现浇箱梁--预应力施工专项方案

呼和浩特市昭君路跨小黑河桥

现浇箱梁预应力工程施工方案

一、工程概况

本工程位于内蒙古自治区首府呼和浩特市昭君路与小黑河相交处。在城市路网总体规划的基础上，深入研究昭君路交通组织，交通流量规模，路网交通需求等，以及结合现状正在建设中的南北滨河路，确定了昭君路小黑河桥的总体方案。昭君路主线机动车道由南向北依次跨越滨河南路、小黑河、滨河北路。东西两侧辅道利用现有二座昭君路老桥，与滨河南北路形成平交，满足路网间转向交通需求。昭君路规划等级为城市主干路，南北走向、规划红线宽度50m。桥梁设计范围路线长度约0.95㎞，采用双向6车道。根据道路工程总体方案，桥梁上跨滨河南、北路及小黑河，桥梁跨径为2×28＋2×28＋41＋2×28＋3×28＋3×32+3×32m，桥梁全长485m，桥梁总面积12416㎡。

桥梁上部结构采用砼预应力后张法施工工艺。待连续箱梁砼强度达到设计强度的90%以上，方可进行预应力施工。

箱梁预应力工程主要材料有φ15.2mm高强度低松弛钢铰线(fpk=1860MPa)、15-7、15-12锚具、塑料波纹管、夹片等材料。二、施工组织机构

根据本工程的特点，为保证现场管理的合理有序，安全、优质、高效的完成本工程的施工，本着统一领导、分级管理的原则。管理班子由项目经理、书记、项目副经理、总工程师及各部室负责人组成；项目部工程部、安全质量部、物资部、财务部、综合管理部，实验室，

配备具有丰富施工经验和管理经验的人员，负责项目部的日常管理和对施工项目的计划、组织、指导、监督和协调。

施工组织机构图见附图一

三、主要分项工程施工工序：

绑扎底、腹板钢筋——检验合格——焊接波纹管支架——检查验收合格——固定波纹管——锚具安装定位——验收尺寸（合格）——穿钢铰线——立模——浇注第一次底板及腹板混凝土——绑扎箱梁顶板及翼缘板钢筋——焊接上层波纹管支架——固定波纹管——锚具安装定位——验收尺寸（合格）——穿钢铰线——安装翼缘板端模板——浇注顶板混凝土

四、预应力施工

1、预应力管道检验及安装

根据设计要求，箱梁预应力孔道采用塑料波纹管成型。波纹管进场后逐根进行外观检查，波纹管表面不得有油污、泥土或裂缝。

外观检查合格后从每批中任取3根，先检查管的内径；同时作灌水试验，检查管壁有无渗漏现象。如有一个项目检查不合格，则应加倍复检。

波纹管在运输过程中，应由多人抬运，严禁随意拖拉，避免磨损管壁；严禁在波纹管上堆放钢筋、模板等重物或踩轧，防止波纹管破裂或变形。

波纹管的接口、切口应成直口，且接口处对接要严，周边不要产生毛刺，用长为25cm左右直径大一级的波纹管为套管，并用塑料胶布将接口缠裹严密，防止接口松动拉脱或漏浆。

铺设波纹管时，应严格按设计管道坐标位置固定，并设固定管道的钢筋支架。梁体钢筋骨架与定位网片绑扎好后，将波纹管穿入定位网片的设计位置并确保其定位准确，管节连接平顺，孔道锚固端的预埋板应垂直于孔道中心线。

支架与梁体钢筋绑扎牢固，管道也应与每个支架绑扎结实，以防浇筑砼时波纹管上浮而引起严重的质量事故，定位支架间距为曲线段0.5m，直线段0.8m。完成波纹管安装后，在波纹管的最高点处设注浆排气管，排气管高于顶板面不小20cm，

波纹管安装定位过程中应尽量避免反复弯曲，以防管壁开裂。施工中，波纹管要远离电焊，还应防止电焊火花烧伤管壁。

为了防止波纹管漏浆而引起孔道堵塞，在砼浇后应立即用通孔器或用高压水冲孔。通孔器是用一段圆钢作成两端小中间大的形状，其直径应比内径小10mm，长度为60—80mm，两端栓有尼龙绳，以便来回拉动。如预应力筋在砼浇筑前穿入，则应将其来回拉动，以保证孔道畅通。

施工中要注意保护波纹管，施工人员不得踩踏或用工具敲击波纹管，不得用振动棒碰撞、别撬，若发现有局部砸扁，要及时进行更换处理，用砂轮锯将该处割掉；换大一级的波纹管进行套接，并用塑料胶布缠包严密。

波纹管铺设过程中如发现与钢筋位置重合，按钢筋让波纹管的原则，调整钢筋位置。预应力管道不允许出现死弯，弯曲弧度要求圆顺。

混凝土浇注前，现场对波纹管的严密性进行检查，如有孔洞、裂缝，应及时更换。

2、锚垫板安装

锚垫板安装前，要检查其尺寸是否正确，注意灌浆管不得伸入喇叭管内，压浆管制作不符合要求时，应进行修理后方可使用。

锚垫板要牢固地安装在模板上，定位孔的螺栓要拧紧，垫板与孔道严格对中，并与孔道端部垂直，不得错位。

锚垫板的灌浆孔要采取封堵措施，用同直径的管丝封堵。在锚垫板与模板之间加一层橡胶或泡沫塑料板，喇叭口与波纹管相接处，要用塑料胶布缠裹紧密，防止漏浆堵孔。

在砼浇筑过程中，要同时清除孔道内可能渗入的水泥浆，在梁端设专人适时地往复拉动钢铰线，防止漏入水泥浆形成块体而堵孔。

3、预应力筋穿束

3.1原材料

a.钢绞线

本工程预应力钢绞线采用标准型强度级别为1860Mpa、公称直径为15.2mm高强度低松弛钢绞线，其技术性能应符合《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224—2003）的规定。

每批钢绞线由同一批号、同一强度的钢绞线组成，进场后应检查出厂合格证及外观质量，合格后按要求进行力学性能及弹性模量试验，检查及验收合格后方可用于本工程。

钢绞线进场后放置于砖砌平台上，平台高出地面200mm；平台要保持干燥，避免钢绞线潮湿锈蚀；同时采用帆布进行严密覆盖。钢绞线表面无裂纹、毛刺、机械损伤、氧化铁或油迹、沥青等有害物质。

b.锚具

工程使用的锚具出厂时附有检验证书及本批产品出厂检验合格证。锚具应使用煤油或柴油洗净表面油污、铁屑、泥砂等杂物。

3.2预应力筋制作

a.预应力钢绞线制作：预应力钢绞线的下料，按设计长度加预留张拉长度。钢绞线采用砂轮锯切割，切割后平放在地面上，并用铅丝及胶带纸包裹钢绞线端头防止其散头。

b.钢绞线编束

由于钢绞线的线盘重，盘卷小，弹力大，为了防止在下料过程中钢绞线紊乱，并弹出伤人，事先制作了一个简易的铁笼。下料时，将钢绞线盘卷装在铁笼内，从盘卷中央逐条抽出，较为安全。

钢绞线编束时，保证每根钢绞线平行，不缠绕，每隔 1.0-1.5m 用20#软钢丝绑扎一道，在两端2.0m范围内应保证绑扎间距不大于50cm。

c.钢绞线穿束：由于预应力钢束较长，曲线多，因此采用CS15穿束机在混凝土浇注前进行钢绞线的穿束，穿束前检查锚垫板和孔道的位置正确，检查灌浆孔和排气孔是否满足要求，孔道内应畅通，无

水分和杂物，锚具、垫板接触板面上的焊渣、混凝土等要清理干净。钢绞线伸出锚垫板的长度必须与使用的千斤顶配套，防止工作长度不足。

4、预应力筋张拉

4.1张拉设备选用及校验

a.锚具：锚具、夹具，锚具、夹具、连接器进场后，首先做外观检查：按同一类产品、同一批原材料、同一种工艺一次投料生产每少于1000套（连接器以每批不超过500套为一个检验批）为一检验批，抽取10%，且不少于10套，检查其表面不得有裂纹、伤痕、锈蚀，尺寸不得超过允许偏差；同时需检查其硬度、静载锚固能力等出厂检验报告、产品合格证、装箱单和产品说明书。

b.锚具的制作均要达到图纸对钢的型号、加工误差、表面光洁度以及处理和硬度等的技术要求，并经过监理工程师批准方可使用。

c.锚具包括联结器均严格进行试验检验，保证在过量拉入或钢束滑移的情况下，使钢束张拉至不低于钢束规定的最小极限强度的95%。

d.千斤顶

张拉千斤顶应定期检查并建立卡片备查，建立油表压力与千斤顶张拉力标定曲线，张拉吨位宜为张拉力的 1.5倍左右，且不得小于1.2倍，检验后的有效期为六个月，并不得超过200次张拉作业。经过更换配件的张拉千斤顶、压力表必须重新校验。

e.油泵、压力表

电动油泵、压力表选用国家定型标准产品，并经检验后方可使用。

f.张拉设备检验

本工程采用单向或双向对称同步张拉工艺，共配备4套张拉设备。作为计量设备，千斤顶、压力表使用前必须进行校验，并建立油表压力与千斤顶张拉力标定曲线；使用过程中校验周期为六个月（并不得超过200次张拉作业）。经过标定的油压表与千斤顶，必须一一对应，配套使用。

4.2预应力筋张拉

a.张拉钢绞线时采用双控，以张拉控制应力为主，伸长量作为校

核，实际伸长量与理论伸长量误差应控制在±6%以内。

b.箱梁混凝土强度和弹性模量均达到其设计值的75%后方可进

行，张拉采用单向对称同步张拉工艺进行张拉；张拉完成后，立即采

用图纸要求标号的水泥浆进行管道压浆。

c.在进行第一联梁张拉时需要对管道损失及锚圈口摩阻损失实

际测定，根据实测结果对张拉控制应力做适当调整，确保有效应力值。

d.预应力张拉程序

当混凝土强度和弹性模量均达到设计值的100%，预应力钢束的

张拉按对称原则从两边向中间张拉，每次张拉不少于两束，钢束伸长

量的实测值与设计给定值比较，误差不应超过±6%，否则应停止张拉

并查明原因。

e.张拉操作工艺

先按每束根数与相应的锚具配套，带好夹片，将钢绞线从千斤顶

中心穿过。张拉时当钢绞线的初始应力达到规定值停止供油，检查夹

片情况完好后，划线做标记。

上述工作完成后，即向千斤顶油缸充油并对钢绞线进行张拉。张

拉值的大小以油压表的读数为主，以钢绞线的伸长值加以校核，实际

张拉伸长值与理论伸长值应控制在±6%的范围内。

当油压达到张拉吨位后关闭油缸油路，并保持2分钟，测量钢绞

线伸长值加以校核。在保持2分钟以后，若油压稍有下降，补油到设

计吨位的油压值，千斤顶回油，夹片自动锁定则该束张拉结束，及时

做好记录。每个断面断丝之和不得超过该断面断丝总数的1,且一束

内断丝不得超过1丝,也不得在同一侧。

预应力钢绞线张拉程序及伸长量

张拉步骤伸长量的确定

0～10%δcon 记录当前状态下千斤顶的引伸量a

10%δcon ～20%δcon 记录当前状态下千斤顶的引伸量b 20%δcon ～100%δcon 记录当前状态下千斤顶的引伸量c 维持100%δcon2分钟后锚固钢绞线的伸长量为：b+c-2a

5、管道压浆

5.1.压浆用水泥采用与C50混凝土同品种水泥，配合比经试验确定，

不得掺入氯化物或其它对预应力筋有腐蚀作用的外加剂；水泥浆应满

足下列技术要求：泌水率最大不得超过3%；自由膨胀率应小于10%；

稠度宜控制在14～18S。施工中，水泥浆应保持有足够的流动度，当

水灰比为0.35 —0.4时，流动度为120—170mm，即可满足压浆要求。

流动度应由流动度测定器进行测定。在水泥浆中掺入占水泥重量0. 05‰的UPA型膨胀剂，可使水泥浆获得2%—3%的膨胀率，可有效提

高孔道压浆饱满度，同时也可以满足强度要求。

5.2.本工程压浆采用真空压浆法施工。施工时，在锚垫板的一端压浆

孔连接真空泵，连续抽气至-0.06～-0.08 Mpa，另一端连接压浆泵，

灌注水泥净浆。压浆泵的压力控制在0.5～0.7Mpa；根据施工期气温，

压浆配合比应适时进行调整，在现场施工中，主要通过调整水温来控

制水泥浆的凝结时间。

5.3.浇筑梁体封端混凝土之前，应先将承压板表面的粘浆和锚环外面

上部的灰浆清除干净，对锚具进行防锈处理，同时检查确认无漏压的

管道后，才允许浇筑封锚端混凝土。封锚混凝土应采用无收缩混凝土

进行封堵，其混凝土强度不得低于设计要求。浇筑封锚混凝土时应做

好封头上部的防水措施。

5.4.管道内压浆在钢绞线预加应力完毕后48h内进行，尽量减少应力

损失。压浆前应清除管道内杂物及积水，压浆前注入压力水，压力水

注入时间以出浆口水质变清为准。水泥砂浆拌制均匀后，采用孔格

2.5×2.5mm滤网过滤，然后方可压入管道。

5.5.压浆工作应缓慢进行，不得中断，直到真空泵端冒出浓浆并封闭

排气孔后，宜再继续加压至0.5—0.6Mpa，稍后再封闭端口浆孔。压

浆顺序宜先灌筑下层孔道。

5.6.应恰当掌握压浆的时间，一般在水泥浆泌水情况下基本完成。压浆完成后即可进行端头封堵。

五、桥梁后张法预应力施工质量控制措施

1 预应力材料的质量控制要点

严把材料质量关，采用信誉好质量好的厂家产品。产品要有出厂合格证，对到场材料进行检验，其强度、刚度、严密性及螺旋压接缝咬合牢度等各项指标均达到质量标准方可使用。

1.1 进到现场的材料要妥善保管，要有防雨、防潮措施，按施工进度计划进料，或在施工现场随用随加工制作。有严重锈蚀的不得使用，作报废处理。

1.2 波纹管在运、安放过程中，减少或防止外力作用．防止波纹管变形，发现变截面的波纹管应更换。

1.3 加强对波纹管的保护减少对其损伤。减少电焊作业。在普通钢筋骨架成型后再铺设波纹管，用振捣棒振捣混凝土时，要避开波纹管，波纹管接头。用大规格的波纹管作套管，套管长20-30cm。管道接头在套管内要对口、居中。两端的环向缝隙用胶带封闭严密。

2 预应力张拉设备的选择设备的选择

2.1 施加预应力前应对张拉设备进行核查。施加预应力所用的机具设备以及仪表应由专人使用和管理，并应定期维护和校验。千斤顶及其配套的油汞、油压表一起进行校验。校验仪器可采用压力试验机、标准测力计或传感器等，一般采用长柱压力试验机的方法。与每台油泵配套的压力表应有两快，在操作时，一块作为备用。张拉力与压力表之间的

关系曲线通过校验得出。

2.2 张拉机具设备应与锚具配套使用，并应在进场时进行检查和校验。对长期不使用的张拉机具设备，应在使用前进行全面校验。使用期间的校验期限应视机具设备的情况确定。当千斤顶使用超过6个月或200次或在使用过程中出现不正常现象或检修以后应重新校验。弹簧测力的校验期限不宜超过2个月。

3 预应力筋的加工与安放质量控制

3.1 预应力筋下料时应注意：钢丝、钢绞线、热处理钢筋、冷拉iv级钢筋、冷拔低碳钢丝及精轧螺纹钢筋的切断，宜采用切断机或砂轮锯，不得采用电弧切割。下料应根据施工部位的先后顺序进行。最好能当天下料，当天用完。所下料要及时编号，编号用胶带贴于材料两端，当每束下料满足数量时，需用细铁丝分段绑扎，以备吊装。当钢绞线下料过长时，为起吊方便，把下完的了按1m 直径盘起，盘起的钢绞线应盖好，以免腐蚀。

3.2 预应力筋强度达不到标准时，会降低预应力值，影响承载能力；其伸长率达不到标准时，易造成断丝或滑丝。预应力筋要有出厂质量标准书，按规范要求认真进行检验与试验，抗拉强度、伸长率和松驰度均应满足规范要求。

3.3 预应力筋治锈防锈，对于轻微浮锈，除锈后可直接使用；对于轻度锈蚀者，应作检验，合格者除锈后使用；不合格者降级使用。严重锈蚀者，不得使用清除出厂。钢绞线被固结在孔道内，不能自由窜动。危害及影响：由于先穿预应力筋后浇注砼，孔道漏浆使预应力筋固结，轻度固结时，虽一经张拉即可松动，但会增大磨阻值；严重时将钢结束固结死，致使无法张拉或拉断。

3.4 预应力筋穿束后，应认真检查波纹管有无破损处，若发现应即使处理，更换。在浇注混凝土时，设专人随时穿动钢束，避免漏浆固结。

3.5 对于钢丝束、钢绞线相互扭结或各丝、各股预应力筋受力不均匀，摩阻力值增大，易发生段丝、滑丝。编束时，严格按工艺规程要求进行分丝、梳丝、理丝、排列顺序，并分段绑扎牢固。

3.6 锚、夹具方面锚具、夹具质量不稳定表现为夹片几何尺寸不合格，硬度不均匀时夹片硬度大时会造成段丝或夹片脆裂；夹片硬度小时会造成滑丝。或者夹片与锚环孔几何尺寸不吻合、不匹配，影响锚固效果。所以必须按规范要求对夹片、锚具进行硬度检查，合格品才能使用。在对锚环没放人锚垫板的定位槽内，夹片没有对齐、没摆匀。易造成局部应力集中，

影响锚固效果。安装夹片时，夹片外露要整齐、缝隙均匀。张拉前要认真检查一次，各道工序均应符合要求。

4 砼浇筑质量控制

桥梁预应力构件钢筋布置密集，混凝土浇筑难度较高，但是混凝土浇筑质量必须控制。

4.1 每一构件尽量一次连续浇筑混凝土。当箱梁较高时可分次浇筑，但应使施工缝的受力位置最佳，必须处理好施工接缝。施工缝除凿毛处理外，应预埋型钢或预流凹槽等加强措施。

4.2 由于钢筋及预应力管道纵横交错，对于预制件尽量采用底、侧模联合振捣工艺；对于用插入式振动器的施工，要准备各种类型的振动器，以便根据钢筋或管道间距的大小配合使用。

4.3 应随时注意校正和检查支座钢板、端部锚固板、制孔器及预埋件

的位置、数量等。

4.4 浇筑混凝土时，应避免振动器碰撞预应力钢材管道、预埋件、摸板，以保证其位置和尺寸符合要求。

4.5 预应力锚垫板后钢筋分布较密，必须充分振捣并注意混凝土粗骨料粒径。对振捣棒不能达到效果的应用钢筋利用人工进行捣实。

4.6 采用蒸汽养护时，恒温温度应~60oe。

4.7 预应力混凝土浇筑前的预制台座，保证预留孔道位置的精确，梁内预埋件位置的准确，压浆孔的防漏浆措施，出气孔的安装等前期工作必须按要求完成。

5 后张法张拉工艺控制要点

5.1 预应力后张法前的准备工作：对力筋施加预应力之前，应对构件进行检验，外观尺寸应符合质量标准要求。张拉时，构件混凝土强度应符合设计要求；设计无要求时，不应低于设计强度等级值的75％。当块体拼装构件的竖缝采用砂浆接缝时，浆强度不低于15mpa。对预留孔道应用通孔器或压气、压水等方法进行检查。端部预埋铁板与锚具和垫板接触的焊渣、毛刺、混凝土残渣等应清除干净。应采用先穿束的方法时用压气、压水较好。钢筋穿束前，螺丝端杆的丝扣部分应用水泥袋纸等包缠2-3层，并用细铁丝扎牢；钢丝束、钢绞线束、钢筋束等穿束前，将一端找齐平，顺序编号。对于较长束，应套上穿束器，由引线及牵引设备从另一端拉出。对于夹片式锚具，上好的夹片应齐平，在张拉前并用钢管捣实。预应力筋的张拉顺序应符合设计要求，当设计末规定时，可采取分批、分段对称张拉。

5.2 当预应力筋施加应力完成，卸载千斤顶后，任须对其做详细检查，此时

应注意一下问题：①检查有无滑丝，若有滑丝，其数量不应超过总数量的1％，否则应对其进行更换后，重新张拉。②检查有无断丝，若有断丝，其数量不应超过总数量的1％，否则应其进行更换后，重新张拉。③检查夹片外露量。一般情况下，锚头与夹片为配套产品，夹片外露数量为1-3mm，当发现普遍存在夹片外露量>3mm时，可认为锚具不配套或不标准，应退货或换货。④检查分片夹片外露量是否一致。

五、施工中注意问题

预应力施工，危险性很大，在施工中除严格遵守桥梁施工安全技术及张拉规程的有关规定外，还应注意以下几点：

1、现浇箱梁施工所用动力、照明线路必须由专业人员布设，并经常清理检查，以消除漏电、短路隐患。

2、张拉人员进行现浇箱梁张拉工作前，必须经过专业培训。工作时间不得推搡打闹，酒后严禁上桥作业。

3、预应力施工过程中，必须配备专人统一指挥，安排专人检查锚头变化，如出现异常或响声较大，应立即停止张拉工作，待查明原因后方可继续进行张拉工作。

4、各施工用电线路及开关均要统一规划好，并有良好的接地保护措施。在雨天，各上、下人梯及施工平台均要有防滑措施。

5、指挥人员，必须站在可让人了望的安全地点，并应明确规定指挥联络信号。

6、在现场周围配备、架立安全标志牌以及交通疏导牌、限行牌等。

7、张拉作业区，应设警告标志，无关人员，严禁入内。

8、检查张拉设备工具（如千斤顶、油泵、压力表、油管、顶楔器及液控顶压阀等）是否符合施工安全的要求。压力表应按规定周期进行检定。

9、锚环和锚具使用前，应认真仔细检查及试验，经检验合格后，方可使用；

10、高压油泵与千斤顶之间的连接点各接口必须完好无损，螺母拧紧。油泵操作人员要戴防护眼镜。

11、油泵开动时，进、回油速度与压力表指针升降保持一致，并平稳、均匀。安全阀保持灵敏可靠。

12、张拉前，操作人员要确定联络信号。张拉两端应设便捷的通讯设备。

13、管道压浆时，应严格按照规定压力进行。管道压浆时，操作人员必须戴防护眼镜和其它防护用品。

施工组织机构图附件一

项目经理：李宝东

项目总工程师：顾德维

工程管理部：张振国财务管理部：赵媛媛经营管理部：郭斌试验室：白瑞红

质量检测部：万磊

张拉一班组

现场施工责任人：马洪彪

张拉二班组

现场施工责任人：丁运良

管道压浆班组

现场施工责任人：张铁锤