中铁十二局集团第四工程有限公司 西安 710000
【摘 要】预制箱梁首件施工，一方面确定所拟定施工方案的可行性，为后续施工提供经验；另一方面结合工程实际，选择最优施工方案，确保桥梁建设的工程质量。本文根据工程案例，对预制箱梁首件施工工艺进行探讨。
【关键词】预制箱梁；首件；施工工艺
一、工程概况
项目选取汕湛高速揭博项目T14标K216+405.5 大同村大桥左幅第1跨0~1墩2号箱梁（中梁）作为预制小箱梁首件。箱梁中心线高150㎝，底板宽100㎝，顶板宽260cm，梁长2500㎝。混凝土设计强度为C50，方量：31.35m3。
二、施工准备
制梁台座设置在有足够刚度和强度，并经过反复碾压的地基上，下沉量<2mm。制梁台座基础采用C25标号砼，高出地面20cm以上。台座上铺5mm的不锈钢钢板作为箱梁的底板，钢板与台座之间由预埋的角钢连接，台座宽100cm，长25m。距台座顶面90㎜处混凝土每隔50㎝设置一个长为100cm的PVC管，侧模的连接螺栓从此处穿过，用来固定侧模和保证侧模浇注时不产生变形。本标箱梁吊装都采用捆绑式吊装，采用两点吊装，捆绑点距梁端90cm处。预制梁台座两端加钢筋网进行加强处理。吊点位置处预留混凝土槽，以便于吊梁时穿入钢丝绳。为保证桥梁的平整，沿台座的长度方向在箱梁的跨中向下设1.8cm的预拱度，预拱度采用抛物线线形。
预制场设100t龙门吊2套，10t龙门吊1套，5t龙门吊1套，大龙门负责起吊梁，小龙门负责吊模板、钢筋笼及浇筑砼。两套龙门吊用不共用一套钢轨，大龙门吊钢轨宽度为30米，小龙门吊钢轨宽度为37米，共设24个底座，底座间距中到中为5米，中间留过道。
由于预制梁集中生产，待强度达到设计要求后，用运梁车配合架桥机进行安装。针对这个特点，在预制场前端设置存梁区，设置3排存梁台座，按双层存梁设计。
三、预制箱梁首件施工工艺
⑴模板加工及安装
施工前，底座清理干净，表面无混凝土残存物，且线形平顺，表面平整，均匀涂刷脱模剂。底座验收合格后进行模板的拼装。
箱梁模板采用加工成型的钢模板，模板先进行预拼装。拼装后进行打磨并编号。模板安装时用水平尺控制模板的垂直度，保证模板位置准确。模板连接使用高强螺栓。模板底座使用对拉杆进行对拉，控制模板的偏位。内侧和外侧模板拼装时，平整度调整到5mm以内，相邻模板之间不能有错台。模板安装完毕后，检验模板位置及稳定性。模板自检合格后涂刷脱模剂，报请专业监理工程师验收，验收合格后方可进行下一道工序。
⑵底腹板钢筋、预应力管道加工及安装
底腹板钢筋在钢筋加工棚进行加工，人工运至工作平台，进行钢筋绑扎。钢筋加工前要调直，并清除表面锈迹，钢筋的加工必须满足设计要求和规范规定。采用单面搭接焊时焊缝长度≥10d，双面焊≥5d。焊缝要饱满。敲掉焊渣后，焊缝呈鱼鳞状。钢筋制作绑扎严格按图纸和规范要求进行，要求准确、牢固、不偏位，必要时加设临时支撑。箱梁Ⅱ级钢筋的接头采用焊接，Ⅰ级钢筋采用绑扎。
底腹板钢筋绑扎完成后，安装预应力管道。预应力管道采用镀锌钢带制成。预应力管道安装位置应准确，吊装前，全面检查管道安装质量，包括管道的纵横坐标精度（纵、横坐标定位应用φ8钢筋焊接成“井”字型定位架，并按标定位置点焊在钢筋骨架的非受力钢筋上）。钢绞线的弯所处采用圆曲线过渡，管道必须圆顺，直线段80cm设置一组，曲线段40cm设置一组。管道内，预设略小直径的硬塑芯管做撑管，防止管道变形或堵塞，混凝土初凝前应有专人抽拔胶管（塑料管）以防堵塞。
为保证保护层厚度，在钢筋与模板之间要绑扎砼垫块。预制箱梁净保护层为2cm，因此我标段采用高2cm砼垫块。垫块与钢筋绑扎要牢固，并相互错开，间距50cm，呈梅花形布置。且保证受力面6个/m2，非受力面4个/m2。钢筋绑扎完成后报请专业监理工程验收，合格后吊装钢筋骨架入模。
钢筋吊装安放时要控制好钢筋骨架的位置，防止骨架移位。钢筋骨架调整完毕，检查砼垫块的位置，偏位的进行调整。工作就绪后，吊装内模。内模以跨中为界分两段，分别吊装安放。吊装时要控制好内模位置，防止内模左偏或右偏。吊装完成后，检测内模的平面位置，符合图纸及规范要求后，固定内模。合格后，安装端头模板，端头模板与底座垂直，与外侧模板交90度。自检合格后，报请监理工程师验收，绑扎顶板钢筋。
⑶顶板钢筋加工及安装
顶板钢筋在加工场地加工成半成品，人工运至现场进行绑扎，绑扎要求同底腹板钢筋加工及安装。安装完成后，检查整体尺寸和平面位置，自检合格后，报请监理工程师验收。
⑷混凝土浇筑
混凝土配合比必须由工地实验室配制设计完成并报请监理工程师，批准后方可使用。我标段C50混凝土配合比如下：水泥（p.o52.5）：砂：大石：小石：水：外加剂=493：702：768：329：158：5.67，W/C=0.36，砂率43%，外加剂掺量1%。浇筑箱梁使用的石料必须经过水洗。混凝土拌制前，实验室对砂、石进行含水量检测。
混凝土必须严格按实验室下达的施工配合比进行拌制。混凝土由自建混凝土站集中拌制，混凝土罐车运至施工现场，龙门吊吊料入模。混凝土运至施工现场后，必须检查混凝土拌和物的和易性。
左幅1-2预制箱梁，开盘时间2014年1月11日8：20，首车到场时间8：25，方量为4m3，现场测定坍落度分别为150mm，153mm，157mm，砼温度20OC，砼和易性满足要求。现场取样制作混凝土同期养生试件，作为梁体强度的见证。
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混凝土浇筑顺序为：先浇筑底板，拉坡浇筑腹板，最后浇筑顶板。底板采用30型插入式振捣棒进行振捣。浇筑完毕对顶板部分进行收面压光。待混凝土初凝后，进行顶板刷毛。
⑸拆模及养生
混凝土强度达到2.5Mpa后，进行内模、端头的拆除。拆模时间不宜过早，防止碰坏混凝土。
养生方法为土工布覆盖、喷淋洒水养生，从浇筑完毕起进行喷淋养护，保持混凝土表面湿润。
⑹预应力钢绞线张拉及孔道压浆
待箱梁梁体混凝土达到设计强度的85%，且龄期不小于7天时，进行箱梁张拉，并及时压注水泥浆。
①钢绞线下料及编束
根据预留孔道长度以及千斤顶、工具锚、工作锚的尺寸确定钢绞线的下料长度为N1=26.6m，N2=26.62m，N3=26.64m，N4=26.66m。钢绞线切割采用砂轮切割机，切割后整体编束，每隔1-1.5m绑扎铁丝一道，编束后分类存放，并进行支垫遮盖防锈。
②穿束
穿束前要清理锚垫板管道内混凝土残渣，疏通压浆口。并用压浆机压水清理孔道内杂物。
钢铰线编束时，应逐根理顺，保证钢绞线平行,防止互相缠绕，并绑扎牢固。钢绞线编束后，将端点绑扎在一起，并安装穿束网套，以免穿束时戳坏波纹管，造成堵孔。
穿束前用大于钢铰线束直径0.5～1.0cm大的通孔器疏通预应力管道，待通孔器顺利通过管道全程后方能穿束，同时穿束前须用压缩空气吹净管道内的水分和砂、石等杂物，穿束时先将导线穿过孔道与预应力筋束连接在一起，以导线牵接为主，以推送为辅，穿束后检查预应力筋外露孔口情况，保证两端外露相等，并满足张拉要求，最后散开预应力筋束端头，准备安装锚具、千斤顶。
③张拉
首件箱梁同期养生试块在2014年1月18日进行试压，强度为：50.1MPa，为设计强度的100%，满足规范及设计要求，可以进行张拉。（见附表）
钢束张拉顺序为：N4→N2→N3→N1，采用两端对称分批张拉，横桥向对称均匀张拉。对每束预应力筋的张拉程序设计如下: 0→10%б0→20%б0→100% (持荷5分钟)→回油锚固。控制应力 =1376.4MPa。伸长量标记为：L1、L2、L3。伸长量L=L3-L1+L2-L1。
现场工作于2014年1月18日准备就绪，开始张拉。N1左侧钢束，标记为N1左； N1右侧钢束，标记为N1右。张拉伸长值数据偏差不允许超过±6%范围。
④孔道压浆
张拉完毕后，应立即将夹片周围预应力筋间隙用水泥砂浆封锚，封锚砂浆抗压强度达到一定强度时方可进行压浆。
压浆前先用压力水冲洗孔道，保证压浆顺畅。
压浆配比：水泥：水：外加剂=1：0.38：0.1。
现场搅拌桶按照配合比放入材料，待充分搅拌均匀后，取样做水泥浆稠度。将桶内水泥浆放出流至下面存浆器内开始压浆。压浆口采用阀门控制，待出浆口冒出水泥浆颜色与搅拌桶内一致时，关闭阀门。静置2分钟后，补压2分钟，补压强度不高于0.7Mpa。然后关闭压浆口阀门，压注下一孔道。压浆时，每一工作班应留取不小于3组的7.07×7.07×7.07cm立方体试件，标准养护28d，检查其抗压强度，交验用的试件必须与梁体所用水泥浆采取同样条件进行养护。
⑤封锚
压浆后对梁体内杂物进行清理，检查通气孔。验收合格后进行封锚。封锚采用与梁体同强度的混凝土预制成的堵头板进行封堵。
⑥出坑移梁
待孔道内水泥浆强度达到设计及规范要求后进行梁体的吊装。
本项粱板预制工程采取的主要施工方法为：钢筋在钢筋加工场内加工制作完成，现场绑扎后龙门吊吊装入模。砼采用集中拌合，罐车运输，龙门吊配合料斗方式进行混凝土浇筑。待混凝土强度达到设计强度后进行张拉压浆。待孔道压浆强度满足要求后进行箱梁移运安装。从整个施工过程来看，该首件工程过程受控，施工工序顺畅，混凝土质量达到设计和规范要求。
四、施工现场防噪声污染措施
⑴人为噪声的控制措施
施工现场提昌文明施工，建立健全控制人为噪声的管理制度，尽量减少人为的大声喧哗（特别是深夜施工），增强全体施工人员防噪声扰民的自觉意识。
⑵强噪声作业时间的控制
凡进行强噪声作业的，严格控制作业时间，作业不超过晚10:00（22:00），早晨作业不得早于6:00，特殊情况需连续作业的（或夜间施工）应尽量采取降噪措施，事先做好周围群众工作（安民告示）并据工地所在区环保局备案后方可施工。
⑶强噪声的降噪措施
①牵扯到强噪声的成品、半成品加工及制作，应尽量在项目部生产基地加工。减少因施工现场加工制作产生的强噪声。
②尽量选用低噪声或备有消声降噪的施工机械，施工现场的强噪声机械（如电锯、电刨、砂轮切割机、柴油发电机等）设置封闭的机械棚，并配置消声器，以减少强噪声的扩散。
⑷加强施工现场的强噪声监测
为加强施工现场的环境噪音的长期监测，采取专人监测、专人管理的原则。凡超过《施工场界噪声限值》标准的，要及时对施工现场噪声
五、结束语
通过首件箱梁的施工，证明了施工方案的可行性和可操作性，整个施工过程中，按流水作业，完成后的首件箱梁整体线形流畅，外观色泽均匀，无蜂窝麻面等质量现象,采取此种施工技术，既节约了劳动力，又缩短了施工时间。
论文作者:杜立安
论文发表刊物:《低碳地产》2016年第8期
论文发表时间:2016/9/2
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