第三节箱梁预制总.docx

1、第三节 箱梁预制总第三节 箱梁预制一、原材料1、水泥采用普通硅酸盐水泥，强度等级为PO42.5R，按GB175-1999硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥要求，其性能指标见表3-1。表3-1 普通硅酸盐水泥指标序号项目技术要求实验方法1细度80m方筛筛余不得超过10.0%按照GB1345-2001进行2凝结时间初凝不得早于45min,终凝不得迟于10h按GB1346-2001进行3安定性用沸煮法检验必须合格4标准稠度用水量/按GB1346-2001进行5各龄期胶砂强度（MPa）抗 压抗 折按GB/T17671-19993d28d3d28d21.042.54.06.52、细骨料采用硬质洁净的天然中粗砂，

2、按JGJ52-1992普通混凝土用砂质量标准及检验方法要求，其性能指标见表3-2。表3-2 细骨料主要性能指标颗粒级配筛孔尺寸（mm）0.160.3150.631.252.505.00累计筛余重量（%）9010080957185356353501090100709241701050025010含泥量2%云母含量按重量计2%硫化物和硫酸盐含量1%轻物质1%有机物含量（用比色法试验）颜色不深于标准色，如深于标准色，则应以混凝土进行强度对比试验，加以复核。碱骨料反应骨料无碱活性，或有潜在碱活性但必须使用低碱水泥3、粗骨料采用坚硬耐久的碎石，按JGJ53-1992普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方

3、法要求，其性能指标见表3-3。表3-3 粗骨料技术性能表规格粒径为525mm颗粒级配应根据骨料供应的具体情况，通过试验选用合适中断级配和连续级配参照下列筛分要求。筛孔尺寸（圆孔筛mm）2550100200250各筛通过重量（%）05010306090100100针、片状颗粒含量（%）10压碎指标（%）10耐冻性按硫酸钠法试验，循环次数不小于7次母岩强度（饱水状态，MPa）100碱骨料反应骨料无碱活性，或有潜在碱活性但必须使用低碱水泥4、高效减水剂 采用高效减水剂，按GB8076-1997混凝土外加剂要求，控制高效减水剂的主要性能指标见表3-4。表3-4 高效减水剂主要技术指标序号项目技术指标备

4、注1减水率18%2泌水率比90%3含气率3%4抗压强度比(%)1d1353d1257d12028d115凝结时间差（min）初凝时间差-90+120终凝时间差-90+1205对钢锈蚀作用对钢筋无锈蚀作用5、钢筋采用钢筋按GB13013-1991钢筋混凝土用热轧光圆钢筋和GB1499-1998钢筋混凝土用热轧带筋钢筋以及GB/T176-2001低碳钢热轧圆盘条要求，其主要性能指标见表3-5表3-5 钢筋主要性能品种强度等级代号牌号公称直径(mm)屈服强度s(MPa)拉伸极限强度b(MPa)伸长率s(%)冷弯d=弯芯直径a=钢筋直径表面形状不小于光圆R235Q23582023537025180d=

5、a月牙肋R335HRB33562533549016180d=3a6、预应力钢绞线采用钢绞线按GB/T5224-1995预应力混凝土用钢绞线要求。其力学性能见表3-6。表3-6 预应力混凝土钢绞线力学性能表钢绞线结构钢绞线公称直径mm强度级别整根钢绞线的最大负荷kN屈服负荷kN伸长率%1000h松弛率%，不大于级松弛初始负荷不小于70%公称最大负荷80%公称最大负荷17标准型15.218602592203.525457、锚具采用锚具按GB/T14370-2000预应力筋用锚具、夹具种连接器要求，硬度要求：锚板硬度要求1828HRC ，夹片硬度要求5765HRC，锚具的静载锚固性能要求：锚具的效率

6、系数a0.95，极限拉力的总应变apu2.0% 。8、拌合和养护用水按JBJ63混凝土拌合用水标准的规定进行检验，水中有害物质的含量应符合TB10210-97铁路混凝土与砌体工程施工及验收规范中的有关规定。9、防水层卷材和聚氨酯防水涂料按TB/T2965-99铁路混凝土桥梁桥面TQF-I型防水层技术条件要求。二、试验检验要求秦沈客运专线箱梁的特点决定了箱梁制造过程中的常规工程试验远不能满足箱梁制造的需要，对此秦沈客运专线箱梁制造工程试验较常规试验增加了检测项目和取样频率，详见表3-7。表3-7 箱梁制造试验对比表常规试验项目增加试验项目备注试验项目试验频率试验项目试验频率一、水泥胶砂抗折强度4

7、00吨/批胶砂抗折强度200吨/批胶砂抗压强度400吨/批胶砂抗压强度200吨/批安定性能400吨/批安定性能200吨/批细度400吨/批细度200吨/批凝结时间400吨/批凝结时间200吨/批标准稠度用水量400吨/批标准稠度用水量200吨/批二、砂堆积密度400方/批坚固性400方/批紧密密度400方/批碱活性试验含泥量400方/批含水率400方/批泥块含量400方/批筛分析400方/批三、碎石堆积密度400方/批针、片状颗粒总含量400方/批紧密密度400方/批岩石抗压强度400方/批含泥量400方/批压碎指标400方/批含水率400方/批碱活性试验泥块含量400方/批筛分析400方/批

8、四、钢筋极限抗拉强度60吨/批极限抗拉强度20吨/批屈服抗拉强度60吨/批屈服抗拉强度20吨/批伸长率60吨/批伸 长 率20吨/批冷弯试验60吨/批冷 弯 试 验20吨/批五、钢绞线最大拉伸强度60吨/批最大拉伸强度20吨/批屈服拉伸强度60吨/批屈服拉伸强度20吨/批伸长率60吨/批伸长率20吨/批松驰试验20吨/批弹性模量试验20吨/批六、钢筋焊接抗拉试验300个接头/批抗拉试验200个接头/批冷弯试验300个接头/批冷弯试验200个接头/批七、锚具工作夹片硬度5%锚固性能试验3套/批锚板3套/批八、混凝土外加剂减水剂减水率50吨/批减水剂减水率10吨/批减水剂抗压强度比50吨/批减水剂

9、抗压强度比10吨/批减水剂凝结时间差50吨/批减水剂凝结时间差10吨/批掺减水剂砼含气量50吨/批掺减水剂砼含气量10吨/批掺减水剂砼含气量10吨/批掺减水剂砼含气量10吨/批九、混凝土28天抗压强度2组/跨28天抗压强度5组/跨拆模强度1组/跨拆模强度1组/跨张拉强度1组/跨初张抗拉强度1组/跨终张抗拉强度2组/跨初张弹性模量1组/跨终张弹性模量1组/跨28天弹性模量1组/跨十、孔道压浆28天强度2组/片入库强度2组/跨十四、梁体静载试验梁体静载试验1/50三、模板制作1、一般要求及安装误差技术条件要求模板应具有足够的强度、刚度和稳定性；确保箱梁在施工过程中，各部位尺寸及预埋件的准确，并具有

10、多次反复使用不产生影响梁体外形的刚度，同时必须便于拆装。模板的支承部分必须安置于可靠的基底上，做好基底的防水和防冻措施，模板及支架的弹性压缩和下沉度必须满足设计要求。后张梁应根据设计要求及制梁的实际情况设置反拱。根据技术条件和质量验评标准，模板安装允许偏差如下：a、全长：10；b、高度：5；c、上翼缘（桥面板）内外侧偏离设计位置：+10，-5；d、底板、顶板厚度：+10，0；e、腹板厚度：+10，-5；f、腹板中心偏离设计位置：10；g、底板平整度（每米）：2；h、模板垂直度（每米）：3；I、相邻模板错台：2；j、模板表面平整度（2米）：3；k、模板接缝处缝隙：1；l、支座板位置处任意两点高差

11、（每米）：1；m、四支座相对高差：2； n、底板反拱度：2；o、端模预留孔道偏离设计位置：3。2、底模24m双线预应力箱梁底板最大宽度为6.52m，箱内最大净宽为5.5m，箱梁长24.6m，箱梁重量达530多吨，加上梁体模板重量90多吨和每平米1.5KN的施工荷载，底模每延米承力达27吨以上。为达到底模板刚度大且能受力均匀要求，模板由12厚的钢板与槽钢格子梁组成整体焊接结构，铺设在支承于条型混凝土基础的工字型底横梁上，三点支撑的工字型底横梁与混凝土地基有效地结合成整体，既增加了底模的刚度，也增加了混凝土地基的横向刚度，节约了钢材的用量。底模支撑横梁的间距，在底模两端应较中间小。底模板断面见图3

12、-1。图3-1 1/2底模断面图底模、外模、端模均采用整体钢板和钢结构支撑体系3、外模24m双线预应力箱梁的梁高2m，上翼悬臂板宽度达3m，侧模板同时承受灌注混凝土的侧向压力和上翼板混凝土的竖向压力以及施工荷载。为保证混凝土的密实，还须在侧模上设置附着式振动器。为保证梁体混凝土外侧的平整和光滑及上翼悬臂板的灌注质量，将悬臂板底模与侧模板设计为刚度较大整体结构，面板由面板加劲槽钢、面板加劲立带加强，上翼悬臂板底模外侧设置侧模立腿，使侧模上翼的悬臂受力转化为简支受力。图3-2侧模结构图考虑到侧模刚度大，侧模立腿受力不匀，为保证在上翼板混凝土灌注时侧模不发生变形，在立腿与条形基座间增设立腿调节支撑和

13、调节拉杆。以调节支撑来保证侧模立腿的支撑高度，依靠调节拉杆来对侧模立腿预施荷载压力，当侧模调整到设计位置后，立腿下端为拉压支承保证侧模在混凝土灌注施工时的双向受力稳定。侧模结构见图3-2。侧模板的分块和使用：为减少模板拼装时间，箱梁两端4.3m段变截面外侧模单独设计成一段，箱梁中间16m等截面段分作两节，即8m一节模板。中间8m段吊装到制梁台位上拼装以后，不再拆除。在梁体初张拉起吊前，将外侧模立腿调节支撑松掉，模板向外略倾斜，使模板脱离梁体混凝土面。待梁体张拉完吊离制梁台座后，只需用千斤顶将外侧模升高至原位置固定，模板即安装到位。端部变截面4.3m段为防止因梁体张拉压缩变截面模板损伤梁体混凝土

14、外观，需将模板内侧底活动刀口铁销轴抽掉，使活动刀口铁向下转动，松掉支撑外侧模油顶，使模板完全脱离梁体。模板复位只需用千斤顶将模板顶升到原位，装上活动刀口铁，插上销轴模板即拼装到位。图3-3 制梁底、侧模4、内模秦沈主梁型24m双线预应力箱梁的箱室高度为1.45m，箱室净宽达5.5m，箱顶板混凝土厚度达380，箱室底宽为4.67m；而梁端箱口高度为0.9m，梁端箱口净宽为4.07m，箱室截面尺寸变化大，内模的装拆困难。为提高工效，确保质量，施工方便，兼顾成本，采用了液压式和拼装式二种内模。1）液压式内模液压式内模是采用液压收缩不分段的整体抽拔方式，它的优点是钢模整体性好，整体刚度大，表面平整光洁

15、，支模和拆模时可一次整体完成，省时省力。其缺点是由于安装精度高，加工制造困难，用钢量大，使用维修难度大，模板投资大，其箱体内油顶设置多，难以保持同步运动，因而易变形，模板变形后难以修复。由于箱梁的两端带有隔墙，其整体内模脱模时须完全折叠，造成内模竖向刚度减小，移动时若支点不匀容易产生变形。因为箱室净空低，加上内模众多的油顶和支撑，减小了箱室的空间，给箱底混凝土灌注带来困难。图3-4 箱梁液压式内模液压式内模也可采用分段液压拼装式方式，因内模纵向分段，解决了内模折叠的竖向刚度问题，减少了内模纵梁，但也产生了模板纵向拼接缝难以平顺的问题，同时也存在用钢量大，使用维修难度大，模板投资较大的问题。图3

16、-5 液压式整体内模断面示意图2）拼装式内模拼装式内模采用工字钢及节点板拼成环形骨架，以螺旋支撑杆组成稳定的三角体系，消除环型骨架拼装接点的微量变形；面板采用工具式钢模板拼装，在若干组环型钢结构骨架上形成整体内模。图3-6 箱梁拼装式内模图3-7 拼装内模断面示意图拼装式内模加工方便，用料少且造价低，便于梁型转换，拼装时不占用制梁台座，容易维修。但拆装费时耗工。秦沈线箱梁内模除少量采用液压式内模外，大部均采用拼装式内模。5、端模箱梁梁端上翼宽12.4m,下底宽6.25m,梁端高2m，梁端箱口最大尺寸bh=4.070.9m，且两端还密布24个预应力锚垫板和桥面伸缩缝预埋板。为保证梁端的平整、桥梁

17、的总长、锚垫板与预应力孔道的垂直及桥面伸缩缝预埋板的平整,端模采用刚度较大的内嵌式整体模板。端模由梁体端模、翼板端模和梁端盖板端墙模板组成，梁体端模保证梁体端部尺寸，控制锚垫板位置与预应力孔道同轴线；翼板端模保证梁体翼板端部尺寸；梁端盖板端墙模板控制梁高，保证桥面伸缩缝预埋板的平整。模板的周边采用20槽钢加劲，并用其与梁体的底模和侧模相固结，保证桥梁的总长。 图3-8 端模示意图四、施工方法1、施工工艺流程图图3-9 箱梁预制施工工艺流程图2、钢筋加工及绑扎（1）钢筋调直：采用调直机或卷扬机调直8钢筋。（2）钢筋焊接：采用闪光对焊（3）钢筋切断：使用切断机，并加工工作平台和横向挡板台架控制下料

18、长度。（4）钢筋弯曲：采用弯曲机弯曲成型。（5）定位网制做：在10的钢板上，用外径80mm的水管焊接成胎具，成型误差2mm，以确保张拉管道定位准确。（6）钢筋骨架绑扎与安装箱梁的钢筋分成两部份：主筋和面筋。并分别在各自的预扎架上预扎，主、面筋预扎架用L50505的角钢焊接而成，并在预扎架上按钢筋座标预设卡口来对钢筋预扎进行定位。主、面筋扎好后，采用两台龙门吊及自制吊装架通过挂钩挂在主、面筋的加固钢棒上，分别吊装主、面筋到制梁台位上组装成一个整体。3、制孔管（1）制孔管及接头处理制孔使用波纹管或抽拔橡胶管，采用波纹管时内穿电缆塑料套管作芯棒，采用橡胶管时内穿75的钢绞线作芯棒。跨中采用套接，套接

19、处必须用封口胶缠紧，并用扎丝扎紧。（2）管道定位采用钢筋定位网法控制张拉管道位置不超出设计位置，为此将定位网焊接在箱梁的钢筋上，间距在曲线段不超过0.5m，在直线段不超过1m。当主筋预扎完毕后，将制孔管穿入定位网内，待主筋吊入制梁台位后，再全面检查并调整制孔管，使其完全满足设计要求。4、钢模安装及拆除1）钢模安装。模板安装前,应检查模型板面是否平整、光洁、有无凹凸不平，并清除模板上的灰碴和端模管道孔内的杂物；检查震动器支架及模板焊缝处是否有开裂破损，如有均应及时补焊、整修合格。检查吊装模型所需用的吊具、穿销、钢丝绳是否安全，齐备；检查模型安装前所需的各类联接件、紧固件是否齐全。a、底模安装。底

20、模分节加工而成。制梁台座施工完毕后即可安装底模。按照预留反拱抄平，再与制梁台座焊接。务必保证底模中线与台座中线重合，并在底模上作好中线标记。b、侧模安装。侧模分4m一节加工，然后在配套底模上安装就位并分侧焊成一个整体，将焊缝磨平使模型侧面形成一个无缝平面，侧模细调时采用螺旋千斤顶交替顶升就位，侧模下缘与底模必须密贴，且用铁楔子或用螺栓锁紧。c、端模安装。端模安装的要领是保证端模中线和底模中线重合以及保证梁体高度和设计垂直度。端模与底模和侧模用铁楔子或螺栓锁紧。d、内模安装。内模顶部留有灌注孔，可用于吊装内模和灌注梁底砼；内模采用液压內模或拼装式内模，液压内模用液压台车顶升到位或丝杆调节，螺栓固

21、定。拼装内模先在拼装平台上分节拼装，然后逐节联结成一个整体，用两台龙门吊整体吊装就位。2）模板拆除。模板拆除需待梁体混凝土强度达到设计值的50%方可进行。拆模至预加应力前,梁体混凝土表面温度与环境温度之差不得大于15C，气温急剧变化时也不宜脱模。a、端模拆除。用1台龙门吊挂住端模，然后用两个千斤顶同时作用，使端模均匀受力和不翘曲的情况下被拆除。b、侧模拆除。松掉锁紧侧模和底模的铁楔子或螺栓，调节地脚螺栓，侧模自动脱离。c、内模拆除。内模拆除由外到内，可两端同时进行。内模首先拆除小型模板，拼装式内模人工拆除，液压内模用脱模车推入箱梁内腔对应处，固定脱模车，进油升顶脱模车，伸出水平油缸，安装活动油

22、缸。用螺旋杆脱落内模顶板至脱模车上，收缩各型油缸使内模各部蜷缩至体积小于出口段，推出内模用龙门吊吊离。5、混凝土施工1）施工准备梁体混凝土施工准备包括技术准备、机械设备及计量器具的准备、材料准备、劳动力准备、还包括组织混凝土施工从拌合、泵送、灌注和振捣的协调一致和突然状态下保证灌注顺利进行的措施等。2）混凝土配料和计量混凝土配料必须严格按试验室通知单进行，并应有试验人员在现场进行施工控制。混凝土配料计量衡器校核按计量部门规定的检查周期进行。开盘前要校核称量器具。配料误差规定为水、外加剂、水泥1%，砂、石2%。3）混凝土拌合混凝土的拌合方法为先下河砂、水泥及碎石，然后干搅，边干搅边加入水和减水剂

23、，净搅拌时间应不少于1.5分钟。混凝土必须搅拌均匀，颜色一致。4）混凝土灌注采用二台搅拌站,二台输送泵,二台布料杆从一端向另一端或两端向中间方式左右对称灌注，水平分层（灌注厚度不大于300mm）斜向分段（工艺斜度为1:41:5），详见图3-11。5）混凝土捣固箱梁灌注时采用侧振、底振、插入振动工艺。在底模和侧模上安装工频振动器，在箱梁内模上安装高频振动器，灌注梁体底板和腹板时开启底振和侧振，用插入式捣固棒和内模高频振动器引流；梁体端部依靠插入式捣固棒和侧振振实；梁体翼板用插入式捣固棒振实；梁体底板在达到设计厚度后底振严禁启动。梁体混凝土灌注时一般情况下工频和高频振动器每次振动时间开启约为80秒

24、左右。以混凝土密实为准，插入式捣固棒捣固时要做到快插慢拔，一般插点距离约500mm，每点振动时间约2030秒。要防止欠振和过振，严禁漏振。对桥面和内箱表面应在适当时候进行第一次整平抹面和第二次收浆抹平，使之平整，排水通畅。图3-11 灌注工段图6）混凝土养生养护分蒸汽养护和自然养护两个阶段a、蒸汽养护：蒸汽养护采用养护罩封闭梁体，然后通蒸汽养护，为防止梁体裂纹及强度损失，应静养82小时，即混凝土初凝后升温，（当气温较低时，放入少量蒸汽调温）升温速度每小时不超过10C；降温至梁体表面温度与环境温度之差不超过15，方可撤除保温措施。箱梁的内室降温较慢，可适当采取通风措施。罩内各部位的温度应尽量一致

25、。 温差不宜大于10C。在蒸养过程中，通汽以后应定时测温度，并作好记录。温度计的分布宜在内箱跨中和靠梁端4m处，侧模上布置4个温度计，一共布置10个温度计。恒温时每2h测一次温度，升、降温时每1小时测一次。根据实测温度调整蒸汽放入量，用以调节蒸养温度加速混凝土硬化，提高早期强度。b、自然养护。梁体拆模后进行自然养护时，箱梁表面应予以覆盖，洒水次数以混凝土表面湿润为度。洒水养护7天以上。当气温低于5C时，不洒水。6、张拉工艺1) 制作钢绞线人工拖拉钢绞线，每次一根，用固定画线的方式控制下料长度，钢绞线按设计根数编束，每束必须用分丝套分梳、顺直至不扭转，再用1.01.2mm的镀锌铁丝每隔11.5m

26、绑扎一道,两端距端头510cm处用双股铁丝扎紧成束,成束后的钢丝束端头应相齐。钢绞线束编扎成束后，以直线状态按梁跨分类存放于垫木上，垫木间距为2m。2）穿束先清除锚垫板上的残留砂浆并打通压浆孔，然后人工抬运并穿入，抬运时，各支点距离不得大于3m，端悬长度不得大于1.5m。钢绞线束严禁在地面上拖拉。3）张拉张拉采用ZB4-500油泵供油和YCW250型千斤顶施加预应力，张拉油表为1.0级压力表。张拉分初张拉和终张拉两个阶段。在制梁台位上，当端模拆除后，梁体混凝土强度达到设计强度的80%以上，按照设计初张拉力和设计钢绞线先后顺序进行初张拉，吊梁至存梁台位上，待梁体混凝土强度和弹性模量达到设计值时，

27、且其龄期10天以上，施加全部预应力。千斤顶在张拉作业前必须与油表配套校正,其校正系数不大于1.05。千斤顶检验的有效期为一个月，也不得超过200次张拉作业，油表检验的有效期为一周。油泵正常使用前应调整安全阀，并保证其灵敏可靠。调整压力一般可高出正常工作压力1015%，调整好的安全阀不得随意变动。（1）张拉操作程序：a、安放锚板，把工作夹片装入锚板，再将短钢管套在钢绞线上，沿着钢绞线把夹片敲击整齐,然后装入限位板。b、用手拉链条葫芦吊装千斤顶，使之与孔道中心对正。安装工具锚和工作夹片，夹紧钢绞线，务必使钢绞线顺直无扭结。c、千斤顶缓慢进油至初始油压，在此过程中要拨正千斤顶，使千斤顶与锚具对中，管

28、道、锚具、千斤顶三者同心。d、张拉程序：00.1K(测初始伸长值、测工具锚夹片外露)K（测伸长值、测工具锚夹片外露、静停5分钟）补油至K回油到0（测总回缩量、工作锚夹片外露量）。（2）张拉注意事项：a、张拉同束钢绞线应两端同步进行,且按设计图规定的编号及张拉顺序张拉；同一片梁应左右对称张拉。b、在整个张拉过程中，要检查有无滑丝现象。张拉质量要求：预施应力以应力控制为主,伸长值作为校核。预施应力应符合下列规定：a、在锚固后，两端伸长值之和不超过计算值的6%，超出此限时应查明原因。b、全梁断丝、滑丝总数不超过钢丝总数的5，并不得位于梁体的同一侧，且一束内断丝不得超过一丝。c、钢绞线回缩量不大于8mm。d、锚固后夹片表面应平整，同束夹片外露量差不超过2mm。e、因处理滑丝断丝而引起钢绞线束重复张拉时，同一束次数不超过3次，若钢丝与锚具因滑丝而留有明显刻痕时，应予更换。 必须认真作好张拉记录和张拉过程中出现各种情况的原始记录，终张拉后经检查并确认全部合格后方可割丝。7、移梁入存梁台位初张拉后，箱梁可从制梁台位上人工移入存梁台