论预制箱梁施工工艺

□文/高 崇

（中铁19局集团轨道交通工程有限公司 北京）

一、工程概况

某预制箱梁梁场位于天津某铁路线DK22+105.4-DK22+741线路左侧，共700榀箱梁的预制任务。其中，32米的624榀、24米的76榀。梁场按横列式布置，梁场与铁路线路中心平行，场内设置制梁区、存梁区、办公生活区。梁场配备900T轮胎式移梁机1台；45T龙门吊4台，，300KW发电机3台等。简支箱梁预制在制梁区完成，采用液压整体组合钢模板，钢筋整体吊装入模，2台120型拌和站集中拌制混凝土；梁体在制梁台座上预初张拉后，由移梁机移至存梁区终张拉、存放。梁场设置12个制梁台座，其中11个32米制梁台座，1个24米台座，月最大生产能力92榀；设置存梁台座108个，部分采用双层存梁，最大存梁能力173榀；设置3个喂梁台座，满足连续均衡架梁要求。

二、施工工艺

1、模板制作。外模采用无上拉杆受力结构设计，考虑梁体预留压缩量：31.5m箱梁上翼缘+6，下翼缘+14mm；23.5m箱梁上翼缘+4，下翼缘+8mm；在使用过程中底、侧模固定不动；但外侧模要实现微调转动，以利于脱模和桥面宽度的调整；桥面上不设拉杆；桥面上设置提浆磨平机走行轨道；下翼缘“碗口”部位均应考虑脱模坡度，尤其支座板处；每套外模设计安全护栏。

内模采用液压整体收缩式内模，即脱模时要求内模整体地由一端从箱内抽拔而出，在内模拼装台座上准备后整体穿入安装；预留分节抽出条件，同时便于运输。内模液压系统的液压件密封性能良好并能定位自锁。

端模用螺栓与底模、侧模及内模进行连接。梁端两侧设上下楼梯。在侧模与底模之间采用螺栓连接，拼装完待稳定后焊接固定。

2、钢筋加工。钢筋在绑扎之前需要进行调直，采用长线冷拉调直或调直机调直；钢筋焊接采用闪光对焊；钢筋弯制成型采用弯筋机，并用样板控制弯制尺寸。然后进行钢筋绑扎：（1）整跨钢筋骨架分为底腹板钢筋骨架和桥面钢筋骨架两块；（2）钢筋绑扎在胎模具上进行；（3）整跨钢筋骨架的制作流程为：在胎模具上整体绑扎底腹板和桥面钢筋骨架→布设预应力筋预留管道→吊钢筋骨架入制梁模板→安装端模→穿入内模；（4）在钢筋与模板间设置保护层垫块。保护层垫块采用强度为C60高性能混凝土制作，垫块的尺寸和形状必须满足保护层厚度和定位的允差（0～＋5mm）要求。模板安装和灌筑混凝土前，仔细检查保护层垫块的位置、数量及紧固程度，并指定专人做重复性检查以提高保护层厚度尺寸的质量保证率。垫块散布均匀，侧面和底面的垫块不少于4个/m2，绑扎垫块和钢筋的铁线头不得伸入保护层内。

3、混凝土施工。（1）梁体混凝土灌筑采用混凝土输送泵＋布料机，连续灌筑，一次成型。灌筑时间控制在6h以内；（2）泵送时输送管路除出口处采用软管外，输送管路其他部分均采用钢管。输送管路用支架、吊具牢固固定，且不得与模板或钢筋直接接触。泵送过程中，混凝土拌和物始终连续输送。高温或低温环境下输送管路分别采用湿帘或保温材料覆盖；（3）混凝土灌筑顺序。梁体混凝土灌筑由两台半径18米的布料机置于梁体同侧，由箱梁两端向中间对称进行布料，保证布料准确均匀。灌筑时斜向分段，水平分层，水平分层厚度不大于30cm，先后两层混凝土间隔不超过混凝土初凝时间，混凝土连续灌筑一次成型。灌筑原则为“先底板，再腹板，最后顶板，由两端向中间进行”。两侧腹板混凝土高度保持一致；（4）操作插入式振动棒时宜快插慢拔，垂直点振，不得平拉，不得漏振，谨防过振；振动棒移动距离应不超过振动棒作用半径的1.5倍（约40cm），每点振动时间约 20s～30s，振动时振动棒上下略为抽动，振动棒插入深度以进入前次灌筑的混凝土面层下50mm为宜。灌筑过程中注意加强倒角、交界面以及钢筋密集部位特别是锚头下和支座垫板处的振捣。为达到混凝土外观质量要求，在侧模和底模上安装有高频振动器，当混凝土振捣密实后才开启，以保证脱模后梁体表面光滑平整；（5）选择模板温度在5～35℃的时段灌筑预制梁混凝土。在炎热气候下灌筑混凝土时，应避免模板和新浇混凝土受阳光直射，入模前的模板与钢筋温度以及附近的局部气温不应超过35℃。应尽可能安排傍晚灌筑而避开炎热的白天，也不宜在早上灌筑以免气温升到最高时加速混凝土的内部温升。在相对湿度较小、风速较大的环境下，宜采取喷雾、挡风等措施或在此时避免灌筑有较大面积混凝土暴露的桥面板；（6）当室外温度超过35℃或混凝土拌和物出盘温度达到25℃及以上时，应按夏季施工办理，例如改变混凝土灌筑时间，尽量安排在上午6点以前灌筑完或下午16点以后开盘灌筑。

4、预应力施工。（1）预施应力按预张拉、初张拉和终张拉三个阶段进行。工艺流程：清理锚垫板→安装工作锚环及夹片→安装限位器→预施应力。张拉时两侧对称，同束钢绞线由二端对称，采用四个千斤顶同步进行张拉，张拉顺序按设计图要求进行，张拉过程中保持两端的伸长量基本一致；（2）张拉预应力钢绞线时，采用应力应变双控制，张拉程序为：预张拉、初张拉工艺流程：0→0.2σk（作伸长值标记）→初张拉控制应力（测伸长量）→回油至0锚固。终张拉的一般操作流程：0→0.2σk（作伸长值标记）→σk（静停持荷 5分钟）→补拉至σk（测伸长量）→回油到0锚固（测回缩量）；（3）为避免梁体混凝土收缩开裂，预制梁应带模预张拉。预张拉时，模板应松开，不应对梁体压缩造成阻碍。张拉数量及张拉力值应符合设计要求。预应力束张拉前，应清除管道内的杂物及积水；（4）预张拉是在混凝土强度和弹模达到设计强度的60%+3.5MPa时带外模进行，为不对梁体压缩造成阻碍，此时松开内模。初张拉应在梁体混凝土强度达到设计值80%+3.5MPa和模板拆除后，按设计要求进行。初张拉后，梁体方可吊出台位。终张拉应在梁体混凝土强度及弹性模量达到设计值后、龄期不少于10d时进行。张拉顺序、张拉控制应力及总张拉力应严格按照设计要求进行。预施力值以油压表读数为主，以预应力筋伸长值作校核，按预应力筋实际弹性模量计算的伸长值与实测伸长值相差不应大于±6%；实测伸长值以20%张拉力作为测量的初始点。当实测伸长值与理论伸长值相差大于±6%时，应分析其不符的原因（如油压表不准、千斤顶内摩阻过大、预应力筋实际弹模偏高或偏低等），并进行处理。预施力应采用两端同步张拉，并符合设计张拉顺序。预施力过程中应保持两端的伸长量基本一致。

5、孔道压浆。（1）后张预制梁终拉完成后，要在24h之后48h内进行管道真空辅助压浆。压浆材料为高性能无收缩防腐灌浆剂。真空泵与排气口连接，压浆泵与同一管道的压浆口连接，排气口设在管道一端的上方，压浆口要设在管道另一端的下方；（2）工序流程为：切除外露钢绞线→清除管道内杂物及积水→用保护罩或无收缩水泥砂浆密封锚具→清理锚垫板上的灌浆孔→确定抽真空端及灌浆端，安装引出管、球阀和接头→搅拌水泥浆→启动真空泵抽真空（真空度达到-0.06～-0.08MPa并保持稳定）→启动灌浆泵，开始灌浆（真空泵仍保持连续作业）→待抽真空端的透明网纹管中有浆体经过时，关闭空气滤清器前端的阀门→稍候打开排气阀直至水泥浆顺畅流出→出浆稠度与灌入的浆体相当时，关闭抽真空端所有的阀→灌浆泵在 0.50～0.60MPa下持压3min→关闭灌浆泵及灌浆端阀门→拆卸外接管路、附件，清洗空气滤清器及阀门等→清洗所有沾有水泥浆的设备→5h后拆卸并清理安装在压浆端及出浆端的球阀；（3）压浆时及压浆后3d内，梁体及环境温度不得低于5℃；否则，按冬季作业处理，采取蒸汽养护等保温措施，并掺加防冻剂。

[1]赵永.谈预制箱梁施工工艺[J].山西建筑，2011.11.

[2]王学伟，李长虹.浅析预制箱梁施工工艺[J].科技信息，2010.7.