預應力預制箱梁施工工藝及施工中的質(zhì)量控制

張 振

中鐵一局集團天津建設(shè)工程有限公司

預應力預制箱梁施工工藝及施工中的質(zhì)量控制

張 振

中鐵一局集團天津建設(shè)工程有限公司

本文主要介紹預應力預制箱梁施工工藝及施工中的質(zhì)量控制。

箱梁預制施工

在高速公路橋梁建設(shè)中，預應力預制箱梁的應用也越來越普遍。和現(xiàn)澆箱梁比較，預制箱梁可以節(jié)省工期，可以大面積集中預制成型。對工程環(huán)境要求低，有利于工程順利完成。從造價上來說，集中預制有利于工程總投資。本文將以本人負責的天津濱海新區(qū)西外環(huán)高速公路(津漢高速～海景大道)工程(第十六合同段)二號預制梁廠，對25m、30m預制箱梁的施工技術(shù)，施工工藝作一總結(jié)。

1.工程概述

二號梁場主要負責9標段二丈河大橋、引水河大橋、中橋、以及10標段西部新城南出口互通式立交共計1200片箱梁的預制任務。存梁區(qū)與制梁區(qū)縱向排列，均置于制梁龍門吊工作范圍內(nèi)。預制場配張拉設(shè)備8套，以及鋼筋加工設(shè)備。設(shè)置六臺龍門吊，其中兩臺5t小龍門吊、四臺80t龍門吊。馨順園大橋K20+700.358---K20+882.858，二丈河大橋K21+136.196-K21+573.696，引水河大橋K21+740.010-K21+897.510，中橋K22+089.215-K22+130.465，西部新城南出口互通式立交K22+881.070-K24+339.000橫跨引水河、二丈河、中橋，終點里程為K24+339.000。預制梁長分為21.5m、25m、30m、35m梁高分為1.4m、1.6m、1.8m預制梁共計1200片。

2.箱梁預制工法

可以說在多年來的橋梁施工過程中，箱梁預制的施工工藝、方法日趨成熟、完善。而且還有統(tǒng)一的通用圖可以參照，整個施工過程已形成“工法”。但是，如果從施工過程中的一些細節(jié)進行深層次的討論時，會發(fā)現(xiàn)有很多方面我們?nèi)菀缀鲆?，而這些方面往往是影響箱梁預制的外觀，以及內(nèi)在質(zhì)量的關(guān)鍵所在。(見圖1-1)

圖1-1為箱梁預制的施工工藝流程圖，如下將從主要施工工藝作一討論。

2.1鋼筋綁扎

鋼筋綁扎包括腹、底板鋼筋和頂板鋼筋綁扎兩部分。

鋼筋在鋼筋加工棚內(nèi)按設(shè)計圖紙下料并輸入幾何尺寸，利用兩臺智能彎曲機進行加工鋼筋，然后轉(zhuǎn)運到現(xiàn)場的胎膜上進行綁扎，綁扎完成的鋼筋籠子，利用龍門提到臺座上進行下步工序。保證了鋼筋綁扎的整齊，鋼筋的間距、尺寸、接頭符合設(shè)計要求和規(guī)范規(guī)定，波紋管的定位準確無誤。

2.2波紋管安裝

波紋管在胎膜上綁扎鋼筋籠子成型后，穿入腹板腹板箍筋鋼筋內(nèi)，波紋管使用前要進行外觀質(zhì)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。同時防止電火花灼傷波紋管。注意振搗棒的下棒空間是不是能夠滿足要求，必要時可以調(diào)整箍筋間距，利于振搗棒能夠完全工作。

并按要求對波紋管接頭進行密封處理。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(shè)計和規(guī)范要求。

鋼筋的保護層墊塊應使用梅花形高強度砂漿墊塊，確保墊塊能承受足夠壓力而不破碎，綁扎牢固可靠，縱橫向間距均不得大于0.8m，梁底位置不得大于0.5m，確保每平方米墊塊數(shù)量不少于4塊。

2.3模板制作與安裝

2.3.1應采用標準化整體鋼模，鋼模厚度不得小于5mm，側(cè)模長度一般比設(shè)計梁長1‰，每套模板還應配備相應的楔塊模板調(diào)節(jié)，以適應不同梁長的需求。預制梁芯模應使用定型鋼模。

圖1-1 預制小箱梁工藝流程圖

2.3.2側(cè)模加勁豎梁寬度要小于翼緣環(huán)形鋼筋的設(shè)計凈距，間距應根據(jù)翼緣鋼筋間距設(shè)置，確保不影響翼緣環(huán)形鋼筋安裝。

2.3.3有橫坡變化的翼緣板模板應設(shè)置螺栓螺桿，確保能根據(jù)設(shè)計要求進行橫坡調(diào)整，吊裝后應保持橫坡平順。

2.3.4翼緣梳型模板厚度不得小于10mm，應設(shè)置加勁肋，確保澆筑混凝土時模板不變形、不跑模。

2.3.5模板在使用過程中，應加強其維修與保養(yǎng)，每次拆模后應指派專人進行除污與防銹工作，平整放置，防止變形，并做好防雨、防塵、防銹工作。

2.4混凝土澆筑與養(yǎng)護

箱梁砼采用標號為C50，混凝土攪拌車運輸，龍門吊吊料斗澆筑入模。

在混凝土澆筑過程中采用全斷面法澆筑作業(yè)，即從梁的一端開始澆筑混凝土，待澆筑至頂板后向梁的另一端依次行進澆筑。此工藝優(yōu)點是操作簡單，施工速度快；缺點是施工質(zhì)量不易保證，對振搗水平要求較高，混凝土流動距離過大，易產(chǎn)生施工縫及蜂窩麻面。本工藝對混凝土質(zhì)量要求較高，適用于澆筑點距離攪拌站較近的區(qū)域施工。

箱梁混凝土養(yǎng)護期一般均為7d，箱梁頂板使用土工布完全覆蓋灑水養(yǎng)護，腹板采用塑料薄膜覆蓋養(yǎng)護，同時向箱室內(nèi)注水養(yǎng)護。本養(yǎng)護措施優(yōu)點是施工方便；缺點是投入人工、材料較大，無法做到全覆蓋養(yǎng)護等。

2.5預應力施工工藝

2.5.1預制梁為了徹底杜絕底板兩側(cè)漏漿的現(xiàn)象，在制梁臺位臨建時將5號槽鋼預埋在制梁臺位兩側(cè)，施工時選取合適直徑的膠皮管填充至槽鋼內(nèi)，安裝模板時通過對拉桿將兩側(cè)的側(cè)模對拉在一起，使側(cè)模與臺座密貼，未能密貼的部分通過模板擠壓膠皮管，通過膠皮管實現(xiàn)與臺位的密貼。此工藝施工簡便，投入較小，徹底避免了底板漏漿的現(xiàn)象，且使得梁體底板線形更加順直美觀。

2.5.2預應力管道定位筋通過論證分析，將管道定位鋼筋由原設(shè)計的“井”字形定位鋼筋變更為環(huán)形定位筋，其優(yōu)點是既能有效地保證波紋管的設(shè)計位置，尤其是錨下加強筋附近的波紋管的設(shè)計位置，節(jié)省了人工、材料，施工效果顯著，也能有效地加快施工進度。

2.5.3鋼筋綁扎經(jīng)過實踐摸索，在鋼筋綁扎時直接利用制梁臺位作為綁扎胎具使用，在臺位上刻畫鋼筋位置線，直接在制梁臺位(胎膜)上綁扎鋼筋。并且在鋼筋設(shè)計位置、混凝土保護層的精準度上都有了較大地提升，有效縮短了鋼筋工序的施工時間，并能確保施工質(zhì)量。

2.6管道壓漿、端頭封錨

2.6.1壓漿準備

采用真空壓漿

a孔道壓漿用水泥采用普通硅酸鹽水泥，水泥進場時對其品種、級別、包裝、出廠日期等進行檢查，并對其強度、安定性及其它必要的性能指標進行復驗。其質(zhì)量必須符合現(xiàn)行國家標準的規(guī)定。當在使用中對水泥質(zhì)量有懷疑或水泥出廠超過三個月時，對其進行復驗，并按復驗結(jié)果使用。

b在預應力張拉后待應力穩(wěn)定后應切除外露的鋼絞線，并進行封錨。

c壓漿前，應清理錨墊板上的水泥漿和其他雜物，保證表面平整。壓漿前用壓縮空氣或高壓水清除管道內(nèi)雜質(zhì)，然后壓漿。

d水泥漿水灰比宜于0.35～0.4，泌水率2～4%，在24小時內(nèi)全部吸收，標號不小于50Mpa。不允許摻氯鹽，可摻減水劑，其摻量由試驗決定，為減少收縮可按施工規(guī)范要求摻入適量鋁或生產(chǎn)廠家要求用量的外摻劑作為膨脹劑。

e預應力筋錨固后的外露長度采用機械方法切割，其外露長度不小于預應力筋直徑的1.5倍，且不小于30mm。

2.7.2壓漿作業(yè)

a.孔道壓漿，按自下而上的順序進行。

b.孔道內(nèi)的真空度宜控制在-0.1Mpa左右，水泥漿壓注工作要在一次作業(yè)中，連續(xù)進行，并讓出口處冒出廢漿，直至不含水沫氣體的廢漿排出，其稠度與壓注的漿液相同時停止。然后將所有出漿口和孔眼封閉，壓漿端的水泥漿壓力升至0.7MPa以上，且維持時間不低于10秒鐘。

2.7.3封錨

孔道壓漿后，應立即將梁端水泥漿沖洗干凈，同時清除支撐墊板、錨具及端面混凝土的污垢。

封端須符合設(shè)計要求，安裝封端模板時，嚴格控制全梁長度在允許偏差之內(nèi)。

2.8預制箱梁鑿毛、拉毛。

在預制箱梁澆筑頂板完成后用木模子進行對預制箱梁頂板收面。用木模子收兩次面后用拉毛器在進行頂板的拉毛。當預制箱梁混凝土強度達到80%時對預制箱梁的端頭和與濕接縫箱梁的頂板齒板處進行鑿毛。為了保證預制預制箱梁的外觀質(zhì)量在鑿毛之前先進行彈線在進行鑿毛。

2.9預制箱梁吊運

當水泥漿強度達到40Mpa時，箱梁方可進行吊運。箱梁應按吊裝順序編號存放，在梁體底支點附近采用枕木進行支墊，箱梁存放不宜超過兩層，層與層之間也應設(shè)墊木；箱梁體在預制場地采用龍門吊出運到存放場地。

結(jié)語

后張法預應力箱梁施工要進行全過程控制，原材料質(zhì)量控制、生產(chǎn)工藝條件和張拉設(shè)備設(shè)備性能的波動、以及操作人員技術(shù)素質(zhì)的差異等，均將影響箱梁的質(zhì)量及使用安全。只有在合理有效的施工工藝、正確的操作方法、嚴格的質(zhì)量控制和認真負責的態(tài)度下，才能達到較高的施工質(zhì)量。經(jīng)過各個工序的嚴格控制，二梁場生產(chǎn)的小箱梁完全滿足了設(shè)計和規(guī)范的要求，有效地保證箱梁的施工質(zhì)量及使用安全。

[1]游廣祥，戴宗誠.后張法預應力鋼筋混凝土梁施工.建筑施工，1994

[3]梅小峰.淺談后張法預應力小箱粱的預制施工[7].科技信息(科學教研)，2007(15).