筑顺序

预制箱梁混凝土底板采用连续浇筑法,腹板及顶板浇筑顺序采用斜向分段、水平分层的浇筑方式进行,即由箱梁的一端向另一端逐段进行全断面浇筑;

浇筑混凝土时,应注意梁端头处孔道、预埋件、加固钢筋密集区混凝土的密实性;

浇筑每段顶面时,应注意控制顶面混凝土2%横坡及平整度;边梁施工时,还应注意控制预埋件和预留孔位置的正确,以利下道工序的施工;

c.振捣方法：为保证砼的密实度,提高砼强度,在施工中采用附着式振捣器和振捣棒Φ50,Φ30联合完成,梁体砼的灌注采用水平分层法,先浇筑底板,后浇腹板斜向分层,再浇顶板,从梁体两端向跨中浇注,在跨中合拢;在振捣过程中不能触及模板,钢筋及波纹管,插点为行列式均匀进行,两点间距为50cm以内,锚区和波纹管曲线变化部、钢筋及波纹管较密集处,采用30棒和50棒作业,插点间距控制在30cm,另外,振捣上层砼时,棒插入下层砼5-10cm以消除接触面,当砼不再下沉,不再产生气泡,水泥浆开始上浮,表面较为平整时可停止振捣,所

需时间控制约15-30s,平板式振捣器控制在25-40s,同时不可过振,否则易发生石子下沉,灰浆上升;

振捣过程随机检查预埋钢板,预埋筋的位置,孔道是否进浆,模板的紧固程度,随时发现问题,随时解决;

5施工要点：

a.注意底板与腹板、顶板与腹板同浇筑的衔接时间要紧凑,以防出现施工缝,参考C50砼的初凝时间以及施工温度情况;

b.为避免腹、翼板交界处因腹板砼沉落而造成纵向裂纹,可在腹板砼初凝前将翼板浇筑完毕,并及时整理收浆;

c.锚下钢筋较密处砼,选择30型振捣棒振捣,保证砼密实性;波纹管不能触碰,防止振裂漏浆;

d.腹板部分的砼浇筑到高于振动器后再开动电机振捣,两头锚下钢筋较密,振动器间距加密,两侧步灰均匀,边浇筑边振动;

e.浇筑腹板砼时,待底板砼浇筑完毕稍停30分钟左右,以防底板砼受压凸起而使底板超厚;

f.芯模组装牢固,整体性好,底板及两侧设置钢筋支撑,顶板设槽钢压杠,保证梁体各部位截面尺寸准确;

g.刷毛：砼浇筑完毕,箱梁顶面刷毛;用钢丝刷将顶面刷出露出砼石子面为止;端模拆除后,湿接头连接处凿毛,深度约5mm;

h.养护：常温时,砼初凝后用土工布覆盖,浇水养护;土工布紧贴梁体,保持湿润不少于7天;箱内蓄水养护;

6、混凝土的养护和拆模

预制箱梁混凝土的养护,为加快模板底座周转,用无纺土工布覆盖,采用自动喷淋设施养护,合理安排施工;砼浇筑完毕后一般36小时即可拆模;拆除模板后,混凝土强度达到设计强度的90%以上且混凝土龄期不小于7d时才允许进行张拉,梁张拉完毕,经监理工程师检查签认同意,立即进行孔道压浆;当封端混凝土强度达到设计强度后,并可以开始移梁,移粱前将梁端部、横隔板侧面进行拉毛并清洗干净,使新老混凝土结合良好;移梁采用捆绑式吊装,龙门吊车直接吊装上桥或移到事先准备好的存梁场内;

预制箱梁检查项目：

项次 1 2 检查项目 砼强度MPa 梁长度mm 干接缝梁翼缘 3 宽度 湿接缝梁翼缘 顶宽 箱梁 底宽 高度mm 顶板厚 5 断面尺寸 底板厚 腹板或梁肋 +5,-0 尺量：检查2个断面 2 规定值或 允许偏差 ≥C50 +5,-10 ±10 ±20 ±30 ±20 +0,-5 尺量：3处 1 检查方法 权值 3 尺量：每梁 1 4 尺量：检查2个断面 1 6 7 平整度mm 横系梁及预埋件位置mm 5 5 2m直尺：每侧面每10m梁长测1处 尺量：每件 1 7.预应力筋张拉

装配式预应力箱梁分两次施加预应力,负弯矩预应力在箱梁吊装就位,现浇连续接头混凝土后在桥面上施加,预制时仅对正弯矩预应

力进行张拉;当箱梁混凝土达到规定强度和时间后达到预制箱梁50混凝土90%进行张拉,张拉采用智能张拉;

1张拉前的准备工作：预应力筋制作按设计及规范要求进行,对所用钢铰线进行检查,保证其无锈蚀、无硬伤,钢铰线下料时先在切口两侧各5cm处用铅丝线扎好,以防散开;

预应力钢筋的张拉是保证预制梁质量的关键工序,张拉前须对试块的强度进行检验,待同条件养护砼试块达到100%以上方可进行张拉;操作者经过培训、考核,持证上岗;

2张拉程序：

张拉采用智能张拉,在张拉作业之前,相关技术人员和监理人员对构件进行检验,其检验结果符合质量标准要求方可进行;根据此设备的使用说明及要求,现场施工作业人员开始收编穿索、安装千斤顶工作锚及夹片等施工程序,具体安装程序如下

①先安装工作锚板,限位板,再安装专用千斤顶,最后安装工具锚板;安装工作锚板时需注意与波纹管严格对中,工作锚板平面与管道垂直;夹片与锚圈锥孔不应粘附泥浆或其它杂物,且不允许锈蚀,若有轻微浮锈,应彻底清除,并打紧工具锚板处夹片;

②连接千斤顶油管,接油表,接通油泵电源;

③开动油泵,将千斤顶活塞来回打出几次,以排出可能残存于千斤顶缸体中的空气;

⑶智能张拉

①在计算机上启动智能张拉操作系统后,通过wifi与两台智能张拉仪进行连接;

②LZ-5903智能张拉仪通过张拉操作系统控制专用千斤顶按预先系统编制的张拉顺序进行对称均衡张拉,张拉过程以控制应力为主,伸长量为辅;张拉顺序遵循均匀对称,偏心荷载小的原则,以确保结构及构件受力均匀,张拉过程中不产生扭转、侧弯,防止混凝土产生超应力、过大的附加应力与变形;此外,安排张拉顺序还应考虑到尽量减少张拉设备来回移动次数;

③油泵供油给千斤顶张拉油缸,按三级加载过程依次上升油压,分级方式为10%初应力即计算伸长值的起点,20%、100%;

④张拉过程中智能张拉平台系统对每一级进行测量和记录,测量每一级张拉后的活塞伸长值的读数,并随时检查伸长值与计算值的偏差;

⑤张拉时,通过智能张拉系统控制好专用千斤顶加载速度,确保给油平稳,持荷稳定;加载至控制应力的10%、20%时分别持荷30S,达到100%控制应力时持荷5min,在持荷过程中出现卸压时,智能张拉仪会自动进油补拉,使得持荷过程中始终维持控制应力;

⑥张拉过程中,系统将自动校核测量数据,当实际伸长值与理论伸长值相差大于正负6%时系统将自动报警,停止张拉;待查明原因,排除问题后,方可进行下一步的工作；当张拉过程中出现两端伸长量差值超过3cm时,智能张拉仪会自动将伸长量过长一端暂停,等待另一端,当两端基本处理平衡再同时进行张拉;

8.孔道压浆和封锚：

孔道压浆采用智能压浆系统进行施工;在预应力混凝土张拉完成后,采用快硬砂浆或快硬水泥对端头预应力筋与锚具间缝隙进行封堵,同时布置施工设备机具;

1设备放置与控制台的设立

预应力智能压浆台车宜放置在待压浆预应力管道的注浆段,距离不宜过远,以减短进浆、返浆管的长度,控制台设置在离智能压浆台5-50m的范围内;

2配置浆液

根据规范要求,桥梁预应力管道灌浆用浆液的水胶比应为0.26-0.28,其初始流动度应大于10-17S,30min后的流动度应不大于20s;预应力智能压浆台车高速制浆机转速为1420r/min,可适应制备低水胶比浆液,为更好保证浆体质量,我标段采用成品压浆剂;制备浆液时,应先在制浆桶内加入量好的水,然后加入压浆料,再开启搅拌机进行搅拌,最后一包压浆剂加入以后搅拌时间不宜超过5min,而后可开启制浆机阀门,浆液自流至低速搅拌桶内,同时开启低速搅拌桶开始低速搅拌;浆液调制完成,现场制作3组试块;

3设备调试

设备调试过程中,要求确保设备电源已接通,接通设备电源、连接等工作;

4压浆施工

在压浆过程中应密切注意智能压浆设备工作情况,注意安全,如有异常情况立即暂停压浆,排除异常情况后,方可继续压浆;

每孔压浆完成后,关闭手动阀门;

等整片梁板压浆施工完成后依次关闭软件、电机、切断电源,拆卸高压管,压浆完成;压浆切割后的外露钢绞线端头用水泥砂浆包裹防护,钢绞线切割端头预留3cm左右;