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1、24m 后张法单线箱梁现场预制工法 1 前言 XXX 客运专线是设计时速 160 公里以上的快速客运专线，其桥梁上部结构采用国际上先进的双线、 单线箱形梁型，横向、竖向均为普通钢筋混凝土结构，纵向为单向预应力结构。该梁型结构新颖，施工 工艺复杂，且自重大，运输困难，需现场预制。XX 市组建现场制梁场，科学管理，精心组织，结合我 公司 XX、XX 现场制梁经验，积极地借鉴国外箱梁施工的先进技术经验，研制出了国内首创半自动化 液压系统模板体系，并建立起一套较完善的施工工艺,经总结形成本工法。 2 工法特点 （1）砂、石料就地取材，成本较低； （2）在现场筹建预制场建场周期短，建场费用较低，降低了工
2、程造价； （3）模板采用整体行走式外模，半自动化液压系统内模，大大提高了箱梁施工的机械自动化程度， 提高了劳动生产效率，降低了工人的劳动强度，改善了工人的劳动条件。 （4）梁的预制工艺达到程序化、流水化、标准化作业，质量控制良好。 （5）采用液压水平千斤顶滑移梁存放，滑梁工作安全、迅速。 （6）采用自制吊重 160T、跨度 18 米龙门吊（仿苏万能杆件组拼）装梁，快速高效。 3 适用范围 一般地区的公路梁、铁路梁预制，最低气温不低于 5的季节内都可借鉴本工法。利用桥头路基或 桥头路基附近作预制场，建场的规模视铺架工期、流水化的作业要求而定。 4 材料和锚具性能 （1）水泥采用强度等级不低于 4
3、2.5Mpa 的普通硅酸盐（或硅酸盐）水泥，其技术质量标准应符合 GB175-99 规定，并按 TB10210-97 检验验收。进场水泥应附有产品合格检验单，并经检验确认合格后方 可使用；水泥从出厂到使用不得超过三个月，否则须经试验室重新鉴定标号后，视情况决定是否使用以 及使用范围。 （2）细骨料山 NF-2 型高效减水剂，掺量 0.6%，质量要求符合 GB8076-1997 的有关规定。 （4）拌和用水采用饮用水。 （5）非预应力钢筋应符合钢筋混凝土用热轧光圆钢筋 （GB13013-91）和钢筋混凝土用热轧 带肋钢筋 （GB1499-98）以及低碳钢热轧圆盘条 （GB701-97）的规定；2
4、0MnSi 钢筋碳含量应符合 要求；钢筋的闪光对焊连接按 200 个接头应符合 TB10210-97 的有关规定。其碱含量应符合 CECS53：93混凝土碱含量限制标准的要求，每立方米混凝土碱含量不得超过 3kg；当骨料为活性 时，应采用含碱量小于 0.6%的水泥；粗骨料的抗压强度与混凝土强度比应大于 2。 （3）外加剂采用平顶为一检验批抽样检验；钢筋应有出厂合格证，钢筋外观要求无裂纹、重皮、 锈坑、死弯及油污。 （6）预应力钢绞线采用标准型强度级别为 1860Mpa，公称直径为 15.24mm 高强度低松弛钢绞线， 其技术性能应符合预应力混凝土用钢绞线 （GB/T5224-1995）的规定；
5、钢绞线应有出厂合格证，试 验报告。钢绞线的弹性模量试验按每批号进行。 （7）锚具应符合预应力筋用锚具、夹具和连接器 （GB/T14370-93）的有关规定。 （8）配件应符合碳素结构钢 （GB700-88）的规定。 （9）桥面系防水层采用 TQF-I 型防水层其技术要求应符合 TB/T2965 要求；保护层采用 C40 级聚 丙烯纤维网混凝土，其技术要求、施工方法应符合专桥（01）8161 图纸要求。 5 施工工艺 XXX 线后张法预应力混凝土简支 24 米箱梁为国内首次设计施工，断面为单箱单室箱型断面，中部 空间较大、端部加厚而空间较小，内模的设计难度大;施工工序环节多，工艺复杂，技术难度高
6、，故合 理选择工艺流程和施工方法，完备检测手段，对产品质量、施工安全、生产进度和经济效益控制及混凝 土施工技术水平的提高至关重要。 5.1 施工工艺图（见图 1） 5.2 施工方法 5.2.1 钢筋加工安装 （1）钢筋调直：8mm 盘条采用电动传送平台正（反）牵引，到位后卷扬机单控冷拉调直，I 级 钢筋冷拉伸长率2%。 （2）钢筋连接：采用闪光对焊。 （3）钢筋切断：槽钢切口横加挡板，固定于台架上控制下料长度，切断机下料。 （4）钢筋弯曲：弯筋机弯制成型。采用操作平台大样图控制成型质量。 （5）定位网制作：50mm50 mm4 mm 焊制模具。8mm 钢筋电焊成型，严格控制成型尺寸， 保证焊接
7、牢固，确保张拉管道定位准确无误。 （6）主体钢筋骨架绑扎与安装： 主体钢筋在自制的绑扎台座（见图 2）上整体绑扎成型。台座基础高 340 mm，上部 100 mm 为 C10 混凝土，并预埋铁件以固定角钢及钢管；下部四周砖砌三七墙，中间为素填土夯实。 台座顶面横向每 2 米设横向角钢（75506）长 300mm，设通长纵向角钢（506）并按箍筋位 置开口以合页连接于固定角钢上；钢筋绑扎时将角钢翻上以槽口控制箍筋的位置，钢筋笼吊移时将角钢 翻下在两根横向角钢之间位置设 48 长 200mm 的插管，插管位置避开纵筋及横筋；绑扎主体钢筋时， 插管上插内径 50mm 钢管，钢管长 2219mm，上按
8、纵筋间距开孔插 8mm 短筋以控制纵筋的高度。 主体钢筋绑扎完毕后用龙门吊和钢筋吊架整体吊装就位，钢筋骨架（见图 3）采用钢管 1144 作 纵上弦并在吊点两侧局部加固，4 根 604 做下弦，404 做纵腹杆，两端 1/4 长度处设吊点，吊点 下以404 做下平纵联，504 做横向受力下弦杆；以 14 圆钢上部挂于桁架上，下部挂于主体钢 筋笼下部，吊钩间距不大于 1 米，以 Q=10T、Lp=16m 龙门吊吊装至生产台座就位。 （7）支座板的制作及安装：支座板面板严格控制平整度及几何尺寸，每米平整度1，边长允许 误差30mm；支座板在定型工装上焊接加工，确保下料精度。 外侧模整修 刷脱 模剂
9、安装就位 混凝土拌制及运输 拌和楼、输送泵等 机械设备运转正常 滑向下一台座 安装桥牌 泄水孔等配件 纤维网混凝土拌制及运输 挡碴墙、竖墙钢筋绑扎 挡碴墙、竖墙模板支立 水泥、砂、石 骨料质量合格 底模整修并刷脱模剂 支座板等预埋件加工 安装遮板 挡碴墙、竖墙混凝土拌制、运输 图后张法单线箱梁生产工艺流程图 装车、运输、架设到桥位 挡碴墙、竖墙混凝土灌注 保 护 层 钢筋笼检查及验收 (模板安装检查验收 桥面钢筋检查验收) (恒温时间约左右) 清 孔 梁体混凝土强度达到设计强度 切割钢绞线 安装简支座 梁体混凝土灌注 蒸汽养护 拆除端模、内箱小模板, 收缩内模,推出箱体 穿钢绞线 顶梁及接滑梁
10、轨 滑梁出生产区到存梁台座 钢绞线下料、运输 封端钢筋绑扎 封端混凝土拌制 盖盖布 表面压光 拆除外侧模 终张拉 压 浆 封 端 初张拉 揭盖布 拔 管 静 停 主体钢筋绑扎 (在自制的绑扎台座上) 穿张拉预留孔橡胶管 内模推进拼装就位 主体钢筋笼吊装就位 主体钢筋加工 (除锈、调直、下料等) 端模安装 支座板安装 桥面钢筋绑扎就位 三边墙模板安装 防 水 层 图2 主体钢筋绑扎台座 37墙240高 毫米合页 C10，厚100毫米 75506 50506开孔 75506开孔 37墙240高 素土填实 5.2.2 制孔 （1）胶管及接头： 制孔采用外径 80mm 的高强胶棒，内穿 1 根 15.
11、24mm 钢绞线作芯筋增加胶棒刚度。跨中处一 侧芯筋应穿入另一侧胶棒不小于 100mm，外用塑料薄膜包裹 2-3 层，细铅丝绑扎，并辅以短钢筋绑在 外侧，避免胶管接头错位。 半上弦平面 404 2000 404 2000 2000 断面大样 505 100钢管 （2）管道定位： 采用定位网法控制管道坐标，每 60cm 一个，定位网采用中心线控制法安装，主体钢筋就位后，将 胶棒穿入设计位置，预留芯管在任何方向的偏差：跨中 4 米范围内4mm，其余部位6mm。在内模 推进就位之前，全面检查管道位置。 （3）拔管： 梁体混凝土灌注完毕后 6-8 小时（混凝土强度达 4-8Mpa） ，开始拔管，具体时
12、间视当时气温而定， 拔管的先后顺序把与混凝土灌注顺序相同，每次拔管不得超过三根。拔管作业可采用龙门吊、地笼、定 滑轮、钢丝绳等设备及工具。 5.2.3 备的安装与拆除 外模采用整体有轨移动模式，通过下部走行转向轮的升降、转向及外力牵引来实现纵横向移动；通 过两组 5t 倒链对外模横向拖拉实现立拆模；通过底模端头设置定位卡，底模两侧安放元宝垫实现模板 位置准确。 内模采用半自动化液压系统模式，分为上下两部分：上半部分为全自动液压式，下半部分为人工拼 装式；上半部分分成内顶模、上角模，中间为铰接，设置收缩用的斜向油缸，升降用的竖向油缸，整体 支撑于走行架上；下半部分模板通过横撑支撑于走行架上（见图
13、 4） 。走行架安有走行轮，与钢轨、钢 轨支撑架、梁内支撑预埋件组成内模的走行系统。 图4 模板横断面总装图 （1）模板安装： 支立外模，外模及底模接缝胶条清理合格后，在台座两侧用于下部支撑的混凝土垫座上放置下部支 撑（元宝垫）并使其处于工作状态；将外模下部可升降万向走行轮升起使模板整体升高并使走行轮对正 横向钢轨方向；将两台 5t 倒链连结于外模两端，倒链的另一端连接于外模另一侧的钢轨上，人工同步 拉动倒链使外模靠于底模侧面；在即将靠近底模侧面时，检查外模的纵向位置，确认合格后继续拉动外 模靠拢底模侧面。旋转走行轮螺母使外模下部座于下部支撑顶面，在外模下部下拉杆孔穿入下拉杆并固 定于底模侧面
14、槽钢下拉杆固定孔上。 主体钢筋及桥面钢筋绑扎就位后，通过外模下部竖肋处的可调托座和上部横向拉杆调整外模的垂直 度。 支立端模，主体钢筋就位后，先安装端模下部分，待内模推进主体钢筋笼后，再安装端模上半部分， 安装前应先将成孔胶棒端部穿入端部上相应预留孔中，胶棒与端模孔间隙用海绵条塞紧。 支立内模，在安装端模下部分的同时，就可以在钢筋内部按设计位置放置梁内支撑预埋件、钢轨支 撑架、内模走行钢轨，沿内模走行轨将内模下角模推入按次序放置于主体钢筋下角相应位置；将内模上 半部分及走行架推入钢筋笼中；竖向油缸进油，内模上升至设计正确位置，而后斜向油缸进油，使内上 角模伸张到正确位置。最后人工逐块安装下角模
15、栓结于上角模上，以纵撑、横撑、斜撑支撑于内模走行 架上，全面检查内模各部分尺寸及连接，合格后将液压设备保压，同时，安装端隔板模板。 （2）模板拆除： 当混凝土强度达到设计强度的 50，梁体混凝土表面与环境温差及箱梁腹板内外侧混凝土温差均 不大于 15时开始拆模。 先拆除端部上部，以 Q=10T 、Lp=16m 龙门吊人工配合拆除。升起外模下部万向走行轮，将外模 上部拉杆下部拉杆及和端模下部连接螺栓拆除，将外侧模下部稳定可调托座取出，降下外模下部支撑， 此时外模重力通过外模下部万向走行轮作用于横向钢轨上。在外模两端 1/4 长度处下部设两组横向倒链， 同步向外拉动外模下部，实现模板横移。 在纵横
16、钢轨交叉处置入交叉转向机构，方向对正横向钢轨方向。 继续以倒链拉动外模，当转行轮外移至转向机构之上时，用钢棒使走行轮带动转向机构旋转 90 度， 方向对正纵向钢轨方向。用卷扬机拉动外模纵移至下一生产台座。 端模上部拆除后，人工自梁两端对称向跨中拆除内模下部分纵带、横撑、斜撑及下角模，并放置于 梁内下导角处以不影响内模上部的收缩为宜。 内模斜向油缸回油回缩 300mm 使上角模收缩，竖向油缸回油使内顶模带动上角模整体下降 250mm，检查收缩到位后，人工将内模沿内模支撑走行轨推出箱梁腹腔；然后沿内模走行轨将下角模逐 块推出梁体，按顺序存放并以备再次使用，最后将走行轨、支撑架拆除并拖出梁体。 5.2.4 混凝土灌注：（生产区断面见图 5） （1）混凝土拌制：采用阜新生产的 HZS50B2-X 型自动计量拌和楼两台。梁体混凝土设计强度等 级 C50，水泥采用唐山冀东强度等级为 42.5R 的普通硅酸盐水泥，砂、石采用当地地材，
