标准化工艺工法预制梁.docx

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标准化工艺工法预制梁

预制箱梁标准化工艺工法

1编制目的

明确公路桥梁预制箱梁施工工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范预制箱梁作业施工，达到标准化施工要求。

2工法特点

2.1采用定型的大钢模板、组装容易、确保了混凝土外观质量；

2.2采用附着式和插入式振动器相结合，确保混凝土的密实度；

2.3采用高强度预应力钢材，降低工程造价；

3适用范围

本工法使用于25m、30m后张预应力箱梁的现场预制。

4工艺原理

箱形梁的预制是在现场制作的专用胎模上立式预制；

首先在胎模上绑扎加工成形的钢筋骨架，布设用于形成预应力筋孔道的波纹管，然后安装梁体的专用钢模板，浇筑混凝土并进行养护，待混凝土达到一定强度后，拆除侧模板，并继续养护，当混凝土强度达到100%后进行预应力穿索，并按顺序对预应力筋进行张拉、锚固，然后进行灌浆和封锚等工序，完成梁体的预制。

具体施工流程图如下：

预制箱梁流程图

5主要施工方法

5.1钢筋工程

5.1.1钢筋加工

钢筋加工制作统一集中在加工场加工制作，汽车运输至胎架处绑扎。

5.1.1.1钢筋加工场按不同作业区划分功能区，功能区划分包括加工制作区，原材料堆放区，半成品、成品堆放区，运输及安全通道等。

废料区设置于场内。

钢筋集中加工按功能分区加工制作

半成品钢筋分区码放原材料钢筋分区堆放

5.1.1.2钢筋场采用彩钢瓦搭建钢筋棚，满足通风、采光、防雨雪、防晒等要求；钢棚起拱线高度不小于8mm，以满足门吊装卸使用。

5.1.1.3每个钢筋场内配备1台10t龙门吊，为装卸钢材提供便利。

钢筋龙门吊

5.1.1.4为满足钢筋加工的精确度，配备1台数控弯曲机和1台数控钢筋弯箍机为主与常规机械弯曲为辅相结合的方式进行钢筋加工，确保钢筋加工的质量。

①钢筋加工的长度间距、角度位移数字化调整，电控程序可调用上百种预设图形。

②可自动加工Φ10-32钢筋成型，整个成型循环过程全部采用数字控制，操作简单，实现了钢筋弯曲工序的自动化：

自动测长、自动弯曲夹紧、快速成型；

③其占地面积小（11.7米×2.13米×1.6米）、生产效率高，只需1人电控操作，即可每日加工钢筋约5500根，可代替12名工人，是传统加工设备产量的10倍以上。

智能弯曲机加工钢筋

5.1.1.5其他设备必须满足集中加工需要设置。

5.1.1.6钢筋制作控制要点：

①钢筋下料：

钢筋下料时应去掉外观有缺陷的地方；钢筋切断，根据施工图和钢筋下料单的要求，先下长料后下短料，以降低损耗。

②钢筋在加工弯制前须调直，钢筋制作完毕后，必须经工班自检、互检检查合格后，并经质检人员检查合格后，方可进入下一道工序。

5.1.2钢筋骨架绑扎及安装

小箱梁预制的钢筋绑扎根据梁场布置形式，设置钢筋绑扎区，采用胎模定位，整体对底腹板钢筋骨架和顶板钢筋骨架进行绑扎，在通过1台龙门吊进行整体吊装入模安装。

5.1.2.1钢筋胎模：

钢筋胎模采用50角钢与钢管制作，底板钢筋根据设计图纸，箱梁的纵横向水平筋等的分布位置，在角钢上相应位置处准确刻槽（宽度比设计钢筋直径大5mm，深度为钢筋直径的1/2倍）；腹板钢筋采用在钢管上焊接钢筋头的形式布置纵向水平筋，来精确定位主筋的相对位置，确保主骨架现场绑扎安装间距误差可控，且大大减少了钢筋在台座上绑扎占用的时间。

小箱梁钢筋胎架法成型

5.1.2.2钢筋保护层：

钢筋保护层采用与梁体同标号穿心式圆形混凝土垫块（圆形垫块内径比钢筋直径大3mm），穿在纵向水平筋上，能够自由活动，避免安装时受模板的挤压而移位歪斜、损坏及脱落等现象，保证混凝土保护层厚度控制。

5.1.2.3预应力管道定位：

采用“定位网”安装法，严格按照设计给定的坐标将波纹管用“#”形定位筋进行固定，曲线段每50cm一道，直线段每80cm一道。

对波纹管接头处，用长为25cm左右直径大一级的波纹管为套管，并用塑料胶布将接口缠裹严密，防止接口松动拉脱或漏浆。

波纹管接头胎架上附带的波纹管定位架

5.1.2.4钢筋的安装采用钢筋吊架通过钢绞线分别对底腹板和顶板钢筋进行整体吊装安装。

吊架采用型钢焊接成型，在钢筋骨架纵向内穿一根钢绞线，吊钩点挂在钢绞线上，吊钩每1.5米布置一根，共计17（20）根。

能有效防止因吊装对钢筋骨架产生的变形，保证骨架整体完整性。

钢筋骨架吊架底腹板钢筋起吊

底腹板钢筋入模顶板钢筋入模

5.1.2.5桥面横向连接钢筋采用梳直板进行定位，端头及横向连接钢筋采用在外模上预留标准孔洞的方法定位，确保预埋钢筋的准确定位。

5.1.2.6钢筋绑扎、波纹管定位控制要点：

①钢筋骨架的箍筋垂直；箍筋与水平筋交点处要用绑扎丝绑扎；所有的相交点均应全部绑扎。

②钢筋安装绑扎要控制位置，保证牢固，采用镀锌铁丝，绑扎采用逐点改变绕丝方向的八字形方式交错扎接，对于直径25mm钢筋绑扎宜采用双对角线的十字形方式扎接。

不得有变形或松脱现象。

③绑扎采用混凝土垫块强度不低于混凝土设计强度（≥50Mpa），混凝土保护层满足设计要求。

垫块应分散布置、相互错开，不得横贯保护层的全部截面，垫块在侧面和底面所布设的数量不少于4个/m2。

④波纹管：

金属波纹管安设时严格按照坐标位置控制，保持良好线型。

波纹管接头处用长为直径大一级的波纹管为套管接好，然后用防水胶带缠裹以防接口松动拉脱或漏浆。

5.2模板工程

5.2.1模板制作

小箱梁模型板均采用组合钢模，钢板厚度为8mm，面板平整、光洁，无凹凸缺陷，平整度1mm，板面翘曲度不大于0.5mm,模板接缝高差不大于1mm。

箱梁模板由侧模、端模、内模及底模共四大部分组成。

底模与底模基础固结不动，侧模与底模固结。

箱梁模型采用端模包侧模、侧模包底模、端模置于底模上并固结的结构形式，侧模与内模间在通风孔位置用拉杆螺栓固定，内模用紧固螺栓支撑在底模基础上。

5.2.2模板安装及拆除

5.2.2.1介于钢筋骨架整体吊装入模工艺，小箱梁侧模板提前与底模进行安装连接工艺，利用10t龙门吊进行节段安装与底模连接，减少了钢筋入模后再安装侧模造成局部位置模板接缝不严密、错台等现象难以调整，保证了梁体外形外观质量。

模板拼装后打磨上油

5.2.2.2底模与侧模连接：

在设置底模时，用5号角钢作为台座包边，角钢外侧粘贴6mm厚橡胶带，利用侧模紧贴橡胶带有效止浆，保证了梁体下倒角的外形外观质量。

侧模通过台座基础空隙处进行对拉，保证梁体结构尺寸。

底部橡胶带止浆

5.2.2.3待侧模安装完后，在对底模和侧模进行打磨，均匀涂刷专用脱模漆，减少了模板吊装时的二次污染，保证梁体外观质量。

5.2.2.4箱梁内模在场内空地进行整体拼装、调整，利用龙门吊进行整体吊装入模。

减少了以往在箱内节段拼装破坏钢筋以及自身线性等缺陷问题。

准确保证了梁体结构的尺寸及内箱线性。

内模整修拼装内模整体吊装入模

5.2.2.5通过设计在箱梁底板泄水孔（预留直径100mmPVC管）处设拉杆将内模纵向主梁与底模连接，有效控制内模上浮。

内模底部抗浮拉杆内模螺旋杆件支撑

5.2.2.6在浇注混凝土前，在波纹管内穿入尼龙胶管，以保证预应力孔道完整性。

波纹管内衬管安装

5.2.2.7内模板在翼缘板倒角处设置设楔形口，与内模连接螺旋杆件相结合，便于拆卸。

内模采用龙门吊配合卷扬机的方式整体拖拉出箱，外模则通过龙门吊分节拆除，减少劳动用工和减轻工人的劳动强度。

5.2.2.8模板工程控制要点

①梁体钢筋验收合格后安装模型，先安装端模，然后按照高边与低边同时交错进行的顺序安装侧模，并由一端向另一端顺序吊装，每一节相对应的侧模安装好后连接下栏杆紧固件，腹板钢筋安装就位后安装内模。

②相邻安装的两节模型，必须接缝密贴、表面平整无错台、连接紧固。

③全部模型安装完后，以端头模型中心线为基准，检查安装桥梁模型全长和调整桥面内外侧宽度。

然后逐一紧固全部的连接螺栓及拉杆，调整好侧模的垂直状态（统称“抄平”）在允许范围内。

5.3砼工程

5.3.1混凝土入模方式

混凝土运输罐车到待浇梁处，混凝土采用龙门吊吊布料料斗均匀入模。

砼下料

5.3.3混凝土灌注方法

5.3.3.1箱梁混凝土浇注由梁的一端向另一端斜向分层浇筑振捣，浇筑顺序按照先浇注底板再浇注腹板，浇注腹板时纵向分段、水平分层浇向另一端，在距梁端4-5m处，从梁的另一端布料，防止水泥浆聚集到梁端造成梁体强度不均匀。

5.3.3.2为避免腹板、翼板交界处因腹板混凝土沉落而造成纵向裂纹，可在腹板砼浇注后略停一段时间后，使腹板砼充分沉落，然后再浇筑翼板。

5.3.4混凝土振捣

5.3.4.1混凝土振捣采用高频式附着式振动器为主、插入式振捣器为辅相互结合的方法。

通过在侧模背肋上加焊钢板，四周根据高频式附着式振动器大小预留螺栓孔，安装高频式附着式振动器，每侧布置活动的振动器10台，间隔3米设置一台，位于腹板70cm处。

振动棒振捣高频振动器

振动器的振动为间断式：

每次开动20～30秒，停5秒，再开动。

每层混凝土振6～7次。

振动器开动的数量以灌注混凝土长度为准，不空振模板。

灌注上翼板混凝土时，振捣以插入式振动器为主，随振随将混凝土面平整。

灌注翼板，严禁开动附着式振动器。

5.3.4.2钢束靠近模板的地方和锚垫板处钢筋密集，下料振捣都有困难，采取边下料边振捣的方法，除使用30mm插入式振动器正确振捣外，对下料空隙较小的地方采用20mm插入式振动器振捣。

5.3.5混凝土表面拉毛及凿毛

5.3.5.1混凝土灌注完毕收浆前，要抹压一遍，并进行平整处理，平整时采用水平尺量测，保证梁顶砼面的平整度以及横坡度；

5.3.5.2混凝土初凝时，采用钢刷子对桥面进行拉毛处理；

5.3.5.3拆模后对湿接缝、横向连接接头进行凿毛处理，凿毛离混凝土边缘为3公分，采用弹墨线形式已保证凿毛边缘线性控制

混凝土凿毛

5.3.6混凝土养护

5.3.6.1夏季养护采用喷淋养护方法，利用箱梁预留的湿接缝钢筋悬挂喷淋管道，接两通管对箱梁顶板、翼缘板底面及腹板进行喷淋洒水养护；箱内利用负弯矩张拉预留口悬挂喷淋管道，对箱内进行喷淋洒水养护。

外模粘贴薄膜喷淋养生内模旋转喷淋养生

5.3.6.2冬季养护采用蓄热法养护，用厚篷布将梁全封闭覆盖；梁顶面先铺设塑料薄膜，然后铺设一层无纺土工布保湿保温，并在篷内用加热管适当加热。

5.3.6.3混凝土工程控制要点：

①混凝土运输罐车到待浇梁处，混凝土采用龙门吊布料料斗均匀入模。

其浇注方法采用斜向分层法浇注，根据梁高腹板砼分成2～4层进行浇注。

振捣采用附着式振捣器和插入式振捣棒（50棒、30棒）联合完成。

②腹板浇注时应两侧同步进行，施工过程中，必须密切注意底板砼是否由梁体底角流出，然后决定施工是否向前推混凝土施工。

③刷毛、梁板表面处理，当梁体顶板砼振捣完成后及时用抹子进行抹平，采用水平尺量测，保证梁顶砼面的平整度及横坡度；顶板砼初凝后、终凝前，使用钢刷进行刷毛，将梁顶的浮浆刷掉、清扫并用洁净水冲刷干净。

5.4预应力工程

预应力的施工主要包括锚具的准备及安装、波纹管制安、钢绞线下料及安装、预应力的张拉、封锚灌浆等。

5.4.1张拉程序

预应力钢绞线张拉时，分三级张拉：

0→10%σk（测延伸量a）→20%σk（测延伸量b）→100%σk（测延伸量c并核对）→（持荷2分钟补压，以消除夹片锚固回缩时的预应力损失）→锚固（观测回缩）。

5.4.2预应力施工工艺流程图

预应力施工工艺流程图

5.4.3张拉工艺

5.4.3.1采有智能数控张拉设备进行张拉，一头两顶用一个控制箱进行控制，使两顶同步进行，有效的控制了张拉应力及伸长值的核对。

安全张拉平台智能张拉仪器

专用压浆料真空辅助压浆设备

5.4.3.2在张拉过程中以油表读数为主，以钢绞线的伸长值作校核，在控制应力作用下持荷5min的张拉中的“三控法”,在持荷时如发现油压下降，立即补至规定油压，并认真检查有无滑丝现象；如钢绞线伸长值偏差超过规定范围，查明原因后由技术部给出处理方案方可施工。

5.4.3.3压浆工艺采用真空辅助压浆，拌浆机转速大于每分钟1000转，保证浆体的拌合质量。

采用真空辅助压浆，在压浆前应首先进行抽真空，使孔道内的真空度稳定在-0.06Mpa～-0.10Mpa之间，真空度稳定后，应立即开启管道压浆端阀门，同时开启压浆泵进行连续压浆。

5.4.3.4采用专用的压浆料，保证了现场施工时计量准确性及质量可控。

压浆的压力宜为0.5-0.7Mpa。

压浆充盈度应达到孔道另一端饱满并于排气孔排出与规定流动度的相同浆体为止。

5.5箱梁移位、存放

5.5.1箱梁起吊

25m箱梁的起吊和前移采用两台50T龙门吊完成，30m箱梁的起吊和前移采用两台60T龙门吊完成。

首先用龙门吊卷扬机将吊带放下，并穿过箱梁两端翼板根部的预留吊装孔，吊装下端到达梁底面以下。

用两根φ47.5钢丝绳兜于梁的底部。

并在梁的底面垫上一层5cm厚的木板，保护梁底混凝土在梁的吊运过程中不致破损。

由起重工指挥两台龙门吊，同时同步向上缓慢提升该梁。

起吊过程中注意保持梁体水平。

当梁提升到10cm左右的高度时，撤除箱梁两侧原有的支撑物，以免支撑物滚落伤人。

开始梁的向前移运，保证在移梁过程中两龙门吊同时同速缓慢。

5.5.2箱梁移位

箱梁张拉压浆结束，达到设计规范强度后采用龙门吊运输到存梁区存放。

5.5.3箱梁的存放

箱梁存放场地应平整夯实，箱梁应按照吊装顺序编号存放，箱梁存放应在梁底支点附近采用垫木，箱梁存放不宜超过两层。

层于层之间应设置垫木。

箱梁起吊箱梁存放

5.6箱梁架设

5.6.1支座安装

5.6.1.1永久支座

非连续端直接安装永久支座，箱梁直接支撑在永久支座上。

安装永久支座时垫石要先凿毛，再用环氧树脂砂浆找平到垫石设计标高。

箱梁张拉后存在2～3cm的上拱，为保证桥面铺装厚度及标高，垫石标高比设计下调3cm。

永久支座的连接螺栓要深入盖梁不小于10cm，再用环氧树脂砂浆填充空隙，环氧树脂砂浆达到强度后方可安装梁。

5.6.1.2临时支座

在连续端架梁前，应先安装临时支座，临时支座顶面标高与永久支座顶面标高相齐平。

永久支座钢板直接与接头砼底部浇在一起。

待负弯矩钢绞线张拉后，再将临时支座拆除，将梁体重量由永久支座承受。

临时支座采用双砂筒结构，外钢管内径φ300mm，壁厚10mm,内钢管外径φ295mm，壁厚10mm，每个砂筒低口位置开一个活动的门。

由于盖梁存在0.83%的横坡，为保证每个砂筒的压缩量一致，高度一致，在临时支座位置浇筑5cm厚C40临时支座垫石。

砂筒压缩量应提前在压力机上试验，确定其值。

临时支座砂筒示意图如下：

砂筒内采用优质石英砂，用1.25mm筛子筛出大颗粒，烘干后放入砂筒中，砂筒中的数量根据砂筒高度，需卸荷高度等综合考虑。

内塞与外筒之间浇热沥青封水，使砂稳定，同时保证使用过程中砂不受潮出现徐变和引起卸荷困难。

浇筑墩顶连续接头混凝土，张拉连续钢束后，撤除砂箱，使箱梁支撑在永久支座上。

5.6.2箱梁安装

5.6.2.1喂梁：

步骤一、运梁车将箱梁从存梁区运至跨墩龙门吊下方；步骤二、跨墩龙门吊将箱梁提放至桥上运梁车上；步骤三、运梁车将箱梁运至架桥机下。

跨墩提梁桥上运梁车运梁

5.6.2.2捆绑梁：

在预留吊装位置孔内安装钢丝绳吊带，起吊时先应慢速，当箱梁脱离运梁车后，架桥机两侧要同步升降，使箱梁在起吊过程中保持水平；架桥机运梁时应严密监视电机是否同步，否则应及时采取措施。

5.6.2.3落梁：

架梁前先放出每个垫石的横向、纵向中心线及梁端横向、纵向中心线，安好临时支座，当梁运至横向、纵向中心线与支承垫石横向、纵向中心线重合后落梁，架梁好后要用垂球检查梁的竖直度，经技术人员检查梁架设合格后方可拆除吊带，并且需及时加固已架设好的梁，边梁不容许单独过夜放置。

5.6.3箱梁顶标高的控制

在箱梁安装但未加固时，用水准仪测试梁顶标高，如果因砂筒沉降而偏低，可以在砂筒顶垫钢板，钢板厚度由顶标高控制。

5.6.4架桥机过跨

5.6.4.1后支架前移:

先垫好后支腿下垫木，用水平尺超平，使后支腿压在垫木上，后横轨离开桥面（其高度能保证后台车及其横轨一次前移18m）。

开动后电葫芦前行，当后摇滚台车行至距主导梁前端19m时停止。

将后摇滚台车落于桥面且落实。

5.6.4.2主导梁前移：

确认摇滚架上与导梁无挂联，同时启动前后摇滚和导梁上两纵移台车，使导梁前移（当辅支腿到达前桥台时停止），纵移台车后移（两纵移台车移至尾部停止）。

5.6.4.3桥机转角：

架桥面转角原理是靠调整导梁下弦与前摇滚上两平滚的间隙来实现的。

因此，架桥面转角时，开动后横移台车向右幅横移，直至前摇滚上导梁下弦与两平滚无间隙时停止。

将中支腿顶出，使前部横轨离开枕木。

调整前摇滚架与导梁纵向垂直，再顶出前支架至前部横轨落实于枕木上。

这时桥面恢复转角前的状态。

如果转角满足不了架桥要求，可再重复以上动作。

直至桥机摆正为止。

桥面转角时曲线桥安装的重点。

5.6.4.4前后支架前移就位：

顶出中支腿，使前台车及横轨离开桥台。

然后前支架整体前移，直至前台车行至前桥台落梁一边上方时止。

辅支腿缩回至前台车枕木能够落实于桥台上。

注意，前支架固定时要与前桥台平行。

然后顶出中后支腿，至后支架便于前移为止。

开动后电葫芦前行至距前支架37m时止。

将中后支腿缩回，后台车落实于桥面上。

此时后支架固定应与前支架平行。

5.6.4.5主导梁前移就位：

同时启动前后摇滚，使导梁前移。

当主导梁前端距其后的前支架中心1m左右时停止。

然后将前后摇滚架与导梁锁紧。

5.6.4.6架桥机过跨后先检查各部件运转情况。

如一切正常后，即可试吊梁，准备安装下一跨。

5.6.5箱梁体系转换

每安装好一联，立即进行由简支到连续的体系转换。

首先绑扎连接墩顶连续接头处的钢筋，安装预应力管道，穿预应力筋，预埋好支座钢板，然后支立接头侧模板，浇筑C50细石混凝土。

混凝土达到设计强度85%且龄期不小于7d后，即逐孔张拉墩顶连续钢束，并压注水泥浆。

然后撤掉临时支座，使箱梁落于永久支座上。

安装箱梁翼缘板湿接缝底模板，绑扎钢筋，浇筑湿接缝混凝土，湿接缝底模板用竹胶板制作，以保证混凝土的外观质量。