淺談?lì)A(yù)制箱梁標(biāo)準(zhǔn)化施工及控制要點(diǎn)

王 浩

（山西省交通科學(xué)研究院，山西 太原 030006）

1 概述

廣東某高速公路TJ6標(biāo)合同段南新大橋共26跨，設(shè)計(jì)梁長為25 m，共計(jì)260片箱梁。預(yù)制箱梁采用后張拉預(yù)應(yīng)力施工工藝，預(yù)制梁鋼筋在鋼筋加工區(qū)加工，底板鋼筋及腹板鋼筋在胎架上集中綁扎，波紋管定位后，整體吊裝至制梁臺(tái)座上就位。預(yù)制箱梁內(nèi)、外模板采用整體安裝、分塊拆除施工工藝。底模采用在預(yù)制混凝土臺(tái)座頂鋪設(shè)不銹鋼板；側(cè)模采用大塊定型鋼模板，分塊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)3 m，面板為不銹鋼板?；炷僚浜媳戎饕捎玫突療峄炷粒炷撂涠瓤刂圃?20～160 mm。原材料采用反擊破碎石（0～5 mm、5～20 mm兩級(jí)配）、塔牌525水泥、五華安流中砂?；炷翝仓捎没炷吝\(yùn)輸車運(yùn)到場(chǎng)內(nèi)便道待澆梁處，龍門吊提升吊斗下料的施工工藝，混凝土采用自動(dòng)噴淋系統(tǒng)養(yǎng)護(hù)。

1.1 預(yù)制場(chǎng)地布置

預(yù)制場(chǎng)應(yīng)適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化施工的要求，總體布置從全局考慮，統(tǒng)籌安排，具體設(shè)置情況如下。

預(yù)制場(chǎng)施工區(qū)主要由預(yù)制梁生產(chǎn)作業(yè)區(qū)、鋼筋加工區(qū)、原材料堆放區(qū)、存梁區(qū)組成；預(yù)制區(qū)和存梁區(qū)交界處設(shè)置運(yùn)梁通道。

場(chǎng)地采用C20混凝土硬化，場(chǎng)內(nèi)道路硬化厚度為15 cm。場(chǎng)地內(nèi)縱向按5‰坡度排水，橫向按5‰坡度排水，沿一側(cè)軌道設(shè)縱向排水溝排放施工廢水、養(yǎng)護(hù)水、收集雨水并匯入三集中下水，臺(tái)座四周均設(shè)有梁體養(yǎng)生用的自動(dòng)噴淋設(shè)施。

2 原材料的控制

2.1 混凝土

為確保梁板質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求，嚴(yán)格控制混凝土的質(zhì)量，從原材料的源頭抓起，所有原材料檢驗(yàn)合格后才允許用于工程實(shí)體。

a）水泥 采用廣東塔牌生產(chǎn)的P.Ⅱ52.5硅酸鹽水泥，堿含量不大于0.6%，熟料中鋁酸三鈣C3A含量不大于8%。

b）細(xì)骨料 采用梅州五華縣安流砂場(chǎng)的中砂，細(xì)度模數(shù)為2.7，含泥量為1.5%，泥塊含量小于0.5%。

c）粗骨料 采用揭西縣南山石場(chǎng)生產(chǎn)的反擊破碎石，孔隙率小于40%，壓碎值指標(biāo)為19.7%，母巖抗壓強(qiáng)度為85 MPa，含泥量為0.5%，針片狀含量為3.5%，粒徑為 5～20 mm，連續(xù)級(jí)配（0～5 mm、5～20 mm），最大粒徑不超過25 mm。

d）外加劑 采用廣東強(qiáng)仕生產(chǎn)的聚羧酸高性能減水劑，摻量為1.2%。

2.2 鋼筋及預(yù)應(yīng)力鋼筋

a）鋼筋 采用廣東韶鋼生產(chǎn)的HRB335鋼筋，主 要 采 用 了 D=10 mm、D=12 mm、D=16 mm、D=22 mm四種規(guī)格。

b）鋼絞線 采用江蘇帥龍生產(chǎn)的低松弛高強(qiáng)度鋼絞線，fpk=1 860 MPa，d=15.24 mm，其各項(xiàng)技術(shù)性能符合GB/T 5224—2003的規(guī)定。

c）錨具 采用柳州歐維姆生產(chǎn)的錨具、夾片，均符合JT/T 329—2010的要求，錨具的靜載錨固性能合格。

d）預(yù)應(yīng)力管道 采用自加工的鍍鋅金屬波紋管，符合JG 225—2007的要求。

3 預(yù)制梁施工及控制要點(diǎn)

3.1 鋼筋施工

3.1.1 鋼筋工藝

鋼筋原材料及半成品分類堆放并做好標(biāo)識(shí)牌。底、腹板鋼筋綁扎和波紋管定位統(tǒng)一在固定胎座上進(jìn)行，在胎座上按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)要求制作腹板鋼筋綁扎胎架。胎架采用槽鋼骨架，按設(shè)計(jì)箍筋間距在骨架縱向槽鋼上焊接鋼筋頭（底、腹箍筋綁扎時(shí)緊靠鋼筋頭定位）；按設(shè)計(jì)水平筋間距在骨架橫斷面槽鋼上焊接圓鋼管；按照設(shè)計(jì)波紋管坐標(biāo)，在骨架橫斷面槽鋼上焊接圓鋼管（鋼管內(nèi)穿入圓鋼，波紋管置于圓鋼上定位，再采用定位卡與箍筋焊接）；綁扎鋼筋和定位波紋管時(shí)不需要時(shí)刻對(duì)照?qǐng)D紙，提高了工作效率，準(zhǔn)確度也得到保證。鋼筋安裝時(shí)，與波紋管線形相沖突的底板箍筋做適當(dāng)調(diào)整。由于底板架立筋較密，施工時(shí)先綁扎箍筋，后穿入底板主筋。

底、腹板鋼筋綁扎焊接好后，采用小龍門吊和特制吊架吊運(yùn)，人工配合安置于制梁臺(tái)座上。頂板鋼筋在內(nèi)模安裝完成后現(xiàn)場(chǎng)綁扎，頂板橫向鋼筋間距借助翼板外側(cè)的梳齒板定位，并與縱向鋼筋和腹板箍筋綁扎；頂板預(yù)埋剪力筋與頂板縱橫向鋼筋焊接牢固。

3.1.2 控制要點(diǎn)

a）鋼筋胎架采用固定式結(jié)構(gòu)，在底板、斜腹板處設(shè)置鋼筋定位設(shè)施，在鋼筋安裝前進(jìn)行復(fù)核檢查，以確保底、腹板箍筋及縱向水平鋼筋間距符合要求。

b）適當(dāng)調(diào)整鋼筋保護(hù)層墊塊間距，保證底、腹板內(nèi)外側(cè)墊塊數(shù)量不少于6塊/m2，腹板內(nèi)側(cè)和外側(cè)墊塊對(duì)稱綁扎牢靠，以確保底、腹板鋼筋保護(hù)層厚度滿足要求。

c）面板鋼筋安裝前，重新檢查吊裝在臺(tái)座上的底板、腹板的鋼筋間距及保護(hù)層，在符合要求后方可進(jìn)行面板鋼筋安裝。

d）頂板剪力筋固定時(shí)，采用5 cm高的方鋼協(xié)助，以確保外露整齊劃一、高度滿足要求；加強(qiáng)預(yù)埋鋼筋數(shù)量、外露長度、間距控制，確保預(yù)埋筋準(zhǔn)確無誤。

e）在鋼筋加工廠內(nèi)設(shè)置鋼筋大樣圖，以防止操作下料數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，方便檢查；加工鋼筋下料長度和彎曲成型后進(jìn)行檢查，符合要求后方可批量生產(chǎn)。

3.2 模板施工

3.2.1 模板工藝

a）底模采用在混凝土臺(tái)座頂鋪設(shè)6 mm厚不銹鋼板，與臺(tái)座頂部兩側(cè)預(yù)埋的50 mm的護(hù)邊槽鋼焊接，在距底模兩端120 cm處預(yù)留30 cm寬預(yù)制梁吊點(diǎn)槽口，底模按設(shè)計(jì)設(shè)置預(yù)拱度。面板用6 mm厚不銹鋼板，兩側(cè)設(shè)傳力肋。

b）清理模板并打磨（采用帆布類打磨拋光，不能采用砂輪或鋼絲球之類會(huì)傷害不銹鋼表面的機(jī)具）。

c）模板打磨拋光后噴涂脫模劑。

d）外模先將兩小塊拼成一塊，模板豎向接縫加1 mm厚的膠板以防漏漿；外模采用上下兩排對(duì)拉螺栓固定，下排對(duì)拉螺栓穿過底模下預(yù)埋管，上排螺栓位于箱梁頂面混凝土以上，在臺(tái)座包邊槽鋼內(nèi)塞入橡膠管與外模緊密靠實(shí)，以防漏漿。

e）箱梁端模密與外模固定。端模安裝前應(yīng)先安裝預(yù)應(yīng)力錨墊板，錨墊板用4粒φ10螺絲與端模固定。模板拼裝時(shí)必須從中間向兩邊開始拼裝，采用上下兩排對(duì)拉螺栓固定，下排對(duì)拉螺栓穿過底模下預(yù)埋管，上排螺栓位于箱梁頂面混凝土以上，模板拼裝時(shí)保證按照?qǐng)D紙的幾何尺寸施工，做到平、順、直。端頭模板與錨墊板結(jié)合面嚴(yán)密、不漏漿。

內(nèi)模每側(cè)腹板分上下兩塊，每塊長1 m；頂板模采用活動(dòng)鋼板，鋼板厚4 mm。內(nèi)模在地面上拼裝成整體，用龍門吊起吊就位，內(nèi)模底部借助鋼筋頭支撐于底部鋼筋骨架上防止下沉，側(cè)面用腹板上的墊塊固定，頂部借助側(cè)模背后桁架采用槽鋼壓桿下壓防止?jié)仓^程中內(nèi)模上浮。

鋼筋的保護(hù)層墊塊使用梅花型高強(qiáng)度小石子混凝土墊塊，縱橫向間距均不得大于0.8 m，梁底位置間距不得大于0.5 m，確保每平方米墊塊數(shù)量不少于6塊。

3.2.2 控制要點(diǎn)

a）模板進(jìn)場(chǎng)后，通過整體試拼，消除模板連接錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象，確保接縫平順，同時(shí)依靠卷尺、水平尺、現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)等手段進(jìn)行模板檢查，確保模板絕對(duì)尺寸滿足結(jié)構(gòu)要求。

b）模板表面統(tǒng)一采用酸洗、涂油處理，確保平面光滑、顏色統(tǒng)一。

c）模板安裝到位后，通過卷尺測(cè)量檢查其結(jié)構(gòu)尺寸。

3.3 混凝土的澆筑

3.3.1 混凝土工藝

a）箱梁混凝土一次澆筑完成，先從頂板活動(dòng)模板預(yù)留窗口下料澆筑底板混凝土，然后蓋上頂板活動(dòng)模板，澆筑腹板混凝土，最后澆筑頂板、翼板混凝土?；炷劣蓪Ｓ玫醵费b料，縱向采用軌道運(yùn)輸?shù)酱凉蚕淞和鈧?cè)，通過預(yù)制場(chǎng)5 t龍門吊垂直、橫向運(yùn)輸?shù)较淞簼仓F(xiàn)場(chǎng)?；炷谅淞蠎?yīng)平穩(wěn)、均勻，兩側(cè)對(duì)稱進(jìn)行。

b）混凝土性能保證混凝土的拌制由攪拌站集中拌和。澆筑混凝土過程中應(yīng)檢查混凝土坍落度，混凝土坍落度控制在120～160 mm，根據(jù)預(yù)制梁底板、腹板及頂板分層控制，底板和頂板取較小值，腹板取較大值。

c）根據(jù)混凝土澆筑速度，首件預(yù)制梁施工采用2臺(tái)混凝土運(yùn)輸車集中運(yùn)輸，每次裝運(yùn)混凝土4.5 m3，在保證混凝土及時(shí)供應(yīng)的前提下，充分保證混凝土各項(xiàng)性能符合要求。

d）混凝土的振搗使用插入式振動(dòng)器，由專人完成，以保證混凝土振搗密實(shí)，箱梁分3層澆筑，第一層澆筑底板，第二層澆筑腹板，第三層澆筑頂板、翼板，每一層澆筑應(yīng)在上層混凝土初凝前澆筑，每一層混凝土振搗時(shí)插入式振動(dòng)棒要深入上一層混凝土10 cm左右。

底板混凝土直接通過內(nèi)模天窗跌落至底板，工人在箱內(nèi)采用50型振搗棒充分振搗；腹板采用2臺(tái)30型振搗棒和1臺(tái)50型振搗棒配合振搗。腹板從一端開始階梯式澆筑，至距另一端1/4處反向從端部澆筑至閉合。端部和中間段波紋管下部采用30型振搗棒振搗，間距20 cm，中間段波紋管上部采用50型振搗棒振搗?；炷翝仓瓿珊?，頂面及時(shí)修整，抹平，待定漿后再抹第二遍，最后橫向拉毛。

3.3.2 控制要點(diǎn)

a）混凝土坍落度根據(jù)預(yù)制梁底板、腹板及頂板分層控制，確?；炷翝仓^程中性能滿足施工要求。

b）混凝土振搗要避開預(yù)應(yīng)力管道，以消除冷縫的發(fā)生。

c）波紋管內(nèi)穿內(nèi)襯管。澆筑過程中抽拉內(nèi)襯管，確保管道暢通。

3.4 混凝土的鑿毛養(yǎng)生

a）預(yù)制梁養(yǎng)護(hù)采用土工布覆蓋、噴淋養(yǎng)護(hù)結(jié)合措施，其中腹板、底模等采用地錨式噴淋養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)，另外在頂板上布置土工布，以確保表面濕潤，保持梁體濕潤狀態(tài)時(shí)間不少于7 d。

b）試件與預(yù)制梁現(xiàn)場(chǎng)一起同條件養(yǎng)生，以確保實(shí)際反應(yīng)混凝土強(qiáng)度變化過程。每片梁均填寫橋梁編號(hào)，同施工原始記錄歸檔。

c）預(yù)制梁鑿毛包括端頭板、翼板及腹板濕接縫處，在模板拆除后立即進(jìn)行鑿毛工作。鑿毛采用專用鑿毛機(jī)具進(jìn)行，以有效消除浮漿等。

3.5 預(yù)應(yīng)力施工

3.5.1 預(yù)應(yīng)力鋼絞線穿束

預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉前應(yīng)編號(hào)，采用梳編穿束工藝，消除各根鋼絞線因受力不均引起的滑絲、斷絲等事故，是保證有效預(yù)應(yīng)力均勻度的根本措施。

3.5.2 預(yù)應(yīng)力張拉

a）對(duì)隨梁養(yǎng)護(hù)的試塊進(jìn)行抗壓強(qiáng)度和彈性模量試驗(yàn)，混凝土強(qiáng)度和彈性模量達(dá)到設(shè)計(jì)值85%以上，且齡期時(shí)間不小于7 d，方可張拉預(yù)應(yīng)力鋼絞線。

b）張拉采用預(yù)應(yīng)力智能張拉系統(tǒng)進(jìn)行，智能張拉前應(yīng)核對(duì)主機(jī)和專用千斤頂?shù)木幪?hào)，由于主機(jī)和千斤頂都在出廠前統(tǒng)一標(biāo)定，使用時(shí)一定要注意一一對(duì)應(yīng)。

c）張拉施工時(shí)，每臺(tái)智能張拉儀器應(yīng)派專人值守，觀察千斤頂、鋼絞線伸長及錨具下混凝土的變化，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即停止張拉并告訴操作人員，待問題排除后方可繼續(xù)張拉。

d）張拉完成后應(yīng)立即以伸長量進(jìn)行校核，其偏差應(yīng)控制在6%以內(nèi)。在下一個(gè)張拉施工前，現(xiàn)場(chǎng)操作技術(shù)人員應(yīng)再次檢查錨具、千斤頂、限位板是否正確嵌套，位移傳感器是否松動(dòng)，確保無誤后方可張拉。

e）錨固后預(yù)應(yīng)力筋的外露長度不宜小于30 mm，當(dāng)需較長時(shí)間外露時(shí)，應(yīng)采取防銹措施，錨固完畢經(jīng)檢驗(yàn)合格后，方可用切割機(jī)切割端頭多余的預(yù)應(yīng)力筋，嚴(yán)禁采用電弧焊切割。

3.5.3 控制要點(diǎn)

a）在正式張拉前必須進(jìn)行空載試驗(yàn)，觀察顯示屏位移傳感器讀數(shù)準(zhǔn)確性。開動(dòng)油泵，將千斤頂活塞來回打出幾次，以排出可能殘存于千斤頂缸體及油管中的空氣。

b）為確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性及安全性，必須是施工現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員輸入數(shù)據(jù)，嚴(yán)禁其他人員輸入數(shù)據(jù)。

3.6 預(yù)應(yīng)力孔道壓漿

3.6.1 施工準(zhǔn)備現(xiàn)場(chǎng)

將錨板、夾片、外露鋼絞線采用無收縮水泥砂漿全部包裹，厚度不小于15 mm；用壓力水沖洗孔道，以排除孔內(nèi)粉渣等雜物，驗(yàn)證孔道是否通暢，然后用不含油的壓縮空氣吹盡孔內(nèi)積水。若在沖洗過程中，發(fā)現(xiàn)有冒水、漏水現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)堵塞漏洞。

3.6.2 試抽真空

將灌漿閥、檢查孔全部關(guān)閉，啟動(dòng)真空泵，觀察真空壓力表讀數(shù)，當(dāng)真空度維持在-0.06～-0.10 MPa時(shí)（壓力盡量低），停泵約1 min，若壓力值保持不變即可認(rèn)為管道密封嚴(yán)實(shí)。

3.6.3 拌制漿液

采用自動(dòng)計(jì)量的高速攪拌機(jī)拌和漿液，測(cè)試流動(dòng)度合格后放入儲(chǔ)漿罐。壓漿過程中，每一工作班現(xiàn)場(chǎng)留取不少于3組尺寸為 40 mm×40 mm×160 mm的試件。

3.6.4 壓漿

啟動(dòng)真空泵，使孔道壓力保持在-0.06～-0.10 MPa，穩(wěn)定約5 min；啟動(dòng)壓漿泵，壓力宜為0.5～0.7 MPa，最大不超過1.0 MPa；當(dāng)抽真空端有漿液流出，關(guān)閉真空泵，觀察流出漿液質(zhì)量。用流動(dòng)度計(jì)檢測(cè)流出漿液流動(dòng)度，當(dāng)流動(dòng)度滿足規(guī)范要求，關(guān)閉出漿口閥門；繼續(xù)開啟壓漿泵，保持不小于0.5 MPa的壓力穩(wěn)壓3～5 min。

3.6.5 控制要點(diǎn)

a）壓漿前對(duì)壓漿配合比進(jìn)行一次現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，包括稠度、水灰比等。

b）壓漿前采用高壓水泵清冼，以防止堵塞等現(xiàn)象發(fā)生。

c）壓漿前檢查各機(jī)具，以確保壓漿過程連續(xù)不停頓，并確保壓漿材料為新鮮的漿液。

3.7 封端

壓漿完畢即將梁頭沖洗干凈，將預(yù)制好的堵頭板固定于箱內(nèi)，然后綁扎封錨鋼筋并立封錨模板，端板垂直，經(jīng)檢查合格后即可澆筑梁體封頭混凝土，封錨混凝土通過頂板預(yù)留的槽口認(rèn)真振搗，保證錨具處混凝土密實(shí)。

3.8 成品保護(hù)

預(yù)制箱梁在預(yù)制完成后，強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后方可進(jìn)行吊裝和移運(yùn)，并做好必要的保護(hù)，避免在移運(yùn)過程中造成梁板的損壞，并在梁板存放過程中做好相應(yīng)的安全措施。

4 結(jié)論

預(yù)制箱梁標(biāo)準(zhǔn)化施工，分為鋼筋加工區(qū)、預(yù)制區(qū)、存梁區(qū)、生活辦公區(qū)。

鋼筋采用數(shù)控機(jī)械加工，大大降低了人為因素造成的質(zhì)量缺陷，提高了工作效率。鋼筋綁扎采用胎模制作后，整體吊裝入模；預(yù)應(yīng)力施工采用智能張拉壓漿系統(tǒng)，減少了人為操作誤差，提高了梁板施工質(zhì)量。

通過標(biāo)準(zhǔn)化施工，消除了預(yù)制梁板的質(zhì)量缺陷，大大提高了梁板的內(nèi)在和外觀質(zhì)量。為今后預(yù)制箱梁施工提出了很好的指導(dǎo)意義。