后张预应力形梁现场预制工法在桥梁工程中大跨度的后张预应力形梁的应用越来越广后张预应力形梁具有构件尺寸长自重轻承载力大等优点构件完成后可达到清水混凝土的效果一特点桥梁上部构件采用预制方法加快了工程进度缩短工期采用定型的大钢模板组装容易确保了混凝土外观质量采用附着式和插入式振动器相结合确保混凝土的密实度采用高强度预应力钢材降低工程造价胎座预设负拱解决预应力张拉后梁的上拱值超差二应用范围本工法适用于后张预应力形梁的现场预制三工艺原理形梁的预制是在现场制作的专用胎模式上立式预制首先在胎模上绑扎加工成形的钢筋布设用于形成预应力筋孔道的橡胶棒然后安装梁体的专用钢模板浇注混凝土并进行养护待混凝土达到一定强度后抽出橡胶棒拆除侧模板并继续养护当混凝土强度达到后进行预应力筋穿索并按顺序对预应力筋进行张拉锚固然后进行灌浆和封锚等工序完成梁体的预制四工艺流程工艺流程方框图五施工操作要点施工准备三通一平施工现场路通电通水通及平整施工现场根据设计要求和施工规范做好钢筋水泥钢绞线的备料工作以及合理的搅拌设备张拉设备龙门吊振动器灌浆泵及配套机具做好砂浆混凝土施工配合比准备各种原始记录表格底胎模及侧模胎模设计胎模采用钢筋混凝土上铺厚的钢板胎模下地基用压路机碾压压实度不低于胎模的起拱设计规范规定在正常使用状态下对结构进行变形验算桥梁应设置预拱度其值等于结构重力和半个汽车荷载所产生的竖向挠度当结构重力和汽车荷载产生的向下挠度不超过跨径的时可不设拱度考虑到预应力引起的反拱值胎膜顶面按抛物线型设负拱侧模设计形梁的侧模板采用定型钢模板为了减少接缝横隔梁间设计为一整块模板模板板面采用厚的钢板背楞骨架采用槽钢钢模设计应验算其强度刚度和稳定性保证梁各部位形状尺寸准确拆装容易操作方便模板安装模板安装前在混凝土底胎模上弹线确定每块模板的位置然后用龙门吊将模板按对应的编号吊装在基本准确位置用螺旋千斤顶撬棍等工具将模板调至准确位置并加楔块支撑在侧模板均准确就位后穿入上下两道对拉螺栓对模板进行加乱模板安装完毕后绑扎梁翼缘钢筋模板拆除拆模板时先敲去模板支腿下楔块一般情况下模板靠自重可自行脱落如不能脱落用撬棍轻轻撬动模板使之与混凝土脱离退出后用龙门吊将其吊离对模板板面清理涂脱模剂后备用模板拆除后及时在梁两侧横隔板下加支撑以防倾覆橡胶棒安装与抽拔梁钢绞线孔道采用橡胶棒抽拔成型每一孔道由根等长的橡胶棒在梁体中间部位对接成型接头处用铁皮包套胶带封闭避免浇注混凝土时浆液渗入橡胶棒在端模板安装后再安装橡胶棒位置在梁中由定位钢筋网格确保间距为克服橡胶棒在两定位网格间的下挠在胶棒中间预留孔内穿入一根通长的钢绞线端部由固定于端模板上的锚垫板精确定位避免钢绞线位置偏移在混凝土强度达到即可抽拔橡胶棒使混凝土梁中形成管状孔道每片梁抽拔橡胶棒顺序为先上后下先曲后直在全部橡胶棒抽拔之后立即用通孔器对孔道进行检查如发现有混凝土或水泥浆堵塞应予清除钢筋绑扎绑扎时注意确保定位网格位置的正确当其他钢筋与定位网筋相碰撞时应调整其他钢筋不得改变定位网的位置预留吊装孔处加强钢筋等附属筋不得遗漏由于钢筋骨架高绑扎时采用自制马凳马凳应与钢筋分离不得依靠在钢筋上横隔板处钢筋骨架自重较大为确保其位置正确需用自制支架支撑混凝土浇注混凝土的浇注在钢筋及模板验收合格后进行浇注工艺顺序浇注方向从梁的一端开始循序进展至另一端浇注方法采用竖向分层水平分段连续浇注一气呵成灌注时间控制在之内分段长度以为宜前段混凝土初凝前必须灌注下段混凝土分段之间斜向接缝上下层接茬错开分层下料并振捣在中间节段第一层厚度以为宜下层振捣密实后再投上层料上下层之间灌注时间间隔不得超过混凝土初凝时间混凝土振捣混凝土振捣采用附着式振捣器侧震插入式平板式共同配合进行振实侧震采用附着式震动器间距不超过位置尽量布置在抽拔棒部位两边侧板对称布置抽拔棒以下以侧震为主抽拔棒以上以插入式振捣器为主行车道板用平板式震动器和插入式震动器配合使用在机械不易涉入的角落如横隔板处等采用插钎人工辅助捣固在使用附着式振捣器时每次用台每侧台在混凝土浇筑处同时开启振动时间以为宜最多连续振捣时间不超过一次振捣不密实可多次起动振捣一般以混凝土不再下沉无显著气泡上升混凝土表面出现薄层水泥浆并有均匀的外观和平面为止马蹄与腹板交界的斜面处容易产生气泡和积水视情况于交界处侧模上钻孔排水排气混凝土养护当气温较高混凝土强度增长满足施工进度要求即混凝土强度达到以上时采用自然养护梁顶面混凝土初凝时用湿麻袋覆盖并浇水养生侧面及横隔板处由于所处位置及形状特殊不便采用浇水和覆盖养护故在其表面涂混凝土养护剂养生当外界气温不能满足工程进度要求时则采用蒸汽养护梁体混凝土浇注完毕后用帆布覆盖静停后开始通气升温蒸养升温速度不超过恒温养护最高温度不得超过恒温时间由同条件养护的试块确定当试块强度达到设计强度时即可停止养护降温速度不得超过以避免混凝土产生表面裂缝预应力张拉张拉设备选择及标定根据设计用锚具最大张拉力及钢绞线伸长值选用两台千斤顶及配套油泵并进行标定材质检验预应力钢绞线进厂后分批验收每批不大于验收时检验其质量证明书包装方法及标志内容是否齐全正确并按取样标准对其抗拉强度伸长率等力学性能进行检验锚具应有出厂证明书进场时按规定取样进行外观检查硬度检验钢绞线与锚具组装件的锚固效率应大于预应力钢绞线制作钢绞线的重量大盘卷小弹力大为了防止下料过程中钢绞线紊乱弹出伤人应事先制作钢管笼下料时将钢绞线盘卷在钢笼内从盘卷中央逐步抽出下料长度综合考虑其曲率张拉伸长值及混凝土压缩变型等因素并考虑不同的张拉方法和锚固型式适当增加预留长度编束时先将下好的钢绞线理顺用号铅丝绑扎间距绑扎完毕后按设计顺序存放并标识穿束穿束前检查锚垫板和孔道确保锚垫板位置正确孔道内畅通无水分和杂物采用卷扬机整束穿束束的前端装上穿束网套穿束网套用细钢丝绳编织网套上端通过挤压方式装上吊环使用时将钢绞线穿入网中前端用钢丝绳扎紧以防脱落张拉与锚固对同条件养护的试块检验混凝土强度达到时方可张拉将构件端部予埋钢板与锚具接触处的焊渣毛刺混凝土残渣等清除干净安装锚具和张拉设备采用两端同时张拉即用两台千斤顶分别设置在构件两端对称张拉一次完成一束钢绞线的张拉预应力钢绞线采用超张拉的方法其张拉程序如下锚固张拉过程中要详细记录伸长值压力表读数采用控制应力和控制伸长值的双控法进行张拉控制若实际伸长值与理论伸长值差超过应暂停张拉待查明原因并采取措施后方可继续张拉压浆及封锚孔道压浆用水泥浆由试验室试配并报监理审批压浆前须将孔道冲洗洁净湿润并用空压机吹干积水压浆孔和排气孔分别位于孔道端部压浆由下而上顺序进行每一孔道连续灌注一次完成压浆应缓慢均匀连续地进行在排气孔冒出浓浆并封闭排气孔后继续加压至并维持然后封闭灌浆孔水泥浆凝固前不得打开排气孔和压浆孔压浆时每工作班留取组立方体试件标养检查其抗压强度作为水泥浆质量的评定依据压浆后切除锚具外多余钢绞线将锚具周围混凝土冲洗干净并凿毛然后设置钢筋网浇筑封锚混凝土六主要机具设备主要机械设备一览表七劳动力组织本工法所需操作工人人其中木工人混凝土人钢筋工人起重工人吊车司机人电焊工人电工人普工人八质量要求及安全措施质量要求预应力构件应符合规定中的要求张拉设备应按规定的时间及要求进行校验张拉时混凝土强度应达到设计强度要求若设计没有规定时混凝土达到设计强度的时才允许张拉混凝土用预应力钢绞线锚具卡具应按技术规范进行检验安全措施龙门吊必须经过有关部门验收后方可使用拆除模板时按顺序分段拆除不得留有松动或悬挂的模板严禁硬砸或用机械大面积拉倒操作现场周围范围内不应有闲杂人员以防止预应力筋断裂和油管崩裂伤人张拉时拉伸机应与承压板垂直高压油管不能出现死弯现象所选用索的电缆线应完好无损以防漏电伤人龙门吊的电缆应悬挂在钢丝绳上严禁拖拽电缆线为防止钢绞线弹出伤人未拆捆的钢绞线应放在一个牢固的放线架中然后拆除包装从卷中心抽出抽头九工程实例连云港霍尔果斯高速公路三门峡灵宝段十二里河特大桥共榀梁应用本工法预制工程质量达到优良受到业主的通报表扬和奖励经济效益显著