预应力混凝土箱梁预制施工技术及质量控制

    【摘要】通过对嘎呀河大桥箱梁的预制，全面总结了从箱梁台座制作，立模，混凝土浇筑，到预应力钢束张拉、灌浆、封锚全过程的施工工艺，提供了相应的施工方法、混凝土配合比、振捣时间和预应力张拉等各种技术数据。（参考《www.jianzhu518.com》）
    【关键词】箱梁预制；施工工艺；技术数据；质量

    【Abstract】Through analyzing Gaya prefabricated box girder bridge, a comprehensive summary of production from the box girder pedestal, vertical mold, concrete pouring, to the tensioned prestressed steel beams, grouting, sealing anchor the whole process of construction technology, providing the corresponding construction methods, concrete mix, vibrated time, and prestressed tension and other technical data.
    【Key words】Box girder precast; Construction technology; Technical data; Quality
    1. 工程概括
    老松线嘎呀河大桥处在半径为1700 m的平曲线内，与水流交角65°，桥梁全长337 m，桥面宽12.25m×2，跨径30m，采用后张法预应力箱形组合梁，每跨共有8榀。每榀箱形梁均长29.60 m,顶宽2.4m，底宽1.0m，高1.6m，重约88t，每榀箱形梁(中跨连续端)，腹板有8个正弯矩预应力钢束，顶板有10个负弯矩预应力钢束，钢束采用4 s15.2、5 s15.2低松弛钢绞线，锚具采用OVM15-4、OVM15-5型锚具。考虑运输困难，采用现场立式预制。
    2. 施工准备
    充分做好施工前的准备工作是箱梁能够保质保量顺利预制的重要条件。主要有进行场地硬化，台座施工，原材料的复试，机械设备调试，技术准备等多项工作。
    2.1箱梁预制场地准备和台座施工。由于预制箱梁的场地为桥头引道，路基填料全为砂砾，压实度满足要求，所以直接整平碾压。每个台座1.5m宽范围内采用20cm厚碎石和20cm厚C25混凝土进行处理。台座两端部采用50cm厚C25混凝土加厚处理。
    2.2原材料复试。为保证箱梁的质量，对其原材料进行了分批分次复试。检验结果表明，钢筋和钢绞线的物理力学性能均符合规范要求。锚垫板、螺旋筋、锚具外观及尺寸均符合设计要求，物理力学性能也符合国家标准。除此之外，钢筋对焊，搭接焊，按每100个和200个接头为一批进行检验，检验结果均符合规范和设计要求。
    2.3混凝土配合比。此次箱梁预制采用C50混凝土，其施工配合比为：水：水泥：砂：石=183：492：604：1172（单位：kg/m3）,同时加入4kg/m3的外加剂，坍落度控制在110~130mm,砂率为34.0%，经28d标养室养护后测其抗压强度值在60.4MPa以上。
    2. 4机械设备。
    主要机械设备如下：
    电焊机：6台，钢筋弯曲机：2台，钢筋切断机：1台，钢筋调直机：1台，附着式振捣器：40个功率1.2kw，插入式振捣器：2 个直径52mm、2个直径36mm，千斤顶：4个YCW100型。在施工前应做好设备的检验和调试工作。
    3. 箱梁预制过程
    施工顺序：台座制作→钢筋绑扎→安装模板→浇筑混凝土→养护→张拉
    3.1钢筋工程。主筋和箍筋按施工图尺寸下料，运至施工现场。在台座上进行绑扎或焊接成型，待钢筋骨架安装完成后，按设计坐标进行预应力管道安装。预应力管道采用塑料波纹管，波纹管的接头处用防水胶布缠裹严密，以防漏浆，波纹管用 8的钢筋定位，其间距控制在0.5m。最后固定螺旋筋和锚垫板，保证纵向顺直。为保证钢筋的保护层厚度，钢筋与模板间必须采用塑料垫块。钢筋保护层厚度应满足；侧面：净25mm，底面：净30mm，顶面：净25mm。
    3.2模板工程。箱梁模板采用定型刚模，中梁1套，边梁1套。箱梁钢模由模板厂加工，并在厂内试拼，钢模侧向弯曲不大于10mm，模板接缝严密，板面错台小于1cm。运到现场后，涂上脱模剂，由吊车将模板吊起，在人工的配合下，安装到位，并用木模支垫调平。其底模与钢模的接缝，事先嵌入2mm厚的胶皮，防止漏浆。钢模安装完后，在每块模板的上下，用 20的拉筋拉紧。两侧用定型螺丝加固，并调整其顺直度。最后用63×8的角钢，将附着式振捣器平行布置在两侧模板上，不同模板，同一断面上的振捣器也要平行布置，单侧用20个，共用40个。
    3.3混凝土工程。混凝土浇筑采用混凝土运输车和吊车输送入模，全断面连续由一端向另一端浇筑。混凝土入模应均匀，不准出现堆积现象，每层厚度不宜超过25cm。两侧附着式振捣器应同时开动，连续振动1～2min，当混凝土表面出现浮浆时停止振动。梁端和梁腹辅以插入式振捣器，其插点布置为行列式，每一插点控制在20～30s，要快插慢拔，严禁触碰钢筋和模板及波纹管，直到混凝土表面呈水平不再显著下沉，不再出现气泡，表面泛出灰浆为止，插入下层混凝土的深度不小于5cm。箱梁拆模后，用土工布遮盖，保持混凝土表面经常处于湿润状态，养护时间不少于7d。
    3.4预应力工程
    （1）钢绞线张拉。预应力施工是整个箱梁预制的最后一道工序，必须待混凝土强度达到设计强度标准值的100%时才可以进行张拉，并严格控制施工过程。预应力张拉控制采取一次两端同时、同步对称张拉，应力控制，伸长值校核。张拉程序为：0→0.1δk→0.2δk→δk持荷5min锚固，张拉控制应力δk=（1395MPa 锚口预应力损失）。张拉顺序按施工图，保证构件不扭或侧弯，结构不变位，尽量减少张拉设备移动次数。实测伸长值与理论伸长值的差值应控制在±6%以内。
    （2）预应力孔道压浆及封锚。张拉完毕后，应及时压浆，以避免预应力钢绞线锈蚀或松驰，不超过24h为宜。灌浆前孔道保持干净、湿润。水泥净浆水灰比为0.37，掺入4%的膨胀剂和1%的减水剂，搅拌后3h泌水率控制在2%。压浆应先压下面孔道，后压上面孔道，灌浆时要缓慢、均匀和连续进行，并应排气通畅，集中一处的孔道一次压完，压浆作业过程中不允许中断，灌满孔道并封闭排气孔后，再继续加压至0.5MPa～0.7MPa，稍后再封闭灌浆孔。
    灌浆完毕后，用砂轮锯将多余的钢铰线截断，梁端部冲洗干净并凿毛，若预制边跨非连续端箱梁时，绑扎端部钢筋，测量梁长，立好封端模板，进行砼灌注及养护。
    4. 质量控制
    为保证箱梁的预制质量，我标段项目部组成以质安室、实验室、技术室三位一体的技术质量保证体系，并进一步明确在箱梁预制施工中的职责。
    （1）成立质量管理小组，由质安室对每一道工序进行严格检查，并经现场监理确认合格后方可进行下道工序施工。
    （2）增加实验频率，加强实验管理。从原材料的复试， 到钢筋拉伸实验，混凝土抗压强度实验等，严格按规范要求实施。
    （3）加强技术交底，每道工序先交底后实施，并有相关人员复合。对施工人员加强技术培训。
    以上三方面组成的质量保证体系，通过定量进行质量跟踪，从而加强了施工过程中的质量控制，从根本上保证了箱梁的质量。