预应力预制箱梁施工方案及质量验收.docx

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预应力预制箱梁施工方案及质量验收

预制梁施工方案及质量控制

一、预制场设置

1、预制场地布设

视现场条件和工程量而定。

预制场位置的确定受安装地点的地理、地形条件制约。

预制场面积的确定,除了考虑安装地点的地理条件外,还应考虑桥梁的规模及工期而定。

2、箱梁台座制作

预制场场地范围内，填至预设的标高，然后用推土机平整后，用20T的振动压路机进行碾压，压实整平后，铺设级配砂砾垫层，然后用混凝土进行硬化处理。

场地硬化时设置横坡以及纵向排水沟以利于排水，场地四周挖好排水沟，场地内排水汇集后进入排水沟，由雨水积井排出。

确保路基不受水的影响及施工能正常进行。

箱梁底座采用混凝土基础，在预制场地整体硬化后，浇筑25cm厚的C25混凝土基础。

另外考虑预制梁张拉后，底模两端支点将承受预制梁的全部重量，因此该范围内的底模采取钢筋混凝土基础进行加强处理。

3、龙门吊机的布置

考虑箱梁架设高度，移梁龙门吊机设计净高。

每台龙门吊都安装有电动葫芦，用以安装模板和浇筑混凝土。

4、钢筋棚的布置

二、施工方案和操作工艺

1、钢筋制作与安装

钢筋下料、制作在钢筋加工棚进行，运至预制场装配成型，钢筋连接采用搭接焊，钢筋下料时要适当配料，使之在成型焊接时接头能按规范要求错开设置。

严格按规范要求做好钢材的进货、下料、弯制、连接等工作。

底板、腹板及隔板钢筋的绑扎直接在模内进行，顶板钢筋骨架先分成几节做好，待内模安装完毕后用专用吊架起吊拼接。

钢筋制作安装及管道固定。

普通钢筋采用在加工厂制作成型后，现场绑扎安装施工。

在安装并调好底模及侧模后，沿底模纵向安放砼预制块，开始底板和腹板普通钢筋绑扎及预应力管道的预设，然后安装内模，再邦扎顶板钢筋及预应力管道。

钢筋制作及安装，允许误差规定如下：

①桥面筋与设计位置的偏差不大于10mm。

如桥面主筋与腹板蹬筋相碰，可略为移动桥面主筋，此时偏差值可不受此限制。

②蹬筋，底板横向、纵向钢筋间距偏差不大于15mm。

③蹬筋不垂直度（横向偏差垂直位置）不大于15mm。

④钢筋骨架安装位置偏差：

顺梁向：

不大于10mm

横梁向：

保证保护层厚度

⑤保护层厚度与设计尺寸的偏差不大于5mm，且保证为正误差。

⑥定位网钢筋：

孔眼尺寸：

+3、-0

竖向位置：

跨中4m范围内4mm；

横向位置：

6mm

其余部份：

6mm；

⑦其它钢筋偏移设计位置不大于15mm。

⑧同一截面内钢筋接头不得超过50%，且接头应错开500mm以上。

⑨为防止灌注混凝土将桥面钢筋压弯影响质量，应将桥面上下层钢筋间加设支撑铁件。

⑩钢筋制作应采用机械切割和成形。

长度误差±10mm，弯起钢筋位置：

±15mm；弯起钢筋高度：

±5mm。

2、箱梁模板

①模板构造：

模板分内模、外模、堵头模、底模。

②模板施工：

A、立模：

拼装外模时用小龙门吊把外模分块模板吊到所要制梁的制作台，顺序不能颠倒。

先拼边模，然后拼端头部分。

拼两边模时先用对拉螺杆将模板基本固定好，再拼两端吊装孔及三角垫块，拼三角垫块必须采用1m水平尺或水准仪抄平，控制其高度误差不大于±2mm，而后拼装端头模。

拼完后对边模的水平、接缝以及模隔板模进一步调整，位置准确后固定对拉螺杆。

内模预先分几节拼好，待底、腹板钢筋安装到位后用小龙门吊吊进箱内进行拼接，拼出的内模应平整、无坑洼、无翘曲现象、接缝严密。

内模拼装好后装上限位槽钢，以免上浮。

B、拆模：

拆外模时，首先拆出端头模板及端隔板模板及中隔板堵头模，然后松对拉螺杆和两边支撑，拆除两边侧模，因为模板属大面、小厚度钢结构，侧向刚度不大，所以在拆除、起吊等作业时应防止模板发生塑性变形。

内模拆除先将先拆板用拆模器拆除，解除了内模的环状构造后依次将内模拆完。

3、预应力筋施工

箱梁预应力钢束采用φS15.24的钢绞线（标准强度fpk=1860Mpa），锚下控制力1350Mpa，箱梁锚具采用YM15-4、VM15-5。

4、波纹管施工

箱梁的锚具采用YM型及其配套设备。

锚下控制力按设计1350Mpa要求控制。

预应力管道的位置按设计要求准确布设，并采用每隔50cm一道的定位筋进行固定，接头要平顺，外用胶布缠牢，在管道的最高点设置排气孔。

同时将锚垫板牢固的安装在模板上，并与孔道对中，与孔道端部垂直，不得错位。

预应力筋穿束前对孔道进行清理，穿束采用人工从一端送入或用金属网法。

浇筑砼前，对铺垫上的压浆孔进行封堵，防止浇筑砼时漏浆堵孔。

A、波纹管在安装前应通过1KN径向力的作用下不变形，同时应作灌水试验，以检查有无渗漏现象，确无变形、渗漏现象时方可使用。

B、因孔道较长且带弧度，采用两根波纹管接头，从两端穿入，中间连接采用大一号型的波纹管。

接头管的长度为200mm，其两端用密封胶带封裹，安装时，应事先按设计图中预应力筋的曲线坐标在箍筋上定出曲线位置，固定时应采用钢筋支托，间距为300mm。

钢筋支托焊在箍筋上，箍筋底部垫实。

波纹管固定后，用铁丝扎牢，以防浇筑混凝土时螺旋上浮而引起严重的质量事故。

波纹管安装后，检查其位置、曲线形状是否符合设计要求，接头是否牢靠，完好。

5、混凝土浇注及养生

钢筋和模板安装完毕，经自检合格、监理工程师检查验收并签认后进行混凝土的浇筑施工。

浇筑到顶后及时整平、收浆。

A、浇注顺序：

底板混凝土浇注→腹板混凝土浇注→顶板混凝土浇注。

B、浇注混凝土施工：

混凝土用混凝土搅拌运输车运到预制厂，装灰斗由小龙门吊吊灰斗入模。

施工时道路必须平整通畅，保证砼自搅拌完成后10min内入模浇注。

浇注底板时，应从跨中向两端浇注，采用插入式振动器与平板式振动器捣实整平。

在卸料时料斗越靠近底板越好，自由倾落度不大于30cm，以免砼碰击钢筋使砂浆与石子分离，端部钢筋较密，应特别注意捣固密实。

底板混凝土面应控制在设计面高度以下0～5mm，以保证内模能准确就位。

当内模吊装完成经检查合格后立即进行腹板砼浇注，上料方式用料斗将料倒在一块大钢板上，用铁铲铲入腹板中，根据梁高腹板砼分成2～4层进行浇注，采用装在侧模上的附着式振动器和插入式振动器振捣，振动器应插入上一层顶面5～10cm以保证层间良好的连接，插入式与附着式振动器应同步进行，即振动棒在哪里振捣就开哪里的附着式振动器。

腹板浇注时应两侧同步进行，严禁用振动棒使混凝土在腹板内做长距离流动。

进行顶板混凝土浇注，上料方式是直接将料倒在顶板上，自由倾落距离不大于30cm，顶板由平板式和插入式联合捣固。

先用插入式振动器捣实，然后用平板振动器拖平，最后用抹子抹平，使梁顶面平整。

C、混凝土养生：

夏季养生应注意苫盖，并及时洒水。

D、浇注混凝土时应注意的问题：

浇注箱梁混凝土除应按普通混凝土浇注的规定外，尚应注意以下几点：

a、模板、钢筋、管道、锚具和预应力钢材经监理工程师检查并批准后，方可浇注混凝土。

b、在混凝土浇注和预应力张拉前，锚具的所有支承表面（例如垫板）应加以清洗。

c、拌和后超过45min以后的混凝土不得使用。

d、箱梁混凝土应水平分层、一次浇注完成。

e、为避免孔道变形，不允许振动器触及波纹管。

f、梁端部锚固区，为了保证混凝土密实，宜使用外部振动器加强振捣，集料尺寸不超过两根钢筋或预埋件间净距离的一半。

g、混凝土立方体强度未达到15～20Mpa时，不得拆除模板。

h、混凝土养生时，在收浆后尽快予以覆盖和洒水养护。

一般在常温下砼的洒水养护时间不少于7天。

对为预应力钢束所留的孔道应加以保护，严禁将水和其他物质灌入孔道，应防止金属管生锈。

6、模板拆除

模板拆除遵循先支后拆，后支先拆的顺序；非承重侧模板应在砼强度能保证其表面及棱角不致因拆模而受损坏方可拆除，时间可按下表控制：

制孔器抽拔时间参照表

环境温度（℃）

抽拔时间（h）

环境温度（℃）

抽拔时间（h）

30以上

3

20～10

5～8

30～20

3～5

10以上

8～12

拆模的程序：

①拆除拉杆，包括待拆模板微调支撑、紧固侧板底板的下拉杆和顶板上拉杆。

②拆除与待拆模板相邻的接缝，清除渗进缝内的水泥浆，以消除或减少模板间的粘结力。

③模板的拆除采用龙门吊和手拉葫芦进行拆除。

④吊移存放。

模板离开梁体后，当移出一定的空隙后，再起吊，避免直吊时梁体和模板碰撞，然后吊运到存放处，清洗、维修、涂油保养供下次使用。

7、检查、清理预留孔道

预留孔道应在制孔后用通孔器检查，若发现孔道堵塞，清除孔道内的杂物为预应力筋穿孔创造条件。

8、预应力束的制备

对进场的钢绞线按要求进行检验，检验合格后才能投入使用。

预应力钢绞线的下料长度，为孔道的净长加上构件两端的预留张拉用的预留长度；预应力束的切断采用砂轮切割机，以保证切口平整，线头不散。

禁止采用电弧切割下料。

钢绞线切割时，在每端离切口30～50mm处用铁丝绑扎。

钢绞线的盘重大、盘卷小、弹力大，为了防止在下料过程中钢绞线紊乱并弹出伤人，事先制作一个简易的铁笼。

下料时，将钢绞线盘卷在铁笼内，从盘卷中央逐步抽出，以策安全。

钢绞线的编束用20号铁丝绑扎，铁丝扣向里，间距1～1.5m。

编束时应先将钢绞线理顺，并尽量使各根钢绞线松紧一致。

绑好后的钢绞线束编号挂牌堆放。

9、预应力束的穿束

预应力钢束在穿束前应排列理顺，沿长度方向每隔2m～3m用铁丝捆扎一道。

穿束一般采用人工直接穿束，也可借助一根φ5的长钢丝作引线，用卷物机进行穿束。

10、预应力筋张拉与锚固

A、准备工作

a、混凝土强度检验

预应力筋张拉前，需提供构件混凝土的强度试压报告。

当混凝土的试件强度达到设计强度的90%以后，且龄期不小于7天，方可施加预应力。

b、构件端头清理

构件端部预埋钢板与锚具接触处的焊渣、毛刺、混凝土残渣等应清除干净。

c、安装锚具与张拉设备

根据预应力筋张拉锚固体系不同，分述于下。

（a）钢绞线束夹片锚固体系：

安装锚具时应注意工作锚环或锚板对中，夹片均匀打紧并外露一致；千斤顶上的工具锚孔位与构件端部工作锚的孔位排列要一致，以防钢绞线在千斤顶穿心孔内打叉。

（b）安装张拉设备时，对直线预应力筋，应使张拉力的作用线与孔道中心线重合；对曲线预应力筋，应使张拉力的作用线与孔道中心线末端的切线重合。

B、预应力筋张拉顺序

用四台千斤顶横向对称张拉、两头同时张拉（具体张拉顺序如“30m箱梁张拉顺序图”所示）。

具体张拉顺序为：

腹板：

N1→N3→N2→N4

顶板：

T3→T2→T1

钢绞线张拉程序

0→初应力→σcon（持荷2min，锚固）

每次张拉均应量测伸长值。

D、张拉伸长值校核

预应力筋张拉时，通过伸长值的校核，可以综合反映张拉力是否足够，孔道摩阻损失是否偏大，以及预应力筋是否有异常现象等。

因此，对张拉伸长值的校核，要引起重视。

预应力筋张拉伸长值的量测，应在建立初应力之后进行。

其实际伸长值△L应等于

△L=△L1+△L2

式中△L1——从初应力至最大张拉力之间的实测伸长值；

L2——初应力以下的推算伸长值（可采用相邻级的伸长度）。

预应力钢材张拉后，应测定预应力钢材的回缩量与锚具的变形量，其值不得大于6mm，如大于此值，应重新张拉，或更换锚具后重新张拉。

E、张拉注意事项

a预应力钢材的断丝、滑丝，不得超过下表“后张预应力筋断丝、滑丝限制数”的规定。

如超过规定数，应进行更换；如不能更换时，可提高其他束的控制张拉力作为补偿，但最大张拉力不得超过千斤顶的额定能力，也不得超过钢绞线或钢丝的标准强度的80%。

后张预应力筋断丝、滑丝限制数

类别

检查项目

控制数

钢绞线束

每束钢丝断丝或滑丝

1根

每束钢绞线断丝或滑丝

1丝

每个断面断丝之和不超过该断面钢丝总数的

1%

b、在张拉完成后，测得的延伸量与计算延伸量之差应在±6%以内，否则应采取以下的若干步骤或全部步骤：

（a）重新校准设备；

（b）对预应力材料作弹性模量检查；

（c）放松预应力钢材重新张拉；

（d）预应力钢材用润滑剂以减少磨擦损失，仅水溶性油剂可用于管道系统，且在灌浆前洗掉；

（e）监理工程师对预应力张拉认可后，预应力钢材应予锚固。

放松千斤顶时应避免振动锚具和预应力钢材；

（f）预应力钢材在监理工程师认可后才可截割露头，梁端锚口应按图纸所示用水泥砂浆封闭。

c、在预应力作业中，必须特别注意安全。

因为预应力有很大的能量，万一预应力筋被拉断或锚具与张拉千斤顶失效，巨大能量急剧释放，有可能造成很大危害。

因此，在任何情况下作业人员不得站在预应力筋的两端，同时在张拉千斤顶的后面应设立防护装置。

d、操作千斤顶和测量伸长值的人员，应站在千斤顶侧面操作，严格遵守操作规程。

油泵开动过程中，不得擅自离开岗位。

如需离开，必须把油阀门全部松开或切断电路。

e、张拉时应认真做到孔道、锚环与千斤顶三对中，以便张拉工作顺利进行，并不致增加孔道摩擦损失。

f、工具锚的夹片，保持清洁和良好的润滑状态。

新的工具锚夹片第一次使用前，在夹片背面涂上润滑脂，以后每使用5～10次，应将工具锚上的挡板连同夹片一同卸下，向锚板的锥形孔中重新涂上一层润滑剂，以防夹片在退契时卡住。

润滑剂可采用石墨、二硫化钼、石蜡或专用退锚灵等。

g、多根钢绞线束夹片锚固体系如遇到个别钢绞线滑移，可更换夹片，用小型千斤顶单根张拉。

h、每次张拉完毕后，应检查端部和其他部位是否有裂缝，并填写张拉记录表。

i、预应力筋锚固后的外露长度，不宜小于30mm。

第二次张拉完成后用混凝土封裹，以防腐蚀。

11、孔道压浆

预应力钢材张拉完成后，利用灌浆泵将水泥浆压灌到预应力筋孔道中去，其作用有二：

一是保护预应力筋，以免生锈；二是使预应力筋与箱梁混凝土有效的粘结，以控制超载时裂纹间距与宽度并减轻梁端锚具的负荷状况。

因此应特别重视孔道压浆。

A、压浆材料

a、使用不低于42.5低碱普通硅酸盐水泥配制的50号水泥浆，水灰比一般在0.4～0.45之间，所用水泥龄期不超过一个月。

b、水泥浆中可掺入监理工程师同意的减水剂及膨胀剂，掺量由试验确定。

但是不应掺入铝粉等锈蚀预应力钢材的外加剂。

B、灌浆设备：

采用活塞式注浆泵压浆，另一端用真空泵抽真空。

C、施工注意事项

a、在压浆前，吹入无油分的压缩空气清洗管道，接着用含有0.01kg/L生石灰或氢氧化钙的清水冲洗管道，直到将松散颗粒除去及清水排出为止。

再以无油的压缩空气吹干管道。

b、水泥浆的泌水率最大不应超过4%，拌和后3h泌水率宜控制在2%，24h后泌水应全部被浆吸收。

水泥浆自调制至压入孔道的延续时间，一般不宜超过30～40min，水泥浆在使用前和压注过程中应经常搅动。

c、压浆时，每一工作班留取不少于是3组试样，标准养生28d，检查其抗压强度作为水泥浆质量的评定依据。

d、管道压浆尽可能在预应力钢材张拉完成和监理工程师同意后立即进行，一般不得超过14d。

压浆时自梁一端压入，而在另一端流出，流出的稠度须达到规定的稠度。

采用一次性压浆，压力控制在0.5～0.7Mpa之内。

e、当气温或构件温度低于5℃时，不得进行压浆。

水泥浆温度不得超过32℃。

管道内水泥浆在注入后48h内，结构混凝土温度不得低于5℃，否则应采取保温措施。

当白天气温高于35℃时，压浆宜在晚上进行。

在压浆后两天，应检查注入端及出气孔的水泥浆密实情况，需要时进行处理。

12、移梁和存梁：

用大龙门吊吊起后运行到存梁场存梁。

A、起吊：

经过第一次张拉后，在制梁台上进行起吊，穿钢丝绳时注意钢丝绳要顺直，排列整齐，不得出现挤压、弯死现象，以免钢丝绳受力不均而挤绳，预制梁时在梁底预留吊装孔，在梁底与起吊绳的接触处设置专用的铁鞋将梁底混凝土与钢丝绳隔离，以免挤碎混凝土或割断钢丝绳，其他接触处也应有防止割断钢丝绳的措施，如垫木板、橡胶皮、麻袋条等，起吊钢丝绳的保险系数应达到10倍并经常检查，起吊时，吊起20～30cm后，要检查各部位有无不正常变化，确认情况良好且无障碍物、挂拌物后，方可继续提升，一般起吊高度不超过50cm，前后高差不得超过2%。

B、行走：

龙门吊行走轨道应结实、平顺，没有三角坑，龙门吊应慢速行走。

作业人员应统一口令，司机仅按照指挥人员的信号进行操作，司机必须头脑清醒，熟悉操作规程，龙门吊四个角设专人看护，两侧至少备有两个铁鞋和三角木。

在暂停作业时，必须打上铁鞋，在吊装状态下，司机不得离开工作岗位。

C、存梁：

按编号有规划地存放，以方便架梁时取梁。

所有梁片均双层存放，在梁的两头设置牢固的存放支座，使梁处在简支状态下保存，不得将梁直接放在地上，以防止地面不平引起梁片上部受拉而使梁上部产生裂缝甚至断裂。

做好存梁区的排水工作，防止地表水冲刷存梁地面引起下沉。