李永强杭州湾跨海大桥70m预应力混凝土箱梁梁场预制技术及质量控制.docx

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1、李永强杭州湾跨海大桥70m预应力混凝土箱梁梁场预制技术及质量控制梁场预制技术及质量操纵要点李永强孙国安李志敏关红军（铁道科学研究院，北京K）OO81）提要本文介绍了杭州湾跨海大桥70m预应力碎箱梁的钢筋整体绑扎及吊装、模板拼装及吊装、混凝土浇筑与养护、预应力管道制作及后张法预应力张拉、真空辅助压浆等预制施工技术及质量操纵要点。关键词杭州湾跨海大桥，后张法预应力，70m杜箱梁，预制施工技术，质量操纵。1概述杭州湾跨海大桥是国道主干线同三线跨越杭州湾的便利通道。大桥全长36km,其中长18.27km的上部结构使用70m预应力碎预制箱梁，总计540片，分布在大桥的南引桥、北引桥、中引桥，及南、北航道

2、桥高墩区。70m预应力碎预制箱梁使用C50海工耐久高性能混凝土，标准段单片箱梁混凝土方量824.9m：，共计约46万立方米。全部70m箱梁均在海盐预制场预制，由两艘运架一体船吊运至桥位进行架设。箱梁设计参数详见表1,跨中截面如图1所示。表170m预应力混凝土箱梁概况表预制区域数量结构型式预垃力钢束及布置北航道桥北引桥14片主梁顶宽：15.8m,主梁底宽：6.25m,主梁梁高:4.0m,梁侧悬臂:3.9m悬臂端厚：20cm,悬臂根厚：50cm,顶板在箱室内跨度：6.97m,顶板厚度：27CnI55cm,桥面横坡：2.0%,底板厚度：25cm40cm65cm95cm,腹板坡度：1：4.09,腹板厚

3、度：50cm70cmI1Ocm,自重214OT（中跨），2160T（边跨）。腹板预制束（15-22）,底板预制束（15T9）,腹板合拢束（15-12）,边跨底板合拢（15-19）,中跨底板合拢（15-12）顶板合拢束（15-19）,顶板预应力束（15-4）按0.6间距布置。北航道桥南引桥28片低墩区引桥中引桥268片南航道桥北引桥20片南航道桥南引桥23片低墩区引桥南引桥水中区169片低地区引桥南引桥水中区加宽段18片主梁顶宽：10.85m主梁底宽：4.4m主梁梁高：3.785m李永强，男，1964.5出生，工学硕士，副研究员87.5图1箱梁跨中截面图杭州湾跨海大桥70m预应力碎箱梁预制场位于

4、大桥北岸的浙江省海盐县。预制场共设制梁台座8个、存梁台座24个、横移滑道8对、纵移滑道1对、腹板钢筋预扎台座4个、顶板钢筋预扎台座4个、内模拼装台座4个。70m箱梁使用单幅整孔箱梁在台座上预制，通过横移滑道液压顶推横移、存梁台座存梁、轮轨台车纵移至出海栈桥、经栈桥横移至出海码头，由浮吊船吊运架设。70In预应力碎箱梁单片自重达2160t(边梁)，为减少箱梁预制过程中台座的不均匀沉降，制梁台座两端箱梁支点位置使用1.5m钻孔桩，桩长65m,台座中部使用条形基础，条形基础下为钻孔桩，直径60.8m,长29.1m,外侧两个条形基础为1形梁。2箱梁预制技术及质量操纵70m箱梁所使用的C50海工耐久性混

5、凝土，具有良好的工作性能、较高的强度、海洋环境下对腐蚀的耐久性、不易开裂性。在施工过程中，试验实测碎28d抗压强度为5170MPa,12周氯离子扩散系数为0.4X1O12X10%2/s。箱梁预制中，钢筋制安技术的应用及保护层厚度操纵、模板的制作安装、碎浇筑养护、预应力张拉等环节均对C50海工高性能耐久性睑的质量产生一定的影响。在70m箱梁预制施工中，针对各个环节的特点，应用新工艺，进行了质量操纵，取得了很好的效果，特别是较好地防止了梁体碎的早期开裂。2.1 钢筋整体制安技术及质量操纵2.1.1 为了保证钢筋安装的工程质量与缩短施工周期，箱梁底板腹板钢筋在特制的底腹板钢筋胎具上进行整体绑扎，顶板

6、钢筋在特制的顶板钢筋胎具上进行整体绑扎，然后分别整体吊装入模。在胎具上绑扎钢筋应满足下列要求：(1)胎具的各部尺寸严格按照钢筋绑扎规范要求进行制作。(2)测量定出胎具上钢筋骨架的纵横向中心线、墩中心线操纵点。(3)胎具底侧面平整，保证保护层厚度的准确均匀。(4)胎具上的钢筋间距操纵槽应均匀布置。2.1.2为了保证钢筋的保护层厚度,在钢筋与模板之间设置特种塑料垫块,垫块应与钢筋连接牢固，并按照梅花形错开布置，底板及翼缘板底面间隔不大于0.8m,腹板处不大于1.2m。要求在钢筋易变形与受力较大的地方，对保护层垫块适当加密。2.1.3钢筋加工及安装的质量要求钢筋加工及安装应符合公路工程桥涵施工技术规

7、范的要求。钢筋绑扎时,其扎丝头不能过长且均须进入钢筋骨架区域内，不得外伸至保护层内。2.1.4箱梁钢筋整体吊装钢筋安装分底腹板与桥面板钢筋两部分。使用两台120t龙门吊及特制钢筋吊架分别将钢筋骨架抬吊至制梁台位上安装。底腹板及桥面钢筋骨架应有足够的刚度，共设吊点276个，吊点设置在外层骨架钢筋上。起吊时应在钢筋骨架内穿入钢管作分配梁，将吊钩直接挂在钢管上，以免造成钢筋变形或者脱钩。由于桥面钢筋纵横向平面尺寸较大，为提高钢筋骨架的刚度，桥面横向应加设焊接骨架。焊接骨架可在上下层受力钢筋间焊接忖铁形成，忖铁使用直径不小于12钢筋，间距不大于1O1焊接骨架钢筋间距顺梁长向不大于3.Onu2.2模板制

8、安技术及质量操纵2.2.1钢模板制造应符合下列的要求(1)钢模板面板厚度分别为14mm(底模)、IOmm(侧模)、8mm(内模)。钢模板具有足够的强度、刚度与稳固性,能可靠地承受施工中的各类荷载，以保证结构物各部尺寸、形状准确。模板的全长及跨度考虑反拱度及预留压缩量。使用标准化、系列化、通用化的模板。(2)模板板面平整、接缝严密不漏浆。模板与混凝土接触面的面板焊缝应打磨平整，不应有焊疤、凹坑、烧伤等现象。2.2.2箱梁钢模板安装(1)底模安装预制场共设底模8套，每个制梁台座一套。底模底部加劲肋与台座条型基础预埋钢板焊接连接。钢底模在正常使用时，应随时用水平仪检查底板的反拱及下沉量，不符合规定处

9、均应及时整修。及时清除底板表面与橡胶密封条处的残余灰浆，均匀涂刷隔离剂。(2)侧模板安装预制场共设侧模4套，每两个制梁台座共用一套，侧模在台座间利用侧模移动台车在侧模轨道上进行移动。安装前检查：板面是否平整、光洁、有无凹凸变形及残余粘浆，模板接口处应清除干净。侧模安装完后，用螺栓联接稳固，并上好全部拉杆。调整其它紧固件后检查整体模板的长、宽、高尺寸及不平整度等。钢模安装应做到位置准确，连接紧密,侧模与底模接缝密贴且不漏浆。(3)端模安装预制场共设端模4套，每套端模由6段拼装而成，各段之间利用螺栓连接，利于模板拆除与操纵变形。安装前事先将预应力锚垫板安装，确保锚垫板与砂面密贴平整。端模安装使用龙

10、门吊及人工配合施工。(4)内模安装预制场共设内模4套，与侧模成对配置，内模为液压分段式结构，在内模拼装台座拼装，使用龙门吊整体吊装入模。安装前应先检查模板是否清理干净，是否涂刷了隔离剂。在内模拼成整体后用宽胶带粘贴各个接缝处以防止漏浆。内模安装完后，检查钢筋保护层厚度及各部位尺寸。内模拆除使用分段收缩拆除，箱内铺设轨道，使用卷扬机牵引脱出。2.3箱梁海工耐久性硅浇筑技术及质量操纵2.3.1混凝土的拌制混凝土的拌制使用三台搅拌站，每台搅拌站的额定生产能力为100m7ho混凝土使用强制式拌与机拌与，搅拌时间很多于120so减水剂使用溶剂型，加入减水剂后，混凝土拌与料在搅拌机中继续搅拌的时间不得少于

11、30s0混凝土拌合物中不得掺用各类氯盐。开盘前应准确掌握天气预报情况，对各类不利气候有相应的准备措施，如冬、夏季的施工措施、砂石料保温或者降温措施、搅拌用水的升温与降温措施、雨天的防雨措施等。在不一致季节施工条件下，混凝土的温度操纵应满足下列要求：(1)冬季混凝土出拌合机温度不低于15C,入模温度不低于10。(2)夏季施工时应保证碎的入模温度不超过30。2.3.2混凝土的运输及布料箱梁预制使用拌与站拌与、运输车运输、输送泵输送、布料机布料的施工技术，其中碎运输车8台、输送泵5台、布料机4台。混凝土的供应能力以保证混凝土的连续浇筑为标准。泵送布料混凝土施工应符合下列规定：(1)在浇筑混凝土开始之

12、前，先泵送一部分水泥砂浆，以润滑管道。而后，最先泵出的混凝土应废弃，直到排出质量一致的、与易性好的混凝土为止。(2)布料机分两侧对称布置，同一侧两台布料机布料范围应重叠不得出现布料死角。2.3.3混凝土的浇筑(1)混凝土使用连续浇筑。浇筑时使用斜向分段，水平分层的方法浇筑。水平分层厚度操纵在30Cn1以内，先后两层混凝土的间隔时间不超过初凝时间。下梗肋部分两端加厚段及锚块的混凝土务必充分翻浆，只有充分翻浆才能保证下梗肋部分密实。通常情况下坍落度应在1820cm,下雨过后钢筋及模板表面处于湿润状态，混凝土的坍落度应操纵在1517cm以内。气温在IOC下列时坍落度应不大于18cm。(2)灌筑底腹板

13、混凝土时出料口不得正对波纹管，也不宜对着外模翼板。在混凝土灌注至翼板前应及时清除掉粘附在翼板上的水泥浆，以避免翼板底部形成干灰、夹渣及麻面。(3)混凝土灌注入模时下料要均匀，布料与振捣相配合，混凝土的振捣与下料交错进行。底板灌注完成后，分别向跨中对称灌注腹板混凝土，防止两边混凝土面高低悬殊，造成内模偏移。(4)梁体混凝土使用插入式振动器振捣。标准断面振捣两棒，加厚断面振捣三棒。(5)梁体混凝土使用一次性连续灌注成型。单片梁混凝土灌注时间通常为8h10h.2.4箱梁混凝土的收浆养护技术及质量操纵2.4.1 底板内碎应在翻浆振捣完成后尽快收浆，在睑初凝前要完成收浆，底板厚度以底板的预埋钢板为标准进

14、行操纵。顶板碎使用大跨度振动桥收平，并利用收浆平台人工抹平。2.4.2箱梁混凝土浇筑完成，待初凝后，立即用土工布覆盖桥面。在桥面高边一侧及箱内布设水管，保证土工布与箱底湿润。箱梁腹板内外侧、翼板下侧及底板下侧在脱模后，立即用MaSterkUrC128养护剂进行养护。该材料对混凝土具有较好的水份保持与清洁作用，使用后效果很好，桥面及底腹板外侧与翼缘板下侧没有出现裂纹。通风孔在成孔器拔出后，用湿棉纱将孔填塞。梁体拆模后养护时，箱梁表面应予以覆盖，洒水次数以混凝土表面潮湿为度，养护天数当环境相对湿度小于60%时应洒水养护14天。箱梁的内室降温较慢，应自然养生7天以上。当昼夜平均温度低于5或者最低温度

15、低于-3时应按冬季施工办理，采取保温措施。2.5箱梁预应力体系施工技术及质量操纵2.5.1箱梁预应力管道安装(1)塑料波纹管在布管安装前，按设计规定的管道坐标在胎具上进行放样，设置定位钢筋，波纹管应固定在定位钢筋上用铁丝扎紧。定位网应焊接与定位牢固使其在混凝土浇筑期间管道不产生位移。固定波纹管用的定位钢筋的间距不大于0.8m,关于曲线管道宜适当加密，定位钢筋的间距不大于0.5m。(2)波纹管安装完毕后，检查其位置是否正确，误差应在杭州湾跨海大桥专用施工技术规范规定范围内，波纹管曲线应圆顺，端部的预埋钢垫板应垂直于孔道中心线。否则须进行调整直至符合要求为止。波纹管与锚垫板的连接应用同一材料同一规格连接头连接，连接后用密封胶封口。(3)横向预应力波纹管安装完后，检查压浆孔、抽气孔、排气孔是否畅通，检查合格后将压浆孔、抽气孔、排气孔用封盖封住，防止灌注混凝土时水泥浆渗入造成孔道堵塞。(4)所有管道的压浆孔、抽气孔应设在锚座上，排气孔应设在锚具的附件上,压浆管、排气管的最小内径为20mmo2.5.2预应力张拉预应力张拉使用张拉架施工技术，张拉架分层布设，千斤顶使用电葫芦安装拆卸。当梁体达到张拉强度后，按照下列要求进行张拉。(1)70m箱梁预应力筋张拉分初张拉及终张拉两阶段。当混凝土强度达到25MPa时进行初张拉。混凝土强度及弹性模量达到设计强度的85%