预应力预制箱梁施工技术总结

1、施工工艺和方法

本次总结是对20 m箱梁的底座、模板安装、钢筋制作与安装、混凝土浇筑、张拉、压浆等工序的施工过程作了详细的介绍,在某些环节上改进了施工工艺,提高了工程质量, 以指导全标段的箱梁施工。

1.1底座

首先对场地进行推平碾压。根据施工计划、施工投入考虑，全合同段预制场设底座120个，台座宽度严格按照设计梁板底宽施工，底座基础中间厚50cmC25砼，两端各两米范围内因张拉需要砼加厚20cm及相对箱梁底板宽20㎝，混凝土台座内铺设一定量钢筋。浇筑底座砼要保证底座顶面的水平，底座纵向设置向下1cm的预留拱度。台座混凝土完成后，对预制场台座之间空隙用5㎝厚混凝土进行硬化使底座在箱梁生产过程中不至变形。

台面两侧用∠50㎜角钢加固，在角钢两侧再用50㎜槽钢焊接于角钢上，用于埋设橡胶条，使箱梁侧模挤压固定于底座上后浇注砼时不漏浆。

底模用5mm冷扎钢板，底座应设置拉杆预留孔, 其间距根据箱梁模板来确定。两端头预设起吊孔，位置以支座位置为准。底模钢板、各型钢之间连接全部采用焊接，焊接点用砂轮磨光。如下图：

台座制作图 台座成型后图

1.2模板制作及拼装

考虑到模板的周转使用次数多,采用钢板制作模板，根据公路工程施工技术规范,模板的设计制作本着拆装、操作方便的原则,保证模板表面平直，接缝严密,满足施工过程中必须的刚度、强度、稳定性的要求。模板的设计充分考虑在施工过程中的可操作性,在严格符合箱梁几何尺寸的条件下,为便于工程施工现场模板拼装,将模板合理分段,每段长度为1～2m左右（角度不同，端头处调整），在模板设计中充分考虑浇筑过程中的侧压力，倾倒混凝土时产生的水平荷载和冲击力及附着式振捣设备在振动过程中对模板的振动作用,采用厚5mm钢模板制作模板,经使用,各项指标均符合公路工程技术标准要求。

侧模安装应支撑牢固，尺寸准确，保证顺直。两侧模上顶、底要用拉杆拉牢，使侧模牢固、密实安装在台座上，保证不变形、不漏浆。端头板安装前要严格根据图纸控制好端头板位置。锚垫板必须与波纹管道保持垂直。

侧模拼装图 内模图

底板钢筋安装完后，开始安装内模，每节内模在安装前进行编号，安装时模板间采用密封胶条进行添塞，以防漏浆。内模放入后，用塑料垫块支撑，使内模保护层达到设计要求。内模支成后进行及时检查。重点检查模板长、宽、高及对角线，以及是否出现漏筋现象。

1.3钢筋加工及安装、波纹管安装

钢筋进场质保资料须齐全，分类堆放，确保钢筋不受损伤、污染。各类钢筋须经各项检验合格后方可进行加工并严格按照设计图纸和规范要求进行，钢筋加工由钢筋班下料，在预制场专门搭建的加工棚中进行。钢筋下料好在制作好的钢筋加工操作架上进行安装绑扎，在操作台上，将各种钢筋间距用油漆画好，按设计图纸和规范要求布置安装、固定波纹管。为保证梁板保护层厚度在钢筋和模板之间设置垫块，垫块采用塑料垫块，垫块应错开布置，不贯通截面全长。

波纹管用机械卷制，按设计长度连接，严格按设计坐标位置安放并增加“#”字定位钢筋牢固固定,直线段每1米及曲线段每0.5米处将竖向坐标写在台座上。钢筋安装绑扎过程中注意钢筋各预埋钢筋的位置和尺寸，钢筋骨架的保护层厚度需达到设计要求。端跨靠伸缩缝端注意预埋钢板。为防止波纹管道在浇捣时变形造成闭孔，浇筑前在波纹管内部先穿上外径合适的塑胶管。

钢筋骨架加工好后，用门调及制作好的简易吊装设备将骨架吊入侧模内。

钢筋骨架加工如下图：

预制箱梁翼缘板钢筋制作的规范程度对箱梁外观及后续施工影响很大，为确保此钢筋的施工尽量满足设计及规范要求，主要从以下方面进行控制：

1、严格控制下料源头。要严格按照图纸设计下料，对操作工人要进行细致交底，将施工大样图悬挂于钢筋加工场内。

2、利用定位钢筋及紧线器控制钢筋的稳固，如下图所示;

顶板和底板采用φ25钢筋定位、定位紧线器，将定位钢筋拉紧，每隔3米置一个。

1.4预应力砼浇筑前注意事项、拌制、浇注及养生

预应力砼浇筑前，应该注意以下事项：

①预制台座坚固、无沉陷，台座各支点间距适宜，保证底模挠度不大于2mm；

②为了保证预留孔道的准确，端模板与侧模和底模紧密贴合，并与孔道轴线垂直；

③梁内预埋件位置准确，特别是锚垫板与模板紧密贴合，不平移或转动；

④垫板处的加固钢筋网尺寸和位置，波纹管的外径和位置符合设计要求，并牢固固定。

1.4.1混凝土配合比及拌制

预应力箱梁混凝土设计中,混凝土的设计标号为C50级,为了保证梁体外观光滑,减少因水泥用量大出现的裂纹,在水泥用量上不只是一味追求高强度,而是保证混凝土有足够的强度储备,所以,配合比设计水泥用量控制在500kg以内，箱梁最小断面为18cm,其间布有密集的构造钢筋及预应力管道,使得各种交叉间距较小,因此在配合比设计中坍落度采用7cm～9cm（设计配合比为8㎝～10㎝，底板部分应再提高2㎝～4㎝）,碎石最大粒径不超过20mm（碎石为0～5㎜、10～20㎜两种规格碎石）,水泥采用52.5水泥，砂石材料各项指标必须满足规范要求，特别是碎石压碎值及砂石材料的含泥量，同时掺加一定量的减水剂。

混凝土的拌制采用机械拌和,全标段拌合设备全部采用750L以上型号强制式拌合机,砂、碎石、水泥的配制全部采用电子计量设备称量,减水剂（液剂）根据每盘用量提前称量备用,通过上述措施将混凝土的砂石、水泥、外加剂用量控制在配合比的允许偏差范围内，混凝土混合料的拌制时间控制在4min～6min之间,使混合料充分拌和均匀，混凝土的半成品以坍落度控制,在每次浇筑混凝土时前两盘混合料采用坍落度检验确定用水量,以取得配合比设计要求的工作度,并随时进行控制性检验。

1.4.2混凝土运输及浇筑

模板安装、钢筋加工及安装、预埋件预埋经检验合格后开始拌至混凝土，搅拌好后由砼运输车运输并集中卸料于专门制作的料斗中，用龙门吊把料斗吊起移动卸料、浇筑箱梁。

浇注过程中先浇注底板砼,其次腹板,最后顶板及翼板。混凝土拌制要严格按照设计、规范要求和批复的配合比进行，并按试验相关要求对拌制好的混凝土进行了浇筑前抽检，浇注砼时应利用料斗下的出料闸门控制出料量并注意浇筑分层厚度，在模板两侧装附和式高频振动器以保证在浇筑过程中底板和腹板砼密实，板顶用插入式振捣器振捣密实。

梁体混凝土的振捣以插入式振动器为主, 附着式振动器为辅,主要采用侧振工艺。附着式振动器要集中控制,采用高速变频振动器,灌什么部位振什么部位,严禁空振模板, 附着式振动器振动时间不超过15s。振捣时注意“对称”,以免由于钢筋过密形成假密实,造成梁身出现“空洞”而影响质量的现象，加强插入式振捣强度。

1.4.3砼养生及拆模

砼浇捣完毕，初凝后即可进行养生，砼养生采用土工布进行覆盖洒水养生，在规定的养生期内，必须保证砼表面始终处于湿润状态。全标段并配置喷淋系统。

侧模及内模的拆除在箱梁砼达到规范要求强度，且保证砼不至于因拆模而坍塌、被碰损、拉伤、沾模时进行。 喷淋系统如下图：

2、拆模后情况（见下图）

3、预应力箱梁的张拉、压浆前准备工作

3.1、外购材料质量的保证

为了确保我标段工程所需材料的质量，我项目部自进场以来立即组织人员对所需材料（钢绞线、锚具、外加剂等）的合格厂家进行了摸底和资质审查，采取了重要材料进行外委检测和样品存样的方式，并报驻地办和项目办批准。在材料进场后，项目试验室、驻地办试验室、项目办中心试验室共同抽查或根据情况将抽检材料进行外委送检，经检测合格后才能准许使用；所有进场后的材料必须进入专门的材料库进行保存，以确保防雨、防晒。

预应力钢绞线根据设计要求采用符合标准的高强度、低松弛预应力钢绞线。钢绞线使用前进行拉力试验，检验合格后方可使用。锚具、夹具、连接器在产品进场验收时，除外观检查外，锚具要进行硬度试验。选用外加剂时，熟悉其品种性能且检验合格后方可使用，杜绝使用对工程质量和耐久性有不利影响的外加剂。

对同一厂家的产品按进场每一批次各进行一次试验，以确保材料质量。严禁使用锈蚀的钢绞线。拌制浆体用水满足规范要求。

3.2、张拉机具的管理及使用

千斤顶、油泵须标定后方可投入本工程施工，压力表的精度不小于1.5级，标定工作应经主管部门授权的有资质的法定计量认证机构标定，并配套使用，严禁混用。张拉设备及仪表应由专人使用和管理，并定期6个月或200次以及在使用过程中出现不正常现象时进行标定，张拉时出现反常现象应及时重新标定。

4、张拉、压浆施工工艺

钢绞线根据弹模试验以准确计算出钢绞线张拉伸长量理论值。我部为现场技术人员配备张拉压浆的专用施工日志，对构件的张拉压浆数据进行详细的记录。

4.1预应力张拉工艺

混凝土浇筑后其强度达到设计要求后，且龄期符合设计要求时，方可进行预应力张拉。采用张拉力与引伸量双控，以张拉为主。预应力钢束对称进行。

钢绞线预应力张拉，必须按设计施工顺序张拉，张拉作业程序及要点如下：

（1）张拉前准备工作：检查张拉梁体混凝土强度，到达设计张拉强度要求后方可进行张拉；检查锚垫板及周围混凝土面的平整度，清除孔内杂物；计算钢绞线张拉力与伸长量的对应关系表；对张拉千斤顶、油泵、油表进行配套检查和试运转；安装张拉操作台，将千斤顶、油泵移至张拉端就位；将工作锚就位、安装夹片，同时用直径20mm的钢管套入钢绞线内轻击工作夹片，使其平整；为防止工具锚卡死，不能拆卸，可以在工具锚夹片外圆锥面上垫一层塑料薄膜，或在工具锚环内锥孔表面涂一层润滑剂，保证张拉完毕后千斤顶张拉油缸回程时，工具锚锚环和夹片易于分离。

（2）张拉操作程序：张拉前施工准备充分后，应先将主油缸少许充油，使之蹬紧，让预应力筋绷直(一般控制控制应力的10%)。从而使得钢绞线束在大吨位张拉时，各股受力均匀。然后开始张拉，张拉程序为：

A、张拉系统的安装程序：安装限位板（限位板有齿口与锚板定位）→安装千斤顶（千斤顶前端齿口应对准限位板）→安装工作锚（应与前端张拉锚具对正）。

B、张拉程序：0→初应力（10%σcon）→控制应力（20%σcon）→控制应力（σcon）→持荷2分钟→锚固

当需要超张拉时可比设计要求增高3%-5%

4.2、张拉伸长量的控制

预应力筋张拉时，应先调整到初应力σO,该初应力为张力控制应力σcon的10%，伸长值从初应力时开始量测，并记录在施工日志上。预应力筋的实际伸长值除测量的伸长值外，必须加上初应力以下的推算伸长值。推算值可采用相邻级的伸长值，既初应力的伸长度采用10%张拉力到20%的伸长值。所以实际伸长量L=100%σcon时量测值‐10%σcon时量测值+20%σcon时量测值‐10%σcon时量测值‐6㎜式中，6㎜为通常设计给出的钢绞线回缩量，由于回缩量的量测方法目前没有统一的规定，故实际计算钢绞线伸长量时可直接减去设计给出的回缩量。

通过计算，实际伸长量要与理论计算伸长量的误差控制在6%以内，超过误差范围要查清原因再继续张拉。

4.3、封锚

预应力钢绞线张拉完成后，切除锚具外露的钢绞线（注意钢绞线的外露量不小于30㎜）对锚具及夹片的缝隙进行密封处理。具体用水泥浆加一定比例的石膏加快其凝固时间（一般在做处理后的60min后可进行压浆）；或者用一定比例的硫磺和石蜡进行调配，用火将其融化后直接浇灌到锚具上进行密封处理（一般在15min后可进行压浆）。

4.4、压浆

张拉后应及时进行压浆（48h内完成）。要求预应力筋安装至压浆时间不得大于10天。压浆标号不低于梁体混凝土标号。传统的压浆方法为压力压浆，压入的浆常含有气泡，当混合料硬化后，气泡处会变为空隙，成渗透水分的聚积地，这些水含有有害成份，易造成构件和的腐蚀；另外，水泥浆容易离析、析水，干硬后收缩，析水产生孔隙，致使强度不够，粘结不好，为工程留下隐患。为预防预应力筋被腐蚀，提高结构的安全度和耐久性，确保工程质量。本工程采用真空压浆的注浆工艺。

真空压浆的优点是：在真空状态下，孔道内的空气、水份及水泥浆中的气泡被消除，减少孔隙、泌水现象； 压浆过程中孔道具有良好的密封度，使浆体保证充满整个孔道；工艺及浆体的优化，消除了裂缝的产生，使压浆饱满性及强度得到保证；真空压浆是一个连续且迅速的过程，缩短了传统的压浆时间。

（1）真空压浆技术要求及准备

技术要求：孔道及两端必须密封，且孔道内无杂物，孔道畅通；抽真空时真空度（负压）控制在-0.08～-0.1Mpa之间；水灰比控制在0.3～0.4之间；浆体流动度30～50秒；浆体沁水性小于水泥浆初始体积的2%，四次连续测试的结果平均值＜2%，拌合后24小时水泥浆的沁水应能吸收；浆体初凝时间至少6小时；浆体体积收缩率＜2%；浆体强度指标满足规范要求；浆体对钢绞线无腐蚀作用。

施工准备：清理锚垫板上的压浆孔，保证压浆通道顺畅。

施工材料：普通硅酸盐水泥、混凝土添加剂、水。最佳的水泥浆配合比需根据具体采用的水泥和当地的气候条件进行配制，根据配合比搅拌的水泥浆水灰比、流动性、泌水性必须达到技术要求指标。

施工设备准备及调试：真空压浆配套设备准备完好并调试合格，能满足使用。主要设备为排量为2立方米／min的SZ-2水环式真空压浆泵1台、真空压力表1个、QSL-20型空气过滤器1个、5kg左右秤1台、压浆泵1台及配套高压橡胶管1根、灰浆搅拌机1台。

在抽真空端及压浆端安装引出管，球阀和板头，并检查其功能是否完好。一般将真空泵端设在高端，压浆端设在低端，有利于压浆质量的保证。

在压浆前，用吹入无油份的压缩空气清洗管道。接着用含有生石灰或氢氧化钙澄清水溶液冲洗管道，直到将松散颗粒除去及清水排除为止。最后以无油的压缩空气吹干管道。

试抽真空：将压浆阀、排气阀全都关闭，抽真空阀打开。启动真空泵抽真空，观察真空压力表读数，即管内的真空度，当管内的真空度维持在时（压力尽量低为好），停泵约lmin时间，若压力能保持不变即可认为孔道能达到并维持真空。

人员准备：施工人员必须是合格的有经验的优秀施工人员。

（2）真空压浆施工工艺

搅拌水泥浆使其水灰比、流动性、泌水性达到技术要求指标；拌浆前先加水空转数分钟，使搅拌机内壁充分湿润，将积水倒干净；将称量好的水倒入搅拌机，之后边搅拌边倒入水泥，再搅拌3～5min直至均匀；将外加剂倒入搅拌机，再搅拌5～15min，然后倒入盛浆浆桶；倒入盛浆桶的浆体应尽量马上泵送，否则要不停地搅拌。

启动真空泵抽真空，使真空度达到-0.06～-0.1MPa并保持稳定；启动压浆泵，当压浆泵输出的浆体达到要求时，将泵上的输送管道接到锚垫板上的引出管上，开始注浆；压浆过程中，真空泵保持连续工作；待抽真空端的气流分离器中有浆体经过时，关闭气污分离器前端的阀门，稍后打开排气阀，当水泥浆从排气阀顺通流出，且稠度与压入的浆体相当时，关闭抽真空端所有的阀门；压浆泵继续工作，压力达到0.7MPa左右，持续1～2分钟；关闭压浆泵及压浆端阀门，完成压浆。

拆卸外接管路、附件、清洗气污分离器及阀泵；完成当日压浆后，必须将所有水泥浆的设备清洗干净；安装在压浆端及出浆端的球阀，应在灌浆后2小时内拆除并进行清理。

5、起拱度的监控

梁板底模在预制前根据设计要求留有反拱度，张拉压浆完毕后，现场技术人员要及时用钢板尺对构件进行起拱度的监控（底模和跨中梁底之间控制）。每日早、中、晚监控三次，并记录到专用的施工日志中。如发现其与设计不符时，停止后续工序的施工，待查明原因后方可进行施工。

6、梁板标识及同条件试件的放置

梁板预制完成后将梁板的桥名、编号、浇筑时间、张拉时间、压浆时间、及移梁时间等标识及时标记到梁板端头。

同条件试件制作2组。拆模后将其放置到梁板顶面，用土工布连同梁板一起覆盖洒水养生。从而保证砼试件的强度有代表性，为梁板的张拉提供可靠的数据。

7、梁板的移运、吊装。

梁板必须在水泥浆强度达到40MPa后进行移运吊装。严禁在吊装移运后进行压浆。

8、施工时注意事项

（1）、对于现场技术人员的施工日志要求：认真记录梁板的编号、浇筑时间、试件的编号及张拉时的强度、张拉压浆时间、张拉应力和伸长量、压浆孔道的编号、压浆时的气温、水泥浆的配合比、泌水率、膨胀率、稠度及最大压力、压浆持续时间、浆体的密实情况等，记录的内容必须真实可靠。

（2）、张拉过程中，经标定的配套设备不允许随意更换，操作人员应精神集中，回油平稳；严防高压油管出现死弯现象，否则应立即卸除油压进行处理。

（3）、张拉时，千斤顶后面不得站人，以防预应力筋拉断或夹片弹出伤人；油泵运转不正常或者漏油时，应立即停止张拉进行检查；高压油管的接头应加防护套，以防喷油伤人。

（4）、张拉过程中易出现滑丝、断丝的原因及处理：

滑丝主要原因是锚塞孔与夹片之间有杂物，锚具偏离锚下垫板齿口、锚具（锚圈、锚塞、夹片）质量存在问题，由于其硬度不足不均匀而产生变形。另外回油过猛，也是产生的原因。

张拉完成后应及时在钢束上做好醒目的标记，如发生滑丝，解决的措施一般是用千斤顶张拉滑丝钢绞线，直到将夹片取出，更换新夹片，张拉至设计应力即可。如果严重滑丝过程中钢绞线受到严重的伤害，则应将锚具上所有的钢绞线全部卸载，找出原因并解决，再重新张拉。

断丝的发生，一般是由以下几种情况产生的：钢材材质不均匀或严重锈蚀；锚圈口处分丝交叉重叠；操作过程中没有做到孔道、锚圈、千斤顶三对中，造成钢丝偏中，受力不均，个别钢丝应力集中，油压表失灵造成张拉力过大，千斤顶未按规定校验。

（5）、雨天张拉应搭防雨棚，以防张拉机器淋雨损坏，张拉用电闸板要求专人负责，统一指挥。

9、结束语

在预应力混凝土箱梁的施工工艺中，箱梁的制作、钢绞线的张拉控制、管道压浆控制是施工中的关键工序，是核心技术。在新工艺中我标段采用真空压浆技术、钢绞线疏编穿束等新工艺。在施工过程中我标段将不断的总结经验，按设计要求和施工技术规范要求进行运用正确的操作方法和严格的施工工艺，从而达到较高的施工质量。