预应力现浇箱梁施工工法

'预应力现浇箱梁施工工法前言随着国民经济快速发展，交通和建筑业突飞猛进，目前我国无论是公路、铁路还是城市立交桥梁，均采用预应力箱梁结构。在设计、施工、检验等技术领域都趋向成熟，积累了一定的宝贵经验。1、特点预应力箱梁结构由模板成型钢筋绑扎与预应力孔（道）布置，混凝土浇筑，预应力施加四部分组成。预应力箱梁结构具有跨度大，施工方法灵活，结构刚度大，抗震能力强，行车舒适，外形美观等一系列优点而被广泛采用。近年来由于不断地采用新技术、新工艺、新材料，从而使上述优点更为突出。2、适用范围公路、铁路、城市立交桥梁、水利等基础建设设施领域。3、工艺流程地基处理支架搭设拼装底模侧模预压调整底模标高绑扎底板腹板钢筋、安装波纹管安装芯模绑扎顶板钢筋、安装波纹管浇筑砼养　护拆芯模张拉、压浆落架拆模模板制作定高程平面位置钢筋加工波纹管加工试块制作压试块防撞墙施工4、施工要点4.1地基处理　在原有地基整平压实后，上铺30cm左右宕渣，在宕渣上浇筑15cm的C20砼，进行场地硬化。 4.2满堂支架搭设及底模铺设　本支架采用“碗扣”式满堂支架，以箱梁的面积、重量、高度以及箱梁的荷载分布为依据，以能满足施工需求，又能经济适用的原则来确定支架纵、横向立杆的间距尺寸，为确保支架的整体稳定性，在每四排横向立杆和每六排纵向立杆各设置一道剪刀撑。在场地硬化后，按照施工图纸进行放线，纵桥向铺设好支垫钢板，便可进行支架搭设，支架搭设好，高度不足部分可用可调顶托来调整支架高度或拆除模板用。碗扣架安装好后，对于箱梁底板部分，在可调顶托（盘）上根据支架预压所测值（可选用≥1.0cm以上厚度的模板和8×10cm、10×10cm、10×12cm规格的方木，但必须以厚度面竖放，增加刚度，底板两端各悬出50cm）。对于翼缘部分，钢管架直接搭设到翼缘底在顶托上仍铺设与底模同样规格的方木。翼缘的坡度可用木楔型来解决，接触要紧密。支架底模铺设后，测放箱梁底模中心及底模边角位置和梁体横断面定位。底模标高＝设计梁底+支架的变形+（±前期施工误差的调整量），来控制底模立模。底模标高和线形调整结束，经监理检查合格后，立侧模和翼板底模，测设翼板的平面位置和模底标高（底模立模标高计算及确定方式类同箱梁底板）。底板、侧板、翼板每段一次拼装，侧板压在底板上，接缝为水平缝，翼板与圆弧侧板接缝为垂直缝，底板以路中心向两边安装，顺桥放置，侧板模横向放置。4.3满堂支架预压　支架预压的目的：4.3.1消除地基非弹性变形和支架非弹性变形的影响，有利于桥面线形控制。4.3.2检查支架的安全性，确保施工安全。为获得支架在荷载作用下的弹性变形数据，确定合理的施工预拱度，使箱梁在卸落支架后获得符合设计的标高和外形，应进行沉降观测。预压只对箱形部分的底模和支架进行，取梁体箱形部分自重的130%作为预压荷载，用编织袋装砂作预压材料，（也可用水箱或钢材），砂袋的堆积高度按梁体自重分布曲线图变化取值，从而使预压荷载的分布与梁体荷载的分布相吻合。沉降观察点宜设在跨径的1/4、1/2、3/4处的底板上，每处在横向设3个点，共9个点，观测其卸载后的回弹值并做好记录。加载级数宜分为五个阶段，即25%、50%、75%、90%、100%，试验前做好原始标高记录，试验时每级加载测试3小时内的沉降值，卸载分四个阶段进行，分别测量卸载后的回弹值。加完载后直至沉降稳定。（即加载100%预压荷载并持荷24小时后要再次复测各控制点标高，如果加载100%后所测数据与持荷24小时后所测数据变化很小时，表明地基支架已基本沉降到位，可卸载）。4.4内模　芯模采用九夹板定型模，采用小圆杆、方木等固定，内腹板采用PVC套管φ12拉杆，边腹板采用内支撑固定。为防止斜腹板内侧模上浮，侧模可用钢丝拉于骨架钢筋上。在每孔内模的顶部中央位置可设置一个1m×1.5m的人孔，以方便内模运出，内模拆完后应及时铺设人孔底模，调整加强该处钢筋，并浇筑混凝土。4.5支架及模板的拆除　拆模时间按规范执行，非承重侧模在砼强度能保证其表面及棱角不致因拆模而受损时拆除，底模待预应力张拉灌浆完成后拆除。4.6钢筋绑扎与波纹管固定 钢筋在专门的加工场地内下料制作成半成品，运至桥跨处，用吊机吊至现场底模或工作平台上，严格按施工要求绑扎，焊接成型，各种预埋件包括预应力束及波纹管、锚具等应按图纸提供的位置提前设置好。在绑扎底板及顶板层钢筋时，要用φ16mm钢筋焊成的小马凳（为防露筋，应在马凳钢筋底部垫上垫块，支撑垫块宜采用塑料垫块，垫块纵、横向间距为1m，并呈梅花型布置），确保绑孔钢筋网层的标高准确。波纹管在绑扎完腹板钢筋后穿入腹板钢筋内，波纹管使用前要进行外观质量检查和密封性试验，检查合格后波纹管才能使用。安装过程中避免弯曲，以免波纹管开裂破坏，波纹管宜采用φ6钢筋点焊或固定井字架进行定位，其间距50cm，并绑扎牢固。同时防止电火花灼伤波纹管，锚具用螺栓固定在封头钢板上，其定位偏差必须符合设计规定。并且定位钢筋按设计位置进行固定，用卡口式套管接长波纹管，并按要求对接头进行密封处理。整体上要顺滑，保证预应力钢束在梁长方向和梁宽方向的位置准确，符合设计和规范要求。4.7混凝土浇筑箱梁混凝土采用拌和站集中拌制，搅拌车运至桥位处采用混凝土输送泵送至浇筑部位，浇筑方向应由低处向高处进行。浇筑方式采用先浇底板，再浇腹板，最后浇筑顶板。浇筑腹板混凝土时，为防止混凝土下落流动时，从侧模内翻浆至底板混凝土内，此处混凝土的坍落度应适当降低2－3个，振捣时更不宜过振。混凝土卸料时要均匀铺开，严禁集中卸料，入模的混凝土宜用30、50插入式振捣器振捣，振捣器与侧模应保持5~10cm的距离，应避免振动棒碰撞模板、波纹管和其他预埋件。钢筋密集区、梁端锚固区时尽量采用30振捣棒振捣。初始阶段浇注速度不宜过快，一般控制在30~40m3/小时，必要时可适当放慢浇筑速度。混凝土浇注时安排专人在钢绞线两端对其进行拖动，防止渗漏进来的浆堵塞孔道，影响张拉。4.8预应力钢铰线（下料穿束）预应力筋的孔道宜采用预埋塑料波纹管，其接头用胶带密封，不脱落。对于曲线孔道，按坐标放线，做到准确、平缓、不折角。钢铰线的制束，在现场配制,其配料长度根据设计要求，并另加施工设备工作长度，锚垫板，限位板的厚度，进行下料，采用断料锯切断。不得使用氧割及电弧切割，下料完后将每一束用铁丝绑扎并贴上胶布，编号使用，穿束时钢束端头套在塑料（或钢制）索引器内，以便于穿束，穿束完毕后应检查波纹管是否有脱口，变形等破坏现象，若有应处理好。4.9预应力张拉前的准备工作通过实验测出钢绞线的实际弹性模量值Ep，并以此计算钢铰线的延伸量。再通过实验确定梁体混凝土的强度达到设计要求的张拉强度时，方可进行张拉。4.10预应力张拉张拉控制应力和张拉程序按设计要求及根据锚具的特性进行张拉。张拉的方法按规范和设计办理，张拉至初应力，用钢尺量取初始读数，并做好记录。张拉过程中两侧应保持对称同步。以使梁体受力均匀、同步，不产生扭转、侧弯及混凝土产生超应力。 并注意张拉安全，千斤顶后严禁站人，当拉至50%时应注意倒顶。考虑到管道摩阻和锚具的回缩所造成的预应力损失，应超张拉5%以便补偿。张拉到105%时应持荷5分钟，再回油卸顶。预应力张拉采用应力应变双控制，以应力控制为主，实际伸长值为校验。4.11孔道灌浆张拉封锚完成后，应即刻压浆。并做好试块和压浆记录。劳动力资源配置表（每班）序号施工工序司机起重司机木工钢筋工混凝土工电焊工起重工辅工技工指挥施工员电工测量1场地平整812222支架搭设4103模板安装21844钢筋加工绑扎218655波纹管2226混凝土浇筑221047预应力张拉458支架拆除410注：后张预应力箱梁结构施工，其劳动组织形式与数量主要取决于工程量与结构复杂程度。机具设备配设表机具名称数量备注混凝土输送泵2台混凝土运输车8台6立方米吊车1台25吨振捣棒30支插入式坍落度筒3只试块模具4组张拉/压浆设备4套/2套钢筋加工设备2套木工加工设备1套电焊机6台注：预应力箱梁施工机具、设备、数量主要取决于工程量与结构复杂程度和运距。质量要求1、保证项目①严格按《混凝土结构工程施工质量及验收规范》（GB50204－2002），《市政道路（桥梁、排水管渠）工程质量检验评定标准》CJJ1(2、3)－90，《工程测量规范》（GB50026－93 ），《建筑施工扣件式钢管支架安全技术规程》（JGJ130－2001），《混凝土结构设计规范》（GB50010－2002），《钢筋焊接及验收规范》（JGJ18－2003），《公路桥涵施工技术规范》（JGJ041－2000）等有关规范办理。②模板采用质地良好的大模板（足够的强度、刚度和稳定性）。标志性省、市或国家重点工程的重点部位有较大影响的工程，应对模板进行静电喷涂处理，确保箱梁外观质量。③绑扎钢筋接头搭接长度：受拉区Ⅰ级钢筋30d，Ⅱ级35d，受压区Ⅰ级钢筋20d，Ⅱ级25d，弧焊接缝长度单面焊10d，双面焊5d。④钢筋在使用前应清除表面的浮皮、铁绣、油渍、污斑等方可使用。⑤做好钢绞线、锚具的试验检测工作。以及张拉设备的校验工作。⑥预应力张拉控制力和张拉程序严格按设计要求及根据锚具的特性进行张拉、张拉的方法按规范和设计办理。⑦波纹管按x、y轴坐标放置固定好，接头进行密封处理，整体上要顺滑，保证预应力钢束在梁长方向和梁宽方向的位置准确。⑧所有原材料进场时，应有合格证或质保书，并按规定进行复核凡不符合要求者，一律不准使用。认真做好技术复核和隐检验收工作（包括高强度混凝土的配制前必须对原材料的物理，力学性能进行严格试配，全方位地满足工期、质量、浇筑性能的要求），确保箱梁质量。⑨混凝土质量必须设置双控系统。即搅拌机盘控制与现场入模前的质量控制。2、质量保证措施①加强施工人员在各道工序中的质量意识，落实人员质量责任制，建立健全质量保证体系。②建立对原材料的检验，试验和测量检验制度。③建立工程质量三检制，其次是班组（或工序）互检制。④操作人员必须持证上岗，特殊工种操作人员必须持有效合格证上岗，才能操作。⑤组合模板的脱模剂要涂刷均匀，不得漏刷，模板表面应光洁，无变形，确保接缝严密、不漏浆。⑥模板成型前必须对模板底面高程和与支座高程、变截面线型坐标与预应力孔道坐标进行校核。⑦混凝土搅拌车的运输应满足灌注工作不间断并使混凝土至浇筑地点时仍保证均匀性和规定的坍落度。⑧对钢筋，预埋件、波纹管、混凝土保护层及模板进行检查后，才能浇筑混凝土，浇筑前必须清除模板中的杂物。⑨浇捣过程中应注意振捣，特别是箱梁的腹板，底板及顶板，预应力钢束锚固钢筋密集部位，宜用直径小的振动棒，适当延长振捣时间，（必要时可配合附着式振捣器）确保不漏振、不过振，保证箱梁的外观质量。⑩混凝土浇筑应连续进行，混凝土振捣密实，混凝土密实的标志是：混凝土停止下沉，表面呈现平坦，泛浆。⑾浇筑混凝土时应防止模板、钢筋、波纹管等松动、变形和移位。 ⑿混凝土浇筑完成，表面收浆干燥后，应及时养护和抽动波纹管内芯棒。⒀张拉前检查千斤顶、油泵、压力表是否完好，配套。⒁检查锚具的位置，确定张拉顺序，以张拉应力和伸长量进行“双控”控制，以张拉应力为主，伸长量进行校核。张拉过程中作好记录，对张拉过程中出现的滑丝、断丝等现象应及时处理，以确保张拉质量。⒂预应力钢束在张拉24小时内进行灌浆，灌浆前先用水湿润管道，再用压缩空气清除管内积水，压浆用水泥浆的水灰比要具备足够的流动性。（水泥浆内可根据试验掺入适量的减水剂和膨胀剂）⒃压浆施工不宜在高温下进行，如气温高于35℃时，适宜在夜间施工以防堵管。⒄严格材料力学性能试验。强度相同，延伸率差异较大，不是同批的材料不能同束使用。⒅在施工中应考虑锚垫板喇叭筒与波纹管的连接。安装千斤顶应做到安正与垫板方向垂直。⒆张拉前对钢束锚固部分、锚环、夹片进行彻底清理，安装夹片时要保证外露部分相同、顶面平齐。⒇根据所采用的钢束种类选择锚具。当用高强钢丝时宜采用XM型锚具，因该锚具夹片有偏转角，锚固方向为360°无间隙。当采用钢绞线时则用OVM型锚具较为适宜。(21)及时养护，且必须有足够的养护期，防止产生各种收缩裂缝。安全保证措施：箱梁工程为高空作业，为确保工程顺利进行，保证施工人员及设备和交通安全，特拟定以下安全措施：1、总体措施①认真贯彻执行“安全第一、预防为主”的方针政策，严格执行中华人民共和国安全生产法、建筑法及建设工程安全生产管理条例等法律法规和建设部颁发实施的JGJ59－99《建筑施工安全检查标准》。②加强对所有参加施工的人员进行“三级”安全教育，学习有关安全操作规程，提高大家的安全意识，增强安全观念。切实做好安全自身保护工作。③建立健全各种规章制度，制定各种安全操作规程，重要部位、特殊工序制定专项安全措施，持证上岗。④加强安全生产管理，健全安全责任制，以人为本，科学地搞好安全生产文明施工。⑤做好建筑工地消防安全工作，落实防火措施，配备消防器材，制定消防安全应急处置预案以及交通安全。2、具体措施①施工现场建立安全管理网络，设立专职安全员，处理安全和劳动保护问题及可能发生的事故、事苗。②施工人员进入现场，必须戴好安全帽和其他必要的防护用品。 ③施工现场和其他有危险的地方要设立明显的示警标志，基坑和沟槽四周要设护栏或隔离措施，夜间应有红灯示警，特别是交通要道和交叉口部位尤为重要，夜间施工，现场要有足够的灯光照明。④支架的外周边须配挂安全网，高空操作人员必须系好安全带，（操作前应进行高空作业的安全教育），特种高处作业人员应持证上岗。⑤各种机械设备、施工工具要完好，定机定人，按操作规程进行操作。⑥做好安全用电管理工作，普及职工安全用电和触电抢救知识，消除隐患，杜绝事故，电工要持证上岗。配电系统设总配电箱，分配电器、开关箱实行分级配电，开关箱装漏电保护器。⑦支架拆除顺序：护栏——脚手片（板）——剪刀撑——小横杆——大横杆——立杆件，拆除作业必须由上而下逐层拆除，严禁上下同时作业。⑧搭拆支架时地面应设围栏和警示标志，并派专人看守，严禁非操作人员入内。⑨禁止不按规定的程序和要求进行搭设和拆除作业。⑩要做好钢管支架的防电、避雷措施。不得在六级以上大风、雷雨和雪天下继续施工。环保措施：1、外露面模板一般采用复合竹胶板，减少木材的消耗，保护环境。2、精确计算混凝土的数量以免造成浪费，抹面清理出的混凝土等杂物要集中堆放集中处理，不得污染环境。3、混凝土尽量采用覆盖养护，节约水资源，施工过程中的冲洗用水尽可能循环使用。效益分析：1、增加道路面积，提高车流量，减轻交通压力，节约土地利用率，在城市交通道路中尤为突出。2、干扰、影响、噪声小，污染少。3、预应力结构具有跨度大，施工方法灵活，结构刚度大，抗震能力强，行车舒适，外形美观。4、有较高的经济效益和社会效益。'