后张法混凝土箱梁（精选12篇）
后张法混凝土箱梁 第1篇
随着我国铁路建设的快速发展, 箱梁预制生产技术有了很大提高, 大跨度、大体积是重点发展之一, 另外, 设计年限有了很大提高, 从60年使用寿命跃升至100年设计使用寿命, 混凝土耐久性成为重点。高性能混凝土配制是解决高速铁路预应力混凝土箱梁结构耐久设计的重要内容, 是高速铁路预应力混凝土箱梁生产的关键技术内容之一, 是实现结构耐久性设计思想的重要组成部分。
二、混凝土配制要求
(一) 设计依据高速铁路箱梁C50预应力混凝土的配制依据主要是《铁路混凝土工程施工质量验收标准》、《客运专线预应混凝土预制梁暂行技术条件》以及拟采用的生产工艺, 其技术要求具体体现为:
1优质的水泥、粉煤灰、矿渣粉、砂、石、外加剂和水等混凝土原材料。
2混凝土胶凝材料用量、砂率、矿物掺合料掺量、水胶比、碱含量、氯离子含量以及容重等配合比参数的限值要求。
3混凝土拌合物的性能要求。主要包括体现箱梁制造工艺要求的混凝土坍落度及其经时损失, 混凝土的黏聚性和保水性;体现混凝土抗冻要求的含气量;泌水性等。
4混凝土力学性能要求。主要为C50混凝土在不同龄期的立方体抗压强度和静力受压弹性模量要求。
5混凝土的抗裂性要求。应进行混凝土的抗裂性对比试验。
(二) 混凝土配制原则
根据《铁路混凝土工程施工质量验收标准》、《客运专线预应力混凝土暂行技术条件》、原材料品质以及试验梁拟采用的主要工艺, C50预应力混凝土的配制应体现以下主要原则:
1进行原材料的比选复试, 确定品质性能符合《铁路混凝土工程施工质量验收标准》要求。
2混凝土的配合比参数选择:
胶凝材料用量:胶凝材料总量不宜超过480㎏/m3, 其最低用量按最不利环境作用等级, 设计考虑应不少于360㎏/m3, 实际控制值为460~480㎏/m3为宜。
矿物掺合料掺量:采用单掺粉煤灰技术或采用矿渣粉与粉煤灰复掺技术时, 矿物掺合料的掺量均不宜大于30%
水胶比:按最不利环境作用等级设计考虑时, 应不大于0.36。
碱含量:采用非碱活性骨料 (砂、石) 时, 混凝土的总碱含量不大于3.5㎏/m3;采用砂浆棒膨胀率在0.10~0.20%的碱—硅酸反应活性骨料时, 应做抑制效能试验, 合格后, 由水泥、矿物掺合料、外加剂和水带入混凝土的碱含量之和应不大3.0㎏/m3;不允许采用砂浆棒膨胀率在0.20~0.30%的碱—硅酸反应活性骨料。
氯离子含量:由水泥、矿物掺合料、砂、石、外加剂和水带入混凝土的氯离子总量应不超过胶凝材料总量的0.06%。
容重:混凝土的容重应控制地2400~2500㎏/m3。
3混凝土的拌合物性能
由于采用在预制场内罐车运输, 输送泵泵送入模浇灌的生产工艺, 混凝土的坍落度在入模时要求不得小于150㎜, 考虑混凝土经时损失、泵压损失、温度损失, 混凝土的出机坍落度一般按180-220㎜进行控制, 30min静置坍落度损失控制一般不超过20㎜。
含气量:根据《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》的要求, 混凝土应具有F300的抗冻性, 因此混凝土应引入微气泡, 新拌混凝土的含气量宜控制为3~4%, 入模含气量控制在2~4%。
泌水率;混凝土入模后不得泌水。在配合比试配过程中可按30min的工序间隔进行控制, 即将混凝土静置30min后复搅拌测试其泌水率。
4混凝土的力学性能
立方体抗压强度:实体箱梁28d龄期混凝土的强度不小于50MPa, 在配合比设计时, 混凝土的28d龄期配制强度应控制不小于62.5MPa。
静力抗压弹性模量:实体箱梁28d龄期混凝土的弹性模量应不小于35GPa, 在配合比设计时, 混凝土的28d龄期弹性模量应与强度相适宜。
5混凝土的耐久性能
电通量:混凝土的56d龄期电通量应不大于1000库仑。
抗冻性:混凝土的56d龄期抗冻性应不小于F300。
抗掺性:混凝土的抗渗性应不小P20。
抗碱—骨料反应:采用砂浆膨胀率在0.10~0.20%的碱—硅酸反应活性骨料时, 矿物掺合料抑制碱—骨料反应有效性的评价应合格。
三、原材料试验及选定
所有原材料均按《铁路混凝土工程施工质量验收标准》规定的试验项目进行检验, 必须满足《铁路混凝土工程施工质量验收标准》的要求。
四、混凝土配合比选定
1在进行混凝土拌合物配置前, 首先进行混凝土配合比设计参数的初选和混凝土总碱含量和氯离子含量的计算, 在混凝土有害物质含量达到控制要求的基础上开展混凝土的试拌工作。
2应合理选择原材料, 特别是水泥和减水剂, 不同的减水剂和水泥之间相容性不同, 相容性不好的材料势必影响混凝土用水量, 而降低混凝土的强度和耐久性, 增加施工成本;砂应选取洁净的天然河砂, 不能使用海砂, 优先选用Ⅱ区砂, 细度模数应为2.6~3.0之间;粗骨料应为二级配, 且级配良好, 不得断档;粉煤灰应为Ⅰ级粉煤灰。
3根据设计图纸对混凝土结构的要求, 重点是各种强度和耐久性要求及结构件截面的大小、钢筋布置的疏密, 以考虑采用水泥品种及石子粒径的大小等参数。
4胶凝材料总量:根据所选用的水泥、矿物掺合料和骨料等原材料品质以及生产工艺状况, 混凝土的胶凝材料总量宜控制在460~480㎏/m3之间;粉煤灰和矿渣粉的掺量主要考虑混凝土的强度和耐久性要求进行取用, 掺量取值不大于30%, 其中粉煤灰和矿渣粉的复合比例可根据混凝土强度发展要求、拌合物状况和浆体含量进行适当调整。
5砂率:混凝土的砂率取值与石子粒径、砂子粗细以及塌落度取值有关, 一般应控制在37~42%之间。石子孔隙率越大、砂子越粗, 砂率应取上限, 反之取下限。混凝土泵送施工时应适当提高砂率。
6用水量:拌合用水量决定混凝土强度和的主要因素。拌合用水的数量主要取决于水泥充分水化的要求;另一方面是混凝土和易性的要求。根据经验一般水胶比应控制在0.28至0.31之间。
7减水剂:应选用聚羧酸系高效减水剂, 减水效果应达到25%以上, 掺量一般为水泥的0.8%至1.2%之间。
8配合比强度计算
根据《普通混凝土配合比设计规程》 (JGJ 55—2011) , 混凝土配制强度应按下式计算:
fcu, 0≥fcu, k+1.645σ (1)
式中:fcu, 0—混凝土配制强度 (MPa) ;
fcu, k—混凝土立方体抗压强度标准值 (MPa) ;
σ—混凝土强度标准差 (MPa) 。
根据此公式, 混凝土强度标准差取值5.5MPa, C50混凝土的配制强度为:
fcu, 0≥50+1.645x5.5=62.5mpa (2)
在正常情况下, (2) 式可以采用等号, 但当现场条件与试验条件有显著差异时, 或重要工程对混凝土有特殊要求时, 则应采用大于号。
9混凝土配合比的试配、调整及确定
混凝土配合比设计完成后必须进行试配。试配的作用是检验配合比是否与设计要求相符。如不符合, 应进行调整。
试配工作应注意下列几点:
9.1所用的设备及工艺方法与生产时的条件相同;
9.2所使用的粗细骨料应处于干燥状态;
9.3每盘的拌合量:每盘不少于60L;
9.4材料的总量应不少于所用搅拌机容量的25%且不大于80%;
9.5混凝土试配项目次序的安排应为:稠度、强度、用料量。每个项目经过试配、调整符合设计要求后, 方可再安排下个项目试配和调整。
稠度的调整
稠度的调整应从检测三个项目入手。一是粘聚性, 二是泌水性, 三是坍落度。
9.5.1粘聚性调整:粘聚性不好有两种原因, 一是粗骨料过多, 水泥砂浆不足;二是砂浆过多。应对具体情况仔细分析, 调整砂率加以解决。
9.5.2泌水性调整:泌水率大, 容易导致混凝土离析, 造成实体外观差, 且有可能降低混凝土强度, 解决措施可采用减少减少外加剂掺量。
9.5.3坍落度调整:试拌出的混凝土坍落度可能出现两种情况。一种情况是坍落度过小, 可采取措施:一是维持原水灰比, 略微增加用水量和水泥用量;二是略为加大砂率;三是略加大外加剂的掺量。另一种情况是坍落度过大, 采取措施是维持原水灰比, 略微减少用水量和水泥用量, 或减小砂率, 或降低外加剂掺量。
9.5.4调整幅度:进行调整时, 每次调幅度应以1%为限。一次未能解决, 则多次逐步进行, 直到符合要求。调整时, 应按前述流程重新计算用量。
9.5.5稠度调整合格的配合比, 亦即是下一个项目强度试验的基准配合比。
9.6强度的检测及调整, 强度的检测, 是以稠度调整后的基准配合比为对象。
强度试验用试件每种配合比至少应制作1组, 每组3块, 标准养护至28天试压。一组按稠度调整后的基准配合比制作, 称为基准组;一组按基准组的水灰比加大0.05计算其配合比制作, 称为加水基准组;一组按基准组的水灰比减少0.05计算其配合比制作, 称为减水基准组。
试件强度经检测部门检测后, 视其检测结果按下列情况处理
9.6.1强度满足fcu, 0的要求, 可选强度稍高于fcu, 0的一组为强度调整后的基准配合比;
9.6.2强度低于fcu, 0, 按强度较高的一组用降低水灰比的方法进行调整。如强度已比较接近, 水灰比降低值可较少;如强度相差较大, 则水灰比值可降低0.05, 再制作3组试件试验。此时, 应同时检测稠度, 如稠度已符合要求, 则不必减水, 但按比例加水泥。直试至强度满足要求。
9.6.3强度过高时, 如超强幅度不大, 就不必调整, 即经稠度调整后基准配合比为强度调整后配合比。如超强过大, 则用加大水灰比方法进行调整。调整幅度视超强多少而定。如稠度已符合要求, 则不加水, 按比例减少水泥, 按比例补回砂、石, 直试至强度接近或稍高于fcu, 0。此配合比即为强度调整后基准配合比。
9.7用料的调整
经过稠度和强度检测后, 混凝土的配合比便可确定。式9-1的材料计算, 可以改用表观密度计算值表示, 如9-1式:
但混凝土成型后 (例如试件) 的表观密度实测值与计算值可能不一致。当出现差异时, 应进行调整。其校正系数如9-2式。
当δ值的绝对值<2%时, 可不进行调整;如>2%时, 则应进行调整。
式中:
ρc, t——混凝土表观密度实测值, kg/m3;
ρc, c——混凝土表观密度计算值, kg/m3;
δ——校正系数。
10混凝土配合比报告
通过配合比设计的各个阶段后, 得到确定的混凝土配合比, 最后发出混凝土配合比设计报告。
11混凝土投产后, 宜按3个月为一期, 对混凝土立方体试件抗压强度进行统计, 配合比设计部门根据统计结果, 改进混凝土配合比设计工作。
五、综述
后张法箱梁预制施工技术 第2篇
结合箱梁预制是桥梁施工中的重要工程,对其主要工序包括模板支设、钢筋绑扎等施工进行了分析探讨,并针对其特性指出应加强施工管理,严格控制各工序施工,从而保证后张法箱梁预制施工的质量.
作 者：李俊 作者单位：山西路桥第二工程有限公司,山西,临汾,041000 刊 名：山西建筑 英文刊名：SHANXI ARCHITECTURE 年，卷(期)： 36(19) 分类号：U445.4 关键词：后张法 箱梁 预制 施工技术
后张法预应力小箱梁预制施工技术 第3篇
关键词：后张法 预应力 小箱梁预制 施工技术
1 工程概述
在安康至陕川界高速公路AME14标的K264+914、K266+366二座跨沟大桥中，大桥需要跨越黄土梁间冲沟，冲沟呈现倒梯形，冲沟两侧斜坡比较平缓，沟地平坦，其路线纵坡及走向分别控制桥面标高及线形，分别为8×20m、5×20m，共计104片20m预应力砼小箱梁。在施工过程中，采用先简支后变连续双支座连续梁体系；上部采用20m连续小箱梁，混凝土的标号为C40，箱梁设计高度100cm，相邻的两片梁间设置现浇湿接缝。
2 施工方法及步骤
在施工过程中，由于小箱梁截面设计高度比较低、内箱小以及混凝土密实度等。如果通过分层次的方式进行施工，在施工过程中，由于小箱梁的整体性比较薄弱，并且施工缝比较明显，进而在一定程度上影响和制约梁体的外观质量。在施工过程中，如何解决小箱梁预制施工技术问题成为施工的重点和难点。针对上述问题，本文从小箱梁预制工艺进行阐述：
2.1 预制小箱梁的工艺流程
施工前准备→对台座进行休整→外膜安装→对底板、腹板钢筋进行绑扎→对预应力波纹管进行安装→吊装内模以及隔板、端模的安装→对顶板钢筋进行绑扎→穿钢绞线→混凝土的灌注→构造物养护→张拉压浆→移梁存梁→完成。
2.2 模板工程
2.2.1 预制台座
对于梁台座，通常情况下，用钢筋混凝土进行修建，并且对其进行固定，台座基础用浆砌块石进行处理，台面与梁底在尺寸方面保持相互匹配，采用水磨石对台面进行处理，在使用过程中，为了防止掉角，用三角铁对台座出露的棱角进行包边处理，在台座的两侧边模上，预留对拉孔和钢丝绳槽，台座的两端通常情况下需要设置台座底，同时分别配置2m长的配筋。对台座顶面、两侧进行平整光滑处理，确保侧模安装就位的准确性，并且在一定程度上确保箱梁底的平整度。对于台座基底来说，需要具有足够的承载力，用砼对台座间的地面进行硬化处理，同时将其作为固定侧模板的持力点，当工程项目位于古黄土地带时，需要采取防水措施，避免影响台座基底，造成台座发生下沉、开裂等。
2.2.2 侧模
对于侧模来说，通常情况下分10节，单节长度为2m，采用5mm钢板对面板进行处理，对于肋板通常使用10mm的钢板进行处理，并且在一定程度上通过双面封条对模板间进行粘贴处理，同时用螺栓进行连接，在外模底脚槽钢上焊接门式支架可调底托用于支撑翼缘板，采用行程幅度为15cm的丝口拉杆穿过台座两端上螺母对横撑进行固定，为了确保模板的密封性在侧模底部与台座接触处，贴双面胶条或防水橡胶条。
2.2.3 内模
①为了要保证一次性灌注混凝土，内模比较关键，由于受箱梁内箱断面小且为变截面的限制，这对内模的制作和拆除带来一定的难度，内模拆装只能靠人工进行，所以内模制作要便于拆卸，分块重量控制在25～30kg以内。根据梁体变坡点位置及横隔板位置一般将内模纵向节数控制在8节。顶板模、异形上角模、墙模和异形下角模4部分共同构成内模。在对内膜进行施工的过程中，一般不对底板内模进行封口处理，在侧模两边进行压边，进而在一定程度上便于对底板混凝土进行施工。
②内模用木模制作，内用L50角钢做骨架，先根据设计算出骨架尺寸，每个骨架为6段，之间用螺栓连接，以便于拆卸，纵向每60～100cm设置一个骨架，木模根据设计尺寸制作好后，用螺栓和骨架连接。为便于拆卸，如下图所示，在制作内模的过程中，在四周各面布置一片先拆板，按照“外八字”设计先拆板，拆模时人先进入将支撑骨架螺栓卸掉，然后将先拆板拉出后即可容易地将模拆出。制作内模时，在顶板上每间隔2m设置一个开口，进而在一定程度上为浇筑底板混凝土浇筑提供方便，用L50角钢制作活动支撑对开口处进行处理，浇注完成底板混凝土后，需要进行封口处理。对于每个箱型梁来说，由于都有三道横隔板，20m模板考虑用4节内模进行组拼，以便拆模，内模在台外拼装分节用龙门吊进行吊装。
2.2.4 模板安装施工
①立模前在台座两侧用红油漆标出横隔板位置、侧模的底线。
②立模：在拼装侧模的过程中，通常情况下，借助龙门吊将侧模分块模板吊到相应的位置上，并且按照图纸的设计要求进行拼模，拼装完成后，需要对头模板部分进行拼堵。
2.3 非预应力筋施工
在预制场钢筋棚内，按照施工设计图纸，结合相应的技术规范等，进而在一定程度上加工处理钢筋。在对钢筋进行绑扎之前，通常情况下需要在台座两侧和底模上用红油漆标出每根钢筋的平面位置，进而确保钢筋安放的准确性。在对水平筋进行绑扎时，每隔1m用粉笔或红油漆划出每层水平筋的位置，确保水平筋的顺直性。
2.4 混凝土工程
①砼浇筑顺序：底板→腹板→顶板。
②砼浇筑施工：在工程项目施工过程中，需要采取措施确保道路平整、通畅，砼搅拌完成后，需要在10min内进行浇注，进而确保混凝土的浇筑质量。由上部垂直浇注底板砼，浇注时，在顶板预先留好的开口下入混凝土，底板完成后封闭预先留的孔。按照纵向分段、水平分层的程序对称浇注两侧腹板。腹板浇注时应两侧同步进行，顶板浇注完成后，利用抹子进行抹平处理，确保梁顶面的平整性，用拉毛专用器具进行拉毛，以便桥面铺装时的凿毛。
③根据设计要求，混凝土的坍落度为9～12cm，3d后超过设计强度的90%。
④混凝土的养护：在对混凝土进行养护的过程中，通过洒水、覆盖的方式进行，在冬季进行施工时，需要蒸汽取暖的方式进行养护。
2.5 预应力筋施工
2.5.1 波纹管施工
波纹管之间的连接，通常情况下采用大一号型的波纹管，两端的封裹通常用密封胶带或塑料热缩管进行处理。按设计图中预应力筋的曲线坐标，在侧模或箍筋上定出曲线位置，通过钢筋支托的方式进行固定，间距控制在600mm，在箍筋上焊接钢筋支托，同时垫实箍筋底部。用铁丝扎牢固定后波纹管，进而在一定程度上避免浇筑混凝土时造成螺旋出现上浮，进而引起质量事故。
2.5.2 预应力筋下料、穿入孔道
用砂轮切割机切割钢绞线的下料，不能用电弧进行切割。在钢筋全部绑扎、模板、锚具安装完成后，由于数量最多的只有5根钢绞线，采用人工单根穿束，然后用胶带纸包裹端部钢绞线，以防污染和损伤等，灌注混凝土的过程中，安排专人来回拖动或用空压机进行吹气，防止漏浆后，张拉钢绞线造成压浆困难。
2.5.3 张拉与锚固钢绞线
在张拉过程中，利用两台千斤顶从两端对称张拉。在张拉时主要采用双控法，以控制应力为主、伸长值为辅。预应力损失取值需要结合构件类型、张拉锚固体系等因素，按照下列程序对预应力筋进行张拉：
0→初应力（10%～15%бk）→103%бk（持荷2min）→бk锚固。
3 结论
①根据设计图对小箱梁模板进行合理的分块，并且易于拆装，支撑结构简单轻巧，同时便于定型、加固和调整。采用开口支撑对内模进行处理，进而在一定程度上解决了分层浇注缺乏整体性，并且施工缝明显的问题。
②施工检查时要仔细，注意检查预应力管道的严密性和牢靠性，避免出现漏浆，灌注砼时，注意附着式的振动时间，提高箱梁混凝土的浇注质量。
参考文献：
[1]JTJ041-2000公路桥涵施工技术规范[S].
[2]杨磊.后张法预应力小箱梁预制施工技术[J].山西建筑，2010（12）.
[3]蒋波，张小平.30m预应力混凝土箱梁的施工工艺[J].黑龙江科技信息，2007（09）.
后张法混凝土箱梁 第4篇
关键词：客运专线,双线箱梁,浇注施工技术
1. 工程概况
京石铁路客运专线石太直通线是我国正在投入施工的高速铁路客运专线之一, 设计最高运行时速250 km/h, 采用有碴轨道体系。箱梁采用后张法预应力简支箱梁 (图号:通桥 (2008) 2221A-Ⅱ) , 梁体采用强度等级为C50的高性能混凝土, 梁长32.6 m, 跨度31.5m, 桥面宽l2.2m, 梁高为3.09 m, 支座横向中心距为4.7 m;梁体C50高性能混凝土310.6m3, 梁自重776.5 t。我局箱梁预制场位于河北省鹿泉市上庄镇, 属暖温带亚湿润大陆性季风气候, 四季变化明显, 春季干旱小雨, 夏季炎热多雨而集中, 秋季天高气爽, 冬寒多风。最冷月平均气温-1.2C, 极端最低气温-19.3℃。本工程的主要特点:施工工期紧张, 施工环境差;施工难度大, 技术要求高, 单孔箱梁混凝土用量大、钢筋密集, 混凝土采用泵送对混凝土的性能要求高;耐久性要求高, 箱梁设计使用寿命为100年。
2. 箱梁混凝土灌注施工工艺
2.1 总体施工方案
客运专线双线箱梁结构设计新, 工艺复杂, 技术难度大, 施工难度大, 采用高性能混凝土。高性能混凝土比普通混凝土具有高工作度、高强度、高耐久性、高匀质性、高体积稳定性等优越性, 是一种采用常规材料和新工艺制造的水泥混凝土, 混凝土中掺入适量的优质粉煤灰、矿粉及专用外加剂, 采用较低的水胶比和较少的水泥用量, 施工时采取严格的质量控制措施来制备。混凝土灌注要求连续施工、一次成型, 且须在混凝土初凝之前完成。混凝土浇筑时间不宜超过6小时, 根据箱梁混凝土浇筑量, 每小时要至少浇筑50m3, 因此本梁场箱梁混凝土灌注选用两台HTB一8O型混凝土泵进行输送, 配以两台24m平摆式可移动的液压布料机布料。
梁体混凝土的灌注顺序为:浇筑时采用水平分层、斜向分段, 两侧对称浇筑, 先浇筑底腹板, 再浇筑底板 (在底腹板混凝土浇筑完后, 通过内模开设的天窗通过漏斗布料至底板) , 最后依次浇筑腹板和顶板, 连续一次浇筑成型;采用提浆整平机和收浆平台配合抹面施工。
2.2 浇筑及振捣方案
(1) 梁场在前期试生产期间主要采取的灌注工艺是从一端向另一端、水平分层、两侧对称、连续灌注的方案, 灌注腹板混凝土时, 沿梁长度方向水平分层, 每层厚度控制在40cm左右。浇筑顺序见图1。
底腹板混凝土浇筑:沿着箱梁腹板向下放料, 放料以超出内模边缘倒脚50-70cm为准 (混凝土部分进入底板) , 腹板内的混凝土高出底板面控制在90cm左右, 在浇筑底腹板时, 采用附着式高频振动器对混凝土进行振捣, 内模倒角处的混凝土用插入式进行振捣。
底板混凝土浇筑:底腹板混凝土浇筑完后, 再进行对底板混凝土进行浇筑。底板混凝土利用内模顶板预设的活动小孔进行放料, 利用漏斗倾落混凝土 (见图2) , 采用插入式振动棒进行振捣密实。为防止底板混凝土超厚, 放料厚度以超过内模下梗肋为止, 浇筑中不得用振动棒推移混凝土, 以免造成离析。
腹板混凝土浇筑:底板混凝土浇筑完成后, 两台布料机对称从同一端两侧采用纵向分段、斜向分层连续浇筑, 由一端向另一端循序渐进的施工方法。沿梁长方向分段, 分段长度约6 m一8 m, 浇筑坡度1:10~1:12, 入模高度应小于2m, 浇筑厚度控制在30-40cm, 混凝土从梁腹板两侧对称下料, 采用插人式振动棒插捣, 入模高度应小于2m。
桥面混凝土浇筑:当两腹板槽浇平后, 开始浇筑桥面板混凝土, 由一端向另一端分段进行浇筑, 每段按2米左右考虑。
采取此方案能够满足灌注时间以及混凝土振捣密实的要求, 但在实际施工过程中, 在梁体腹板表面前后两层混凝土结合部位易出现“冷缝”现象。我场在对混凝土施工工艺及混凝土性能进行仔细分析后, 认为主要有以下三方面原因:其一:高性能混凝土的高工作度、高强度、高耐久性、高匀质性是由于采用了较低的水胶比和较少的水泥用量来获得的, 但低水胶比在春季干燥、夏季炎热的华北地区气候条件下, 表面水分损失过快, 在下层混凝土表面造成“假凝”, 直接导致前后浇注的两层混凝土形成分层。其二:振捣时间过长, 混凝土出现过振, 使得面层出现浮浆, 上层混凝土浇筑后振捣时未能有效导引, 在上下两层混凝土之间形成“冷缝”。其三:上下两层混凝土浇筑间歇时间过长, 在浇筑上层混凝土时, 振捣棒插入下层混凝土深度不够, 导致上下两层混凝土不能很好的结合, 在上下层处产生冷缝现象。针对这些原因我们采取了4项措施:第一:做好各项施工准备及合理控制施工过程中的工序衔接, 成功将总体灌注时间由原先浇筑的7h缩短至6h内;第二:减小每层布料厚度, 将每层混凝土的厚度控制在40cm以内, 缩短上下两层混凝土浇筑间隔时间, 在浇筑两侧腹板混凝土时增加振捣人员, 缩短每层浇筑时间, 使每层浇注时间由原来的50min缩短至35min;第三, 加强振捣控制, 间隔30-40 cm进行插捣, 振捣棒插入下层混凝土内5cm~10cm, 注意振捣时间的掌握, 避免过振。第四:夏季避开高温时段浇筑, 选择傍晚或温度较低时段浇筑。每层混凝土布料过程中振动棒随即进行振捣, 充分排出气泡, 确保混凝土振捣密实。在采用了上述控制措施后, 批量生产中“冷缝”现象大大减少, 梁体外观质量明显提高。
2.3 施工质量控制的关键项点
2.3.1 配合比
高性能混凝土的技术性能在很大程度上是由原材料的性质及其相对含量决定的, 为了保证高性能混凝土良好的工作性能, 并满足耐久性等其他各项技术指标的要求, 配合比的选配尤为关键。
(1) 原材料选用优质材料。水泥选用P.O42.5低碱低水化热的普通硅酸盐水泥;粗骨料选用粒形良好、粒径选用5-20mm、质地均匀坚固、线胀系数小、吸水率低洁净的碎石;细骨料选用细度模数为2.6~3.0、级配合理、质地均匀坚固、吸水率底、孔隙率小、洁净的天然河沙。
(2) 胶泥材料用量控制在500Kg/m3以内, 合理掺入优质粉煤灰、矿渣粉及高效减水剂, 改善混凝土的黏聚性和可泵性。我场箱梁混凝土配合比中, 水泥掺量为340Kg, 占胶凝材料70.1%, 掺加粉煤灰72Kg, 占胶泥材料总量14.8%、磨细矿渣粉8O kg, 掺和料占15.1%。
(3) 选用优质外加剂。采用具有高效减水、适量引气、能细化混凝土孔结构、能明显改善或提高混凝土耐久性能且能与水泥有良好的适应性的专用外加剂;既能同时使混凝土含气量满足2.5%一3.5%的要求。
(4) 控制混凝土中总碱含量不超过3Kg/m3, 以及严格控制CL_含量不超过胶凝材料总量的0.06%。
2.3.2 混凝土的布料和振捣
(1) 混凝土布料时每层厚度应严格控制, 过厚易造成振捣不密实。
(2) 混凝土布料时沿梁长方向延伸, 长度控制在8 m左右, 过大易导致每层浇注时间过长, 从而出现“冷缝”现象;过小则无法形成水平分层。
(3) 混凝土从腹板两侧对称连续浇筑, 无特殊情况不得中断。
(4) 加强振捣控制, 间隔30-40cm进行插捣, 振捣棒插入下层混凝土内5cm~10cm, 注意振捣时间的掌握, 避免漏振、欠振、过振。
(5) 振动棒进行插捣时采用滑槽辅助下棒, 不得碰触预应力孔道和模板。
2.3.3 混凝土养护:混凝土振捣完成后, 应及时对暴露面进行紧密覆盖 (篷布) ,
尽量减少暴露时间, 防止表面水分蒸发。暴露面混凝土保护层混凝土初凝前, 用抹子搓压表面至少两遍, 平整后再次覆盖, 此时覆盖物不得直接接触混凝土表面, 直至混凝土终凝为止。
箱梁在初张拉前采用罩盖蒸汽跟踪追养法, 合理选用蒸汽锅炉;静停时间为4-6小时 (从梁体混凝土全部灌注完毕起算) 、静停时间的养护温度为20-25℃;升温速度不超过每小时10℃;恒温温度保持在45℃以下, 梁体芯部温度不超过60℃, 最大不得超过65℃;恒温时间根据试验确定;降温速度不超过每小时10℃。蒸养期间, 应保证混凝土芯部、表层及棚内温差不超过15℃, 若温差超过15℃, 通过调整供汽阀门措施控制温差。箱梁在移出制梁台座后 (炎热季节) , 应迅速采取切实有效措施对混凝土进行后期养护, 及时向梁件暴露面洒水覆盖, 以减少混凝土的暴露时间, 防止表面水分蒸发。
2.3.4 混凝土防裂措施
华北地区冬季气候寒冷、多风, 夏季气温较高。混凝土浇筑过程中受外部气候条件影响, 表面水分损失过快, 变形较大, 内部湿度变化较小变形相应较小, 较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束, 产生很大的拉应力而出现裂缝。所以在不同的季节和气候条件下, 混凝土浇筑过程和浇注完成后均应采取措施, 防止混凝土产生裂缝。我场在箱梁浇筑时采取了下列措施来防裂:
(1) 冬期进行混凝土工程施工时, 浇注过程中采取防风措施, 在模板护栏上增设防风篷布;浇注完毕在表面整平后、抹面压光前必须覆盖蒸养棚, 防止混凝土出现干缩裂纹和受冻。
(2) 夏季施工时, 箱梁的底板顶面和顶板顶面在混凝土振捣完成后立即进行抹面整平施工, 随即覆盖塑料薄膜, 防止表层混凝土因失水过快产生龟裂;混凝土初凝时揭开薄膜表面压光, 然后进行蒸汽养护或自然养护。夏天 (或高温) 时采用低温水 (如地下水、降温水等) 冲凉骨料, 砂、石料避免直接在阳光下曝晒, 设置遮挡阳光等措施来降低混凝土原材料的初始温度;在泵送管道上覆盖草袋等隔热材料。
(3) 控制混凝土搅拌时间, 如时间过长将使水分蒸发过多, 引起混凝土塌落度过低, 使得在混凝土体积上出现不规则的收缩裂缝。采用薄层浇筑或分层分块浇筑, 加快混凝土内部热量的散发。控制混凝土灌注速度, 保证混凝土硬化前后沉实均匀, 避免产生混凝土不规则收缩裂缝。
(4) 合理控制振捣的时机。过振的混凝土, 会在竖向混凝土构件的表面形成水渠, 造成砂石下沉、水泥浆上浮, 在梁体表面产生塑性收缩, 容易在梁体表面产生裂纹。
(5) 控制混凝土保护层, 或乱踩已绑扎好的上层钢筋, 使承受负弯矩的受力筋保护层加厚, 导致构件的有效高度减小, 形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。
3 结语
后张法预应力箱梁预制施工技术方案 第5篇
背景材料：我公司承建的忻保高速公路路基桥涵第28段工程建设任务中，共有六座大桥，上部结构均为20m后张法预应力箱梁。2009年9月至2010年9月，完成了全部大桥480片预应力箱梁预制，施工工艺较为成熟。
一．施工准备 ㈠技术准备
⒈复核施工图纸的箱梁工程数量、计算箱梁起重重量，复核箱梁预制长度、细部尺寸是否与桥梁跨径相适应、梁端湿接头宽度是否由足够的空间满足施工要求，预埋件位置是否准确；复核预应力筋下料长度、预应力管道线形及坐标、锚垫板与预应力管道是否垂直，计算预应力筋控制张拉力及张拉伸长量；复核横隔梁外形尺寸是否有利于模板的拆除；复核梁底楔形块位置及四个角的高度，计算桥梁横坡与图纸设计横坡是否相符。
⒉根据施工方案、预制数量、进度等因素进行预制场总体布置规划设计，预制场地、箱梁存放场、底座平面位置、龙门轨道及其纵坡、运梁轨道及其纵坡、混凝土运输道路、场地排水、施工用水管线、供电线路规划设计、混凝土拌合站、钢筋加工场、模板加工场、钢绞线下料场地规划设计。
⒊预制底座设计、计算；存梁枕梁设计、计算；模板设计、计算；箱梁起重运输设计、计算；龙门轨道设计、计算。
⒋编制箱梁预制单项施工组织设计，对施工技术方案进行研讨、比较和完善。制定安全技术措施，专项技术人员组进行一级技术交底及安全交底，项班组进行详细的二级技术、安全、操作交底。确保施工过程中的质量及人身安全。
⒌混凝土配合比及试验，按照混凝土设计强度，进行理论配合比、施工配合比设计试验。
㈡机具准备
⒈钢筋加工、安装设备：钢筋切断机、钢筋弯曲机、电焊机、龙门吊、钢筋成型骨架、扁担钢筋。
⒉模板及其安装设备：外侧模板、端头模板、箱梁内模、防内模上浮横梁、对拉螺杆、模板螺旋支腿、螺旋斜撑杆及其地锚、龙门吊及电动葫芦。⒊混凝土拌合设备：强制式混凝土拌和机、配料斗、装载机。⒋混凝土运输设备：小翻斗车或混凝土罐车或运输平车。⒌混凝土浇筑设备：混凝土料斗、附着式振捣器、插入式振捣器。⒍吊运设备：龙门吊、运梁平车。
⒎预应力设备：砂轮切割机、手持式砂轮切割机、卷管机、千斤顶、油泵、油压表、空压机、压浆机、水泥浆拌和机。
⒏机具标定：张拉千斤顶、混凝土拌合站使用前进行标定，龙门吊等特种机械设备由有资质的专业队伍进行安装、调试，通过安检部门的检测验收，获得合格证书。
⒐安全设备：安全帽、安全带、绝缘手套、绝缘鞋、劳动保护用品、上、下箱梁梯子、漏电保护装置、卷扬机自锁装置、灭火器、消防用沙、龙门吊操作平台及栏杆、安全宣传标语、起重安全警示标志、用电安全警示标志、机械用设备安全操作规程标牌。
㈢材料准备
⒈水泥、石子、砂、钢筋、钢绞线、外加剂等由持证材料人员和试验人员按规定进行检测，确保原材料的质量符合质量标准要求。
⒉不同规格的材料分开堆放，材料堆放场地要进行硬化，场地硬化混凝土厚度能满足施工机械的行驶，不同规格的石子、砂场地设置隔离墙，隔离墙高度不低于1.5m。钢筋、钢绞线存放时高出地面不小于30cm。各种材料设置30cm×50cm的标志标牌，标明材料名称、规格、产地、生产厂商等。
㈣施工临时设施准备 ⒈混凝土拌合站
混凝土拌合站场地硬化，石子、砂场地设置隔离墙，拌和机计量、标定，拌合站水通、电通，修建水泥库、养生室等。
⒉预制场地
根据预制单项施工组织设计，整平预制、存粱场地，预制底座、存粱底座施工；埋设预制场内地下水管、电缆等地下设施、排水设施；修建场内移梁轨道及混凝土施工运输道路，预制场地地面硬化等。
⒊钢筋、模板加工场地
硬化钢筋加工场地、塔建钢筋加工棚、修建钢筋冷拉台及地锚。⒋龙门吊轨道施工、龙门吊安装、调试及检测验收 按照施工组织设计中预制场地的总体规划及龙门轨道的设计施工图，修建龙门吊轨道，龙门吊轨两侧支腿轨道水平，纵坡不超过1%。龙门吊安装由有资质队伍进行安装调试，并通过安检部门的检测验收，获得合格证书。
㈤作业条件
⒈各种施工准备工作完毕，施工机具、模板、安全设计齐全，材料准备充分，临时设施按照设计要求实施，施工机械进行了标定及检测验收合格，完成了首件箱梁施工，根据首件工程施工情况进行了施工总结，修改完善施工工艺。
⒉施工作业人员要求
操作人员：应由现场技术人员对操作人员进行培训和施工、安全技术交底，做到熟练掌握钢筋绑扎、模板安装、运输、振捣、张拉、压浆等技术，制订对应的安全紧急救援措施。操作人员保持固定。特种工种人员，如：机械工人、电工、起重工必须持证上岗。
二．操作工艺 ㈠施工工艺流程
清理底模、施工放样→侧模、端头模板拼装→绑扎底、腹板钢筋→安装预应力管道→安装内模→绑扎顶板钢筋→浇筑梁体混凝土→梁体养生→张拉、压浆→移梁→梁端封锚、堵头混凝土。
㈡操作方法
⒈清理底模、施工放样
底模清理干净，底模表面无混凝土残存物，且线性平顺，表面平整。测量地板梁长，调整楔形块位置及四个角的高度，调整楔形块底面钢模板平整度。涂抹脱模剂，脱模剂涂抹必须均匀，无积油污染钢筋。底模两侧与侧模接触面安装直径不小于3cm的软塑料管，塑料管与底模顶面平行，接缝平整，防止漏浆。
经自检合格后进行下道工序外侧模安装施工。⒉外侧模安装
清理侧模表面浮浆，用钢丝刷打磨，清理干净，包括翼缘板边缘侧板、端头模板的清理。模板安装接缝平顺、严密，无错台，模内长、宽、高尺寸符合设计图纸及施工规范的要求，对拉螺杆齐全、紧拉，支撑稳固。横隔板位置准确。侧模与底模之间接缝不严密处用透明玻璃胶填补，确保模板接缝不漏浆。涂抹脱模剂，脱模剂涂抹均匀，无积油以免污染钢筋。
经自检、抽检合格后进行下道工序绑扎底腹板钢筋施工。⒊绑扎腹板钢筋
钢筋原材料必须有标志、标牌，以避免不同型号的钢筋相互混淆。更不得以直径较小的钢筋替代直径较大的钢筋。模板经自检及抽检合格后安放支座钢板、绑扎底腹板钢筋。绑扎底腹板钢筋前必须进行划线，以保证钢筋数量及间距。焊接钢筋使用的电焊条、焊接长度、钢筋搭接长度符合规范要求，焊接时焊缝饱满且不得烧伤主筋，清除干净焊缝表面的焊渣。用于工程实体的钢筋表面无锈块或锈斑，有浮锈的钢筋必须经过除锈后方可用于工 程实体。绑扎钢筋前要清除模板表面积油，防止钢筋受到污染。
由于施工人员需在钢筋骨架上行走，根据需要每50-80cm设置架立钢筋，确保顶层钢筋不坍陷。施工人员进行梁体内作业时，要将脚下杂物清理干净，以防污染钢筋。底板钢筋绑扎完成后，要检查钢筋保护层厚度，杜绝钢筋贴近模板而造成露筋现象。张拉锚板下钢筋较密，当钢筋间互相干扰时，适当调整次要钢筋。
⒋预应力管道安装
严格按照图纸提供的坐标在钢筋加工场加工定位钢筋，以保证定位钢筋尺寸的准确性，以保证预应力管道坐标符合图纸及施工规范要求，逐一检查、调整定位钢筋的坐标，以保证预应力管道坐标准确。穿波纹管前，检查波纹管径向承压力是否符合设计要求，压轮咬合紧密，波纹管接头用直径相适的波纹管套管连接，用胶布包封，谨防漏浆。波纹管线性平顺，在张拉锚板处，沿波纹管切线方向与锚板平面保持垂直状态。在波纹管内穿外径稍小的塑料管，以防漏浆堵塞波纹管管道，经自检、抽检合格后进行下道工序内模拼装施工。⒌内模拼装
安装内模模块编号及内模骨架编号在场外拼装内模，内模骨架75cm/道，内模模块及骨架拼装时，按照设计的螺栓孔用螺丝相互连接，不得少丝，不得放大螺丝间距。内模拼装完成后检查其尺寸必须符合设计图纸及规范要求，以保证箱梁底板及顶板混凝土厚度，内模接缝平顺，清除模板表面混凝土浮浆，在模块接缝处，用胶带密封，以防漏浆。然后涂抹脱模剂，脱模剂涂抹均匀，不得有积油现象。
安装内模：安装内模前腰清理、冲洗底模及侧模表面的灰尘及杂物，同时设计支撑内模钢筋，以保证底板混凝土及其保护层厚度。用龙门起吊安装内模。经自检、抽检合格后进行下道工序绑扎顶板钢筋施工。⒍绑扎顶板钢筋
绑扎顶板钢筋前必须进行划线以保证钢筋数量及间距。焊接钢筋使用的电焊条、焊接长度，钢筋搭接长度符合规范要求，焊接时焊缝饱满且不得烧伤主筋，要注意防止波纹管在焊接时被烧伤，清除干净焊缝表面的焊渣。用于工程实体的钢筋表面不锈块或锈斑，有浮锈的钢筋必须经过除锈后方可使用。绑扎钢筋前要清除模板表面积油，防止钢筋受到污染。
由于施工人员需在钢筋骨架上行走，根据需要每50-80cm设置架立钢筋，确保顶层钢筋不坍陷。施工人员进入梁体内作业时，将脚下杂物清理干净，以防污染钢筋。顶板钢筋绑扎完成后，检查钢筋保护层厚度，杜绝钢筋贴近模板而造成露筋现象的出现。
安装防内模上浮横梁，确保内模不上浮，以保证箱梁顶板混凝土厚度。经自检、抽检合格后进行下道工序浇筑箱梁混凝土施工。⒎浇筑箱梁混凝土
箱梁混凝土施工在侧模、底腹板钢筋、预应力管道、内模、顶板钢筋安装完毕，通过自检及抽检合格后，方可一次性浇筑底板、腹板和顶板混凝土。施工中不得间断，浇筑从一端开始到另一端，先浇筑底板混凝土，然后拉坡浇筑腹板、横隔板及顶板混凝土。如此向前推进至混凝土浇筑完成。
混凝土浇筑过程中注意事项：
⑴严格控制混凝土配合比及其坍落度，混凝土坍落度控制在8-10cm。不能满足施工要求的混凝土不得使用，确保混凝土的外观质量。
⑵在梁的两端钢筋较密，用直径为25mm插入式振捣棒加强振捣，确保锚下混凝土密实。
⑶腹板宽度较小，在有预应力管道的地方，混凝土不宜下落，用2.5cm插入式振捣帮将混凝土送到预应力管道处，使预应力管道处填满混凝土，然后通过高频附着式振捣器振捣密实，在浇筑混凝土施工过程中如发现管道偏位应及时调整。浇筑完腹板混凝土后，附着式振捣器不得再使用，也不得再对底板进行振动以防止混凝土捣空，应连续浇筑顶板混凝土。
⑷混凝土浇筑完成收浆后，要进行第二次抹面收浆避免局部出现龟裂，并进行拉毛，清除浮浆，最后用土工布盖好，同时进行养生。⑸在混凝土浇筑过程中安排模板工、钢筋工值班，在施工中出现的问题及时处理，同时每间隔15min将管道内塑料管抽动一次，防止波纹管漏浆阻塞预应力管道。
⑹在养生期内要确保混凝土始终处于潮湿状态。在梁体混凝土浇筑过程中留有足够混凝土试件，至少两组采取与梁体同条件养生，并以该试件强度决定张拉时间。及时将透气孔捅开及凿毛工作，凿毛时清除混凝土表面浮浆，露出新鲜的混凝土。
⒏拆除侧模和内芯模并凿毛翼板侧面混凝土
侧模拆除以后，待表面强度达到2.5MPa左右，对翼板侧表面加密凿毛，并凿出铰筋，确保以后再进行桥面施工时，箱梁与箱梁能有效地连接成整体。内芯模在拆除过程中，注意通风和内芯模的倾覆，确保施工人员的安全。
⒐预应力张拉
施工前，张拉设备进行标定，所有张拉设备应至少每隔两个月进行一次标定和保养。在使用过程中，如出现异常情况，张拉设备必须进行重新标定。
混凝土强度及龄期达到图纸设计要求后即可进行张拉，张拉开始前，所有钢绞线在张拉点间应能自由移动，同时构件可以自由地适应施加预应力时产生的预应力钢绞线的水平和垂直运动。张拉时，应两端同时且交错张拉，张拉程序为0→预应力→控制应力，张拉采用应力应变双控法，做好张拉记录。预应力钢绞线以均匀速度张拉，当预应力加至设计值，张拉控制应力达到稳定后，测量其实际伸长量，当伸长量不超出理论伸长值±6%范围后钢绞线方可锚固。否则应停止张拉，找出原因后方可继续。
张拉施工注意事项：
⑴钢绞线下料应采用砂轮锯切割，砂轮锯的锯片应为增强型，以防锯片飞出伤人。严禁用气割切割钢绞线或已穿入钢绞线的波纹管。
⑵钢绞线进场后安排专职人员妥善保管，避免锈蚀，尤其确保张拉、锚固两端干净，如果钢绞线表面已经形成降低强度和延伸率的锈蚀坑，则不能使用。
⑶预应力钢绞线工作长度根据张拉千斤顶的型号确定。⑷在下列情况下应对油表和千斤顶进行配套效验。
①千斤顶、油表之中有一件事进场后第一次使用或连续使用六个月，连续张拉200次
②在运输和张拉操作出现异常时。
③油表受到剧烈振动，指针不能回零，读书产生误差。④千斤顶漏油或修理过之后。⑸张拉时还要注意：
①锚具必须严格检查试验后才能使用，锚具使用前用煤油或柴油逐件清洗，表面不得残留铁屑、泥沙、油垢。
②安装千斤顶注意不要堆拉油管和接头，油管不要扭曲以延长使用寿命，预应力钢绞线在千斤顶穿心孔内应顺直，锚具锥孔内不得有污物。锚具和夹片的圆锥表面应均匀涂抹石蜡油，以防滑丝。
③张拉操作人员必须经过培训持证上岗方可进行操作，张拉前应注意张拉设备效验记录是否完整、正确、有无异常，理论油压是否正确。油路不得漏油，各个阀门工作异常，电路绝缘良好，千斤顶、锚具、夹具、顶压器对准良好，千斤顶后方危险区禁止人员滞留、穿行。
④长期停置的千斤顶或更换过油管的千斤顶，在张拉操作前应在行程的1/8-7/8往返运行三次以上，以排除顶内空气直至无爬行、跳动方可进行张拉。
⒑孔道压浆
压浆前应检查孔道是否通畅、清洁，水泥浆是否符合要求，如有条件应采用真空压浆技术。
⑴压力表在使用前要校正，作业过程中，最少每个三小时将所有设备清洗一次，每天用完也须清洗。
⑵孔道压浆应按自下而上的顺序进行。
⑶为保证钢束管道全部冲浆，须压浆至出浆口水泥浆流出一段时间封闭进出浆口，不掺外加剂时须进行二次压浆，直至水泥浆凝固前，均不得移动打开。
⑷压浆中加入膨胀剂以保证管道内密实。压浆完毕后，水泥达到一定强度后方可移梁。
⒒移梁
在确保钢绞线不滑丝、断丝的情况下，压浆前允许移梁。但压浆后必须满足水泥浆达到设计要求强度后方可移梁，用红漆记录编号、日期，标注位置不能暴露于结构物外露面。
⒓浇筑封锚混凝土，对于非连续梁端，上梁前应浇筑梁端封锚混凝土。三．质量标准 ㈠施工前应对原材料进行检查，并有合格签证记录。对施工程序、工艺流程、检测手段进行检测。
㈡施工过程中应对底座表面、钢筋的保护层、模板和混凝土的浇筑进行全过程检查。㈢箱梁实测项目应符合规范及设计要求。四．成品保护
㈠施工过程中，注意对底座和模板、钢筋、波纹管的保护，防止在浇筑过程中，在振捣棒的强烈振动作用下，模板发生严重扭曲变形，钢筋、波纹管位置发生改变。另外，应注意模板受雨水锈蚀作用，影响混凝土的外观。
㈡对张拉完的两端在压浆之前要注意保护，防止在外力作用下，严重破坏梁头张拉端。
㈢梁在倒运过程中注意防止边角碰撞破坏。
㈣对存粱区的梁外观注意保护，防止泥水和压浆时的水泥污染箱梁。五．质量记录
㈠原材料进厂复检报告。㈡钢绞线、锚具复检报告。㈢千斤顶、油表复检报告。㈣混凝土强度试验报告。㈤张拉原始记录表。㈥钢筋、箱梁检查记录表。
六、安全、环保措施 ㈠安全措施
⒈做好平面布置，使各区域井井有条，解决好场地内道路，使之坚实平坦、畅通、视线良好。
⒉设立专职安全员，特殊工种必须持证山岗，进行施工现场人员必须戴安全帽，龙门架上作业人员需佩戴安全带。
⒊各种施工机具定期进行检查、维修保养，以保证使用安全。⒋设置安全宣传牌、安全警示牌等。
⒌电力干线采用非裸露电线架设，统一布置电力线路。在作业机械接口，安装漏电保护器设备，严禁带电移动机械。对备用电源设备，由专职人负责管理和操作，操作人员持证上岗，严格按照安全操作规程执行。
⒍振动器的操作人员应穿绝缘鞋和戴胶皮手套。⒎预应力施工的安全措施
①操作高压油泵和压浆的人员戴护目镜，防止油管或压浆管破裂时无接头不严时拧紧。
②高压油泵与千斤顶之间所有的连接点、紫铜管的喇叭口或接头必须完好无损，将螺母拧紧。
③张拉时，构件梁端正面不得站人，并设置防护罩，高压油泵应放在构件端部的两侧；拧紧螺母时，操作人员站在预应力钢材位置的侧面，张拉完毕后，稍等几分钟再拆卸张拉设备。
⒏起重移梁及梁体存放的安全措施
⑴龙门架吊梁前仔细检查各部位间的连接情况，然后试吊，并认真观测龙门架各项指数的变化情况。
⑵梁体离开台座时应同步，龙门架的平移及梁体升高均匀进行。
⑶梁体与存粱之间设置枕木，梁体存放后的支垫及斜撑应牢固，并不定时观测存放后的变化。
㈡环境保护
⒈施工现场经常洒水，使施工现场无灰尘，专人组织清运废渣土。⒉施工中废水应及时排入事先挖好的沉淀池。
后张法混凝土箱梁 第6篇
【关键词】箱梁；施工；控制；要点
0.工程概况
曹州路跨广利河大桥是跨广利河而建设的一座大桥，为东营市第二座后张法变截面预应力连续箱梁结构桥，全桥共三跨，桥跨为35m+50m+35m，全长120m。预应力砼连续箱梁是该桥工程中的关键结构，它的质量对工程结构安全性、耐久性至关重要，施工内容主要包括地基处理、支架搭设、支架预压、模板施工、钢筋加工与安装、预应力管道布设、预应力砼施工、预应力施工等。
1.地基处理及支架搭设
1.1地基处理
支架地基的承载力应符合设计要求。本工程地处广利河河道内，支架搭设起点为河底高程处，地基较为松软，地质条件差，地基达不到承载力要求，施工又正值雨季，故需进行换填硬料，表面作硬化处理，使支架地基沉降值符合设计要求。通过受力分析，在排水条件良好情况下，对原地面进行整平，铺设30cm厚12%水泥土，然后浇筑20cm厚C20砼，以确保支架基础的坚实性和稳定性。
1.2支架搭设
支架搭设是现浇箱梁施工的关键环节，它不仅影响工程质量，还对工程成本有较大影响。选用支架应符合以下要求：支架分布受力的性能好，自重轻，尽量减少对地基的压力；根据要求，可调节高度，满足调节桥梁纵、横坡的要求；支架自身压缩变形小，稳定性能好。拼装、拆卸灵活方便；可周转使用，降低工程的施工成本。通过分析比较，工程施工采用碗扣式支架，它有规格多，拆卸灵活、自重轻等特点，支架高度可任意调节，受力分布性能好。
支架搭设前，根据《建筑结构荷载规范》（GBJ9-87）和《砼结构施工及验收规范》（GB50204-92）有关规定，对支架的承载力、刚度、稳定性和抗剪强度进行验算。因本桥梁为变截面预应力箱梁，每个断面自重不一，为减少施工成本，验算支架分断面进行，根据箱梁底板处及翼板处荷载大小的不同，确定支架布置密度。为增加支架整体稳定性、牢固性，设剪刀支撑处理，以承受箱梁的恒载和施工荷载，满足设计及施工要求。顶、底部的高程采用螺旋调节高度，以满足设计标高要求。通过对方木的挠度及剪切力分析计算，确定碗扣件顶托上顺桥向、垂直桥向方木截面面积及间距，方木之间用钉子连接成整体。
1.3支架预压
考虑梁体自重、地面下沉及支架的弹性和非弹性变形等因素影响，按设计要求对支架进行预压。支架搭设完成，在砼箱梁模板施工前，对支架进行相当于1.2倍箱梁自重的荷载预压，以检查支架的承载能力，减少和消除支架体系的非弹性变形及地基的沉降。支架压重材料采用相应重量的砂袋，并按箱梁结构形式合理布置砂袋数量。预压时间根据地质情况、梁体重量、支架类型等进行现场预压试验后确定。预压前一定要仔细检查支架各节点是否连接牢固可靠，同时做好观测记录。待消除支架非弹性变形量及压缩稳定后测出弹性变形量，即完成支架压重施工。撤除压重砂袋后，设置支架施工预留拱度，调整支架底模高程，并开始箱梁施工。
2.现浇预应力砼连续箱梁施工
2.1模板施工
为保证砼外观质量，底模、内模采用竹胶模板，侧模根据设计箱梁的截面形式加工定型钢模板。模板应有足够的强度、刚度及稳定性。
外侧模板采用大块定型钢模拼装。梁体范围以外上下位置均用拉杆固定，底部拉杆每1.0m一根，确保支撑的牢固、不变形，从而保证模板就位后支撑稳固满足受力要求。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。砼浇筑前，模板采用高压气枪进行清理。内模采用工厂加工，现场拼装，整体吊装，模板之间用螺丝连接。内模在箱梁底开口，便于对浇注的砼底板进行抹光。在箱梁顶预留部分下人孔，设活动盖板便于人员进出浇筑底板砼。模板安装时，严格控制箱梁内模的断面几何尺寸。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。注意预埋件和预留洞位置准确。
2.2钢筋加工与安装
箱梁中普通钢筋既有受力筋又有架立钢筋，形状复杂，数量多，为保证安装位置准确在梁上一次性安装成形。钢筋的连接直径小于22mm的采用双面焊，直径大于等于22mm的采用钢套连接。加工制作好后的钢筋骨架应分类放好，作好标识，以便使用时查找。
钢筋安装时，首先依据设计图纸尺寸在底板划出位置线，布设横向与纵向钢筋，然后进行绑扎、垫设砼垫块，并加以固定。钢筋绑扎自下而上依次进行，并采取可靠的临时加固措施，保证钢筋骨架的刚度和稳定性。其次，搭设临时支架布设腹板梁上层主筋，接着布设腹板梁箍筋，腹板梁箍筋要求每2m与主筋焊接在一起，形成骨架体系。拆除临时支架，降落腹板梁、端梁到设计位置。最后支内模，绑扎顶板钢筋。
2.3预应力管道布设
箱梁预应力孔道用波纹管成孔。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，严防错位和下垂，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砼过程中，波纹管位置的准确性。
2.4预应力砼施工
箱梁砼设计强度为C50，为满足砼强度要求，满足砼在运输、浇筑、振捣、张拉各环节施工的需要，根据《普通砼配合比设计规程》，经建设单位、监理单位和施工单位的共同努力，在搅拌站的配合下，经过多次试配，采用多种外加剂进行试验，配制出了箱梁砼，满足了设计要求和施工需求。
在钢筋、模板、预埋件、预应力孔道、砼保护层厚度等检查、验收合格后浇筑砼，在浇筑前必须吹除模板中杂物。提前2-3天以书面形式通知拌和站，内容包括：浇筑时间、所用砼质量技术规范要求、车辆等。
箱梁砼的浇筑采用一次成型工艺，砼的浇筑纵向由跨中向两端分段分层对称浇筑。先浇底板砼，浇筑从腹板或顶板预留工作孔下料，底板的振捣采用ф50 振动棒插入式振捣。浇筑底板砼的同时，工人进入内模内压光抹面，抹面完成后，砼初凝前再开始浇筑腹板和顶板砼，阶梯式连续施工。在振捣砼时，应注意避免触及底模及波纹管。梁顶面砼以木摸收平搓毛，在砼接近初凝时进行二次收浆并拉毛，防止出现裂缝。砼浇筑过程中应按规定留取足够的试件，并应有试件进行同条件养护，作为预应力张拉的依据。
3.预应力施工
预应力钢绞线应符合《预应力砼用钢绞线》（GB/T 5224-2003）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。张拉机具（千斤顶、油泵）与锚具配套使用，应在进场时进行检查和校核。千斤顶与压力表配套校验，以确定张拉力与压力表读数之间的对应关系。
4.施工总结及体会
现浇箱梁支架的基础施工前一定要进行承载力验算并处理。各项技术指标合格后方可进入下步工序施工。现浇箱梁采用支架必须进行严密验算，即保证经济合理，又保证支架强度、刚度、稳定性满足施工要求。控制好立杆的垂直偏差和水平偏差，确保节点间连接符合设计要求，并严格进行预压，消除支架系统的非弹性变形，测量支架下沉量，为合理确定立模标高提供参数。底模安装的预拱度设置满足设计要求。
模板设计要求经济合理，材质、结构尺寸、线形满足设计要求并具有足够刚度。稳定、牢固拼缝严密不漏浆。波纹管安装要做到不锈、不偏、不沉、不浮、不破、不扁、不堵。
箱梁砼浇筑采用泵送应纵向分段、水平分层对称进行浇筑。浇筑时，应及时检查支架有无收缩和下沉，采取措施以保证最小的压缩和沉降。砼浇筑采用定人、定岗、定位，专人负责，确保振捣质量，注意不得出现振破波纹管现象。砼浇筑前应对预埋件的数量、位置等进行核查，确保无误后方能浇筑。卸落砼不得直接冲击到预埋件，振捣棒不得直接接触到预埋件、模板及钢筋，应保持一定距离。
预应力施工不仅关系着成桥质量，还影响着今后的使用寿命。必须按设计要求的张拉程序进行张拉，做到张拉吨位准确，钢束实际伸长值与计算值之差符合误差要求，以确保桥梁施工质量。
5.结论
后张法混凝土箱梁 第7篇
1 原材料的存放
1)用于浇筑预制梁混凝土的粗细骨料必须分级采购、分级运输、分级堆放、分级计量。2)用于浇筑预制梁混凝土的所有材料,应设立遮阳避雨措施,储存仓地面应用混凝土硬化,排水良好。3)水泥、矿粉等粉料应分仓储存,标识清楚,并密封严密,禁止受潮。4)外加剂储存罐应有搅拌设施。
2 混凝土的搅拌
1)混凝土的原材料应严格按照施工配合比进行准确称量,称量最大允许偏差应符合下列规定(按重量计):胶凝材料(水泥、掺合料等)±1%,外加剂±1%,骨料±2%,拌合用水±1%。2)搅拌混凝土前,应严格测定粗细骨料的含水率,准确测定因天气变化而引起的粗细骨料含水量变化,以便及时调整施工配合比。一般情况下,含水量每班测两次,雨天应随时抽测,并按测定结果及时调整混凝土施工配合比。3)应采用强制式搅拌机搅拌混凝土,采用电子计量系统计量原材料,搅拌时,宜先向搅拌机投入细骨料、水泥、矿物掺合料和外加剂,搅拌均匀后,再加入所需用水量,待砂浆充分搅拌后再投入粗骨料,并继续搅拌至均匀为止。上述每一阶段搅拌时间不宜少于30 s。
3 混凝土的运输
1)在满足泵送工艺要求的前提下,泵送混凝土的坍落度应尽量小,以免混凝土在振捣过程中产生离析和泌水。当浇筑层的高度较大时,尤其应控制拌和的坍落度,并且使用串筒浇筑;一般情况下,泵送下料口应能移动。2)泵送管路起始水平管段长度不应小于15 m。除出口处可采用软管外,管路的其他部位均不得采用软管。管路应用支架、吊具等加以固定,不应与模板和钢筋接触。高温或低温环境下,管路应分别用湿帘和保温材料覆盖。3)向下泵送混凝土时,管路与垂线的夹角不宜小于12°,以防止混入空气引起管路阻塞。4)混凝土宜在搅拌后60 min内泵送完毕,且在1/2初凝前入泵。全部混凝土应在初凝前浇筑完毕。在炎热情况下,应采取特殊措施防止混凝土坍落度损失过大。
4 混凝土的浇筑
1)预制梁混凝土浇筑时,模板温度宜在5 ℃～35 ℃;混凝土拌合物入模温度宜在5 ℃～30 ℃。2)混凝土浇筑时的自由倾落高度不得大于2 m;当大于2 m时,应采用滑槽、串筒、漏斗等器具辅助输送混凝土,保证混凝土不出现分层离析现象。3)混凝土的浇筑应采用分层连续推移方式进行,间隔时间不得超过90 min,不得随意留置施工缝。4)混凝土的一次摊铺厚度不宜大于400 mm,一般控制在300 mm～400 mm范围内。5)浇筑大体积混凝土结构前,应根据结构截面尺寸大小预先采取必要的降温防裂措施,如搭设遮阳棚、预设循环冷却水系统等。6)新浇混凝土与邻接的已硬化混凝土或岩土介质间浇筑时的温差不得大于15 ℃。7)预应力混凝土预制梁应采用快速、稳定、连续、可靠的浇筑方式一次浇筑成型。每片梁浇筑时间不宜超过6 h,最长不超过混凝土的初凝时间。
5 混凝土的振捣
1)可采用插入式振动棒、附着式平板振捣器、表面平板振捣器等设备振捣混凝土。振捣应避免碰撞模板、钢筋及预埋件。2)按事先规定的工艺路线和方式振捣混凝土,应在混凝土浇筑过程中及时将入模的混凝土均匀振捣密实,不得随意加密振点或漏振,每点的振捣时间以表面不再出现气泡、不再显著下沉、表面泛浆和表面形成水平面为准。一般不超过30 s,避免过振。3)采用插入式振捣器振捣混凝土时,应做到快插慢拔,插点要均匀排列,逐点移动,按顺序进行,不得遗漏。4)预应力混凝土梁宜采用侧振并辅以插入式振捣的方式振捣。
6 混凝土的养护
1)混凝土振捣完成后,应及时对混凝土暴露面进行紧密覆盖(可采用篷布、塑料布等进行覆盖),尽量减少暴露时间,防止表面水分蒸发。暴露面保护层混凝土初凝前,应卷起覆盖物,用抹子搓压表面至少两遍,使之平整后再次覆盖,此时应注意覆盖物不要直接接触混凝土表面,直至混凝土终凝为止。2)预制梁混凝土浇筑完毕后,当环境温度高于5 ℃时,应在12 h以内加以覆盖,并浇水养护。当环境温度低于5 ℃时,预制梁表面宜喷涂养护剂,采取保温措施;禁止对混凝土洒水。3)混凝土带模养护期间,应采用带模包裹、浇喷淋或通蒸汽等措施进行保湿、潮湿养护。每日浇水次数应能保持混凝土处于足够的润湿状态。4)混凝土去除表面覆盖物或拆模后,应对混凝土采用蓄水、浇水或覆盖洒水等措施进行潮湿养护。5)混凝土也可喷涂养护剂,在混凝土表面形成保护膜,防止水分蒸发,达到养护的目的。6)混凝土养护期间应注意采取保温措施,防止混凝土表面受环境因素影响(如曝晒、气温骤降等)而发生剧烈变化。7)混凝土养护期间,应对有代表性的结构构件进行温度控制,定时测定混凝土芯部温度、表层温度以及环境温度、相对温度、风速等参数,并制定有关措施,如设遮阳棚、预设循环冷却水等。严格控制混凝土的内外温差满足要设遮阳棚、预设循环冷却水等。严格控制混凝土的内外温差满足要求。8)拆模后,应及时喷涂混凝土养护剂或覆盖洒水,养护时间不少于14 d。
7混凝土的拆模
1)当采用预埋橡胶棒时,根据前期几榀梁实际试件强度证实,达到1.2 MPa～2.0 MPa之间时,可以抽拔橡胶棒。如果抽拔橡胶棒过早,容易造成塌孔;如果抽拔橡胶棒过晚,则橡胶棒容易造成断裂。所以此龄期强度应严格控制。2)一般情况下,结构或构件芯部混凝土与表层混凝土之间的温差、表层混凝土与环境之间的温差大于20℃(截面较为复杂时,温差大于15℃)时不宜拆模。大风或气温急剧变化时不宜拆模。在寒冷季节,若环境温度低于0℃时不宜拆模。在炎热和大风干燥季节,应采取逐段拆模、边拆边盖的拆模工艺。3)C50预制箱梁混凝土的端模拆除在混凝土的强度达到50%时可以进行;内模的拆除在混凝土强度达到60%时可以进行;预张拉在混凝土强度达到60%时可进行;初张拉在混凝土强度达到43.5 MPa时可以进行;终张拉在混凝土强度达到53.5 MPa时可以进行。4)拆模后,应对混凝土进行及时养护,时间不少于14 d。5)拆模后的混凝土结构应在混凝土达到100%设计强度后,方可承受全部设计荷载。
8结语
预制32 m箱梁的混凝土施工标准高、难度大,而且混凝土施工质量的好坏起决定性作用,不仅直接影响到外观,还影响到内在的质量。在现场施工生产中,我们将依托现行的设计、施工技术规范及检验评定标准,对箱梁混凝土的施工进行不断的探索、优化和总结,确保我们韶关制梁场生产出优质的成品箱梁。
摘要：通过对32 m后张法预应力混凝土简支箱梁的混凝土施工,结合现场的实际情况,阐述了箱梁混凝土浇筑过程的质量控制,为今后耐久性混凝土箱梁的施工积累了经验。
关键词：混凝土,箱梁,施工,质量控制
参考文献
[1]铁建设(2005)160号,客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准[S].
[2]TB 10002.3-2005,J462-2005,铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范[S].
[3]铁建设(2005)160号,铁路混凝土工程施工质量验收补充标准[S].
后张法混凝土箱梁 第8篇
1 后张法张拉施工工艺简述
1.1 后张法预制预应力混凝土梁施工工艺流程
施工放样→台座制作→钢筋制作及安装→埋放波纹管→立侧、端模→钢筋检验及验模→浇筑底板、腹板混凝土→安装内模→浇筑顶板混凝土→混凝土养生及拆内、侧模→清孔及穿预应力筋→预应力张拉→孔道压浆、封锚→验收→移梁存放→吊装就位。
1.2 后张法预制预应力混凝土梁张拉施工工艺
1)预应力混凝土梁钢筋采用在现场制作成型,现场绑扎安装施工。2)在安装并调好底模及侧模后,沿底模纵向安放高强度塑料垫块,开始底板和腹板普通钢筋绑扎及预应力管道的预设,然后安装内模,再绑扎顶板钢筋及预应力管道。预应力管道的位置按设计要求严格按图纸坐标准确布设,并采用每隔50 cm～100 cm一道8 mm～10 mm的“井”字形定位筋进行固定,接头要平顺,外用胶布缠牢。同时将锚垫板牢固的安装在模板上,并与孔道对中,与孔道端部垂直,不得错位。3)预应力筋穿束前对孔道进行清理,预应力筋在浇筑混凝土之后穿入管道,穿入采用将一根钢束中的全部钢绞线编束后整体装入管道中。浇筑混凝土前,对压浆孔进行封堵,防止浇筑混凝土时漏浆堵孔。4)预制预应力混凝土梁管道成孔,预应力锚具及张拉设备根据设计规范选定配套,并对千斤顶进行标定、校正,以保证张拉质量。当梁体混凝土强度达到设计规定强度后且养生时间不少于7 d方可进行张拉。纵向预应力采用两端张拉,所有张拉均按张拉力和伸长量双控,实测引伸量与计算值误差控制在规范要求范围以内,一般在6%以内,否则应暂停张拉,待查明原因并采取措施予以调整后,方可继续张拉;纵向张拉顺序严格按照设计图纸要求进行。同时张拉过程中及时作好记录。5)张拉程序:0→初应力(0.1σcon)→ 1.0σcon(持荷2 min锚固,需要超张拉时张拉至1.03σcon)。6)张拉完毕后进行孔道压浆和封锚。
2 后张法预应力材料的质量控制
1)进到现场的材料要妥善保管,要有防雨、防潮措施。2)波纹管在运、安放过程中,减少或防止外力作用。3)加强对波纹管的保护,减少对其损伤。在普通钢筋骨架成型后再铺设波纹管,用振捣棒振捣混凝土时,要避开波纹管,波纹管接头。管道接头在套管内要对口、居中,两端的环向缝隙用胶带封闭严密。
3 预应力张拉设备选择
1)施加预应力前应对张拉设备进行核查。施加预应力所用的机具设备以及仪表应由专人使用和管理,并应定期维护和校验。千斤顶及其配套的油汞、油压表一起进行校验。校验仪器必须送经主管部门授权的法定计量技术机构进行,可采用压力试验机、标准测力计或传感器等,一般采用长柱压力试验机的方法。张拉力与压力表之间的关系曲线通过校验得出,曲线相关系数必须满足规范要求。2)张拉机具设备应与锚具配套使用,并应在进场时进行检查和校验,当千斤顶使用超过6个月或200次或在使用过程中出现不正常现象或检修以后应重新校验。
4 预应力筋的加工与安装质量控制
1)预应力筋下料时应注意:钢绞线的切断,宜采用切断机或砂轮锯,不得采用电弧切割。下料应根据施工部位的先后顺序进行。所下料要及时编号,编号用胶带贴于材料两端,当每束下料满足数量时,需用细铁丝分段绑扎,以备吊装,下料长度应通过计算确定,计算时应考虑结构的孔道长度或台座长度、锚夹具厚度、千斤顶长度、焊接接头或墩头预留量、冷拉伸长值、弹性回缩值、张拉伸长值和外露长度等因素。2)预应力筋要有出厂质量标准书,按规范要求认真进行检验与试验,抗拉强度、伸长率和松弛度均应满足设计及规范要求。3)预应力筋治锈防锈,对于轻微浮锈,除锈后可直接使用;严重锈蚀者,不许用于工程中。4)对于钢丝束、钢绞线相互扭结或各丝、各股预应力筋受力不均匀,摩阻力值增大,易发生断丝、滑丝。编束时,严格按工艺规程要求进行分丝、梳丝、理顺排列顺序,并分段绑扎牢固。5)锚具、夹具质量经送检外委,进行外观检查、硬度检验、静载锚固性能试验等合格后方可使用。
5 混凝土浇筑质量控制
1)混凝土浇筑必须一次连续浇筑,由于钢筋及预应力管道纵横交错,必须按先浇筑底板和腹板,然后浇筑顶板的顺序施工;对于用插入式振动器的施工,要准备各种类型的振动器,以便根据钢筋或管道间距的大小配合使用,有时辅助附着式振捣器或平板振捣器加强振捣。2)应随时注意检查支座模板、端部锚固板、制孔器及预埋件的位置、数量等。3)浇筑混凝土时,应避免振动器碰撞预应力钢材管道、预埋件、模板,以保证其位置和尺寸符合要求。4)预应力锚垫板后钢筋分布较密,必须充分振捣并注意混凝土粗骨料粒径。对振捣棒不能达到效果的应用钢筋利用人工进行捣实。5)保证预留孔道位置的精确,梁内预埋件位置的准确,压浆孔的防漏浆措施,出气孔的安装等前期工作必须按要求完成。6)混凝土浇筑完成并初凝后,应立即开始养护,覆盖土工布洒水湿润养护至少7 d。
6 后张法张拉工艺质量控制要点
1)预应力后张法前的准备工作:对预应力筋施加预应力之前,应对构件进行检验,外观尺寸应符合质量标准要求。张拉时,构件混凝土强度应符合设计要求。钢筋穿束前,螺丝端杆的丝扣部分应用水泥袋纸等包缠2层～3层,并用细铁丝扎牢;钢丝束、钢绞线束、钢筋束等穿束前,将一端找齐平,顺序编号。穿束前应检查锚垫板和孔道,锚垫板应位置准确,孔道内应畅通、无水和其他杂物;对于较长束,应套上穿束器,由引线及牵引设备从另一端拉出。对于夹片式锚具,上好的夹片应齐平,在张拉前用钢管捣实。预应力筋的张拉顺序应采取分批、分段对称张拉。2)当预应力筋施加应力完成,卸载千斤顶后,必须对其做详细检查,此时应注意检查如下几点:a.检查有无滑丝、断丝,若有滑丝、断丝,其数量不应超过总数量的1%,否则应对其进行更换后,重新张拉。b.检查夹片外露量。一般情况下,锚头与夹片为配套产品,夹片外露数量为1 mm～3 mm,当发现普遍存在夹片外露量大于3 mm时,可认为锚具不配套或不标准,应退货或换货。
7 管道压浆及封锚质量控制
孔道灌浆是后张法预应力混凝土梁施工的重要环节。必须注意灌浆用水泥标号应符合设计或规范要求,水泥浆水灰比例控制在0.3～0.35之间,压浆温度应在5 ℃～35 ℃之间,灌浆前用压力水冲洗孔道,压力宜控制在0.3 MPa～0.5 MPa。灌浆顺序应先下后上,直线孔道灌浆可以从构件一端到另一端,曲线孔道应从最低点开始向两端进行,在最高点设排气管。压浆用的灰浆采用普通硅酸盐水泥内加微量减水剂或专用的压浆剂。压浆时用0.5 MPa～0.7 MPa的压力,连续注入浆液,水泥浆灌满管道时,塞住前排气孔,再进行补浆,使管道内浆液密实,并让出口处冒出废浆,直至与压注的浆液稠度相同时停止。然后应将所有出浆口和孔眼封闭,压浆端的水泥浆压力升至0.7 MPa时最少维持10 s。每条孔道应一次灌成,中途不应停顿,否则应将已压的水泥浆冲洗干净,从头开始灌浆。
8 结语
首先通过严格控制预应力原材料进场关,采用信誉好、质量好的厂家,经检验符合设计及规范要求的合格产品;其次对张拉设备进行认真的校验标定,确保数据的准确可靠;最后对预应力筋的加工布置、混凝土浇筑、张拉工艺、压浆封锚等施工关键性控制技术要点严格控制,确保后张法预应力混凝土连续箱梁施工质量。
摘要：针对预应力混凝土连续箱梁后张法施工技术进行了总结,介绍了预应力材料、张拉设备、预应力筋加工布置、混凝土浇筑、张拉工艺、压浆封锚等施工关键性控制技术,以确保后张法预应力混凝土连续箱梁施工质量。
关键词：后张法,施工工艺,监控要点
参考文献
[1]JTG 041-2000,公路桥涵施工技术规范[S].
[2]JTG D62-2004,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].
[3]张雷.20 m后张法预应力箱梁预制施工技术[J].山西建筑,2008,34(12):165-166.
后张法混凝土箱梁 第9篇
高速铁路运营速度快、对线路的平顺度要求高, 箱梁由于具有良好的刚度和整体性, 成为该类铁路桥梁最常用的结构, 我国正在建设中的京沪高速铁路中的主力梁型为预应力混凝土简支箱梁, 其常用跨度为20m、24m和32m[1];单、双线预应力混凝土简支箱梁大量采用的施工方法为预制吊装法施工, 个别工点采用桥位现浇等其它方法施工, 预制预应力混凝土箱梁均采用后张法工艺。
先张梁与后张梁相比, 虽然增加了预制场张拉台座的工作量, 却可以省去穿束、压浆工艺, 更为重要的是, 它完全避免了后张法中可能出现的压浆不密实、影响结构耐久性的缺点。
先张法在我国桥梁中也是常用的施工工艺, 预应力束为直线布置, 采用了绝缘技术使预应力效应与外荷载效应吻合, 这一工艺使先张构件的应用范围受到局限, 主要用于在小跨度T梁结构。国外的高速铁路预制预应力混凝土箱梁成功地采用了先张工艺, 而我国尚为空白。本文结合京沪高速铁路设计, 对先张法预应力混凝土简支箱梁的结构设计、受力性能进行分析, 重点进行先、后张预应力箱梁的对比分析, 为设计提供依据。
2 结构设计
本文以24m预应力混凝土先、后张双线箱梁作为分析对象, 先张梁和后张梁采用完全相同的结构外形尺寸和混凝土强度等级。
箱梁为单箱单室变截面等高结构, 梁全长24.6m, 计算跨度23.3m, 腹板坡度15/100, 腹板厚度在距支座1.45m往跨中方向的1.5m范围内从85cm线性变化为50cm, 底板厚度则在距支座1.45m往跨中方向的4m范围内从70cm线性变化为30cm, 在梁端设置了横隔板, 截面尺寸参见图1。
先、后张梁均设计为单向全预应力结构, 预应力筋均为7φ5钢绞线, 标准型强度级别fpk=1860MPa。先张梁单根7φ5布置, 合计183根, 放张控制应力为1200MPa, 为适应内力需要, 采用直线+折线的布筋方式, 不采用绝缘技术, 具体布置见图2;后张梁采用7-7φ5和8-7φ5成束布置, 合计192根7φ5钢绞线, 7-7φ5和8-7φ5力筋的张拉控制应力分别为0.682fpk和0.667fpk, 群锚体系、曲线配筋布置见图3。
3 计算模型
箱梁的静力特征与截面形式、横隔板设置、约束条件、荷载作用位置和荷载类型等因素有关, 是一个复杂的空间问题。经典的薄壁结构力学[2]是通过建立微分方程求解, 其求解过程是非常繁琐的, 且实际问题的边界条件难以用薄壁结构中的常规边界条件来描述;初等梁理论和平面梁元法[3]难以反映出薄壁箱梁的空间受力特征。本文采用块体有限单元法进行分析。
3.1 划分单元
先、后张梁结构尺寸完全相同, 有限元分析中采用完全相同的网格密度。常规节段纵向取为0.4m, 局部进行加密, 全梁划分为6688个单元, 10112个节点。跨中截面分块如图4。
3.2 边界条件及计算参数
对梁段进行分析时, 在梁的两端支座位置处增设若干钢结构块体单元用以扩散支座反力, 避免应力集中。约束按简支梁的实际支座布置情况设置。混凝土强度等级为C50, 材料特性, 混凝土和钢材的弹性模量E分别为:3.55104MPa和1.95105MPa, 泊松比γ分别为:0.2和0.3, 剪切模量G:0.43E。
3.3 活载和预应力荷载处理
活载采用人工面荷载加载, 考虑了分布宽度效应;预应力采用等代荷载法, 其中后张梁的预应力的损失和有效预应力采用SB软件 (中南大学编制) 计算, 先张梁的预应力计算严格按照桥梁规范方法手工计算, 并考虑了如下两种模式: (1) 不计梁端部预应力传递长度的影响, 即预应力钢筋端部的预应力不为0, 下文称该模型为“先张*”; (2) 依据铁路桥规TB10002.3-99第6.3.8条规定, 考虑梁端部预应力传递长度的影响, 下文称该模型为“先张梁”, 预应力传递长度按桥规规定取值为80d=120cm。有效预应力在传递长度范围内预应力线性变化。
4 纵向正应力、剪力滞与有效计算宽度
箱梁受力时, 由于剪力滞效应将导致顶、底板正应力分布不均匀, 工程中引入“剪力滞系数”反映剪力滞效应的大小, 引入“板的有效计算宽度”修正计算结果。
先张梁在自重、预应力、二恒和活载作用下的正截面正应力分布有限元分析结果列于图5。图中以拉应力为正, 压应力为负 (下同) 。从图中数据可知, 先张梁在各种荷载作用下, 截面纵向正应力分布不均匀, 表现出明显的剪力滞效应;对上述各种荷载效应进行组合, 箱梁总的正应力水平处于受压状态, 只在支点附近出现较小的拉应力。
剪力滞效应不仅与结构形式有关, 而且与荷载类型、作用点和大小有关, 考虑到本文研究先、后张梁除预应力及其效应不同外, 其它荷载产生的效应相同, 下面着重分析预应力效应。
图6给出了部分典型截面在预应力作用下有限元分析的正应力分布结果及其对比。
表1给出了各种结构典型断面的顶板剪力滞系数和板的计算宽度表, 剪力滞系数λ和计算宽度B分别按如下公式计算:
式中:
b板全宽;
бmax最大正应力;
t翼缘的厚度;
x沿跨长方向的坐标;
y沿横截面宽度方向的坐标。
由于预应力布置和工艺不同, 两种梁的预应力水平略有差异, 图6表明:在预应力作用下, 先、后张梁跨中顶、底板纵向应力的分布规律大体相似, 而支点截面由于锚固方式的不同而差异明显。
各种荷载作用下, 截面均出现明显的剪力滞现象效应 (参见表1) , 越靠近支点, 剪力滞越加显著, 用梁理论计算时, 必须进行修正;荷载形式不同, 剪力滞系数不同, 其规律为二恒和活载比自重剪力滞效应更为严重。预应力作用下, 先、后张梁跨中底板的应力分布较均匀 (参见图6c) , 可不考虑剪力滞效应, 而顶板都表现出明显的剪力滞效应, 跨中截面, 后张梁的剪力滞效应系数略小于先张梁的, 靠近支座附近, 后张梁的剪力滞效应则明显高于先张梁。
仿照现行铁路桥规TB10002.3-99关于T梁板的计算宽度=b+2c+12hf′计算该箱梁, 则箱梁顶板计算宽度为箱梁全宽, 明显大于表1中的计算宽度, 偏于不安全。
5 横向应力
图7为自重+预应力+二恒+单线对称布载工况下的横向应力图, 从图中可知, 对于跨中截面, 由于各种梁型纵向正应力总体水平差异不大、且横向受力均为钢筋混凝土结构, 先、后张梁的横向应力大小及其分布基本相同。对于支点截面, 先、后张梁约有差异, 但总的差异不大。
从数值分析 (参见图8) , 先、后张梁顶板最大横向拉应力出现在跨中腹板顶部约2.0m宽范围内, 变化规律相似, 最大横向应力分别为:后张梁1.855MPa, 先张梁1.863MPa;说明先张梁与后张梁的结构横向拉应力水平是相当的。
6 翘曲、畸变与偏载效应
箱梁在对称荷载作用下不产生翘曲、畸变效应, 正、横向应力对称分布。当箱梁作用有单线荷载时, 将产生扭转、畸变, 伴随发生翘曲, 应力明显不对称, 表2为各箱梁在自重+预应力+二恒+单线对称布载时的翘曲系数 (4角点最大应力与平均应力之比) , 图7和表2的结果均表明, 先、后张梁的畸变、翘曲效应差异不大, 这与其畸变和翘曲刚度相同基本相符。
7 挠度与刚度分析
先、后张结构具有相同的刚度, 静活载挠度均为-3.326mm, 挠跨比均为1/7006, 最大扭转角为0.1466‰;先、后张梁具有良好的抗弯、抗扭刚度。
但由于预应力不同, 结构在预应力作用下的上拱度及徐变上拱度则有较大区别 (表3) , 考虑徐变后的变形△c= (1+φ) δ, 其中φ为徐变终极系数, 取2.0, δ为自重+二恒+PC的挠度, 结果表明, 先张梁在同等的条件下的上拱度比后张梁为大, 但使用中可以采用技术措施控制后期徐变挠度。使其满足使用要求。
8 端部局部效应
由于工艺上的区别, 先、后张梁尽管跨中区域的预应力水平相差不大, 但端部应力存在较大的区别:正应力分布参见图6, 后张法大部分锚固在腹板上, 端部底板少, 而先张法的直索均直接锚固在底板上, 应力分布与计算模式有很大关系, 即是否考虑预应力的传递长度对此有较大影响, 依据规范要求应按考虑传递长度的方式计算, 本文不计传递长度时的计算结果亦符合规范要求。
需要注意的是, 由于局部效应, 端部处于复杂的受力状态, 端部截面上将出现大于其它部位的最大横向拉应力, 在支点到端部约0.45m范围内的下方一侧梗胁角隅处小部分区域内, 先张梁 (计传递长度) 最大值达3.8MPa, 而后张梁最大值为1.7MPa。
9 结论与建议
本文基于相同的结构尺寸对先、后张梁的受力、变形特征进行分析对比, 综上所述, 可得出如下结论:
⑴先张梁与后张梁尽管工艺不同, 只要预应力度基本相同, 两者内力、变形特性基本相近, 均是可行的。
⑵两种结构在受力特性方面较大的差异体现在预应力产生的剪力滞效应和端部效应上, 本文提供受力特征规律、剪力滞系数和计算宽度等数据可供设计参考;而横向受力、畸变、翘曲等其它力学特性, 基本相同。
⑶是否考虑“传递长度”, 结果对先张梁的受力状态有较大影响, 为安全计, 应对两种模式进行计算。
⑷虽然采用直线+折线配筋的先张梁需要专门张拉台座和特殊设备, 增加制梁复杂性和技术难度, 但是, 省去了后张法的穿索、灌浆工艺, 同时避免了出现堵孔、压浆不密实等质量问题, 本文结构还表明:先张梁还可省去锚具并节省预应力筋用量。
当采用工厂批量生产时, 先张法预应力混凝土箱梁结构是具有较好的应用前景的。
摘要：本文结合我国高速铁路建设实例, 通过对24m跨度先、后张梁进行有限元分析, 得出其应力、刚度、剪力滞后、畸变、翘曲、局部效应等力学性能结果。通过两种梁型的对比, 论证了先张法预应力混凝土箱梁在高速铁路中应用的可行性, 并用于指导设计。
关键词：预应力混凝土,简支箱梁,先张法,后张法
参考文献
[1]盛黎明, 陈良江.秦沈客运专线常用跨度简支梁设计与施工[J].铁道标准设计, 2000, 21 (9) :p4-7。
[2]包世华.周坚.薄壁杆件结构力学[M].北京:中国建筑工业出版社.1989
[3]郭金琼.箱形梁设计理论[M].北京:人民交通出版社, 1989
后张法混凝土箱梁 第10篇
1.1 模板工程
箱梁混凝土入模时, 模板温度不低于5℃;在浇筑混凝土之前, 用蒸汽将暖棚加温, 温度升高不低于5℃, 在暖棚内挂置温度计及时测量温度, 使得模板整体升温。
1.2 钢筋工程
为保证钢筋焊接质量, 对焊时应采取保温措施, 其环境气温最低不得低于0℃。具体控制措施为:冬季搭设暖棚, 使焊接工作在暖棚中进行。
1.3 冬季搅拌混凝土前, 需先经过热工计算, 并经试拌确定水和骨料需要预热的温度, 以满足混凝土最低入模温度 (不宜小于5℃) 要求。采用加热水的预热方法调整拌和物温度, 但水的加热温度不得高于80℃。
1.4 炎热季节搅拌混凝土时, 采取在骨料堆场搭设遮阳棚、采用低温水搅拌混凝土等措施降低混凝土拌和物的温度, 且尽可能在傍晚和晚上搅拌混凝土, 保证混凝土的入模温度不高于30℃。
1.5 采用悬挂温度计控制蒸汽养护棚内温度。蓬外设一测温点, 观察环境温度。预制梁混凝土灌注时, 模板温度控制在5~35℃。根据工地条件, 可采取热电偶、热敏电阻等预埋式温度计检测混凝土的温度, 测温计不应受外界气温的影响, 并应在测温孔内至少留置3min。在结构偶角、突出、迎风和细薄部位应均匀留置测温孔, 孔深可根据养护方法及结构尺寸确定。测温孔应编号并制图。
1.6 孔道压浆必须保证箱梁在暖蓬内加热到允许压浆的温度下进行, 压浆过程中和压浆后48h内箱梁在暖蓬内的温度不得低于5℃。暖棚内采用悬挂式温度计测量温度, 并派专职值班人员对温度进行观测记录, 达到实时观测温度, 用以控制温度。
1.7 箱梁冬季的养护采用蒸汽养护和自然养护结合, 箱梁蒸汽养护的四个阶段温度具体控制措施:
(1) 混凝土灌注完毕采用养护罩封闭梁体, 并输入蒸汽控制梁体周围的湿度和温度。蒸汽养护分静停、升温、恒温、降温四个阶段分别控制温度。
(2) 蒸养参数:静停阶段:混凝土浇注完毕后, 立即采用塑料薄膜进行覆盖, 并将蒸养棚架吊装就位。棚内利用悬挂式温度计观测温度保持在10-15℃, 如在环境温度低于10℃时可通少量蒸汽使棚内温度达到10-15℃。浇筑完4h后升温, 严格控制养生期间的时间和温度。如实测定并填写记录。升温阶段:升温速率控制在10℃/h, 整个阶段持续3-4小时使棚内环境温度达到在35-45℃。恒温阶段:保持环境温度控制在35-45℃并持续20-32小时。恒温阶段棚内应保持90%-100%的相对湿度, 采用悬挂式湿度计测量棚内湿度。期间蒸汽温度用悬挂式温度计检测不宜超过45℃, 混凝土芯部温度选用埋入式温度计监测不宜超过60℃, 个别最大不得超过65℃。降温阶段:整个降温阶段控制在4-5个小时, 降温速率控制在10℃/h左右。当降温至梁体温度与环境温度之差不超过15℃时, 撤除养护罩。养护罩撤除应从中间向两端进行, 撤除时应注意梁体温度变化情况, 随时观测温度计温度, 做好监测记录工作。箱梁的内室降温较慢, 可适当采取通风措施。
(3) 蒸汽养护定时测温度, 并作好记录。热偶式温度感应片布置在内箱跨中、1/4截面和靠梁端1-2m处以及侧模外。整个养护过程由专人测温, 分别对养护棚内和环境温度进行监控。恒温时每30min测一次温度, 升、降温时每30min测一次, 防止混凝土裂纹产生。
1.8 蒸汽养生结束后立即进入自然养护
(1) 当采用自然养生时, 梁体表面采用上铺土工布或麻袋覆盖, 并上铺一层塑料薄膜, 梁体洒水次数应以能保持混凝土表面充分潮湿为度。当环境相对湿度小于60%, 自然养护不应少于28d;相对湿度在60%不应少于14d。在任意养护时间, 淋注于混凝土表面的养护水温度与混凝土表面温度差值不得大于15℃。
(2) 浇水部位包括梁体侧面、端面、箱内。
(3) 12小时浇水次数:以正午温度进行控制, 正午温度:10℃-5次、15℃-6次、20℃-7次、25℃-8次, 并做好养生记录。
(4) 当平均气温低于5℃时, 采取保温措施;禁止对混凝土表面洒水。
2 结束语
针对箱梁各施工工序对温度的有效控制, 梁体的外观质量得到了很大的提高, 确保了施工工期, 起到了良好的效果, 为以后施工类似工程起到良好的指导作用。
参考文献
[1]TZ210-2005铁路混凝土工程施工技术指南[S].
[2]客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件[S].
[3]客运专线高性能混凝土暂行技术条件[S].
后张法混凝土箱梁 第11篇
关键词：后张法预应力；压浆；不密实；防治措施
中图分类号：TU7文献标识码：A文章编号：1007-3973(2010)010-012-02
1、引言
后张法预应力梁，即先预制梁体。后张法预应力混凝土预制粱在大跨度的桥梁中应用广泛，其结构多为T型梁或箱型。后张法预应力梁孔道压浆是否密实，直接关系到预应力梁中的预应力永久存在的稳定性与耐久性。据相关资料介绍，压浆不密实是导致现实中采用预应力梁的各种桥梁垮塌的主要原因之一。那么可以看出，工程中，后张法预应力梁孔道压浆的密实与否，直接影响和决定了采用此方法的预应力梁质量的控制好坏，所以，确实是一个值得探讨的问题。
2、概述
在混凝土工作时会伴随着裂缝的产生，因为裂缝的产生，会使得结构构件的刚度降低等一系列不利因素。但是倘若一味的去满足裂缝的要求，就必定需要增加钢筋的使用量和加大构件的截面尺寸大小，也就会使得整体自重以及用钢量过大。为了避免这种情况的发生，充分利用好钢筋和混凝土的性能，工程中预先对受拉区混凝土处施加一定的压应力，在工作时能够对由于荷载产生的拉应力进行抵消，而使混凝土能避免开裂，这也就是预应力混凝土的概念。张拉方法可以分为先张与后张，本文则重点论述后张法。所谓后张法[post-ten-sioning method]总的来说就是指：先浇注混凝土构件，待混凝土过了其养生期而结硬，此后用预应力筋在混凝土中张拉固定，再压浆成型制得预应力混凝土。下面通过对后张法的施工工艺、具体分类以及自身特点进行一一论述。
2.1后张法的施工工艺以及有无黏结情况分类
先制作好预留预应力筋摆放孔道的混凝土构件，在混凝土满足其养生时期(一般是28天)后，混凝土已经达到某规定的强度，此时穿入预应力筋于孔道中，安装好锚具和各相关部件，进行张拉，等到张拉到一定的拉力之后，利用锚具固定，使混凝土能够获得一定的压应力。最后在混凝土与钢筋之间注入水泥砂浆，此过程即为压浆，使预应力筋与混凝土构件形成整体，此种也称之为有黏结的预应力混凝土。
还有一种叫做无黏结预应力混凝土，它不同于有黏结的情况，它的施工和普通混凝土没有什么差别，不用预留孔道，直接将钢筋放入设计的位置，在钢筋外表面包上一层套管或者塑料纸，直接浇注混凝土养护成型，最后再张拉锚固即可。
两种各有各得特点：有黏结的由于粘结力的作用会使得混凝土的压应力降低，工程中应该尽量减少这种黏结，但是这种方法简便许多，生产效率高，比较适合在现场施工；而无黏结的可以使预应力混凝土不受到粘结力的影响，有效的预压应力明显高于有黏结的，降低了造价，提高质量，比较适合大跨度的情况。
2.2相比普通钢筋混凝土，后张法预应力混凝土的特点
2.2.1优点方面
(1)大大的提高了构件的刚度与抗裂性能。通过预先施加压应力后，使得构件在外部荷载的作用下减缓出现缝隙或者不出现缝隙，使其使用功能得到有效的改善。不会出现脆性断裂和超出正常使用极限状态，增加了结构的耐久性能。
(2)可以减少材料的使用量，降低自身重量。如果采用后张法张拉，那么其结构就必须采用高强度材料，同样的强度要求，采用了高强度的材料会降低材料的使用量也就节省了钢材的使用，降低了结构的自重，在诸多工程，例如大跨径桥梁，它们的自重需求很大，采用了预应力混凝土就会有明显的优越性。
(3)能够减小竖向剪力，提高抗剪性能。在结构梁体中，常常需要一些曲线状钢筋布置，此种钢筋可以使梁体在支座附近的竖向剪力减小，这样也可以减小梁腹板的尺寸大小达到减小腹板厚度、减轻自重的目的。
(4)可以提高构件稳定性，增加质量安全可靠性。现实中常常会运用到柱状混凝土结构构件，譬如桥墩，墙柱。当这些受压构件长细比过大超过某一限度时，在外部荷载力作用时有可能发生失稳破坏。但是对钢筋混凝土柱状结构预先施加压力，使得钢筋拉得很紧，不容易被压弯，稳定性得到很大的提高，为使用的安全性提供了有力的保障。
(5)提高耐疲劳性能。由于预应力钢筋受到了大力的张拉，在钢筋需要收缩或再张拉变得不容易，一定程度上保证了稳定，提高了构件长时间的耐疲劳性能，尤其在大型的桥梁工程中更加体现此功用。
2.2.2缺点方面
(1)相比普通混凝土，其施工工艺较复杂，在施工过程中，对施工质量要求很高，在施工期间必须要有专业的施工队伍。
(2)要增加很多专门的施工设备，如张拉工具、压浆设备、锚固器材等。耗费很多人力财力。
(3)成本较大，工程费用过大。由于开始工作花费巨大，对于一些小型的工程不适合采用此种方法，也就有了一定的局限性。
3、后张法预应力混凝土孔道压浆的作用
3.1排除孔道內的气体和水
预应力混凝土预留孔道径大于预应力筋的直径，只有压浆的时候才会填充空隙，从而排除了内部的水分和气体。
3.2保护预应力筋不锈蚀
在拉压预应力筋时，会有空隙，当压浆时会把空隙填充，也就避免了预应力筋受到气体和水分影响而锈蚀。
3.3增强梁体内的密实程度。
在预留孔道插入预应力钢筋进行锚固后，仍然会有一定得空隙存在，空隙会产生各种的危害，当压浆后，这部分空隙被填充，增加了密实程度使钢筋与混凝土形成一个整体。
3.4减轻锚具的作用负担
孔道压入浆体后，钢筋与混凝土形成了整体，由于黏结力的存在，也就不用锚具单单作用，减轻了锚具的作用负担。
4、产生孔道压浆不密实的原因
4.1工程设计方面
(1)在制作拉筋孔道时，由于工程及受力的要求，经常需要制作成曲线形状，在一些曲线长或者曲折多的地方会出现在折弯处有堵塞现象，使得水泥砂浆不容易压入充实。
(2)在制作混凝土时，质量没有得到很好的保证，就会使得在孔道内壁过于粗糙，粗糙的孔道内壁摩阻太大，压浆时，浆液不能很深入、很彻底的充满。
4.2施工工艺方面
(1)施工中孔道质量不好，可能出现孔道直径粗细不均或有偏孔、颈缩孔现象，预应力筋只能勉强插入，水泥浆液难以压入，难免有不密实的情况出现。
(2)孔道内有串孔现象，内部有漏、并且外部封锚不是很严实，不能保持持久的预压应力。
(3)梁体中的排气孔设置不当，尤其是连续梁，形成排气孔之间不连通，尤其是在一些曲线孔道段，特别容易形成空气无法排除而滞留之中阻止浆液的进入而形成一些空洞。
(4)在施工之前，对预应力筋进行编束、扎捆时不是很合理使得孔道不畅，而形成网状堵塞，在压浆时出现不密实的问题。
(5)在配置混凝土时，由于水灰比配的偏大时，不但使得混
凝土强度降低，而且会增大泌水率，由于蒸发或水被吸收，原来被水占的空间形成了空洞，同样就产成了压浆不严实问题。
(6)也有可能是外加剂使用不当，如膨胀剂。当膨胀剂用量过少，膨胀效果不明显，而形成压浆发生不密实现象。
5、孔道压浆不密实的防治措施
欲实施孔道压浆不密实的措施就要针对造成压浆不密实的每一条原因，对每一条原因都考虑出适当的方法，一一对应、对症下药、正确处理。除此之外，还需重点介绍一下影响压浆质量好坏的各个重要因素：
5.1优选配合比
在各种实验及工程实践中可知，水泥砂浆的配合比是否恰当严重决定了压浆质量的好坏，所以优化好配合比，不仅能够保证足够的强度，还能有效地改善泌水率和膨胀系数的大小。在众多的现实工程施工中，经过配合比的优化比选，取得各种比较有效的作用。
5.2谨慎使用膨胀剂
膨胀剂是加在水泥浆中的，在水泥砂浆凝固过程中，水泥与膨胀剂发生化学反应，产生气体，这样气体就会使得水泥体积发生膨胀，也就有可能影响了压浆的质量。为了避免这种情况，故工程中多采用发气铝粉作为膨胀剂。
5.3适当提高压浆稳压持荷的压力
一般情况下，在压浆过程中，压力保持在0.4Mpa-0.6Mpa之间，稳压持荷的时间保持大于或等于5分钟，稳压压力保持在0.6Mpa-0.8Mpa之間。
5.4当出现压浆不是很密实的情况
常采用的方法是后期加压，在进行填充水泥砂浆补充密实。
6、结束语
近年来，工程中频频出现由于压浆不密实的情况而导致各种悲剧的发生已经让我们逐步认识到了孔道压浆密实的重要性。我想，只要一开始就在压浆质量的管理方面和预应力梁制作流程中加大控制力度，那么在压浆密实方面一定会取得较好的效果，也定能改变预应力混凝土梁的质量，提高桥梁等大型建筑在使用中的安全性。
参考文献：
[1]万墨林，韩继云，混凝土结构加固技术[M]，北京：中国建筑工业出版社。1995
[2]卓尚木，季直仓，卓昌志，钢筋混凝土结构事故分析与加固[M]，北京：中国建筑工业出版社，1997
[3]佟健民，后张法预应力施工控制[J]，山西建筑，2007
[4]李乔，混凝土结构设计原理[M]，北京：中国铁道出版社,2009
后张法混凝土箱梁 第12篇
湖南某高速公路路线总体呈东西走向, 按双向6车道时速100 km/h设计, 段内设有一座互通主线桥, 中心桩号K1+657.979, 跨径组合为:右幅430+430+430+530+530+430+530+530m共8联, 左幅430+430+530+530+430+430 m共6联;桥长1 080.0 m。上部结构采用预应力钢筋混凝土现浇连续箱梁, 梁高160 cm。箱梁桥宽为变宽, 箱室分别采用单箱4室、单箱7室不等, 下部结构采用柱式墩、肋式台, 基础为桩基础。本桥采用OVM15-19型预应力张拉锚固体系。箱梁预应力钢束采用标准抗拉强度为Rundefined=1 860 MPa的高强度低松弛钢绞线, 其性能符合ASTMA416-97 (270级) 标准, 公称直径15.24 mm, 公称面积140 mm2。
2 波纹管的定位、连接与钢绞线穿束
波纹管管道采用的定位钢筋加工成井字型, 纵向间距不大于1m;在曲线位置时适当加密, 为0.5 m, 使其牢固地置于模板内的设计位置, 并在浇筑混凝土期间不产生位移。且在曲线孔道位置的最高点开口设置排气管, 之后用胶带密封好。波纹管接头一般可用大一号同型波纹管作为接头, 接头的长度:管径为40 mm～65 mm时, 取200 mm;70 mm～85 mm时, 取250 mm;90 mm以上时, 取300 mm;波纹管接头处一定要将波纹管界面用小锤整平, 以防在穿束时引起波纹管翻卷致管道堵塞, 且用胶带密封好。
穿束前检查锚垫板和孔道的位置是否正确, 注浆孔和排气孔应满足施工要求, 孔道内应畅通, 无水份和杂物。穿束时将钢绞线理顺, 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。将钢束端头做圆锥状, 用氧焊焊牢, 切忌使用电焊焊接。表面要用砂轮修平滑, 以防刚束在波纹管接头处引起波纹管翻卷, 堵塞孔道。当用人工穿束比较困难时, 可将卷扬机的钢丝绳系在引绳上, 然后开启卷扬机配合人工将钢束徐徐拉进孔内。
浇筑混凝土前应检查波纹管是否有孔洞或变形, 且在与锚垫板接头处, 一定要用胶带堵塞好以防水泥浆渗进波纹管或锚孔内。浇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。在混凝土浇筑结束后终凝前, 梁、板两头用人工 (卷扬机) 反复抽拔每束钢绞线, 使每束钢绞线都处于自由状态, 外露的钢绞线口处用胶带密封, 以防止钢绞线锈蚀。
3 预应力伸长量的计算方法
预应力钢束理论伸长值△L (mm) 的计算
undefined (1)
式中:Pp预应力束的平均张拉力 (N)
L预应力钢筋长度 (mm)
Ap预应力束截面面积 (mm2)
Ep预应力束弹性模量 (N/mm2) , 采用委托试验报告的实测结果
预应力筋平均张拉力按照下面的公式计算
undefined (2)
式中:P预应力筋张拉端的张拉力 (kN)
x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, 设计图纸取值为0.001 5
u预应力筋与孔道壁的摩擦系数, 设计图纸取值为0.25
3.2 特殊情况下的计算
①当孔道为直线时, θ=0时, 简化为
undefined (3)
②当孔道为直线且无局部偏差的摩阻, Pp=P时, 简化为:
undefined (4)
3.3 预应力筋的张拉力P的计算
undefined (5)
式中:P预应力筋张拉端的张拉力 (kN) ;
6K预应力筋的平均张拉控制应力 (MPa) ;
Ap预应力束截面面积 (mm2) ;
n同时张拉时钢绞线的根数;
b超张拉系数, 不超张拉时为1.0。
3.4 实际伸长值的计算:
ΔL=ΔL1+ΔL2 (6)
式中:ΔL1从初应力至控制张拉应力间的实测伸长值 (cm) ;
ΔL2初应力时的推算伸长值 (cm) , 可采用相邻级的伸长度。
4 特殊情况下预应力筋伸长量计算与张拉应力损失分析
4.1 直线及纵断面曲线一般预应力筋伸长量计算分析
预应力筋的伸长量一般可按虎克定律进行计算, 在非直线段时一般情况下可采用总转角套用《桥规》附录给出的公式进行计算即可满足施工控制要求, 但当有特殊要求时应分段计算。由于《桥规》提出的θ值为从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和 (rad) , 在单端张拉及设计中对于转折较短的曲线段近似地标注成折线段时, 一些技术人员容易混淆正负角度及曲线角度的计算概念, 笔者认为可按图1及图2进行理解计算。从图中不难看出切线角A等于曲线替代后的转角B与转角C之和, 故在计算时可理解为θ值为从张拉端至计算截面孔道各部分的转角绝对值之和 (rad) 。
4.2 环向预应力筋伸长量计算分析
预应力筋按环形布设时孔道偏差和同束各钢绞线受力不均匀同时会影响钢束的伸长量。钢绞线根数较少时, 两者的影响较小, 当钢束只有一根钢绞线时, 两者对钢束伸长量几乎没有影响。预应力张拉时, 钢束在孔道的非直线部分产生较大的径向压力, 使得同束各钢绞线不断密实, 排列层次与位置发生重组, 各钢绞线间受力不均匀加大。导致伸长量阶段增量不相同的主要原因是同束各钢张的受力不均匀。且张拉力分级等量增加时, 伸长量的增量平均值亦不相等。大吨位小半径环向预应力束的伸长量实测值与传统计算值 (设计值) 相差较大, 最大可达53%。造成误差的主因是回转角度大, 在张拉过程中应考虑钢纹线自由长度不均匀和非弹性变形引起的附加伸长量后, 总伸长量计算值与实测值才接近。
4.3 空间曲线预应力筋伸长量计算
根据虎克定律等力学进行分析, 预应力筋的应力应按实际的转折角度进行计算, 故在平曲线梁体的空间曲线预应力筋伸长量计算除切线夹角之和改为空间转角之和 (式7) 外, 其余计算方法及取值与《桥规》相同。按相关工程实践验证, 该方法计算所得的理论伸长值能满足施工控制要求。空间转角之和计算参考公式
undefined (7)
式中:θiundefined第i段预应力筋的垂直面的转角 (rad) ;
θiundefined第i段预应力筋的平面的转角 (rad) 。
4.4 张拉应力损失的量测和估算
由于受施工因素、材料性能和环境条件等的影响, 预应力钢筋在张拉时所建立的张拉控制应力, 将会有所降低。为了使预应力筋中实际存余的有效预应力与设计值相符, 必须对张拉控制力和预应力损失进行准确的量测和估算。张拉应力损失的量测方法可参见《评标》“附录G-9预应力损失的测定”, 其内容主要包括锚圈口摩阻损失的测定及孔道摩阻损失的测定。在不具备测试条件时可参考 (式8) (该公式未考虑管道的反摩阻影响) 及式9计算, 有必要时增加计算温差损失 (式10) 、混凝土的弹性压缩损失 (式11) , 下列公式符号无说明者与《桥规》一致, 并可按相应表列数值进行取值计算, 本文因篇幅所限不再列述。
锚具变形损失:σ11=∑ΔLEp/L (8)
式中:ΔL锚具变形、预应力筋回缩和接缝压缩容许值 (mm) ;
孔道摩阻损失:σ12=σcon[1-e- (μθ+kx) ] (9)
温差损失:σ13=2 (t2-t1) (10)
式中:σ13由预应力钢筋与台座间的温度差造成的应力损失 (MPa) ;
t1混凝土加热养护时受拉钢筋的最高温度 (mm)
t2锚具变形、预应力筋回缩和接缝压缩容许值 (mm)
混凝土的弹性压缩损失:
σundefined=αEP (m-i) ΔσPC (11)
式中:σundefined第i批张拉钢筋的弹性压缩损失 (MPa) ;
αEP预应力钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值;
m分批张拉的批数;i已张拉的批数 (包括此次张拉批在内) 。
针对本桥预应力钢绞线均采用两端张拉, 并采用张拉应力与引伸量双控。实际伸长值与伸长值的差值控制在6%以内, 锚下控制应力为0.75Rundefined=1 395 MPa。
严格遵循图纸规定的张拉顺序进行张拉。根据图纸要求, 在实测力方体抗压强度不小于其设计标号的85%后, 进行腹板内纵向预应力张拉。
5 预应力的施加及锚固
5.1 预应力张拉施工
根据施工技术规范要求, 结合本桥实际情况, 张拉的施工工艺为:张拉程序为0→初应力 (0.1σK) →张拉吨位 (σK) (持荷2 in锚固) 。
根据构件的特点、预应力钢绞线及锚具的类型、张拉力大小等, 选择合适的张拉设备, 主要是选择张拉设备的吨位、压力表的规格等。将选用的张拉设备编号配套进行校检。油泵使用前往返运动几次, 排出系统空气, 加载油泵应有充足的液压油, 且严禁油泵吸空。
预应力施加前, 应对混凝土构件进行检验, 外观和尺寸应符合质量标准要求, 张拉时构件的混凝土强度不低于设计规定, 设计无规定时, 不应低于设计标准强度的75%。安装锚具前准备张拉时, 应将钢绞线表面粘着的泥沙、灰浆及浮锈用钢丝刷清除。在锚板锥孔内装上工具锚夹片, 锥孔内表面和夹片表面涂上约1mm厚的蜡质润滑剂, 以便张拉完毕后夹片能自动松开。
预应力钢绞线的张拉顺序应符合设计要求, 当设计未规定时可采用分批、分阶段对称张拉。当同一截面中有多束一端张拉的预应力筋时, 张拉端宜分别设置在构件的两端。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。
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, 千斤顶后不得站人, 防止锚具夹片弹出伤人。
5.2 张拉施工常见事故原因及分析
5.2.1 滑丝及原因分析
①可能在张拉时锚具锥孔与夹片之间有杂物。
②钢绞在线有油污、锚垫板喇叭口内有混凝土和其它杂物。
③锚固效率系数小于规范要求值。
④钢绞线可能有负公差及受力性能不符合设计要求。
⑤初应力小, 可能钢束中钢绞线受力不均, 引起钢绞线收缩变形。
⑥切割锚头钢绞线时留得太短, 夹片、锚具的硬度不够, 而产生变形。
⑦长束张拉、伸长量大、油顶行程小、多次张拉锚固引起钢束变形。
⑧回油过猛, 钢绞线粗细不一致。
5.2.2 滑丝处理措施
采用YG122千斤顶和卸荷座, 将卸荷座支承在锚具上, 用YG122千斤顶张拉滑丝钢绞线, 直至将夹片取出, 换上新夹片, 张拉至设计应力即可。如遇严重滑丝或在滑丝过程中钢绞丝受到严重的伤害, 则应将锚具上的所有钢绞丝全部卸荷, 找出原因并解决, 然后重新张拉 (具体见表1) 。
5.2.3 断丝及原因分析
①钢束在孔道内部弯曲, 没有做到孔道、孔圈、千斤顶三对中, 受力不均匀个别钢绞线应力集中。
②钢材材质不均匀或严重锈蚀, 钢绞线本身质量问题。
③油顶重复多次使用, 导致张拉力不准确, 油压表失灵。
5.2.4 断丝处理措施
注:①钢绞线断丝是指钢绞线内钢丝的断丝;②断丝包括滑丝失效的钢丝;③滑移是指张拉完毕锚固后部分钢丝或钢绞线向孔道内滑移的长度。
提高其它钢绞线的张拉控制应力作为补偿, 但不得超过0.8Rundefined (指钢绞线) ;换束, 张拉至设计应力值;对于反复张拉超过3次或张拉力超过钢绞线极限强度标准值 (Rundefined) , 则应整束更换钢绞线。
5.3 锚固
预应力筋在张拉控制应力达到稳定后方可锚固, 锚固完毕后端头多余的预应力筋, 严禁用电弧焊切割, 一般用砂轮机切割。锚固切割后的预应务筋外露长度不应小于30 mm, 并注意外露部分预应力筋的防锈措施, 一般用混凝土封锚。
6 孔道压浆
一般在张拉后24 h内进行张拉孔道内的压浆作业, 如情况特殊不能及时压浆, 应采取保护措施保证锚固装置及钢绞线不被锈蚀, 以防滑丝。
压浆是后张法预应力施工中的最后也是关键的一步, 压浆前对压浆机进行认真检查、标定、压浆使用活塞式压浆泵, 不得使用压缩空气。压浆前向管道内注压清水冲洗管道, 对于管道内可能发生的油污等, 可采用对预应力筋和管道无腐蚀作用的中性洗涤剂或皂液用水稀释后冲洗。
压浆时对于曲线管道和竖向孔道应从最低点的注浆孔压入, 并将最高点所有的排气孔依次开放和关闭。压浆顺序应先压下层孔道, 压浆时间视情况而定, 宜在40 min左右。压浆的压力大小宜控制在0.5 kPa～0.7 kPa, 为保证管道中压浆饱满, 关部出浆口后, 应保持不小于0.6 kPa的一个稳压期并持荷3 min。当孔道较长采用一次压浆时, 最大压力可控制在1.0 kPa。
压浆应缓慢、均匀地进行且不得中断, 水泥浆在使用前和压注过程中应连续搅拌。压浆过程中及压浆后的48 h内, 结构混凝土的温度不得低于5 ℃, 否则采取保温措施;当气温高于35 ℃时, 压浆宜在夜间进行。
7 结束语
综上所述, 后张法箱梁预应力施工一般根据设计要求及行业标准的规定进行施工控制, 根据《公路桥涵施工技术规范JTJ041-2000》 (以下简称《桥规》) 规定并结合施工经验, 笔者认为在预应力张拉施工质量控制工作主要在于加强张拉施工前控制、张拉施工过程控制、封锚压浆控制, 以确保预应力施工的质量。随着预应力混凝土、预应力筋及预应力张拉锚固体系性能的不断提高, 预应力混凝土结构及预应力施工工艺不断的完善和创新, 其施工技术必将得到更广泛的应用。
摘要：本文结合工程实例, 从波纹管的连接穿束、特殊情况下预应力伸长量计算与张拉预应力损失分析、张拉锚固、孔道压浆施工等方面详细分析阐述了大型钢筋混凝土连续箱梁桥梁工程后张法预应力施工技术及质量控制要点, 并进行了具体总结。
关键词：后张法,预应力,连续箱梁
参考文献
[1]TJ41-2000, 公路桥涵施工技术规范[S], 北京:人民交通出版社, 2000.
[2]JTGF-80/1-2004, 公路工程质量检验评定标准 (土建工程) [S], 北京:人民交通出版社, 2004.
