論預制箱梁施工工藝

□文/高 崇

（中鐵19局集團軌道交通工程有限公司 北京）

一、工程概況

某預制箱梁梁場位于天津某鐵路線DK22+105.4-DK22+741線路左側，共700榀箱梁的預制任務。其中，32米的624榀、24米的76榀。梁場按橫列式布置，梁場與鐵路線路中心平行，場內設置制梁區、存梁區、辦公生活區。梁場配備900T輪胎式移梁機1臺；45T龍門吊4臺，，300KW發電機3臺等。簡支箱梁預制在制梁區完成，采用液壓整體組合鋼模板，鋼筋整體吊裝入模，2臺120型拌和站集中拌制混凝土；梁體在制梁臺座上預初張拉后，由移梁機移至存梁區終張拉、存放。梁場設置12個制梁臺座，其中11個32米制梁臺座，1個24米臺座，月最大生產能力92榀；設置存梁臺座108個，部分采用雙層存梁，最大存梁能力173榀；設置3個喂梁臺座，滿足連續均衡架梁要求。

二、施工工藝

1、模板制作。外模采用無上拉桿受力結構設計，考慮梁體預留壓縮量：31.5m箱梁上翼緣+6，下翼緣+14mm；23.5m箱梁上翼緣+4，下翼緣+8mm；在使用過程中底、側模固定不動；但外側模要實現微調轉動，以利于脫模和橋面寬度的調整；橋面上不設拉桿；橋面上設置提漿磨平機走行軌道；下翼緣“碗口”部位均應考慮脫模坡度，尤其支座板處；每套外模設計安全護欄。

內模采用液壓整體收縮式內模，即脫模時要求內模整體地由一端從箱內抽拔而出，在內模拼裝臺座上準備后整體穿入安裝；預留分節抽出條件，同時便于運輸。內模液壓系統的液壓件密封性能良好并能定位自鎖。

端模用螺栓與底模、側模及內模進行連接。梁端兩側設上下樓梯。在側模與底模之間采用螺栓連接，拼裝完待穩定后焊接固定。

2、鋼筋加工。鋼筋在綁扎之前需要進行調直，采用長線冷拉調直或調直機調直；鋼筋焊接采用閃光對焊；鋼筋彎制成型采用彎筋機，并用樣板控制彎制尺寸。然后進行鋼筋綁扎：（1）整跨鋼筋骨架分為底腹板鋼筋骨架和橋面鋼筋骨架兩塊；（2）鋼筋綁扎在胎模具上進行；（3）整跨鋼筋骨架的制作流程為：在胎模具上整體綁扎底腹板和橋面鋼筋骨架→布設預應力筋預留管道→吊鋼筋骨架入制梁模板→安裝端模→穿入內模；（4）在鋼筋與模板間設置保護層墊塊。保護層墊塊采用強度為C60高性能混凝土制作，墊塊的尺寸和形狀必須滿足保護層厚度和定位的允差（0～＋5mm）要求。模板安裝和灌筑混凝土前，仔細檢查保護層墊塊的位置、數量及緊固程度，并指定專人做重復性檢查以提高保護層厚度尺寸的質量保證率。墊塊散布均勻，側面和底面的墊塊不少于4個/m2，綁扎墊塊和鋼筋的鐵線頭不得伸入保護層內。

3、混凝土施工。（1）梁體混凝土灌筑采用混凝土輸送泵＋布料機，連續灌筑，一次成型。灌筑時間控制在6h以內；（2）泵送時輸送管路除出口處采用軟管外，輸送管路其他部分均采用鋼管。輸送管路用支架、吊具牢固固定，且不得與模板或鋼筋直接接觸。泵送過程中，混凝土拌和物始終連續輸送。高溫或低溫環境下輸送管路分別采用濕簾或保溫材料覆蓋；（3）混凝土灌筑順序。梁體混凝土灌筑由兩臺半徑18米的布料機置于梁體同側，由箱梁兩端向中間對稱進行布料，保證布料準確均勻。灌筑時斜向分段，水平分層，水平分層厚度不大于30cm，先后兩層混凝土間隔不超過混凝土初凝時間，混凝土連續灌筑一次成型。灌筑原則為“先底板，再腹板，最后頂板，由兩端向中間進行”。兩側腹板混凝土高度保持一致；（4）操作插入式振動棒時宜快插慢拔，垂直點振，不得平拉，不得漏振，謹防過振；振動棒移動距離應不超過振動棒作用半徑的1.5倍（約40cm），每點振動時間約 20s～30s，振動時振動棒上下略為抽動，振動棒插入深度以進入前次灌筑的混凝土面層下50mm為宜。灌筑過程中注意加強倒角、交界面以及鋼筋密集部位特別是錨頭下和支座墊板處的振搗。為達到混凝土外觀質量要求，在側模和底模上安裝有高頻振動器，當混凝土振搗密實后才開啟，以保證脫模后梁體表面光滑平整；（5）選擇模板溫度在5～35℃的時段灌筑預制梁混凝土。在炎熱氣候下灌筑混凝土時，應避免模板和新澆混凝土受陽光直射，入模前的模板與鋼筋溫度以及附近的局部氣溫不應超過35℃。應盡可能安排傍晚灌筑而避開炎熱的白天，也不宜在早上灌筑以免氣溫升到最高時加速混凝土的內部溫升。在相對濕度較小、風速較大的環境下，宜采取噴霧、擋風等措施或在此時避免灌筑有較大面積混凝土暴露的橋面板；（6）當室外溫度超過35℃或混凝土拌和物出盤溫度達到25℃及以上時，應按夏季施工辦理，例如改變混凝土灌筑時間，盡量安排在上午6點以前灌筑完或下午16點以后開盤灌筑。

4、預應力施工。（1）預施應力按預張拉、初張拉和終張拉三個階段進行。工藝流程：清理錨墊板→安裝工作錨環及夾片→安裝限位器→預施應力。張拉時兩側對稱，同束鋼絞線由二端對稱，采用四個千斤頂同步進行張拉，張拉順序按設計圖要求進行，張拉過程中保持兩端的伸長量基本一致；（2）張拉預應力鋼絞線時，采用應力應變雙控制，張拉程序為：預張拉、初張拉工藝流程：0→0.2σk（作伸長值標記）→初張拉控制應力（測伸長量）→回油至0錨固。終張拉的一般操作流程：0→0.2σk（作伸長值標記）→σk（靜停持荷 5分鐘）→補拉至σk（測伸長量）→回油到0錨固（測回縮量）；（3）為避免梁體混凝土收縮開裂，預制梁應帶模預張拉。預張拉時，模板應松開，不應對梁體壓縮造成阻礙。張拉數量及張拉力值應符合設計要求。預應力束張拉前，應清除管道內的雜物及積水；（4）預張拉是在混凝土強度和彈模達到設計強度的60%+3.5MPa時帶外模進行，為不對梁體壓縮造成阻礙，此時松開內模。初張拉應在梁體混凝土強度達到設計值80%+3.5MPa和模板拆除后，按設計要求進行。初張拉后，梁體方可吊出臺位。終張拉應在梁體混凝土強度及彈性模量達到設計值后、齡期不少于10d時進行。張拉順序、張拉控制應力及總張拉力應嚴格按照設計要求進行。預施力值以油壓表讀數為主，以預應力筋伸長值作校核，按預應力筋實際彈性模量計算的伸長值與實測伸長值相差不應大于±6%；實測伸長值以20%張拉力作為測量的初始點。當實測伸長值與理論伸長值相差大于±6%時，應分析其不符的原因（如油壓表不準、千斤頂內摩阻過大、預應力筋實際彈模偏高或偏低等），并進行處理。預施力應采用兩端同步張拉，并符合設計張拉順序。預施力過程中應保持兩端的伸長量基本一致。

5、孔道壓漿。（1）后張預制梁終拉完成后，要在24h之后48h內進行管道真空輔助壓漿。壓漿材料為高性能無收縮防腐灌漿劑。真空泵與排氣口連接，壓漿泵與同一管道的壓漿口連接，排氣口設在管道一端的上方，壓漿口要設在管道另一端的下方；（2）工序流程為：切除外露鋼絞線→清除管道內雜物及積水→用保護罩或無收縮水泥砂漿密封錨具→清理錨墊板上的灌漿孔→確定抽真空端及灌漿端，安裝引出管、球閥和接頭→攪拌水泥漿→啟動真空泵抽真空（真空度達到-0.06～-0.08MPa并保持穩定）→啟動灌漿泵，開始灌漿（真空泵仍保持連續作業）→待抽真空端的透明網紋管中有漿體經過時，關閉空氣濾清器前端的閥門→稍候打開排氣閥直至水泥漿順暢流出→出漿稠度與灌入的漿體相當時，關閉抽真空端所有的閥→灌漿泵在 0.50～0.60MPa下持壓3min→關閉灌漿泵及灌漿端閥門→拆卸外接管路、附件，清洗空氣濾清器及閥門等→清洗所有沾有水泥漿的設備→5h后拆卸并清理安裝在壓漿端及出漿端的球閥；（3）壓漿時及壓漿后3d內，梁體及環境溫度不得低于5℃；否則，按冬季作業處理，采取蒸汽養護等保溫措施，并摻加防凍劑。

[1]趙永.談預制箱梁施工工藝[J].山西建筑，2011.11.

[2]王學偉，李長虹.淺析預制箱梁施工工藝[J].科技信息，2010.7.