高速公路30米箱梁现场预制 及简易移储梁施工技术
摘要：本文简要介绍了30米后张法预应力箱梁现场预制施工工艺、方法，施工、模板准备及机械设备与人力配套等技术要求。同时提出了施工过程中注意事项。
关键词：30米 后张预应力 箱梁 预制 简易 储梁 技术
高速公路位于**省***市境内，K166+700—K174+000段，大桥五座，分布比较分散，桥梁共计996.22延米，上部结构型式为30米先简支后连续后张法预应力装配式箱梁，共256片。全桥分上、下行双幅，桥面宽2×（净11.5+2×0.5）米，采用分离式断面，桥面横坡2%，箱梁下宽1.0m，上宽2.4m，预制箱梁锚具采用HVM15-3、HVM15-4锚具。利用钢皮波纹圆管成孔，负弯矩钢束采用HVMB15-5锚具，成孔采用钢皮波纹管成孔。制梁场地分散，采用龙门吊滑移梁，机械设备投入多，工程成本高，效益低，据此，经过仔细研究决定采用简易移储梁，减少设备投入，近而提高效益，降低工程成本。
1.0 主要施工技术 1.1 预制台座 1.1.1 平整场地
在选定的预制场内规划制梁台座、存储梁台座后，利用推土机平整场地，振动压路机碾压，人工开挖制梁台座及存梁台座基坑，利用电动冲击夯夯实，进行基底承载力试验，确保基底承载力不低于140Kpa。
1.1.2 预制台座
预制梁台座采用C25混凝土，长31米，底宽呈台阶状，底层宽200cm，厚30cm，上层宽99.7cm，厚26cm。为满足预应力张拉需要，在台座两端300cm范围内加深45cm，配置Φ20钢筋笼，在距台座两端各1.2m处，考虑移梁需要，预留40×48cm千斤顶支槽。
48.06.325.040.075100.01.675100.6302300/23060/28030059A大样图503001005099.51.6302460/23003060/2200说明: 1.本图尺寸单位为厘米.1.1.3存储梁台座
存储梁台座根据存储梁片和架梁顺序需要布设，利用5.0浆砌片石做基础，松铺道碴、安放枕木、钢轨。
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1.2. 模板施工
1.2.1 底模施工
在制梁台座镶嵌∠65×5角钢，焊接Φ10圆钢，形成圆钢框架后满铺砂浆，安装δ6mm底模钢板，将钢板纵向焊联，并与角钢上Φ10圆钢焊接，横向、纵向焊接采用点焊，接缝采用107胶水泥砂浆抹平，底座钢板铺装完成后，利用抹光机进行刨光打磨，在千斤顶支槽部位安装δ10mm钢板，作为千斤顶起移梁着力点。
1.2.2 侧模、芯模
侧模、芯模采用定型大模板，侧模长250cm，芯模采用长2.50m进行分块由厂家加工制作。进入现场后，试拼，利用刨光机进行板面刨光。
1.2.3立模
制梁底模检查完成后，安装底模特制丁字型密封橡胶条，拼立侧模，安装侧模竖向橡胶条，先安装底部横向拉杆及侧模上端横向拉杆，安装附着式振动器，附着式振动器呈梅花状布置，间距1.5m。调整固定侧模立面几何尺寸、侧模上端、底部拉杆、加固支撑，立面几何尺寸检查无误后，紧撑。复核几何尺寸的同时刷脱模剂，进入灌注砼施工准备。
1.3钢筋、钢绞线加工及安装：
侧模安装完成后在台座上绑扎钢筋，先绑扎侧板及底板钢筋,待内模吊入后再绑扎顶板钢筋。钢筋笼底面和侧面安放U型C50标号砼垫块，以确保钢筋保护层厚度，钢绞线下料长度严格按设计控制。钢绞线采用切割机或砂轮锯切断磨圆，切割前在距切口30-50mm处用铁丝绑扎。钢绞线编束时，每隔1-1.5m绑扎一道铁丝，丝扣向里，绑扎好的钢绞线编号堆放挂牌。
1.4预应力管道及锚垫板布置：
待钢筋笼扎焊完成后，将正弯矩波纹管穿入，波纹管内穿入一外径40mm塑料管。按照图纸所示坐标位置，用双U型钢筋卡将波纹管固定，并保证波纹管圆顺、几何位置正确，波纹管联接采用波纹管套接，并用胶带纸粘贴密封，以防止浇注时水泥浆进入。然后将螺旋筋锚垫板套于波纹管上，并采用加焊ф16钢筋，使其与骨架筋结为一体，以增强抗压力。最后上端头模板，利用8号螺杆将锚垫板固定于端头模板上。以防止灌注过程中锚垫板位置移动及漏浆进入锚垫板内。并将波纹管露出端头板约20cm，塑胶管露出波纹管端头40cm。负弯矩锚板先与波纹管连接好，接头采用胶带粘贴密封，再穿入顶板齿板中，用U型钢筋卡将波纹管固定，锚垫板处用δ12mm钢板制作齿板模块，利用8号螺杆将锚垫板固定于齿板模板上。
1.5混凝土浇注施工
C50混凝土灌注采取一次性浇注，浇注顺序：先底板、后腹板、再顶板、一次性完成。
1.5.1 C50混凝土生产
预制箱梁砼标号为C50砼，砼集料采用灞桥卧虎山5～25mm石子、灞桥中粗砂,秦岭525R水泥、 UFN-5高效减水剂外加剂（掺量0.8%）。施工配合比为1:1.15:2.53:0.33。，粗集料和细集料上料均采用自自动计量拌合站拌制，人工辅助、ZL50装载机上料，ZLC50C装载机运输混凝土入仓，人工利用250型插入式振动棒辅助附着式振动器振捣。
1.5.2混凝土浇注
砼混合料采用一次性浇注，坍落度控制7-9cm之间，底板砼混合料通过芯模、串料斗进入底板，采用插入式振动器和平板式振动器捣固；腹板、顶板砼混合料通过集料平台人工分料入仓，插入式与附着式振动器相辅助振捣。砼浇注、振捣要随时注意内模及波纹管位置，避免因振捣不当，引起内模、波纹管偏位。顶板砼面利用木抹抹平，并按规范要求进行拉毛处理。 1.5 拆模养生
混凝土施工完成4小时后，抽出Φ40辅助成孔塑料管；24小时后，拆除端模及内模，同时拆除侧模，采取洒水覆盖塑料薄膜养生。 2.0 预应力施工
2.1 预应力钢绞下料长度
预应力钢绞线采用Φj15.24低松弛预应力钢绞线，预应力钢绞线下料长度：
L = L1 + L0 + L2
其中 L—预应力钢绞线下料长度；米 L1 L2—预应力张拉时工作长度；米
L0—预应力管道长度 2.2 清孔
抽出Φ40辅助塑料成孔管后，利用高压风清孔。 2.3 预应力钢绞线穿束
清孔完成后，人工辅助机械穿束，为方便钢绞线在绞管内走行，钢绞线两端利用 2mm 厚夹片固定。 2.4 张拉
箱梁砼达到设计强度后，进行正弯矩钢绞线张拉。张拉设备在使用前进行检校，以确定张拉力与油压表读数之间的关系。
2.4.1预制箱梁张拉钢绞线伸长值计算：
①预应力钢绞线平均张拉力按下式计算：
-（kx+μθ）
Pp =P〔1—e〕／（kx+μθ） 式中：
Pp——预应力钢绞线平均张拉力（N） P——预应力钢绞线张拉的张拉力（N） X——从张拉端至计算截面的孔道长度（M）
θ——从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和（rad） k——孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数 μ—预应力钢绞线与孔道壁的摩擦系数
②预应力钢绞线伸长值按下式计算： ΔL= PP L/ E A 式中：
ΔL——预应力钢绞线值（m）
PP——预应力钢绞线张拉端的平均张拉力（N） L——预应力钢绞线伸长段有效长度（m） E——预应力钢绞线的弹性模量（mpa）
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A——预应力钢绞线的面积（mm）
2.4.2张拉设备及校验
预应力锚具采用开封宏桥预应力生产的XQM15-3、15-4、15-5型锚具，张拉油泵采用大连产ZB2×2-500型高压电动油泵，张拉千斤顶采用北京产YCND-100型液压顶压千斤顶。当箱梁砼强度达到设计强度的90％后，进行正弯矩钢束张拉。按设计规定的锚具选择配套的张拉千斤顶型号。张拉设备使用前进行校验，以确定张拉力与油压表读数之间的关系。校顶时，千斤顶、油压表及配套油泵一起配套校验，校验有效期为六个月或使用超过200次，在使用过程中出现不正常现象也应重新校验。 2.4.3
张拉程序
预应力张拉程序按设计要求进行，其张拉程序为：0 初应力 σcon (持荷2min)
σcon (锚固)。
初张拉一一按设计的箱梁预应力钢束编号和张拉程序进行张拉。调整锚具及千斤定位置，使孔道、锚具和千斤顶三者之轴线相吻合，进行初张拉，采用两端对称张拉，张拉时同时对千斤顶主缸充油，使钢绞线略微拉紧，当初应力达到控制应力的10％时开使作标记，并观查有无滑丝情况发生。
张拉、锚固——采用两端同时逐级加压的方法，两端千斤顶的升压速度应接近相等，当两端达到最大超张拉吨位时鸣号，并持续供油维持张拉力不变，持荷2分钟，同时测量钢束的实际伸长量。维持张拉油压不变，打开顶压回程控制阀，当顶压油压上升至20mpa时，顶压锚固完成，关闭张拉控制阀，张拉缸油压缓慢降到零完成千斤顶回程。锚具外多余钢绞线可用砂轮切割机切割，不准用电、气焊切割。
2.4.4预应力张拉采用双控法，即以控制应力进行张拉，
以伸长值校核，两端钢绞线的实际伸长值与理论伸长值对比，误差在±6％以内。
2.5压浆
压浆采用C30水泥浆，压浆一般在钢束张拉后24小时内进行，水泥浆的水灰比控制在0.4～0.45，并掺入适量减水剂。压浆顺序为先下后上,分两次进行.每个孔先从一端压浆一次,再从另一端压浆一次,两次压浆时间间隔,以先压注的水泥浆充分泌水又未初凝为宜,一般为30-40min,压浆均匀地缓慢进行,不得中断，以另一端流出浓浆为止。
3.0移梁：
预制梁体按生产日期及安装部位进行编号，压浆及封端完成后，达到规定强度，采用千斤顶起梁，滚杠配合导链滑移梁至储梁场。滚杠采用φ45圆钢，两侧车床加工成2cm钢板框架。
4.0劳力安排
石窑沟延河大桥预制场劳力安排如下： 砼 工： 24人
钢筋工： 20人 振捣工： 8 人 模板工： 26人 起重工： 8 人
杂 工： 10人
5.0主要施工机械设备
主要施工机械设备详见下表。
预制箱梁主要施工机械表
序号 1 机械或设备名称 发电机 型号 120GF 台数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 汽车吊 电焊机 砼搅拌机 砼拌合站 钢筋切断机 插入式振捣器 平板式振捣器 附着式振捣器 变压器 装载机 装载机 QY16 BX-10 JZC350 HZS25 GQ4-1 S9-200 ZL50C ZLC50C 1 5 2 2 3 15 4 60 1 1 1 6.0预制箱梁施工注意事项
①安装预应力管道严格按照设计图纸中给出的坐标安放，并绑扎焊接牢固。
②安装内模时，采用短钢筋将内、外模间支顶，保持内、外模间距，以保证腹板保护层厚度。
③浇注混凝土时注意腹板振捣，防止因波纹管和钢筋过密引起的漏振现象。同时注意负弯矩齿板的振捣，防止负弯矩齿板振捣不实，架梁后负弯矩钢绞线张拉齿板开裂现象发生。
④浇注混凝土时应经常活动预埋Φ40塑料管，混凝土初凝后及时拔出预埋塑料管。
⑤张拉时采取伸长值与张拉力双控办法，出现异常情况，查明原因，及时调整。
⑥移梁时在梁下垫2cm厚木板，防止移梁不当破坏梁体。导链拉梁时，双轨道同步，防止滚杠掉下轨道。
现场预制30米预应力箱梁简易施工技术，避免使用大型起重移梁设备，操作简单，投入少，效果好，质量有保证，通过现场施工，总结出一套比较成功、行之有效的经验，具有一定的推广应用价值。
