公路桥梁预制箱梁质量控制

冯斌

中铁十七局集团第一工程有限公司 山东青岛 266555

1 本项目箱梁的施工特点

LJ-9标合同段箱梁预制场位于陕西省延安市富县北道德乡境内。里程K60+430西侧。占地25亩。本梁场桥梁设计速度100公里/小时，单侧标准宽度16.65米，设计荷载为公路-I级，我标段共有30m预制箱梁50片、20m预制箱梁300片，总计350片。计划边预制边架设，日进度不低于3片，总预制工期6个月[1]。在这个工程中，预制箱梁的施工特点有以下：箱梁在预制场制作时最上层用混凝土浇筑的钢板性构件主要用来保证预制箱梁在施工时能达到设计要求的平整度，由于这个施工工艺决定着桥梁通车运行后的稳定程度，所以在这个施工环节箱梁底座可以重复施工，从而促进箱梁的施工进程。箱梁在预制过程中，模板的安装环节需要借助大型的起重机械，才能将模板安装到相应的位置上[2]。钢筋在箱梁预制过程中是保证箱梁模板连接性的基础骨架；钢筋绑扎结束后，可以进行混凝土家浇筑和箱梁的顶板预制。按着这样的施工顺序进行施工，能很大程度上提高施工效率和箱梁的预制质量，并能加快施工进度，提高企业的经济效益。

2 公路桥梁预制箱梁质量控制要点

2.1 预制箱梁台座施工

（1）预制箱梁台座平面设计布置。以30米预制箱梁为例，台座长度应该设计为30.4米，总共设计10个台座。如果箱梁的长度为20米，预制箱梁台座长为20.4米，总共设置30个。预制箱梁台座和箱梁的底版长度相同，高度设计为30cm。布置方向是沿轨道纵向分布，这样方便模板的拆装和预应力张拉。

（2）预制箱梁台座施工。预制箱梁台座施工范围内要按3:7的比例填充50公分厚的灰土砂垫层，填充结束后按相关规定进行摊铺碾压，压实度要保证不小于90%。预制箱梁的台座两端要修筑明挖扩大基础，使用的混凝土标准为C25，宽度为2米，深度设计60公分。明挖扩大基础使用直径不小于12的钢筋，浇筑混凝土制作成条形状。台座中间预留拉筋孔道，预埋孔道用直径5cm的PVC管。在台座顶面边角位置处预埋5#槽钢和台座焊接成一个整体，形成预制箱梁台座。在台座两段13.5米处，预留30cm×30cm的槽口。钢板焊接的接缝处必须要保证焊接牢固、焊接点要打磨平整，台座的棱角要清楚分明[3]。

2.2 预制箱梁的钢筋构件制作

预制箱梁在钢筋构件制作过程中主要是预制箱梁的底板、腹板、顶板的钢筋工程，预制箱梁的底板钢筋采用热轧带肋钢筋（螺纹钢筋），这样能增加钢筋和混凝土之间的摩擦力从而有效定位控制，防止出现变形现象和错位情况，从而达到设计承载强度；预制箱梁的顶板胎膜制作时，要选用梳齿状的厚钢板，才能降低运行偏差度避免形成运行矛盾。预制箱梁钢筋工程施工过程中，钢筋保护垫块要合理放置，采用强度等级合理的混凝土是保证垫块强度的基础，这样才能保证预制箱梁在桥梁工程中有足够的强度。钢筋绑扎施工时要保证水平方向上的平整度，如果水平平整度不能保证就出出现倾斜问题。对于绑扎完成后的钢筋结构，需要进行详细检验处理，确保其能够具备理想的施工应用效果，在整体性方面较为可靠，绑扎操作中出现的端头也需要进行有效及时处理。

2.3 模板制作、安装、拆移

模板要具有足够的强度、刚度和稳定性，选择有资质的钢结构加工厂进行加工，严格控制下料、弯制和焊接工艺，保证梁体各部位结构尺寸正确及横隔板位置准确[4]。端模采用整体式定型钢模，侧模采用拼装式大块定型钢模，

20米的预制箱梁模板用6毫米厚的钢板，加劲肋选择80毫米的槽钢，侧模板使用80毫米的槽钢制作成桁架。制作一套模板的边缘板，3套中模板。然后进行模板定位工序：底板用直径为22的对拉螺杆，中间间距设置为80cm，使用楔形垫块调节模板桁架和高度和底板的高度。而对拉螺杆可以调整模板上口位置。30米的预制箱梁模板用6毫米厚的钢板，加劲肋选择80毫米的槽钢，侧模板使用80毫米的槽钢制作成桁架。制作1套模板的边缘板，1套中模板。然后进行模板定位工序：底板用直径为22的对拉螺杆，中间间距设置为80cm，使用楔形垫块调节模板桁架和高度和底板的高度。而对拉螺杆可以调整模板上口位置。

预制箱梁的模板拆除要在混凝土强度达到设计规定的强度，如果设计没有规定要在混凝土强度至少在15Mpa以上是才能拆卸。在夏季温度高的时候，混凝土浇筑12小时后可以拆除模板；如果平均气温在20度以上时，混凝土浇筑20个小时后可以拆除模板。混凝土浇筑结束后到模板拆卸间隔时间不能太长，如果间隔时间太长混凝土强度就会越大，增加了模板和混凝土之间的粘结力，不方便模板拆卸。

2.4 混凝土施工

混凝土专用运输车辆将混凝土运送到制定的预制场地，通过大型龙门吊车进行调运，将混凝土浇筑到预先设置好的模板中，混凝土浇筑过程要对称分层进行并且最好一次成型，浇筑时从箱梁模板的一端开始，从底板到腹板根部、再到腹板，最后到顶板，变浇筑边振捣密实。分层浇筑的要求是混凝土的厚度每次不能大于30cm，振捣设备用插入式振捣器。混凝土浇筑工作完成后要进行拉毛处理，才能保证预制箱梁的强度、密实度等各项参数达到设计要求和标准条件[5]。

2.5 预应力张拉

预应力张拉前要检查张拉设备和仪器的完好程度和配套性，例如：千斤顶和油泵、压力表的精度是否正确。张拉钢绞线应该做抗拉强度试验和延伸率试验，钢绞线的松弛性能和弹性模量都要符合相关规定。实验结果在设计要求的范围内才能用于实际张拉过程。压力表的精度不小于1.5，张拉设备使用半年以上，张拉次数超过300次，张拉千斤顶和压力表有异常情况或者更换零件时要重新校验。根据施工经验，考虑3%的预应力损失，即实际张拉力为设计张拉力的1.03倍。

（1）初始张拉。开始张拉时，将两端张拉油泵同时启动，张拉缸供油，回程缸回油。监护油顶的工作人员与油泵司机配合，随时调整锚具与千斤顶的位置，使孔道、锚具及千斤顶三者的轴线吻合，张拉到初始应力后,以油缸的某点为基点测量伸长量。

（2）正式张拉。初始预应力张拉工作完成后，启动油泵，进行正式张拉工序，控制预应力保持5分钟以上，将预应力筋的实际伸长量和理论伸长量做比较，看是是否符合设计规定。预应力张拉结束后，看钢绞线的断丝情况是否在相关规定范围内，如果超出范围要重新进行张拉。

在正式张拉工作中实际伸长量必须在理论伸长量6%的范围内，实际伸长量是通过公式和规范要求下计算出来的。预制箱梁的预拱度要在张拉工作结束后检测观察。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后，方可继续施工。

2.6 压浆、封锚

预应力张拉结束一天之后进行灌浆处理，灌浆工作开始前要用水湿润管道，管道的水可以用压缩空气进行排除。灌浆用的混凝土水灰比控制在0.45以下0.4以上，要有设计规定范围内的流动性，水泥净浆应该合理掺加适量的减水剂和合适的掺合料[6]。活塞式的压浆泵是压浆工作的首选，压力控制在0.7Mpa以下，0.5Mpa以上，将配制好的水泥浆从压浆孔中注入，直到另一端流出泥浆的稠度和压浆口泥浆的稠度完全相同，关闭出浆口，保持压力2分钟以确保压浆密实。按照设计的压浆顺序进行施工，并及时封锚。

3 结语

预制箱梁技术在我国桥梁建设中突出了诸多的优点，在近几年中我国桥梁工程建设中预制箱梁应用越来越普遍。即便是有成熟的应用技术和高度专业的施工技术人员，也不能忽视预制箱梁的施工质量控制过程，如果控制不善就会出现质量问题，甚至引发质量事故。这就需要技术人员在施工中不断地总结经验、探索、创新和实践，不断完善和改进施工工艺，为工程的顺利进行提供坚实的技术支持。