后张法预应力箱梁现浇法施工.docx

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后张法预应力箱梁现浇法施工

一、后张法预应力混凝土连续箱梁施工

（一）、施工工艺

后张法预应力连续箱梁施工工艺框图见施工组织设计建议书（表5.4预应力连续箱梁施工工艺流程图）。

（二）、立支架

本立交枢纽六次跨越北绕城公路，施工不得中断交通，为此采用门式支架，净高4.5m，净宽8m。

在G、H匝道桥中及A、B、E、F跨皂河梁段采用军用制式器材：

83式军用墩、64式军用梁；F匝道桥、主线桥及北绕K25+319.98、北绕K25+739.612采用碗扣墙式支架，型钢横梁、纵梁。

其他非跨线支架采用碗扣式满堂支架形式。

1、军用墩、梁支架

（1）、基础施工

83式军用墩采用明挖扩大临时墩基础（150号片石混凝土）。

挖掘机挖土，翻斗车运土，人工配合清理，立模板，灌筑片石混凝土基础。

按军用墩要求每2m预埋1根钢柱的地脚螺栓4根，并视基础地基承载力情况，在基础中适当配置钢筋网片。

（2）、拼装支架

用吊车配合人工拼装83式军用墩和64式拼装军用梁。

支架形式见图6-3-1。

军用墩的安装采用在地面将墩身中的一根立柱拼接到设计高度，然后用汽车吊一次性吊装。

64式军用梁采用单层式结构，其跨度具体根据桥梁各跨确定。

在地面按跨度拼装好，然后用汽车吊吊装，吊装时注意吊点的位置准确。

每孔支架架至下一跨的L/5处或设计规定的部位。

2、碗扣式支架

（1）、地基加固

种植土地段，用挖掘机及推土机挖除稻田地的淤泥50cm厚，人工配合推土机平整场地，用砂砾分层回填，每层厚度不超过25cm，用振动压路机进行分层碾压，碾压稳定后，观测无辙痕、无沉降，再用核子密度仪进行检则。

（2）、基础施工

支撑柱承载力较大，而与地基接触面积小对地基要求较高，用片石混凝土基础或枕木扩大基础，按现场的地质情况及承载力的大小定；跨越绕城高速公路地段，直接利用原路面（施工时注意对路面的保护）。

在扩大基础上放支架底座并联成整体。

（3）、拼装支架

碗扣墙式支架和碗扣式满堂支架按拼装图进行拼装，万能杆件的横向间距采用60～90cm，高度按每120cm布置横杆，并用斜拉杆将整个

支架形式见图6-3-1。

支架连成整体。

每孔支架架至下一跨的L/5处或设计规定的部位。

见碗扣式支架示意图6-3-2。

F匝道桥由于与高速公路斜交，跨度为2×50m，且路中无法设置临时墩，故采用图6-3-3所示的支架搭设方式。

3、支架预压试验

（1）、支架预压

考虑梁体自重、地面下沉及支架的弹性和非弹性变形等因素影响，按设计要求对支架进行预压。

预压采用沙袋或钢材预压，预压重量按现浇箱梁自重的80%或85%（根据设计要求进行），预压时间根据地质情况、梁体重量、支架类型等进行现场预压试验后确定，并在箱梁浇注过程中根据浇注的重量减少相应的预压重量。

（2）、跨中预拱度设置

普通钢筋混凝土连续箱梁根据不同跨度、支架刚度及预压试验情况，设置试验确定的相应的预拱度；预应力钢筋混凝土连续箱梁不设预拱度。

（三）、永久支座的安装及注意事项

1、永久支座安装前对支座垫石进行检查，支座安装标高按设计要求控制，并控制两个方向的四角高差不得大于2mm，以保证平面两个方向的水平。

2、在安装前全面检查支座，查看零件有无丢失、损坏，橡胶块与底盆间有无压缩空气等。

活动支座安装前用丙酮或酒精仔细擦洗各相对滑移面，擦净后在四氟板的油槽内注满“285#硅脂”润滑剂，并注意保持清洁。

支座的其它部件也擦洗干净。

3、支座上、下各部件纵横向对中，当安装温度与设计温度不同时，活动支座上、下各部件错开的距离与计算值相等。

4、安装纵向活动支座时，其上下座板的导向档块保持平行，交叉角不得大于5′，否则将影响位移性能。

5、安装时，支座顺桥中心线与主梁中心线重合或平行。

6、支座与桥梁上下部的连接按设计要求采用焊接或地脚螺栓连接。

见碗扣式支架示意图6-3-2。

图6-3-3所示的支架搭设方式。

7、梁底支座安装部位的混凝土平整、干净，最好用钢板。

8、现浇梁先将支座上、下座板临时固定相对位置，整体吊装支座，固定在设计位置上。

9、支座处梁底调平垫块现浇时模板与底模连接紧密不漏浆。

（四）、现浇箱梁模板设计与安装

模板的好坏是现浇箱梁质量好坏的关键，模板必须有足够的强度和刚度，底模及内模腹顶外模采用竹胶模板15～18mm厚，上铺地板革，外模采用大块组合钢模板。

1、模板设计加工

（1）、将底模缩小3mm，侧模板设计考虑拆模斜度。

（2）、留拆装缝，将模板长度方向减小，留有一定的缝隙，拼装时用橡胶带塞紧，每两横隔板留一处即可。

（3）、内模用竹胶模板，型钢模架，做成可调式支撑，腹板内外模间设上下两排拉杆，拉杆纵向间距0.8m。

顶板内模在每跨每室上开一个75cm×75cm进人孔（让开变截面），以便拆除内模。

见内模及内模架示意图6-3-4。

图6-3-4内模及内模架示意图

2、立模顺序

先立底模，侧模，待钢筋绑扎好后再立内模、顶模。

（五）、钢筋及钢绞线加工与安装

普通钢筋及钢绞线加工时抓住四个环节：

1、钢绞线与钢材的试验（物理试验与化学试验）；2、钢材和钢绞线严格下料尺寸；3、钢筋焊接严把质量关；4、钢筋按图加工成平面和立体骨架。

1、绑扎钢筋

预应力钢筋混凝土箱梁中普通钢筋既有受力筋又有架立钢筋，形状复杂，数量多，首先将普通钢筋制成平面或立体骨架，骨架在模具上制做，焊接牢固，主筋骨架之间、骨架与斜筋之间采用双面焊，焊缝长度不小于设计要求的钢筋直径的5倍，以免在吊装过程中变形。

2、分层测量、画线、绑扎，焊钢束定位筋

普通钢筋绑扎成骨架后，根据各预应力钢束的座标和曲线要素，首先在骨架的箍筋上测量划线，并点焊定位筋，然后在定位筋上绑扎钢束的导向筋。

3、分层分束绑扎波纹管

本桥预应力钢束孔道采用预埋金属波纹管成孔，波纹管的长度一般为8～10m，在现场用接头波纹管将各段波纹管联接起来，然后自下而上将波纹管分层，分号绑扎在定位筋的导向筋上，波纹管绑扎、定位时注意以下几个问题：

（1）、在绑扎前抽验波纹管，保证其质量合格。

（2）、波纹管的接头处两端用10cm塑料布缠紧接缝。

（3）、波纹管的就位采用绑扎，严禁采用电焊就位。

4、分层、分号进行钢束编束和穿束

钢绞线下料时根据设计要求的孔道长度、张拉端工作长度和锚固长度下料，然后进行编束，施工时应注意以下问题。

（1）、锚具均采用柳州建机总厂生产的OVM锚具及连接器。

（2）、钢绞线有出厂合格证，并分批验收，每批不大于60t。

（3）、钢绞线采用фj15标准抗拉强度为1860MPa的高强度低松弛钢绞线，其性能符合设计规定的ASTM系列标准，公称直径15.24mm，公称截面积140mm2，锚具或连接器，锚垫板，螺旋箍筋均采用OVM配套系列。

（4）、钢绞线下料时采用砂轮锯切割，严禁用电焊机烧断。

（5）、钢绞线穿束采用穿孔器，不能造成对波纹管的损伤。

（6）、补绑（焊）箱梁普通钢筋。

在钢束定位时，与钢束有矛盾的钢筋，经过适当调查后，可进行适当的补绑（焊）。

5、安设钢束灌浆孔和排气孔

当预应力钢束就位后，在每一钢束的两端和曲线的最低处安设灌浆孔，在每一钢束曲线最高处安设排气孔。

6、安设钢束的锚垫板、螺旋筋和钢筋网

为了保证锚下混凝土有局部的抗压强度，在设置螺旋筋的部位可设3～6层的钢筋网。

绑焊箱梁顶板钢筋注意以下问题。

（1）、预先确定箱梁顶板钢筋，设置进人孔的位置和数量及加固的方法。

（2）、伸缩缝、护栏、泄水孔等设施的预埋件准确、无遗漏。

（六）、箱梁混凝土的浇注

该桥混凝土设计为C40和C50，采用混凝土输送泵泵送。

坍落度、配合比按设计要求由试验室提供。

混凝土拌合采用集中拌合站生产，混凝土由混凝土搅拌输送车运输。

1、箱梁浇注顺序：

先浇底板，后浇腹板，再浇顶板。

2、混凝土浇注的顺序：

按先跨中，后支点的顺序浇注混凝土。

3、混凝土振捣：

混凝土的振捣用平板振捣器和插入式振捣棒配合使用，振捣时间要适当掌握不要漏振也不要过振。

不得碰撞波纹管，各种预埋件保持位置正确。

4、混凝土养生：

混凝土浇注完后，马上用蓬布和塑料膜盖起来，4～5小时后即可浇水养生，养护期不少于7天。

在混凝土没达到2.5MPa以前不得上人和运输工具等。

混凝土的冬季和高温季节施工见第8章。

（七）、模板与支架拆除

1、拆内模封进人孔

顶板混凝土强度达到设计的50％，由进人孔进去拆除内模及支撑，由进人孔运出。

运完后封闭进人孔。

2、拆外模

箱梁混凝土强度达到设计强度的75％可拆除外模，底模和支架待张拉完后拆除，并预留相临一孔不拆除，以利于进行下孔施工。

3、拆支架及底模

混凝土张拉及压浆完后即可拆除支架、底模。

拆除的顺序：

先拆除每跨中间部分，然后由中间向两边（支座处）对称拆除，使箱梁逐渐受力，防止因突然受力引起裂纹等。

拆除碗扣式支架时，按上述顺序先去掉楔型木，然后松动顶部系杆，取下楔木、模板，再拆除支架。

（八）、预应力的张拉

1、分段对号，对称穿插张拉箱梁钢束

钢束的张拉是预应力混凝土工程的关键工序，直接影响到工程的质量，必须严格按照施工操作规程进行。

（1）、成立专业的张拉队伍，指定专人负责，每次张拉前都对所有设备进行一次检查，确定是否按标定的标号配套使用。

（2）、张拉前计算每根钢束的理论伸长值。

（3）、按照设计图纸分段对号，对称穿插张拉箱梁钢束。

2、采用双控张拉预应力钢束

（1）、在张拉过程中，对每根钢束的伸长值进行实际测量。

（2）、预应力张拉在箱梁混凝土强度达到设计强度的85%后进行。

（3）、预应力张拉采用“双控”。

以张拉应力（δk）和钢束的伸长量进行比较、校核。

伸长量理论值和实际值不大于设计要求的±6%伸长量。

主桥及匝道桥张拉控制应力δk=0.75Rby=1395MPa，每束张拉控制力1757.7KN，每束钢绞线采用一端张拉或两端张拉；2座分离式立交张拉控制应力δk=0.70Rby=1302MPa，每束张拉控制力按设计要求的2551.9KN和2187.4KN，预应力箱梁采用两端张拉。

（4）、张拉顺序：

①、主线桥纵向预应力钢束分两批张拉：

槽型梁施工完成后，张拉第一批（底板）纵向预应力钢束；箱梁全截面施工完成后，张拉第二批（腹板）纵向预应力钢束。

②、其他桥梁预应力张拉按设计要求的张拉顺序进行张拉。

（5）、张拉程序：

0→初调应力（0.15δk）→控制应力（δk）→1.03δk（持荷5min）→锚固。

3、预应力钢束连接

预应力钢束连接采用OVM15L-19型连接器连接，OVM15L-19型连接器见图6-3-5。

图6-3-5OVM15L-19型连接器示意图

4、长束钢绞线预应力摩阻的减少措施

本工程H、G、F匝道桥分别采用50m、45m、40m、35m单端张拉和两端张拉，主线第五联及北绕K25+319.98、北绕K25+739.612两分离式立交分别采用142m、132m、104m两端张拉，为尽量减少因摩阻造成的预应力损失，拟采用以下措施：

（1）、单端张拉：

两侧对称分级张拉。

（2）、两端张拉：

两端抽动，分头预紧。

（3）、摩阻损失由设计提供，现场测量、复核。

5、滑丝与断丝的处理

预应力钢绞线每束滑丝与断丝不超过1丝，且每个断面断丝之和不超过该断面钢丝总数的1%。

超过该规定采取以下措施处理：

（1）、钢绞线放松。

将千斤顶按张拉状态装好，并将钢丝在夹盘内楔紧。

一端张拉，当钢丝受力伸长时，锚塞销被带出。

这是立即用钢钎锚塞螺纹。

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。

（3）、人工滑丝放松钢丝束。

安装好千斤顶并楔紧各根钢丝。

在钢丝束的一端张拉到钢丝的控制应力仍不能拉出锚塞时，打掉一个千斤顶卡盘上的钢丝楔子，迫使1～2根钢丝产生抽丝。

这是锚塞与锚圈的锚固力就减小了，再次拉锚塞就较易拉出。

（九）、真空灌浆施工

1、真空灌浆施工原理

真空灌浆施工原理图见图6-3-6。

图6-3-6真空灌浆施工工艺原理图

2、灌浆设备

选用SZ-2真空灌浆泵6台及其配套设备。

3、浆体配比

浆体流动度要求15s～30s，水灰比取0.3～0.4，泌水性小于水泥浆初始体积的2%，初凝时间3h，七天强度大于40MPa。

4、施工步骤

准备工作→抽真空→搅拌水泥浆→灌浆。

（十）、施工注意事项

1、由于桥下表层黄土具有湿陷性，支架架设前对支架基础进行处理，以保证支架在坚实的地基上。

2、每孔支架架设至下一跨的1/5L处。

支架架设完成后，对支架进行预压，浇筑过程中根据浇筑的重量相应减少预压重量。

浇筑混凝土按先跨中，后支点的顺序进行。

3、以腹板防崩钢筋作为定位钢筋，在曲线段每隔50cm布置一组，在直线段每隔100cm布置一组。

4、预应力管道采用波纹管成形，严格控制管道坐标及弯曲角度，在曲线段加强管道的定位钢筋以保证管道顺畅。

5、待现浇箱梁混凝土强度达到设计强度的85％后，张拉预应力钢束。

张拉时实行引伸量和张拉吨位“双控”，引伸量误差控制在±6%范围内。

张拉断丝率不超过该张拉断面的1％，且不得有整根钢绞线拉断。

6、预应力混凝土连续箱梁桥一般施工顺序（以四孔为例）：

（1）、完成支架搭设及预压后，安装第一孔箱梁梁段模板及钢筋至第一道施工缝处，浇筑混凝土，待混凝土强度达到设计强度85％后，张拉相应的预应力钢束，接长钢束。

（2）、安装第二孔箱梁梁段模板及钢筋至第二道施工缝处，浇筑混凝土，待混凝土强度达到设计强度的85%后，张拉相应的预应力钢束，接长钢束。

（3）、安装第三孔箱梁梁段模板及钢筋至第三道施工缝处，浇筑混凝土，待混凝土强度达到设计强度的85％后，张拉相应的预应力钢束，接长钢束，接长钢束长度应通至梁端处。

（4）、安装第四孔箱梁梁段模板，浇筑混凝土，待混凝土强度达到设计强度的85％后，张拉相应的预应力钢束。

（5）、完成箱梁施工，拆除相应支架，完成体系转换。

7、在每一道施工缝处，对张拉完后的钢束进行管道压浆，压浆工作连续进行，不得中断，以确保压浆质量，压浆采用的水泥浆标号大于40号。