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1、后张法现场预制50m鱼腹式钢筋混凝土公路梁工法 (TLEJGF-92-17) 铁道部第十三工程局 我局对现场预制50m鱼腹式后张预应力简支梁成套技术(包括钢模板的设计、制作工艺，制梁台座的设计制作，梁体施工工艺及工艺参数的选择等关键技术)，进行了研究和实践，经过总结提高，形成了本工法。现场预制50m梁技术，1989年获原铁道部工程指挥部科技进步二等奖。 一、工法特点 1.现场制梁建场快，占地少，生产快。从平整场地到投入生产只需3个月。 2.成品运输距离短，受限制少，大大降低了运输难度和成本。 3.可将梁的预制、存放和架设形成一条龙，既能保证施工质量，又便于施工管理和
2、合理安排机具人力，从而可降低工程造价。 4.底模与底座之间加设弹性层，加强了底模的弹性和侧模的震动器的激震作用。 5.模板结构设计新颖，侧模与底模采用铰接，既能保证筑梁质量，又便于立、拆，提高了工效。 二、适用范围 采用钢制锥形锚张拉体系的大、中、小跨后张预应力简支梁的现场生产和工厂生产，环境气温要在-5℃以上。 三、工艺原理 本工法的工艺原理与一般现场制梁基本相同，只是在以下几方面作了改进：增设弹性底座，灌注混凝土时底部不再振捣；采用平合式钢模板，侧板可绕底座开合；预应力孔道为铁波纹管，采用后张钢质锥形锚张拉体系，两端同时张拉；孔道注浆采用电动活塞式压浆机；混凝土用蒸汽
3、养生。 四、主要机具材料 (一)机具 本工法所用主要机具见下表。 主要机具表 1.模板体系 (1)模板 本工法采用钢模板、钢支撑，结构形式为大块拼装和转动脱模(见图1)。 图1 模板 模板主要由底模和侧模组成。 a.底模 底模由3mm厚的钢板和80mm厚的木板构成，直接置于台座上，梁体吊点处设长40cm的活动升降板。 b.侧模 侧模沿梁长方向分成12个节段(以梁横隔墙为界)。每套侧模由24块单元模扇组成，单元模扇 由面板、支承面板的横肋、竖肋、竖向加劲肋、支架、顶拉杆、底连接拉杆、固定模扇的拐 角及安装在侧模上的振动支架组成。
4、 单元模扇长4.1m，面板用6mm钢板模压成型，水平肋和竖肋用8#槽钢制成，竖向加劲肋用10mm厚的钢板制成，钢支架为10#槽钢，具体布设见图1，其中腹板的横肋间距要小于40cm，竖向加劲肋的间距要小于90cm。 (2)台座 台座构造如图2所示。要求其下层有足够的刚度，并置于良好的地基上，下沉量不超过2mm。上层的橡胶带有良好的弹性，以利梁体底模在侧模激震之下随之振动。 2.震动器的选型及布置 图2 台座 为了保证梁体混凝土的密实度，我们采用了侧震工艺。 (1)震动器的选型 R·雷尔密提出的混凝土拌合物粒径与振动频率的关系及侧震力的计算公式为：
5、 （缺公式及注解） 我们使用上式进行计算，对计算结果进行分析后，决定选用两种附着式震动器：B-15型(震动力570kg/台)B-11型(震动力430kg/台)，这两种震动器的频率均为2850Hz。 (2)震动器的布置 考虑到无底振，在梁体下部布置震动力较大的B-15型震动器，其余部位布置B-11型震动器。B-11型震动器的布置根据梁高的不同而变化：跨中设两排，梁端减少到一排，沿梁长方向的间隔按计算确定。要注意，梁体两侧的震动器要交错布置，以避免震动力互相抵消。 3.张拉设备的选型和校验 图4 工艺流程 (二)操作要点
6、1.立模 立模顺序为：涂脱模剂→贴接缝止浆海绵条→吊装钢筋骨架→安侧模→安端模。 立模时要注意： (1)模板要洁净，要均匀喷涂蜡质含量较高的脱模剂； (2)立模前，在台座上准确标出梁的轴线和隔墙位置； (3)模板的接缝要严密平顺； (4)模板要随时整修。 2.钢筋加工 (1)钢筋要调直、除锈，下料、弯制要准确，加工好的半成品钢筋要分类挂牌存放。 (2)钢筋骨架绑扎成形在相应的台座上进行。台座上每隔1m放一段14d型槽钢，把钢筋置于其上进行绑扎，以利吊装。台座顶面要标出主筋、箍筋、隔墙、模架、变截面位置及骨架长度。钢筋绑扎完经核对无误却可点焊，点焊节点数应不少于
7、骨架总节点数的2/3，下翼缘部分必须全部点焊。为了控制腹板钢筋骨架形态，沿梁纵向每隔2m、梁高方向每隔1m焊一Ⅱ形钢筋。为保证混凝土保护层的厚度，在钢筋笼外侧绑扎水泥砂浆垫块。绑扎好的骨架经质检人员检查合格后，即可入模。 3.梁体混凝土施工 (1)混凝土配合比 主梁混凝土设计为C50级。考虑到梁体中钢筋较密，采用的振捣方式为中等强度，故将混凝土的坍落度控制在7～8cm，又考虑到掺用0.6%的FDN减水剂，混凝土的水灰比以0.38为宜。 (2)混凝土的拌合 采用带自动计量的强制式拌和楼(机)以分次投料方式拌合混凝土。 (3)运输和浇注混凝土 采用吊斗和轻型翻斗车运输混凝
8、土，运输道路要平整，运距不得超过120m(按从拌合出料到灌注入模控制在20分钟以内考虑)。 浇注混凝土采用移动式平台，从梁中往两端分层浇注，分层厚度为50cm。 (4)混凝土的振捣 梁体混凝土的振捣以附着式震动器为主，插入式震捣器为辅，主要采用侧震工艺。附着式震动器要集中控制，灌什么部位振什么部位，严禁空振模板。附着式震动器与侧模震动架要密贴，以使混凝土最大限度地吸收震动力。震动时间以2～4分钟为宜。具体做法如下： a.马蹄部位：混凝土入模时，相应位置的马蹄、腹板上的震动器全部开动，混凝土边入模边震动。开动腹板震动器的目的是加快混凝土进入马蹄部位的速度，防止混凝土集卡在腹板部位
9、形成狗洞。 b.待混凝土全部进入马蹄部位后停止腹板部位震动，只开马蹄部位震动器，振至混凝土密实为止。 c.震动器开动的数量以灌注混凝土长度为准，严禁空振模板。 d.灌注腹板部位混凝土时，严禁开动马蹄部位的震动器。 e.灌注上翼板混凝土时，震捣以插入式震捣器为主，随震随将混凝土面整平。 f.震捣器的震动为间断式：每次开动20～30秒，停5秒，再开动。每层混凝土振6～7次。 g.混凝土震动合格标准：混凝土不再下沉，无气泡上升，表面平坦并有薄层水泥浆出现。 4.梁体混凝土的养护 梁体混凝土灌注完毕后，静养2～4小时，用帆布覆盖，然后送蒸汽养护。养护的温度控制为：
10、 升温阶段：升温速度不超过15℃/h。 恒温阶段：温度控制在60±5℃，当梁体混凝土强度达到设计强度的90%时开始降温。 降温阶段：降温速度不超过15℃/h。当养护棚内温度与环境气温相差10℃以内时，即可拆棚拆模。 5.拆模 先拆除顶、底拉杆、隔墙连接及支架垫木，用方木支住每道隔墙，然后从两端模开始，依次向中间拆模。拆除侧模要用千斤顶，借助于梁顶的预埋钢筋将各扇模板顶动，使其绕拐角处的转轴旋转而脱模。 6.张拉 为使张拉力控制准确，采用油表读数与伸长值双控制，伸长值ΔL按正式计算： （缺公式及注解） Fa=F1e-(μθ+kl)*(eμθ+k
11、l-1)/μθ+kl 张拉步骤如下： (1)制作网丝束：将高强钢丝调直后按计算长度下料，通过梳丝板进行编束，并每隔1！1.5m绑扎一道(第一道绑扎距钢丝束端部40～60cm)。钢丝束制好后穿入梁上预留孔道。 (2)千斤顶就位：将钢丝束放入千斤顶卡丝盘中(分丝要按顺序，不准交错，以防张拉时断丝)，然后将钢楔轻轻楔入卡丝盘槽并楔紧。调正千斤顶后，两端同时张拉至初应力，停2～3分钟，让钢丝受力后“自动滑动”至各丝均匀受力，然后逐个打紧钢楔，补拉至初张力，在分丝盘上画好标记，作为测量钢丝伸长值的基点。 (3)两端轮流分级加载(加载级差为5MPa)，加载至超张应力时静停5
12、分钟，然后张拉至控制力，量伸长值，所量得的伸长值与计算伸长值之差小于±5%时，即可进行下一步工作，如达不 到此值，需查找原因予以处理。 (4)顶锚。顶锚要逐端进行，一端顶完后，需观测另一端大缸油压是否下降，如下降则需补 张至控制力后再施顶。两端顶完后，即可退楔，张拉即告完成。 7.压浆 (1)配制水泥浆：水灰比宜在0.4以内，水泥浆从拌制到压入孔道的间隔时间不能超过40分钟 ，在压浆过程中要不停地搅拌水泥浆。 (2)压浆前要用压力水冲洗管道，并观察有无串孔，如有串孔则应两孔同时压浆。 (3)打开两端压浆嘴阀门，由一端压入水泥浆，当另一端冒出浓浆时，关闭其压浆嘴，压浆端继续压
13、浆，压力达到1MPa时保压2分钟，然后关闭压浆阀门，水泥浆终凝后，方可拆除压浆嘴。 8.移梁 由于这种梁长且重，横向刚度又差，所以采用龙门吊吊装。运梁采用有轨运输，运梁车采用有转向架的平车。横向移梁采用聚四氟乙烯滑块。 六、劳力组织 预制队共116人，其分工情况见图5。 图5 劳力组织 七、质量控制 本工法以预应力钢筋混凝土施工规范及桥规为依据，产品质量应符合预应力钢筋混凝土质量检验标准和公路桥梁施工质量验收标准。 安全措施 （一） 施工场地布置应符合施工安全操作规程要求。场内的电路布置要规范化，电器开关距离地面不小于1.5m，而且要有防雨防晒的电器箱
14、柜。 （二） 张拉时，严禁非工作人员进场。操作人员不得站在张拉千斤顶后，以防飞锚伤人。高压油管接头要紧密，要随时检查，以防高压油喷出伤人。 (三)压浆人员操作时要戴防护眼镜和口罩。 九、效益分析 现场制50m鱼腹式公路梁还是头一次，故本工法无比较对象，只能作一般分析，我们认为本工法有以下优点： 1.台位和模板周转率高，每个循环只有5.5天； 2.预制场地布置紧凑，占地少； 3.施工设备简单，大部分为常用设备，占用固定资金少。 十、工程实例 沈大高速公路上的普兰店湾大桥，全长1206m，共需制梁384片，我局承担了192片梁的预制 生产任务，采用本工法，每0.4天生产一片梁，合格率100%，优良率达90%，受到建设单位的 好评。 (执笔：夏国斌 肖念杰 王新线)
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