桥梁工程中节段箱梁预制施工要点

桥梁节段箱梁预制施工内容主要包括钢筋工程、模板工程、

混凝土

工程以及节段箱梁吊运、存梁和出梁等。下面小编就从这几个方面为大家详细理一理节段箱梁预制施工中的要点和应该注意的问题。


 

1、钢筋工程

钢筋进场并经试验室抽检合格后堆存于钢筋加工车间原材料堆场，下垫上盖并做好标识。钢筋在加工车间制作完成后由人工运输到钢筋绑扎台座上绑扎成型，绑扎成型的钢筋骨架由15t龙门吊整体吊装入模。

1.1 钢筋制作

钢筋由专人在现场加工车间制作。腹板箍筋制作前在平整的场地上按图纸尺寸1:1比例放出腹板箍筋大样图，通过试弯制箍筋并在钢筋弯曲机上作好标记以保证箍筋制作精度。禁止几根钢筋同时弯制，避免箍筋扭曲变形。

1.2 钢筋绑扎

钢筋在专用的钢筋绑扎台座上绑扎成型。

钢筋绑扎顺序：底板底层钢筋 → 腹板箍筋 → 安装底板波纹管、底板钢筋骨架吊环和底板预埋管件定位架(有底齿板的绑扎底齿板钢筋)→底板顶层、顶板底层钢筋 → 安装顶板波纹管、顶板钢筋骨架吊环和顶板预埋管件定位架 → 顶板顶层钢筋(顶齿板钢筋) → 横向预应力穿束。

钢筋绑扎台座

步骤1：绑扎底板底层钢筋和腹板箍筋

步骤2：绑扎底齿板、顶板底层钢筋、腹板加强钢筋，安装底板波纹管及预埋件定位架

步骤3：绑扎底板顶层钢筋，安装顶板波纹管及预埋件定位架

步骤4：绑扎顶板顶层钢筋，如有顶齿板则完善顶齿板钢筋

钢筋绑扎实景图

1.3 波纹管安装与定位

梁内波纹管用“#”形定位钢筋定位，固定端模处用特制的堵头通过螺栓固定在固定端模上，匹配面处则通过在波纹管内穿入外径比波纹管内径小3～5mm的PPR管(长30cm)定位。堵头在钢筋骨架吊装入模前在钢筋绑扎台座上安装好，并用密封胶带密封。该工序中特别注意焊接波纹管定位钢筋时损坏塑料波纹管，定位筋焊接完成后作业人员必须仔细检查波纹管有无损伤，有损伤的立即用密封胶带密封。

波纹管堵头安装实景图

1.4 钢筋骨架吊装入模

1.5 预埋管件施工


 

箱梁节段预埋件主要有：墩顶块临时锚固预埋件、支座锚栓孔预埋件、临时预应力钢齿坎预埋件、体外束限位装置预埋钢板、临时吊点预埋件、人孔预埋件、通气孔预埋件等。


 

2、模板工程

短线法节段预制模板主要包括固定端模及支架、侧模及支架、底模及底模台车、内模及滑车、匹配梁(墩顶块及起始梁段为活动端模)等几部分组成，所有模板均采用定型钢模板。模板系统见下图。

2.1 模板安装


 

模板的安装顺序为：底模安装、匹配梁定位、侧模安装、(吊入钢筋骨架)、内模安装。由于固定端模的位置是固定的，每次模板安装时，测量校核其平面位置、水平度及垂直度即可。墩顶块和每跨起始梁段预制时，两端均需端模(固定端模和移动端模)，其他梁段的端模为固定端模和匹配梁段的端面。


 

(1)端模

待浇梁段的端模包括固定端模和匹配梁段的匹配面(墩顶块和每跨起始梁段除外)。


 

固定端模由δ10mm钢板做面板，模面上设有剪力键，由于预制梁段所处位置不同，剪力键数量也会出现差异。因此对需要更换的部分剪力键设计为螺栓固定，便于拆卸。其余部分则采用焊接固定。


 

在整个模板系统中，固定端模的精度要求最高，安装固定端模时必须注意以下几点：

①、端模模面与待浇梁段中轴线垂直，且在竖向保持铅直。

②、端模上翼缘要进行标高检测，确保其水平度。

③、端模支撑必须牢固，模板自身具有足够的刚度。


 

中线控制：在固定端模上顶面及内腔的下底面各设一个轴线控制点，测量时，要求该两个控制点与两测量塔之间的测量基线重合。


 

垂直度控制：测量上、下两个中线控制点至测量基点(测量仪器架设点)的水平距离，并调整使其距离相等，确保竖向中轴线垂直(水平距离相等)。测量对称设置在固定端模翼缘板两侧的标高兼平面位置控制点至测量基点的距离并调整使其相等，确保固定端模与待浇梁段中轴线成90°。


 

水平度控制：测量对称设置在固定端模翼缘板两侧的2个标高兼平面位置控制点的相对标高，控制固定端模顶面水平度。

(2)底模及台车

(3)侧模

侧模在安装过程中需注意以下几点：

①侧模就位后通过精轧螺纹钢筋与预制台座台座板可靠连接。

②侧模与底圆弧段与直线段相接处的加工精度一定要确保，以保证该处过渡平顺，接缝严密。

③侧模与固定端模及匹配梁间的拼缝要严密，与匹配梁接缝间应设置止浆装置。

4)内模


 

①标准内模系统

内模由δ8mm钢板制成，设加劲肋。在端模、底模及侧模调校到位后，用龙门吊吊入钢筋骨架并定位。利用内模台车将内模移入钢筋骨架内腔(利用卷扬机牵引)，用安装在滑梁上的液压系统将内模展开形成箱梁预制内模，再调节可调撑杆支撑、固定内模。

②快易收口网模板

快易收口网模板主要用于转向块、墩顶块等需二次浇筑梁段的预制。

快易收口网模板在钢筋骨架绑扎过程中就安装于钢筋骨架内，在钢筋骨架吊放入模后，以两端的钢内模为依托，用脚手管对收口网模板进行加固。

2.2 匹配梁定位


 

匹配梁段定位是短线匹配梁施工中的重要一环，其定位步骤如下：

1)测量人员根据新浇梁段测量的数据以及新浇梁段与匹配梁段相互位置关系，通过专业程序计算出下一梁段预制时新浇梁段作为匹配梁段所应处的位置。

2)测量人员提拱匹配梁段匹配面与固定端模的位置距离。

3)现场施工技术人员根据测量人员提供的数据，对匹配梁段实行初步定位。

4)测量人员观测匹配梁段，指挥人员操作底模台车上的油压千斤顶进行纵、横向及水平标高精确定位。

5)定位后旋下底模上的四个螺旋撑脚，并使其受力，卸落底模台车千斤顶，完成受力支点的转换。

6)复测匹配梁段控制点坐标，并输入数据至监控程序，精度达到要求并通过误差校核则合拢侧模，如达不到要求，则顶升千斤顶重新定位。

2.3 模板拆除

根据以往施工经验，箱梁混凝土经养生强度达到20MPa后即可拆除箱梁模板。模板拆除时先拆除内模，然后拆除外侧模，最后脱开匹配面。


 

模板拆除注意事项：

①模板拆除注意成品保护，严禁野蛮施工造成混凝土缺损。

②操作底模台车上的千斤顶使匹配梁与新浇梁脱开时，必须点动操作，避免造成剪力键损坏。

③拆除后不用的模板应立即清理干净后分类整齐堆放于模板堆场，不得随处乱放。


 

2.4 特殊梁段模板施工

特殊梁段主要包括墩顶块、转向块等需要二次浇筑的梁段。


 

(2)转向块施工


 

3、混凝土工程



 

3.1 混凝土技术性能参数


 

(1)预制箱梁节段采用C55混凝土;

(2)混凝土采用清水混凝土;

(3)水泥选用同厂家同品牌的普通硅酸盐水泥或中热水泥，水泥出厂时间不得大于3个月且不得受潮结块;

(4)细骨料选用石英含量高、颗粒浑圆、具有平滑筛分曲线的中砂，细度模数控制在2.7～3.1之间，含泥量(淤泥和粒土总量)不得超过2%;

(5)粗骨料选用热膨胀较小的石灰岩、玄武岩或花岗岩，最大粒径不大于25mm，尽可能采用多级配或连续级配的粗骨料，降低粗骨料的空隙率，含泥量(淤泥和粒土总量)不得超过1%;

(6)外加剂采用高效减水缓凝外加剂;

(7)拌合用水采用自来水。


 

3.2 混凝土的拌制、运输

所有材料均需取样检验合格后才能投入使用，砂石料由试验人员到船上取样检验合格后才卸船。箱梁预制开工前，对搅拌站的各种计量设备进行标定。在使用过程中要定期检定，经大修或搬迁后，也需重新检定。

混凝土拌制前，试验室对骨料含水率进行测定，并计算施工配合比，提交混凝土配料通知单到搅拌站，搅拌站作业人员严格按照试验提供的施工配合比配料通知单配料。雨季施工时，对骨料的含水率要经常进行检测，并根据实测情况调整骨料和水的用量。严格控制混凝土搅拌时间，每盘混凝土搅拌时间不少于2min，拌和物应均匀，颜色一致，不得有离析、泌水现象。

混凝土通过混凝土搅拌运输车运输至前场，经卸料到吊罐内后，由龙门吊吊送入模。


 

3.3 混凝土的浇筑


 

(1)底板浇注


 

(2)腹板浇注


 

腹板采用两边对称下料。振捣以插入式振捣器振捣为主，在腹板底部借助附着式振动器辅助振捣。对于有底板锚固块的梁段，需特别注意底板锚固块内混凝土的振捣，确保该位置混凝土的密实。


 

(3)顶板浇注


 

顶板混凝土由一侧向另一侧连续浇筑，采用插入式振捣器振捣。混凝土浇筑时两侧均匀布料，严格控制分层厚度在750px以内，振捣时严格按“快插慢拔”的技术要领操作，并注意观察混凝土表面气泡排出情况，掌握好振捣时间，确保混凝土的浇筑质量。


 

在混凝土终凝前，进行顶面混凝土的收面工作，收面做成普通毛面，注意防止顶面混凝土的开裂。


 

在混凝土浇筑过程中，严禁振捣棒直接碰撞波纹管、预埋管、预埋件，防止预留预埋管件变形、移位。同时注意布料时严格控制下料速度，防止混凝土对预留预埋管件造成过大的冲击。


 

(4)特殊季节或气候条件下施工

冬季混凝土施工根据气温条件进行冬期施工热工计算，确定冬季混凝土施工措施为拌合水加热法。在搅拌站原有水池前新建一6m3水池，池中隔出约1m3的小水池使用大功率电热水器加热，水加热至90℃左右后放入大水池中进行中和，通过加减冷水调整水温，使用温度计进行控制。当水温调整至60℃左右时泵入搅拌机搅拌混凝土，确保混凝土出机温度不低于10℃，入模温度不低于5℃，满足规范要求，并加强混凝土振捣质量控制。混凝土浇筑成型后利用养护房保证混凝土养护条件，防止出现温度裂缝。

雨季施工时主要是加强原材料含水量监测，根据实测含水量调整材料用量。利用养护房顶棚作防雨设施。注意收听天气预报，避免在大雨天气条件下浇筑混凝土。

根据设备使用安全规定，当遇大风情况时起重机械停止作业。

3.4 测量控制点埋设


 

在混凝土终凝前，进行测量控制点埋设，见图4.6。控制点共设有6个，2个轴线控制点，4个标高控制点。轴线控制点为U形钢筋埋件，标高点为“十”字头镀锌螺栓。在混凝土终凝后梁段拆模前，及时对测点进行测量并输入线形监控程序。


 

3.5 混凝土养护


 

混凝土浇筑完成初凝后应及时进行养护，养护方法要适应施工季节的变化。


 

(1)一般情况下的养护


 

一般情况下采用洒水养护，使混凝土表面的潮湿状态保持在15天以上。混凝土浇注完毕终凝后开始洒水养护，在箱梁顶板及底板上覆盖土工布，并使土工布保持潮湿，模板未拆除前向模板表面洒水降温。箱梁梁段吊入修整区后，如果养护时间不足15天，则需继续对其进行洒水养护。


 

(2)冬期施工期间的养护


 

为了减少拆模等待时间，避免因温差过大而产生裂缝，尽快使箱梁梁段达到抗裂所必需的强度，冬期施工期间，梁段预制采用暖棚养护。暖棚采用活动板房结构，顶棚为启闭式活动顶棚。


 

每个预制台座暖棚内设两台功率为30000W的超大功率工业暖风机，可设置成半功率和全功率加热，暖棚内温度控制在10℃左右。暖棚内设置电热式热水箱，对养护用水进行加热，保证养护用水温度与室温相近，且温度与梁体表面相差不超过10℃。并使用温度湿度表监测室内温度和湿度，满足防风、保温、保湿的养护条件，以确保砼冬期施工的需要。


 

4、节段箱梁吊运、存梁和出梁



 

4.1 箱梁吊运


 

4.2 箱梁梁段堆放


 

4.3 节段箱梁出梁


 

所有梁段出梁前均需由专人检查，经监理工程师确认合格后才能运输到拼装现场，主要检查内容包括：

①预应力孔道位置及畅通情况，锚垫板型号及表面水泥浆清理情况;

②预埋件规格、型号、位置及表面清理、防腐处理情况;

③梁段混凝土缺陷修复情况;

④匹配面隔离剂及杂物清理情况;

⑤箱室内垃圾、箱梁外表面污染清理情况。