关于桥梁预制箱梁施工工艺及质量控制要点

关于桥梁预制箱梁施工工艺及质量控制要点

摘要：预应力混凝土箱梁作为桥梁的主要外露承重构件，其内在和外观质量在桥梁施工中尤为重要，本文结合施工实际经验教训，提出了箱梁预制过程中需要重点控制的质量要点，以指导桥梁预制施工。

关键词：桥梁预制箱梁；施工工艺；质量控制

1 预制场地及梁底座施工

梁场场地需做硬化处理，预制场梁区内填40cm的砾料碾压后，面层采用20cm厚C20砼封顶。砂石料场采用10cm厚C20砼作面层，场面排水设1%纵坡。

2 预制梁模板的制作和安装

箱梁模板外模采用大块整体式定型钢模板，强度和刚度满足规范要求，模板中间部分每节长3m，端模根据角度、长度不同做成定型组合钢模。两节模板间接缝采用法兰式错台“企口”缝对接，缝内夹橡胶条并用螺栓拉、压紧严密。

内模采用定型钢模板组拼而成，顶面开入孔，顶部设活动盖板便于浇筑底板砼。内模底模由两块拼装式模板组成，中间用栓钉连接。

3 钢筋的制作与绑扎

钢筋在钢筋加工厂制作，台座上现场绑扎成型，钢筋焊接采用电弧焊，焊接质量及焊缝长度、搭接长度均需满足规范要求。将加工好的钢筋，人工运至台座上，绑扎底板、腹板及顶板钢筋并安装预应力管道。预应力管道采用定型的金属钢波纹管。安装管道时，要求接头严密不漏浆，直线段每1m、曲线段每0.5m 设置一组“井”形定位筋固定，防止浇筑砼时的预应力管道上浮或下沉。

4 混凝土的浇筑和拆模

4.1 在钢筋、模板、预埋件、预应力孔道、砼保护层厚度等检查合格后才能浇筑砼，在浇筑砼前必须清除模板中的杂物和灰尘，清除方法采用空压机配合人工清理吹除等。

4.2 在浇筑前检查施工机具的完好性及各种设施的安全性，是否达到安全规定要求；附着式振捣器是否正常工作。

4.3 现场技术负责人在浇筑前检查拌和后的砼的和易性和坍落度是否满足规范及设计要求，对于不合格的砼应重新拌和或清理出场。

4.4 砼浇筑顺序为先浇底板砼，从梁的一端开始向另一端逐渐推进施工，底板浇注完毕，砼工进入内模内抹面找平。抹面找平后，拼装内模压底模板，安装内模顶板，浇筑腹板、顶板砼。

4.5 砼的浇筑应连续进行，砼密实的标志是砼停止下沉不再冒出气泡，表面呈平坦泛浆。在浇筑过程中应防止模板、钢筋、波纹管等松动、变形、破裂和移位，安排专人负责检查和维护。

4.6 在砼终凝24 小时后，便可拆除内模，拆除内模时模板工从顶板预留人孔进入箱室内，用手捶打开连结点，模板在自重作用下会自动脱离砼，人工送出箱室，在拆除过程中应注意模板轻拿轻放，不能损坏梁身砼。

5 箱梁养生

箱梁砼浇筑完成，表面收浆干燥后，应及时养护。养护方法常规采用麻袋布或草帘覆盖，用水管洒水7天，安排专人负责养生。内模拆除后，覆盖两端头，并对箱室内洒水养生。

6 预应力施工

根据以后季节性的温差变化，该工序必须设计规定预制混凝土强度达到设计强度的100%及龄期达到14天以上时，方可张拉。

6.1 张拉机具

根据预应力筋的所处位置不同以及要求的张拉吨位选择与之相匹配的张拉千斤顶；张拉纵向钢绞线用YCW150B 型千斤顶，油泵采用与之配套的ZB4－500 型油泵，工作油表采用1.5级，最大量程为100MPa。

6.2 钢绞线制作

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缠紧，防止切割时“炸头”，将切好的钢绞线编束，并每隔1.5-2.0m 用20#铅丝绑扎。钢绞线应随用随下料，防止因存放时间过长锈蚀。

6.3 预应力钢绞线的张拉

6.3.1 张拉前的准备工作

①待砼强度达到设计强度的100%及龄期达到14天以上时方可张拉，张拉顺序是纵向对称均匀张拉。穿束张拉前，对构件的质量、几何尺寸等进行检查，预留孔道应用通孔器或压气、压水等方法进行检查。端头钢垫板安放时注意其端面与束向垂直。箱梁端部预埋钢板与锚具和垫板接触处的焊渣、毛刺、砼残渣等要

清理干净。

②标定千斤顶油表读数，依据设计张拉力吨位进行现场标定或到有资质的试验压力机上标定，施工过程中定期校验，依据标定的曲线计算各张拉力对应的油表读数作为张拉力控制依据。

③计算张拉力及预应力损失。由于钢绞线是高强低松弛型，采用夹片式等具有自锚性能的锚具，所以施工中不需要采用超张拉，以免钢绞线张拉力过大。张拉采取双控，用张拉吨位对应的油表读数进行主控，以钢束伸长量进行校核。

④穿入钢绞线。对加工好的钢绞线进行编号，钢绞线穿束时，将一端打齐套上穿束器，将穿束器的引线穿过孔道，然后向前拉动，直至两端均露出70cm 的工作长度，穿束后检查两端编号，防止钢绞线在孔道内交叉扭结。

6.3.2 预应力的张拉程序

钢绞线的张拉程序如下：0～初应力（0.1δcon）～1.0δcon（持荷2min）～锚固。实测伸长值与理论伸长值的差值应控制在±6%以内，否则应暂停张拉，查明原因提出解决方案措施调整后，待监理工程师批准后方可继续张拉。

6.3.3 张拉的操作步骤

四人配备一套张拉千斤顶，张拉人员持证上岗。一人负责油泵，两人负责千斤顶，一人观测并记录读数，张拉按设计要求的顺序进行，并保证对称张拉。

①安装锚具，将锚具套在钢绞线上，使分布均匀，防止钢绞线扭结。

②将清洗过的夹片，按顺序依次嵌入锚孔钢绞线周围，夹片嵌入后，人工用手锤轻轻敲击，使其夹紧预应力钢绞线，夹片外露长度要整齐一致，并标下夹片尾部钢绞线的初始位置标记；然后套入限位板，使其与夹片端部垂直接触。

③安装千斤顶，将千斤顶套入钢绞线内，使其端部顶紧限位板，然后装入工具锚及夹片，进行初张拉，开动高压油泵，使千斤顶大缸进油，千斤顶活塞伸出，开始张拉钢绞线。张拉过程中调整千斤顶位置，使其对准孔道轴线，当油表读数达到标定初应力张拉吨位（10%δk）的数值时，并记下千斤顶活塞伸长读数和油表读数。

④初始张拉后，继续张拉，到达20%张拉应力时，记下千斤顶活塞伸长读数。两者读数差即为钢绞线初张拉的理论伸长量ΔL2。

⑤继续张拉至钢束的控制应力δk 时，持荷2min 然后记下此时千斤顶活塞伸长值读数。计算出ΔL1,最后计算出钢丝束的实测伸长量ΔL=ΔL1+ΔL2,并与理论值比较，如果超过±6%应停止张拉分析原因，采取相应措施调整后再继续张拉。

⑥使张拉油缸缓慢回油，夹片将自动锚固钢绞线，如果发生断丝滑丝超过规范允许范围，则应进行换束，重新张拉。

⑦张拉油表慢慢回油，关闭油泵，拆除工具锚、千斤顶及限位板。

6.3.4 箱梁预拱度的观测

张拉完成后，在箱梁的顶面中心线跨中位置、5m间距位置共布设5点，用水准仪观测其上拱值，并做好记录，给出其变化曲线并注意与理论值相比较，看梁底座制作时设置的预拱度值及曲线是否合理；同时也可间接判断箱梁施加预应力的大小情况。

7 灌浆、封锚

采用真空辅助压浆技术，水泥采用P.042.5 以上普通硅酸盐水泥，掺入高强硅灰掺量为20.0kg/m3，选用HP－13 型灰浆泵（最大工作压力为1.8MPa，垂直输送距离为150m，输送量3m3/h），配以HJ200型灰浆拌和机。张拉完成后，孔道应尽早压浆，防止钢绞线在预应力状态下与空气长时间接触，被空气中的水汽锈蚀。所以张拉后，应立即着手准备孔道压浆。首先用无齿锯切割掉张拉时用于工作的那部分钢绞线，切割时剩下的长度不宜过短，防止夹片滑脱，也不宜过长，增加封锚的难度，一般的3-5cm为宜。

灌浆完成后，待水泥浆达到一定强度后，除去锚具上的玻璃胶并将锚具冲洗干净。对梁端砼凿毛，设置钢筋网，而后浇筑封锚砼。

8 结束语

本文全面总结了从箱梁台座制作、立模、混凝土浇筑，到预应力钢束张拉、灌浆、封锚全过程的施工工艺，说明施工工艺对工程质量有直接而重大的影响，要提高箱梁的施工质量就必须有好的施工工艺，并使其不断完善。

参考文献：

[1]于淼.预应力混凝土箱梁施工[J].北方交通,2011(04):46.

[2]葛通.预应力箱梁预制的施工工艺浅析[J].青春岁月.2011(02):135.