预制箱梁施工技术控制分析

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【摘 要】预制箱梁质量在桥梁施工中相当重要，影响预制箱粱质量的主要因素有施工工艺、原材料质量、施工人员的业务水平和素质等，因此必须控制好施工技术。本文主要就预制箱梁的施工工艺和施工技术进行了探讨，分别从台座修整，模板工程，钢筋加工，混凝土工程，预应力施工和压浆、封锚方面展开了分析。

【关键词】预制；箱梁；施工；技术

预应力混凝土箱梁作为桥梁的主要外露承重构件，其内在和外观质量在桥梁施工中尤为重要，必须严格控制箱梁预制过程中的质量要点，指导桥梁预制施工。现就从箱梁台座制作、立模、混凝土浇筑，到预应力钢束张拉、灌浆、封锚全过程的施工工艺进行总结。

一、预制箱梁的施工工艺

箱梁预制工程的施工工艺流程可以归纳为：台座修整――吊放底板钢筋骨架――波纹管埋设与绑扎――安装箱梁外、内模板――吊装或绑扎顶板钢筋――安装矩波纹管――浇注底板、腹板、顶板混凝土――养生――拆模――预应力钢绞线的制作――穿束――预应力张拉――孔道压浆――封堵――桥面防水层施工――保护层施工――桥梁附属配件的施工。

二、预制箱梁的施工关键技术

（一）台座修整

预制箱梁施工中的台座修整主要包括台座地基的处理和台座的设计工作。台座地基的处理，需要首先清除地表的杂物，然后根据地表土层的地质情况掺加5.8%的砂砾料换填，利用重型压路机碾压，直到没有明显压痕为止（压实度90 %）。台座设计时在台座两端位于台座长度1/8 范围采用混凝土扩大基础，并设置螺纹钢筋网片。台座顶面上面所铺钢板，必须焊接牢固。台座制作时应按设计要求设置成抛物线或圆曲线的反拱度。

（二）模板工程

a、底模工程

预制箱梁所采用的固定钢底模可分段制作、运输进场，底模拼接时要保证各段的中心线在同一直线上，符合偏差要求。底模一般都预设反拱且预留压缩量，首次使用前应进行预压。考虑到沉降的存在，预制梁时要注意对底模的调整，等稳定后可减少调整频率。在每次模板安装前检查底模支座位置，还要保证底模的分段焊接处的平整度。

b、外模工程

外模安装前应检查板面是否平整、有无残余粘浆及模板接口处是否清除干净等安装外模时应将外模沿轨道运到与底模对应处，实现与基础处的预设轴铰接连接，并用千斤顶、可调螺杆调整外模高度和各个细部尺寸。外模底边与台座底边用螺杆联接，底模与模板之间的缝隙用高密橡胶条处理。模板使用前需要进行试拼打磨、涂脱模油等。以实现箱梁表面光滑、平整。

c、内模工程

内模工程是在底腹板钢筋绑扎好吊装就位后进行的，将液压小车上的内模板，用龙门吊配合整体吊装就位，为了实现整体内模车通过端隔墙，模板在油缸的驱动下的收缩状态应小于箱梁端隔墙的内腔，其张开状态的外形尺寸应该与箱梁的孔洞尺寸相吻合。为了防止浇注砼时内膜移动，在通风孔处将内模与外模及端模用螺栓联结，最终保证腹板的厚度。

d、端模工程

箱梁端头钢筋密集，且涉及到拉杆、波纹管预留孔、模板接缝等，这就要求端头模板组装方便、接缝严密、预留孔洞准确，端模板进场后需要检查其预留孔偏离设计位置，检查锚垫板位置的几何尺寸、坐标位置等，避免出现支座板移位等问题。

混凝土强度达到设计要求强度的60%后，且梁体混凝土芯部与表层、表层与环境温度之差不宜大于15℃，构件棱角完成的情况下方可进行拆械。

（三）钢筋加工与安装质量控制

所有钢筋在加工之前，必须先进行清污、除锈和调直处理。钢筋在固定加工场地按设计图纸下料制作，然后转运到现场进行绑扎，钢筋的间距、尺寸、接头符合设计要求和规范规定。因顶板钢筋在内模安装完成后才能进行绑扎，为缩短预制周期，事先在场外将顶板钢筋网片绑扎成型，包括齿板钢筋也预先绑扎成型待内模拼装就位后，再将钢筋网片就位进行整体绑扎。保护层垫块采用塑料垫块。垫块应按照钢筋直径制成十字型凹槽状，绑扎在钢筋十字交叉处以保证垫块绑扎后不会转动。垫块须保证保护层厚度误差在0～+5mm以内。垫块放置采用梅花形布置，底板及翼缘板底面间隔不大于0.8m，腹板处不大于1.2m。

（四）混凝土工程

a、混凝土浇筑质量控制

箱梁采用标号C50，坍落度5～9cm的混凝土浇筑，混凝土搅拌车运输，龙门吊吊料斗入模。

混凝土横断面浇筑顺序：底板――腹板――顶板混凝土。纵向浇筑顺序：由―端向两一端逐渐分层递进浇筑。

混凝土腹板采用平板附着式振捣器振捣，振动时间一般为18～20s。底板和顶板混凝土采用插入式振捣器振捣。混凝土浇筑完成后用软泡沫覆盖并洒水养护。

混凝土施工注意事项：

混凝土的运输应满足浇注工作不间断并使混凝土到浇筑地点时仍能保证均匀性和规定的坍落度。

对钢筋、预埋件、波纹管、混凝土保护层厚度及模板进行检查后，才能浇筑混凝土，浇筑前必须清除模板中的杂物。

浇筑过程中注意振捣，特别是箱梁腹板与底板及顶板的承托、预应力钢束锚固钢筋密集部位，由于钢筋比较密集，建议采用直径稍小的振动棒，适当延长振捣时间，并配合附着式振捣器，确保不漏振、不过振，保证箱梁的外观质量。

浇筑混凝土时应防止模板、钢筋、波纹管等松动、变形、破裂和移位。

浇筑过程中随时检查混凝土的塌落度和干硬性，严格控制水灰比，不得随意增加用水量，前后台密切配合以保证混凝土质量。

b、混凝土养生质量控制

混凝土养护用水要求与拌和用水相同，严禁使用受污染的水养护混凝土任何部位。浇筑完成后，应立即用土工布覆盖，并洒水自然养护，保持土工布湿润。拆模后，应对混凝土表面洒水养护，洒水养护时间不小于7d。当环境温度低于+ 5℃时，不得对混凝土洒水。

（五）预应力施工

根据季节性的温差变化，该工序必须设计规定预制混凝土强度达到设计强度的100%及龄期达到14天以上时，方可张拉。

a、张拉机具

根据预应力筋的所处位置不同以及要求的张拉吨位选择与之相匹配的张拉千斤顶；张拉纵向钢绞线用YCW150B型千斤顶，油泵采用与之配套的ZB4--500型油泵，工作油表采用1.5级，最大量程为100MPa。

b、钢绞线制作

预应力钢绞线在台座上根据计算下料长度用砂轮切割机切割，切割前用黑色胶布将切割部位缠紧，防止切割时“炸头”，将切好的钢绞线编束，并每隔1.5- 2.0m用20#铅丝绑扎。钢绞线应随用随下料，防止因存放时间过长锈蚀。

c、预应力钢绞线的张拉

四人配备一套张拉千斤顶，张拉人员持证上岗。一人负责油泵，两人负责千斤顶，一人观测并记录读数，张拉按设计要求的顺序进行，并保证对称张拉。

①安装锚具，将锚具套在钢绞线上，使分布均匀，防止钢绞线扭结。

②将清洗过的夹片，按顺序依次嵌入锚孔钢绞线周围，夹片嵌入后，人工用手锤轻轻敲击，使其夹紧预应力钢绞线，夹片外露长度要整齐一致，并标下夹片尾部钢绞线的初始位置标记；然后套入限位板，使其与夹片端部垂直接触。

③安装千斤顶，将千斤顶套人钢绞线内，使其端部顶紧限位板，然后装入工具锚及夹片，进行初张拉，开动高压油泵，使千斤顶大缸进油，千斤顶活塞伸出， 开始张拉钢绞线。张拉过程中调整千斤顶位置，使其对准孔道轴线，当油表读数达到标定初应力张拉吨位（10% k）的数值时，并记下千斤顶活塞伸长读数和油表读数。

④初始张拉后，继续张拉，到达20%张拉应力时，记下千斤顶活塞伸长读数。两者读数差即为钢绞线初张拉的理论伸长量L2。

⑤继续张拉至钢束的控制应力 k时，持荷2min然后记下此时千斤顶活塞伸长值读数。计算出L1，最后计算出钢丝束的实测伸长量L=L1+L2，并与理论值比较，如果超过±6%应停止张拉分析原因，采取相应措施调整后再继续张拉。

⑥使张拉油缸缓慢回油，夹片将自动锚固钢绞线，如果发生断丝滑丝超过规范允许范围，则应进行换束，重新张拉。

⑦张拉油表慢慢回油，关闭油泵，拆除工具锚、千斤顶及限位板。

（六）压浆、封锚

张拉工作完成后，及时进行孔道压浆工作，一般不允许超过张拉后的24h。压时对曲线孔道由最低点的压浆孔压入，压浆顺序为：N4 ――N3――N2――N1。

预应力孔道压浆注意事项 ：

严格按照施工配比用水泥浆拌和机制备具有胶稠状的水泥浆，水泥浆泵连续操作，对于纵向预应力管道以0.5MPa的恒压作业，持荷2min。水泥浆泵采用活塞式。

水泥浆由精确称量的P.0.52.5R级普通硅酸盐水泥和水组成。所用水泥龄期不超过三个月，水泥浆配比设计时掺入了适当膨胀剂。不允许掺入铝粉等锈蚀预应力钢筋的膨胀剂。

压浆前，将锚头及锚具周围的空隙填封好，以防漏气或冒浆，用压缩空气吹入的方法清洗管道。

压浆时，每一工作班留取不少于3组试样，标准养生 28d，检查其抗压强度作为水泥浆质量的评定依据。

压浆时对曲线孔道由最低点的压浆孔压入，并且使水泥浆由最高点的排气孔流出，当流出的水泥浆稠度达到注入时的稠度时方可停止加压。

水泥浆自调制至压入孔道的延续时间，不超过45min，水泥浆在使用前和压注过程中经常搅动。对压满浆的管道进行保护，使在一天内不受振动，管道内水泥浆在注入后48h内，结构混凝土温度低于5℃时采取保温措施。当白天气温高于35℃时，压浆在夜间进行。

进浆口阀门应予以封闭，直到水泥浆凝固前，进浆口阀门不得移动或打开。

为保证持续压浆，一次存浆应超出每个孔道实际用量的2倍，压浆过程中认真填写施工记录。

三、预制箱梁常见外观质量控制

预制箱梁的外观常会出现蜂窝麻面、气孔、冷缝等缺陷，需要仔细处理：

通过对含砂率、坍落度等多方面考虑后，选择合适的混凝土配合比，并严格控制坍落度和水灰比；改善混凝土浇筑工艺，保证砼分层浇筑的间断时间小于前层混凝土的初凝或者重塑的时间；加强混凝土振捣，振捣时必须将振动棒透入到下层混凝土，如5～10m，必要时用槌轻敲模板，帮助气泡及时逸出，并要防止过振或欠振。

参考文献

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[3]王凯.后张法预应力混凝土预制箱梁的施工要点[J].山西交通科技. 2006.