钢筋混凝土箱梁预制安装实施细则

张家港大桥预应力组合箱梁预制、安装施工实施细则一、工程概况张家港大桥为双幅上下行分离式大桥，主桥是挂蓝悬浇箱梁，引桥是25m预应力组合箱梁预制、安装。单跨引桥上下行桥各有4榀箱梁，在桥的西侧即0#~7#墩共7跨，56榀箱梁；在桥的东侧即10#~15#墩共5跨，40榀箱梁；全桥共计96榀。预制箱梁底宽100cm，中梁顶宽240cm，边梁顶宽285cm，箱梁中心高140cm，箱梁跨中腹板、底板厚度为18cm，在梁端腹板、底板厚度加厚，由25cm渐变为18cm，箱梁钢束分为正负弯矩预应力束，其中中跨和边跨连续端正弯矩预应力束设N1、N2、N3号钢束，于箱梁中心线对称布置，共6束预应力束，N1号钢束为3Фj15.24，N2、N3号钢束为4Фj15.24；边跨非连续端的N1号钢束为4Фj15.24，N2、N3号钢束为5Фj15.24；顶板设负弯矩预应力束。最大箱梁重即边跨边梁重73.372t，其他箱梁重量分别为：中跨边梁为72.54t，中跨中梁为66.07t，边跨中梁为66.66t。二、预制场选择2.1箱梁预制场地布置根据现场环境及工期要求，在大桥东西两侧平行桥轴线分别设东西两个预制场。其中西岸设5条台座，东岸设4条台座，台座在钻孔桩完成后即开始修建。西岸布设一台35m³/h搅拌站，东岸布设一台50m³/h搅拌站。预制场地的原地面处理与轨道基础一起进行处理，采用灰土填筑，再铺15cm碎石，再浇注10cmC25砼，底座上铺设钢板作底模。场地内设置35m跨墩龙门吊。西岸预制场先进行河塘清淤回填到原地面高程再进行24~40cm6%石灰土填筑、铺碎石和底板砼浇注。东岸预制场先进行原地面掺灰处理后再24~40cm6%石灰土填筑、铺碎石和底板砼浇注。西岸搅拌站建设1个月必须完成即2004年6月1日~2004年7月28日。根据下部结构的施工工期，箱梁具备安装条件是在下部结构开工后36天，即2004年6月30日。预制箱梁必须在安装前10天，即2004年6月15日之前，在现场台座数量较少的情况下，为了缩短台座周转时间，提高箱梁砼早期强度，砼配合比按砼3天强度达到设计强度的90%。，即砼浇注后3天进行张拉，同时台座设1.3cm预拱度。每榀箱梁台座清理与钢筋绑扎必须在1天内完成。模板支立，砼浇注必须在1天内完成。张拉灌浆在24小时内完成，箱梁预制从台座清理到箱梁起吊总计时间为7天，台座周转期按7天考虑，因此每个月，每台座可完成4次周转，每个月共可预制20榀箱梁，56榀箱梁需90天，即2004年8月1日~2004年10月31日。东岸预制场箱梁预制安装：预制开始时间为2004年6月10日，安装在下部结构开工后36天，即2004年7月25日，台座周转与西岸相同，每月可完成16榀箱梁，40榀箱梁共需75天。即2004年7月25日~2004年10月10日。2.2施工工艺流程原地面25cm掺5%石灰土地面处理场地平整及翻晒清表24~40cm6%石灰土填筑15cm碎石填筑10cmC25钢筋砼浇筑测量放样砼底模浇注底模钢板安装侧模试拼检查验收开挖排水沟底模端头开挖C25砼浇注预埋件埋设底模钢板加工侧模加工排水沟砌筑2.3施工方法施工中将参照设计文件提供的反拱度值，结合实际施工和生产性试制梁的情况，确定箱梁的预拱度值。为防止地基的不均匀沉降，在箱梁预制的过程中，应经常观测底模的沉降，若发生不均匀沉降，应立即进行修整。三、箱梁预制3.1模板配置侧模采用整体精制定型钢模板，与相应的支架形成整体。25m箱梁边梁与中梁侧模加工4套。端模用10mm钢板加工，内模采用拼装式定型钢模板。3.2箱梁预制施工工艺流程预应力砼箱梁预制施工工艺流程框图施工准备底模铺设侧、端模安装钢筋绑扎，波纹管安装内模安装底板混凝土浇注肋板混凝土浇注顶板混凝土浇注模板拆除混凝土养护侧、端模加工钢筋加工内模加工内模底板下料人孔模板安装内模顶板下料人孔模板安装3.3主要施工方法3.3.1钢筋绑扎钢筋在钢筋加工车间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。箱梁钢筋直径≥12mm的接头采用焊接，钢筋直径12mm时接头采用绑扎，焊接及绑扎长度均需严格执行《公路桥涵施工技术规范》。波纹管固定钢筋按设计位置进行固定，以保证预应力钢束的位置，同时起到控制肋板钢筋间距的作用。钢筋的保护层，内外侧采用塑料四角垫块，在绑轧钢筋时同步垫放。3.3.2模板制作安装1）内模制作安装箱梁内模为拆装式定型钢模板，模板底片为拆装方便的卡口形式，浇筑地板混凝土时，内模底板不封死，中间留20～30cm间隙。内模顶板上每隔3～5m预留混凝土下料口，待底板混凝土浇筑完成后封闭。内模内壁加焊筋板，模板支立后用定长的[8进行支撑，保证混凝土浇筑时模板不变形。为防止砼浇筑过程中内模上浮，每节内模采用压模扁担压紧，压模扁担采用[10槽钢，扁担两端采用拉钩固定在事先预埋在场地砼中的拉环上。内模拆除时，先用拆除内撑，再拆除内模模板。2）箱梁外模制安为使外模拼装快速、方便，同时保证箱梁外观质量，外模采用5mm钢板加工而成，其支架由槽钢和角钢焊接而成。25m箱梁外模共分4节，其中3节长度6.0m，1节长度6.94m。30箱梁外模共分五节，其中4节长度6.0m，1节长度5.94m。每节加工形状与箱梁外部尺寸相吻合。端头模板采用厚10mm钢板加工，形状与箱梁端部形状相同。3）模板施工注意事项1）模板必须保证足够的刚度、强度和稳定性，保证箱梁各部位形状、尺寸符合设计要求。2）模板分块合理，拆装方便，并充分考虑模板的周转率和适应性。3）模板表面应光洁、无变形，接缝严密、不漏浆。4）在同一结构中采用同一类型的脱模剂，不得使用废机油。5）模板应定位准确，不得有错位、上浮、涨模等现象。6）模板挠度：外模不应超过两支点距离的1/400，内模不应超过两支点距离的1/250。7）钢模板的面板变形应不超过1.5mm。3.3.3预应力波纹管安装箱梁预应力管道采用预埋波纹管，波纹管采用成品镀锌钢波纹管，负弯矩束扁波纹管壁厚应不小于0.35mm，正弯矩圆波纹管壁厚不应小于0.30mm。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。波纹管通过定位钢筋固定，用大一型号的波纹管作为接头，两端用封箱带包裹。波纹管安装过程中避免弯折，以免波纹管开裂破坏。同时防止电火花灼伤波纹管。锚具用螺栓固定在封头钢模板上，其定位偏差必须符合设计规定。3.3.4混凝土浇筑预制箱梁坍落度9～11cm的混凝土浇筑，混凝土由50m3/h的搅拌站拌制，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：底板肋板顶板混凝土纵向浇筑顺序：由一端向另一端逐渐分层斜向浇筑。顶板混凝土横向浇筑顺序：由外侧向箱梁中心线浇筑。混凝土采用插入式振捣棒振捣密实，振捣时不得触及波纹管。混凝土浇筑完成后覆盖并洒水养护。抗压试件和弹模试件放在箱梁顶板处进行同条件养生。1）配合比①混凝土配合比应以质量比计并通过设计和试配选定。配制的混凝土拌和物应满足和易性、凝结速度等施工技术条件，制成的混凝土应符合强度、耐久性等质量要求，提高混凝土的和易性不应采用加大砂率和水泥的方法，混凝土强度不宜配制过高。②混凝土拌和物的坍落度根据施工条件决定，取9～11cm。③混凝土应在试配时做弹性模量试验，以满足设计对砼静抗压弹性模量的要求。根据龙门吊运转速度、搅拌站的搅拌能力以及施工振捣时间等因素，要求砼有一定的缓凝时间，要求缓凝时间不小于5小时；砼浇注采用吊斗工艺。要求砼应具备流动性好、缓凝、高强等特点，配合比设计要求如下：配合比设计：C=479kg/m3W=163kg/m3W/C=0.34塌落度9~11cm配合比为0.34：1：1.21：2.56，外加剂用量5.27kg/m3，缓凝时间为5h。R3=45.2MPa，R28=65.7MPa。（1）原材料：水泥选用嘉兴京阳普硅42.5#；砂：江西赣江中砂，细度模数ρ=.2.8；碎石：江苏宜兴5mm~31.5mm连续级配；外加剂：江苏博特新JM-II。（2）流动性要求：坍落度要求在9cm-11cm之间（3）缓凝性能要求：根据每次浇筑方量以及浇筑强度，要求初凝时间≥5h；2）混凝土拌制和运输①拌制混凝土应按批准的配合比进行施工，各种衡器应准确，对骨料的含水率应经常测试，根据含水率调整水的用量。②混凝土应保证充分的搅拌时间，搅拌时间为90秒。③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。3）混凝土的浇筑振捣和拆模①对钢筋、预埋件、波纹管、混凝土保护层厚度及模板进行检查并经过批准后，才能浇筑混凝土，浇筑前必须清除模板中的杂物。②在浇筑过程中应检查混凝土的均匀性和坍落度。③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、预应力钢材锚固钢筋密集部位，应特别注意振捣。④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。⑤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。⑥混凝土初凝后，模板不得振动。⑦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。⑧混凝土在达到设计强度的80%或经过监理工程师同意后方可拆模，拆模时防止损伤混凝土。⑨拆模后注意混凝土养护。3.3.5预应力施工1）钢绞线经检查确认合格后，计算下料长度，用砂轮切割机分批下料，编号成捆运送到施工现场。在确保锚垫板位置正确、孔道内畅通、无杂物后进行人工穿束。2）张拉力控制：张拉应力控制过程：00.1δk0.2δkδk(持荷5min)3)钢绞线张拉①张拉前准备工作张拉前检查千斤顶、油泵、压力表是否完好、配套。②检查锚具的位置，张拉顺序：N1N2N3，两侧同时对称张拉。③张拉程序预应力施工要同步、对称张拉。按设计要求，箱梁混凝土须达到设计强度的90%和弹模达到100%后才能进行张拉，张拉时采用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。钢束张拉时应用伸长量进行对照校核，钢束标准伸长量如后表所示。实测伸长值与理论伸长值的差值应控制在±6％以内，否则应暂停张拉，提出解决方案，待工程师审查批准后方可继续张拉。4）箱梁上拱度的观测预制箱梁张拉完毕后应注意观察梁跨中1天、3天、7天、14天、30天、60天的上拱值并作好记录，绘出其变化曲线，并和理论计算值（如下表所示）比较，若差值超过±20％，应暂停张拉，查明原因并提出有效的解决方案，并征得工程师审查同意后方可继续施工。5）预应力孔道灌浆及封锚预应力钢束在张拉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不大于0.4，具备足够的流动性，水泥浆内应根据试验掺入适量的减水剂和膨胀剂。水泥浆28天抗压强度不低于50Mpa。将配制好的水泥浆从压浆孔中注入，直到加一端流出泥浆的稠度和压浆口泥浆的稠度完全相同为止。水泥浆强度达到40Mpa时，箱梁才能进行吊装。3.3.6箱梁存放本工程由于预制场场地有限，不设存梁场，采取边预制边安装的方案。四、箱梁安装箱梁安装采用跨墩龙门吊进行安装。4.1龙门吊配置配备2台龙门吊，净跨距为35m，额定吊重40吨/台，起吊净高度11m。2004年2月底前制作完成。4.2龙门吊制作安装4.2.1龙门吊设计：龙门吊由生产厂家设计，厂家必须提供龙门吊试验大纲及结构图纸、计算书（包括结构受力、倾覆稳定等）等。每台龙门吊主梁下挂设一根I25轨道梁上安装一个5t的电动葫芦，以作安装、拆卸模板和浇筑混凝土用。4.2.2钢轨布设龙门吊钢轨布设范围内清淤、清表、回填，原地面较干处压实，较湿处路基翻松25cm,晾晒后加5%石灰处治并用压路机压实，密实度达到87%以上。铺设一层25cm夺取的5%石达处治土并用光轮压路机压实，密实度达到90%以上。在回填压实后的地基上沿龙门吊走向铺设40cm厚、顶宽1.2m、粒径6～9cm的碎石基础，在碎石基础上每50cm铺设一根1.2m长的道木，道木铺设时由测量调平，然后