預應力預制箱梁施工工藝及施工中的質量控制

張 振

中鐵一局集團天津建設工程有限公司

預應力預制箱梁施工工藝及施工中的質量控制

張 振

中鐵一局集團天津建設工程有限公司

本文主要介紹預應力預制箱梁施工工藝及施工中的質量控制。

箱梁預制施工

在高速公路橋梁建設中，預應力預制箱梁的應用也越來越普遍。和現澆箱梁比較，預制箱梁可以節省工期，可以大面積集中預制成型。對工程環境要求低，有利于工程順利完成。從造價上來說，集中預制有利于工程總投資。本文將以本人負責的天津濱海新區西外環高速公路(津漢高速～海景大道)工程(第十六合同段)二號預制梁廠，對25m、30m預制箱梁的施工技術，施工工藝作一總結。

1.工程概述

二號梁場主要負責9標段二丈河大橋、引水河大橋、中橋、以及10標段西部新城南出口互通式立交共計1200片箱梁的預制任務。存梁區與制梁區縱向排列，均置于制梁龍門吊工作范圍內。預制場配張拉設備8套，以及鋼筋加工設備。設置六臺龍門吊，其中兩臺5t小龍門吊、四臺80t龍門吊。馨順園大橋K20+700.358---K20+882.858，二丈河大橋K21+136.196-K21+573.696，引水河大橋K21+740.010-K21+897.510，中橋K22+089.215-K22+130.465，西部新城南出口互通式立交K22+881.070-K24+339.000橫跨引水河、二丈河、中橋，終點里程為K24+339.000。預制梁長分為21.5m、25m、30m、35m梁高分為1.4m、1.6m、1.8m預制梁共計1200片。

2.箱梁預制工法

可以說在多年來的橋梁施工過程中，箱梁預制的施工工藝、方法日趨成熟、完善。而且還有統一的通用圖可以參照，整個施工過程已形成“工法”。但是，如果從施工過程中的一些細節進行深層次的討論時，會發現有很多方面我們容易忽視，而這些方面往往是影響箱梁預制的外觀，以及內在質量的關鍵所在。(見圖1-1)

圖1-1為箱梁預制的施工工藝流程圖，如下將從主要施工工藝作一討論。

2.1鋼筋綁扎

鋼筋綁扎包括腹、底板鋼筋和頂板鋼筋綁扎兩部分。

鋼筋在鋼筋加工棚內按設計圖紙下料并輸入幾何尺寸，利用兩臺智能彎曲機進行加工鋼筋，然后轉運到現場的胎膜上進行綁扎，綁扎完成的鋼筋籠子，利用龍門提到臺座上進行下步工序。保證了鋼筋綁扎的整齊，鋼筋的間距、尺寸、接頭符合設計要求和規范規定，波紋管的定位準確無誤。

2.2波紋管安裝

波紋管在胎膜上綁扎鋼筋籠子成型后，穿入腹板腹板箍筋鋼筋內，波紋管使用前要進行外觀質量檢查和密封性試驗，檢查合格后波紋管才能使用。安裝過程中避免彎曲，以免波紋管開裂破壞。同時防止電火花灼傷波紋管。注意振搗棒的下棒空間是不是能夠滿足要求，必要時可以調整箍筋間距，利于振搗棒能夠完全工作。

并按要求對波紋管接頭進行密封處理。整體上要順滑，保證預應力鋼束在梁長方向和梁寬方向的位置準確，符合設計和規范要求。

鋼筋的保護層墊塊應使用梅花形高強度砂漿墊塊，確保墊塊能承受足夠壓力而不破碎，綁扎牢固可靠，縱橫向間距均不得大于0.8m，梁底位置不得大于0.5m，確保每平方米墊塊數量不少于4塊。

2.3模板制作與安裝

2.3.1應采用標準化整體鋼模，鋼模厚度不得小于5mm，側模長度一般比設計梁長1‰，每套模板還應配備相應的楔塊模板調節，以適應不同梁長的需求。預制梁芯模應使用定型鋼模。

圖1-1 預制小箱梁工藝流程圖

2.3.2側模加勁豎梁寬度要小于翼緣環形鋼筋的設計凈距，間距應根據翼緣鋼筋間距設置，確保不影響翼緣環形鋼筋安裝。

2.3.3有橫坡變化的翼緣板模板應設置螺栓螺桿，確保能根據設計要求進行橫坡調整，吊裝后應保持橫坡平順。

2.3.4翼緣梳型模板厚度不得小于10mm，應設置加勁肋，確保澆筑混凝土時模板不變形、不跑模。

2.3.5模板在使用過程中，應加強其維修與保養，每次拆模后應指派專人進行除污與防銹工作，平整放置，防止變形，并做好防雨、防塵、防銹工作。

2.4混凝土澆筑與養護

箱梁砼采用標號為C50，混凝土攪拌車運輸，龍門吊吊料斗澆筑入模。

在混凝土澆筑過程中采用全斷面法澆筑作業，即從梁的一端開始澆筑混凝土，待澆筑至頂板后向梁的另一端依次行進澆筑。此工藝優點是操作簡單，施工速度快；缺點是施工質量不易保證，對振搗水平要求較高，混凝土流動距離過大，易產生施工縫及蜂窩麻面。本工藝對混凝土質量要求較高，適用于澆筑點距離攪拌站較近的區域施工。

箱梁混凝土養護期一般均為7d，箱梁頂板使用土工布完全覆蓋灑水養護，腹板采用塑料薄膜覆蓋養護，同時向箱室內注水養護。本養護措施優點是施工方便；缺點是投入人工、材料較大，無法做到全覆蓋養護等。

2.5預應力施工工藝

2.5.1預制梁為了徹底杜絕底板兩側漏漿的現象，在制梁臺位臨建時將5號槽鋼預埋在制梁臺位兩側，施工時選取合適直徑的膠皮管填充至槽鋼內，安裝模板時通過對拉桿將兩側的側模對拉在一起，使側模與臺座密貼，未能密貼的部分通過模板擠壓膠皮管，通過膠皮管實現與臺位的密貼。此工藝施工簡便，投入較小，徹底避免了底板漏漿的現象，且使得梁體底板線形更加順直美觀。

2.5.2預應力管道定位筋通過論證分析，將管道定位鋼筋由原設計的“井”字形定位鋼筋變更為環形定位筋，其優點是既能有效地保證波紋管的設計位置，尤其是錨下加強筋附近的波紋管的設計位置，節省了人工、材料，施工效果顯著，也能有效地加快施工進度。

2.5.3鋼筋綁扎經過實踐摸索，在鋼筋綁扎時直接利用制梁臺位作為綁扎胎具使用，在臺位上刻畫鋼筋位置線，直接在制梁臺位(胎膜)上綁扎鋼筋。并且在鋼筋設計位置、混凝土保護層的精準度上都有了較大地提升，有效縮短了鋼筋工序的施工時間，并能確保施工質量。

2.6管道壓漿、端頭封錨

2.6.1壓漿準備

采用真空壓漿

a孔道壓漿用水泥采用普通硅酸鹽水泥，水泥進場時對其品種、級別、包裝、出廠日期等進行檢查，并對其強度、安定性及其它必要的性能指標進行復驗。其質量必須符合現行國家標準的規定。當在使用中對水泥質量有懷疑或水泥出廠超過三個月時，對其進行復驗，并按復驗結果使用。

b在預應力張拉后待應力穩定后應切除外露的鋼絞線，并進行封錨。

c壓漿前，應清理錨墊板上的水泥漿和其他雜物，保證表面平整。壓漿前用壓縮空氣或高壓水清除管道內雜質，然后壓漿。

d水泥漿水灰比宜于0.35～0.4，泌水率2～4%，在24小時內全部吸收，標號不小于50Mpa。不允許摻氯鹽，可摻減水劑，其摻量由試驗決定，為減少收縮可按施工規范要求摻入適量鋁或生產廠家要求用量的外摻劑作為膨脹劑。

e預應力筋錨固后的外露長度采用機械方法切割，其外露長度不小于預應力筋直徑的1.5倍，且不小于30mm。

2.7.2壓漿作業

a.孔道壓漿，按自下而上的順序進行。

b.孔道內的真空度宜控制在-0.1Mpa左右，水泥漿壓注工作要在一次作業中，連續進行，并讓出口處冒出廢漿，直至不含水沫氣體的廢漿排出，其稠度與壓注的漿液相同時停止。然后將所有出漿口和孔眼封閉，壓漿端的水泥漿壓力升至0.7MPa以上，且維持時間不低于10秒鐘。

2.7.3封錨

孔道壓漿后，應立即將梁端水泥漿沖洗干凈，同時清除支撐墊板、錨具及端面混凝土的污垢。

封端須符合設計要求，安裝封端模板時，嚴格控制全梁長度在允許偏差之內。

2.8預制箱梁鑿毛、拉毛。

在預制箱梁澆筑頂板完成后用木模子進行對預制箱梁頂板收面。用木模子收兩次面后用拉毛器在進行頂板的拉毛。當預制箱梁混凝土強度達到80%時對預制箱梁的端頭和與濕接縫箱梁的頂板齒板處進行鑿毛。為了保證預制預制箱梁的外觀質量在鑿毛之前先進行彈線在進行鑿毛。

2.9預制箱梁吊運

當水泥漿強度達到40Mpa時，箱梁方可進行吊運。箱梁應按吊裝順序編號存放，在梁體底支點附近采用枕木進行支墊，箱梁存放不宜超過兩層，層與層之間也應設墊木；箱梁體在預制場地采用龍門吊出運到存放場地。

結語

后張法預應力箱梁施工要進行全過程控制，原材料質量控制、生產工藝條件和張拉設備設備性能的波動、以及操作人員技術素質的差異等，均將影響箱梁的質量及使用安全。只有在合理有效的施工工藝、正確的操作方法、嚴格的質量控制和認真負責的態度下，才能達到較高的施工質量。經過各個工序的嚴格控制，二梁場生產的小箱梁完全滿足了設計和規范的要求，有效地保證箱梁的施工質量及使用安全。

[1]游廣祥，戴宗誠.后張法預應力鋼筋混凝土梁施工.建筑施工，1994

[3]梅小峰.淺談后張法預應力小箱粱的預制施工[7].科技信息(科學教研)，2007(15).