范志偉

（中國水電建設(shè)集團十五工程局有限公司一公司，陜西 咸陽 712000）

1 工程概況

克拉瑪依至塔城高速公路KT-1標段預(yù)制場位于K70+000處，共設(shè)預(yù)制臺座56座，其中30m箱梁預(yù)制臺座6處；25m箱梁預(yù)制臺座24處；20m箱梁預(yù)制臺座18處；所有箱梁在預(yù)制廠集中預(yù)制,采用后張法張拉工藝。箱梁預(yù)制工程量大，工期緊，必須對預(yù)制場科學(xué)規(guī)劃，加強現(xiàn)場管理，方可有序完成施工任務(wù)。

2 后張法預(yù)應(yīng)力砼箱梁預(yù)制施工工藝

圖1 后張法預(yù)應(yīng)力砼箱梁預(yù)制施工工藝圖

3 施工方法

3.1 預(yù)制臺座

（1）根據(jù)箱梁長度澆筑箱梁臺座，臺座頂面是3mm厚的熱軋鋼板，臺面要打磨平整后再涂抹一層石蠟或脫模劑以增強其光潔度。臺座頂面的平整度控制在2mm以內(nèi)。臺座在使用前將其表面的雜物清理干凈，槽鋼表面用砂輪機將其表面的銹跡處理干凈。同時涂抹一層脫模劑。臺座外側(cè)角鋼貼橡膠條，便于外模與底模的拼縫處理。

（2）根據(jù)箱梁長度澆筑預(yù)制箱梁臺座，根據(jù)圖紙設(shè)計要求：30米預(yù)制箱梁設(shè)置-17mm的預(yù)拱度，25米預(yù)制箱梁設(shè)置-13mm的預(yù)拱度，20米預(yù)制箱梁設(shè)置-10mm的預(yù)拱度，預(yù)拱度按拋物線線型布置，完成后報監(jiān)理組測量工程師復(fù)檢合格。

3.2 鋼筋制安及波紋管安裝

（1）鋼筋的保存和堆放

鋼筋經(jīng)試驗合格后進入施工現(xiàn)場，分類掛牌架空堆放，并采取防潮、防雨、防污染等措施，確保鋼筋表面無銹蝕。

（2）鋼筋加工

鋼筋加工前必須進行調(diào)直和除銹，嚴格按圖紙要求下料。鋼筋制作采用機械和人工加工相結(jié)合。

（3）鋼筋安裝

鋼筋的綁扎工作直接在預(yù)制箱梁臺座上進行，綁扎分兩次，首先綁扎底板及腹板鋼筋，支外模，吊入內(nèi)模，再綁扎頂板鋼筋。鋼筋綁扎應(yīng)嚴格按設(shè)計圖紙要求并控制在規(guī)范誤差范圍之內(nèi)。普通鋼筋若與通氣孔、鋼絞線位置發(fā)生沖突時，根據(jù)圖紙要求,可適當調(diào)整鋼筋位置。主筋縱向搭接采用電弧搭接焊，接頭雙面焊縫的長度應(yīng)≥5d，單面焊縫的長度應(yīng)≥10d（d為鋼筋直徑），且接頭不宜位于構(gòu)件最大彎矩處，焊條應(yīng)采用“E4303”。

鋼筋焊接或綁扎接頭設(shè)置在內(nèi)力較小處且接頭應(yīng)相互錯開布置，對于綁扎接頭應(yīng)不小于1.3倍搭接長度，同一截面接頭個數(shù)受壓區(qū)≤50%，受拉區(qū)≤25%。

（4）波紋管的固定

波紋管定位筋直線部分間隔100cm一道，曲線部分按50cm一道，波紋管定位筋采用“#”字型φ8鋼筋，并與鋼筋網(wǎng)焊接牢固。波紋管道坐標在梁長方向偏差值不大于30mm，梁高方向偏差不大于10mm；管道同排間距偏差不大于10mm，上下層間距偏差不大于10mm。錨墊板安裝同波紋管垂直且位置準確。

（5）波紋管的檢查

波紋管在安裝好后逐根檢查定位鋼筋，確保波紋管軸心坐標偏差不超過5mm，檢查的方法是用尺量。波紋管破損檢查的具體辦法是：逐段、逐根察看并用手摸，當手觸摸時如感覺有利口，如有穿孔現(xiàn)象，立即用膠帶裹緊密封，在波紋管全部檢查完畢后，報現(xiàn)場監(jiān)理工程師檢查合格，再吊入內(nèi)模進行下道工序。

3.3 模板安裝

3.3.1 模板處理

模板使用前必須試拼，及時處理模板存在的缺陷。經(jīng)檢驗合格后的模板要編號，以便于在施工時模板能夠快速準確的拼裝。

1）外模的處理

外模在安裝前應(yīng)先用打磨機進行除銹然后用海綿擦去表層雜質(zhì)，可涂刷一道新機油。

2）內(nèi)模的處理

內(nèi)模采用定型鋼模分段進行組合拼裝，先用打磨機進行除銹然后用新海綿擦去表層雜質(zhì)，涂刷一道新機油。

內(nèi)模的下口配置壓板。對澆筑好的底板混凝土進行封壓，以防止已經(jīng)澆筑好的底板砼上因腹板砼澆注振搗而上涌。

3）底模（臺座頂）處理

每次綁扎鋼筋前應(yīng)將臺座頂面上的塵土、水泥漿除干凈,保持預(yù)制梁底的光潔度。

3.3.2 模板安裝

箱梁預(yù)制立模順序：安裝底?！棵撃跹b鋼筋骨架→安裝側(cè)?！N接縫止水漿膠帶→安裝端?！M入下道工序

1）模板配置

根據(jù)澆筑箱梁的部位配置相應(yīng)的模板，注意模板高低側(cè)、內(nèi)外邊梁、堵頭板。

2）模板接縫處理

模板接頭必須光滑平整，不能有錯臺現(xiàn)象。模板連接縫間隙大于3mm的雙面膠帶密封，預(yù)應(yīng)力管道錨墊板處，間隙大時用海綿塞緊，以防止漏漿。模板安裝的截面尺寸應(yīng)嚴格控制在規(guī)范誤差范圍之內(nèi)。

3）模板的固定

外模的下端采用φ20對拉模螺桿,按100cm間距固定在臺座預(yù)留孔中。螺栓不要一次緊到位，先檢查模板整體線型，若發(fā)現(xiàn)有過大的偏差應(yīng)及時調(diào)整然后再鎖緊螺栓。

在外模上端兩槽鋼間φ20對拉模螺桿按間距150cm一道布置。

內(nèi)模的底模定位：在底板鋼筋上焊接短鋼筋，鋼筋的長度根據(jù)圖紙底板砼的厚度設(shè)置。對鋼筋、模板自檢合格后，報經(jīng)監(jiān)理工程師復(fù)檢合格后，才能澆注砼。

3.4 混凝土施工

3.4.1 砼采用自動稱量系統(tǒng)在拌和站集中拌制，砼攪拌罐車水平運輸，5t龍門吊提升料斗入倉，插入式振搗器為主、附著式振搗器配合振搗。

3.4.2 箱梁混凝土澆筑順序是：先澆筑底板，后澆筑腹板，再澆筑頂板。

3.4.3 預(yù)制箱梁采用一次性澆注砼成型的方法。砼坍落度應(yīng)控制在10～20cm之間，先將底板的三分之一段布滿砼，振搗后再對稱澆注兩側(cè)腹板，腹板澆注到梁長四分之一時開始從一端澆注頂板砼，如此使砼澆注成臺階式斜坡狀從梁的一端循環(huán)前進到矩另一端4～5m時。為避免端頭產(chǎn)生蜂窩等不密實現(xiàn)象，應(yīng)改從梁的另一端向相反方向投料，在距該端4～5米處合攏。

3.4.4 砼的振搗方法采用插入式振搗棒振搗。底板砼振搗密實，后用建筑鋼模板壓封。腹板分四層階梯下料，每層必須搗實。對下層砼接合處振搗棒必須插入下一層砼5～10cm，有利于兩層砼融合在一起。

使用插入式振搗器時，做到快插慢拔，移動間距不宜超過振搗器的作用半徑的 1.5倍 (型號的8～9倍，Φ30mm棒頭R=240～270mm，Φ50mm棒頭R=400～450mm,)；澆筑上層混凝土?xí)r振搗要將振搗棒插入下層混凝土約100mm；不允許振搗棒碰撞模板、波紋管、鋼筋及其他埋件。振搗棒插入點要均勻排列，移動采用行列式或交錯式。

混凝土振搗密實的標志：表面停止下沉，不再冒出氣泡，表面泛漿。

施工時附著式振搗器布設(shè)于箱梁腹板模板外側(cè)，左右對稱安裝。具體安裝方法為距模板端頭0.5～1.0m處開始布置，安裝位置一般為預(yù)應(yīng)力筋管道的外側(cè)；依次向橫隔板位置布設(shè)，布設(shè)間距為1.5m，延伸至起彎點處，安裝采用螺栓緊固連接。

附著式振搗器選用低頻高幅，功率在1.1～1.5kW范圍內(nèi)。常規(guī)的插入式振搗器不能代替附著式振搗器振搗使用，在正常的振搗完成后打開附著式振搗器振搗5～10秒，禁止出現(xiàn)過振。

3.4.5 砼澆筑要求及注意事項

1）砼的澆注必須連續(xù)施工，不能間斷，應(yīng)有備用機械和備用機具，在開始澆注砼前對施工機械必須檢查其性能是否完好。

2）為防止內(nèi)芯模上浮和偏位，在內(nèi)芯模倒角處的縱向槽鋼上加焊一根φ16鋼筋拉到底板鋼筋。并對內(nèi)芯模底模板進行加壓。兩側(cè)腹板砼應(yīng)對稱下料、對稱振搗。

3）砼振搗時，應(yīng)盡量避免碰波紋管，以防止波紋管破損導(dǎo)致水泥漿進入造成管道不通。同時在澆筑過程中隨時檢查定位鋼筋的固定情況，防止波紋管發(fā)生偏位。尤其要注意錨墊板周圍的砼一定要振搗密實。在澆注頂板過程中，應(yīng)配鋁合金刮尺刮平頂板砼。

4）混凝土入倉溫度不宜超過25℃，氣溫超過25℃時，箱梁混凝土澆筑應(yīng)采取遮陽措施或避開高溫時段。頂板砼收漿前至少抹壓2～3遍，氣溫高時抹壓多次，收漿時再抹壓2～3遍，同時將混凝土表面拉毛，防止出現(xiàn)收縮裂紋。收漿后立即覆蓋土工布，梁板的養(yǎng)護采用噴淋養(yǎng)生方式，灑水養(yǎng)生時間不小于7d，壓漿后移梁區(qū)繼續(xù)灑水養(yǎng)護，時間延續(xù)至14d。混凝土強度達到2.5MPa以上（拆模時間判斷標準：以預(yù)制混凝土表面及其棱角部分不要因拆除模板而損壞為原則）才能拆除箱梁的非承重模板。

3.5 預(yù)應(yīng)力施工及壓漿

3.5.1 預(yù)應(yīng)力張拉

1）張拉前的準備工作

（1）預(yù)應(yīng)力筋要符合設(shè)計及規(guī)范要求，使用前對所用鋼鉸線應(yīng)進行檢查，保證其無銹蝕、無硬傷，鋼鉸線下料時應(yīng)先在切口兩側(cè)各5cm處用鉛絲線扎好，以防散開，穿索時采用單根穿索的方法。

（2）預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉是保證預(yù)制梁質(zhì)量的關(guān)鍵工序，張拉前需對試塊的強度進行檢驗，只有砼強度達到85%以上，且其具有7天以上的齡期方可進行張拉。

（3）在進行張拉作業(yè)前，對投入使用的張拉機具(千斤頂、油泵、壓力表)到國家技術(shù)監(jiān)督部門進行配套標定，在張拉前專人檢查油表所對應(yīng)的千斤頂，并每隔一個標定周期進行一次校驗（一般為6個月）。有幾套張拉設(shè)備時，對張拉設(shè)備進行編組，不同組號的設(shè)備不得混合。

2）錨具安裝

根據(jù)設(shè)計圖紙給出的位置，固定錨固端，張拉端的錨墊板、喇叭管、螺旋筋；注意錨具位置正確，且牢固；波紋管及喇叭管連接處用膠帶密封，以防止?jié)仓艥仓^程中堵塞波紋管。

3）張拉工藝

（1）鋼絞線和波紋管

預(yù)應(yīng)力箱梁預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用φj=15.2，技術(shù)標準符合《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》GB/T224-2003規(guī)定，fpk=1860MPa，采用兩端同時張拉。

預(yù)應(yīng)力管道采用高密度塑料波紋管，預(yù)應(yīng)力1～4#束采用圓形波紋管，7#束和橫向預(yù)應(yīng)力鋼束采用扁形波紋管，預(yù)應(yīng)力鋼束直線段每1m設(shè)置一“#”字形架立筋進行固定；曲線段架立筋間距要適當加密，每0.5m設(shè)置一“#”字形架立筋進行固定。

（2）預(yù)應(yīng)力張拉

箱梁鋼束張拉順序為：先張拉腹板束再張拉底板束，最后張拉頂板束。張拉時應(yīng)以箱梁中心線為準對稱張拉。張拉機具與預(yù)應(yīng)力筋要在一條直線上，保證張拉機具垂直于錨墊板。

砼澆筑完畢達到設(shè)計強度85%且齡期達七天后,搭設(shè)工作平臺支架，在張拉端采用YCN-25型穿心式千斤頂張拉，先中間后兩邊。

預(yù)應(yīng)力筋張拉工藝：0→初應(yīng)力15%σCON→σCON（持荷2分鐘）→錨固

鋼鉸線按照設(shè)計張拉力對稱進行，采用張拉力及引伸量雙控制的方法檢查張拉的質(zhì)量，施工中做好各項記錄備查。

預(yù)應(yīng)力鋼材張拉時的控制應(yīng)力應(yīng)以張拉時的伸長值進行校核。

（3）理論伸長值計算：

后張法預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉伸長值計算公式如下：△L=p×[1-e-(KL+μθ)]/(KL+μθ)

Ay—預(yù)應(yīng)力鋼絞線的公稱截面積mm2，取140mm2

ΔL——預(yù)應(yīng)力筋理論伸長值（cm）

Eg——預(yù)應(yīng)力筋彈性模量MPa（N/mm2），取2.03×105MPa

P——預(yù)應(yīng)力筋平均張拉力（N）

L——從張拉端至計算機截面孔道長度（m）

P——預(yù)應(yīng)力筋張拉端的張拉力（N）

θ——從張拉端至計算截面曲線孔道部分切線夾角之和（rad）

K——孔道每米局部偏差對摩擦的影響系數(shù)，取0.0015

μ——預(yù)應(yīng)力筋孔道壁的摩擦系數(shù)，取0.15

（4）實測伸長值：

在初始張拉力15%σK狀態(tài)下作出標記，鋼絞線張拉15%σK作為初應(yīng)力，初應(yīng)力伸長值采用理論推算伸長值，15%σK～100%σK的伸長值作為實測伸長值。

（5）偏差處理：

箱梁預(yù)應(yīng)力的張拉采用雙控法張拉，即以張拉控制為主，以鋼束的實際伸長量進行校核，實測伸長值與理論伸長值的誤差不得超過規(guī)范要求，否則應(yīng)停止張拉，分析原因，在查明原因并加以調(diào)整后，方可繼續(xù)張拉。

張拉完成以后，實際測量的伸長值與理論伸長值之差不應(yīng)超過±6%，否則采取如下步驟予以調(diào)整。

①對千斤頂以及與之配對使用的壓力表進行重新校準

②對鋼絞線作彈性模量檢驗（注意：在每批次鋼絞線到場后，所用部位的理論伸長量，需經(jīng)過該批次新的彈性模量值計算的理論伸長量）

③放松預(yù)應(yīng)力鋼鉸線重新進行張拉

④預(yù)應(yīng)力鋼鉸線用潤滑劑以減少摩擦損失

3.5.2 孔道壓漿及封錨

箱梁在預(yù)應(yīng)力張拉錨固完成后48h內(nèi)，及時進行孔道壓漿，以防止鋼絞線張拉后產(chǎn)生銹蝕現(xiàn)象。

1）前期準備

（1）壓漿前應(yīng)首先用清水加壓沖洗孔道，以排除孔內(nèi)粉碴等雜物，沖洗后用空壓機吹去孔積水。

（2）每個壓漿孔道兩端的墊板進出漿口均應(yīng)安裝一節(jié)帶閥門的短管，以便壓漿完畢時封閉，保持孔道中的水泥漿在有壓狀態(tài)下凝結(jié)。

2）水泥漿的拌制

水泥漿的拌和時間不少于2min，水泥漿稠度宜控制在14～18S之間，灰漿存放于儲漿桶內(nèi)，桶內(nèi)灰漿仍要低速攪拌，并應(yīng)經(jīng)常保證足夠的數(shù)量，以保證每根管道的壓漿能一次完成。

3）壓漿的順序

孔道壓漿的順序是先下后上，要將集中在一處的孔道一次連續(xù)壓完。若中間因故停歇時，應(yīng)立即將孔道內(nèi)的水泥漿沖洗干凈。

4）壓漿

孔道壓漿采用真空壓漿的方法，具體步驟如下：

（1）張拉施工完成后，將外露的鋼絞線切除，錨具端部留有3cm左右長度，在壓漿前24～48h內(nèi)進行封錨。

（2）檢查封錨及孔道密封工作，高壓水洗孔并用高壓風(fēng)將孔內(nèi)積水吹干，檢查攪拌機、壓漿泵、真空泵及附屬配件的性能，保證完好。

（3）嚴格按試驗室確定的水灰比攪拌水泥漿，現(xiàn)場測定水泥漿的稠度、泌水性，達到技術(shù)指標要求后正常攪拌，等拌漿量以及拌漿速度能滿足壓漿需要時，即開始對孔道進行抽真空。

（4）啟動真空泵開始抽真空，使真空度達到-0.06MPa～-0.1MPa并保持穩(wěn)定。

（5）真空度穩(wěn)定在-0.06MPa～-0.1MPa之間約 5min后（真空度穩(wěn)壓時間可根據(jù)孔道長短而定），啟動壓漿泵，開始壓漿。壓漿泵的壓力維持在0.5MPa～0.7MPa內(nèi)，壓漿過程中，真空泵要保持連續(xù)工作。

（6）待抽真空端的氣污分流器中有漿體經(jīng)過，關(guān)閉氣污分流器前端的閥門，稍后打開排氣閥，當水泥漿從排氣閥順通流出，且稠度與灌入的漿體相當時，關(guān)閉抽真空端所有的閥門。

（7）壓漿泵繼續(xù)工作，在壓力 0.8MPa下，持壓1～2min后，將從錨板內(nèi)引出的孔道排氣管折起。

（8）關(guān)閉壓漿泵，關(guān)閉閥門，折起從錨板內(nèi)引出的孔道壓漿管，完成壓漿。

（9）完成當日壓漿后，拆卸外接管路及附件，將所有沾有水泥漿的設(shè)備及附件清洗干凈。

5）封錨

壓漿完成后，及時對錨固端按設(shè)計進行封閉保護或防腐處理，對于設(shè)置在伸縮縫處的箱梁要進行封端處理。對梁端混凝土進行鑿毛處理并沖洗干凈，設(shè)置鋼筋網(wǎng)澆筑封端混凝土，封錨采用與構(gòu)件相同強度的混凝土并嚴格按照封錨后的設(shè)計梁體長度施工。

3.5.3 移梁

等孔道壓漿的漿液強度達到設(shè)計要求 （不低于設(shè)計強度的80%）后，即可用60t龍門吊起吊，移梁到存梁區(qū)分層存放，層數(shù)為兩層。所有預(yù)制好的箱梁都有標識，表明梁的編號、張拉日期和砼灌注日期，其標識在安裝后不外露。箱梁預(yù)制完成后存放期不得超過90天。

3.6 成品梁保護措施

（1）梁體在澆筑完成后及時進行收面拉毛并覆蓋養(yǎng)護，特別是在大風(fēng)天氣，應(yīng)采取邊收面邊覆蓋的施工工藝，避免頂板面失水形成裂紋。

（2）梁體強度達到設(shè)計要求且梁體與外界溫差滿足要求時方可拆除模板。模板在拆除時應(yīng)嚴格按照施工工藝的要求進行，嚴禁生拉硬撬，造成梁體硬傷。

（3）預(yù)應(yīng)力梁預(yù)初張拉必須達到設(shè)計強度后方可進行張拉；張拉應(yīng)兩端兩側(cè)同步且分階段進行。在張拉完畢后應(yīng)在最短的時間內(nèi)將箱梁移出制梁臺座，防止因梁體受到預(yù)應(yīng)壓力起拱，造成梁體端部局部受力開裂。

（4）梁體在移運時必須緩慢、平穩(wěn)進行，嚴禁驟然升降或改變速度，避免四個吊點或支點受力不均。

（5）梁體在拆除模型后必須按照要求對梁體繼續(xù)進行灑水養(yǎng)護或噴涂養(yǎng)護劑，防止梁體表面產(chǎn)生干縮裂紋。

（6）梁體在移出制梁臺座后應(yīng)對預(yù)應(yīng)力鋼筋及錨夾具設(shè)置防水設(shè)施，防止預(yù)應(yīng)力鋼筋及錨夾具應(yīng)受雨水或養(yǎng)護用水澆淋而銹蝕。

（7）預(yù)制梁存梁臺座基礎(chǔ)定期檢測沉降，嚴格控制梁體四個支點的不平整量不大于2mm。

（8）梁體終張拉時在梁體抗壓強度、彈性模量以及混凝土的齡期全部達到設(shè)計要求的情況方可進行預(yù)制梁的張拉。

（9）預(yù)制梁終張拉結(jié)束之后，必須在48h內(nèi)進行真空輔助壓漿。

（10）預(yù)制梁在存放期間嚴禁人為或機械對梁體造成破壞，嚴禁隨意涂抹梁體。

[1]JTG/T F50-2011公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].

[2]JTG D62-2004公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)程[S].

[3]JTG F80/1-2004公路工程質(zhì)量檢驗評定標準[S].