浅述桥梁后张法预应力箱梁施工技术

摘要：预应力混凝土箱梁与普通混凝土桥梁相比具有承载力强、刚度大、造型美观

等优点,目前在高速公路桥梁和城市立交桥中得到了广泛的应用。本文结合工程实例，后张

法预应力钢筋混凝土箱形梁的施工工艺流程及主要工序施工操作方法及质量控制要点。对于

提高桥梁结构的施工质量,保证施工工序顺利进行有着十分重要的意义。

关键词：预应力混凝土箱梁施工工艺波纹管钢绞线张拉

中图分类号：TU37文献标识码：A

一、工程概况

某桥全长1.01km，由19跨预应力钢筋混凝土箱形梁结构组成，该桥设计集多项先

进技术于一身,整桥采取预制拼装和现浇连续桥设计，桥梁施工采用了预制混凝土箱型梁偶

配浇筑成型工艺技术、现浇跨横跨双轨铁道线支撑架的搭设及拆除技术、预制箱型梁安装及

片梁之间环氧树脂粘接采用临时预压工艺技术、以及三维空间布置钢绞线多跨连续张拉双

向预应力工艺控制技术，确保了工程质量和施工工期要求。

二、具体施工方案

1工艺原理

它是以一个预应力筋张拉段为一个施工段，每个施工段的箱梁板按桥梁的安装顺序

进行编号，先以跳跃的方式生产奇数编号的箱梁板，再以填空的方式生产偶数编号的箱梁

板。从而提高桥梁安装时的拼装精度。

2结构型式

为了保证预制箱梁剪力键的吻合，在片梁两端面布置凸凹相对有较多的细裂痕剪力

键。端模板上分布有抗剪力槽和抗剪力键，它们可用硬木或硬橡胶做成“模型”贴在钢

模板上，然后用平头螺栓与钢模连接，通过端模板上的抗剪力槽和抗剪力键来实现相邻的

片梁完全吻合。

3施工工艺流程

首先将台座及底模板按线形要求铺设固定好将偶数底模下降100-150mm再浇

筑奇数片染然后浇筑偶数片梁。

4主要工序施工操作方法及质量控制要点

4.1底模系统测量放线

采用全站仪精确放出各箱梁底板的纵、横轴线，并在箱梁顶板、腹板标示清晰。

施工过程中采用全站仪放出端模、侧模的定位轴线，并根据相对尺寸进行复核。在实际放

线过程中要考虑桥梁板纵、横坡及倒角对测量的影响。测量放线应以整个桥梁的中心轴线

及标高为依据，施工前整个坐标进行电子化处理，建立电子模型，适当调整确定最优测

量方案。

4.2箱型梁预制偶配浇筑成型施工工艺

此桥由于跨度大，在设计时一般是弓形，在同一跨的片梁高度大多不同所以采用长

线台座奇偶浇筑法，此方法就是预制的台座长度以及底模板的数量应满足一跨的片梁的数

目，然后对一跨的片梁按拼装的顺序进行1、2、3、4、5……编号。在预制浇筑时，先

浇筑1、3、5……或先浇2、4、6……，再浇2、4、6……或1、3、5……的浇筑

方法。

生产前首先在预制场地上浇筑一块钢筋砼地坪，再将事先加工好的钢平台底模（每

块预制箱梁板下放一块相配套的钢平台底模及可调支墩和可调支撑杆）放置在钢筋砼地坪

上。然后再在钢平台底模上支设端部及侧面的定型钢模板。待砼浇筑完毕并到一定的强度

后，用两台千斤顶在水平方向顶推两块相邻的钢平台底模，这样用比较小的力就可以拆开箱

梁板之间的“偶配”咬合，预制箱梁板就可以在120t的龙门吊下起吊了。

4.3模板施工：

由前面介绍箱形梁的特征，模板宜采用大型钢模板，它有支撑、底模板、端模板、

侧模板和芯模板组成。除支撑、底模板外其它模板承受应力并不大，一般面板由刚度控制。

大模板骨架主要是考虑吊装整体性及防碰撞变形。计算的理论依据我国的《建筑施工手册》

中关于施工计算规定。模板计划：模板在预制施工中施工用料投入最大的一个分项。在设计

中平曲线变化多样，构件尺寸也变化多样。为适应这种变化，要求模板作到可调节性。如：

标准底模尺寸3X10.19m分解为0.1X10.19+2.8x10.19+0.1X10.19m。在圆和缓圆部分改制底

模时2.8x10.19m可以不改，只改两边的0.1X10.19m。为适应超高变化，端模板高2.0m，

侧模板在悬跳板处做成褡裢，以便转动调整角度。取的共性后，根据施工总体部署，模板的

数量计划为：

(1)模板支设：采用侧模板包底模板，端模板包底模板、侧模板。模板之间用螺栓

紧固；端模板上口用专用卡具固定；在端模板外侧用斜撑支撑。对于长线平卧法施工来讲，

底模板的施工时需要与钢筋混凝土地梁牢固的固定且便于调节。所以我们在施工时选用了可

调节钢

(2)模板拆除：由于端模板上布置了许多剪力键块和波纹管，开始生产前我们很担

心拆模时会破坏其表面；我们请教桥梁专家，建议将剪力键块变大、数量变少。实际生产

中，当地气温较高，砼配制强度也高，一般８小时后拆除端模情况很好。拆除时用吊车轻

轻吊起端模，然后松开模板间的紧固螺栓；端模会自动外崩，再轻轻撬动便可完成拆除。模

板的质量控制：这种大型钢模板刚度较大，周转频繁。质量控制要点：

a、支撑要牢固，支撑要拉紧受力均匀，保证模板整体稳定。

b、技术交底要细，如端模板上有许多剪力键块和波纹管，且剪力键块和波纹管在

一跨中每一端面上都不一样。因此每一端面上剪力键块和波纹管的详细尺寸应绘制成图；并

进行交底。

c、严格控制模板的横平、竖直，使模板尺寸“归方”。保证构件尺寸的准确。

d、拆除模板堆放要规范避免模板变形，使用前要清理干净，做到表面光洁、投刷

脱模剂。缓圆部分的控制相对要麻烦些，从计算的数据到运用CAD按1:1绘图看，每块箱形

梁的尺寸都在呈不规则变化。在施工中运用CAD技术使其具有可操作性。

4.4钢筋施工

钢筋工程采用定尺采购，模板外绑扎，吊运安装。

(1)钢筋计划：设计要求钢筋部允许对焊，势必遭成大的浪费。避免浪费、便于运

输。钢筋订长采购，即从下料单开始，见同类型、不同形状的钢筋组合成一根钢筋；切料时

只须对应下料单上的组合进行切断。这样就大大降低料边角余料。

(2)钢筋制作：钢筋在模板外绑扎有下面条件和要求。

a、组成的骨架钢筋较粗，顶板和腹板钢筋为φ25、底板为φ20。正确绑扎后，吊

运时不会产生，很大的变形。

b、现场平面布置和配备的机械。起吊机械及吊具能很方便吊运绑扎的钢筋成品；钢

筋绑扎场正好布置在吊机工作范围内。

c、为保证工期要求，

钢筋强度高相当国内Ⅲ级钢，弯曲时弯曲半径较Ⅱ级钢的大。主要受力钢筋较粗，

不能反复弯曲，非直线钢筋必须在现场放样，每根对比检查。

(3)钢筋绑扎：绑扎成型的钢筋体积大，绑扎时应尊照以下步骤。搭设平台，就象

支设底模和侧模。在模板上绘出控制尺寸线和设备预留预埋定位图。进行钢筋的摆放（错开

设备预留预埋）、绑扎。钢筋隐蔽验收后起吊安装。

4.5波纹管的固定：（1）技术准备：设计图上只给去每3米断面波纹管的坐标值，

而波纹管的固定须每米断面的坐标值。这需要将坐标值细化。这里有两种方法；a、ＣAＤ制

图法，即将一条设计提供的波纹管的坐标值、绘制在CＡＤ的坐标系内，再用“多段线”连

接成一整圆滑线；最后找出每米坐标。b、公式计算法,公式为：Y=4f*x/L4f*x2/L2。公

式计算比较复杂。

（2）固定方法：长线平卧奇偶浇筑的方法中，波纹管的固定的种类较多，现以

此为例，简要概述一下波纹管的固定方法。

a.波纹管构件内部的固定。用Ф10的钢筋按照波纹管在每隔一米（或一定的距离）

的断面分布情况做一个固定架，固定架与片梁钢筋固定波纹管与固定架用20＃铁丝拧紧。

b.波纹管与端模的固定（奇偶编号构件生产时）。传统的做法是在端模板上（一般

是大型钢模板）割孔，在标准跨内，每片箱梁的每一个断面的波纹管的位置都不相同。这种

施工方法，会导致端的损坏较大，修补的工作量大，甚至模板的套数增加。但改用长50mm

Ф95的（波纹管的直径Ф100）黑铁管，点焊在端模板上。对不同的断面只需按波纹管的中

心坐标不同将黑铁管点焊上。这样操作起来方便，端模板几近没有损伤。由于黑铁管比波纹

管小，这便于对接，但也易于混凝土振捣时水泥浆渗入，为此应进行密封处理。首先在黑铁

管外用胶粘结一圈2mm厚的软橡胶，再在软橡胶外一圈厚10mm海绵，海绵用细铁丝固定在

黑铁管上，这样把波纹管套进黑铁管，外面用22＃铁丝压紧。

c.偶数片梁两端面波纹管的固定。在这块片梁的两端的片梁已经浇筑成形，它依

托己成形的片梁作为端部的模板，因此，按上述的方法的条件己不存在。首先要用DN95的

PVC管，插入己成形片梁的预埋波纹管内100mm，再按波纹管与端模的固定的方法进行处理，

当然两边的片梁都重达100吨，它不便于移动，因此，波纹管在下料时要比实际短50mm。

这就说明波纹管的一端必须用稍大一点管径波纹管进行搭接连接、或将两端中的一块片梁波

纹管在浇灌砼前改用105mm的波纹管。

4.6砼的浇筑与振捣：

混凝土的振捣密实程度直接影响构件的实体质量和使用功能，一般片梁混凝土量较

大（40m3左右），片梁高度较高2.0m左右，由单箱体或多箱体组成,内芯模板类似于

吊模，这为连续浇灌砼制造了障碍。为保证质量、加快进度，片梁混凝土应一次浇筑完毕，

不留施工缝,这需要合理组织砼的浇灌顺序。

(1)浇筑顺序：浇筑前应拟定好浇筑顺序，很明显浇筑的大顺序是：底板腹板

顶板。还应确定从左到右还是从右到左的浇筑顺序，例如：左边底板中间底板右边

底板左边腹板中间腹梁右边腹梁从左到右浇筑顶板，这样技术间歇时间就不占

用施工时间。

(2)混凝土要求坍落度控制在16mm左右，这种坍落度既便于混凝土的流动，又

便于在合理的浇筑顺序下，不致于因模而产生技术间歇时间过长。还应根据现场的气候环

境掺加缓凝剂和早强剂。

用振动器振动时，应分层、边浇混凝土边振动，边观察，有情况要迅速处理。从

图上可以看出，波纹管多层交叉布置在腹梁内。

4.7片梁的起吊

相邻两构件的端面上分布有比较多的剪力键和剪力槽，互相咬合。在起吊时，是不

能直接垂直起吊分离片梁，这样既不安全，又容易将片梁拉裂，这里通常采用两种方法：

a、在底模上加一层聚四氟乙烯和不锈钢板，这两种材料的摩擦系数为0.1～0.2，

这时只用两个较小的千斤顶，便可将偶配浇筑的片梁推开。

b、在门形吊上增加一台电子测量器，先用门形用片梁重95％的力吊起，使片梁

处在要脱离底模又不能脱离的临界状态，再用千斤顶或可调撑杆将其推开，然后吊离模板

堆放。

三、结束语

该立交桥预制部分全长52m，共由181块预制箱形梁组成。它设计新颖、技术要求

高、施工难度大。在制定方案时，我们请教了专家，查阅了大量的技术资料，反复进行研究、

对比，甚至反复推倒重来。我们采用的偶配浇筑预制工艺很好的满足了设计要求；钢制大模

板套周转36次；波纹管的固定方法有效的保护了钢制大模板，使钢制大模板发挥其效益。

多种应用软件的运用，提高了工作效率，提高了技术的准确程度。

参考文献：

[1]《预应力混凝土实用施工技术》四川科学技术出版社蒋泽汉编

[2]《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000人民交通出版社

[3]朴丽娟.后张法预应力混凝土箱梁施工技术探讨.《民营科技》2011年01期