箱梁样板图片及施工工法工艺等解析.doc

LSTJ-4合同段箱梁样板工程影像资料
标段：LSTJ-4 项目名称：郑卢高速公路洛宁至卢氏段土建工程
采集位置（桩号）：K100+150刘沟大桥
文字说明：
K100+150刘沟大桥7-L2箱梁（30m）样板。

采集位置（桩号）：K100+150刘沟大桥
文字说明：
K100+150刘沟大桥7-L2箱梁（30m）样板。

LSTJ-4标小30m箱梁样板工程施工工艺及要求
在箱梁的预制施工中，我们的要求是要做到钢筋加工及安装严格按照设计和规范要求施工，波纹管定位准确，模板安装牢固，混凝土振捣密实，不出现露浆和空洞现象，混凝土的浇注应达到“内实、外光、均质”的质量目标，波纹管安装要求位置准确，钢绞线张拉压浆严格控制。
1、钢筋
（1）原材料：原材料必须符合规范和设计要求。对于非预应力钢筋按不同钢种、等级、型号、规格及生产厂家分批验收，试验室根据相关规范、规程和设计规定抽取相应数量试样，经试验质量检验合格的产品才允许进场。进场材料必须分别堆放，不得混杂，且必须设立识别标志，现场不得存放不合格材料，更不得在工程结构中应用不合格材料或未经验收合格的材料。水泥、非预应力钢筋和预应力材料等，必须具有出厂质量证明书和试验检验报告单。
（2）加工及安装：钢筋表面应清洁，使用前应将表面油渍、铁锈清除干净，避免在运输中受到污染。加工时钢筋应平直，无局部弯折，盘圆钢筋应采用冷拉方法调直，Ⅰ级钢筋的冷拉率不宜大于2%。钢筋的加工尺寸应符合设计图纸及规范要求，钢筋的焊接、绑扎长度应符合规范要求。钢筋配料根据图纸设计，下料加工。钢筋的弯曲成型。二级钢筋末端做90°或135°弯曲时，弯曲直径D不宜小于钢筋直径d的4倍；弯起钢筋中部位弯折外弯曲直径D不宜小于钢筋直径d的5倍。
①根据箱梁钢筋设计特点，采用“底座定型、底座上整拼”的钢筋加工形式。即：预先在底座上将每根钢筋的位置按设计图纸划线固定，然后按照划线绑扎定型，在成型合格的定型骨架上。每片预制箱梁底板设置6个φ100mm的通气孔，如果通气孔的位置与普通钢筋发生干扰，可适当挪动普通钢筋的位置。骨架绑扎完成检验合格后，进行波纹管安装，完成后开始内模和侧模安装。
②采用高强塑料垫块确保钢筋与模板间保护层厚度，梅花形布置，间距≤50cm。保护垫块与模板成为线接触，有利于保持梁体外观。
③对于泄水孔、支座钢板及上部桥面钢筋和护栏及伸缩缝钢筋等预埋件，预埋时必须保证其位置正确，注意不要遗漏。
加工钢筋允许偏差
项 目
允 许 偏 差（mm）
受力钢筋顺长度方向加工后的全长
±10
弯起钢筋各部分尺寸
±20
箍筋、螺旋筋各部分尺寸
±5

钢筋位置允许偏差
检 查 项 目
允许偏差（mm）
受力钢筋间距
两排以上排距
±5
同排
梁、板、拱、肋
±10
基础、锚碇、墩台、柱
±20
灌注桩
±20
箍筋、横向水平钢筋、螺旋筋间距
0，－20
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
基础、锚碇、墩台
±10
板
±3

2、钢绞线、锚具
（1）材料和设备检验
低松弛高强度预应力钢绞线应符合《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T 5224-2003）的规定，单根钢绞线直径φs15.24mm，钢绞线面积A=140mm2，钢绞线标准强度fpk=1860MPa,弹性模量Ep=1.95×105MPa；正弯矩钢束采用M15-3、M15-4圆形锚具及其配套的配件，负弯矩钢束采用BM15-4扁形锚具及其配套的配件。
钢绞线和锚具须经过有资质的质检单位作技术鉴定，出厂前应由厂方按规定进行检验并提供质量证明书。张拉机具（千斤顶、油泵）与锚具配套使用，应在进场时进行检查和校核。千斤顶与压力表配套校验，以确定张拉力与压力表读数之间的对应关系。其校验频率一般超过6个月或200次以及在千斤顶使用过程中出现不正常现象时，必须重新校验。
（2）预应力筋下料、绑扎
所使用的预应力锚具应符合《预应力筋用锚具、夹片和连接器》中规定的I类锚具要求和设计文件的各项要求。按每批及规范要求做抽样试验，合格才能使用在工程中。
（3）穿束
在混凝土浇筑过程中在箱梁的N1、N2、N3、N4束采用硬塑管穿入，负弯矩的采用穿入钢绞线，在施工过程中每间隔20min拉动塑管和钢绞线，防止波纹管破裂堵塞波纹管管道，在混凝土凝固后拉出硬塑管和负弯矩部分钢绞线。穿束前用压力水冲洗孔道内杂物，观测孔道有无串孔现象，再用风吹干孔道内水分。孔口锚下垫板垂直度大于1度时，应用垫板垫平。预应力束的搬运，应无损坏、无污物、无锈蚀。严格按设计长度下料，并根据张拉千斤顶的种类进行修正，确保有足够的工作长度，以便张拉作业的正常进行；为防止钢绞线互相扭结，钢绞线束用18＃铁丝捆扎，捆绑间距为1.5m一道。穿束用人工进行，如若困难采用卷扬机牵引，后端用人工协助。
3、波纹管
预应力管道的位置按照坐标定位并用定位钢筋固定，定位钢筋与箱梁腹板箍筋点焊连接，严防错位和下垂，如果管道与钢筋发生碰撞，应保证管道位置不变而只是适当挪动钢筋位置。采用“井字定位网法”使波纹管位置按设计图纸的横、纵坐标控制在规范偏差以内；必须有足够的定位筋确保浇筑混凝土过程中，波纹管位置的准确性。
箱梁预应力孔道用波纹管成孔。安装时波纹方向与穿束方向一致。波纹管按设计间距设“井”字形定位钢筋固定孔道位置，孔道定位误差小于8mm。
为了保证孔道畅通，采取的措施是：
（1）波纹管采用通长管道，防止接头封闭不严而造成进浆。
（2）波纹管附近焊接钢筋时，对波纹管加以防护，焊完再细致检查。
（3）浇筑混凝土时，波纹管内穿塑料管和钢绞线，振捣人员应熟悉孔道位置，严禁振动棒与波纹管接触，以免孔壁受伤，造成漏浆。
（4）加强岗位责任制，严格执行孔道安装操作工艺要求。
4、模板
（1）模板制作
在箱梁的预制施工中，为了保证混凝土外观质量，模板采用大块钢模拼装，面板采用6mm厚冷轧普通钢板，板缝中均嵌入固定式弹性嵌缝条，保证不漏浆和梁体美观。侧模加工的节段长度为4.0m，面板的钢板采用6mm，背面肋骨采用槽钢及角钢焊接加固；芯模每片长度为1.5m，面板采用6mm钢板，内模板用活动扣牢便于拆模。预制梁体范围以外上下位置各用拉杆固定，侧模用方木支撑，确保支撑的牢固、不变形。
（2）模板安装
模板安装采用副门机安装。模板与底座接触面，箱梁模板采用定型钢模，两模板间加双面胶带并用螺栓压紧，防止混凝土浇注时漏浆现象发生。各块模板之间用螺栓联结，底部φ20拉杆每隔0.8m设一根，另外，为了保证模板就位后支撑稳固，满足受力要求，模板支架每隔5m设两根φ32mm的可调丝杆作为就位后的支撑。芯模的固定采用在底板焊接支撑筋，在上部采用压杠。芯模顶部开口，顶部设活动盖板便于浇筑底板混凝土，内模安装完成后，安装限位槽钢，防止浇筑混凝土时内模上浮。内模底模由两块拼装模板组成，中间用螺钉或角钢连接。在底模混凝土浇筑完成后，用它作反压，防止腹板混凝土回流到底板上，造成凸起，使箱室内部不平，增加箱梁自重。外侧模上每隔1.5m安装一台1.5KW高频附着式振动器，并成梅花状布设。模板顶部及底部每1m设对螺拉杆一处。
为了保证梁体混凝土的密实度，采用附着式振捣为主。根据混凝土拌和物粒径与振动频率的关系及侧振力的计算公式：
d＜14×106/f2
P=4.9×(Q2+0.2Q3+Q4)
式中：d——碎石粒径；
f——振动器频率；
P——每平方米模板的振动力（N）；
Q2——每米侧模和振动器重量之和（kg）；
Q3——每米梁段混凝土重量（kg）；
Q4——每米梁段的钢筋和波纹管重之和（kg）；
通过计算，选用振频2850HZ、振动力570kg/台的B—15型附着式振动器，中间单层布置，间距1.5m；端部（钢铰线弯起部位）两层梅花型布置，间距1.2m。
立模时用龙门吊逐块吊到待用处，再用32箱螺旋千斤顶将模板逐块顶升就位，再上紧可调丝杆作竖向支撑。
（3）模板拆除
依据箱梁的特点，因具备悬臂和内空结构，浇筑后的梁体混凝土强度达到5MPa时才能拆除（根据试验数据和设计级规范要求确定）。现场一般须根据通常日平均气温而定，经验估计一般为浇筑完成时间×日平均温度=100。根据现场施工经验，拆除模板时，先拆除上下拉杆和接缝螺栓，用千斤顶顶紧受力之后松掉可调丝杆，千斤顶同步下降并辅以倒链，逐步拆除；拆除内模时模板工人进入箱室内，用手锤打开连接点，模板在自重作用下会自动离开混凝土，人工送出箱室，在拆除过程中注意模板轻拿轻放，不能损坏梁身混凝土。浇筑同期制作混凝土试块，并考虑混凝土拆模强度评定，多制备两组试块。
拆模时应小心，不能造成箱梁内伤及棱角破损。拆模采用龙门吊车配合人工完成。拆除后的模板必须磨光整平 ，涂刷脱模剂。模板移运过程，严禁碰撞，以免产生模板变形。
5、混凝土施工
（1）材料
①水泥：每批量进厂的水泥必须具备质报单、强度报告，经抽样检查合格后方可投入生产。
②水：采用饮用水作为拌和用水，不符合规范要求的水不得使用。
③粗、细集料：一般以级配碎石、天然中粗砂为原料。通常由试验室根据混凝土配合比设计来选定。施工过程中，不得随意改变其级配和砂的细度模数等。
④外加剂：按照混凝土性能要求掺加适宜的外加剂。出厂的外加剂应附有产品合格证书和使用说明书。并经配制、检测合格的产品，掺用量必须通过试验确定。施工过程中，不得随意改变其种类和掺量，或选用不同厂家同种产品的替代等。
（2）混凝土浇筑：在钢筋、模板、预埋件、预应力孔道、混凝土保护层厚度等检查、验收合格后浇筑混凝土，在浇筑前必须清除模板中杂物，清除方法采用空压机配合人工清理吹除。
混凝土采用现场JS-1200搅拌机集中搅拌，混凝土输送车运输运到现场后采用龙门吊车配吊斗循环运输。混凝土浇筑采用“斜向分段、水平分层、连续浇筑、一次形成”的施工方法。其步骤是：
①浇筑顺序为先浇底板和腹板底部混凝土，从梁的一端开始，振捣采用φ30振动棒插入式振捣，振捣时遵循“快插慢拔”的原则，混凝土振捣密实，为了使混凝土入模速度加快，并防止形成空洞，相应部位的振动器及上层振动器要全部开动，待混凝土充分进入腹板下部时，停止开动上部振动器，仅开动下部振动器，直到密实为止，密实的标志是混凝土停止下沉，不再冒气泡，表面呈现平坦、泛浆。浇筑底板和腹板底部混凝土同时, 混凝土工人进入芯模内压光抹面，抹面完成后，采用模板或木板进行封内模底部，然后再开始浇注腹板和顶板混凝土，阶梯式连续施工。在振捣底板混凝土时，应注意避免触及底模。腹板混凝土浇筑时按照底板混凝土的浇筑顺序分层下料，每层厚度不大于30cm，腹板的振捣采用φ30或φ50振捣棒配合附着式振捣器振捣，插入式振捣器应避免触及波纹管，顶板的混凝土振捣采用插入式振捣棒，在振捣前所有波纹管内应插入硬塑料管，振捣后及时抽出，混凝土振捣特别注意负弯矩波纹管和端部锚垫板下的混凝土振捣，这个区域钢筋较密，波纹管覆盖较大，不易振实。梁顶面混凝土以搓板收平搓毛。在浇注过程中防止模板、钢筋、波纹管等松动、变形、破裂和移位，安排专人负责检查。
②施工过程中，严禁插入式振捣棒碰撞波纹管，不得漏震或过震，保证混凝土的外观及内在质量。混凝土倾倒高度不得超过2m，防止混凝土产生离析，影响质量。
③混凝土质量检查试件应在初期、中期、后期分别取样检测，试件组数和要求按规范操作；随梁养护试件的试块，应按照规定的方式进行养护。并具体编号，以此将提供预应力张拉、移梁的依据。
④做好每张梁的施工记录、梁的台帐、梁的编号、浇筑日期、检查情况、评定标准、采用已刻好的板面用油漆喷在梁的端头。
（3）混凝土养护：混凝土浇筑拉毛后，上部采用土工布覆盖腹板部位采用塑料薄膜粘贴覆盖，洒水养护；梁体内部加水，两端用编织袋装土堵塞，水质均为饮用水。养护时间按照规范规定。在养护达到要求，并且梁端头施工前清理完梁体内部的积水和杂物。
6、张拉
装配式预应力箱梁分两次施加预应力，负弯矩预应力的施加是在浇筑湿接缝混凝土后施加，预制时仅对正弯矩预应力进行张拉。箱梁安装过后，湿接缝施工完毕并达到要求后，开始负弯矩张拉压浆。
（1）张拉施工作业时梁体混凝土强度达到设计强度的85%，且混凝土龄期不小于7d时方可两端对称张拉正弯矩钢束。
（2）梁端锚垫板上无灰渣；两端对称张拉，张拉顺序为N1－N4－N2－N3钢束。锚下控制应力为0.75fpk=1395MPa。钢绞线不得采用超张拉，以免钢绞线张拉力过大。张拉参数报监理工程师核准后方可张拉。
（3）钢绞线的张拉程序如下：0→10%бk(初张拉) → 20%бk→ 100%бk →（持荷2分钟）锚固。张拉时采用控制应力与伸长值双控原则，满足设计和规范要求。最后测量计算钢绞线伸长值（扣除回缩量）。对超出设计提供的理论伸长量±6％的束，全梁断丝、滑移总数不得超过钢丝总数的1%，且每束钢绞线断丝或滑丝不得超过1丝，断、滑丝数量超过设计和规范控制范围的束，必须报知项目部技术部门，找出原因，进行处理。张拉时，要作好记录，发现问题及时补救。张拉完毕应对锚具及时作临时防护处理。
（4）四人配备一套张拉千斤顶，一人负责油泵，两人负责千斤顶，一人观测并记录读数，张拉按设计要求的顺序进行，并保证对称张拉。
（5）安装锚具，将锚具套在钢丝束上，使之分布均匀。将清洗过的夹片，按顺序依次嵌入锚孔钢丝周围。夹片嵌入后，人工用钢套管锤轻轻敲击，使其夹紧预应力钢丝，夹片外露长度要整齐一致。安装千斤顶，将千斤顶套入钢丝束，进行初张拉，开动高压油泵，使千斤顶大缸进油，初张拉后调整千斤顶位置，使其对准孔道轴线，并记下千斤顶伸长读数。应注意使千斤顶支脚表面完全接触锚板，使钢束内的每根钢绞线受力均匀。继续张拉，到达10%初应力时，记下千斤顶伸长读数，继续张拉，到达20%应力时，记下千斤顶伸长读数，继续张拉，到达100%初应力时，记下千斤顶伸长读数，应力到达20%时的伸长量与应力到达10%时的伸长量差值和应力到达20%时伸长量与应力到达100%时的伸长量的差值之和，即为钢绞线初张拉时的实际伸长量。继续张拉到钢丝束的控制应力时，持荷2min然后记下此时千斤顶读数。计算出钢丝束的实测伸长量并与理论值比较，如果超过 ±6%应停止张拉分析原因。使张拉油缸缓慢回油，夹片将自动锚固钢铰线，如果发生断丝滑丝，则应割断整束钢绞线，穿束重新张拉。张拉完后慢慢回油，关闭油泵，拆除千斤顶。
7、压浆
孔道压浆是在预应力束全部张拉完毕后，检查人员检查张拉记录，经过批准后方可切割锚具外的钢绞线并进行压浆准备工作。通过采用压浆泵向预留孔道中压注带压力水泥浆液来实现的。
（1）压注前应采用高压空气或压力水冲洗管道。对怀疑油污的管道，可采用对预应力腱无腐蚀作用的中性洗涤剂掺配的压力水冲洗。冲洗完成后的孔道，应用压缩空气吹出积水。
（2）采用C50水泥浆，由试验室通过试验确定施工配合比。
①水泥浆中掺用的外加剂，其掺量应由试验确定，不得掺入铝粉等锈蚀预应力钢材的膨胀剂。压浆从下层孔道向上层孔道进行。水泥浆的拌制采用连续方法进行，每次自调制至压入孔道的时间不超过30-45min。压浆设备采用活塞式压浆泵，压浆能力能以0.7MPa恒压作业。
②压浆采用活塞式灰浆泵压浆，压浆前先将压浆泵试开一次，运转正常并能达到所需压力时，才能正式压浆，压注过程应缓慢、均匀的进行。水泥浆从浆料拌和到压入孔道，持续时间一般在30～45min范围。断面压注顺序为自下后上，依次压注（比较集中或邻近的孔道，先连续压浆完成，以免窜到邻近孔后水泥浆凝固，堵塞孔道）。当梁的另一端排出空气、水、稀浆至浓浆时用木塞塞住孔道口，并提升压力至0.7 MPa，持压１分钟，从压浆孔拔出喷嘴，并立即用木塞塞住。压浆中途发生故障，不能一次压满时，要立即用高压水冲洗干净，故障处理完成后再压浆。压浆停止时，压浆机要照常循环并搅拌。
③每次拌和浆液要检查稠度。压浆的进出口均应保护密封状态，待出口渗出浓浆后再封闭出浆口，封闭后继续进行压注，使压力保持在0.5～0.7MPa之间，稳压不小于2min即“屏浆”过程后，才能进行封锚。封锚后的梁体，在压浆强度达到设计要求后方可移运梁，压浆强度依据试验数据。
④掺有外加剂具有泌水率小的浆液，通过试验证明能达到孔道饱和的，可采用一次性压浆；不掺外加剂的浆液，可采取二次压浆法。一般二次压浆的时间间隔在30～45min。
⑤按规定制作水泥浆试块，以检查其强度。压浆后应从检查孔抽查压浆的密实情况，如有不实，应及时处理和纠正。压浆时，每一工作班应留取不少于３组的试件，标准养护28天，检查其抗压强度作为水泥浆质量的评定依据。
8、封端（锚）
孔道压浆后将梁端水泥浆冲洗干净，清除垫板、锚具及梁端混凝土的污垢，并将梁端凿毛处理，梁端及支承垫板应除干净。用薄平砂轮机切割多余的钢绞线,结构连续处不封锚,用净浆包封,然后设置钢筋网片并装模，浇筑封端混凝土，封端混凝土标号与梁体相同。堵头预制安装时必须与梁体钢筋连接牢固，浇筑混凝土时应分层振捣密实。并注意梁体长度的控制。对有伸缩缝的一端按设计要求立模施工，封端混凝土标号与梁体相同，封端前清理完梁体内积水和杂物。
9、梁体储存和堆放
存梁场必须用支垫（如枕木、混凝土枕梁等）按正确的支垫位置支撑堆放，且梁体堆放高度不得超过3层，堆放时间计及混凝土成型时间为止不得超过3个月。存梁不得增加中支垫，同时应注意存梁场支垫处地基沉陷等因素对梁体提供中支垫可能性的排除

北京市公路桥梁建设集团有限公司
郑卢高速洛宁至卢氏段LSTJ-4合同项目部
2012年11月13日

箱梁预制施工工艺

原材料试验
底座设制

监理检查、验收
混凝土配合比设计
钢筋加工及安装

监理检查、验收
模板安装

监理检查、验收
底板混凝土浇筑

监理检查、验收
箱体混凝土浇筑

混凝土养护
监理检查、验收

封 锚
张拉及压浆
钢绞线穿梭
监理检查、验收