專利名稱：后張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁整孔預(yù)制施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及橋梁工程的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的施工方法，屬于梁橋預(yù)制技術(shù) 領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)是由普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)展而來(lái)，是預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝 土的簡(jiǎn)稱，它對(duì)減輕結(jié)構(gòu)自重、提高抗震能力、充分發(fā)揮材料的強(qiáng)度、降低工 程造價(jià)、改善結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力性能和擴(kuò)大鋼筋混凝土使用范圍等方面，都顯示出 良好的效果。已廣泛應(yīng)用在包括工業(yè)與民用建筑、橋梁、軌枕、壓力管道、電 桿、樁、儲(chǔ)液和儲(chǔ)氣池罐等方面。國(guó)內(nèi)已建成的秦沈客運(yùn)專線的箱梁為20m和24m兩種，最大重量達(dá)570噸。 箱梁預(yù)制的施工方法包括模板工程、鋼筋工程、混凝土工程、預(yù)應(yīng)力工程等。 由于箱梁跨度及梁重較小，其工藝難度較小，內(nèi)模多采用機(jī)械結(jié)構(gòu)，混凝土也 沒(méi)有采用滿足100年結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的高性能耐久性混凝土。在預(yù)應(yīng)力工程方面，箱 梁沒(méi)有采用帶模預(yù)張拉工藝，在內(nèi)外溫差較大的情況下梁體易出現(xiàn)早期裂紋， 這些缺陷滿足不了我國(guó)客運(yùn)專線橋梁工程的需要。合寧鐵路采用的32m/900t級(jí)后張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁為單箱截面結(jié)構(gòu)， 梁長(zhǎng)32.6m，跨度31.5m，梁寬13.0m，梁端高3m，跨中梁高2.8m,重量達(dá)830 噸；具有體積大、自重大、寬跨比大等特點(diǎn)，其預(yù)制施工系國(guó)內(nèi)首次，技術(shù)要 求高，工程難度大，而在國(guó)內(nèi)外并沒(méi)有成熟的技術(shù)可供借鑒，因此需要提出一 套適用于本路段箱梁預(yù)制施工的新的技術(shù)方案。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種新的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁整孔預(yù)制施工方 法，該施工方法可適用于鐵路客運(yùn)專線中32m/900t級(jí)大跨度、大噸位的預(yù)應(yīng) 力混凝土箱梁整孔預(yù)制施工。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是后張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁整孔預(yù)制施工方法，其工藝流程如圖l所示，主 要步驟包括(1) 安裝模板、鋼筋及預(yù)埋件等 該步驟按先后順序主要包括整修底模、調(diào)整側(cè)模、安裝支座板及防落梁板、安裝抽拔膠管、吊裝主體鋼筋、安裝梁體預(yù)埋件、吊裝內(nèi)模、安裝端模、 吊裝面層鋼筋、橋面預(yù)埋件安裝等；(2) 梁體混凝土 (梁體砼)灌筑、梁體混凝土蒸養(yǎng)(或自然養(yǎng)護(hù))；(3) 拆除模板該步驟按先后順序主要包括抽拔膠管、拆除端模、拆除內(nèi)模、松側(cè)模等；(4) 張拉該步驟按先后順序主要包括穿鋼絞線、箱梁預(yù)張拉、箱梁初張拉、移梁 至存梁區(qū)、混凝土養(yǎng)生、箱梁終張拉等；(5) 后序施工該步驟按先后順序主要包括割絲、管道壓漿、橋梁封錨、養(yǎng)護(hù)、箱梁檢 查出場(chǎng)、箱梁架設(shè)、制作防水層、施工保護(hù)層、養(yǎng)護(hù)等； 其中所述的主體鋼筋和橋面鋼筋均采用集中預(yù)扎、整體吊裝技術(shù)，即箱梁鋼筋 (包括主體鋼筋和橋面鋼筋)的加工都在鋼筋車間內(nèi)完成，然后在胎模上進(jìn)行 綁扎；為方便內(nèi)模安裝，將箱梁鋼筋綁扎分兩個(gè)階段進(jìn)行第一階段，先將梁 體主筋(包括腹板與底板鋼筋，含支座板、防落梁板、制孔膠管) 一同在主筋 預(yù)扎架上實(shí)施預(yù)扎，橋面鋼筋則在專門的橋面預(yù)扎架上預(yù)扎；第二階段，待主 筋及內(nèi)模吊裝就位后，采用龍門吊將橋面鋼筋與梁體主筋拼裝綁扎就位。上述箱梁底、腹板鋼筋在胎模上進(jìn)行綁扎可采用如下方法縱向和橫向鋼 筋的間距按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，在角鋼豎直面的肢上割50X30皿的槽，將鋼筋
正好卡在槽里，以保證鋼筋的綁扎質(zhì)量；為保證縱向和橫向鋼筋的位置正確及兩側(cè)腹板鋼筋的保護(hù)層厚度滿足規(guī)定的允許誤差，可在胎模具的兩外側(cè)底邊分別焊一75X6mm角鋼，用其豎直肢作支擋，在綁扎時(shí)，將橫向筋的彎鉤及腹板 箍筋貼緊此肢背，以保證鋼筋的正確位置及外側(cè)鋼筋的整齊。上述箱梁橋面鋼筋在胎模上進(jìn)行綁扎可采用如下方法胎模的主體用50 X30mm方鋼焊接而成；由于橋面鋼筋的截面形狀決定了橋面鋼筋不適合在平面 上操作，因此，根據(jù)橋面鋼筋的截面形狀，可在綁扎胎模的底部加焊500mm至 800mm長(zhǎng)短不等的支腿，使作業(yè)平面正好在900mm左右，既滿足設(shè)計(jì)要求，又 方便操作；在胎模的兩外側(cè)面，按翼板(即橋面板)鋼筋的高度，間隔一定距 離焊等高的短方鋼，短方鋼的頂面即是鋼筋高度；在胎模兩端按翼板鋼筋設(shè)計(jì) 坡度焊高度不等的短方鋼，在短方鋼的頂部焊一通長(zhǎng)(與橋面等長(zhǎng))鋼筋，即 是橋面頂層鋼筋的高度；橋面鋼筋間距控制可采用如下方法鋼筋在胎模上用 ①5mm高強(qiáng)鋼絲作成"U"形卡，然后按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)間距要求焊在胎模的相應(yīng)位置， 在綁扎時(shí)將鋼筋正好卡在"U"形卡內(nèi)。
為預(yù)防梁體混凝土出現(xiàn)收縮裂紋，所述的張拉步驟采用三次張拉工藝，艮P: 預(yù)張拉、初張拉和終張拉；其中的預(yù)張拉工藝是指為控制箱梁在早期產(chǎn)生溫 度裂紋，而采取的在低強(qiáng)度下進(jìn)行部分預(yù)應(yīng)力張拉的"預(yù)應(yīng)力帶模早期預(yù)張拉" 技術(shù)，即對(duì)設(shè)計(jì)圖上設(shè)計(jì)的預(yù)張拉鋼束和初張拉束等，當(dāng)混凝土強(qiáng)度和彈模 分別達(dá)到設(shè)計(jì)值的50%和50%以上時(shí)進(jìn)行部分鋼束張拉，張拉應(yīng)力按設(shè)計(jì)值55% 控制；當(dāng)混凝土強(qiáng)度和彈模分別達(dá)到設(shè)計(jì)值的80%初張拉部分預(yù)應(yīng)力束，張拉 應(yīng)力按設(shè)計(jì)值70%控制，完成后將箱梁搬運(yùn)至存梁臺(tái)座；待混凝土強(qiáng)度和彈模 均達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)進(jìn)行其它預(yù)應(yīng)力束張拉，并對(duì)預(yù)張拉和初張拉束進(jìn)行補(bǔ)拉到設(shè) 計(jì)控制應(yīng)力。
上述后張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁整孔預(yù)制施工方法中的箱梁內(nèi)模，采用下述 液壓內(nèi)模系統(tǒng)該系統(tǒng)包括標(biāo)準(zhǔn)段(梁體中間段)、變截面段(梁體腹板變厚段)和孔口 段，模板與箱梁內(nèi)箱輪廓尺寸一致；標(biāo)準(zhǔn)段和變截面段均由模板系、車架系統(tǒng) (含支撐)和液壓系統(tǒng)組成，孔口段由模板系和車架系統(tǒng)(含支撐)組成；其 中，模板系為大塊鋼模組拼結(jié)構(gòu)，分下模、邊模和頂模三個(gè)部分；變截面段和 孔口段為大塊組合鋼模，可由14#工鋼、14ft槽鋼、6 12mm鋼板組焊而成；車 架系統(tǒng)包括車架桁架、走行支架和走行輪，可由型鋼[20、 [14、 Z14X10和 10、 16mm鋼板組焊而成；內(nèi)模安裝首先是內(nèi)模預(yù)先在拼裝平臺(tái)上分節(jié)拼裝，然后逐節(jié)聯(lián)結(jié)成一個(gè)整 體，用兩臺(tái)龍門吊整體吊裝就位；將內(nèi)模整體吊入臺(tái)座上底腹板鋼筋骨架內(nèi)， 將臺(tái)車上的螺桿撐桿支撐于預(yù)留孔中(該預(yù)留孔作箱梁底板泄水孔)，使內(nèi)模 穩(wěn)定安裝于底模上；液壓內(nèi)模拆除時(shí)采用分段拆除方法，其主要步驟如下(1)、取下所有撐 桿，啟動(dòng)下模油缸，收起兩側(cè)下模；(2)、啟動(dòng)兩側(cè)邊模油缸，收起邊模；(3)、 啟動(dòng)垂直油缸，降下頂模；(4)、旋出螺旋頂桿，模板整體降到軌道上，拉出 箱梁。上述后張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁整孔預(yù)制施工方法中的箱梁外模(側(cè)模)， 采用下述外模(側(cè)模)系統(tǒng)該系統(tǒng)由底模、外側(cè)模和端模組成，均為大塊鋼模組拼結(jié)構(gòu)；底模與制梁 臺(tái)座上的預(yù)埋件焊接固定，外側(cè)模采用子母鐵楔與底模橫梁楔緊連接，端模和 底、側(cè)模用螺栓連接；底模系統(tǒng)由橫梁、縱向加勁肋和面板組成；底?？拷ё鶅啥藶榧訌?qiáng)段結(jié) 構(gòu)，可采用厚度為20mm左右的面板、14tt雙槽鋼縱肋和20#雙槽鋼組合梁橫梁； 中部為一般段結(jié)構(gòu)，可采用厚度為10mm左右的面板、14tt槽鋼縱肋和16ft雙槽 鋼組合梁；外側(cè)?？捎珊穸葹?mm左右的面板、縱向加勁肋(10#、 12#工鋼) 和龍骨桁架(16#工鋼和槽鋼組合)組成；端?？刹捎煤穸葹?0mm左右的面板、 16tt工鋼縱橫肋和20財(cái)曹鋼邊框；由于箱梁在中墩側(cè)伸出的連接鋼筋較多，為脫 模方便，該側(cè)端?？刹捎眯K結(jié)構(gòu)，靠邊墩側(cè)的端模板采用大塊鋼模組拼結(jié)構(gòu)。上述后張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁整孔預(yù)制施工方法中的梁體混凝土 (梁體砼) 灌筑步驟，由于箱梁混凝土設(shè)計(jì)數(shù)量大，特別是32m梁達(dá)318m3，為縮短混凝土 澆筑時(shí)間，制梁現(xiàn)場(chǎng)采用混凝土集中拌制、管道泵送澆筑的施工方案，艮P:采用三套獨(dú)立的攪拌、澆筑系統(tǒng)配置，每套系統(tǒng)采用混凝土自動(dòng)攪拌站+混 凝土輸送泵+布料桿+振搗設(shè)備，分層連續(xù)推移的方式，由兩端向中間循序漸進(jìn) 的施工方法進(jìn)行澆筑， 一次成型，每層澆筑厚度〈30cm;三套攪拌、澆筑系統(tǒng)逐 套啟動(dòng)，其中兩套負(fù)責(zé)箱梁一端混凝土澆筑，另一套負(fù)責(zé)另一端混凝土澆筑； 混凝土澆筑采用斜向分段、水平分層的方式連續(xù)灌筑，灌筑順序按照?qǐng)D2中標(biāo)注的①、②、③、④先后順序，布料先從箱梁兩側(cè)腹板同步對(duì)稱均勻進(jìn)行，先 澆筑腹板與底板結(jié)合處混凝土，再澆筑腹板混凝土，當(dāng)兩側(cè)腹板混凝土澆筑到 與頂板面結(jié)合部位時(shí)，改用從內(nèi)模頂面預(yù)留的混凝土澆筑孔下料補(bǔ)澆底板混凝 土，并及時(shí)攤平、補(bǔ)足、振搗，控制好標(biāo)高，達(dá)到設(shè)計(jì)要求，最后澆筑頂板(橋 面板)混凝土。梁體混凝土灌筑步驟中應(yīng)注意澆筑兩側(cè)腹板混凝土?xí)r，采用同步對(duì)稱澆 筑腹板混凝土，防止兩邊混凝土高低懸殊，造成內(nèi)模偏移或其它不良后果；橋 面混凝土也從兩端向中間連續(xù)分段澆筑，每段2米左右，以利表面收漿摸面；梁體混凝土澆筑可采用插入式振動(dòng)棒振搗成型，并輔以側(cè)振和底振，以確?；炷撩軐?shí)；澆筑過(guò)程中注意加強(qiáng)箱梁端頭、倒角以及鋼筋密集部位的振搗，重 點(diǎn)加強(qiáng)轉(zhuǎn)角、腹板與底板的交界面處的振搗及底板標(biāo)高控制；橋面板混凝土澆 筑到設(shè)計(jì)標(biāo)高后采用平板振動(dòng)抹平機(jī)及時(shí)趕壓、抹平，在混凝土初凝之前必須 對(duì)橋面進(jìn)行第二次收漿抹平以防裂紋，使橋面達(dá)到平整，排水通暢。另一方面，為滿足箱梁適應(yīng)100年耐久性的需要，發(fā)明人通過(guò)對(duì)原材料進(jìn) 行大量的性能檢驗(yàn)、上千組配合比試驗(yàn)，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的臨時(shí)工程進(jìn)行了反復(fù)地 工藝試驗(yàn)，開發(fā)出采用常規(guī)原材料、常規(guī)工藝、摻加粉煤灰、礦碴粉摻合料及 高效外加劑，經(jīng)配比優(yōu)化而配制的具有高耐久性和良好工作性的箱梁C50高性 能耐久混凝土，作為本發(fā)明后張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁整孔預(yù)制施工方法中梁體 所用的混凝土優(yōu)選方案(也可采用目前梁橋預(yù)制中常用的混凝土)，其組成及最 佳重量份配比為水泥262份，礦渣140份，粉煤灰68份， 砂742份，
石1068份， 外加劑3.9份，水141份。其中的外加劑為高效減水劑，如上海城誠(chéng)建材有限公司生產(chǎn)的LEX-9H液 體減水劑，或鐵科院鐵道建筑研究所生產(chǎn)的TH-2A粉體減水劑等。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明后張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁整孔預(yù)制施工方法針對(duì)鐵路客運(yùn)專線中32m/900t級(jí)等大跨度、大噸位的預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁整孔預(yù)制施工過(guò)程中的技術(shù) 難點(diǎn)，采用相應(yīng)的技術(shù)手段加以解決，從而獲得滿意的技術(shù)效果，使制得的預(yù) 應(yīng)力混凝土箱梁符合設(shè)計(jì)要求(1) 本發(fā)明后張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁整孔預(yù)制施工方法中，主體鋼筋和 橋面鋼筋均采用集中預(yù)扎、整體吊裝技術(shù)，該技術(shù)鋼筋預(yù)扎質(zhì)量好，鋼筋預(yù)扎 位置準(zhǔn)確，間距及鋼筋保護(hù)層符合設(shè)計(jì)要求；底腹板鋼筋及橋面鋼筋在吊裝時(shí) 鋼筋骨架變形小，起吊及安裝方便，效率高；(2) 本發(fā)明后張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁整孔預(yù)制施工方法采用了液壓內(nèi)模 施工技術(shù)，該技術(shù)具有操作性強(qiáng)、使用安全、高效、可靠性好等優(yōu)點(diǎn)；使制得 的箱梁內(nèi)箱光潔，輪廓尺寸好，滿足設(shè)計(jì)要求；(3) 本發(fā)明后張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁整孔預(yù)制施工方法的張拉工藝采用 了帶模預(yù)張拉施工技術(shù)，可避免梁體出現(xiàn)早期裂紋，能夠滿足橋梁結(jié)構(gòu)100年 耐久性要求；(4) 本發(fā)明后張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁整孔預(yù)制施工方法中，梁體混凝土 灌筑步驟采用了混凝土集中拌制、管道泵送澆筑的施工方案，采用三套獨(dú)立的 攪拌、澆筑系統(tǒng)配置，采用斜向分段、水平分層的方式連續(xù)灌筑，由兩端向中 間循序漸進(jìn)施工， 一次成型，可縮短混凝土澆筑時(shí)間，且混凝土早期強(qiáng)度低、 避免梁體出現(xiàn)早期裂紋，能夠滿足橋梁結(jié)構(gòu)ioo年耐久性要求。


圖1是本發(fā)明后張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁整孔預(yù)制施工工藝流程圖；圖2是本發(fā)明后張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁整孔預(yù)制施工方法工藝過(guò)程中的梁
體混凝土灌筑順序示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于下述實(shí)施例。實(shí)施例本實(shí)施例后張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁整孔預(yù)制施工方法的工藝流程如圖1所 示，其主要步驟包括(1)安裝模板、鋼筋及預(yù)埋件等該步驟按先后順序主要包括整修底模、調(diào)整側(cè)模、安裝支座板及防落梁 板、安裝抽拔膠管、吊裝主體鋼筋、安裝梁體預(yù)埋件、吊裝內(nèi)模、安裝端模、 吊裝面層鋼筋、橋面預(yù)埋件安裝等。在該步驟中主體鋼筋和橋面鋼筋均采用集中預(yù)扎、整體吊裝技術(shù)，即箱梁鋼筋(包括 主體鋼筋和橋面鋼筋)的加工都在鋼筋車間內(nèi)完成，然后在胎模上進(jìn)行綁扎； 為方便內(nèi)模安裝，將箱梁鋼筋綁扎分兩個(gè)階段進(jìn)行第一階段，先將梁體主筋 (包括腹板與底板鋼筋，含支座板、防落梁板、制孔膠管) 一同在主筋預(yù)扎架 上實(shí)施預(yù)扎，橋面鋼筋則在專門的橋面預(yù)扎架上預(yù)扎；第二階段，待主筋及內(nèi) 模吊裝就位后，采用龍門吊將橋面鋼筋與梁體主筋拼裝綁扎就位；箱梁底、腹板鋼筋在胎模上進(jìn)行綁扎時(shí)采用如下方法縱向和橫向鋼筋的 間距按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，在角鋼豎直面的肢上割50X30mm的槽，將鋼筋正好 卡在槽里，以保證鋼筋的綁扎質(zhì)量；為保證縱向和橫向鋼筋的位置正確及兩側(cè) 腹板鋼筋的保護(hù)層厚度滿足規(guī)定的允許誤差，在胎模具的兩外側(cè)底邊分別焊一 75X6mm角鋼，用其豎直肢作支擋，在綁扎時(shí)，將橫向筋的彎鉤及腹板箍筋貼 緊此肢背，以保證鋼筋的正確位置及外側(cè)鋼筋的整齊；箱梁橋面鋼筋在胎模上進(jìn)行綁扎時(shí)采用如下方法:胎模的主體用50X30mm 方鋼焊接而成；由于橋面鋼筋的截面形狀決定了橋面鋼筋不適合在平面上操
作，因此，根據(jù)橋面鋼筋的截面形狀，在綁扎胎模的底部加焊500mm至800mm 長(zhǎng)短不等的支腿，使作業(yè)平面正好在900mm左右，既滿足設(shè)計(jì)要求，又方便操 作；在胎模的兩外側(cè)面，按翼板(即橋面板)鋼筋的高度，間隔一定距離焊等 高的短方鋼，短方鋼的頂面即是鋼筋高度；在胎模兩端按翼板鋼筋設(shè)計(jì)坡度焊 高度不等的短方鋼，在短方鋼的頂部焊一通長(zhǎng)(與橋面等長(zhǎng))鋼筋，即是橋面 頂層鋼筋的高度；橋面鋼筋間距控制采用方法為鋼筋在胎模上用①5mm高強(qiáng) 鋼絲作成"U"形卡，然后按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)間距要求焊在胎模的相應(yīng)位置，在綁扎 時(shí)將鋼筋正好卡在"U"形卡內(nèi)。箱梁內(nèi)模采用下述液壓內(nèi)模系統(tǒng)該系統(tǒng)包括標(biāo)準(zhǔn)段(梁體中間段)、變截面段(梁體腹板變厚段)和孔口 段，模板與箱梁內(nèi)箱輪廓尺寸一致；標(biāo)準(zhǔn)段和變截面段均由模板系、車架系統(tǒng) (含支撐)和液壓系統(tǒng)組成，孔口段由模板系和車架系統(tǒng)(含支撐)組成；其 中，模板系為大塊鋼模組拼結(jié)構(gòu)，分下模、邊模和頂模三個(gè)部分；變截面段和 孔口段為大塊組合鋼模，由14tt工鋼、14tt槽鋼、6 12mm鋼板組焊而成；車架 系統(tǒng)包括車架桁架、走行支架和走行輪，由型鋼[20、 [14、 Z14X10和10、 16mm鋼板組焊而成；內(nèi)模安裝首先是內(nèi)模預(yù)先在拼裝平臺(tái)上分節(jié)拼裝，然后逐節(jié)聯(lián)結(jié)成一個(gè)整 體，用兩臺(tái)龍門吊整體吊裝就位；將內(nèi)模整體吊入臺(tái)座上底腹板鋼筋骨架內(nèi)， 將臺(tái)車上的螺桿撐桿支撐于預(yù)留孔中(該預(yù)留孔作箱梁底板泄水孔)，使內(nèi)模 穩(wěn)定安裝于底模上；液壓內(nèi)模拆除時(shí)采用分段拆除方法，其主要步驟如下(1)、取下所有撐 桿，啟動(dòng)下模油缸，收起兩側(cè)下模；(2)、啟動(dòng)兩側(cè)邊模油缸，收起邊模；(3)、 啟動(dòng)垂直油缸，降下頂模；(4)、旋出螺旋頂桿，模板整體降到軌道上，拉出 箱梁。箱梁外模(側(cè)模)采用下述外模(側(cè)模)系統(tǒng)該系統(tǒng)由底模、外側(cè)模和端模組成，均為大塊鋼模組拼結(jié)構(gòu)；底模與制梁 臺(tái)座上的預(yù)埋件焊接固定，外側(cè)模采用子母鐵楔與底模橫梁楔緊連接，端模和
底、側(cè)模用螺栓連接；底模系統(tǒng)由橫梁、縱向加勁肋和面板組成；底?？拷ё鶅啥藶榧訌?qiáng)段結(jié) 構(gòu)，采用厚度為20mm左右的面板、14#雙槽鋼縱肋和20#雙槽鋼組合梁橫梁； 中部為一般段結(jié)構(gòu)，采用厚度為lOmm左右的面板、14財(cái)曹鋼縱肋和16#雙槽鋼 組合梁；外側(cè)模由厚度為8mm左右的面板、縱向加勁肋(10#、 12#工鋼)和龍 骨桁架(16#工鋼和槽鋼組合)組成；端模采用厚度為10mm左右的面板、16# 工鋼縱橫肋和20財(cái)曹鋼邊框；由于箱梁在中墩側(cè)伸出的連接鋼筋較多，為脫模 方便，該側(cè)端模采用小塊結(jié)構(gòu)，靠邊墩側(cè)的端模板采用大塊鋼模組拼結(jié)構(gòu)。 (2)梁體混凝土 (梁體砼)灌筑、梁體混凝土蒸養(yǎng)。
由于箱梁混凝土設(shè)計(jì)數(shù)量大，特別是32m梁達(dá)318m3，為縮短混凝土澆筑時(shí) 間，制梁現(xiàn)場(chǎng)采用混凝土集中拌制、管道泵送澆筑的施工方案，艮P:采用三套獨(dú)立的攪拌、澆筑系統(tǒng)配置，每套系統(tǒng)采用混凝土自動(dòng)攪拌站+混 凝土輸送泵+布料桿+振搗設(shè)備，分層連續(xù)推移的方式，由兩端向中間循序漸進(jìn) 的施工方法進(jìn)行澆筑， 一次成型，每層澆筑厚度〈30cm;三套攪拌、澆筑系統(tǒng)逐 套啟動(dòng)，其中兩套負(fù)責(zé)箱梁一端混凝土澆筑，另一套負(fù)責(zé)另一端混凝土澆筑； 混凝土澆筑采用斜向分段、水平分層的方式連續(xù)灌筑，灌筑順序按照?qǐng)D2中標(biāo) 注的①、②、◎、④先后順序，布料先從箱梁兩側(cè)腹板同步對(duì)稱均勻進(jìn)行，先 澆筑腹板與底板結(jié)合處混凝土，再澆筑腹板混凝土，當(dāng)兩側(cè)腹板混凝土澆筑到 與頂板面結(jié)合部位時(shí)，改用從內(nèi)模頂面預(yù)留的混凝土澆筑孔下料補(bǔ)澆底板混凝 土，并及時(shí)攤平、補(bǔ)足、振搗，控制好標(biāo)高，達(dá)到設(shè)計(jì)要求，最后澆筑頂板混 凝土；梁體混凝土灌筑過(guò)程中，澆筑兩側(cè)腹板混凝土?xí)r，采用同步對(duì)稱澆筑腹板 混凝土，防止兩邊混凝土高低懸殊，造成內(nèi)模偏移或其它不良后果；橋面混凝 土也從兩端向中間連續(xù)分段澆筑，每段2米左右，以利表面收漿摸面；梁體混 凝土澆筑采用插入式振動(dòng)棒振搗成型，并輔以側(cè)振和底振，以確保混凝土密實(shí); 澆筑過(guò)程中加強(qiáng)箱梁端頭、倒角以及鋼筋密集部位的振搗，重點(diǎn)加強(qiáng)轉(zhuǎn)角、腹 板與底板的交界面處的振搗及底板標(biāo)高控制；橋面板混凝土澆筑到設(shè)計(jì)標(biāo)高后
采用平板振動(dòng)抹平機(jī)及時(shí)趕壓、抹平，在混凝土初凝之前必須對(duì)橋面進(jìn)行第二 次收漿抹平以防裂紋，使橋面達(dá)到平整，排水通暢。另一方面，為滿足箱梁適應(yīng)100年耐久性的需要，采用下述組成及重量份 配比的箱梁C50高性能耐久混凝土進(jìn)行梁體灌筑水泥262份，礦渣140份，粉煤灰68份， 砂742份， 石1068份， 外加劑3.9份，水141份。其中的外加劑為上海城誠(chéng)建材有限公司生產(chǎn)的LEX-9H液體減水劑。(3) 拆除模板該步驟按先后順序主要包括抽拔膠管、拆除端模、拆除內(nèi)模、松側(cè)模等。(4) 張拉該步驟按先后順序主要包括穿鋼絞線、箱梁預(yù)張拉、箱梁初張拉、移梁 至存梁區(qū)、混凝土養(yǎng)生、箱梁終張拉等。為預(yù)防梁體混凝土出現(xiàn)收縮裂紋，該張拉步驟采用三次張拉工藝，即預(yù) 張拉、初張拉和終張拉；其中的預(yù)張拉工藝是指在低強(qiáng)度下進(jìn)行部分預(yù)應(yīng)力張 拉的"預(yù)應(yīng)力帶模早期預(yù)張拉"技術(shù)，即當(dāng)混凝土強(qiáng)度和彈模分別達(dá)到設(shè)計(jì)值的50%和50%以上時(shí)進(jìn)行部分鋼束張拉，張拉應(yīng)力按設(shè)計(jì)值55%控制；當(dāng)混凝 土強(qiáng)度和彈模分別達(dá)到設(shè)計(jì)值的80%初張拉部分預(yù)應(yīng)力束，張拉應(yīng)力按設(shè)計(jì)值 70%控制，完成后將箱梁搬運(yùn)至存梁臺(tái)座；待混凝土強(qiáng)度和彈模均達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)進(jìn)行其它預(yù)應(yīng)力束張拉，并對(duì)預(yù)張拉和初張拉束進(jìn)行補(bǔ)拉到設(shè)計(jì)控制應(yīng)力。(5) 后序施工該步驟按先后順序主要包括割絲、管道壓漿、橋梁封錨、養(yǎng)護(hù)、箱梁檢 査出場(chǎng)、箱梁架設(shè)、制作防水層、施工保護(hù)層、養(yǎng)護(hù)等。
權(quán)利要求
1.后張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁整孔預(yù)制施工方法，主要步驟包括(1)安裝模板、鋼筋及預(yù)埋件該步驟按先后順序主要包括整修底模、調(diào)整側(cè)模、安裝支座板及防落梁板、安裝抽拔膠管、吊裝主體鋼筋、安裝梁體預(yù)埋件、吊裝內(nèi)模、安裝端模、吊裝面層鋼筋、橋面預(yù)埋件安裝；(2)梁體混凝土灌筑、梁體混凝土蒸養(yǎng)或自然養(yǎng)護(hù)；(3)拆除模板該步驟按先后順序主要包括抽拔膠管、拆除端模、拆除內(nèi)模、松側(cè)模；(4)張拉該步驟按先后順序主要包括穿鋼絞線、箱梁預(yù)張拉、箱梁初張拉、移梁至存梁區(qū)、混凝土養(yǎng)生、箱梁終張拉；(5)后序施工該步驟按先后順序主要包括割絲、管道壓漿、橋梁封錨、養(yǎng)護(hù)、箱梁檢查出場(chǎng)、箱梁架設(shè)、制作防水層、施工保護(hù)層、養(yǎng)護(hù)；其中所述的主體鋼筋和橋面鋼筋均采用集中預(yù)扎、整體吊裝技術(shù)，即箱梁鋼筋的加工都在鋼筋車間內(nèi)完成，然后在胎模上進(jìn)行綁扎；為方便內(nèi)模安裝，將箱梁鋼筋綁扎分兩個(gè)階段進(jìn)行第一階段，先將梁體主筋一同在主筋預(yù)扎架上實(shí)施預(yù)扎，橋面鋼筋則在專門的橋面預(yù)扎架上預(yù)扎；第二階段，待主筋及內(nèi)模吊裝就位后，采用龍門吊將橋面鋼筋與梁體主筋拼裝綁扎就位；所述的張拉步驟采用三次張拉工藝，即預(yù)張拉、初張拉和終張拉；其中的預(yù)張拉工藝是指在低強(qiáng)度下進(jìn)行部分預(yù)應(yīng)力張拉的“預(yù)應(yīng)力帶模早期預(yù)張拉”技術(shù)，即根據(jù)設(shè)計(jì)圖上的設(shè)計(jì)，當(dāng)混凝土強(qiáng)度和彈模分別達(dá)到設(shè)計(jì)值的50％和50％以上時(shí)進(jìn)行部分鋼束張拉，張拉應(yīng)力按設(shè)計(jì)值55％控制；當(dāng)混凝土強(qiáng)度和彈模分別達(dá)到設(shè)計(jì)值的80％初張拉部分預(yù)應(yīng)力束，張拉應(yīng)力按設(shè)計(jì)值70％控制，完成后將箱梁搬運(yùn)至存梁臺(tái)座；待混凝土強(qiáng)度和彈模均達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)進(jìn)行其它預(yù)應(yīng)力束張拉，并對(duì)預(yù)張拉和初張拉束進(jìn)行補(bǔ)拉到設(shè)計(jì)控制應(yīng)力；所述的內(nèi)模，采用下述液壓內(nèi)模系統(tǒng)該系統(tǒng)包括標(biāo)準(zhǔn)段、變截面段和孔口段，模板與箱梁內(nèi)箱輪廓尺寸一致；標(biāo)準(zhǔn)段和變截面段均由模板系、車架系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)組成，孔口段由模板系和車架系統(tǒng)組成；其中，模板系為大塊鋼模組拼結(jié)構(gòu)，分下模、邊模和頂模三個(gè)部分；車架系統(tǒng)包括車架桁架、走行支架和走行輪；所述的梁體混凝土灌筑步驟，在制梁現(xiàn)場(chǎng)采用混凝土集中拌制、管道泵送澆筑的施工方案，即采用三套獨(dú)立的攪拌、澆筑系統(tǒng)配置，每套系統(tǒng)采用混凝土自動(dòng)攪拌站+混凝土輸送泵+布料桿+振搗設(shè)備，分層連續(xù)推移的方式，由兩端向中間循序漸進(jìn)的施工方法進(jìn)行澆筑，一次成型；三套攪拌、澆筑系統(tǒng)逐套啟動(dòng)，其中兩套負(fù)責(zé)箱梁一端混凝土澆筑，另一套負(fù)責(zé)另一端混凝土澆筑；混凝土澆筑采用斜向分段、水平分層的方式連續(xù)灌筑，布料先從箱梁兩側(cè)腹板同步對(duì)稱均勻進(jìn)行，先澆筑腹板與底板結(jié)合處混凝土，再澆筑腹板混凝土，當(dāng)兩側(cè)腹板混凝土澆筑到與頂板面結(jié)合部位時(shí)，改用從內(nèi)模頂面預(yù)留的混凝土澆筑孔下料補(bǔ)澆底板混凝土，最后澆筑頂板混凝土。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁整孔預(yù)制施工方法，其特 征在于所述的鋼筋集中預(yù)扎、整體吊裝技術(shù)中，箱梁底、腹板鋼筋在胎模上進(jìn)行 綁扎時(shí)采用如下方法縱向和橫向鋼筋的間距按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，在角鋼豎直 面的肢上割50X30mm的槽，將鋼筋正好卡在槽里；在胎模具的兩外側(cè)底邊分 別焊一75X6mm角鋼，用其豎直肢作支擋，在綁扎時(shí)，將橫向筋的彎鉤及腹板 箍筋貼緊此肢背。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁整孔預(yù)制施工方法，其特 征在于所述的鋼筋集中預(yù)扎、整體吊裝技術(shù)中，橋面鋼筋在胎模上進(jìn)行綁扎時(shí)采 用如下方法胎模的主體用50X30mm方鋼焊接而成；根據(jù)橋面鋼筋的截面形 狀，在綁扎胎模的底部加焊500mm至800mm長(zhǎng)短不等的支腿，使作業(yè)平面正好在900mm左右；在胎模的兩外側(cè)面，按翼板鋼筋的高度，間隔一定距離焊等高 的短方鋼，短方鋼的頂面即是鋼筋高度；在胎模兩端按翼板鋼筋設(shè)計(jì)坡度焊高 度不等的短方鋼，在短方鋼的頂部焊一通長(zhǎng)鋼筋，即是橋面頂層鋼筋的高度； 橋面鋼筋間距控制采用如下方法鋼筋在胎模上用①5mm高強(qiáng)鋼絲作成"U"形 卡，然后按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)間距要求焊在胎模的相應(yīng)位置，在綁扎時(shí)將鋼筋正好卡在 "U"形卡內(nèi)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁整孔預(yù)制施工方法，其特 征在于所述的內(nèi)模的安裝方法為首先將內(nèi)模預(yù)先在拼裝平臺(tái)上分節(jié)拼裝，然后 逐節(jié)聯(lián)結(jié)成一個(gè)整體，用兩臺(tái)龍門吊整體吊裝就位；將內(nèi)模整體吊入臺(tái)座上底 腹板鋼筋骨架內(nèi)，將臺(tái)車上的螺桿撐桿支撐于預(yù)留孔中，使內(nèi)模穩(wěn)定安裝于底 模上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁整孔預(yù)制施工方法，其特 征在于所述的內(nèi)模在拆除時(shí)采用分段拆除方法，其主要步驟如下(1) 、取下所有撐桿，啟動(dòng)下模油缸，收起兩側(cè)下模；(2) 、啟動(dòng)兩側(cè)邊模油缸，收起邊模；(3) 、啟動(dòng)垂直油缸，降下頂模；(4) 、旋出螺旋頂桿，模板整體降到軌道上，拉出箱梁。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁整孔預(yù)制施工方法，其特 征在于所述的梁體混凝土灌筑步驟中澆筑兩側(cè)腹板混凝土?xí)r，采用同步對(duì)稱澆 筑腹板混凝土；橋面混凝土也從兩端向中間連續(xù)分段澆筑；梁體混凝土澆筑時(shí) 采用插入式振動(dòng)棒振搗成型，并輔以側(cè)振和底振，以確?；炷撩軐?shí)；加強(qiáng)箱 梁端頭、倒角以及鋼筋密集部位的振搗，重點(diǎn)加強(qiáng)轉(zhuǎn)角、腹板與底板的交界面 處的振搗及底板標(biāo)高控制；橋面板混凝土澆筑到設(shè)計(jì)標(biāo)高后采用平板振動(dòng)抹平 機(jī)及時(shí)趕壓、抹平，在混凝土初凝之前對(duì)橋面進(jìn)行第二次收漿抹平。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種后張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁整孔預(yù)制施工方法，主要步驟包括安裝模板、鋼筋及預(yù)埋件，梁體混凝土灌筑、梁體混凝土蒸養(yǎng)或自然養(yǎng)護(hù)，拆除模板，張拉，后序施工等；其中，鋼筋采用集中預(yù)扎、整體吊裝技術(shù)，張拉步驟采用預(yù)張拉、初張拉和終張拉三次張拉工藝，內(nèi)模采用液壓內(nèi)模系統(tǒng)，梁體混凝土灌筑步驟采用混凝土集中拌制、管道泵送澆筑的施工方案，分層連續(xù)推移，由兩端向中間循序漸進(jìn)進(jìn)行澆筑，一次成型。本發(fā)明施工方法可適用于鐵路客運(yùn)專線中32m/900t級(jí)大跨度、大噸位的預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁整孔預(yù)制施工。
文檔編號(hào)B28B15/00GK101125441SQ20071004990
公開日2008年2月20日 申請(qǐng)日期2007年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月31日
發(fā)明者周文武, 周玉興, 孫祖紅, 強(qiáng) 王, 超 申, 東 袁, 鄒宏偉, 鐘衛(wèi)翔, 鐘士全, 偉 韓 申請(qǐng)人:中鐵二局股份有限公司