装配式预应力箱梁预制施工质量控制

装配式预应力箱梁预制施工质量控制

[内容摘要]本文根据工程现场施工经验，以35米装配式预应力预制箱梁为例，重点论述了箱梁预制施工的质量控制要点。

关键词：预制箱梁、施工、质量控制

由于装配式预应力砼箱梁良好的结构性能及其经济美观的实用性，促使这种设计越来越多的出现在我们当今的桥梁建筑当中。但由于内部空心、壁厚过薄（一般18cm）且钢筋、波纹管密布等原因，给工程施工造成很大的困难，作为桥梁工程的重点部位及关键工序，预制施工的好坏直接影响到整个工程的质量和社会效益。因此研究和改进箱梁预制施工，做好质量控制是非常必要的。

首先，预制场的好坏是预制箱梁质量控制的基本前提。好的预制场应尽量选择在土层较稳定的地带（如挖方段路基上），如果没有条件就必须对场地进行机械压实处理，以防止长期施工过程中的地表下沉。场内要求大面平整，便于硬化排水，根据施工需要，应计划有：预制区、存梁区、材料堆放区、钢筋加工区等几个大区。同时应使预制场布置符合出梁路线和材料设备进出场便利要求。

当预制场选址定位后，首先应做的就是在预制区和存梁区内设置龙门吊轨道地梁，地梁的设计根据梁重及地基承载力的不同而变化，正常情况下我们一般采用C30砼0.5×0.5米的断面形式。地梁间距与龙门吊轨道跨径一致。为了提高工作效率，一般采用起重门吊和工作门吊各一套的设置。

门吊轨道做好后就应进行台座布置。台座就是箱梁的底模板，所以必须严格控制施工质量且确保稳定不变形。台座的间距一般按箱梁、钢模尺寸及施工中的拆装模方便来考虑，并且遵循同排台座尽量多布置原则，以达到减少场地面积节省资金投入的目标。台座采用C30砼现浇厚度25～27cm，宽度与设计箱梁底同宽。台座胎边预埋L50角钢，台座上铺3㎜钢板。台座两侧纵向嵌上橡胶条，台身每60cm预留一个3cm的外模用对拉杆孔，以防侧模与底模接缝漏浆。由于后张法箱梁张拉后重力集中在梁的两端头，所以底台端部2米的范围内应设加深加宽段，并放置三层钢筋网片，防止局部变形。台座施工过程中还应注意根据设计要求设底台面反拱和预留支座调平钢板槽。台座的数量由施工进度和模板计划决定，一般6个台座为一个施工循环，可达到一天一片梁的生产量。

存梁区一般采用现浇砼条形基础（内层放钢筋网片）作为支梁点，钢筋加工区和材料堆放区设在门吊轨道范围外。整个预制场表面用C10砼硬化10cm厚，认真做好场地有组织排水设施，将水排入路基以外沟渠，以防渗入地基。

预制箱梁是桥梁工程的脸面，尤其是在城市桥梁中更是形象重点。因此，模板的配置是这一面子工程得以实现的基本保障。考虑梁片一般较多且模板周转次数频繁，最好采用定型钢模来施工，从而达到经济美观的目的。一般外侧模、内模各两套，周转周期为2天，就可达到一天一片梁的生产量。

外侧模采用型钢支架，槽钢围焊，δ5㎜钢板为面板制作。模板分节长度为3 m，设子母口。模板上下部均设对拉杆起到固定模板作用。端模位于梁体的两端，安装时连接在侧模上，共有两套端模，一套与梁体模板同时支立，其形状按锚垫板位置作成阶梯状，第二套是封端用端模，此端模在预应力施工，管道压浆之后支立。目的是封闭端头和保证梁体外型符合设计要求。内模是空心截面梁的预制关键，1米一段采用多块组装而成，上中下部每隔1m设一道横撑，便于底板砼施工及模板拆除。芯模根据设计图充分考虑立模和拆模方便，采用δ5㎜钢板和L50角钢加工成型。边梁、非连续端梁模板专门制作，所有模板法兰连均采用14～16mm的螺栓联接。此外由于箱梁肋板为仰角式，砼浇筑振捣过程中容易引起内模上浮，所以外模板应增设七道2[16槽钢压顶。

有了好的预制场和钢模板，接下来就应通过科学有效的施工工艺流程来控制预制梁的质量。其中，底板质量是箱梁施工的重中之重，为了保证底板的施工质量，我们分析研究了传统的两种工艺流程。

一种工艺流程为：梁底腹板钢筋制安→立外模→穿波纹管和钢铰线→浇注底板→安放内模→顶板、翼板钢筋制安→浇注腹板、顶板→养生→拆模→张拉封锚→存梁。

这种流程易保证底板振捣密实，但要求施工人员多，工时长，配合紧密。若某一环节出现问题，将影响工程质量。特别是底板和腹板、翼板的浇注间隔长，易产生明显的施工接缝。

另一种是一次成型工艺，其流程为：梁底腹板钢筋制安→立外模→安放内模→顶板、翼板钢筋制作→穿钢铰线→浇注底板、腹板、顶板→养生→拆模→张拉封锚→存梁。

这种工艺是在钢筋、模板都完成后，从腹板处下砼浇注底板。由于底板和腹板厚度都只有18cm且分布着两层钢筋和数道波纹管，对混凝土的流动有很大的阻滞作用。从两侧下砼，容易因排气不畅而在底板形成空洞。即使没有空洞，由于底板太宽也很难保证振捣密实，且在砼流动时内模上浮力很大。 从一侧下砼，流到另一侧的大部分是灰浆，也很难保证底板质量。并且侧压力和内模上浮力都大，易导致内模和钢筋、钢铰线偏位。

基于此，我们对第二种工艺的进行了改进，把内模里的横撑改为用螺丝相连的角铁骨架，在内模顶部和底部留30～40cm宽的槽口，顶板用可活动的钢盖板盖住。在先浇注底板时，先用撬棍撬开顶盖板几个口子，大小够砼从中间下料即可，这样当砼从中间落到底板上时，在下部槽口处用振动棒引流混凝土，振捣密实后整平混凝土，用木板封压住内模底槽口，然后再从两侧面均匀对称下料浇注腹板，要求用插入式振动棒振捣密实，最后再用撬棍撬回钢盖板，从而进行顶板砼的浇注。这样不但保证了内在质量和外观质量而且加快了施工进度，还大大减少了人工和机械的损耗。

有了上述的基本施工措施后，还应当在施工中注意以下细节保障事项：

A、模板进场后，首先应该进行表面去油除锈处理，且在以后的装模施工前应先做好除尘及涂水性脱模剂工作，用以保证砼外观质量。对底台钢板也应进行同样的除锈上油处理。

B、为减少投资，砼性能应便于内外模及台座周转，初凝时间5～6小时，3天强度90%，坍落度14～16。

C、底层浇完后约一个小时，就应转入浇注侧壁砼.侧壁浇注时其砼应注意和尚未初凝的底板砼良好结和为一整体，不得出现施工缝及底板砼隆起现象。

D、侧壁砼浇注好后即可浇注面层，浇注面层一次打平拉毛。混凝土的垂直提升采用吊斗法用龙门吊提升。混凝土注入后立即进行砼的捣实，达到砼停止下沉、不再冒气泡、表面呈现平坦、泛浆为止。浇注顶板表面时，辅以平板振捣器拖平，用木模整平拉毛，一片梁浇注完后，立即用麻布进行遮盖，待初凝后及时进行养生，在养生期间要始终保持梁体湿润。

E、拆模时间由同条件砼试块强度确定，拆模时达到2.5MPa以上。及时凿毛湿接缝面砼。

通过上述实践总结，装配式预应力箱梁预制施工质量控制是一个系统性的工程，只有通过科学的组织、精心的管理才能达到我们预期的目标。