北引桥30米小箱梁试验梁施工方案

一、 工程概况：

荆岳长江公路大桥北引桥（K1+59.5～K1+2.5）上部结构共4联（16跨），1联为4×30米装配式先简支后结构连续预应力混凝土小箱梁，小箱梁梁高1.8m，单幅横向采用5片小箱梁单独预制，简支安装后，再现浇连续接头。双幅桥面全宽33.5m，设2%双向横坡。本段路线平面均位于R=6000m圆曲线范围内。

预制小箱梁时行车道板斜臵形成2.0%的横坡，采用C50混凝土；钢筋应符合国家标准GB1499-1998和GB13013-1991的规定，其中直径大于或等于12mm的钢筋采用HRB335钢筋，直径小于12mm的钢筋采用R235钢筋；预应力束均采用直径15.24mm的高强、低松弛钢绞线，符合ASTMA416-97（270级）标准的技术要求，钢绞线面积140mm2，标准抗拉强度为fpk=1860MPa，计算弹性模量为Es=1.95×105Mpa，松弛率≤2.5%；箱梁锚具设计采用OVM型锚具及其装配的设备，管道成孔采用金属波纹管；锚垫板、锚头、夹片、锚下螺旋筋、压浆管及排气管等分别采用与锚具规格相应的成套产品；预应力管道压浆液采用标号为M50水泥净浆。 二、 试验目的：

按中跨中梁作为试验梁（具体是2-9#梁）。本次试验主要达到以下几个目的： ①：检验模板强度 ②：检验施工工艺 ③：试验箱梁预拱度值 ④：检验砼外观质量

一片中梁材料表 序号 材料名称 数量 备注 1 钢筋 7104.7Kg 2 钢绞线 1090.6Kg 3 锚夹具 16套 OVM15-4 4 波纹管 234.3米 5 混凝土 35.57立方 C50 施工配合比 （Kg/m3

） 水泥 砂 碎石 粉煤灰 水 外加剂（FDN-9000） 440 693 1117 60 160 5.0

三、 施工工艺流程图：

四、 施工工序： 4.1台座施工

台座为砼台座，上铺12mm钢板，跨中设臵20mm的反拱度（详见附图） 4.2钢筋骨架制作与安装

4.2.1 将抽检合格的钢筋调直、除锈，按设计尺寸制作成型，且注意考虑纵向筋搭接长度及接

头率的制作长度。纵向主筋采用闪光对焊，工艺标准按现行《GY414-1996钢筋闪光对焊工艺标准》执行 。具体作业指导如下：

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①调伸长度：它影响加热条件和塑性变形，选择原则是从减少向电极的散热、确保顶锻时焊件加热部分的刚度、以及焊口加工的可能性等方面考虑。当长度过小，随向电极散热的增加易使加热区变窄，不利于塑性变形，顶锻时所需压力较大；当长度过大时，则使加热区变宽，电能消耗大；当焊件较细时容易产生弯曲。调伸长度取值为：Ι级钢筋为0.75～1.25d,Ⅱ级钢筋为1.0～1.5d,直径较小的钢筋宜取较大的值。

②闪光留量：即烧化留量，为了满足焊件均匀加热的要求。若采用余热闪光焊，则其烧化留量

可比较连续闪光焊时小30%～50%，若焊件直径较粗，则闪光留量要增大。钢筋采用连续闪光焊的烧化留量等于两钢筋切断时严重压伤部分之和另加8毫米，预热闪光焊时烧化留量为8～10毫米，闪光—预热—闪光焊时，一次烧化留量等于两钢筋切断时的严重压伤部分之和，二次烧伤留量不宜大于8毫米，钢筋越粗，所需的闪光留量越大。

③闪光速度：闪光速度应随着钢筋直径的增大而降低，在闪光过程中闪光速度由慢到快，一般

是从0～1毫米/秒、1.5～2.0毫米/秒，闪光时要求稳定张裂，以防止焊缝金属氧化。

④顶锻速度：顶锻开始的0.1秒内应将钢筋压缩2～3毫米，以使焊口闭合，保护焊缝金属免

受氧化。在火口紧密封闭之后，应在每秒压缩量不小于6毫米的速度下完成整个顶锻过程，顶锻速度应越快越好。

⑤顶锻压力：顶锻力的大小应是保证液体金属全部挤出、并使焊件对口产生适当的变形的关键。

顶锻压力应随钢筋直径的增大而增加，顶锻应在足够大的压力下快速完成。

⑥顶锻留量：顶锻留量是指在闪光过程结束，将钢筋顶锻压紧后接头处挤出金属而缩短的钢筋

长度。顶锻留量随着钢筋直径增加而增加，一般连续闪光焊为4.5～6.5毫米，闪光—预热—闪光焊为5～8毫米。其中有电顶锻留量约占2/3。

⑦焊接变压器级数选择：焊接变压器级数可用调节通过钢筋端部的焊接电流来控制。焊接的钢

筋直径大，选择的变压器级数要求就高，一般在Ⅲ级到Ⅶ级内调节。

⑧焊接预热时间选择：要根据钢筋级别及其直径大小来决定，预热接触时间宜介于0.5—2秒/

次内选择。预热间隙时间应大于每次预热的接触时间。

4.2.2质量要求：

①焊工必须经培训考试合格后方能上岗。

②对焊前必须清除钢筋端头150mm范围内污物及铁锈。

③对焊前必须对不同的钢筋规格、级别先做试验件，检验合格后，才能批量焊接。

④钢筋对焊接头处弯折不大于4°，钢筋轴线位移不大于0.1d,且不大于2mm，并应做到焊包均匀、无横向裂纹和烧伤。

4.2.3 将腹板筋、隔板筋分段、分块绑扎成骨架并适量点焊以保稳定，且必须除去焊缝的焊渣。 4.2.4 将腹板钢筋骨架与隔板钢筋组拼成型，并在隔板处设支撑，以防钢筋骨架倾覆。 4.2.5 在钢筋骨架外周围设臵塑料垫块，作为钢筋保护层。

4.2.6 按设计尺寸自行加工梁体端头模板，用来固定锚垫板，安装时严格控制其偏差，锚垫板应垂直于孔道中心线；其后安放波纹管和穿钢绞线，注意波纹管的接头必须用胶布缠绕密实，且施焊中严禁烧伤波纹管，以防浇砼时漏浆堵管。 4.2.7 在模板安臵好后，绑扎顶板钢筋。

4.2.8 在整个钢筋绑扎中必须按《规范》控制搭接长度及接头率，单面焊为10d、双面焊为5d（d为钢筋直径），同断面街头率小于50%，在施焊中不能将钢筋烧伤。

4.2.9 钢筋安装完成后注意预留吊带孔，吊带孔设臵在距梁端部150cm附近。 4.2.10 所有工序必须经自检合格并经监理验收合格后，才能进入下道工序。 4.3模板安装

4.3.1为保证预制质量，采用整体全钢支架大模板，委托钢结构加工单位进行专门设计，在工厂内加工运至施工现场，在出厂前进行试拼。模板必须具有足够的强度、刚度和稳定性，能可靠地承受施工过程中可能产生的各种荷载，保证结构的设计形状、尺寸和各部件之间相互位臵的准确性。模板板面光滑平整，接缝严密，确保在强烈振动下不漏浆。

4.3.2钢筋安装之前，在底模两侧贴一层3mm泡沫橡胶条，并清除底板上的杂物，且检查底模的尺寸偏差及接缝是否紧密。然后在底模上涂与砼颜色一致的脱模剂。

4.3.3侧模各道接缝处贴一层3mm泡沫橡胶条，防止漏浆。模板上均匀涂抹液压油作为脱模剂。 4.3.4接着利用龙门架上的电动葫芦将侧模吊运至设计位臵进行安装，左右两侧模板用拉杆进行联接，拉杆利用φ25的圆钢制作，间距1米；利用手拉葫芦进行轴线调位，利用对口楔调整模板高度；要严格控制模板的高度及轴线偏差，注意预留吊带孔。

4.3.5混凝土浇注及模板拆除时，须对梁板及模板进行临时支撑。临时支撑利用16×16cm的方木，支撑必须牢固，支撑以防浇筑砼时模板胀模或倾覆及梁板的倾覆。支撑设臵在梁的两端、跨中、1/4跨及1/8跨处，两边对称支撑。 4.4砼浇筑

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4.4.1由陆上50型拌和站拌合至砼吊罐，采用轨道运输，用龙门架与电动葫芦运输至浇筑位臵。（如下图所示）

4.4.2用插入式、附着式振捣器相结合进行振捣（先用插入式振捣器振捣，后用附着式振捣器振捣），每块模板安装4个。在振捣中要注意振捣半径的叠合以防漏振，防止振动棒撞击波纹管；在砼浇筑过程中，应派专人在梁两端将钢束进行左右拉动。

4.4.3先浇筑底板砼，腹板浇筑时采用斜向分层、一次性整体体浇筑，砼坡度不得小于1：1.5；浇筑中要严格控制砼的坍落度及和易性。

4.4.4混凝土浇注过程中，派专人检查模板。若发现模板有变形、位移必须立即处理。 4.4.5砼初凝后用土工布材料覆盖，洒水养生7～14天。砼强度达2.5Mpa后脱模，随即进行洒水养生。

4.4.6为保证箱梁的内在和外在质量，施工中应注意以下几点: ①加强原材料控制，保证砂石、水泥等各项指标均符合要求。

②严格控制砼配制计量工作，实行每次砼施工时配合比挂牌，现场设专人负责。水泥、砂、石料、外加剂必须计量准确，确保原材料及外加剂用量符合施工配合比要求。 ③严格控制砼搅拌时间，保证所输出砼的和易性。

④控制好砼的坍落度，防止砼坍落度过大或过小，不利砼入模振捣。

⑤选经验丰富的砼工进行砼振捣，防止漏浆、过振或振捣不足，杜绝蜂窝、麻面现象。 ⑥砼浇筑过程中注意振动棒的插入位臵，保证不靠近预应力波纹管 4.5预应力施工 4.5.1张拉前准备

4.5.1.1对钢绞线、锚塞、锚环进行抽样检查。

4.5.1.2对油表、千斤顶进行配套检校确定张拉力与压力表读数的关系曲线，且注意压力表精度不宜低于1.5级，检校测力计精度不得低于22％，检校程序要与工作状态一致。

4.5.1.3用砂轮切割断机切割钢绞线进行制索，编号。每隔2m用绑扎丝将每股钢铰线对齐扎紧，在穿入波纹管内。 4.5.2预应力张拉

4.5.2.1采用四台YCW150千斤顶，60MPa的油压表，500型油泵配套使用。张拉前须对千斤顶和油表进行配套标定，4束张拉控制力为781.2KN（其伸长值根据实测的钢铰线弹性模量计算后确定），张拉作业前须按标定的张拉力与油表读数间的对应关系查出张拉力所对应的油表读数。

4.5.2.2在预应力孔道内无积水、无杂物以及钢绞线能自由滑移，且砼强度Ｒ压≥90％Ｒ容时进

行钢绞线伸长、应力双控两端张拉。

4.5.2.3张拉程序：初张拉（σＫ1＝10％σＫ）→张拉（σＫ2＝20％σＫ）→超张拉（σＫ3＝103％σＫ） 持荷５分钟 控制应力（σＫ） 测定伸长量 锚固。

4.5.2.4伸长量计算：σＫ1时量尺为l1，σＫ2时量尺为l2，σＫ时量尺为l3，总计的伸长量为l=2（l2-l1）+（l3-l2）。实际引伸量与理论引伸量的误差控制在±6%以内。

4.5.2.5张拉中伸长量、滑丝、断丝超过《规范》要求都必须抽换钢绞线，检查原因，重新张拉。

4.5.2.6张拉采用两端对称同步均衡加载，张拉顺序为N1→N2→N3→N4由上至下进行（如右图）。张拉完成后经监理验收合格，准备压浆。

4.5.2.7外露钢绞线采用手持电动砂轮机切割掉，预留部分L值控制在2cm≤L≥3cm为宜，锚头用水泥砂浆密封严实。严禁采用电弧焊或火焰切割钢绞线。 4.5.2压浆

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4.5.2.1在预应力束张拉完成24小时后，应观察钢束是否有滑丝现象，若无滑丝，则进行压浆；压浆前应用压力水冲洗孔道，以排除孔内杂物，保证孔内畅通，冲洗后用空压机吹去孔内积水。

4.5.2.2本桥采用真空辅助压浆。其工作原理是在孔道的一端采用真空泵对预应力管道先进行抽真空，使之产生-0.08Mpa左右的真空度，然后用压浆泵将搅拌好的水泥浆体从孔道的另一端压入直至充满整条孔道，并加以不大于0.7Mpa的正压力。

4.5.2.3真空压浆优点：

⑴由于孔道内和压浆泵之间的正负压力差，孔道中原有的空气和水被清除。同时，混夹在水泥浆中的气泡和多余的自由水被排出，大大提高孔道内浆体的饱满和密实度。

⑵浆体中的微沫及稀浆在真空负压下率先进入负压容器，待稠浆流出后，孔道中浆的稠度即能保持一致，使浆体密实性和强度得到保证。

⑶压浆过程中孔道具有良好的密封性，使浆体保压及充满整个孔道得到保证。

⑷工艺及浆体的优化，减少浆体的离析、析水和干硬收缩，同时提高浆体的强度，使压浆的饱满性及强度得到保证。

⑸真空压浆过程是一个连续且迅速的过程，缩短了压浆时间。

⑹孔道在真空状态下，减小了由于孔道高低弯曲而使浆体自身形成的压头差，便于浆体充盈整个孔道，尤其是一些异形关键部份。

4.5.2.4真空辅助压浆装臵布臵图。

1—电机 2—过滤装臵 图一 真空泵构造示意图

3—锚具 4 —钢绞线 5—密封罩 6—水泥砂浆封锚 7—锚垫板

图二 锚头封锚示意图

安装说明：

1、因本工程密封罩内仍用水泥砂浆封锚，故管9无用，压浆前堵死；

2、管6作进/浆管亦可，假设管6为出浆管，管6用透明软管接管4，管6排出的管道残留水通向管4；

3、管2接管7，将管6的管道残留水过滤后通过管8排进水桶；

4、管1、管8接水桶，管1为进水管，管8为出水管，为电机提供降温循环水； 5、管5接废液桶。 工艺说明：

1、关闭阀5，打开阀1、阀2、阀3、阀4、阀6，开真空泵电源，则可开始抽真空；

2、当浆液通过管6经透明软管排向管4时，马上关闭阀3，打开阀5，关掉真空泵电源，判断浆液稠度；

3、当判断管5排出为浓浆后，关闭阀6，补压后关闭压浆处阀门结束压浆过程；

4.5.2.5真空辅助压浆主要设备

⑴真空泵1台（含真空压力表、过滤装臵），配透明软管一根； ⑵压浆泵1台，配套高压橡胶管3根；

⑶砂浆搅拌机1台，拌浆能力2立方米 ⑷带阀门金属管若干根； ⑸20kg左右秤1台、计量水桶；

⑹循环水水桶（可用铁皮油桶）、废液桶（可用较大塑料桶）

4.5.2.6浆体采用专业厂家生产的M50商品浆液。其技术要求：

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⑴和易性好（泌水性小、流动性好） ⑵硬化后孔隙率低，渗透性小

⑶具有一定的膨胀性，确保孔道填充密实 ⑷高的抗压强度 ⑸有效的粘接强度 ⑹耐久性

4.6真空辅助压浆施工工艺 4.6.1准备工作

⑴张拉施工完成后，要切除外露的钢绞线，注意钢绞线的外露量≤30mm，然后用水泥砂浆封锚头，再安装密封罩，最后连接真空泵和压浆泵及其它配套设备，并连接牢固、密封不漏气；

⑵在压浆施工前将锚垫板表面清理，保证平整，装上石棉密封圈，将密封罩与锚垫板上的安装孔对正，用螺栓拧紧；

⑶清理锚垫板上的压浆孔，保证压浆通道通畅； ⑷确认浆体配合比，按配方秤量浆体材料；

⑸检查材料、设备、附件的型号或规格、数量等是否符合要求；

⑹按真空辅助压浆装布臵图进行各单元体的密封连接，确保密封罩、管路各接头的密封性； ⑺检查供水、供电是否齐全、方便。 4.6.2水泥浆技术指标

⑴水灰比：选用水泥浆，0.3～0.45。

⑵流动度：用流锥仪测定流动度，拌和好后的流动度＜30S；在管道出口处流动度＞15S。 ⑶泌水性：小于浆体初始体积的2%；四次连续测试结果的平均值小于1%；拌和后24h水泥浆的泌水应能被吸收。 ⑷初凝时间：3～4h。 ⑸体积变化率：<10％（24h）。

⑹稠度：在1.725L漏斗中，水泥浆的稠度14～18S。 ⑺强度：按设计要求，达到C50。

⑻浆液温度：5℃≤T浆液≤25℃，否则浆体容易发生离析。 4.6.3试抽真空

启动真空泵10min试抽真空，检查水泥砂浆封锚头或密封罩是否完全密封，真空度应达到-0.08MPa左右。将压浆阀关闭，抽真空阀打开，启动真空泵抽真空，从导管中排除空气，观察真空压力表的读数，应能达到负压力0.08MPa左右。当孔道内的真空度保持稳定时（真空度越高越好），停泵1min，若压力降低小于-0.02MPa即可认为孔道能基本达到并维持真空。如未能满足此数据则表示孔道未能完全密封，需在压浆前进行检查及更正工作。 4.6.4拌浆

⑴拌浆前先加水至搅拌机拌浆筒空转数分钟，使拌浆筒内壁充分湿润；

⑵将称量好的水倒入搅拌机的拌浆筒之后边搅拌边倒入水泥，在搅拌3～5min直至均匀； ⑶将外加剂倒入拌拌筒，再搅拌5～15min，测试稠度后放入储浆桶； ⑷倒入储浆桶的浆体不管是否马上泵送，都要不停地搅拌。 4.6.5压浆

⑴启动真空泵，当真空度达到并维持在-0.06～-0.08MPa值时，启动压浆泵；

⑵压浆泵的高压橡胶管出口打出浆体，待这些浆体浓度与储浆筒中的浓度一样时，关掉压浆泵，关闭高压橡胶管压浆阀门，将高压橡胶管的压浆管接到孔道的压浆管上，打开这两个压浆管的阀门开始压浆；

⑶观察管5的出浆情况，当浆体稠度和灌入之前稠度一样时，关闭阀6，孔道加压到0.5MPa左右，仍继续压浆2～3min，使管道内有一定的压力，完成排气泌水，使管道内浆体密实饱满，完成压浆，最后关掉压浆阀；

⑷压浆时每个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28天，并检查其抗压强度作为压浆质量评定的依据之一。 5、清洗

清洗压浆泵、搅拌机、阀门、过滤装臵、各种管道以及粘有灰浆的工具。 4.6.5注意事项

1、锚头一定要密封好，最好在密封后24h开始压浆。

2、压浆管应选用牢固结实的高强橡胶管，抗压能力≥1MPa，在压浆时不能破裂，连接要牢固，不得脱管。

3、严格掌握材料配合比，否则多加的水会全部泌出，易造成管道顶端有空隙。 4、压浆工作宜在灰浆流动性没有下降的30～45min时间内进行，孔道一次压浆要连续。

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5、中途换管道时间内，继续启动压浆泵，让浆体循环流动。 4.7封锚

压浆完成后将锚具周围砼表面凿毛，然后设臵钢筋网，安装封锚模板，模板支撑必须牢固可靠，17 18 19 20 电动葫芦 吊车 装载机 钢筋弯曲机 5T\\10T DY20 ZL50 各1台 1台 1台 1台 预制 预制、吊装 预制、吊装 预制 以防止浇筑砼时变形，再浇筑封锚砼，注意控制封锚砼的分层，用插入式振捣捣实，封锚砼表面平整不漏浆，保证梁的整体外观质量。 五、 人员设备: 5.1人员表 序号 工种名称 人数 备注 1 混凝土工 4 2 模板工 6 3 钢筋工 10 4 混凝土振捣手 3 5 电工 2 6 机修工 2 7 起重工 4 8 指挥 2 9 张拉工 2 10 焊工 4 11 普工 10 5.2设备表

序号 名称 规格及型号 数量 用途 备注 1 主龙门吊 120T 1台 预制、吊装 2 辅龙门吊 5T 1台 预制、安拆模 3 卷扬机 8T 2台 吊装 4 卷扬机 1T 2台 预制 5 七门滑车 80T 4台 吊装 6 双门滑车 5T 16台 预制、吊装 7 双门滑车 8T 8台 吊装 8 双门滑车 10T 4台 吊装 9 钢丝绳 φ28 120米 吊装 10 钢丝绳 φ21.5 1000米 吊装 11 液压千斤顶 50T 6台 预制、安装 12 压浆泵 JB-3型 1台 预制 13 真空泵 VSL型 1台 预制 14 千斤顶 150T或200T 4台 预制 15 油泵 4台 预制 16 平车 4台 预制、吊装

21 焊机 BX|-500 2台 预制 22 对焊机 UN1-150 1台 预制 23 钢筋切断机 1台 预制 24 插入式振动器 50型 4套 预制 25 附着式振动器 高频 16台 预制 六、 质量保证措施

（1） 加强职工质量意识教育，贯彻执行全面质量管理办法。

（2） 设立专职质监人员，监督、检查施工质量，每个工序设立质量负责人。 （3） 建立奖惩机制，实施质量一票否决权。 （4） 严格按《规范》及设计图纸进行施工。 七、 安全保证措施

（1） 加强安全意识教育，严格按安全生产有关规程、制度进行施工，贯彻执行上岗制度。 （2） 派专职安全人员检查、督促，发现隐患及时处理。 （3） 建立安全奖惩机制。

（4） 各种电器设备做好防雨措施，禁止乱搭电线。 （5） 严禁爆晒乙炔、氧气瓶并远离火源。 （6） 配臵专业人员开运及指挥桁车。 （7） 起吊重物下严禁站人。

（8） 张拉中禁止人员位于千斤顶后面。 （9） 压浆中宜配戴防护眼镜。

四川路桥荆岳长江公路大桥第Ⅰ合同段引桥施工处2007年11月12日- 6 -