后张法30米箱梁预制

后张法30米箱梁预制（精选7篇）

后张法30米箱梁预制 篇1

摘要：沿海高速公路桥梁设计中采用了部分预应力混凝土箱梁结构, 箱梁施工中后张预应力的控制是保证箱梁结构质量的关键。本文具体阐述了预制箱梁钢绞线的张拉力和伸长量计算、预应力张拉控制及顺序等。

关键词：桥梁,预制箱梁,张拉控制

1 前言

沿海高速公路某大桥引桥采用30m部分预应力混凝土连续箱梁结构。箱梁的施工中, 后张预应力的控制是保证箱梁结构的关键工序, 是箱梁内在质量的主要控制点, 因此对后张预应力的控制尤其重要。

2 有关设计要求和参数

设计采用的低松弛高强度预应力钢绞线应符合ASTMA416-92a的规定, 单根钢绞线直径φ15.24mm, 钢绞线面积A=140mm2, 标准强度Ryb=1860MPa, 弹性模量Ey=1.9×105MPa。

预制箱梁锚具采用OVM型或GVM型及其配套设备, 管道成孔采用钢波纹管, 箱梁接头板束采用BM15型锚具及其配套设备。

30m箱梁中跨端面钢束构造见图1。

相关参数:相对湿度75%, 墩、台不均匀沉降考虑为L/3000, 桥梁面板及其他部分温差±5℃, 钢波纹管磨擦系数μ=0.20, 管道偏差系数K=0.0025L/m, 钢筋回缩和锚具变形为6mm。钢绞线张拉锚下控制应力为σk=0.75, Ryb=1395MPa, 张拉采用双控, 以钢束伸长量进行校核。

3 预制箱梁钢绞线的张拉力和伸长量计算

3.1 设计张拉力

1) 单根钢绞线设计张拉力P1:

2) 四孔锚张拉力P4:

3) 五孔锚张拉力P5:

3.2 压力表读数

3.2.1 单根钢绞线使用270kN千斤顶张拉

1) 张拉活塞面积A=4415.6m m 2

2) 压力表理论读数195300÷4415.6=44.2MPa

3.2.2 四孔锚分别使用1500kN和2000KN千斤顶张拉

1) 使用1500kN千斤顶张拉活塞面积A=33693.6m m 2, 压力表理论读数:

2) 使用2000kN千斤顶张拉活塞面积A=43881.5m m 2, 压力表理论读数:

3.2.3 五孔锚分别使用1500kN和2000KN千斤顶张拉

1) 使用1500kN千斤顶张拉活塞面积A=33693.6m m 2, 压力表理论读数:

2) 使用2000kN千斤顶张拉活塞面积A=43881.5m m 2, 压力表理论读数:

3.3 各束钢绞线伸长量计算

1) N1、N2束的预应力损失

平均张拉力:

2) N3束的预应力损失

平均张拉力:

3) 各束钢绞线的理论伸长值

根据设计图各束钢绞线的长度, 因此:

边跨N1:△L=1352/ (1.9×105) ×3081=21.92cm

中跨N1:△L=1352/ (1.9×105) ×3074=21.87cm

4 预应力张拉控制

当混凝土强度达到90%标准强度时即可进行张拉工序, 张拉前需对构件进行检查、清理, 同时检查钢绞线、锚夹具及张拉设备的标定工作, 确定无疑后方可进行张拉工序。张拉工序分为以下几个步骤:

1) 安装工作锚。

锚具使用前应清洗干净, 不得有油污、锈屑、泥沙等杂物, 安装时应有适当的定位措施, 以保证锚环与孔道对中, 钢绞线端头套用锥形导帽, 以便逐根穿入锚孔, 注意保持顺直, 不能发生扭结现象。

2) 安装油顶、工具锚。

安装油顶前要先检查工作锚安装情况, 锚环与孔道是否对中, 检查夹片有无缺少, 然后安装液压顶器, 再安装千斤顶, 在千斤顶的尾部安装工具锚, 工具锚与工作锚完全相同, 但在安装工具锚前孔内要均匀涂抹一层1mm厚的腊质润滑剂, 以便张拉完毕后能自动松开, 工作锚顶压器、工具锚之间的钢绞线一定要保持顺直, 切不可发生扭结, 以保证张拉的顺利进行。

3) 张拉操作顺序:

a.打开油泵上的全部阀门, 驱动油泵电机;

b.关闭张拉油路上的卸压阀, 调节调压阀使其通流口逐渐由大到小, 升压到张拉油压后立刻打开调压阀;

c.关闭顶压回程油路上的卸压阀, 调节调压阀升到要求的压力;

d.使千斤顶的回程油缸进油, 张拉油缸排油;

e.活塞回程复位后, 打开调节调压阀和卸压阀;

f.最后卸下工具锚, 千斤顶及顶压器, 准备下一次张拉。

4) 张拉应力、应变控制:

钢绞线张拉控制应力考虑锚口摩阻损失 (锚口摩阻损失应在施工时测定或由厂家提供) , 以免钢绞线张拉应力过大。由于钢绞线是低松弛的, 不得采用超张拉。钢绞线张拉程序如下:0→0.1σk→0.2σk→张拉控制应力σk (含锚口摩阻损失) 持荷5min锚固, 钢绞线采用双控, 以钢绞线伸长量校核, 钢绞线伸长量的量测应注意0→0.1σk的伸长量不宜直接丈量, 而应采取推算的办法, 即以0.1σk张拉到0.2σk的钢绞线伸长量作为0→0.1σk的伸长量, 实测伸长量与理论伸长量的差值应控制在±6%以内。否则应暂停张拉, 提出解决方案待监理工程师审查批准后, 方可继续张拉。

5) 张拉过程的注意事项:

a.油泵行程不得超过规定要求;

b.油泵油压不得超过最大张拉油压;

c.油顶的张拉缸进油时, 回程油缸及液压顶压器必须处于回油状态;油顶的回程油缸进油时, 张拉油缸必须处于回油状态;

d.顶压过程中必须密切注意张拉油路的升压不得超过1~2MPa;

e.曲线预应力钢绞线或直线≥25m的直线型钢绞线应在两端张拉, 两端张拉预应力钢绞线时, 可先在一端张拉锚固后, 再在另一端补足预应力值, 进行锚固。

5 预应力张拉控制的一点体会

根据设计文件要求, 预应力钢绞线张拉顺序为N1、N2、N3对称均匀张拉, 在安装锚垫板时, 应特别注意使其端面与钢绞线相垂直。为了保证按设计要求进行张拉控制, 开始准备先张拉N1后张拉N1′, 考虑到不对称张拉易发生箱梁扭曲事故, 采用N1和N1′同时对称均匀分级张拉, 即在N1一端采用一台千斤顶张拉, 另一端采用自锚, 同时在N1′的另一端采用一台千斤顶张拉, 一端采用自锚。张拉过程实行统一指挥, 同时对称均匀分级张拉, 在张拉达到σk时, 即可卸下千斤顶分别对N1和N1′的自锚端补张到σk。通过这种用两台千斤顶张拉顺序, 达到了用4台千斤顶张拉控制的效果, 杜绝了因一侧先张拉而使箱梁偏心受扭的事故发生。在自锚端补张时, 为了不再调换千斤顶的位置, 将两台千斤顶张拉分放箱梁两端, 从而大大提高了张拉的效率。

参考文献

[1]刘志远.预应力先简支后连续桥梁施工工艺[J];建筑;2010.

[2]李攀, 朱湖.浅谈预制箱梁施工[A].土木建筑学术文库 (第13卷) [C].2010.

[3]李圣荣.现浇箱梁暨预制箱梁施工关键技术[D].同济大学.2008.

后张法30米箱梁预制 篇2

预应力箱梁制作施工工艺流程如下:施工准备→底模制作→底板、腹板钢筋的焊接绑扎→预埋设波纹管→外模板安装→内模板安装→绑扎顶板钢筋→安装负弯矩波纹管→浇筑底板混凝土→浇腹板、顶板混凝土→拆除模板、养生→穿钢绞线→钢绞线张拉→孔道压浆→集中存放。

2 后张法预应力混凝土30 m箱梁施工操作要点

2.1 预制场场地

按施工需要规划预制场地, 预制场地地面应整平压实, 低洼不平处及软弱土质要进行处理, 完善排水系统, 确保场内不积水, 保证场内运输机械设备、人员在雨雪天气之后能正常工作;根据施工需要及设备条件, 选用塔吊或龙门吊吊运工具, 并铺设其行走轨道;统筹规划梁场拌合站及水、电的管路布设安装。

2.2 底模制作

底模设置分为中段基础与端基础, 中段基础分上下两层基础, 下层C25混凝土扩大基础宽3 m, 厚0.3 m, 长27.8 m;上层为C25钢筋混凝土基础, 宽0.9 m, 厚0.3 m, 长27.8 m。为了消除梁张拉后起拱两端出现应力集中对台座的破坏, 中段基础两端空0.1 m设置端基础。端基础分上下两层基础, 下层C25混凝土扩大基础宽4 m, 厚2 m, 长1 m;上层为C25钢筋混凝土基础, 宽0.9 m, 厚0.3 m, 长1 m。中段基础与端基础混凝土是断开的, 中间空0.1 m。中段基础与端基础共长30 m。上层每隔0.7 m预留1道50 mm PVC拉杆孔, 两端适当加密布置。为保证桥面线形, 预制箱梁台座向下设置1.5 cm预拱度, 其变化采用二次抛物线。为保证梁体基础的整体性, 端基础上层设置间距为10 cm、直径为16 mm的钢筋网片, 中段基础间距为20 cm、直径为10 mm的钢筋网片。钢筋网片边缘焊接∠50 mm角钢保护基础边缘, 与基础混凝土一起浇筑。基础顶面采用5 mm厚钢板 (机械一次性冲击成型模板) , 与边缘角钢焊接, 焊点用砂轮磨光。施工前均匀涂抹脱模剂。

2.3 箱梁钢筋加工与安装

1) 箱梁钢筋加工安装工艺流程如下:

绑扎底板和腹板钢筋→布设正弯矩波纹管→安装外模板、内模板→绑扎顶板钢筋→布设负弯矩波纹管。

2) 箱梁钢筋的特点与操作要点。

箱梁钢筋的特点是:钢筋布置密, 弯曲钢筋多, 预埋钢筋多, 施工质量要求高。重点要保证通气孔、泄水孔、伸缩缝、防撞墙等处预埋钢筋位置准确。

箱梁钢筋加工:箱梁底板钢筋在底模上绑扎、焊接成型。钢筋表面的油渍、漆污、水泥浆和用锤敲击能剥落的浮皮、铁锈等均清除干净;加工后的钢筋, 应平直, 表面无削弱钢筋截面的伤痕。钢筋弯制和末端弯钩符合设计要求;弯制钢筋宜从中部开始, 逐步弯向两端, 弯钩一次完成。钢筋接头采用电弧焊接时, 双面焊接焊缝长度不小于5d, 单面焊接焊缝长度不小于10d;搭接钢筋的轴线应位于同一直线上。焊缝表面应平顺, 无缺口、裂纹和较大的金属焊瘤。钢筋接头应设在钢筋承受应力较小处, 并应分散布置。钢筋接头应避开钢筋弯曲处, 距弯曲点不应小于10d;应特别注意箱梁两端钢筋的加工, 该区域钢筋布置较密, 且钢绞线锚具也在此区域内, 钢绞线张拉时梁端受力集中易将端部混凝土拉裂, 所以在布置箱梁端部钢筋时一定要按照图纸的要求布置。

钢筋安装:钢筋与两侧模板之间用垫块支垫, 其强度不低于设计的混凝土强度, 垫块互相交错, 分散布置。现场绑扎钢筋, 保证其在模型中的正确位置。钢筋与内模顶板定位筋采用Φ16 (25 cm长) 螺纹钢, 顺梁长方向间隔1 m布置两列, 全部采用焊接方式与箱梁顶板钢筋连接。定位钢筋的长度应相等, 并在定位钢筋上用红油漆标准记号, 以便检查顶板混凝土的厚度, 同时也检查了内模的定位的准确性。

2.4钢绞线、锚具、波纹管的布置和安装

2.4.1 材料和设备检验

预应力钢绞线应符合GB/T 5224-2003预应力混凝土用钢绞线的规定, 钢绞线和锚具出厂前应由厂方按规定进行检验并提供质量证明书, 进场后须经过有资质的质检单位作技术鉴定。

2.4.2 埋设波纹管操作要点

箱梁预应力孔道用波纹管成孔。安装时波纹方向与穿束方向一致。波纹管按设计间距设“井”字形定位钢筋固定孔道位置。预应力管道的位置必须严格按照图纸提供的坐标定位并用定位钢筋固定, 定位钢筋与箱梁腹板箍筋点焊连接, 防止波纹管错位和下垂。如果管道与钢筋发生碰撞, 应保证管道位置不变而只是适当挪动钢筋位置。采用“定位网法”使波纹管位置按设计图纸的横、纵坐标控制在规范偏差以内;必须有足够的定位筋确保浇筑混凝土过程中, 波纹管位置的准确性。

2.4.3 保证孔道畅通所采取的措施

1) 波纹管采用内穿塑料管或者穿钢绞线的方法, 防止接头封闭不严而造成管道内进浆。

2) 波纹管附近焊接钢筋时, 要对波纹管加以防护, 焊完后再仔细检查波纹管有无破损。

3) 浇筑混凝土时, 波纹管内穿塑料管或者钢绞线;混凝土浇筑完后, 初凝前抽出波纹管内塑料管或者钢绞线。

4) 振捣人员应熟悉孔道位置, 严禁振动棒与波纹管接触, 以免孔壁受伤造成漏浆。

2.5 箱梁模板制作要求及拆除

2.5.1 箱梁外模制作要求

模板应有足够的强度、刚度和稳定性, 尺寸规范、表面平整光洁、接缝紧密、不漏浆, 试拼合格后, 方可投入使用。为了保证混凝土外观质量, 外侧模板采用大块定型钢模拼装, 加工的节段长度为1.25 m, 面板采用δ5 mm钢板, 边框法兰使用100×δ12 mm钢板, 连接孔规格为22×26 mm长孔, 各块模板之间用螺丝联结。背面肋骨采用槽钢焊接加固, 横肋使用8号槽钢, 支架使用10号槽钢, 垫足用δ10 mm钢板。外模要求光洁、平整、色泽一致、拼缝整齐, 面板缝用双面胶带密封。外模与底座之间嵌有橡胶条, 以防底部漏浆。混凝土浇筑前, 模板要进行认真清理, 一般采用高压气枪 (或消防灭火风机) 进行清理。

2.5.2 内模制作要求

内模采用工厂加工, 现场拼装, 整体吊装。内模每片长度为1.5 m, 面板采用4 mm钢板, 边框、法兰使用6 mm钢板, 连接槽钢63号槽钢, 连接孔规格为22×26 mm长孔, 各块模板之间用螺丝联结。内模在箱梁底模处开口, 便于浇筑底板混凝土, 中间用螺钉或槽钢连接。箱梁内模顶部设30 cm宽、60 cm长活动盖板便于浇筑底板混凝土, 中间用螺钉或槽钢连接。为了防止内模上浮, 每隔1 m~1.5 m在外模设一道横梁, 以模板横梁作为支撑用可调螺杆向下压紧。安装模板时严格控制断面尺寸及顶板高度、厚度, 采取支、顶等有效措施控制内模两侧错位、变形, 施工误差控制在规范容许的范围之内。

2.5.3 模板拆除

梁体混凝土强度达到5 MPa时才能拆除 (根据试验数据和设计规范要求确定) 。根据现场施工经验先拆内模后拆外模。拆除内模时模板工人进入箱室内, 打开连接点, 模板在自重作用下会自动离开混凝土, 人工送出箱室。拆除外模时, 先拆除上下拉杆和接缝螺栓, 并辅以倒链逐步拆除, 采用龙门吊车配合人工完成。在拆除过程中注意模板轻拿轻放, 不能损坏梁身混凝土。模板移运过程, 严禁碰撞, 以免产生模板变形。

2.6 箱梁混凝土施工

混凝土浇筑。混凝土拌合采用强制搅拌机集中搅拌, 将质量合格的混凝土用搅拌车运输到现场后采用龙门吊车配吊斗循环运输。底板混凝土坍落度控制在11 cm~12 cm, 腹板混凝土坍落度控制在12 cm~14 cm。

先浇底板混凝土, 底板混凝土浇筑从顶板预留工作孔下料, 底板的振捣采用50振动棒插入式振捣。浇筑底板混凝土同时, 混凝土工人进入内模内压光抹面, 抹面完成后, 混凝土初凝前再开始浇筑腹板和顶板混凝土, 阶梯式连续施工。在振捣底板混凝土时, 应注意避免触及底模。腹板混凝土浇筑时按照底板混凝土的浇筑顺序分层下料, 每层厚度不大于30 cm, 腹板的振捣采用30和50振捣棒振捣, 每次插入下层混凝土的深度宜为5 cm~10 cm, 插入式振捣器应避免触及波纹管, 两侧腹板混凝土的下料和振捣须对称同步进行以避免内模偏位。在振捣前所有波纹管内应插入硬塑料管, 振捣后及时抽出, 顶板混凝土振捣特别注意负弯矩波纹管下的混凝土振捣。这个区域钢筋较密, 波纹管覆盖较大, 不易振实。梁顶面混凝土以木抹收平搓毛, 在混凝土接近初凝时进行二次收浆并拉毛, 防止顶板混凝土出现裂缝。

3 结语

好的施工工艺才能生产出好品质的产品, 通过对工艺的不断总结提高、改进, 箱梁的预制质量无论从内在还是外观都有很大的提高。实践证明预制30 m箱梁施工采用以上施工技术, 保证了箱梁制作质量, 又避免了不必要的浪费, 降低了成本, 经济效益和社会效益都比较显著。

摘要：为确保公路桥梁后张法预应力预制箱梁的施工质量, 结合工作经验, 对公路桥梁工程中后张法预应力预制箱梁预制技术作了总结, 综述了底模制作、钢筋加工与安装、钢绞线布置和安装、模板的制作与拆除等环节的操作要点, 以供参考。

关键词：公路桥梁,后张法预应力30 m箱梁,预制施工技术

参考文献

浅谈40米预制箱后张法施工控制 篇3

关键词：预制箱梁,预应力,预拱度,伸长值计算,钢绞线张拉

预应力箱梁普遍应用在高速公路桥梁工程建设中。其主要优点在于:

1) 使构件的受力性能提高和改善。在预应力的作用提高了箱梁的刚度, 因预应力使产生一定的反拱当受荷载后下弯曲度减小。

2) 结构自重减轻。截面减小可使预制箱梁构件节省钢材和混凝土, 降低结构自重。

3) 提高构件耐久性。在预应力的作用下可以使构件减少裂缝的出现和混凝土的开裂使钢筋受外界有害因素的侵蚀, 延长梁的使用寿命。

1 工程概况

K100+925黄家沟大桥, 全桥长838米, 其中最高墩为8#墩墩高113.15米。全桥为主跨 (75+2×140+75) m的预应力混凝土刚构桥, 引桥上部结构共有40m预制箱梁100片, 梁高2m, 顶板宽:中梁为2.4m、边梁为2.85m, 底宽1m, 顶板设有负弯矩, 桥中跨预制箱梁设中横隔板;边跨设简支端横隔板和中横隔板。

2 箱梁制作工艺

后张法预应力梁的施工工艺流程:底模安装→安装支座板→安装主梁钢筋骨架→安装波纹管→安装侧模板→安装顶板钢筋骨架→安装顶板内模→灌注梁混凝土→梁体混凝土养生→拆侧模→穿钢绞线→桥梁张拉→孔道压浆, 强度达100%设计值→吊运移梁至存梁区→浇水养护。

3 预应力混凝土箱梁施工

3.1 预拱度的设置

1) 预拱度:箱梁正确的设置预拱度可以有效的保证桥面的平整性, 避免桥面隆起甚至是开裂。永久作用 (结构自重、桥面铺装、混凝土徐变和收缩作用) 产生的和可变作用 (汽车、人群) 使梁产生挠度, 施工中预设的反向挠度 (又称预拱度) 加以抵消永久作用产生的扰度。从而可证桥梁的安全性, 达到理想的设计线性。

2) 桥梁预拱度设置:在箱梁台座预制中将台座顶面作成下凹曲面型。箱梁经过张拉后和自重的作用经过一段时间的变形后将形成既不上拱也不下凹。使桥梁建成后有一个平顺行车条件。

3.2 预应力筋和波纹管的铺设

箱梁钢筋比较密集应先安装底板钢筋扎好钢筋骨架, 套上箍筋, 再铺设波纹管。波纹管安装时, 按预应力筋钢束布置图中的尺寸在箍筋上定出预应力管道的位置, 将波纹管安装牢固, 最后安装端部钢筋及锚垫板。

3.3 混凝土浇筑

在浇捣箱梁混凝土时采用“水平分层, 斜向分段, 连续一次浇筑”的工艺。从一端端头开始向起始端方向浇注, 振动时边振动边徐徐提出振动棒, 避免振动棒碰撞模板、钢筋、波纹管等预埋件。砼密实的标志是砼停止下沉, 不再冒出气泡, 表面呈现平坦、泛浆。

3.4 预应力施加

当预制箱梁混凝土强度达到设计强度的90%后, 且混凝土龄期不小于7天时, 方可进行张拉预应力钢束。

1) 张拉设备:千斤顶采用YCW—2500B型, 与配套的油表一同使用;

2) 张拉顺序:如图 (1) 40米箱梁纵向钢绞线编号的张拉顺序为N4→N2→N3→N5→N6→N1钢束, 左右两边对称张拉。

a.千斤顶安装时检查千斤顶中心线是否与箱梁锚垫板表面垂直;上工具锚具是各夹片表面涂蜡并反复敲打, 保证打紧夹片并外露长度一致。

b.预应力钢绞线张拉时张拉设备应同时开机, 油泵匀速、同步供油, 当张拉到设计张拉控制力后并达到稳定后, 方可进行锚固。

3) 张拉程序:

钢绞线张拉程序:0→10σcon→20σcon→σcon (持荷2min, 锚固) (σcon为张拉控制应力)

3.5 张拉应力的控制

为保证合格成品梁关键是对张拉应力大小控制。张拉控制应力大小影响到梁的起拱大小。张拉力过大产生反拱过大, 张拉力偏小预应力不够都会使梁过早出现裂缝, 导致梁耐久性和使用安全得不到保证。

3.5.1 箱梁预应力计算

根据虎克定律可计算预应力筋在弹性范围内受受外力张拉时的伸长量:

式中:△L为理论伸长量 (mm) ;Pp为预应力钢绞线的平均张拉力 (N) ;L为预应力钢绞线的长度 (mm) ;Ap为预应力钢绞线的截面面积 (mm2) ;Es为预应力钢绞线的弹性模量Mpa (N/mm2) ;P为预应力钢绞线张拉端的张拉力 (N) ;e=2.71828182845904, 是自然对数的底数;k=0.0015为每米管道产生的偏差对摩擦的影响系数《公路桥涵施工技术规范JTG/TF50-2011》;x为管道长度 (张拉端至计算截面) (m) ;μ=0.25为预应力钢绞线与管道壁所产生的摩擦系数《公路桥涵施工技术规范JTG/TF50-2011》;θ为由张拉端至计算截面曲线管道部分切线的夹角之和 (rad) ;σ为张拉控制力 (Mpa) (N/mm2) , 取预应力钢绞线标准强度的75%;n为同时张拉的预应力钢绞线股数。

《公路桥涵施工技术规范JTG/TF50-2011》中可知每一段预应力筋段前张拉力P前和张拉终点力P终公式为P前=P终×e- (kx+μθ) 是因为预应力筋在管道中摩擦所导致的应力损失 (σx=σ× (1-e- (kx+μθ) ) 。

40米预应力箱梁钢绞线在跨径中线分左右两侧对称, 即跨中两侧的伸长量相同。如图 (2) 预应力分3段分别计算伸长量, 即第二段预应力筋的前端张拉力是第一段预应力筋的后端张拉力。用公式P前=P终×e- (kx+μθ) 依次求出各段张拉力大小, 再按照公式 (1) 和公式 (2) 可以求出各段预应力筋的理论伸长量, 总伸长量为所有段理论伸长量之。

在本工程中的具体计算如:

表 (1) 40米箱梁钢绞线各段属性量计算统计表;

表 (2) 40米箱梁张拉力伸长量理论计算表

3.5.2 千斤顶张拉控制力计算

备注:根据千斤顶试验报告数据有回归方程及相关系数为:

1) 4号千斤顶油压表16504.70;F=28.940446×P+2.371819

2) 4号千斤顶油压表16422.70;F=28.742229×P-2.567366

3) 3号千斤顶油压表16423.70;F=30.664075×P-12.002257

4) 3号千斤顶油压表16428.7;F=30.302795×P-2.0143561

式中:F为张拉控制力 (KN) 。

3.5.3 实际伸长值的量测方法

其中, △L为实测总伸长量, △L1为初始应力为张拉控制应力10%千斤顶活塞外伸量, △L2为张拉应力为张拉控制应力20%千斤顶活塞外伸量, △L3张拉应力为张拉控制应力100%千斤顶活塞外伸量, 采用测量钢绞线绝度伸长值。因钢绞线在孔道是松弛的和张拉后锚具的变形以及工具锚夹片打紧程度, 都会对直接量测千斤顶活塞伸长量方法误差累计大, 实测伸长量与设计理论张拉伸长量差值控制在±6%以内。

3.5.4 孔道压浆及封锚

预应力筋张拉完后进行孔道压浆后与钢绞线和箱梁有效的粘接防止预应力筋的锈蚀, 减少预应力的损失, 减轻梁端锚具的负荷。管道压浆在预应力筋张拉完成后尽早进行。拌制出的水泥浆应符合设计规范要求, 水灰比控制在0.4~0.45之间, 泌水率控制在2%, 压浆过程中水泥浆要不停地搅动;压浆前, 无油分的压缩空气将管道清洗干净;压浆次序自上而下, 采用活塞式灰浆从一端压入, 同一个管道压浆连续进行一次完成;压力控制在0.5~0.7Mpa之内, 当一端流出的浓浆时关闭排水孔持压不小于2分钟后关闭压浆阀转到一束。

压浆结束后梁端混凝土进行凿毛, 锚具锚垫板及外露钢绞线表面水泥浆及其它清洗干净, 然后绑扎钢筋, 采用同梁体同标号补偿收缩砼封端。

参考文献

[1]JTG/T F50-2011公路桥涵施工技术规范JTG/T F50-2011.

[2]GB/T5224—2003, 预应力混凝土用钢绞线.

后张法30米箱梁预制 篇4

1 工程概况

本项目为某城市轨道交通工程的一个标段, 预制箱梁共有176片、车站轨道梁36片, 预制箱梁分为30m、27.5m、25m 3种形式, 轨道梁分为10m、15m、20m 3种形式。

区间预制箱梁梁高1.9m, 顶板宽度3.28m (含两侧各25cm预留筋) , 底板宽1.5m, 腹板厚度25cm~40cm, 底板厚度21cm~30cm, 顶板厚度25cm;车站轨道梁梁高1.2m, 顶板宽3.8m, 底板宽1.7m, 腹板厚度25cm, 底板厚20cm, 顶板厚18cm。30m预制箱梁重量150t, 20m轨道梁重量80t。

2 施工工艺

2.1 底模制作

底模为在场地内原有混凝土面层的基础上, 在其上面横向铺设与箱梁底同宽的16号槽钢, 沿纵向每80cm设置一道, 上面再纵向按设计长度每30cm一档铺设6号槽钢, 面层采用5mm厚的钢板。台座表面做到整体平整顺直, 表面光滑, 平整度控制在1.5mm内, 在底座制作时需考虑反拱度, 向两侧渐变, 采用抛物线形。底模的强度和刚度经过计算验证合格后方可使用。

由于张拉时箱梁发生起拱, 使台座两侧集中受力。在张拉时, 为保证台座两侧不变形, 将两侧2m范围内空当使用混凝土预制块填实, 确保满足两侧集中受力要求。每次张拉完成后, 将梁移走时, 必须对台座进行标高复核, 如发现台座局部变形立即进行调整。

2.2 模板工程

2.2.1 侧模

外模采用定型钢模板, 卧式振动器分二排固定在模板的中、下方, 每块独立摸板上安装8只。每块板间的连接采用螺栓紧固法, 底部采用落地法支撑。模板底部和顶部设置Ф24底拉杆和顶拉杆固定, 拉杆必须上双螺帽紧固。可以通过模板表面清理、打磨及抛光处理来提高外侧模板的表面光洁度, 涂油保养, 在正式使用前进行除油, 然后涂上脱模剂, 便于浇筑混凝土后拆模。

在预制梁顶部翼缘板外侧的钢筋根数多、密度大, 可以采用留齿口的定型橡胶带来固定钢筋, 在橡胶带外侧再用花格板支撑, 保证侧边位置不变形。

2.2.2 端模

端头及工作孔有许多外伸钢筋或预埋锚垫板, 钢筋密集且涉及到拉杆、波纹管预留孔、模板接缝等, 这些部位的模板定位和止浆处理对箱梁的质量也不可小视。这就要求端头模板组装方便、接缝严密、预留孔洞准确, 端模板进场后需要检查其预留孔偏离设计位置, 检查锚垫板位置的几何尺寸、坐标位置等, 避免出现支座板移位等问题。待混凝土强度养护达到设计要求强度的60%后, 且梁体混凝土芯部与表层、表层与环境温度之差不宜大于15℃, 构件棱角完成的情况下方可进行拆卸。

2.2.3 芯模

预制箱梁外观几何尺寸是施工控制的又一重点, 芯模本身需要具有足够的强度和刚度, 以抵抗混凝土施工荷载及变形。采用钢结构组合模板来作芯模, 既能便于方便拆卸, 提高周转效率, 又能保证预制箱梁混凝土质量, 同时还有利于抑制上浮控制, 效果较好。每片箱梁设2个独立仓体, 每个仓体采用不同形状的钢模用Φ20螺丝拼接而成。为防止内模变形, 在内模内每间隔1 m用Φ40粗的钢圆管和升降螺丝支撑。面层钢筋绑扎后, 在每个仓体中心位置处设一大小为600㎜×600㎜的通风窗口, 以便内模拆除后抽出重复使用, 其他部位封闭。窗口位置确定后, 在窗口中心处将面层钢筋切断后向四周弯起, 预留洞口, 待砼浇筑完毕拆除内模后, 再将弯起钢筋弯下用电焊焊接牢固后, 浇筑砼封闭窗口。

为解决浇筑混凝土时内模上浮问题, 在每个内模的底部中间位置设2个Φ100mm圆孔供排气用, 浇筑混凝土时, 当观察到底板混凝土满溢时, 再从窗口进入将这2个内模底面圆孔封闭。此外, 内模安装就位后, 在上部顶层钢筋上面每隔60cm距离设置一根用30号槽钢做成的横撑与外模相连接, 再在中间部位焊上两根Φ32mm钢筋卡住内模顶面, 制止内模上移。这样, 内模上浮的问题基本得到解决, 箱梁底板和顶板的混凝土厚度和形状也可得到充分保证。

2.3 钢筋工程

预制箱梁的钢筋品种繁多, 排布紧密, 需预留和弯曲处理的地方多, 还要考虑与波纹管的衔接。钢筋加工应严格按设计图纸和规范执行。钢筋检验合格后方可使用, 其表面仍保持洁净、平直。钢筋在预制厂钢筋车间内统一成形后按绑扎进度分批运往绑扎现场。直径在16mm以上的钢筋采用电焊连接, 其焊接长度:单面不小于10d, 双面焊不小于5d (d为钢筋直径) , 配置在同一截面的接头严格按施工规范执行。钢筋先进行试下料和试弯制, 合格后进行批量下料。

钢筋应进行整体绑扎, 按照正常的顺序进行, 先底板及腹板钢筋的绑扎, 然后绑扎顶板钢筋, 定位网钢筋应位置准确, 以确保预应力管道的平顺, 当梁体钢筋与预留预应力管道有交叉时, 可适当移动梁体的构造钢筋或将钢筋进行适当弯折, 保证预应力管道的顺直。对预应力筋竖弯及平弯处的箍筋应特别注意绑扎牢固。在绑扎梁体钢筋时应同时绑扎桥面及横隔板的预留钢筋, 在钢筋较密处, 应注意混凝土的灌注通路, 必要时将相邻钢筋成束绑扎。绑扎铁丝尾段不得伸入保护层内。当采用垫块控制净保护层厚度时, 垫块应采用与梁体同等寿命的材料, 且保证梁体的耐久性。桥面泄水孔处钢筋可适当移动, 并增设螺旋筋进行加强。绑扎钢筋时注意预埋承轨台、电缆槽、疏散平台、吸音槽、接触网支柱及梁端伸缩缝配件。

2.4 波纹管安装

非预应力钢筋骨架绑扎完成后, 穿设塑料波纹管, 在安装前应仔细检查, 保证无变形、无渗漏现象时才能用到工程上。管道安装时, 须在钢筋骨架上根据波纹管的纵、横坐标设置“#”形定位筋与结构钢筋点焊定位, 定位筋用Φ8钢筋, 定位筋曲线段每隔0.5m设置一个, 直线段可为0.8m。防止浇筑混凝土时的预应力管道上浮或下沉, 定位过程中应防止锐器刮破、电弧焊火花烧伤波纹管, 以免造成漏浆。波纹管应严密不变形, 无破损, 用大一号波纹管作为接头, 管节连接要平顺、牢固、可靠, 接头长度30cm, 接缝处用胶带缠裹牢固, 防止进浆, 往返缠绕一圈, 缠绕宽度5cm。

钢束平弯处设置防崩钢筋, 每50cm一道, 防崩钢筋的内侧圆弧一定要与波纹管内曲面相密贴, 定位筋和防崩钢筋点焊在箱梁腹板或箍筋上, 不得松动。喇叭型锚垫板与梁端面必须在同一个平面上, 须垂直于孔道轴线, 并固定于梁端模板和梁端主筋上, 不得松动, 满足张拉传力的需要, 减少张拉对梁体不利影响。用泡沫塑料将喇叭口堵严, 防止杂物掉进去。安放锚垫板前应先安装设计安放的螺旋筋, 焊接锚下钢筋网片。

2.5 混凝土工程

设计混凝土为C50, 为确保混凝土质量, 从原材料、混凝土配合比到混凝土的拌制、运输、浇筑、振捣、养生等各个方面都要严格加以控制。首先要检查所用的原材料, 及时送检, 尤其是注意碎石的最大粒径, 防止出现粒径过大时腹板位置会出现混凝土无法落底的现象。混凝土需注意投料顺序, 保证拌和时间和均匀性, 并进行塌落度试验, 检查混凝土和易性、保水性和粘聚性。坍落度一般控制在12cm~16cm为宜。混凝土加入缓凝早强剂, 以使连续浇筑过程中不出现冷缝或色差, 混凝土采用拌合站集中拌制, 混凝土罐车水平运输, 龙门吊运送入模。混凝土浇筑由一端向另一端推进, 阶梯式浇筑, 一次成型, 先开始浇筑底板混凝土, 接着浇筑腹板和顶板。混凝土的浇筑应连续进行, 混凝土的振捣主要依靠安装在外侧模上的附着式振捣器, 其布置间距为2m, 用Φ30型振捣棒及Φ50型振捣棒辅助落料及振捣。振捣时间控制准确。振捣混凝土时振动器应力求避免触及波纹管, 防止对波纹管造成损害, 尤其需注意梁端锚固区混凝土的振捣效果。在浇筑梁顶板混凝土时, 考虑顶板厚度相对较薄, 先采用振动棒平行顶板初步振捣, 然后用平板振动器进一步振捣、提浆和整平。

浇筑顶板时, 为防止操作人员走动对顶板钢筋的扰动变形, 铺设木板支撑在侧模上作为操作平台。在浇筑过程中安排专人对模板、支撑、波纹管进行检查, 发现松动、变形、等现象及时处理, 并经常抽动钢绞线, 防止一旦发生漏浆后, 将钢绞线Applied Technology应用技术

凝固住, 浇筑完成后立即用清孔器进行清孔, 以防孔道因漏浆堵塞, 清孔完毕后用木塞堵住锚具孔, 防止异物进入, 影响穿钢绞线束。

当梁体顶板砼振捣完成后及时用抹子进行抹平, 采用水平尺量测, 保证梁顶砼面的平整度以及横坡度, 在砼初凝前用钢抹再次收抹以减少砼的收缩裂缝。顶板砼初凝后、终凝前, 使用钢刷进行拉毛, 以利于箱梁混凝土和桥面铺装混凝土结合良好。将梁顶的浮浆刷掉、清扫并用洁净水冲刷干净。拉毛的梁顶面应平整粗糙、石料应露出1/3。当梁体砼浇注完成达到拆模强度, 即可拆除箱梁内外模。外模拆除先拆除外侧边模, 再拆除上翼缘外边的小梳状板。外模拆除采用龙门吊配合, 内模采用人工进行拆除。全部拆模过程中, 不得用铁件猛撬, 以免损坏梁体砼表面, 模板拆除后, 吊运到存放处, 清洗、维修、涂油保养以供下次使用。

2.6 预应力筋下料及穿束

钢绞线下料长度应考虑各种因素, 在切割口的两侧各5cm处先用铅丝绑扎, 然后须用切割机切割, 不允许用电弧切割。切割后应立即将切割口用胶带缠裹密实, 防止松散。下料后及时进行编束, 应逐根理顺, 绑扎成束, 每束内各根钢绞线应编号并按一定顺序摆放。钢绞线应根据工程进度随用随下料, 提前时间不能太长, 防止长时间存放而锈蚀。

钢绞线束在张拉前穿入, 穿束前再进行一次外观检查, 特别注意钢绞线端部松股的不能使用, 表面污物清除干净, 注意梁两端外伸长度应对称一致。穿束过程中钢束不得转动, 应平直通过孔道, 穿入后来回拉拨几次使其通顺, 防止钢绞线互相缠绕。若钢束不能自由地滑动, 则应查明原因, 采取措施予以纠正。每根钢绞线两端应作对应编号标记, 便于确定在锚板上的相同位置, 如不正确应调整一致。

2.7 张拉

预应力钢绞线的张拉须待混凝土强度达到设计要求的90%以后才能进行。张拉前须对千斤顶和油压表进行校验, 计算与张拉吨位相应的油压表读数和伸长量, 确定张拉顺序。可采用张拉吨位与钢束伸长量双控, 以混凝土强度试压结果报告作为混凝土强度判定依据。后张法预应力筋张拉程序为:0一初应力一2倍初应力一σcon (持荷2min) 锚固。采用两端对称张拉, 张拉时力筋 (束) 的应力用油压表读数来控制, 同时量伸长量进行校核, 实测伸长值与理论伸长值相差应控制在4%~6%范围内, 出现异常情况, 应暂停张拉, 及时查明原因并采取适当措施后再继续张拉。预应力筋须在张拉控制应力达到稳定后方可锚固, 锚固后的外露长度不小于30mm。

2.8 孔道压浆

箱梁孔道压浆目的是使梁内预应力筋免于锈蚀, 并使力筋与混凝土梁体联结成整体, 对箱梁质量有重要影响, 终张拉完毕, 应在48h内进行管道压浆。采用灰浆拌制机拌和水泥浆, 水泥浆经过密目筛过滤后使用, 浆体采用普通硅酸盐水泥, 严格按配合比进行配制, 并掺入适量的减水剂和膨胀剂, 水泥浆最大泌水率4%, 拌和3h后泌水率控制在2%, 24h后泌水全部被浆吸收, 水灰比控制在0.4~0.45之间, 水泥浆稠度应控制在10s~18s之间。采用活塞式水泥浆泵进行施工。压浆前需检查有无滑丝及其他异常情况, 确认正常后才能进行, 压浆前应清除梁体孔道内杂物和积水。压浆顺序先下后上, 逐孔缓慢进行, 同一管道压浆应一次连续完成, 若因故停顿, 立即清洗孔道, 排除故障后再压。压浆充盈度应达到孔道另一端饱满并于排气孔排出与规定流动度相同的浆体为止。关闭出浆口后, 应保持不小于0.5MPa的压力下保压3min的稳压期。从浆体搅拌到压入梁体的时间不应超过40min。压浆过程中, 每孔梁应按规定制作抗压和抗折试块, 并对压浆过程进行记录。

压浆时浆体及环境温度应在5℃~30℃之间进行, 否则应采取适当的措施。按冬期施工处理时, 可适当增加引气剂, 含气量通过试验确定, 不宜在压浆剂中使用防冻剂。压满浆的管道要进行保护, 在一天内不受振动。压浆强度未达到28d强度要求之前, 不得进行静载试验或出场架设。

2.9 封锚

压浆完成后及时截掉钢绞线料头, 防止锈蚀。将承压板表面的粘浆和锚环外面上部的灰浆铲除干净对锚具进行防锈处理后, 并确认无漏压的管道后, 浇筑封端混凝土, 采用无收缩混凝土进行封堵, 而且要做好封头上部的防水措施。封端混凝土采用强度等级为C50聚合物混凝土, 封端应在终张拉3d内进行。

3 结论

预制箱梁施工直接关系到桥梁的整体质量, 影响使用年限和创优规划, 在整个施工过程中, 要对施工工序严格管理, 认真把握施工的关键技术, 工艺合理、操作准确、规范施工, 同时采取有效的质量和安全控制措施, 确保箱梁预制工作有序进行, 为整个桥梁工程圆满完成打下坚实的基础。

摘要：连续箱梁以其自身优势, 在公路、铁路工程中得以广泛应用。本文结合具体工程实例就后张法预应力预制箱梁施工的工序和施工中关键技术进行探讨。

关键词：预制箱梁,预应力,施工工艺,质量

参考文献

[1]翟洪志.京沪高速铁路32m预制箱梁施工[J].桥梁建设, 2009 (5) :9-12.

[2]董强.浅谈高速铁路32m预制箱梁施工技术[J].安徽建筑, 2007, 1.

后张法30米箱梁预制 篇5

近年来随着我国交通基础设施建设的高速发展，后张法预制预应力混凝土连续箱梁以其适应性强、施工简便等特点，广泛地应用于公路、市政等各个工程领域中。但由于影响箱梁施工质量的因素较多，对其施工过程中的质量必须严格要求，本人将自己的一些施工经验和体会总结如下，以便为保证以后的施工质量起到一定的作用。

1 台座设置

对原地面进行清理、整平、碾压密实达到路基基底处理的要求，在其上铺设10 cm厚碎石并整平碾压，两端支点部位采用浆砌片石加强，再在其上浇筑20 cm厚素混凝土。为保证工期，多个底模分开制作，在底座上预留孔道，以备用拉杆固定外模，混凝土底模上用水磨石铺底。

2 钢筋(钢绞线)

在装运及储存时严格保护，严防受到物理损害、腐蚀和污染。在选用时首先检查其质量证明书、包装方法及标志内容是否符合规定，其表面不得有润滑剂及油污等。

钢筋采用钢筋切断机切断、弯筋机弯制成型，就地在梁台座处进行绑扎、增加点焊数量，以免钢筋骨架变形。钢筋绑扎时先绑扎底、腹板钢筋，待浇筑完底、腹板混凝土后，再绑扎顶板。顶板钢筋绑扎前，要对顶板底模、腹板伸入顶板部分的钢筋、施工缝进行清理和凿毛工作。钢绞线采用机械下料，穿束机穿束。

3 预应力制孔

波纹管的安装以底模为基准，按预应力钢绞线曲线坐标直接量出相应点的高度，标在钢筋上，定出波纹管位置，将钢筋托架焊牢定位在箍筋上，用铁丝扎牢波纹管，当波纹管的安装与钢筋发生妨碍时，调整钢筋位置，以保证预应力管道位置的准确。特别应注意使锚下垫板与预应力孔道中心保持垂直。

4 模板制作与安装

预制梁底模采用5 mm钢模板，外模板采用5 mm钢板焊制而成，用8号槽钢做主要支撑骨架，∠50角钢做加劲骨架，为确保构件尺寸，采用标准加工厂制作。模板分段制作成整体，M16螺栓拉杆连接，模板与接缝之间填塞软小的空心塑料管防止漏浆。采用拉杆及钢管进行加固。内模采用拆装式木模板，立模时先设立侧外模和端模，在浇筑底板混凝土后，分节段拼装成型的内模。浇筑腹板混凝土后，再浇筑顶板混凝土。内模吊装前，要先将已灌注的部分混凝土人工抹平，并将内模外包一层塑料膜，以便于以后内模的拆除和防止漏浆。在浇筑过程中模板维护人员随时检查模板，以防跑模漏浆。

5 混凝土的灌注和养护

箱梁混凝土分底板、腹板及顶板三次灌注，即先灌注底板混凝土，而后迅速吊装好内模，对称浇筑腹板混凝土。腹板混凝土浇筑完毕后再浇筑顶板混凝土。为确保混凝土质量，波纹管以下至底板部分采用细石混凝土灌注。混凝土采用连续分层浇筑的方法进行。浇筑方向从梁的两端向中间进行，在梁中部合龙，或从梁的中间分两个作业面向两端分层浇筑。上层混凝土必须在下层混凝土振捣密实后方可浇筑，以保证混凝土有良好的密实度，浇筑上下层混凝土的时间间隔不得超过混凝土的初凝时间。

混凝土振动时，底板和顶板混凝土采用平板式振捣器和插入式振捣器配合振捣，腹板混凝土采用插入式振捣器，混凝土浇筑过程中应注意以下事项:

1)下料要均匀、连续，不宜集中猛投而造成挤塞。在钢筋、孔道密集部位可短时间开动插入式振捣器辅助下料。2)混凝土的振捣:底顶板采用平板振捣器配合插入式振捣器共同工作。振捣器按梅花形布置，以便振捣均匀。振捣的时间以混凝土不再下沉，无明显气泡上升，混凝土表面出现均匀的薄层水泥浆为止。3)浇筑过程中随时检查混凝土拌和质量，严格控制水灰比，以保证混凝土的质量。4)每片梁作试件三组，标准养护作为梁体混凝土强度检验的依据，另做三组与梁体同条件养护试件，作为梁体拆模、张拉、吊装等工序强度控制的依据。

6 预应力张拉

待梁体混凝土强度达到设计强度的100%后，且混凝土龄期不小于7 d时，方可张拉预应力钢束。预制梁内正弯矩钢束及顶板负弯矩钢束均采用两端同时张拉，且在横桥向对称均匀张拉;顶板负弯矩钢束穿束时确保各根钢绞线保持平行状态，并逐根张拉。

1)张拉前的准备工作。检查梁体混凝土是否达到张拉强度，锚垫板下混凝土是否密实。清除锚垫板上的混凝土，并检查是否与孔道垂直，如超过3 mm，则需加扁垫板补平。用空气压缩机向孔道内压气，清除孔道内杂物;在锚垫板上标出锚圈安放位置;钢绞线计算下料，并进行编束、理直;计算理论伸长值;清孔穿束;千斤顶、锚具、管道三对中安装。

2)钢绞线下料编束。在现场留出30 m×6 m的钢绞线加工区，整平地面，上铺10 cm混凝土垫层，在场地上按下料长度作出标记线。钢绞线用砂轮切割机切断后整理成束。每1 m～1.5 m绑扎一束扎丝，并挂牌标出长度及设计编号，按编号分类堆放，钢束堆放时要防止弯折并有防雨措施。

3)张拉设备校验。张拉设备在首次使用或使用期超过六个月、张拉超过200次及修理后都应进行校验，校验方法是送往有相应资质或监理指定的试验部门检验，根据试验结果计算控制应力工作表。

4)张拉前对下列数据进行测定:锚具的锚口摩阻;孔道摩阻损失;混凝土强度及弹性模量。

5)张拉方法。预应力钢绞线采用应力控制方法张拉时，应校核预应力钢绞线的伸长值，预应力钢绞线的实际伸长值，宜在初应力为10%σcon时开始量测，但必须加上初应力以下的推算伸长值，以10%σcon～20%σcon伸长量作为初应力伸长量。

6)张拉顺序。张拉顺序遵循对称分批的原则。张拉程序:0→0.1σcon→1.0σcon→持荷2 min锚固。

7 压浆

管道压浆尽可能在预应力钢筋张拉完成和监理工程师同意压浆后立即进行，一般不超过14 d。压浆设备为BW-250型压浆泵，砂浆搅拌机拌水泥浆。压浆前检查、冲洗预应力孔道，并排除积水，用无油的压缩空气吹干管道。灰浆要过筛，储放在浆桶内，低速搅拌并保持足够数量，使每根孔道压浆能一次连续完成。搅拌好的灰浆从灰浆泵由最低压浆孔压入水泥浆。压浆要缓慢、均匀，直至另一端有原浆冒出后封闭，最大压力状态稳定5 min，压浆完毕后清除锚具表面污物。封端时，先凿毛洗净，布筋立模浇筑混凝土。水泥浆强度达到40 MPa时，箱梁方可吊装。

8 安装

1)为了防止预制梁上拱过大，预制梁与桥面现浇层由于龄期差别而产生过大收缩差，存梁期不应太长，不超过90 d控制，存梁期密切注意梁上的累计上拱值，若超过计算值10 mm，采取控制措施。2)设置临时支座并安装好永久支座，逐孔安装箱梁，置于临时支座上成为简支状态，及时连接桥面板及端横梁钢筋。整个架梁工作采取边预制边架设，以减少存梁的数量及存梁时间。梁板强度达到技术规范要求的吊装强度后采用运梁拖车运输、龙门吊与汽车吊进行吊装。吊装采用捆绑式吊装，构件吊离地面20 cm～30 cm后，检查机身是否稳定、吊点是否牢靠，在情况良好的前提下，方可继续工作。起吊时应缓慢、匀速、平稳升降，严禁快速摆臂，架梁实行专人指挥，统一步调。3)连接接头段钢筋，绑扎横梁钢筋，设置接头段顶板束波纹管并穿束。在日温最低时，浇筑连续接头、中横梁及其两侧与顶板负弯矩束同长度范围内的桥面板，混凝土达到要求后，张拉顶板负弯矩预应力钢束，并压注水泥浆。4)接头施工完成后，浇筑剩余部分桥面板湿接缝混凝土，剩余部分桥面板湿接缝混凝土由跨中向支点浇筑。浇筑完成后拆除一联内临时支座，完成体系转换。解除临时支座时，特别注意严防高温影响橡胶支座质量。5)连接顶板钢束张拉预留槽口处钢筋后，现浇调平层混凝土、护栏施工、喷洒防水层、进行桥面铺装施工及伸缩缝安装。以上为本人施工中的一些经验和体会，希望能通过总结，以使在以后的施工中不断地提高工程质量，减少成本，缩短工期，创造更好的经济效益和社会效益。

摘要：结合近年来的工作经验,对后张法预制预应力混凝土连续箱梁施工要点和工艺流程进行了归纳,并提出了一些施工注意事项和技术措施,以提高工程质量,创造更好的经济效益和社会效益。

关键词：后张法,预应力连续箱梁,施工,预应力张拉

参考文献

后张法30米箱梁预制 篇6

关键词：后张法,预应力损失,计算,控制

1 引言

石武铁路客运专线北起石家庄, 南至武汉, 正线全长840km, 设计最高时速350km, 年单项输送能力8 000万人。由铁道部与冀、豫、鄂三省合建, 总投资1 167亿元人民币, 计划工期4年半。石武客运专线驿城制梁场位于河南省驻马店市驿城区朱古洞村DK927+500线路里程左侧, 占地面积14.7hm2。梁场承担SWZQ-8标段驻马店特大桥DK914+043.93～DK931+987.41段和确山特大桥DK932+942.57～DK936+363.625箱梁预制任务, 共制梁640榀, 其中31.5m跨度箱梁627榀, 23.5m跨度箱梁13榀。

由于受多种因素的影响, 预应力筋的预加应力并不是常量, 而是瞬时或随着时间的增长而逐渐减小, 预应力筋这种预加应力减少的现象称为预应力损失。根据构件受力需要而确定的预应力筋的预加应力, 应为扣除损失后的预加应力, 称为有效预加应力或有效预应力。因此, 为保证预应力构件的抗拉强度, 对于预应力损失的控制是预应力施工中的关键。

2 预应力损失的原因

预应力损失值的计算均采用分项计算然后叠加以求总的损失。全部损失由两部分组成, 即瞬时损失和长期损失。其中瞬时损失包括锚具变形、预应力筋回缩和接缝压密, 混凝土的弹性压缩以及与孔道壁之间摩擦引起的应力损失。长期损失包括混凝土的收缩, 徐变和预应力钢绞线的松弛, 它们需要较长时间才能完成。我国新规范采用分项计算然后按时序逐项叠加的方法。

上述预应力损失大致是以预应力损失出现的先后为序, 此外还要根据实际情况考虑可能出现的预应力损失, 例如预应力筋与锚口、喇叭口之间的摩擦, 限位板槽深与预应力筋不匹配出现刮丝现象产生的预应力损失等。

3 预应力损失的分析和计算

3.1 锚具变形、预应力筋回缩和接缝压密引起的应力损失σn

在后张法箱梁预应力结构中, 当预应力筋施加应力结束开始锚固时, 由于受到集中压力的作用, 工作锚与锚垫板之间的空隙将被压密, 工作锚也将发生一定的变形, 引起一部分应力损失。工作夹片在预应力筋回缩自锚时也将发生一部分应力损失。其损失值可按下式计算:

σn=a/l×Es.

式中:a为张拉端锚具变形和预应力筋回缩值 (mm) ;l为张拉端至锚固端之间的距离 (mm) (表1) 。

注:表中锚具变形和预应力筋回缩值也可以根据施工现场实测确定;其他类型锚具变形和预应力筋回缩值应根据实测数据确定

3.2 预应力筋与孔道壁之间摩擦引起的应力损失

后张法的预应力筋一般由直线和曲线两部分组成。在施加预应力时由于预留孔道位置的偏差、孔壁不光滑等原因, 使预应力筋与孔壁接触产生摩擦力。任意两个截面之间预应力筋的应力差值, 就是此两截面间由摩擦引起的预应力损失。从张拉端到计算截面的摩擦损失以σ11表示。

分析产生摩擦损失的因素, 可分为孔道弯曲影响和孔道偏差影响两部分。孔道弯曲影响引起的摩擦损失 (用μ表示) , 主要是预加应力的预应力筋对弯曲孔道内壁产生的径向挤压力, 使预应力筋与孔壁材料之间摩擦。一般称此项损失为弯道影响摩擦损失, 其值较大, 并与预应力筋弯曲角度成正比。孔道偏差影响引起的摩擦损失 (用k表示) , 主要由制孔器定位偏差造成孔道不顺直, 使预应力筋与孔壁材料之间形成接触摩擦。一般称此项损失为孔道偏差影响 (或长度影响) 摩擦损失, 其值较小, 主要取决于预应力筋的长度、接触材料间的摩阻系数及孔道成型的施工质量等。

注:表中数据也可以根据施工现场做管道摩阻实测确定

3.2.1 孔道弯曲影响引起的摩擦力

如 (图1c) 所示, 假设预应力筋与弯曲孔道内壁相贴, 与孔壁间的摩擦系数为。现取预应力筋微段d1为脱离体, 相应的变转角为dθ、曲率半径为R, 则预应力筋对孔壁的径向压力N所产生的摩擦力为:

dFp1=-μN (1)

根据径向平衡条件:

N=Fpsin (dθ/2) + (Fp-dFp1) sin (dθ/2)

=2Fpsin (dθ/2) -dFp1sin (dθ/2)

略去高阶微量dFp1 sin (dθ/2) , 又sin (dθ/2) =dθ/2, 得:

N=2Fpsin (dθ/2) =Fpdθ (2)

用 (2) 式代入公式 (1) 得:

dFp1=-μFpdθ (3)

3.3.2 孔道偏差引起的摩擦力

设孔道具有正负偏差, 其平均半径为R (图1d) 。同理, 假定预应力与弯曲半径为R:的孔壁相贴, 取预应微段dl为脱离体, 共相应的弯转角为de:, 则预应力筋与微段孔壁间的径向压力所产生的摩擦为:

dFp2=-μFpdθ=-μFpds/R2。 (4)

令k=μ/R2为孔道偏差影响系数, 则

dFp2=-kFpd1。 (5)

3.2.3 预应力筋因摩擦引起的应力损失σ11

预应力筋弯道部分微段dl内的总摩擦力为上述两部分之和, 即:

dFp=dFp1+dFp2

=-μFpdθ-kFpd1

=-Fp (μdθ+kd1) ,

或dFp/Fp1=- (μdθ+kd1) 。 (6)

对式 (6) 两边同时积分, 并由张拉端边界条件:θ=0, l=0, Fp=Fp0, 可得:

Fp=Fp0e- (μdθ+kl) . (7)

上式中的l近似用其构件轴线上的投影长度X替代, 则:

Fp=Fp0e- (μdθ+kl) , (7)

于是, 预应力筋预加力的损失为:

ΔFp=Fp0-Fp=Fp0[1-e- (μdθ+kl) ]。 (8)

取Fp0为预应力筋锚下控制预加力, 即Fp0=Fcon, 式 (8) 两端再除以预应力筋的截面面积Ap, 即可得到孔道摩擦引起的预应力损失:

σ11=σcon[1-e- (μdθ+kl) ]。 (9)

式中σcon为预应力筋锚下控制预加应力;μ为预应力筋与弯曲孔壁间的摩擦系数, 一般可参考表2采用;θ为从预加应力端至计算截面孔道的累计偏转角, 以rad (弧度) 计;k为孔道每米偏差对摩擦的影响系数, 一般可参考表2采用;x为从预加应力端至计算截面的孔道长度, 以m计, 也可近似取该段孔道在该段轴线上的投影长度。

3.3 预应力筋的应力松弛损失σ13

如果将预应力筋的应力加到某一值后固定起来, 则这个应力将会随时间延长而降低, 这种现象称为应力松弛。初应力越高, 应力松弛越厉害。预应力筋的松弛还与温度有关, 温度越高松弛量越大。由于该项损失与应力持续时间有关, 故应根据构件不同受力阶段的持续时间, 采用不同的应力损失值。但在一般的设计计算中, 后张法构件的松弛损失, 则全部认为在使用阶段内完成。

3.3.1 预应力钢丝﹑钢绞线

普通松弛:

σ13=0.4ψ (σcon/fptk-0.5) σcon

一次张拉ψ=1, 超张拉ψ=0.9

低松弛, 当σcon≤0.7fptk时

σ13=0.125 (σcon/fptk-0.5) σcon

当0.7fptk<σcon≤0.8fptk时

σ13=0.2 (σcon/fptk-0.575) σcon

3.3.2 热处理钢筋

一次张拉σ13=0.05σcon;超张拉σ13=0.035σcon。

3.4 混凝土弹性压缩引起的应力损失σ15

在后张法预应力混凝土结构中, 混凝土的弹性压缩发生在张拉过程中, 张拉完毕后混凝土的弹性压缩也随即完成。故对于一次张拉完成的后张构件无须考虑该批损失。在施工过程中采用了分批张拉, 这种情况下, 已张拉完毕锚固的预应力筋, 将会在后续分批张拉预应力筋时发生弹性压缩变形, 从而产生应力损失, 这种应力损失也称为分批张拉应力损失。可按下式计算:

σ15= npΣΔσc。

npΣΔσc为在先张拉预应力形心处, 由后张拉各批预应力筋所产生的混凝土截面压应力之和。Np为预应力筋弹性模量与混凝土弹性模量之比。

3.5 混凝土的收缩, 徐变引起的预应力筋应力损失σ16

收缩和徐变是混凝土的固有特性, 由于混凝土的收缩和徐变, 使预应力混凝土构件缩短, 预应力筋也随着回缩, 从而造成应力损失。由于收缩和徐变有着紧密的联系, 许多影响收缩的因素同样也影响徐变, 故将混凝土的收缩与徐变值的影响综合在一起。可以采用下列公式计算:

σ16= (35+280σpc/fcu) / (1+15ρ) 。

σpc为在受拉区预应力筋合力点处混凝土法向压应力;fcu为施加预应力时的混凝土立方体抗压强度;ρ为受拉区预应力筋和非预应力筋的配筋率。

4 预应力损失的控制

4.1 施工因素的控制

4.1.1 预应力管道摩擦损失的控制

预埋预应力橡胶管时, 应严格控制橡胶管在梁体中的位置, 用φ12的钢筋以井字架的形式做成定位网片固定橡胶管, 防止橡胶管在施工过程中移动, 整个管道要保持圆滑顺直。在跨中橡胶管接头处应保持接口面平整, 两管紧靠对齐, 至少将其中一橡胶管内的钢绞线伸入另一橡胶管内50cm。接头处再用铁皮包扎严密, 主要是防止漏浆。在混凝土的浇注过程中, 插入式振捣器不得过分靠近橡胶管, 以免将橡胶管振偏。泵送混凝土时要尽量先送至板上, 再注入梁内, 避免混凝土的冲击导致橡胶管的弯曲。另外采用两端同时张拉, 以减少θ值及管道长度x值, 即可减少管道摩擦所产生的应力损失。

4.1.2 喇叭口摩擦损失的控制

喇叭口摩擦损失主要是由喇叭口内混凝土和钢绞线间的摩擦引起的, 因此当橡胶管拔出后将其喇叭口内的混凝土清理干净, 方可减小喇叭口的摩擦损失。在喇叭口安置橡胶护套, 保证喇叭口与橡胶管在同一直线上。

4.1.3 预应力筋应力松弛损失的控制

预应力筋张拉到规定的应力值后, 要保证持荷时间, 及时补油, 这样可大大降低由于预应力筋松弛而造成的预应力损失。

4.2 材料性能控制

4.2.1 橡胶管的控制

对进场材料逐根检查其外观质量, 表面有没有油污及裂纹。外观检查合格后, 再从中抽取一定数量的橡胶管检查其直径是否达标。经过以上检查橡胶管材料合格后才能在工程中使用。橡胶管内必须穿一根钢绞线, 保证橡胶管的刚度。

4.2.2 锚具的控制

进场的锚具应有出厂合格证及实验报告单, 并进行外观检查硬度检查和静载锚固性能试验, 试验合格后方可使用。为了减小锚具变形引起的应力损失, 可以采用变形量较小的锚具, 并采用超张拉的方法补充其应力损失。

4.3 环境因素控制

环境因素主要是指混凝土收缩, 徐变引起的预应力损失, 可以采用普通硅酸盐水泥, 控制每立方混凝土中的水泥用量及混凝土的水灰比。加强养护, 等到混凝土强度等级达到设计强度时才进行张拉作业, 这样可以减小混凝土收缩、徐变引起的应力损失。

5 结语

预应力的损失在施工过程中是常见的, 影响因素也很多。该工程在施工过程中我们一次又一次的对预应力损失进行计算。采取了对施工因素、材料性能和环境因素等三方面的监控, 使得预应力筋的应力损失得到了有效的控制。均能使梁体张拉的实测伸长值与理论伸长值相比保持在±6%范围内。

参考文献

[1]薛伟辰.现代预应力结构设计[M].北京:中国机械工业出版社, 2003.

后张法30米箱梁预制 篇7

1 提高梁体外观的对策

水纹、鱼鳞纹、冷缝、气孔、蜂窝麻面等是混凝土表面经常出现的外观缺陷,这些外观缺陷的克服必须从原材料、混凝土配合比及混凝土施工工艺上去找原因,加以排除处理,事前采取措施进行整制,而混凝土施工工艺又必须从混和料的拌和、浇筑、振捣这三个环节上加以控制。

1.1 水纹

原因:主要是由于混凝土拌和过程中,水灰比未控制好,水量过大,引起坍落度过大,浇筑时经振捣后混凝土离析,水泥稀浆浮到混凝土的表面,水泥含量较多,终凝后在混凝土表面出现形成的水泥石颜色较深,形成的形状似水波纹状,此外混凝土分层浇筑时,由于振捣上层混凝土时振捣棒没有深入到下层足够的深度,往往也会引起出现水波纹现象。

解决方法:(1)施工前必须做好施工配合比,确定好水灰比及砂、石含水量,混凝土拌和过程中必须严格控制坍落度,对坍落度不符合要求的混凝土必须倒掉重新拌和,严禁不合格的混凝土入模。(2)混凝土振捣时必须将振动棒透入到下层一定的深度,且振捣时必须控制每一棒的振捣时间,时间为3～5s,振捣时间不能过长,过长将会引起混凝土的离析。

1.2 鱼鳞

原因:主要由于新拌和混凝土离析,或放置时间过长造成泌水,形成水膜及水泥稀浆挤占骨料间空隙,并分散、包裹于骨料表面,水份迁移形成水膜痕迹及浅表层多孔低强度的硬化水泥石,低强度硬化水泥石在拆模时易与模板粘连、脱落,从而形成表面粗糙、色差等鱼鳞纹。

当混凝土过振形成离析时,石料挤压形成一部分骨料少,一部分骨料多,外观颜色不一形成色差,骨料多的地方外观便形成鱼鳞纹。

另外,当芯模反压固定及芯模底部未封闭,浇筑时芯模上浮,混凝土出现塑性变形并向下滑移,也将会在表面出现鱼鳞纹。

解决方法:(1)控制混凝土离析及放置时间过长,控制骨料的最大粒径及骨料级配,碎石应为5～25mm之间的连续级配,做理论配合比时应适当增加砂率,浇筑时应尽量不让混凝土等待时间过长,运输过程中应尽量减少翻运次数,这样便可控制混凝土的泌水。(2)对芯模要一次性的固定好,防止上浮。(3)分段浇筑后,封闭芯模底模,限制混凝土从芯模底板处上翻。(4)采用二次振捣,先用50型棒,间隔一定距离后,再用30型棒进行二次补振,振动棒振捣间距要均匀,时间要大致相等,不能间距时大时小,时间时长时短,这样便可控制混凝土不离析、不漏振、不过振。

1.3 冷缝

原因:(1)由于梁浇筑时分层、分段时间间隔过长,浇筑上层时,下层已超过初凝时间,上层振动棒无法深入到下层混凝土中,在两层交界面上出现的色差现象。(2)由于浇筑时下层表层形成水泥稀浆,水泥含量大,而上层浇筑时振动棒插入深度不够,使得两层之间形成界面出现的色差现象。(3)由于气温较高,下层浇筑后,上层还没有来得及浇筑就初凝,从而在两层间交界面形成的色差现象。

解决方法:(1)控制拌和能力及浇筑时间,应尽量减少混凝土的翻运次数,适当控制混凝土的浇筑长度,控制混凝土的浇筑时间,在下层初凝前浇筑上层。(2)浇筑时应控制振动棒的插入深度,尽可能的使棒插入深一些,深入到下层中,使上下层界面混凝土混和均匀,消除色差。(3)高温时在混凝土中掺入缓凝剂,延长混凝土的初凝时间。(4)在外侧模上使用附着式振动器,也可减小混凝土外观上的色差。

1.4 气孔

原因:(1)由于水灰比较大、拌和用水计量不准确及未调整施工配合比或调整不准确,都将会造成拌和用水量偏多,坍落度过大,形成水珠,从而在混凝土终凝后,再吸收水份,在表面便形成气孔。(2)模板表面不光滑,脱模剂太多、太粘,将滞留混凝土中的水珠及气泡,从而拆模后在混凝土表面出现气孔。(3)振动棒振捣的间距过大,振捣时间短,使混凝土中的水珠及气泡没能全部逸至表面,从而在混凝土表面形成气孔。

解决方法:(1)掺入减水剂,减小用水量,充分做好理论配合比,混凝土拌和前调整好施工配合比,拌和时控制好用水量,限制坍落度、水灰比。(2)对模板必须除锈打磨,洁净模板,且同时用清洁的脱模剂,不能使用废机油等会引起色差的脱模剂,也不能使用易粘附于混凝土表面或引起混凝土变色的脱模剂,且同一座桥上使用同一种脱模剂。(3)控制好振动棒振捣间距及振捣时间,不能大也不能小。(4)在外侧模上使用附着式振动器,或用扁铲在混凝土与侧模之间插捣,或在振捣时轻敲模板,便可帮助附着在侧模上的气泡逸出,从而达到消除气泡的效果。

1.5 蜂窝麻面

原因:(1)当振动棒振捣间距过大、漏振或振捣不好时,砂浆体没有填满粗骨料之间的孔隙时就会产生蜂窝。(2)混凝土配合比选择不当、含砂率不足、集料级配不良、坍落度偏小或钢筋间距太小、模板拼缝不好形成漏浆等,均会造成水泥砂浆的不足或缺失难以填满集料间隙而形成蜂窝麻面。(3)模板拆模过早,混凝土终凝时间短,还没有形成一定的强度,混凝土表面的混凝土便附着于模板面上而一起拆下来形成麻面。(4)模板脱模剂涂的不足太少,或不均匀,有些地方有,有些地方没有,也可使混凝土的表面粘在侧模上,拆模时一起被剥落形成麻面。

解决方法:(1)加强振捣,二次振捣法,前人初振,后人复振,且分段,专人负责。这样便可控制漏振或振捣不到位的现象。(2)控制好混凝土的配合比,适当增大砂率,加强集料级配的检测,不合格的集料不进场,混凝土拌和时控制好坍落度,太小时向机中加水重新拌和,模板拼缝可加工成企口形,便于咬合,并在缝间采用高密海绵条或玻璃胶处理,确保接缝平整,严密不漏浆。(3)脱模剂一定要涂均匀,不能太少,且必须达到一定的强度之后才能拆模,拆模时要小心,不能碰坏棱角,也要轻拆。

2 混凝土原材料的控制

2.1 水泥

因水泥浇筑成品后其色泽与水泥矿料组份有关,预制上部结构水泥应选用色泽青灰,均匀一致的普通硅酸盐水泥。同一座桥的箱梁应尽可能使用同一品种规格。

2.2 砂

应采用级配良好,质地坚硬,颗粒洁净的中砂,且不含泥土、云母、贝壳、有机物或其它有害物质,当粒径大于10mm的卵石含量超过5%时,使用前要进行过筛;当粒径≤0.074mm粉尘及杂质含量超过1%时,使用前须进行冲洗。施工所用的砂细度模数变化范围超出Mx配±0.1时,不宜使用。

2.3 碎石

采用石英岩以及岩石抗压强度符合要求的花岗岩、石灰岩等加工的粗骨料,碎石的连续级配的最大粒径≤20mm。压碎指标值≤9%,同时中风化颗粒含量不大于2%。

2.4 水

使用饮用水。

2.5 外加剂

所用的外加剂必须是经过有关部门检验并附有合格证明的产品;同时须注意外掺剂与水泥的适应性,避免出现坍落度在短时间损失过大,影响操作。

摘要：预制后张法预应力混凝土箱梁桥，在黑龙江省高速公路建设中普遍应用。通过对以前工程的施工实践及探索，总结了一些提高施工质量的措施、改善梁体外观的对策，较好地解决了一些外观顽症，使得预制梁成品内优外美。

关键词：箱梁预制,梁体外观,水纹,鱼鳞纹,冷缝,气孔蜂窝麻面

参考文献