预制箱梁标准化施工工工法

预制箱梁标准化施工工工法九江大桥北引道2号合同段在贯彻落实管理处精细化施工管理理念中，精心组织，科学合理施工，通过在箱梁预制生产过程坚持一系列的细节操作，实现了预制施工场地环境整洁，标准化的管理，施工作业流程精细化，在确保了工程质量和安全生产的条件下，箱梁预制施工由标准化施工转入工厂化施工，同时也树立了箱梁预制施工的典范。标段设1座大型拌和站(配置HZS50G11.1混凝土搅拌站1个和2台750L搅拌机,315KVA变压器1台和120KW发电机组)及1个大型预制场。拌和站、预制场一起布置在K29+970～K30+090路基右侧外200m×120m范围内，在场内布置30个箱梁预制底座和4个钢筋制作台座及相关配套生产设施和生活设施。满足梁体的预制和工程进度要求，并在预制场内配置1台龙门吊和3台门机、汽车吊4台、发电机组2台，安装模板、浇注混凝土采用门机,移梁采用龙门吊运。负责全线桥梁等结构物的混凝土制造、钢筋制作和梁体的预制。本合同段共有预制25m小箱梁729片。3适用范围本工法适用于公路、市政、铁路工程中各类预应力箱梁就预应力空心板的生产。4工艺原理在后张拉预应力箱梁的生产中，通过对预制场地标准化的规划、施工，可大量减少各个工序环节中间时间。采用先进的抽拉式折叠钢箱梁内膜施工，加快了内膜的安装和拆除速度，采用长线抽拉法将内模从长线台座的两端集中抽出，可缩小台座的间隙，增加构件预制场生产能力，降低台座建设费和钢绞线损耗。通过钢筋绑扎定位模具定位，钢筋绑扎过程中，可以保证钢筋的位置准确。存梁区钢筋笼滚焊机顶板钢筋加工区腹板及底板钢筋加工区台座、箱梁加工区台座、箱梁加工区龙门吊轨道龙门吊轨道施工便道工地办公室、实验室、生活区通道钢筋笼焊接、加工、存放区钢筋加工区钢筋棚拌和站砂、石存放区钢筋加工区图1场地布置示意图5施工工艺流程及操作要点5.1箱梁施工工艺流程（图2）图2后张法预应力砼小箱梁施工工艺框图后张法施工方案报工程师审批浇筑台座和预制场地自检并报工程师批准普通钢筋成型、设置芯模自检并报工程师批准架设模板自检后报工程师批准砼浇筑砼养生、抽拔芯模、清理孔道砼强度自检并报工程师放置预应力钢绞线用千斤顶张拉预应力钢绞线自检并报工程师灌注水泥浆，安装堵头，砼养生水泥浆，砼强度及构件尺寸检验报工程师审批水泥、钢材、石料、砼配合比设计、张拉千斤顶的校验采取补救措施构件报费报废预应力钢绞线移梁安装采取补救措施构件报费5.2操作要点5.2.1台座制作小箱梁底模采用砼浇筑，表面收光，坚固不沉陷，上面覆6mm钢板，并在端部设置穿索兜底吊梁的活动块。在台座端头2m长度范围内下设扩大基础，浇筑C25钢筋砼，钢筋为Ф22，纵模布置，间距25cm，上下两层，使台座受力均匀，与地基接触面大，用以承担梁体在张拉后梁对台座端头的集中应力,防止台座在箱梁张拉后下沉，在梁底座每隔1.2m设拉筋孔一道，底座边嵌5#槽钢，以利于支模。台座施工时，箱梁距中向下设置1.3cm预拱度，采用抛物线设置预拱度。底模平整度纵向用水准仪复测，横向用水准仪复核。为防止起拱过大，底模采用2米长钢板，钢板与钢板之间焊接连接，焊接时各焊缝之间预留间隙，（如图7所示），其接缝用磨光机磨平。图3台座示意图5.2.2钢筋加工及绑扎(1)箱梁钢筋的特点是钢筋密，弯曲多，预埋件多，施工要求高。钢筋加工的尺寸、规格严格按照图纸及规范要求进行。钢筋下料时先核对钢筋种类、直径、尺寸、数量，计算下料长度，然后用钢筋切断机截断，钢筋弯曲时在弯筋机上搭一下平台，然后按1：1的比例放大样，弯制后的钢筋经检查符合要求后挂牌存放在整洁的场地内，严防不同规格型号的钢筋混堆乱放。(2)钢筋骨架绑扎安装工艺流程：绑扎底板和腹板钢筋――布设正弯矩波纹管――绑扎顶板钢筋――布设负弯矩波纹管――安装侧模――吊装底板和腹板钢筋――安装端头板――安装内模――吊装顶板钢筋――连接顶板和腹板钢筋――调整侧模首先制作钢筋绑扎底座,在钢筋底座按图放样底板、腹板各顶板钢筋间距线，制成钢筋绑扎模具,以控制布筋尺寸，形成钢筋绑扎工厂化和标准化。然后在模具上绑扎底板纵筋及箍筋，从中间向两端绑扎腹板钢筋，最后绑扎端头筋，穿波纹管和定位。绑扎结束后要检查波纹管定位的位置，准确率要达到100%。对于泄水孔、伸缩缝及防撞护栏等预埋钢筋必须保证其位置准确、不要遗漏。钢筋保护层采用塑料垫块。图4钢筋绑扎定位模具(3)钢筋加工及绑扎注意事项a、钢筋采用在加工场地集中加工，现场拼装的原则进行。b、钢筋使用前应清除其表面灰尘，锈皮及杂物，并列出钢筋表及弯曲图报监理工程师批准，φ10、φ8钢筋采用0.5T卷扬机调整，钢筋截断、焊接由焊接工进行，钢筋在使用前按规定进行各项性能试验。钢筋下料和弯曲成型，均应符合设计要求，各部分钢筋尺寸须严格控制施工误差，特别是定位钢筋，更应反复检查。c、钢筋的焊接长度和焊缝宽度、深度应符合要求，钢筋接头采用搭接电弧焊时，两钢筋搭接端部应预先折向一侧，使两接合钢筋轴线一致。双面接头焊缝的长度不应小于5d，单面焊缝的长度不应小于10d（d为钢筋直径）。d、在钢筋与模板之间安放专业厂家生产的塑料保护层垫块，垫块应与钢筋扎紧，并互相错开。非焊接钢筋骨架的多层钢筋之间，应用短钢筋支垫，保证位置准确。钢筋混凝土保护层厚度应符合设计要求。e、严格根据图纸要求进行钢筋制作及绑扎，施工时注意检查波纹管定位正确性，严格根据设计图提供的波纹管坐标表进行定位筋的安置，以保证梁板拱度的一致性，同时根据各相关图纸注意预埋件是否有遗漏。(4)预应力孔道及锚垫板设置波纹管设置前均须按“预应力束立面布置图”中的技术参数绘制成曲线图，经复核无误后将起点、终点、中心点以及其他各特征点的坐标值计算列表，作为钢束设置的依据。预应力孔道采用钢波纹管，波纹管根据需要在加工地按设计实际尺寸加工、下料，现场接长，连接时其接口要切割整齐、磨平、不破裂，在检查两接头平齐后，套入接头套管旋紧，接缝处用宽4cm的白胶布缠三圈封闭。波纹管安装要严格按照图纸设计坐标布设，根据钢束曲线的纵横向坐标值加工坐标卡，设置时可利用顶底和底板的钢筋骨架进行定位和固定，管采用“U”型定位钢筋居中定位，在直线段每隔1.0m放置一道定位钢筋，在曲线段每隔0.5m放置一道定位钢筋，波纹管线型圆滑平顺，固定时应检查钢束纵向线型准确。波纹管做到无孔洞，接头牢固。为了保证孔道畅通及防止砼浆堵管，采用措施如下：a、孔道接头处用胶带缠绕，加强接头严密性。b、在波纹管附近电焊钢筋时应对波纹管加以保护。焊接完备后再仔细检查。c、浇注砼时，振捣人员应熟悉孔道位置，严禁振动棒直接触碰波纹管，以免波纹管受振变形、变位，造成孔道尺寸偏差过大，或波纹管漏浆。d、为防止波纹管道在浇捣时变形造成闭孔，浇注砼前用寸半厚壁塑料管穿入波纹管中，防止砼或振捣棒将波纹管挤压变形。抽拔管的时间根据试验确定，以砼抗压强度达到0.4～0.8MPa时为宜,抽拔时不得损伤结构砼。抽拔后用空压机清孔，如发现孔道堵塞或有残留物时应及时处理。(5)锚垫板的位置应符合设计要求，并连同锚固钢筋、加强钢筋、螺旋钢筋可靠地固定在箱梁两端的模板和钢筋网上，特别是锚垫板与端模紧密贴合，不得平移或转动，可用胶条粘好。5.2.3模板施工(1)外模外模板采用5mm厚的钢板，面板加劲肋及支架均采用5*5角铁焊接。各块模板之间用螺丝联结。外模与底座之间嵌有高强泡沫条，以防底部漏浆。底部拉杆每1.2m一根，为了保证模板就位后支撑稳固满足受力要求，模板支架每隔5m设两根可调丝杆作为就位后的支撑。立模时用汽车吊逐块吊到待用处，上紧拉杆及可调螺杆。.图5高强泡沫条(2)内模内模采用钢模，每单件尺寸以4m为宜，支架每隔60cm一道。内模先在拼装场地拼成整体，待底板、腹板钢筋及波纹管道安装完毕后，将内模整体吊入箱梁内安装。为了保证箱梁内模位置，内模与底模间设置钢筋板凳作为支撐。为了防止内模上浮，每隔2.5m在外模设一道横梁，以模板横梁作为支撑用可调螺杆向下顶紧。为了固定内模使其不偏移轴线位置，此泡沫条为制作鞋底专用材料，从厂家购买后根据尺寸进行切割。具有抗压能力强，弹性强，恢复能力强等优点，防漏效果较好，且可以反复使用。采用塑料垫块将内模与外模顶牢。图6芯模转动系统示意图图7芯模拼装完成后(3)封头模板锚垫板与端模连接，防止漏浆。封头模板采用定型钢模，表面倾角与设计锚垫板倾斜角度一致，端头模板在波纹管位留有口，将波纹管伸出端模之外，防止砼浆灌入波纹管中。(4)为了保证预制质量模板均采用专业厂家定型加工的整体式钢模，模板做到表面平整，连接和支撑方便，具有足够的强度、刚度和稳定性。首先把模板安装在底模上,安装前先在钢模上涂一层专用脱模油，安装时必须注意控制模板的垂直度，顺直度及牢固度。然后把底板和腹板钢筋整体用龙门架吊入模板中,安装好端头板，整体吊入顶板钢筋与腹板连接,调整侧模和端模。端头板安装时要严格根据图纸控制好端头板位置。为防止漏浆，确保梁板表面光洁、美观，侧模与端模之间均加嵌海绵条。图8模板安装完成图5.2.4混凝土施工(1)混凝土的浇注砼浇注前，要检查模板接缝、拉杆螺栓，模板连接螺栓及底脚楔子，模板支撑必须牢固可靠。根据箱梁钢筋密，有波纹管、振捣困难等特点，混凝土拌和应严格按重量法施工，采用电子计量、强制式拌和，水泥、砂石料、外加剂及拌和用水的各项性能指标均符合《规范》要求。采用经监理工程师批准的砼配合比进行施工。严格控制水灰比在0.30左右，以减少表面的气泡、砂线等缺陷,坍落度宜控制在16—18cm。在拌和过程中，时时检查砼坍落度，若出现异常情况立即查明原因并予以纠正。砼拌和后卸入料斗内用输送车运输，到达位置后，用龙门吊机起吊入模。箱梁混凝土的浇注采用一次成型工艺，由一端开始浇注底板砼，浇注长度约3—5m，然后开始浇注腹板及顶板混凝土。第一次下料从中部3-5m处向端头方面下料。当腹板砼的分层坡脚达到底板3—5m位置后，再向前浇注3—5位置，以次类推进行浇注。砼振捣采用附着式高频振捣器为主，插入式振捣器为副，为保证端部砼密实，在腹模板上交叉安装间距为1.5m的附着式高频振捣器，以加强对梁体底板与腹板砼振捣，确保箱梁砼的质量。砼采用连续灌注法，先浇筑底板砼和腹板至腹板转角处，附着式高频振捣器振捣视砼振捣情况为1分钟左右，分4次振捣,每次振15秒停一下,直至没有大气泡上冒为止，然后再用插入式振捣器振捣加赶小气泡，浇筑顶板砼。斜向分段，水平分层从梁的一端循序进展至另一端。先用高频附着式振动器振捣，然后用振捣棒振捣，振捣棒移动间距不大30cm，每次插入底板砼的深度宜为5—10cm，两侧腹板砼的下料和振捣须对称，同步进行以避免内模偏位。灌注时下料均匀连续，不宜集中猛投而发生离析，并经常检查芯模位置是否有变位现象，如有马上采取措施予以调整。在钢筋密布时，可短时使用插入振动棒以辅助下料，用振捣棒振捣，插点均匀、严密，不得漏振。砼灌注过程中，要随时检查模板加固，漏浆处及时堵塞。振捣时间以砼不再下沉，无气泡上升，表面出现薄层水泥浆并有均匀的外观和水平面为止，终凝前梁顶面拉毛，以利梁顶面与桥面铺装层连接成整体。浇筑砼期间，设专人检查支架、模板等稳固情况，如发现变形、移位时及时处理。浇筑砼应控制浇筑顺序，以保证砼的整体性。梁板砼浇筑完毕后，由专人对梁板顶面砼进行收浆、研磨，以消除砼收缩裂缝。在砼浇注过程中随机取样制作试件，试件中至少二组随梁板同等条件养护，以测定张拉时强度。（2）模板拆除及养护梁体砼采用自然养护的方法，在砼浇注完毕后，静置1-2小时，先用土工布覆盖砼顶面，砼浇注完成后4小时应洒水养护，养护期始终保护砼充分湿润，覆盖时不得损伤或污染砼的表面。砼面有模板覆盖时，应在养护期间经常使模板保持湿润。当温度底于5°C时，应覆盖保温，不得向砼面上洒水。砼养护用水的条件和拌和用水相同。砼的洒水养护时间一般为7d，每天洒水次数以保持砼表面经常处于湿润状态为度。同时对预留孔道应加以密封保护，防止金属波纹管生锈或堵管。砼强度达到2.5MPa前，不得使其承受行人、运输工具、模板等荷载。其砼强度达到1.2Mpa时，即