大跨徑預應力預制箱梁的施工技術

摘要： 本文主要介紹預應力預制箱梁施工工藝及施工過程中的質量控制關鍵點及注意事項。

關鍵詞：箱梁；預制；施工技術

1 工程概述

河北省保滄高速公路保定段高速公路B2標段保定樞紐互通式立交有兩座預制箱梁跨線橋橫跨京石高速公路，采用主跨41m一跨跨過京石高速，其中主跨預制箱梁梁長40.224m，梁高2.1m。

2 箱梁預制的施工工藝和方法

2.1 鋼筋綁扎與波紋管安裝

2．1．1 鋼筋的加工與幫扎

底板、腹板鋼筋的加工與幫扎：鋼筋在固定加工場地按設計圖紙下料制作，然后轉運到臺座位置進行綁扎，鋼筋的間距、尺寸、接頭符合設計要求和規范規定。其中間距和尺寸在通用圖即設計圖紙中有明確說明，底版鋼筋在焊接時應該注意接頭數量，在同一截面上的接頭數量不超過本截面鋼筋數量的30%，搭接焊的焊接接頭位置應彎曲，保證在同一中軸線上；對焊時注意保證兩根鋼筋在同一軸線上。

2．１．2 波紋管的制作與安裝

波紋管在綁扎完腹板鋼筋后穿入腹板鋼筋內，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。并且定位鋼筋按設計位置進行焊接固定，用卡口式套管接長波紋管，并按要求對接頭進行密封處理。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。經設計單位或業主同意，可略加大波紋管內徑，并在澆筑砼前，在波紋管內穿入外徑略小于波紋管內徑的通長塑料管。

2．１．3 鋼筋保護層的控制

底板鋼筋的保護層采用塑料墊塊，在綁扎鋼筋時同步墊放，注意間距為50cm呈梅花型布設；腹板位置的鋼筋保護層采用厚10mm的環形砂漿墊塊在幫扎腹板水平筋前穿入腹板水平筋中，再進行幫扎，注意間距40cm左右，上下間距50cm左右。

2.2 模板制作與安裝

2.2.1 底模

場地的整平壓實很重要，在預制場內，使用人工或平地機平整場地，壓路機壓實，在平地機或人工整平時要考慮場地的排水問題及箱梁養生水的循環利用。根據梁體的型式設置底模，底模結構形式采用：寬130cm厚15cm 8％的石灰土+20cm厚C25素砼+錨固4mm厚的鋼板，在20cm厚的砼中間設φ5cm對拉螺栓孔（可以用pvc管成型），間距100cm/根，砼上面用水準儀測平，抹光，并根據設計要求預留反拱度，然后在上面錨固4mm厚的鋼板，并檢測錨固鋼板后的反拱度。在底模砼兩側預埋∠5×5cm角鋼，用以調直底模的邊線和加固底模邊緣。預應力箱梁底模兩端做1.0m×1.5m厚0.5m的鋼筋砼基礎（每端放置2層φ12鋼筋網片（網眼尺寸10cm×10cm）），用以承受張拉完畢后梁體的重量。

2.2.2 箱梁外模模板

箱梁的外模采用大塊定型組合式鋼模，根據箱梁的斜交角度和橫隔板的位置對箱梁外模進行分塊，由廠家統一加工制作，同時為保證箱梁外觀質量，外模面板采用6mm鋼板加工而成，其支架由[12、[10、[8槽鋼槽鋼和∠8×8角鋼組成。模板與模板之間，模板與底模之間的縫隙用橡膠條密封。模板間用螺栓連接，用對拉螺栓把兩側外模與底模緊靠在一起，兩側模上方用對拉螺栓連接，用以控制梁體的寬度，模板的下部采用絲桿頂托有利于外模的及時準確就位。模板表面涂脫模劑（可以采用新機油或模板漆），以保證梁體表面光滑。

2.2.3 箱梁內模模板

梁內模為拆裝式定型鋼模板，模板底面設計為拆裝方便的卡口形式，澆筑底板混凝土時不安裝底片，底板混凝土澆筑完成后裝好底片，再澆筑腹板混凝土。根據橫隔板位置把內模進行分塊設計與加工，并編號以利于拆卸、拼裝。內模每隔100cm設置一組十字撐，十字撐用10cm×10cm的方木加工而成。內模模板的拆卸時間：夏天澆筑砼結束后12小時拆模板，冬天一般在20小時后拆模板。

2.2.4 箱梁端模模板

端頭模板采用10mm鋼板加工，形狀與箱梁端部形狀相同。特別注意檢查錨墊板位置的幾何尺寸、坐標位置。

2.3 預制箱梁C50混凝土配比的設計與混凝土的澆筑

2.3.1 預制箱梁C50混凝土配合比的設計

C50預制箱梁混凝土設計配合比:

水泥:砂:碎石:水:外加劑=494:629:1169:158:4.46(Kg)，其中水灰比=0.32，砼設計要求坍落度：70-90mm

水泥：采用河北太行水泥股份有限公司邯鄲普硅P·O 42.5水泥，

碎石：采用滿城大冊營石廠生產的碎石，最大粒徑20mm， 10-20mm碎石表觀密度（g/cm3）＝2.837，壓碎值（%）7.0，摻配比80％；5-10mm碎石表觀密度（g/cm3）＝2.837，壓碎值（%）7.0，摻配比20％；

砂：采用唐縣天然河砂，表觀密度＝2.613 （g/cm3）： 細度模數: 2.8；

外加劑：采用黃河HJUNF-2A高效減水劑（粉狀、呈土黃色），外摻0.9%；

水：采用飲用水，密度（g/cm3）：1.0

7天強度為：52.1Mpa，28天強度為： 65.2Mpa。

碎石的水洗（采用拌和站水洗法）：在拌和樓主機下傾斜放置一(1.5m×6m)的半圓弧形篩子（篩孔5×5mm）；使用裝載機上料（碎石），不加砂、水泥，大量加水攪拌沖洗；拌和樓卸料于斜篩上，用裝載機把料裝至指定位置儲存備用。

2.3.2 預制箱梁C50混凝土的澆筑

混凝土由60m3/h 的攪拌站拌制，混凝土攪拌車運輸，龍門吊吊料斗入模?；炷翙M斷面澆筑順序：底板→腹板→頂板混凝土；縱向澆筑順序：一端向另一端逐漸分層遞進澆筑?；炷粮拱宀捎闷桨甯街秸駬v器振搗，振動時間一般為180±20秒。底板和頂板混凝土采用插入式振搗器振搗?；炷翝仓瓿珊笥猛杆凉げ蓟蜍浥菽采w并灑水養護。

2.4 預制箱梁的拆模與養護

2.4.1 預制箱梁的拆模

箱梁內模在澆筑砼后8－10小時左右可以開始拆卸，注意拆模時的順序和在排放，可以組織工人邊拆模邊拼裝。外模一般在澆筑砼12小時后可以拆卸。具體時間的掌握必須根據氣溫和砼的強度情況來確定。

2.4.2 預制箱梁的養護

預制箱梁的養護采用透水土工布覆蓋灑水養護，灑水可以采用兩根3cm左右直徑的自來水鋼管，并在鋼管上每隔90cm打一孔、接50cm左右長的軟管，在軟管上按上噴霧器頭，使用高壓水泵接通鋼管，并按上繼電器，可以形成自動噴水裝置。

一般箱梁C50砼養護4天后，砼強度可達100％，可以進行張拉壓漿工作，為保證砼的耐久性，需保證總的養護時間7天。

2.5 預制箱梁的壓漿

預應力鋼束在張拉24 小時內進行灌漿，灌漿前先用水濕潤管道，再用壓縮空氣清除管內積水。壓漿用水泥漿的水灰比不大于0.4，具備足夠的流動性，水泥漿內應根據試驗確定摻入適量的減水劑和膨脹劑。壓漿機使用活塞式壓漿泵，壓漿壓力為0.7Mpa，將配制好的水泥漿從壓漿孔中注入，直到另一端流出泥漿的稠度和壓漿口泥漿的稠度完全相同，關閉出漿口，保持壓力2 分鐘以確保壓漿密實。按照設計的壓漿順序進行施工，壓完一片梁后，應及時封錨，其封錨混凝土強度一般不低于構件強度等級的80%。水泥漿自拌制至壓入孔道的延續時間，視氣溫而定，一般在30min--45min范圍內。水泥漿在壓注過程中應連續攪拌，壓漿應緩慢、均勻地進行，不得中斷。

預制箱梁的封錨。必須注意封錨砼澆筑時的模板幾何尺寸符合設計要求，注意封錨砼的振搗。否則易造成箱梁幾何尺寸不符合要求、箱梁安裝后伸縮縫預留槽寬度不標準。

2.6 預制箱梁的移梁與存儲

2.6.1 預制箱梁的移動

當壓漿完畢后，且壓漿試塊強度達到設計要求后方可移梁、吊裝。

箱梁移動時，需安排專人指揮。如出現當箱梁提升后龍門吊出現故障不能落梁時，需使用枕木跺、砂袋堆至箱梁底部高度時，進行落梁。

箱梁的移動、吊裝采用的鋼絲繩長度為8.5m，繩兩端的繩套長度均為80cm，鋼絲繩直徑56mm；鋼橫梁長200cm，采用40c的槽鋼、25c的槽鋼、15mm厚的鋼板、10cm及8cm直徑的銷子焊接組成。

2.6.2 預制箱梁的存儲

當預制箱梁往存梁枕上存放時，需在存梁枕上墊一層土工布或養生面，防止箱梁底面外觀的損傷。存梁后注意觀測箱梁存梁枕的下沉，如出現沉降過大需采取保護措施。繼續觀測箱梁的拱度，并做好記錄，拱度增大超高設計、規范時需采取預壓措施。一般可在跨中預壓20條裝土（砂）編織袋。

結束語。對施工的95片預制箱梁，由于箱梁的高度不一樣（1.8m、2.1m），梁長不一樣，橫隔板位置不一樣，使得箱梁的預制工作非常繁瑣，工作量大。每片梁的施工都必須重新進行內、外模的重新組裝。在箱梁施工前必須組織詳細的技術交底，才能確保箱梁的預制質量。