京杭运河特大桥30m箱梁预制施工技术

中铁十四局集团三公司 张兴渊

摘 要：根据京杭运河特大桥30m箱梁的施工，详细介绍其施工技术。 关键词：30m箱梁 预制 施工技术

一、工程概况：

京杭运河特大桥引桥上部结构为30米组合箱梁，中跨中梁60片，中跨边梁60片，边跨中梁32片，边跨边梁32片，共计184片。

二、预制厂选址

在预制厂的选址上，考虑以下几个因素：

①便于箱梁的安装；②尽量减少占地面积；③发挥机械设备的最大效率，减少设备闲置期；④确保工程安全、质量、进度；⑤合理经济的原则。

根据现场条件及工程实际情况，预制厂设在引桥15-20墩之间，厂内设置钢筋加工和存放场。

#

#

三、施工准备

1 原地面处理

整个预制厂硬化方案：首先清除表层耕植土，翻松掺灰20cm厚5%的灰土，压密实达90％以上，然后于其上浇10cm厚C15砼。

2 台座基础

开挖到原地面以下30cm和50cm，中间基础的砼标号为C10，两端部4.0米的范围内配筋，钢筋直径为Φ12，砼标号为C25。

3 台座

共设10个台座，台座为C25砼，每个台座总长度为29.72米，间距4.8米，中间设置两个模板整修区，距离为9.3米。台座的吊装孔中心距台座端部距离为1.1米，每个台座的两个起吊点中心距离为27.52米，台座宽度1.0米，预留吊装孔的尺寸为25×30cm，上面铺放100×25×2.5cm（长×宽×厚）的钢板，以台座的中心为基点，向两侧对称布设拉筋预留孔，预留孔采用φ5cm的PVC管，间距为0.5，其中心距离台座顶面10cm。台座中间向下预留2.0cm的反拱，按照二次抛物线布置，二次抛物线方程为：y=0.000090571x-0.002672x，以台座端部为坐标原点，ymax=-0.02米，严格控制。具体详见《制梁台座构造图》。

4.模板制作

采用台座上顶面平铺6mm厚钢板作底模，表面光洁平整，边角预埋5号角钢，焊接在一起。侧模采用定做的定形钢模板，其强度、刚度、稳定性好。内模采用特制易卸式钢模，确保施工时尺寸准确，支撑牢固。根据施工需要，制作两套外模，一套内模，外模每节6米，每套5节，内模为组装式钢模，模板间采用螺栓连接，中跨和边跨模板共用。侧模板采用拉筋加固，上层每隔1.0米一道，下层每隔

2

- 1 -

0.329.72/2

0.50.50.50.10.250.30.50.250.250.3

0.250.5米一道。侧模上安装附着式振动器，呈梅花型分布，相邻两台间距为1.5米。 侧模共分四节，中跨梁的模板和边跨梁的共用。端模用25#槽钢制作，共分为六块，螺栓连接，端模形状可直接固定锚垫板同时预留穿波纹管用的孔，必须保证锚垫板端面与钢绞线方向垂直。

5.振动设备选型及布置

由于箱梁的腹板较薄、插入式振捣棒不容易工作，为了保证腹板砼的质量，腹板采用了侧振工艺。根据砼拌和物粒径与振动频率的关系及侧振力的计算公式：

d＜14×106/f2

P=4.9（Q2+0.2Q3+Q4） 式中： d—碎石粒径； f—震动器频率；

P—每m模板的震动力（N）； Q2—每m侧模和震动器重量之和； Q3—每m梁段砼重量（kg）；

Q4—每m梁段的钢筋和波纹管重之和（kg）；

通过计算，选用震动力570kg/台的B—15型附着式震动器，中间单层布置，间距1.5m；端部（钢铰线弯起）两层梅花型布置，间距1.2m震动器频率为2850HZ。

6.张拉设备的校验

张拉设备使用前应进行对应式标定，以确定张拉时油表的读数。千斤顶使用超过6个月或200次以上或在使用过程中出现不正常情况时应重新标定。

2

四、施工工艺

1 钢筋加工、绑扎和波纹管定位

钢筋统一堆放，在同一个加工场加工、现场绑扎，先绑扎底板和腹板的钢筋,采用塑料垫块。

波纹管安装时，必须先对钢筋骨架进行固定，防止因变形而影响波纹管的坐标，定位钢筋的直线段间距为1.0米，曲线段间距为0.5米，为防止出现漏浆现象，波纹管接头处、锚垫板与波纹管连接处一定要采用胶带密封。

2 模板安装

0.12.5- 2 -

0.31.50.110.10.1为了提高工作效率，预制梁的外模拼装在一起，使用龙门吊装，人工配合。调整模板的高度及断面尺寸，符合要求后，模板底部先采用拉筋加固，堵头板钢模与内模之间采取螺栓连接，中间塞海绵条的方法，以防止漏浆，同时便于拆卸。

内模为小型组合钢模组装成型后，一次吊装到位，调整尺寸后，绑扎箱梁顶板钢筋和波纹管。

3 预埋件

根据不同类型的箱梁，在施工过程中，做好预埋件、预留孔的工作。 4 砼施工

箱梁砼设计为50号砼，为了保证砼强度和外观质量，试验室经过多次试验，最终确定配合比。主要指标：初凝时间5—7小时，终凝时间6—8小时，坍落度8—12cm，标养3d强度90%以上。碎石最大粒径小于20mm。砼采用配料自动计量JS500型强制式拌和机拌制，采用龙门吊配吊斗运输。

砼振捣采用插入式与附着式振捣器相结合，砼振捣时，不要碰及波纹管，防止波纹管漏浆。

砼浇筑完成后，应及时抹面，防止表面出现裂纹。砼终凝后，及时覆盖土工布洒水养护，保持砼表面湿润，不少于7d。

5 钢铰线的制安

每束钢铰线下料长度为孔道长度加工作锚具、顶压器、千斤顶（含工具锚）、预留量。钢绞线下料采用砂轮机切割，穿束时，采取人工单根穿入的方法，两端外露长度应相等。

6 钢绞线的张拉

每片梁均要预留一组试块与梁同条件养护，当砼强度达到90%以上时，方可开始张拉。张拉从两端同时进行，张拉程序为0 → 0.1б→0.2б→1.0б（持荷5分钟），其中б为设计张拉力。

为使张拉力控制准确，采用张拉力与钢绞线伸长值双控法，理论伸长值ΔL（cm）按下式计算：

ΔL= FkL/AgEg Fk=F1[1-e式中：

Fk—钢铰线平均拉力（N）； F1—控制力（N）；

X—钢铰线从张拉端至计算断面的长度（m）；

L—钢绞线张拉时的有效长度，包括千斤顶内的钢绞线长度（cm） Ag—钢铰线束的计算面积（mm2）；

Eg—钢铰线弹性模量，1.95×105Mpa（实际数值由试验确定）； μ—钢铰线与孔壁间的摩察系数，取0.20； K—孔道偏差系数，取0.0015；

θ—钢铰线从张拉端至计算端起角之和（rad）。 预应力筋的实际伸长量ΔL可按下式进行计算：

-（μθ+KX）

]/ （μθ+KX）

- 3 -

ΔL=ΔL1+ΔL2

式中：ΔL1 ——从初应力至最大张拉应力间的实测伸长值（cm） ΔL2 ——初应力以下的推算伸长值（cm）。 7 孔道压浆

1）.孔道压浆前，检查有无串孔、堵塞等现象，如有串孔，则应两孔同时压浆。锚具与钢铰线的间隙要堵塞，割掉张拉后剩余的钢绞线，然后用水泥浆将锚板端部封堵。

2）.压浆时，按照试验室提供的配合比进行。水泥浆自调制至灌入孔道的延续时间，一般不宜超过30-45分钟，水泥浆在使用过程中应经常搅动。压浆采取一次性连续作业的方法，压浆应缓慢、均匀、连续地进行，自下而上，由一端向另一端依次压入，当另一端冒出浓浆时，封闭出浆口，持压0.5—0.7Mpa，并保持2分钟，然后，封闭注浆口。

3）.当气温低于5℃时，不得进行孔道压浆，否则采取保温措施；当气温大于35℃时，压浆宜在夜间进行。

8 预制梁的存放

预制梁拆模后，所有的梁进行统一编号，用红色油漆注明施工日期；压浆的强度达到70%以上，方可进行移运吊装。

五、结束语

京杭运河特大桥30m预制箱梁的施工，从预制场地的选址、场地硬化、台座的制作、施工工艺等方面做了详细的阐述，给类似的箱梁预制留下了宝贵的参考经验。

参考文献：《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000,人民具体出版社。

- 4 -