箱梁预制作业指导书.docx
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箱梁预制作业指导书
箱梁预制作业指导书
一、工程概况
本合同段K0+870高架桥、K3+120高架桥及K6+071丰山河大桥上部结构均为预应力混凝土（后张）小箱梁，先简支后连续，箱梁共计1044片，长度为25m和30m两种。
箱梁预制采用C50混凝土，预应力筋采用Φs15.2㎜钢绞线。
K0+870高架桥全桥箱梁共用钢筋4199.064t，C50混凝土22587.2m3，Φs15.2钢绞线820.048t；K3+120高架桥全桥箱梁共用钢筋2571.232t，C50混凝土12457.6m3，Φs15.2钢绞线452.256t；K6+071丰山河大桥全桥箱梁共用钢筋760.979t，C50混凝土4834.5m3，Φs15.2钢绞线103198.5t。
二、施工方案及施工方法
1、总体方案
箱梁预制混凝土施工采用混凝土搅拌站统一拌制，混凝土罐车运输，混凝土采用龙门吊配合吊斗运输至梁位。
混凝土浇筑采用先底板后腹板，最后浇筑顶板。
预应力孔道采用金属波纹管孔道成孔，采用150T千斤顶进行张拉。
孔道压浆采用C50水泥浆，要求压浆饱满。
2、钢筋制作及安装
钢筋绑扎流程：
先进行底板普通钢筋绑扎，再进行腹板钢筋的绑扎、腹板内纵向波纹管的安装及梁底锚固端（包括垫板、锚固螺母及锚下螺旋筋）的安装，安装内模后最后进行顶板普通钢筋的绑扎、顶板内纵向波纹管的安装。
箱梁钢筋制作在钢筋加工场内进行，然后将制作成型的钢筋运至现场进行绑扎。
钢筋分两次绑扎，第一次安装底板及腹板钢筋，第二次安装翼缘板及顶板钢筋。
主筋采用搭接双面焊或搭接单面焊。
钢筋安装时，当普通钢筋与波纹管位置发生矛盾时，可适当移动钢筋位置。
2.1钢筋质量要求
1）钢筋加工按设计要求下料及制作加工。
2）搭接接头的长度和焊缝的总长度符合规范要求，要求焊缝平顺、无气泡、无裂缝、焊接处钢筋无烧伤现象。
搭接焊时搭接钢筋的轴线应在同一直线上。
3）搭接长度，双面焊≥5d、单面焊≥10d；焊缝厚度h>0.3d，焊缝宽度h>0.8d，d为钢筋直径。
4）钢筋表面的油渍、漆污、水泥浆及浮皮、铁锈等应清除干净。
钢筋平直，无局部折曲，加工后的钢筋，表面无削弱钢筋截面的伤痕。
5）焊条按如下要求选用：
Ⅰ级钢筋：
结42型；Ⅱ级钢筋：
结50型。
钢筋加工安安装施工要求见下表：
钢筋施工允许偏差
检查项目
允许偏差（㎜）
受力钢筋间距
两排以上排距
±5
同排
±10
箍筋、横向水平钢筋、螺旋筋间距
±10
钢筋骨架尺寸
长
±10
宽、高或直径
±5
弯起钢筋位置
±20
保护层厚度
柱、梁、拱肋
±5
2.2、波纹管道和预应力钢绞线的安装
根据设计和招标文件要求，预应力孔道采用金属波纹管成型。
进场波纹管应有试验报告、质量保证书和合格证，并对外观形状主要尺寸和密封性进行检测。
为保证管道弯曲坐标和弯曲角度，以纵向定位筋辅以“井”字形定位骨架进行管道的固定，尽量保证管道顺畅，以减少摩阻损失。
所有的定位钢筋均采用点焊成形。
定位钢筋在直线段间距1000㎜，曲线段间距500㎜，管道的连接必须保证质量，杜绝因漏浆造成预应力管道堵塞。
顶板负弯矩区波纹管在顶板钢筋绑扎完成后进行，采取加U型环的形式保证管道顺畅，位置正确，定位钢筋每间隔1000㎜设置一组。
波纹管的安装在底板和腹板钢筋完成后进行。
在灌注混凝土前，所有预应力管道必须设置塑料内衬管，内衬管外径可比波纹管内径小3～4mm，以保证孔道无变形，张拉前钢绞线能顺利穿入。
顶板、腹板内有大量的预埋波纹管，为了不使波纹管损坏，所有钢筋焊接须在波纹管埋置前进行，管道安装后尽量不焊接，当普通钢筋与波纹管位置发生矛盾时，适当移动钢筋位置，准确安装定位钢筋网，确保管道位置准确。
在进入下一工序前，仔细检查波纹管有无烧伤，损伤，如有要进行相应处理，保证混凝土灌注时，钢绞线孔道内不进入混凝土堵塞。
后张法预应力孔道检测项目见下表：
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
管道坐标（㎜）
梁长方向
±30
尺量：
检查30%，每根查10个点
梁高方向
±10
管道间距（㎜）
同排
10
尺量：
检查30%，每根查5个点
上下层
10
3、模板工程
3.1底模
施工前先对预制场地进行清理、平整、做好防排水设施并且压实地基，作好排水措施，对场地进行硬化，防止由于排水不畅造成地基下沉。
采用混凝土基础，上设30㎝高台座，以L50㎜角钢包边，上铺5㎜厚钢板。
钢板顶面采用二次抛物线形式，即在跨中设置向下17㎜的预拱度（反拱采用设计建议值）。
底模安装过程中，底模台座预埋拉杆孔，间距50㎝，拉杆直径22㎜。
3.2内模、侧模
外模采用定制的新钢模板，内模亦采用钢模板；所用模型有良好的强度、刚度和稳定性，能可靠地承受施工过程中的各项荷载，保证箱梁各部形状、尺寸符合设计及招标文件要求。
所用模板结构合理、装拆方便，分块长度满足各跨度桥梁通用。
模板表面光洁、无变形，接缝严密不漏浆，接缝处采用双面胶粘贴，严格禁止使用胶带纸处理，以防止影响其外观质量。
脱模剂采用专用脱模剂或新机油，在安装前涂抹。
钢模板挠度允许偏差为：
外模不超过模板两支点距离的1/400，内模不超过模板两支点距离的1/250。
钢模板面板变形不超过肋板间距的1/500。
采用购买的混凝土垫块保证混凝土保护层厚度。
模板的安装与拆除采用龙门吊吊装，人工配合。
模板内应无污物及其他杂物，模板表面清洁、光滑、平整，并涂刷脱模剂或新机油。
侧模板安装完成后，顶板布置直径28㎜、间距300㎜的拉杆，并加设间距300㎜的18号槽钢，以防止混凝土浇筑时芯模上浮。
3.3模板安装允许偏差
模板安装偏差必须满足下表的规定：
检查项目
允许偏差（㎜）
模板标高
±10
模板内部尺寸
+5，0
轴线偏位
10
模板相邻两板表面高低差
2
模板表面平整度
5
预埋件中心线位置
3
预留孔洞中心线位置
10
预留孔洞截面内部尺寸
+10，0
竖直度或斜度（㎜）
0.3%H且不大于20
模板修整：
重复使用的模板，应对模板进行修整，使其表面平整、形状准确，不漏浆，有足够的强度和刚度，防止错台。
4、箱梁混凝土浇筑
4.1混凝土浇筑
混凝土由搅拌站供应，强制式搅拌机搅拌，混凝土输送车运输，混凝土采用龙门吊配合料斗入模，插入式振捣器捣固。
混凝土施工原材料应与设计配合比相一致，并试拌合格。
试验室工作人员将原材料检验报告单、混凝土配合比报监理工程师签认。
待模板、钢筋及预应力系统和各种预留件安装完毕经监理工程师检查认可后即可进行浇筑。
为减少混凝土收缩徐变等的影响，对混凝土各项指标要求要严格，严格掌握混凝土的配合比，并规定施工所用碎石、砂要与试验一样，水泥要同一标号、同一牌号、同一厂号，并且每次灌注混凝土时试验人员现场值班，控制混凝土的坍落度，不合格的要及时清除，以免影响梁体的质量，梁体混凝土浇筑要求现场技术员旁站作业。
混凝土分三次水平分层浇筑，第一次浇筑底板，第二次浇筑腹板（浇筑混凝土层厚控制在30㎝），第三次浇筑顶板及翼缘板。
浇筑底板时，为防止芯模上浮，芯模底模中部钢模不安装，混凝土从芯模上部小天窗进入，从一端向另一段浇筑，并在混凝土开始初凝时收面；腹板浇筑时，也由一端向另一段进行，每层浇筑厚度不超过30㎝，并且左右侧腹板对称进行以防止芯模偏向一侧，混凝土输送从一端中间向两端对称进行，在前次混凝土初凝之前将下次混凝土浇筑完毕，保证层间无施工冷缝。
混凝土的振捣严格按振动棒的作用范围进行，严防漏捣、欠捣和过度振捣，当预应力管道密集，空隙小时，配备小直径的插入式振捣器，振捣时不可在钢筋上平拖，不可碰撞预应力管道、模板、钢筋、辅助设施（如防撞护栏定位架等）。
混凝土在振捣平整后即进行第一次抹面，顶板混凝土应进行二次抹面，第二次抹面应在混凝土近初凝前进行，以防早期无水引起表面干裂。
混凝土顶面进行拉毛，其深度不小于5㎜。
混凝土浇筑完成后，在收浆后尽快予以覆盖和洒水养护。
待收浆后再予以覆盖和洒水（喷淋系统）养生。
覆盖时不得损伤或污染混凝土的表面。
混凝土面有模板覆盖时，在养护期间要使模板保持湿润。
混凝土养护用水的条件与拌和用水相同。
在脱侧模后，在腹板侧面粘贴塑料薄膜保水。
混凝土的洒水养护时间为不小于7d，每天保持混凝土表面经常处于湿润状态为度。
测定浇筑后的混凝土表面和内部温度，确保温差不超过25℃。
混凝土强度达到2.5MPa前，不使其承受行人、工具、模板等荷载。
4.2振捣
振捣的目的是排除混凝土中的空气，减少混凝土内部的空隙，使水泥砂浆均匀地裹住石子，且使混凝土密实，与模板、钢筋及预埋件紧密结合。
振捣是混凝土施工中最关键的工序，应在混凝土入仓后立即进行。
混凝土振捣采用插入式振捣器进行。
利用振捣器产生的高频率、小振幅的振动作用，减小拌和物的内摩擦力和粘结力，从而使塑态混凝土液化、骨料相互滑动而紧密排列、砂浆充满空隙、空气被排出，以保证混凝土密实，并使液化后的混凝土填满模板内部的空间，且与钢筋紧密结合。
上下层混凝土的结合，振动器应插入下层混凝土至少5㎝。
为了避免漏振，插入点之间的距离不能过大，要求相邻插点间距不应大于其影响半径的1.5倍。
振捣器的有效振动范围，用振动作用半径R表示，R值的大小与混凝土坍落度和振捣器性能有关，一般为30～50㎝。
在布置振捣器插点位置时，避免因漏振使混凝土表面出现蜂窝麻面，还应注意不要碰到钢筋和模板。
混凝土振捣判断：
发现混凝土表面不再显著下沉，不出现气泡，表面泛浆，说明振实。
时间一般20s～30s。
过振则骨料下沉、砂浆上翻，产生离析。
振捣进行时，注意对称进行。
4.3混凝土养护
混凝土浇筑完毕后，在一个相当长的时间内，应保持其适当的温度和足够的湿度，以造成混凝土良好的硬化条件，防止其表面因干燥过快而产生干缩裂缝，又可促使其强度不断增长。
养护方法：
养护不小于7天，混凝土面洒水（喷淋系统）养护、土工布覆盖混凝土面，以
维持混凝土表面湿润为度。
5、预应力工程
5.1张拉
5.1.1张拉前各项准备工作：
正弯矩钢束采用4φs15.2、5φs15.2钢绞线，M15-3、M15-4、M15-5型锚具，锚下控制应力为钢绞线抗拉强度标准值的75%，单束张拉力781.2KN（976.5KN）。
负弯矩钢束采用4φs15.2、3φs15.2钢绞线，BM15-3、BM15-4、BM15-5型锚具，控制应力也为钢绞线极限强度的75%，单束张拉力781.2KN（585.9KN）。
钢绞线其外观检查和力学性能试验要求合格。
锚具：
须进行外观检查、硬度试验、静载锚固试验。
预应力束的锚具按设计指定的要求选用，锚口摩阻损失为张拉控制力的3%，钢束锚固时锚具的变形和钢绞线的回缩值为6㎜，锚具进场后严格进行检验，确保技术性能指标符合“预应力用锚具、夹具和连接器”（GB/T14370-2007）的有关规定。
张拉机具：
千斤顶的校验、电动油泵的校验、压力表的校验配套标定。
油表的校正与千斤顶的配套标定：
压力表、张拉千斤顶等计量设备，按规定定期检查并建立卡片备查。
压力表选用防震型。
要求在有资质的单位进行标定，并根据标定结果建立油压力与千斤顶张拉P--N标定曲线。
张拉千斤顶的摩擦阻力应不大于张拉吨位的5%。
计算钢绞线理论伸长量：
见后附计算表。
预应力筋制作和穿束：
钢绞线下料，按设计每端富余65㎝计算。
钢绞线采用砂轮机切割，塑料胶带包头。
钢绞线下料够一束的数量后用细铁丝绑扎，每间隔2.0m绑一道，以便运输和穿束。
钢绞线下料的数量以满足梁段施工为准。
因孔道较短，本箱梁采用人工穿束。
5.1.2施工要求
（1）张拉前对预应力孔道进行通高压风检查，保证孔道通畅。
人工穿入已编好束的钢绞线，钢绞线无缠绕、麻花现象。
（2）待构件达到设计规定强度的90%标准强度后，且混凝土龄期不小于7d时，方可张拉预应力钢束。
（3）张拉工作应有监理工程师在场时进行，并且按要留影像资料。
（4）张拉开始前，所有的钢束在张拉点之间能自由移动。
（5）在张拉过程中，边张拉边量测伸长值并同时做好张拉记录。
（6）张拉程序符合图纸要求，预应力张拉在两端同时进行，预应力束张拉按设计图纸中编号顺序进行，即以N1-N3-N2-N4顺序进行。
各预应力束张拉从板中向两侧对称均匀进行。
（7）对原有参加预应力施工的人员必须进行专业技术培训，合板后方可上岗操作，或选用有操作实践和经验的操作工人经试操作后再上岗操作，并对张拉机具进行专门使用、管理和保养。
（8）实施张拉时，使千斤顶的张拉力作用线与预应力筋的轴线重合一致。
（9）预应力筋在张拉控制应力达到稳定后方可锚固。
预应力筋锚固后的外露长度不小于30㎜，锚具应用封端混凝土保护，并采取防止锈蚀的措施。
锚固完毕并经检验合格后切割端头多余的预应力筋，切割采用砂轮机切割。
5.1.3张拉步骤
张拉程序：
安装锚垫板和锚具-安装千斤顶-张拉。
（1）张拉程序：
纵向预应力筋采用两端张拉，具体如下：
纵向预应力筋：
0→初应力10%σk→20%σk→σk（持荷2min）（锚固）
（2）初始张拉力（张拉力的10%控制）：
把松弛的预应力钢筋拉紧，此时将千斤顶充分固定。
初始张拉完成后，在预应力钢绞线的两端精确地标以记号，预应力钢绞线的延伸量或回缩量即从该记号起量。
张拉力和延伸量的读数在张拉过程中分阶段读出。
预应力钢绞线实际伸长值△L，除上述测量伸长值外加上初应力时的推算伸长值，即：
△L=△L1+△L2
式中：
△L1为开始至初张的伸长值，△L2为初张至末张间的伸长值。
张拉力以千斤顶标定为主，实测伸长值与理论计算伸长值的误差须在±6%以内。
当超出此范围后停止张拉，原因分析并作相应处理，保证张拉满足设计要求。
（3）预应力钢绞线的断丝、滑丝数不超过下表规定：
类别
检查项目
控制数
钢绞线束
每束钢绞线断丝或滑丝
1丝
a、滑丝的处理
张拉完成后应及时在钢绞线上作好醒目的标记，如发现滑丝，解决的措施为：
采用YCL2Z千斤顶和卸荷座，将卸荷座支承在锚具上，用YCL2Z千斤顶张拉滑丝钢绞线，直至将滑丝夹片取出，换上新夹片，张拉至设计应力即可。
如遇严重滑丝或在滑丝过程中钢绞线受到了严重的伤害，则将锚具上的所有钢绞线全部卸荷，找出原因并解决，再重新更换钢绞线张拉。
b、断丝的处理
出现断丝后，及时上报设计单位，与设计单位协商处理，常用的方法有：
①、提高其他钢丝束的控制张拉力作为补偿。
在任何情况下最大超张拉力不超过规范的规定；
②、换束。
卸荷、松锚、换束、重新张拉至设计应力值。
凡反复张拉已经超过三次，或张拉力超过钢丝的抗拉极限强度标准值（Rby），则整束更换。
滑丝与断丝现象发生在顶锚以后，处理方法除按以上叙述外，可采用以下方法：
①、钢丝束放松。
将千斤顶按张拉状态装好，并将钢丝在夹盘内楔紧在卡盘上，张拉达到应力后顶压楔紧。
一端张拉，当钢丝受力伸长时，锚塞稍被带出。
这时立即用钢钎卡住锚塞螺纹（钢钎可用Φ5㎜的钢丝、端部磨尖制成，长20㎝～30㎝）。
然后主缸缓慢回油，钢丝内缩，锚塞因被卡住而不能与钢丝同时内缩。
主缸再次进油，张拉钢丝，锚塞又被带出。
再用钢钎卡住，并使主缸回油，如此反复进行至锚塞退出为止。
然后拉出钢丝束更换新的钢丝束和锚具。
②、单根滑丝单根补拉。
将滑进的钢丝楔紧在卡盘上，张拉达到应力后顶压楔紧。
（5）计算延伸量时根据试验证书确定的弹性模量。
（6）在张拉完成后，测得的延伸量与预计延伸量之差在±6%以内。
如果计算伸长值与实际伸长值有明显的出入，在继续张拉前通知监理工程师，经监理工程师同意后继续张拉。
5.1.4记录及报告
每次预应力张拉后，对数据进行记录。
如监理工程师要求，应将下列数据报录给监理工程师。
（1）每个测量计、压力表、油泵及千斤顶的鉴定号及证书。
（2）测量预应力的钢绞线延伸量时的初始拉力。
（3）在张拉完成时的最后拉力及测得的延伸量。
（4）千斤顶放松以后的回缩量。
（5）在张拉中间阶段测量的延伸量及相应的拉力。
5.1.5张拉施工注意事项
1）采用伸长值与预应力双控，以张拉力控制为主。
2）张拉力以千斤顶标定为主，伸长值与设计值的误差在±6%以内。
3）当超出此范围后应停止张拉进行原因分析。
4）整个张拉过程应随时注意避免滑丝和断丝现象发生。
5）了解孔道在整个施工过程中的状况，与伸长值进行比较做特定分析。
6）在下列情况须对油表重作校正：
使用超过三个月；张拉达到200次；在使用中发现超过允许误差或发生故障检修后；在运输、存放和使用过程中防止日晒、受潮和震动，否则须校正。
7）张拉过程中注意安全，千斤顶后部绝对不能站人，在千斤顶后设高度与梁高相同的坚固挡板（不小于5㎝厚木板或1㎝厚钢板）进行防护，以防止张拉意外事故时伤人。
8）张拉完成后，严禁撞击锚头或钢束，在压浆前将钢束多余长度用砂轮机切割，切割时要留下3㎝，并采用水泥浆封锚。
9）钢绞线孔道穿束，张拉作业过程中按有关要求进行摄像，影像资料完善。
10）张位完成后要定期作预拱度检测（1天，3天，7天，15天，30天），根据气温情况，量测选在日温较高的中午进行。
将实际情况与设计值对比，如超过设计值±20%，应查明原因，加以调整。
6．孔道压浆
在张拉完成后应尽快进行注浆，一般不超过24小时。
后张预应力筋的腐蚀主要原因是压浆不密实，浆体中常含有气泡，凝固后变成孔隙；同时水泥浆易离析、泌水，使压浆不饱满，水还会沾着气泡形成孔隙，渗漏腐蚀预应力筋，为工程留下隐患。
在张拉后压浆前，用浓水泥浆或混凝土将锚头及端头部分钢绞线封闭，在水泥浆或混凝土达到一定强度时，能承受压浆时孔道的压力方可进行压浆作业。
在另一端注浆孔用丝杆阀门将注浆孔封闭，阀门处于封闭状态。
压浆前先用清水清洗预应力管道，然后用空压机将管内积水吹净。
压浆管的布置：
接预应力孔道采用高压胶管，接压浆机。
对本箱梁，采用注浆压力控制在0.5～0.7Mpa，压力表应经过检验校准合格。
压浆水泥浆采用纯水泥浆，水泥采用P.O42.5水泥，外加剂采用高性能灌浆外加剂，配合比按项目部试验室提供。
拌和采用搅拌机，水泥浆拌和采用先下水再下水泥，拌和时间不少于1分钟，使灰浆搅拌均匀，压浆连续。
灰浆应过筛、并保持足够数量以保证每根管道的压浆能一次连续完成。
水泥浆自调制到压入管道的间隔时间不得超过40分钟。
水泥浆的泌水率最大不得大于3%，拌和后3h后宜控制在2%，稠度保持在35～40s。
压浆注意事项：
压浆前先用清水清洗预应力管道，然后用空压机将管内积水吹净。
严格按规范要求配浆及压浆，压浆时注意观察有无串孔、漏浆，做好压浆记录。
若串孔，立即检查原因，及时处理。
压浆工艺：
孔道压浆顺序为先下后上，从预应力管道由一端向另一端压浆，将集中在一处的孔一次压完。
若中间因故停歇，应立即将孔道内的水泥浆冲洗干净，以便重新压浆时，孔道畅通。
压浆管路超过长30米时，应提高压力100KPa～200Kpa，每个压浆孔道出浆口均安装一节带阀门的短管，以备压注完毕时封闭，保持孔道中的水泥浆在有压状态下凝结。
压浆的压力以保证压入孔内的水泥浆密实为准，开始较小，逐步增加到0.5～0.7Mpa；在过程中浆液量与计算量相近，压力表读不再衰减，孔道压浆至最大压力后，压力不再衰减，认为压浆完成，关闭阀门。
应保持不小于0.5Mpa压力，并有一定的稳压时间（不小于2min）。
压浆完成后，外露锚头封锚时先将锚槽处的水泥浆等杂物清理干净，并将端面混凝土凿毛，同时清除支承垫板、锚具及端面混凝土的污垢。
压浆注意事项：
严格按规范配浆，压浆时注意观察有无串孔、漏浆。
若串孔，立即检查原因，及时作相应处理。
严格按规范施工，做好压浆记录。
并按有关要求进行摄像，影像资料完善。
压浆过程中和其后48h内，结构物混凝土温度不得低于5摄氏度，否则要进行保温措施。
如在台座上完成压浆，其后24h内不得移梁。
7、预制箱梁工艺流程图（见后附图1）
1、质量标准
1）混凝土所用的水泥、砂、石、水、外加剂及混合材料的质量和规格，必须符合有关规范的要求，按规定的配合比施工。
2）不得出现露筋和空洞现象。
3）实测项目
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
1
混凝土强度（MPa）
在合格标准内
按规范附录D检查
2
梁板长度（mm）
-10，+5
用尺量
3
宽度
（mm）
干接缝（梁翼缘、板）
±10
用尺量3处
用尺量3处
湿接缝（梁翼缘、板）
±20
箱板顶宽
±30
箱板底宽
±20
断面尺寸
（mm）
顶板厚
+5，-0
底板厚
+5，-0
腹板或梁肋
+5，-0
4
高度（mm）
梁板
0,-5
用尺量2处
5
跨径（支座中心至支座中心）（mm）
±20
用尺量
6
支座表面平整度（mm）
2
查浇筑记录
7
平整度
5
用2米直尺检测
8
横系梁及预埋件位置（mm）
5
用尺量
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