预制箱梁施工工艺

预制箱梁施工工艺1、前言•1.1工艺工法概况•整孔简支箱梁具有受力简单、明确、形式简洁、外形美观、抗扭刚度大，建成后的桥梁养护工作量小以及噪音小等优点。1.2工艺原理在桥位附近修建箱梁预制场，预制场应包括存料区、拌合站、制梁区、存梁区及箱梁发运区等。在固定台座上安装模板、钢筋骨架，在放置预应力筋的部位留设孔道，模板安装就位后，采用泵送、龙门吊辅助工艺浇筑混凝土，待混凝土达到设计规定的强度和弹性模量后，将预应力筋穿入预留孔道内（浇筑前穿入预应力筋，并采取保护措施），用张拉机具将预应力筋张拉到设计规定的强度，借助锚具把预应力筋锚固在构件端部，最后进行孔道灌浆、封锚，完成箱梁预制。2.工艺工法特点•后张法箱梁预制施工工艺具有如下特点：•2.1箱梁预制、存放、架设采用流水作业，采用工厂化生产，标准化作业，有利于保证产品质量，减少临时施工用地，缩短施工周期，提高机具设备的使用率。•2.2采用刚外模和内模，拆装方便，施工速度快，可消除分块模板接缝处错台、漏浆、石子堆垒等质量通病，保证了梁体外观质量。2.工艺工法特点•2.3混凝土一次浇筑成型，保证了箱梁的整体性，极大的改善了梁体质量。•2.4采用龙门吊进行箱梁横移，采用两端平衡的方式保证箱梁各支点高差不大于2mm，梁体受力良好。3、工法特点•后张法预应力小箱梁预制工艺与传统工艺相比，具有如下特点：•3.1砼台座表层贴薄钢板作为底模，既保证了预制箱梁底板底面的平整度、光洁度，又增加了预制台座的周转次数。•3.2标准组合钢模板配异形角模板作为箱梁内模板，在台座下拼装成整体，整体吊装入已绑扎好腹板、底板钢筋的模内，再绑扎顶板钢筋，同时浇筑底板、腹板及顶板砼的工艺，从根本上避免了采用木模板施工生产的诸多问题，不仅保证了预制小箱梁内腔的几何尺寸，而且缩短了每片梁的作业时间，同时也节约了施工成本•3.3小箱梁预制、存放、架设流水作业，工厂化生产，减少了临时施工用地，缩短了施工周期，提高了机具设备的使用率。4、适用范围•本工法适用于施工场地狭小、工期紧张、单价较低、施工跨度在20－40m范围内斜腹板小箱梁的预制。5、工艺原理•在预制台座上浇筑斜腹板预应力小箱梁砼，待砼达到设计或规范要求的强度后，张拉、注浆，当注浆强度达到设计或规范要求后，将小箱梁移至存梁区集中存放。6、施工方法•6.1采用整体侧模以消除梁体混凝土表面接缝，箱梁模板结构设计合理，方便实用，具有良好的刚度、强度和稳定性；反拱及预留压缩量设置合理；内模采用预拼后吊装就位，分段拆除，安装、拆模工艺便捷。•6.2钢筋采用底腹板钢筋和面筋分别集中绑扎后整体吊装就位；采用抽拔橡胶棒成孔，通过定位网定位的成孔工艺，管道摩阻控制良好。•6.3采用龙门吊-料斗输送混凝土及合理的浇筑程序，侧振和插入式振捣配合的振捣工艺，保证梁体一次成型的浇筑质量，浇筑时间控制在6小时之内。•6.4采用高性能管道灌浆料和真空压浆工艺，提高了管道密实性，有利于保证预应力筋的耐久性。•6.5采用整体提梁或滑移梁工艺，避免箱梁扭转变形，保证结构移运过程中的安全。•6.6箱梁静载试验装置采用地基梁和加力架组合结构，能够满足箱梁抗裂、重裂和破坏试验。7、施工准备•7.1制梁台座设计7.1.1制梁台座应有足够的强度、刚度、稳定性，满足所预制产品的技术指标要求。7.1.2台座结构构造设计应满足箱梁施工作业及设置预拱度等要求，台座结构变形限制应满足桥梁设计及相关技术要求。•7.1制梁台座设计7.1.3设计荷载包括箱梁结构自重、模板重量、台座自重以及施工荷载等，超载系数宜取1.1。制梁台座结构及基础按以下工况的最不利情况进行设计：①浇筑梁体完毕尚未张拉时，设计荷载均布于制梁台座上；②台座上混凝土梁张拉完毕尚未提梁时，箱梁结构自重荷载集中作用于制梁台座两端。7.1.4台座基础设计应符合现行《建筑地基基础设计规范》（GB50007）相关规定。7.2存梁台座设计7.2.1存梁台座可以采用桩基础、扩大基础等类型，应根据地基承载力情况而定。7.2.2存梁台座应满足梁体对沉降差要求。7.2.3存梁台座设计荷载包括箱梁结构自重、台座自重，存梁台座应按照两端承重设计，超载系数宜取1.1。•7.2存梁台座设计7.2.4存梁台座的结构高度应根据移梁、搬梁方式和预应力作业条件确定。7.2.5台座基础设计应符合现行《建筑地基基础设计规范》（GB50007）相关规定。7.3地质勘察7.3.1制梁场选址后，应按照场地的布置情况对制梁台座、存梁台座所在区域进行地质勘探，为制、存梁台座、移梁、龙门吊轨道设计提供技术参数。•7.3地质勘探7.3.2工程地质资料应包含以下内容：1）场地范围内的地层分布，分析和评价地基稳定性和承载力。2）对需要进行沉降计算的建筑物，提供地层相应的参数。3）地基和基础设计所需的其他资料。7.4模板设计7.4.1模板必须具有足够的强度、刚度和稳定性，能可靠地承受施工过程中可能产生的各项荷载，保证结构物各部形状、尺寸准确。7.4.2模板板面要求平整，接缝严密不漏浆，装拆容易，施工操作方便，保证安全。•7.4模板设计7.4.3模板设计荷载包括模板、支架自重；新浇筑混凝土的重量、施工人员和施工材料机具重量、振捣混凝土时产生的荷载、新浇混凝土对侧面模板的压力、倾倒混凝土时产生的水平荷载、其他可能产生的荷载（冬季保温设施荷载等）。•7.4模板设计7.4.4模板应进行强度和稳定性计算，验算倾覆稳定系数不得小于1.3。7.4.5模板宜优先选用整体式模板。投入使用前，模板应按照有关技术条件要求进行验收，验收合格后方可投入使用。7.5设备选型7.5.1根据梁场规划和生产工艺要求结合企业资源情况进行设备配置。7.5.2混凝土拌合、输送设备应满足高性能混凝土对机械设备的要求，并应符合施工工艺组织要求。•7.5设备选型7.5.3移运梁设备应结合工艺布置及企业资源情况综合考虑。（现场可考虑用自有龙门吊）7.5.4钢筋加工等常规设备以满足生产进度需要并结合企业资源，按适当先进的原则选配。（现在要求钢筋数控加工设备，以满足生产要求）7.6材料验收储存7.6.1箱梁生产根据企业应制定的物资管理制度，对首次进场的原材料进行全项检验，检测结果必须符合相关技术标准要求。•7.6材料验收储存7.6.2正常生产中的原材料日常检验的项目、频次符合产品标准的要求。同时必须做好混凝土耐久性所用原材料（水泥、砂、石、掺合料、外加剂）的检验，砂石的碱活性在0.1%-0.2%范围内，应对所有原材料的碱含量进行检测，而且混凝土中总碱含量不得超过3Kg/m3。8、施工工艺流程及操作要点8.1施工工艺流程：穿胶管拆端模拆内模拆模板连接件压试件梁体预张拉拆外模初张拉移梁梁体自然养护终张拉压浆封锚成品检测压试件试件制作提梁装车拆通风孔预埋件拆吊装孔预埋件底腹板钢筋绑扎吊装底腹板钢筋安装外模吊、装内模安吊装孔预埋件钢筋下料、制作顶板钢筋绑扎安装调整底模安装支座板安装模板连接件混凝土拌合混凝土灌注试件制作梁体蒸汽养护养护棚就位安装端模吊顶板钢筋安装通风孔预埋件内模清灰、涂脱模剂端模清灰、涂脱模剂底模清灰、涂脱模剂外模清灰、涂脱模剂压试件压试件•8.2操作要点8.2.1钢筋工程8.2.2模型工程8.2.3混凝土工程8.2.4预应力施工工艺8.2.5管道压浆8.2.6封锚8.2.7箱梁横移及存放8.2.8箱梁静载试验一、梁体钢筋绑扎箱梁钢筋分底腹板钢筋和顶板钢筋两部分，钢筋按照施工图纸的规格加工好后，分别在底腹板，顶板钢筋绑扎胎卡具上绑扎成型。对应腹板处的顶板钢筋纵向拉筋暂时不进行绑扎，待吊装就位后再进行该部位的连接加固工作。顶板吊装到位后安装腹板与顶板倒角钢筋，并将底腹板钢筋与顶板钢筋进行连接绑扎。二、箱梁底、腹板钢筋绑扎胎卡具1)纵向和横向钢筋的间距按照图纸设计要求，在角钢竖直面的肢上割30×30mm的槽，将钢筋卡在槽里，以保证钢筋的绑扎质量。2)为保证纵向和横向钢筋的位置正确及两侧腹板钢筋的保护层厚度满足规定的允许误差，在胎卡具的两外侧底边分别焊一根75×6mm角钢，用其竖直肢作支挡，在绑扎时，将横向筋的弯钩及腹板箍筋贴紧此肢背，即可保证钢筋的正确位置及外侧钢筋的整齐。3箱梁顶板钢筋绑扎胎卡具1）胎卡具的主体是用50×30mm方钢焊接而成。根据顶板钢筋的截面形状，在绑扎胎卡具的底部加焊长短不等的支腿，使作业平面符合设计要求。箱梁顶板钢筋绑扎胎卡具见图3。三、箱梁顶板钢筋绑扎胎卡具2）顶板顶层钢筋的高度控制在胎卡具的两外侧面，按翼板钢筋的高度，间隔一定距离焊等高的短方钢，短方钢的顶面即是钢筋高度；在胎卡具两端按翼板钢筋设计坡度焊高度不等的短方钢，在短方钢的顶部焊一通长钢筋，即是顶板顶层钢筋的高度。3）顶板钢筋间距的控制顶板钢筋间距控制采用在胎卡具上用Φ5mm高强钢丝作成“U”形卡，然后按图纸设计间距要求焊在胎卡具的相应位置，在绑扎时将钢筋正好卡在“U”形卡内。四、箱梁钢筋吊具1)箱梁钢筋面积大、重量大,要求吊具具有较大的刚度，起吊时吊具及钢筋不得发生过大变形，吊具须具有通用性既能起吊梁体底腹板钢筋又能起吊顶板钢筋。2)吊具的结构形式采用工字钢桁架结构，根据吊架的受力情况采用不同型号工字钢。吊架上每隔2m悬挂一吊钩，起吊时钢筋笼表面穿入钢管以分散集中力。五、预应力管道制孔1）胶拔管及接头处理制孔使用高压胶拔管，胶拔管内穿7φ5的钢绞线作芯棒。跨中采用内径比胶拔管外径大5mm、厚度为0.5mm、长度为300mm的短铁皮管套接，套接处必须用封口胶缠紧，并用扎丝扎紧。2）管道定位采用钢筋定位网法，控制张拉管道位置不超出设计位置，为此将定位网焊接在箱梁的钢筋上，间距为0.5m。定位网片安装完毕后，将胶拔管穿入设计位置，待底腹板钢筋吊入制梁台位后，再全面检查并细调橡胶管，使其完全满足设计要求。3）拔管拔管时间与混凝土强度等级、水泥品种及气温有关。拔管过早则混凝土容易塌陷或造成孔道变形，拔管过晚则可能拔断胶管，因此拔管应在混凝土初凝之后、终凝之前进行。拔管时应用手触压检查箱梁顶板混凝土强度，若不留凹坑即可开始抽拔胶管。抽拔胶管应先试拔，即胶管拔出后孔道壁光滑，孔道内无落沙或残渣，孔道不发生变形及塌孔。胶管上不附着湿水泥浆即可。拔管顺序应先拔芯棒，后拔胶管；先拔下层胶管，后拔上层胶管；先拔浇筑梁体的起始端，后拔浇筑梁体结束端。拔管采用卷扬机抽拔。胶管端部系钢丝绳的部位应包裹麻袋片或胶皮，防止钢丝绳损伤胶管，同时应避免在管道口系钢丝绳。每次拔管数量最多不超过2根。一、工艺流程：1)安装顺序：底模清理—支座板（防落梁）安装—底、腹板钢筋安装—侧模安装—内模安装—端模安装—顶板钢筋吊装—桥面预埋件安装2)拆除顺序：拆除端模—拆除内外模联结件—拆除内模—拆除联结件—拆除外模二、模板分底模、外侧模、端模和内模四部分。底模分块制作，整体安装使用。沿纵向按抛物线预设反拱，根据设计要求预留反拱度及压缩量，模板平整度达到设计要求。国内大体积预制梁施工内模系统由走行机构、液压系统、内模板三部分组成。内模采用液压自动缩放内模，整体抽拔式方案。端模为大块钢模板，用螺栓与侧模板、内模板、底模板进行连接，侧模、内模、底模间的间隙用密封条填充。三、液压内模安装及拆除工艺内模安装首先是内模预先在拼装平台上分节拼装，然后逐节连接成一个整体，用两台龙门吊整体吊装就位。将内模整体吊入台座上底腹板钢筋骨架内，将台车上的螺杆撑杆支撑于预留孔中（箱梁底板泄水孔），使内模稳定安装于底模上。液压内模采用分段拆除，其主要步骤如下：①取下所有撑杆，启动下模油缸，收起两侧下模；②启动两侧边模油缸，收起边模；③启动垂直油缸，降下顶模；④旋出螺旋顶杆，模板整体降到轨道上，拉出箱梁。一、原材料选择水泥、粉煤灰、砂、石、和外加剂均按《高性能混凝土暂行技术条件》规定的试验方法进行了测试及按规定的试验方法进行检验，其性能和品质试验结果符合设计相应规定，可以用于C50预应力混凝土的配制。二、混凝土配合比设计1)混凝土配合比设计应满足设计要求。在进行混凝土拌合物性能试验前，首先进行混凝土配合比设计参