混凝土预制箱梁施工技术及质量控制要点

1 混凝土预制箱梁施工技术及质量控制要点混凝土预制箱梁施工技术及质量控制要点 一 预制场地和箱梁底座制作 预制厂场地平整后 用 18 吨振动压路机碾压 分层碾压填筑 30cm 砂砾 同时注 意保持场地的排水畅通 箱梁底座的数量根据实际工期而定是否周转 预制场地设置 时要考虑箱梁的安装及运输距离和顺序 箱梁底座台面宽 0 99m 底座浇筑砼厚 20cm 底座下再浇筑厚 10cm 宽 2m 的砼 预制边跨梁的台座长 21m 预制中跨梁的台座长 20m 砼标号 C25 做底模台座时 注 意留好反拱度 一般按设计或计算做 根据设计图纸提供的理论拱度值 按照曲线 方程 Y 4f拱x L x L2 式中 f拱 1cm x 为从台座中心沿台座纵向距中心的距离 Y 为垂直于台面 与 x 相对应的值 台座施工严格控制好中心轴线和高程 宽度始终保持不变 侧面要直顺 浇筑时 注意预埋焊接固定包边角钢的钢筋 对于局部凹凸不平 用砂轮磨平 在台座端头 2m 长度范围内下设扩大基础 用以承担梁体在张拉后梁对台座端头的集中应力 在梁底 座每隔 1 2m 设拉筋孔一道 便于支模 预留的拉杆孔洞 40mm 位置要准确 底座 边焊接 3 3cm 角钢 台座顶铺设 4mm 厚钢板 钢板固定于角钢上 二 箱梁的施工工艺及方法 1 箱梁施工工艺流程 底模修整 底板 腹板钢筋的焊接绑扎 埋设波纹管 外模板 内模板安装 顶板钢筋绑扎 安装负弯矩波纹管 浇注底板砼 浇注腹板 顶板砼 拆模养生 穿束 钢绞线张拉 孔道压浆 封锚 2 钢筋加工及绑扎 1 箱梁钢筋的特点是钢筋密 弯曲多 预埋件多 施工要求高 钢筋加工的尺寸 规格严格按照图纸及规范要求进行 2 钢筋安装工艺流程 绑扎底板和腹板钢筋 布设正弯矩波纹管 安装侧模 内模 绑扎顶板钢筋 布设负弯矩波纹管 对于泄水孔 伸缩缝及防撞护栏等预埋钢筋必须保证其位置准确 不要遗漏 3 预应力孔道及锚垫板设置 预应力孔道采用钢波纹管 波纹管可根据需要在工地按设计实际尺寸加工 下料 布置波纹管时首先用钢筋加工环形架作为波纹管的定位架 纵向间距为 1m 横 向位置按设计图纸上的坐标定位 波纹管中穿有内衬管 以保证波纹管成孔质量 筑混凝土前应检查波纹管是否有孔洞或变形 接头处是否用胶带密封好 在与 锚垫板接头处 一定要用磁带或其它东西堵塞好 以防水泥浆渗进波纹管或锚孔内 筑混凝土时应尽量避免振捣棒直接接触波纹管 以防漏浆堵孔 2 为了保证孔道畅通及防止砼浆堵管 采用措施如下 a 孔道接头处用胶带缠绕 加强接头严密性 b 在波纹管附近电焊钢筋时应对波纹管加以保护 焊接完备后再仔细检查 c 浇注砼时 振捣人员应熟悉孔道位置 严禁振动棒直接触碰波纹管 以免波纹 管受振变形 变位 造成孔道尺寸偏差过大 或波纹管漏浆 d 浇注砼前用寸半厚壁塑料管穿入波纹管中 并在浇注过程中来回抽动 防止砼 或振捣棒将波纹管挤压变形 4 锚垫板的位置应符合设计要求 并连同锚固钢筋 加强钢筋 螺旋钢筋可靠地固定 在箱梁两端的模板和钢筋网上 特别是锚垫板与端模紧密贴合 不得平移或转动 可 用胶条粘牢 三 模板工程 1 外模 外模板采用 5mm 厚的钢板 面板加劲肋及支架均采用 5 5 角铁焊接 各块模板 之间用螺丝联结 外模与底座之间嵌有橡胶条 以防底部漏浆 底部拉杆每 1 2m 一根 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 设两根可调丝杆作为 就位后的支撑 立模时用汽车吊逐块吊到待用处 上紧拉杆及可调螺杆 2 内模 内模可以采用木模 也可以采用钢模 每单件尺寸以 1m 为宜 支架每隔 60cm 一道 石头口门大桥采用的木模 从外观上看效果不好 但经济 内模先在拼装场地按 4 6m 拼装成节 待底板 腹板钢筋及波纹管道安装完毕 后 将内模分节吊入箱梁内组拼 为了保证箱梁内模位置 内模与钢筋间设置砼垫块 作为支撐 为了防止内模上浮 每隔 1 1 2m 在外模设一道横梁 以模板横梁作为支 撑用可调螺杆向下顶紧 为了固定内模使其不偏移轴线位置 采用木方及三角楔将内 模与外模顶牢 在浇注砼时将木撑逐步拆除 3 封头模板 封头模板采用定型钢模 表面倾角与设计锚垫板倾斜角度一致 端头模板在波 纹管位留有口 将波纹管伸出端模之外 防止砼浆灌入波纹管中 四 混凝土工程 1 混凝土的浇注 3 根据箱梁钢筋密 有波纹管 振捣困难等特点 混凝土拌和应严格按重量法施 工 采用电子计量 强制式拌和 严格控制水灰比在 0 35 0 4 之间 以减少表面的 气泡 砂线等缺陷 坍落度宜控制在 7 9cm 箱梁混凝土的浇注采用一次成型工艺 由一端开始浇注底板砼 浇注长度约 8 10m 用木板封底后开始浇注腹板及顶板混凝土 当腹板砼的分层坡脚达到底板 8 10m 位置后 再向前浇注 8 10 位置 以次类推进行浇注到距另一端 8 10m 位 置时 及时封底后变换方向 从端头向中部方面浇注腹板及顶板砼 箱梁砼的振捣方式采用插入式振动器 底板砼浇注从端头及顶板预留工作孔下 料 用振捣棒振捣 插点均匀 严密 不得漏振 底板浇注完成一段后 将内模部 分的活动模板压紧固定 立即浇注腹板砼 腹板砼浇注采用对称 分层下料的方式 进行 分层厚度不大于 50cm 振捣时 振捣棒移动间距不大于 30cm 每次插入下 层砼的深度宜为 5 10cm 两侧腹板砼的下料和振捣须对称 同步进行以避免内模 偏位 2 模板拆除及养护 全梁砼强度达到设计强度的 40 50 时方可进行模板的拆除工作 拆模时注意 顶板和易导致棱角破坏部位 一定要小心 防止掉边 砼浇注完成后 4 小时应立即进 行砼养生 确保砼表面充分潮湿 同时对预留孔道应加以密封保护 防止金属波纹管 生锈或堵管 五 预应力施工 1 准备工作 施工前应按规范要求 将千斤顶和压力表检测标定 并由计量部门出具标定书 根据标定书上的数据 绘出张拉力与压力曲线 算出设计张拉应力所对应的压力表 数 2 钢绞线 预应力钢绞线进场后 应及时按频率送到具有检测资质单位检测 同时开具检 测证书 钢绞线下料要在干净整洁的地面上进行 并清除表面上的锈迹及杂物 下料时 用砂轮切割机切割 保证切口平整 线头不散 4 然后钢绞线根据使用部位进行编束 每隔 1 5 2m 用绑线绑扎一道 并编号放好 穿束前 将钢绞线理顺 用扎丝绑扎好 以防在穿束过程中钢绞线打绞 张拉 时受力不均 导致有的钢绞线达不到张拉控制应力而有的则可能被拉断 箱梁砼强度达到设计强度 90 时 就可进行钢绞线穿束 穿束前清理好波纹管中 的杂物和污物 用塑料布包住线头便于穿束 穿束时 将钢束中单根钢绞线编号 以 便张拉时做到对应编号 对称张拉 穿束时两侧工人用力要均匀一致 保证钢绞线顺 直 钢绞线穿好后 上好锚具以备张拉 3 正弯矩预应力张拉 1 张拉程序按图纸要求进行 张拉顺序为 N1 N2 N3 号钢束 钢绞线为低松 弛应力筋 不得进行超张拉 钢绞线张拉程序如下 0 0 3 k 0 7 k 张拉 控制应力 k 持荷 3 分钟 锚固 锚下控制应力为 0 75Ryb Ryb 1395Mpa 钢绞线采用双控 以钢绞线伸长量校核 实际伸长值与理论伸长值的差值应控制在 6 以 内 锚下控制应力的引伸量设计已提供 见下表 编号 位置 N1N2N3 边跨 13 012 913 0 中跨 13 213 113 2 根据油表 千斤顶的配套校检试验结果 附后 和张拉应力筋的理论伸长量的计 算公式计算各应力下的油表读数和伸长量 见下表 张拉应力筋的理论伸长量的计算公式 L p L Ay Eg p 1 e KL KL 式中 L 预应力筋理论伸长值 cm p 预应力筋的平均张拉力 N Ay 预应力筋截面面积 mm2 单根钢绞线截面积为 140mm2 L 从张拉端至计算截面孔道长度 cm Eg 预应力筋的弹性模量 Eg 1 93 105 Mpa P 预应力筋张拉端的张拉力 N 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 取值 0 00015 米 预应力筋与孔道壁的摩擦系数 取值 0 2 5 中跨箱梁钢绞线束张拉的双控指标中跨箱梁钢绞线束张拉的双控指标 边跨箱梁钢绞线束张拉的双控指标边跨箱梁钢绞线束张拉的双控指标 2 张拉时注意事项 当浇筑混凝土强度达到设计强度的 90 同养试块龄期必须为三天以上方可进行张拉 张拉要从最上面的孔道开始左右双向对称张拉 张拉完最上两孔后再张拉下面 应尽量减少力筋与孔道摩擦 以免造成过大的应力损失或使构件出现裂纹 翘曲变形 左端油表 读数 Mpa 右端油表读 数 Mpa 伸长值 cm 张拉应力 Mpa 张拉力 N 表 1表 2表 1表 2 孔道长度 m N1N2N3 418 5 0 3 k 1757706 25 86 46 9N119 494 14 24 1 976 5 0 7 k 41013014 414 415 616 1N219 549 79 79 7 1395 k 58590020 820 622 522 8N319 2713 813 913 8 左端油表 读数 Mpa 右端油表读 数 Mpa 伸长值 cm 张拉应力 Mpa 张拉力 N 表 1表 2表 1表 2 孔道长度 m N1N2N3 418 5 0 3 k 2343608 79 28 38 0N119 564 24 24 2 976 5 0 7 k 54684021 021 319 419 2N219 589 79 79 7 1395 k 78120029 729 827 827 4N319 4213 913 913 9 6 张拉时 两端千斤顶升降速度应大致相等 测量伸长的原始空隙 伸长值 插垫等 工作应在两端同时进行 千斤顶就位后 应先将主油缸少许充油 使之瞪紧 让预应 力筋绷直 在预应力筋拉到规定的处应力时 应停车测原始空隙或划线作标记 张拉后预应力筋截断时应截至与混凝土表面平齐 并涂一层防腐剂或用砂浆封闭 预应力钢绞线张拉时 现场要有明显的标志 严禁闲杂人员进入 张拉过程中 千斤顶后不得站人 防止锚具夹片弹出伤人 预应力钢绞线张拉过程中要严格按程序施工 均匀施加力 油泵操作人员给油和 回油要慢 不得骤然间回油和给油 张拉时要有专人量测伸长值 并做好原始记录 钢绞线伸长量的量测和记录尤为 重要 同时采用两种方法对钢绞线进行测量 并对此两种方法进行比较较校 最大偏 差不超过 4mm 且张拉伸长率的误差均在控制范围内 3 张拉时事故分析 滑丝 a 可能在张拉时锚具锥孔与夹片之间有杂物 b 钢绞线有油污 锚垫板喇叭口内有混凝土和其它杂物 c 锚固效北系数小于规范要求值 d 初应力小 可能钢束中钢绞线受力不均匀 引起钢绞线收缩变形 e 切割锚头钢绞线的留的太短 或未采取降温措施 f 塞片 锚具的强度不够 断丝 a 钢束在孔道内部变曲 张拉时部分受力大于钢绞线的破坏力 b 钢绞线本身质量有问题 c 油顶重复多次使用 导致张拉力不准确 应重新标定油顶 六 箱梁孔道压浆和封锚 1 钢绞线张拉完毕后应当将锚塞周围预应力钢绞线间隙用水泥浆封锚 待强度够时就 可以注浆 压浆前认真对排气孔 注浆孔等全面检查 并对压浆设备进行安装检查 压浆机采用活塞式压浆泵 压浆泵要同水泥浆搅拌机相连接并不停搅拌 防止水 泥浆凝固 压浆泵最大压力宜为 0 5 0 7mpa 当采用一次压浆或孔道较长时最大压力 宜为 1 0mpa 7 压浆应从下至上 每一个孔道应达到另一端饱满和出浆 并应达到排气孔排出与 规定稠度相同的水泥浆为止 为保证管道中充满灰浆 将出浆口塞住 应保持不小于 0 5 mpa2min 如采用二次压浆 间隔时间宜为 30 40min 水泥浆水灰比宜为 0 4 0 45 并掺入减水剂和彭胀剂 水泥浆的泌水率最大不超 过 3 水泥浆稠