浅谈预制箱梁施工工艺

摘要：随着我国加大高速铁路的建设规模，预制箱梁技术得到越来越多的应用。本文对预制箱梁施工工艺进行详细全面的阐述，对施工难点进行研究，并对预制箱梁的模板制作、钢筋加工、混凝土浇筑、预应力施工等进行探讨。

关键词：预制箱梁；施工工艺；混凝土浇筑

Abstract: along with the increase of the high-speed railway construction scale, precast concrete box girders of technology are more and more application. In this paper, the precast concrete box girders of construction technology for detailed comprehensive paper, to the construction difficulties and the precast concrete box girders of template making, steel bar concrete casting, processing, such as prestressed construction is discussed in this paper.

Keywords: precast concrete box girders; The construction technology; Concrete casting

中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：

工程概况

某高速公路横跨大桥1座，天桥2座。共计后张预应力箱梁310片，其中40 m箱梁96片，37．5 m箱梁8片，35 m箱梁168片，30 m箱梁20片，20 m箱梁l8片。作为桥梁主要承重构件的箱梁，设计追求较大的挖空率，箱梁各部分厚度很薄，底板厚度端部25cm，中部18 cm，稍有不慎极易出现施工缺陷，因而研究改进箱梁预制施工工艺非常必要。

1 施工工艺

1.1 底模制作

底模应当选在坚固、无沉陷、特定的场地内，场地铺设30cm厚石渣垫层并整平碾压，在场地上做20cm厚的C25混凝土硬化，开始布置箱梁底座位置，底座的断面尺寸参考箱梁底板尺寸，底宽为90cm。砖砌四层，留出间距80cm空格，作为模板的对拉丝杆预留孔，顶部现浇10cm厚钢筋混凝土，原浆收面，底模两侧预埋5cm槽钢，台座顶面铺设5mm钢板。台座表面光滑平整，平整度不大于1.5mm，梁底座制作时注意35m跨度箱梁跨中向下设2cm的反拱度，40m跨度箱梁跨中向下设2.5cm的反拱度，向两侧渐变，采用抛物线形。

1.2 模板工程

1)侧模

箱梁外侧模板采用大块整体式定型钢模板，侧模中间部分每节长5m，模板支架采用8cm槽钢焊接。为了保证外侧模的表面光洁度，首先应铲除侧模板表面的氧化物；其次用砂轮手工磨光；然后用棉布团对板面进行抛光处理，使板面全部露出光泽，涂油保养；最后使用前除油，涂脱模剂。

2)芯模

为了保证箱梁几何尺寸准确，芯模必须有足够的刚度；为了既保证质量，又能周转使用，同时有利于抑制上浮，经综合比较，采用钢结构组合模板作芯模，使用效果较好。由于箱梁顶板混凝土施工以后，仅有梁的两端可以畅通，因此要求芯模可拆成多个小片从两端取出，本工程采用的是开口芯模施工工艺，芯模是由八块不等的小块模板组装而成，为了拆装方便，每小块模板的边角都做成斜角。将芯模的底板做成分块活动板，浇筑底板混凝土前将底板掀起，下料是由芯模顶部开的小天窗下料，待浇筑完底板混凝土后，将芯模底板放下，固定后，接着浇筑腹板混凝土。未采用活络板时，如果施工工艺安排不当，底板与侧板之间会产生冷缝，影响箱梁的整体性。采用活动板后，就可以将钢筋、模板全部安装好，一次性浇筑混凝土，这样既可保证混凝土的质量，又大大提高工效。为了固定芯模使其不偏移轴线位置，采用5cm角钢用螺栓将芯模牢牢连接在一起，用木撑与外侧模顶牢，在浇筑混凝土时将木撑逐步拿走。

1.3 钢筋工程

钢筋工程的特点是钢筋密、预留多、弯曲多，施工要求高。钢筋加工形状、尺寸应严格按设计图纸执行，标准弯钩应严格执行规范。钢筋绑扎前应首先对底模进行清理，涂上脱模剂。

1)钢筋在钢筋加工厂集中下料制作，在底模上现场绑扎成型。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，人工运至现场，先绑扎底板钢筋，其次绑扎腹板钢筋安装波纹管管道坐标，再穿入钢波纹管，最后待内模安装完毕后再绑扎顶板钢筋和穿入负弯矩预应力管道。

2)波纹管的制作和安装定位。波纹管采用自己加工 材料采用0.35mm厚，3.5cm宽的钢带，在波纹管机器上卷成5.5cm的圆形波纹管，波纹管制作接缝处一定要紧密无漏水现象，制作好后放在专门的场地并覆盖彩条布以免雨淋生锈。预应力管道采用带有一定刚性的钢波纹管，安装管道时，先在钢筋骨架上根据波纹管的纵、横坐标设置一组“u”形定位筋固定，防止浇筑混凝土时的预应力管道上浮或下沉。然后安装波纹管，波纹管应严密不变形，无渗漏，管节连接要平顺、牢固、可靠。波纹管在安装前应通过检查，确无变形、渗漏现象时方可使用，不得使用有压缩及裂口的波纹管。波纹管的连接，应采用直径6.5cm的波纹管做接头管，接头管长30cm。波纹管接头及锚垫板喇叭口接头处用密封胶带封口，避免混凝土浇筑时水泥浆流人管内造成管道堵塞。安装波纹管位置应准确，采用钢筋“U”形卡子以铁丝绑扎固定，避免管道在浇筑混凝土过程中移位。直线段每1m，曲线段每0.5m(负弯矩每1m)设置一组“U”形定位筋固定。为防止波纹管在浇筑混凝土时发生局部变形，应在浇筑混凝土之前在波纹管内用直径比波纹管略小的塑料管及抽拔管进行支撑，塑料管的直径不大于5 cm。

1.4 混凝土工程

混凝土浇筑采用一次成型工艺，由一端向另一端推进，阶梯式浇筑，先浇筑底板混凝土8m～10m，再浇筑腹板和顶板，底板浇筑完成8 m左右后，在上面加盖芯模底板。振动器应避免触及波纹管，施工中尤其注意梁端锚固区混凝土的振捣效果。混凝土浇筑过程中，为防止芯模上浮，需每隔2m～3m在侧模加设槽钢横梁，即防止上浮的压杠。混凝土的浇筑应连续进行，振捣采用2个50型振动棒、2个30型振动棒和1个平板振动器组成。2个50型振动棒在前，负责底板和上部腹板的振捣；2个30型振动棒在后，负责下部腹板的振捣；1个平板振动器配振动棒负责顶板的振捣。振动棒应倾斜插入振捣，采用快进慢抽方式，每30cm厚振捣一次，振捣时间为60S左右。

1.5 混凝土养生及拆模

浇筑后应及时全覆盖保湿养生。应严格掌握好拆模时间，并做好拆模后的混凝土养生。拆模时间以混凝土强度达到2.5 MPa以上时为宜，拆模时间过早，混凝土顶板易损坏，易导致缺棱掉角或肿皮等；拆模时间过迟，混凝土与模板之间粘结牢固，不易拆除。模板拆除后，将模板表面灰浆、污垢清除干净，维修整理，涂抹脱模剂以备下次使用。

1.6 钢绞线的加工及穿束

钢绞线的切割采用砂轮切割机，不允许用电弧切割。下料长度应考虑梁体的孔道长度、锚具及限位板厚度、千斤顶长度、工作锚的厚度及外露长度等因素。下料后进行编束，钢绞线编束时，应逐根理顺，绑扎成束，每束内各根钢绞线应编号并按顺序摆放。钢绞线应随用随下料，防止因存放时间过长而锈蚀。钢绞线束在张拉前穿入，穿入过程采用人工穿束，并将端头用塑料密封胶带封好。

1.7 张拉

箱梁混凝土浇筑完毕后，待混凝土强度达到设计要求的90％以后，方可进行预应力钢绞线的张拉。混凝土强度判定依据为混凝土强度试压报告。后张法预应力筋张拉程序为：0初应力2倍初应力100％(持荷2min)锚固。

张拉采用两端对称张拉，控制应力应以张拉时的伸长值进行校核，实际伸长值与理论伸长值相差应控制在±6％范围内，否则应暂停张拉，查明原因并采取措施加以调整后再继续张拉。预应力筋在张拉控制应力达到稳定后方可锚固。预应力筋锚固后的外露长度不小于30mm，锚固完毕经检验合格后应尽快封锚，压浆。

1.8 孔道压浆

箱梁孔道压浆作为箱梁的重要操作工序，起到对箱梁梁体质量的关键作用，为确保在压浆施工工序中孔道饱满，我项目部采用活塞式水泥浆泵进行施工。压浆前需经检查无滑丝及其他异常情况，确认合格后才允许进行。压浆机上要配装好0 MPa～2 MPa的灰浆压力表。灰浆泵最高输浆压力以保证压入水泥浆饱满、密实为准，其值应为0.6 MPa～0.7 MPa。

预应力筋张拉后，孔道尽快压浆。孔道压浆采用的水泥浆严格按试验室的配合比配制，采用二次压浆法，两次压浆的间隔时间为30min～45 min。压浆顺序应由下至上，逐孔进行。压浆时，浆体由箱梁一端压浆孔压入，并使浆体从另一端的排气孔排出，直到流出的稠度达到注入的稠度，将排气孔封闭，注浆管在压力下使浆体充分泌水直至达到规定的压力，持荷2min。压浆时，每一工作班应留取不少于3组试样，标养28d，其抗压强度作为水泥浆质量评定的依据。水泥浆自调制至压人孔道的时间不超过30 min，当气温或构件温度低于5℃时停止压浆，水泥浆温度不超过32℃，水泥浆在使用前和压注过程中经常搅拌，压浆过程中要作好施工记录。压满浆的管道要进行保护，在一天内不受振动，压浆过程中及压浆后48 h内，结构混凝土的温度不得低于5℃，否则应采取保温措施，当气温高于35℃时，压浆应在夜间进行。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。