大跨度连续梁施工技术研究.doc

大大 跨跨 度度 连连 续续 梁梁 施施 工工 技技 术术 研研 究究 中铁十八局集团有限公司 1 前前 言言 随着预应力混凝土技术的发展及高强材料、高性能混凝土在桥梁工程 中的应用，连续箱梁逐步向大跨度方向发展。目前，对于大跨度预应力连续 梁桥多采用平衡悬臂浇筑的施工方法，如武广客运专线沪蓉高速特大桥 1- (60+100+60)m 和 1-(40+72+40)m 连续梁，东湖高新特大桥 1-(48+80+48)m 连续梁等。梁体在施工过程中要经历多次体系转换，悬臂浇筑施工时是悬臂 静定结构，梁与墩临时固结在一起，并且从墩上平衡的向两边悬臂现浇伸 出，然后浇筑合拢段并且张拉预应力钢筋，去除临时固结实现体系转换，形 成超静定结构。在此过程中，0 号块施工、挂篮的选择及应用、合拢段施工、 结构状态控制等环节一直是施工连续梁的关键所在。如果控制不好，有可能 造成两端悬臂浇筑至合拢时，梁体标高误差超过允许范围，这样既对结构受 力不利，又影响梁身的曲线形态，造成永久缺陷。对于大跨度连续梁来说， 尤其如此。只有将每一个环节都做好，才能够有效的消除各种施工误差因素 （包括梁体结构尺寸、预应力施加、测量方法以及荷载的误差等），减少对桥 梁运营质量和外观质量的影响，使桥梁的内力状态和几何线形最大趋近于 原设计目标。本文就对沪蓉高速特大桥 1-（60+100+60）m 连续梁悬臂浇筑 施工中的各项关键技术进行一下详尽的探讨。 1 工程概况工程概况 沪蓉高速特大桥中心里程为：DK1211+881.455，桥梁全长为 2261.69m。1-（60+100+60）m连续梁在DK1212+632.96 上跨沪蓉高速公路及 右转匝道, 线下结构设计采用钻孔桩基础、矩形承台和矩形实心桥墩，主跨 54#墩、55#墩不占压高速公路路基位于隔离栅附近，且 55#墩位于水塘内。 本桥与沪蓉高速公路斜交，夹角 350231。 梁体为单箱单室、变高度、变截面结构。箱梁顶宽 13.4m，箱梁底宽 6.7m，顶板厚度 40 至 50cm，按折线变化。底板厚 40 至 100cm，按直线线形 大大 跨跨 度度 连连 续续 梁梁 施施 工工 技技 术术 研研 究究 中铁十八局集团有限公司 2 变化。腹板厚 48 至 60、60 至 90cm，按折线变化。全联在端支点、中跨及中 支点处共设 5 个横隔板，横隔板设有孔洞。 桥面宽度：防撞墙内侧净宽 9.4m，桥上人行道栏内侧净宽 13.2m，桥面 板宽 13.4m，桥梁建筑总宽 13.8m。 连续梁按全预应力混凝土设计，采用三向预应力，纵向预应力采用 17-15.2-1860-GB/T5224-2003 预应力钢绞线，锚固体系采用自锚式拉丝体 系，张拉采用与之配套的机具设备，管道采用金属波纹管成型。横向预应力 采用 17-15.2-1860-GB/T5224-2003 预应力钢绞线，锚固体系采用BM15-4(P)锚 具及配套的支撑垫板；张拉体系采用YDC2400 型千斤顶，管道采用内径 7019 扇形金属波纹管成型。竖向预应力筋采用25mm高强精轧螺纹钢筋， 型号为JL785，极限强度fpk=980Mpa，屈服强度0.2=785Mpa，锚固体系采用 JLM-25 型锚具，张拉体系采用YC60A型千斤顶。管道采用内径35mm铁 皮管成孔。 支座：采用铁路客运专线桥梁盆式橡胶支座。 2 施工方案及施工工艺施工方案及施工工艺 2.1 总体施工方案 施工准备主墩满堂支架拼装0#块施工其余块段挂篮施工边跨 施工边跨合拢中跨合拢拆除挂篮体系转换桥面系及附属工程施 工。 为不影响高速路通车，1-（60+100+60）m 连续箱梁采用轻型三角挂篮进 行悬臂浇筑施工，施工过程中保证不侵占高速公路净宽、净高，先分别在 54#、55#墩进行 0#块的浇筑，然后利用三角挂篮分段浇筑，在跨中进行合拢。 施工工艺流程见“连续梁施工工艺框图”。悬浇梁体分段：墩顶梁段（0 号块） 14m,悬臂部分分为 13 段依次为 1 号块（1号块）13 号块（13号块）长度 为 2.5-4m，边跨、中跨合龙段均为 2m。（见悬臂浇筑分段示意图）。 悬臂浇筑分段示意图悬臂浇筑分段示意图 大大 跨跨 度度 连连 续续 梁梁 施施 工工 技技 术术 研研 究究 中铁十八局集团有限公司 3 连续梁施工工艺框图连续梁施工工艺框图 2.2 0 号号块块施工方案施工方案 采用在承台上搭设满堂支架现浇法施工，施工严格按铁路桥涵施工规 边 跨 合 拢 段 浇筑边跨合拢段 中 跨 合 拢 段 满堂支架制作安装 拆除配重与挂篮 对称张拉有关预应力束 安装挂篮就位 浇筑 0 号梁段混凝土 养护、拆模 张拉预应力筋 其余梁段对称浇筑施工 墩 身 施 工 铺设 0 号梁段模板满堂支架制作安装 安装 0 号梁段钢筋及波纹管 挂篮及模板调整 安装钢筋、波纹管 浇筑混凝土 穿钢绞线 张拉预应力束 压 浆 拆 模 滑移挂篮 循环工艺流程 大大 跨跨 度度 连连 续续 梁梁 施施 工工 技技 术术 研研 究究 中铁十八局集团有限公司 4 范进行。支架整体具有足够强度、刚度及稳定性(详见附件一)。在现浇箱梁 混凝土施工前，对支架采用堆载分级预压，预压重为箱梁自重的 120%，并 待支架的非弹性变形消除后，才能进行箱梁混凝土的浇灌。灌筑混凝土水平 分层，一次整体灌筑成型，当混凝土自流高度大于 2m 时，必须用溜槽或导 管输送，以保证混凝土的灌筑质量。 0 号梁段的施工工艺见下图。 连续梁连续梁0 0号块施工工艺框图号块施工工艺框图 浇筑砼 砼拌和、泵送 快速测强 度 原材料检验 选配合比 安装顶板预应力孔道 绑扎底板、腹板钢筋 满堂支架搭设 安装预应力管道 安装底模、外侧模模板制作 堆载预压 绑扎顶板钢筋 张拉、压浆 检查签证 养 护 强度评定 砼试件 安装内模板 拆除支架、临时固结支座，安装挂蓝 大大 跨跨 度度 连连 续续 梁梁 施施 工工 技技 术术 研研 究究 中铁十八局集团有限公司 5 2.2.1 原材料要求原材料要求 水泥，细骨料，粗骨料，矿物掺和料(F 类级粉煤灰、磨细矿粉)，拌合 用水，外加剂等高性能混凝土原材料，及非预应力钢筋，预应力钢绞线，钢 配件，锚具，制孔管道及泄水管等材料，在入场前应考察选定备用料源厂(场)， 在入场时严格按要求进行检验和复检，入场料有固定的堆放地点和明确的 标识，标识出材料名称、品种、生产厂家和生产日期，严防误用。在流芳梁场 拌合站设清洗设备，碎石必须进行清洗。 (1)混凝土 梁体混凝土强度等级为 C50，封端采用强度等级为 C50 的无收缩混凝 土，防撞墙及电缆槽竖墙混凝土强度等级为 C40。 (2)预应力体系 纵向预应力体系：预应力筋采用 17-15.2-1860-GB/T5224-2003 预应力 钢绞线，锚固体系采用锚式拉丝体系，张拉选用型号为 2YBZ-55 油泵、 YCW3000B 千斤顶和 1.0 级普通压力表，管道形成采用金属波纹管成孔。 横向预应力体系：横向预应力筋采用 17-15.2-1860-GB/T5224-2003 预 应力钢绞线；锚固体系采用 BM154(P)，锚具及配套的支承垫板；张拉体系 采用 YDC240Q 型千斤顶；管道形成采用内径 7019mm 扁形金属波纹管成 孔。 竖向预应力体系：竖向预应力筋采用 25mm 高墙精轧螺纹钢筋，型号 为 JL785，极限强度 fpk=980Mpa，屈服强度 0.2=785Mpa，伸长率 s7%，10h 松弛率1.5%；锚固体系采用 JLM25 型锚具；张拉体系采用 YC60A 型千斤顶；管道形成采用内径 35mm 铁皮管成孔。 (3)钢筋 I 级钢筋(Q235)符合钢筋混凝土热轧光圆钢筋(GB13013)，级钢筋 （HRB335）符合钢筋混凝土用热轧带肋钢筋 (GB1499)。 (4)防水层及保护层 材料符合时速 350 公里客运专线铁路桥面附属设施图（通桥（2006） 大大 跨跨 度度 连连 续续 梁梁 施施 工工 技技 术术 研研 究究 中铁十八局集团有限公司 6 8388）要求，施工工艺符合客运专线铁路桥梁混凝土桥面防水层技术条件 要求。 (5)支座 采用客运专线铁路桥梁盆式橡胶支座，图号为武广客运专线连续梁 CKPZ 盆式橡胶支座安装图(肆桥支座武广(2007)-II)。 (6)桥面泄水管及管盖 PVC 管材，符合埋地排污、废水用硬聚氯乙烯（PVCu）管材 （GB/T10002.3）要求。 2.2.2 支架制安支架制安 采用碗扣型钢管支架，碗扣架在箱梁底板范围内采用横向间距 60cm， 翼缘板范围内采用横向间距 120cm，纵向间距均为 60cm，在箱梁腹板下的 120cm 范围纵横向加密，使腹板下立柱纵横向间距变为 30cm，顺桥向设 3 道斜撑，横桥向设 8 道斜撑。支架顶纵向采用 12cm10cm 的方木作承重梁， 其上用 10cm6cm 方木为分布梁。 支架在承台范围内的，以承台混凝土作为基础，支架位在承台范围内的， 在承台内预埋钢筋，悬挑型钢做支撑。 2.2.3 支架加支架加载预压载预压 加载预压的目的是消除非弹性变形和测定相应荷载作用下弹性变形量， 用以检验杆件的受力情况及临时墩的稳定性，在立模时根据预压结果确定 预拱度，为确定立模标高提供参数。对支架采用堆积砂袋按常规方法分级预 压，预压重为箱梁自重的 120%，并待支架的非弹性变形消除后，才能进行 模板的安装。 大大 跨跨 度度 连连 续续 梁梁 施施 工工 技技 术术 研研 究究 中铁十八局集团有限公司 7 2.2.4 模板工程模板工程 (1)模板设计 底模全部采用钢木组合骨架框架贴竹胶模板拼装，在墩顶搭设槽钢或 型钢，其上用 10cm6cm 方木为分布梁，在分配梁上铺设竹胶模板。 外模采用定型钢模板，模板的结构材料面板厚度为 6mm，肋板为 8#槽 钢，模板外部利用模架加固，模架间距为 1.0m 左右。模板加工完成后，运输 至现场，在施工场地内拼装成形，后在箱梁浇注过程中周转使用。利用汽车 起重机将模板单片吊装安装至设计位置后，精确测量定位后进行型钢连接 固定。翼板标高调整和拆模采用专用的调节支撑。 模板内模及内部顶部模板除梗肋部分做特殊加工外，其余部分采用竹 胶模板，使用螺栓及 U 型卡联结成整体，竖向用 15cm15cm 方木或型钢 作为背楞，横向用对拉杆将内模框架加固，安装内模底部时竖向预应力压浆 管设计位置预留 PVC 管，并在模安装时注意对 PVC 管进行保护，安装后用 棉布封堵管周空隙，内模就位后用方木或型钢将内侧模顶紧，并设剪力撑将 各杆件联成整体。为方便混凝土浇筑及振捣，箱室内模及顶模预留施工用振 捣及观察窗，待混凝土浇筑接近预留口时再将钢筋按照规范连接后进行封 堵。 端头模板是保证 0#块端部及预应力管道成型要求的关键，端模架拟利 用100mm10mm 角钢或其他型钢加工制作成钢结构骨架，用螺栓与内 外模联结固定，板面使用 3cm 的木板，以便拆模 成形后模板的整体、局部强度和刚度满足安全要求，其允许挠度及变形 误差符合规定，外形尺寸准确，模板面平整光洁，装拆操作安全方便。模板 内部尺寸允许偏差为 03mm；轴线偏位允许偏差为50mm，模板面平整 度(2m 内)允许偏差为 1mm。严禁出现错模、缩模、涨模现象。 (2)模板的安装、拆除 支架安装完成后安装底模板，安装时首先在支架上划出立模边线， 用汽车起重机调整底模到位，然后将两片外侧模安装就位后将其固定在支 大大 跨跨 度度 连连 续续 梁梁 施施 工工 技技 术术 研研 究究 中铁十八局集团有限公司 8 架上，并有必要的拉杆及内撑杆将其联成整体。 待底板、腹板钢筋绑扎完成后即可安装外侧模板。 待底腹板的全部钢筋绑扎和预应力管道固定后，将钢木组合模板吊 入箱内安装固定，并按照施工需要预留进人和振捣孔。 待顶板的全部钢筋和内外模板安装调试好后，由上至下安装固定端 模。 综上，0#块支架、模板的安装顺序为：支架安装平台步行板、栏杆、安 全网安装底模安装底板、腹板钢筋绑扎外模安装腹板剩余钢筋的 绑扎和预应力管道固定内模安装顶板的顶板钢筋绑扎端模固定。而 拆除顺序与安装相反。设计规定，当梁体砼强度达到设计强度的 50%加 3.5MPa(28.5MPa)以上，梁体砼芯部与表面、箱内与箱外、表层与环境温差 均不大于 15，且能保证梁体棱角完整时可以拆模。但气温急剧变化时不 拆模。 2.2.5 钢钢筋工程筋工程 梁体钢筋采用整体绑扎，先进行底板及腹板钢筋的绑扎，然后进行顶板 钢筋的绑扎，当梁体钢筋与预应力钢筋相碰时，可适当移动梁体钢筋或进行 适当弯折。梁体钢筋最小净保护层除顶板顶层为 30mm 外，其余均为 35mm，绑扎铁丝的尾段不得伸入保护层内。所有梁体预留孔处均增设相应 的环状钢筋；桥面泄水孔处钢筋可适当移动，并增设斜置的井字型钢筋进行 加强；施工中为确保腹板、顶板、底板钢筋的位置准确，根据实际情况加强 架立钢筋的设置，采用增加架立筋数量或增设 W 型或矩形的架立钢筋等措 施。当采用垫块控制净保护层厚度时，垫块采用与梁体同等寿命的材料，且 保证梁体的耐久性。 2.2.6 混凝土工程混凝土工程 0 号块内预应力筋布置复杂、非预应力筋密集，要求一次灌注成型，施 大大 跨跨 度度 连连 续续 梁梁 施施 工工 技技 术术 研研 究究 中铁十八局集团有限公司 9 工难度大。为保证施工质量，拟采取如下措施： (1)预制箱梁混凝土拌制与泵送 混凝土的拌制 粗细骨料的含水率在每次混凝土灌注前均测定，如遇雨天适当增加含 水率测定次数，根据变化的含水率适时调整配合比。混凝土灌注前试验室出 具合理的施工配合比通知单。 混凝土采用在流芳梁场拌合站集中拌制，混凝土配料采用自动计量装 置，粗、细骨料中的含水量及时测定，并按实际测定值调整用水量、粗、细骨 料用量；禁止拌合物出机后加水。拌合站要制定称量误差控制和温度控制措 施。 混凝土在拌合过程中，及时地进行混凝土有关性能（如坍落度、和易性、 保水率）的试验与观察，前 5 盘需每盘测定坍落度。混凝土的拌合时间以保 证混凝土拌合均匀、颜色一致、性能良好为度，每次混凝土的搅拌时间不少 于 180 秒。混凝土拌合物入模前含气量控制在 3%4%。 在混凝土灌注过程中，随机取样制作混凝土强度、弹性模量试件。同条 件试件随梁体养护，28 天标准试件按标准养护办理。试件数量满足过程控 制及强度评定要求。 混凝土运输和泵送：混凝土的浇筑方法采用 2 台混凝土输送泵车浇 筑。配备 6 台混凝土搅拌运输车，满足砼运输和灌注，施工现场统一指挥 和调度。 (2)混凝土的灌筑与振捣 混凝土的灌筑 混凝土灌注前木模板用水泡胀，防止其干燥吸水。灌注底腹板混凝土前， 对顶板钢筋顶面要用布或草袋覆盖，以防松散混凝土粘附其上。混凝土灌筑 时间不超过 6h，混凝土灌筑时，模板温度控制在 535，混凝土拌合物入 模温度控制在不大于 30范围以内。如遇雨天灌筑混凝土增加砂、石含水 率的测定次数，坍落度控制在 1620cm。 大大 跨跨 度度 连连 续续 梁梁 施施 工工 技技 术术 研研 究究 中铁十八局集团有限公司 10 梁体混凝土灌筑由两台混凝土输送泵车置于梁体同侧，由箱梁两端向 中间对称进行布料，保证布料准确均匀，由于腹板内钢筋及预应力管道密集， 在灌筑混凝土时顶板处预留天窗，施工顶板时关闭该天窗，在顶板搭设 6 个 溜槽，混凝土由混凝土输送泵车泵到顶板，再由溜槽送入底板，在腹板下部 的内模上沿高度每隔 2m、水平每隔 3m梅花形预留 40cm40cm的天窗，此 口同时做捣固棒的进出口，当施工到天窗高度时关闭天窗。待混凝土灌注高 度不大于 2m时，直接用泵车灌筑。灌筑时斜向分段，水平分层， 水平分层 厚度不大于 30cm，先后两层混凝土间隔不超过初凝时间，混凝土连续灌筑 一次成型。泵送过程中混凝土拌合物始终连续输送，入泵混凝土坍落度满足 梁体施工及泵送条件，不能过大，防止混凝土离析、泌水。混凝土泵送结束 时，及时用水对混凝土泵和罐车进行清洗。 灌筑原则为“先底板、再腹板最后顶板、由两端向中间进行”。两侧腹板 混凝土高度保持一致。 考虑到箱梁内模上浮及底板混凝土的密实，不宜进行内模封底，但为防 止灌注腹板时混凝土拌合物的大量挤出，又要给腹板混凝土下陷予以阻力 以保证腹板的密实，因此在内模侧面拐角处加放压浆板。底、腹板混凝 土的灌注过程见下图。 混凝土灌筑示意混凝土灌筑示意图图 当两腹板槽灌平后，开始灌筑桥面板混凝土。为保证桥面混凝土密实平 整、排水畅通，除按规定振捣外，还进行两次收浆抹平，以防裂纹和不平整， 第一步 第二步 第三步 大大 跨跨 度度 连连 续续 梁梁 施施 工工 技技 术术 研研 究究 中铁十八局集团有限公司 11 保证顶板厚度和流水坡度。为确保标高位置，可在顶板钢筋上设置标高点， 必要时要现场测量。 为满足桥面平整度及泻水坡度要求，砼浇注时配备砼自动整平机进行 整平。对桥面混凝土进行二次抹面压实，抹面时严禁洒水，抹面完毕及时覆 盖，防止梁体顶面砼由于失水过快而产生收缩裂缝。 混凝土的振捣 混凝土捣固采用 70 或 50 和 30 插入式振捣器。钢筋密集处用小 振捣棒，钢筋稀疏处用大振捣棒。捣固棒快插慢拔，插入间距控制在振捣棒 作用半径 1.5 倍之内，并注意避开波纹管、钢筋、预埋件，且不碰撞模板，捣 固时水平搭接长度 80120cm，层间插入下层混凝土的深度控制在 510cm，每振点的振捣时间不大于 20s，且振捣到混凝土不再下沉，表面泛 浆有光泽且不再有气泡逸出时将振捣棒缓慢抽出。 对捣固人员要认真划分施工区域，明确责任，以防漏捣。振捣腹板混凝 土时，振捣人员要从预留“天窗”进入腹板内捣固。“天窗”设在内模和内 侧钢筋网片上，每 2m 左右设一个，混凝土灌注至“天窗”前封闭。 在顶板混凝土浇注完成后，用插入式振捣器对顶腹板接缝处进行充分 的二次振捣，确保连接处密实、可靠。 混凝土养生 混凝土灌注结束后，要加强对箱梁内侧和外侧的洒水养护。混凝土的养 生质量直接影响到混凝土的强度，影响到混凝土的表观质量，派专人负责此 项工作。根据环境的温度变化情况制定混凝土养生措施如下：0 号块施工处 在高温、多雨天气。在浇筑前，注意收听当地的天气预报，尽量避开雨天施 工，以免对混凝土产生影响。混凝土灌筑完，混凝土表面用彩条布覆盖，洒 水时间间隔随天气变化而定，白天每 2 小时一次，夜间每 4 小时一次，向阳 向风面多洒些水。始终保持混凝土表面润湿，养护天数不少于 14 天。环境 温度低于 5时，预制梁表面喷涂养护剂，采取保温措施，不能洒水。 大大 跨跨 度度 连连 续续 梁梁 施施 工工 技技 术术 研研 究究 中铁十八局集团有限公司 12 2.2.7 预应预应力工程力工程 (1)制孔 竖向预应力筋25 精轧螺纹粗钢筋，采用35 铁皮管成型预埋。横向 预应力采用内径 7019mm扁平金属波纹管成型预埋，纵向预应力成孔采用 金属波纹管成型预埋。所有预应力束均为通长束。 梁体预留管道的允许偏差见下表。 梁体梁体预预留管道允留管道允许许偏差表偏差表 序 号 项目允许偏差（mm） 1 中间 4 米范围内 4 2其它部位6 纵向预应力管道安装 波纹管安装质量是确保预应力体系质量的重要基础，施工中要千万注 意。如果发生堵塞使预应力筋不能顺利通过而进行处理，将直接影响施工进 度及工程质量，影响桥梁使用寿命，因此必须严格施工过程控制，保证灌注 混凝土后波纹管不漏、不堵、不偏不变形，将在施工中采取如下措施予以保 证： 所有的预应力管道必须设置橡胶内衬后才能进行混凝土浇筑，橡胶内 衬管的直径比波纹管内径小 3-5mm，放入波纹管后长出 50cm左右，在混凝 土初凝时将橡胶内衬管拔出 20cm左右，在终凝后及时将橡胶内衬管拔出、 洗净。 所有的预应力管均在工地根据实际长度截取。减少施工工序和损伤的 机会，把好材料第一关。 波纹管使用前进行严格的检查，是否存在破损，及检查咬口的紧密性， 发现损伤无法修复的坚决废弃不用。 安装波纹管前要去掉端头的毛刺、卷边、折角，并认真检查，确保平顺。 波纹管定位必须准确，严防上浮、下沉和左右移动，其位置偏差应在规 范要求内，波纹管定位用钢筋网片与波纹管的间隙不应大于 3mm，设置间 大大 跨跨 度度 连连 续续 梁梁 施施 工工 技技 术术 研研 究究 中铁十八局集团有限公司 13 距：直线段不大于 1m，曲线段不大于 0.5m。 波纹管轴线必须与锚垫板垂直。当管道与普通钢筋发生位置干扰时，可 适当调整普通钢筋位置以保证预应力管道位置的准确，但严禁截断。 波纹管接头长度取 30cm，两端各分一半，其中留做下次衔接的一端， 将该端的 2/3 部分即约 10cm放入本次浇筑的混凝土中，另外 1/3 露出本次 浇筑的混凝土以外，这样做的目的是即使外露部分被损坏，还有里面的接头 可以利用。波纹管接头要用塑料带缠绕以免在此漏浆。 被接的两根波纹管接头应相互顶紧，以防穿束时在接头薄弱处的波纹 管被束头带出而堵塞管道。 电气焊作业在管道附近进行时，要在波纹管上覆盖湿麻袋或薄铁皮等， 以免波纹管被损伤。 施工中要注意避免铁件等尖锐物与波纹管的接触，保护好管道。混凝土 施工前仔细检查管道，在施工时注意尽量避免振捣棒触及波纹管，对混凝土 深处的如腹板波纹管、锯齿板处波纹管要精心施工，仔细保护，要绝对保证 这些部位的波纹管不出现问题。 竖向预应力粗钢筋的安装及保管 为保证和提高竖向预应力粗钢筋的张拉质量，竖向预应力粗钢筋均通 长而不得接长。竖向预应力粗钢筋全部采取预穿束方案，即在混凝土灌注前 随腹板钢筋一起绑扎，固定在管道内。 预应力粗钢筋进场后应认真存放，严格保管，避免受到电气焊损伤，不 能把向预应力粗钢筋作为电焊机的地线使用，受损伤的预应力粗钢筋坚决 不能使用。 竖向预应力粗钢筋施工采用25 精轧螺纹粗钢筋,竖向预应力粗钢筋 在预定厂家直接加工到设计长度，运至现场后直接安装，具体为：将锚固螺 栓、锚垫板、螺旋筋、粗钢筋、压浆管安装配套后，用汽车起重机吊装到指定 位置，按事先划好的定位线，校核底部标高后就位。 顶板、腹板内有大量的预应力管道，为了不使预应力管道损坏，一切焊 大大 跨跨 度度 连连 续续 梁梁 施施 工工 技技 术术 研研 究究 中铁十八局集团有限公司 14 接应放在预应力管道埋置前进行，管道安置后尽量不焊接，若需要焊接则对 预应力管道采取严格的保护措施确保预应力管道不被损伤。 当普通钢筋与预应力管道位置有冲突时，移动普通钢筋位置，确保预应 力管道位置正确，但禁止将钢筋截断。 横向预应力管道的安装 横向预应力采用内径 7019mm扁平金属波纹管成型预埋，交替单端张 拉。抗拉极限强度fpk=1860MPa，锚下张拉控制应力con=0.7fpk，伸长值为 80.818mm。 (2)竖向预应力粗钢筋张拉 在梁顶张拉，采用JLM型锚具，其抗拉极限强度为 980MPa，锚下张拉 控制应力为 735 MPa。 竖向预应力筋张拉的操作程序为： 清理锚垫板，在锚垫板土作测量伸长量的标记点，并量取从粗钢筋头垫 板上标记点之间的竖向距离作为计算伸长量的初始值，安装千斤顶，安装张 拉杆。安装工具螺帽(双螺帽)至控制张拉力P的 10，张拉至控制张拉力P持 荷 2 分钟，旋紧螺帽，卸去千斤顶及其它附件，l-2 天后再次张拉至控制张拉 力P并旋紧螺帽，量取从粗钢筋头至锚垫板上标记点的竖向距离作为计算伸 长量值，计算实际伸长量L，并将该值与理论计算值进行比较。若在6 内，则在 24 小时内完成压浆；若误差超过6，则分析原因并处理后再进 行压浆。 竖向预应力粗钢筋张拉的注意事项： 预应力粗钢筋均用通长整根，不得接长。 张拉时要调整千斤顶的位置，使千斤顶张拉持力点与粗钢筋中心、 锚垫板中心在一条直线上。如张拉中发现有钢筋横移，立即停止张拉，调整 重新张拉。 张拉后要用加力杆旋紧螺锚，确保锚固力足够。 每轮张拉完毕后，用不同的颜色在钢筋上作出明显的标记，以避免 大大 跨跨 度度 连连 续续 梁梁 施施 工工 技技 术术 研研 究究 中铁十八局集团有限公司 15 重复张拉和漏压浆。 伸长量以从粗钢筋头至锚垫板上固定点的竖向距离为准。 张拉时每段梁的横向保持对称。 每一节段悬臂尾端的一组竖向预应力粗钢筋留待与下一节段同时张 拉以使其预应力在混凝土接缝两侧都能发挥作用。 在拧螺帽时，要停止开动油泵。 (3)纵向预应力筋张拉 工艺流程见下图。 预应预应力施工工力施工工艺艺流程框流程框图图 预应力张拉 纵向预应力筋张拉按照左右对称，先下后上，先纵后横的原则进行，为 减少混凝土的收缩徐变对预应力的不利影响，避免由于混凝土收缩徐变过 大造成永存预应力不满足设计要求，需要采取混凝土强度、龄期双控指标， 在混凝土强度和弹性模量达到设计值的 100%后进行，且必须保证张拉时梁 体混凝土龄期大于 5 天。按设计图纸要求分阶段张拉完成。 生产初期，需测试管道摩阻、锚口摩阻和喇叭口摩阻，用以计算张拉时 德预应力瞬时损失，权衡是否增补设计预应力值。 初始张拉力张拉检查油路的可靠性，安装正确后，开动油泵向张拉油缸 缓慢进油，使钢绞线略为拉紧后调整千斤顶位置，使其中心与预应力管道轴 制 孔 检 孔 钢绞线制作 钢绞线穿束 钢绞线预张拉 钢绞线初张拉 钢绞线终张拉 端头钢绞线切割 大大 跨跨 度度 连连 续续 梁梁 施施 工工 技技 术术 研研 究究 中铁十八局集团有限公司 16 线一致，以保证钢绞线的自由伸长，减少摩阻，同时调整夹片使其夹紧钢绞 线，以保证各根钢绞线受力均匀。然后两端千斤顶以正常速度对称加载到初 始张拉力后停止加油，测量并记录钢绞线初始伸长量，完成上述操作后继续 加载至控制张拉力，量测实际伸长量并与计算伸长量相比较。由于张拉力设 计值较大，因此初始张拉力取值为 25%K。 预应力张拉前对预应力千斤顶及配套设备进行标定，采用ZB4-500 型油 泵配合液压千斤顶进行，采取双控法控制，即在张拉力满足设计要求的情况 下，预应力筋伸长量与设计计算伸长量之差在6%， （应计算预应力筋在千 斤顶内的长度）张拉前需要对千斤顶及配套油泵进行检校标定，可以采取压 力机反压千斤顶的方法但压力机的精度应为一级精度，确定千斤顶压力与 液压油泵油压间的关系，同时预应力筋的伸长量计算应准确无误，预应力筋 弹性模量、截面积等技术指标取值准确，取用检验单位提供的数据。张拉按 照按照规范规定的先下后上，先中间后两边的顺序，先张拉纵向预应力束， 再张拉横向预应力束及竖向预应力筋。张拉应准确，准确预估预应力管道的 摩阻力，使预应力筋的永存应力达到设计要求。 具体张拉操作顺序为： A、初试张拉力，张拉检查油管路连接可靠、安装正确后，开动油泵向油 缸缓慢进油，使钢铰线略为拉紧后随时调整千斤顶位置，使其中心遁轴线方 向基本一致，以保证钢铰线自由伸长，减少摩阻。同时调整夹片使之卡紧钢 铰线，以保证各根钢铰线受力均匀。然后两端千斤顶常速度对称加载到初始 张拉力后停止进油加载，测量并记录钢铰线初长量。完成如上操作后，继续 向千斤顶进油加载，直至达到控制张拉初始张拉力取控制张拉力的 25。 B、控制张拉力张拉 钢铰线达到控制张拉力时，不关闭油泵，而继续保持油压 2 分钟，以补 偿钢铰线的松弛所造成的张拉力损失，并检验张拉结果。然后测量并记录控 制张拉力下的钢铰线伸长量。钢铰线束实际伸长量的量测采用如下方法： 在相应张拉力下量取与之对应的千斤顶油缸伸长量。将每个初张拉力 大大 跨跨 度度 连连 续续 梁梁 施施 工工 技技 术术 研研 究究 中铁十八局集团有限公司 17 和终张拉力下对应的千斤顶油缸伸长量的差值，作为本次钢铰线的实际伸 长量。则各个张拉循环的实际伸长量之和，也即为钢铰线初始张拉力至控制 张拉力之间的实际伸长量。 钢铰线束张拉采用张拉力与伸长值双控法，即在张拉力达到设计要求时， 伸长值与理论伸长值之间的误差若在6之间，即表明本束张拉合格。否 则，若张拉力虽已达到设计要求，但实际伸长值与理值之间的误差超标，则 应暂停施工，在分析原因并处理后，继续张拉直至达到设计应力。当出现伸 长量超标时应从如下方面入手分析：张拉设备的可靠性即千斤顶与油泵的 标定是否准确；弹性模量计算值与实际值的偏离；伸长量量测方面的原因； 计算方面的原因如未考虑千斤顶内的钢铰线伸长值等；孔道对钢绞线的摩 阻系数预计准确度。 滑丝和断丝的判断： 张拉完毕卸下工具锚及千斤顶后，目视检查断丝情况：仔细察看工具处 每根钢铰线上的楔片压痕是否平齐，若不平齐则说明有滑丝；察看本钢铰线 尾端张拉前标注的平面是否平齐，若不平齐则说明有滑丝。 滑丝处理： 在张拉过程中，多种原因都可能引起预应力筋滑丝和断丝，使预应力受 力不均，甚至使构件不能建立足够的预应力，从而影响桥梁的使用寿命，因 此需要限制预应力筋的滑丝和断丝数量。当滑丝和断丝数量在规范内时，不 需特别处理，即可进入下道工序；当滑丝和断丝数量过规范允许范围时，则 需对其处理。断丝处理的常用方法有： a、提高其它钢绞线束的控制张拉力作为补偿。但最大超张拉力不得超 钢绞线标准强度的 78。 b、换束，重新张拉或启用备用束。在发生断丝问题时，具体采用何种方 式，需与设计、监理单位协商后确定。具体操作为： 把专用卸荷座支承在锚具上，用专用千斤顶张拉发生滑丝的钢绞线，至 将其既有夹片取出，换土新夹片，然后用该千斤顶重新张拉至设计张，力并 大大 跨跨 度度 连连 续续 梁梁 施施 工工 技技 术术 研研 究究 中铁十八局集团有限公司 18 顶压楔紧夹片即可。如遇两根以上的严重滑丝或在滑丝过程中钢绞线受到 了严重损伤，则将该锚具上的所有钢绞线全部卸荷、更换该束的全部钢绞线 后，重新张，并顶压楔紧夹片。 退出夹片、放松钢绞线时，首先将千斤顶油 缸外伸至千斤顶行程的一后，在滑丝钢绞线的一端把专用千斤顶按张拉状 态装在单根钢绞线上。钢绞线受力伸长时，夹片稍被带出。这时立即用改锥 或钢钎卡住夹片螺，(钢钎可用钢丝打制成，长 2030cm)。然后油缸缓慢回 油，钢绞线缩，而夹片因被卡住而不能与钢丝同时内缩。主缸再次进油，张 拉钢绞夹片又被带出，再用钢钎卡住夹片后使主缸回油。如此反复进行，直 至退出为止。然后根据滑丝情况，决定是更换夹片或是抽出钢绞线束更换新 束。 c、锚固钢绞线 持荷 2min油表读数无明显下降时即可关闭油泵进油阀，打开油泵回油， 油缸退回，则工作锚自动锚固钢绞线。锚固时先锚固一端，待该端锚成并退 去工具夹片、卸去工具锚及千斤顶、观察钢铰线无滑丝和断丝后，将另一端 补足拉力后再锚固这一端。然后卸去这一端的工具夹片、锚及千斤顶，同样 观察钢铰线有无滑丝和断丝现象。当钢绞线长度较长而千斤顶油缸长度较 短，一次张拉不能到位，则需多次张拉循环。操作方法和步骤与上述方法和 步骤相同，只是，一循环的锚固拉力作为本次循环的初始拉力。如此循直至 达到最终的控制张拉力。若一切正常，则接着进行下一步工作。 张拉质量控制 要求对称于梁体中心线的每一对预应力钢绞线进行两端同步、左右对 称张拉；张拉顺序必须依照设计规定。用二个千斤顶同步张拉时，允许一束 不平衡束。 压力表首次使用前必须经计量部门检定。使用时必须定期检定，检定有 效期 1.0 级为一周；当使用 0.4 级时，检定有效期可为一个月。张拉千斤顶使 用前必须校正，校正系数不得大于 1.05，校正有效期为一个月且不超过 200 次张拉作业。 大大 跨跨 度度 连连 续续 梁梁 施施 工工 技技 术术 研研 究究 中铁十八局集团有限公司 19 操作油泵、千斤顶人员必须经培训合格后方可上岗工作，工作时必须按 照给定的张拉力进行张拉。 预应力锚具须经检验合格后才能使用。 张拉力控制以油压表读数为主，以预应力钢绞线伸长值作校核，按 预 应力筋实际弹性模量计算的 伸长值与实测伸长值相差不超过6%；实测 伸 长值以 10%张拉力作为测量的初始点。 在整个张拉过程中，要检查有无断、滑丝现象。终张拉完 24 小时后， 检查工作锚夹片回缩及钢绞线有无断、滑丝现象。全梁断丝、滑丝总数不超 过钢丝总数的 0.5%，且不在同一侧，且一束钢绞线内断丝不得超过一丝。 钢绞线每端回缩量不大于 6mm。 锚固后夹片表面平整，同束夹片外露量差不超过 1mm。 钢绞线及锚环夹片因处理滑丝、断丝而留有明显刻痕或其他伤痕，或同 一根钢绞线张拉超过 3 次时，要予以更换。 张拉完成后，测量梁体上拱度值（偏差不得超过设计值的 5）和弹性 压缩量。 张拉时必须保证有专职检查人员在场监督，否则不得进行张拉作业，同 时须有专人及时填写张拉记录。 钢绞线切割 经检查合格，下达切割通知后方可切割钢绞线，钢绞线切断端头距锚环 面距离 34cm。采用砂轮机切割，防止对锚具造成损害。 切割完成后用防水涂料对锚头进行防锈处理。 安全要求 高压油管使用前应作耐压试验，不合格的不能使用。 油压泵上的的安全阀应调至最大工作油压下能自动打开的状态。 油压表安装必须紧密满扣，油泵与千斤顶之间的高压管连同油路的各 接头均须完整紧密，油路畅通，在最大油压下保持 5min以上均不得漏油。若 有损坏者应及时修理更换。 大大 跨跨 度度 连连 续续 梁梁 施施 工工 技技 术术 研研 究究 中铁十八局集团有限公司 20 张拉时，千斤顶后面不准站人，也不得踩踏高压油管。 张拉时发现张拉设备运转声音异常，应立即停机检查维修。 锚具、夹具均应设专人妥善保管，避免锈蚀、沾污、遭受机械损伤或散 失。施工时在终张拉完后按设计文件要求对锚具进行防锈处理。 (4)横向预应力筋张拉 横向预应力筋事前按设计尺寸穿进波纹管，整体安装至设计位置，用架 立筋和定位筋固定好。横向预应力钢束采用单端张拉，张拉端为远离线路中 心线。按设计要求控制张拉力，锚具采用：BM15-4 扁锚（张拉端）及H梨形自 锚头（固定端），配金属波纹管成孔。张拉时每段梁的横向保持对称。钢束张 拉同样采用张拉力与伸长值双控法，以控制张拉力为主，控制伸长值为辅。 方法同纵向预应力钢束。 2.2.8 压浆压浆、封、封锚锚工程、工程、临时临时支墩支墩 (1)压浆 竖向预应力粗钢筋的压浆 其压浆程序与纵向预应力筋的压浆程序基本相同，可参照执行。值得注 意的是，为避免粗钢筋张拉后松弛造成应力损失，压浆应在第二轮张拉完成 后 24 小时内完成。 横向预应力筋的压浆 其压浆程序与纵向预应力筋的压浆程序基本相同，可参照执行。 纵向预应力筋压浆 压浆管道设置，对腹板束、顶板束在 0 号段管道中部设三通管，中跨底 板在合拢段横隔板附近管道设三通管，边跨底板束在距支座约 10m附近管 道设三通管，钢束长超过 60m的按相距 20m左右增设一个三通管，以利于排 气，保证压浆质量。 张拉完成后，在两天内进行压浆。压浆材料及工艺满足客运专线预应 力混凝土县较量暂行技术条件和铁路后张法预应力混凝土梁管道压浆技 大大 跨跨 度度 连连 续续 梁梁 施施 工工 技技 术术 研研 究究 中铁十八局集团有限公司 21 术条件的各项规定。工艺流程见压浆施工工艺框图所示。 压浆压浆施工工施工工艺艺框框图图 A、压浆准备工作 全部钢绞线张拉完毕后，应在 48h内进行孔道压浆工作。 压浆前采用向孔内通入压缩空气的办法清除孔道内的积水和杂物， 压浆前的孔道应保证湿润、清洁。 检查压浆和制浆设备，保证运行状态良好，配件数量充足，各输浆管 道有良好的通畅性和密闭性。 孔道压浆用水泥采用华新水泥厂生产的P.042.5 水泥，灌浆剂性能满 足JC/T986-2005 的要求。 拆除密封罩 高压风吹检查管道堵塞检查压浆设备 安装真空罩 加水、加外加剂 拌制浆体加水泥（采用 PO42.5） 注浆 关闭出浆阀 持压 补压 关闭进浆阀 最大压力不大于 0.60MPa 形成负压 大大 跨跨 度度 连连 续续 梁梁 施施 工工 技技 术术 研研 究究 中铁十八局集团有限公司 22 水泥浆过滤网为钢丝网，其网眼尺寸不应超过 2.52.5mm。 孔道压浆使用SQG45 型螺杆灌浆机，其进浆额定最大压力为 4.0MPa,拌合水泥的搅拌机采用GS700 型灰浆搅拌机，容量为 700 升，转速 1000/60 转/min。 B、水泥浆拌制 水泥浆性能应符合以下要求： 水泥、外加剂及水的加注要有准确的计量，以保证计量精度不超过1% 的范围。浆液严格按照配合比进行配置，浆液的水胶比为 0.33，水泥：外加 剂：水的质量比为 1：0.15：0.33。拌好的水泥浆应经过过滤网过滤后再加入 压浆容器中。 浆液拌制 浆液拌制按照以下程序进行： 拌合水泥浆时先加水再加水泥，水泥称量坚持多去少补的原则。水在特 制的容器内加满，然后注入搅拌机中，称量后的水泥及水保证全部都加入搅 拌机中，以保证计量精度。拌合时间为 2-3min（自加完水泥算起），以拌合均 匀为度。 搅拌过程中，水泥及水不能外溢，搅拌过程中及搅拌后不得再往里加水 或水泥，以保证水灰比的准确性。 搅拌均匀后，检验搅拌灌内浆体流动度，其流动度在规定范围内即可通 过过滤网进入储料灌。浆体在储料灌中继续搅拌，以保证浆体的流动性。各 种原材料及水的质量严格进行称量，确保计量准确。 搅拌过程中，水泥及水不能外溢，搅拌过程中及搅拌后不得再往里 加水或水泥，以保证水灰比的准确性。 水泥浆从搅拌至压入孔道内的间隔时间不得超过 40min，当气温较 高、湿度较小、水泥凝结时间较短时，此时间应适当减少至 30min，在此时 间内应不断搅拌水泥浆。 水泥浆温度不宜高于+25，也不应低于+5，否则应采取降温或保 大大 跨跨 度度 连连 续续 梁梁 施施 工工 技技 术术 研研 究究 中铁十八局集团有限公司 23 温措施。 C、管道压浆 压浆先压注下层孔道后压注上层孔道，从中间向两边对称压浆。 安装密封压浆罩，连接真空泵。 启动真空泵抽真空，真空度应达到-0.06-0.1 MPa之间并保持稳定。 启动压浆泵，当压浆泵输出的浆体达到要求稠度时，连接进浆管和 灌浆孔。由一端压入水泥浆，当另一端喷出的稀浆变成浓浆时，关闭出浆口 继续压浆，保持 0.40.6MPa压力 2min；无漏水、漏浆现象后关闭进浆阀门。 如中途发生故障不能连续一次压满一个孔道时，应立即更换备用压 浆机进行补压。 待孔道水泥浆初凝后，方可拆卸压浆阀等密封件，此时孔道水泥浆 不应有任何外溢现象。 拆卸后的压浆阀等配件应及时清洗，其上不应留有水泥浆。 压浆工作不得使梁体造成污染，如已污染应立即用清水冲洗干净。 作业过程中对余浆及落地浆液及时进行清理，保持现场整洁。 如有串孔现象，应对串孔的有关孔道同时进行压浆。 D、压浆质量检验 制作浆体强度试件(抗压、抗折)各 2 组。浆体的 28 天强度不小于 35MPa，抗折强度不小于 7.0MPa。 E、压浆注意事项 在波纹管每个波峰的最高点设一排气管兼压浆管以土。压浆泵输浆管应 选用抗压能力 10Mpa以上的抗高压橡胶管，输浆管连接件之间的连接要牢 固可靠。水泥浆进入灌浆泵之前应通过 1-l5mm的筛网过滤。 搅拌后的水泥浆要做流动度试验，并根据试验结果作必要的调整，以压 浆的顺利。 灌浆要在灰浆流动性下降前(约 40min左右)进行。同一根管道的要一次 大大 跨跨 度度 连连 续续 梁梁 施施 工工 技技 术术 研研 究究 中铁十八局集团有限公司 24 连续进行，出现意外情况中断时，应立即用高压水冲洗干净理好后，再重新 压浆。 在现场做好灌浆孔数和位置及水泥浆配合比的记录，以防漏压。压浆时 必须采取压浆过后再稳压 3-5 分钟的办法以增加浆体的密实度，保证预应 力筋的永存应力达到设计要求，减少应力损失。 (2)封锚 孔道压浆完毕并经检查合格后，及时进行梁体封端。此项工作必须在终 张拉后的三天内完毕。 A、封端混凝土 封端混凝土由试验室严格控制其配合比，拌合站准确拌制，严禁使用其 它混凝土封端。 封端混凝土中加入掺加MCI2000 或MCI2006NS迁移性钢筋防腐剂，为 C50 无收缩混凝土。 B、凿毛 梁端接灌面凿毛，要充分均匀，保证保留的原混凝土面积不超过总面积 的 30%，但锚穴外沿 510mm范围可以不凿，以免破坏梁端面。 凿毛后锚穴需清理干净，灌注封锚混凝土前用水清洗湿润。 C、封端钢筋 端钢筋按设计图加工点焊，尺寸准确（），以便放入锚穴中。 3 8 在全部清理工作完毕后，对锚具进行防水处理，使用防水层上的防水涂 料即可，用此涂料把锚具的全部外露面积范围内均匀足量地涂刷一次，然后 把不满意的地方再补刷一次，为保证涂刷效果，可以刷到锚下垫板上一部分， 但严禁刷到相邻混凝土上。 放置钢筋网片，网片要有准确的保护层为 35mm，并用一端带钩一端带 有螺纹的短钢筋安装于锚垫板螺栓孔，与锚穴内钢筋网片绑扎在一起以保 证封端混凝土与梁体联为一体。 D、混凝土的灌注 大大 跨跨 度度 连连 续续 梁梁 施施 工工 技技 术术 研研 究究 中铁十八局集团有限公司 25 终张拉后，在三天内封锚，封锚混凝土可分几次填塞，并用钢筋棍捣固 密实。 若与原混凝土之间产生缝隙，必须在封锚混凝土初凝前重新捣固使之 与原混凝土之间密实。 表面用抹子抹平、抹光，与原混凝土之间不错台，表面颜色均匀一致。 封锚后进行防水处理：新旧混凝土之接缝处须用防水涂料均匀地涂刷 一个圆周，宽度为 30mm2mm，并使接缝处于“30mm”的中心位置。 E、混凝土的养护 封锚