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3.1总体施工工艺2

3.2箱梁施工工艺流程图2

3.3模板安装及拆除4

3.4钢筋的制作及绑扎5

3.5混凝土浇筑6

3.6混凝土养护7

3.7预应力施工9

3.8箱梁出场验收12

四、箱梁徐变控制12

4.1箱梁徐变上拱观测12

4.2箱梁徐变上拱控制12

无砟轨道后张法预应力简支箱梁预制工艺总结

一、设计概况及技术特点

1.1设计概况

无砟轨道后张法预应力简支箱梁采用C50高性能混凝土，截面类型为单箱单室等高度简支箱梁，梁端顶板、底板及腹板向内侧加厚；

梁宽12m，梁面防护墙内侧宽度8.8m，桥上人行道栏杆内侧净宽11.9m,桥梁建筑总宽度12.28m；

，采用三列六面坡排水，接触网支柱设在桥面板外缘，内侧距线路中心线不小于3.0m；

电缆槽两侧设置，通信信号电缆合槽，槽道净宽350mm,电力槽净宽200mm。

1.2技术特点

⑴箱梁采用高性能混凝土，对原材料、混凝土拌合物等检验的项目与频次、混凝土入模温度、模板温度的限值、混凝土养护、拆模各阶段的温度等严格控制，以及对箱梁混凝土养护时间和防止梁体混凝土开裂措施、箱梁混凝土配合比设计提出了较高的要求。

⑵箱梁张拉工艺复杂，分三阶段，预、初张拉在制梁台座上进行，终张拉在强度、弹性模量和龄期均达到设计要求后在存梁台位上进行。

⑶梁体徐变拱度控制严格，控制箱梁徐变上拱度，降低其离散性，是箱梁预制生产中的重要课题。

（4）梁面平整度的控制是质量、进度、成本的关键。

二、梁场建设及工装配备（以永年制梁场为例，606孔箱梁，20个月工期）

根据工程总工期及无砟轨道施工特点，将梁场选择建在先架梁段相对较短的位置。

场内设制梁区、存梁区、钢筋加工区、混凝土生产区、架梁区、办公生活区等。

梁场投入的机械设备按施工安排和业主、监理单位的要求，分期、分批调入，同时还确保机械设备的完好率，完工后及时退场。

2.1钢筋设备

在钢筋整体绑扎胎具上整体绑扎成型后用1台100t轮胎式搬运机整体吊装入模。

每两个制梁台座共用1个钢筋绑扎胎具，全场共设5个32m箱梁钢筋整体绑扎胎具，另单设1个24m箱梁钢筋整体绑扎胎具。

2.2制梁台座

全场共设10个32m箱梁制梁台座（其中1个为32m梁与24m梁共用）。

2.3存梁台座

全场共设单层存梁台位24个（含箱梁提升上桥区4个）、双层存梁台位44个，整个场区连同制梁台座共可存放122孔箱梁。

2.4内模整备台座

每两个制梁台座共用1个内模整备台座，全场共设5个内模整备台座。

2.5模型

每两个制梁台座共用1套侧模、1套全液压内模和1套端模。

全场配置如下：

32m箱梁：

5套侧模、5套全液压内模、10个端模和10套底模；

24m箱梁：

2个端模，其侧模、内模、底模与1个32m箱梁共用。

2.6混凝土拌制与浇筑设备

2台HZS120搅拌站集中拌制、2台HBT60混凝土输送泵+2台布料杆直接泵送入模。

2.7混凝土养护设备

采用1台4t/h及1台2t/h锅炉，并配以1套供汽自动养护系统。

2.8场内搬移梁设备

采用1台900t轮胎式搬运机场内搬移梁。

2.9箱梁提运架设备

采用2台450t轮轨式提梁机跨墩提梁上桥，1台900t运梁车运输，1台900t架桥机架设。

三、箱梁预制

3.1总体施工工艺

3.1.1钢筋绑扎：

先底板再腹板后顶板在胎具上进行整体绑扎；

3.1.2模板拼装：

侧模定位后，采用100t轮胎式搬运机将绑扎完毕的钢筋骨架整体吊装，端模加固后内模整体滑入；

3.1.3预埋件安装：

接触网、下锚拉线、剪力齿槽、侧向挡块等桥面预埋件安装调整；

3.1.4混凝土浇筑：

采用4辆混凝土搅拌运输车、2台HGY18/3型布料杆同时进行浇筑；

3.1.5混凝土养护：

按季节分别采用自然养护和蒸汽养护；

3.1.6预应力张拉：

按预张拉、初张拉、终张拉三个阶段进行；

3.1.7管道压浆：

采用真空辅助压浆工艺。

3.2箱梁施工工艺流程图

底模清理

↓

侧模清理

→

侧模整体拖拉安装调整就位

←

支座板预埋件制作

梁体钢筋整体吊装及调整

检查签证

↑

端模清理、安装锚垫板

端模安装

钢筋加工、胎具上整体绑扎、抽拔管安装

内模清理调整

内模整体滑入、调整

剪力齿槽、侧向挡块齿槽

预埋件制作

桥面预埋件、预埋筋安装调整

接触网支柱、下锚拉线支柱预埋件制作

监理检查签证

混凝土原材料检验

混凝土强度、弹模试件制作

梁体混凝土浇筑

混凝土制备

梁体混凝土养护

梁体混凝土强度≥33.5MPa

松动内、侧模，拆除端模

钢绞线下料、穿束

预张拉

锚具、钢绞线检验

张拉设备匹配校验

模板拆除

梁体混凝土强度≥43.5MPa

初张拉

起移梁、存梁

梁体混凝土强度≥53.5MPa

梁体混凝土弹模≥35.5GPa

梁体混凝土龄期≥10d

终张拉

终张拉设备

匹配校验

灰浆制备

管道真空压浆

试件制作

封锚钢筋、混凝土制备

封锚

安装桥牌、泄水管

成品梁检测

入库

出场架设

3.3模板安装及拆除

3.3.1底模测量

用水准仪检查底模的变形情况。

制梁台座已考虑了反拱情况，底模安装好后，检查底模的反拱是否符合设计要求，后期根据梁体反拱统计情况调整。

使用经纬仪测量底模的中心线，并用墨线弹出。

3.3.2侧模安装

侧模由卷扬机从相邻制梁台座牵引到位，启动侧模上的横移油顶，将侧模顶推向底模并靠拢；

在侧模每个支腿底部各放置一个16t千斤顶，调整侧模高度。

将侧模外侧支腿底部与台座可调撑杆相联，以调整侧模坡度。

连接侧模与底模的螺杆，使侧模与底模靠紧，微调侧模支腿的调节支撑，使侧模板固定。

3.3.3液压内模安装

内模的清理、整修在内模整备台座上进行，待箱梁底、腹、顶板钢筋整体吊装入制梁台座安装就位后，在底模的箱梁梁底泄水孔处安装内模拖拉用支墩，支墩位置与轨道梁支腿位置对应放置。

内模涂刷脱模剂后用卷扬机将内模整体拖入钢筋笼内，使轨道梁支腿落到支墩上。

将螺杆穿入支墩预留孔中，使轨导梁支腿、支墩、底模联接稳定。

然后调节液压系统，伸展液压油缸和可调丝杠支撑使内模伸展就位，以确保各部位尺寸符合设计要求。

3.3.4端模安装

端模安装前，清理端模表面并在端模接缝处贴密封胶条，均匀涂刷脱模剂。

端模使用后，要及时清理表面及密封胶条处水泥浆，更换或维修损坏的密封胶条。

安装锚垫板时，使垫板面与模板面贴紧，不同型号锚垫板不得安错。

端模靠拢前，应逐根将橡胶抽拔棒从锚垫板中穿出，并且边穿边进。

端模两侧的移动要同步跟进，防止差异过大和猛顶硬撬，将抽拔棒挤压变形。

端模到位后，将端模与侧模、底模、内模进行连接和固定。

3.3.5模板拆除

拆模时的混凝土强度必须达到设计强度的60%、预张拉完成后且梁体混凝土芯部与表层、箱内与箱外、表层与环境温差均不宜大于15℃，并应保证梁体棱角完整，大风天气、气温急剧变化时不宜拆模。

端模在内模松开预张拉前拆除。

拆去端模上锚垫板的连接螺栓，在端模上、下、左、右各设一台5t的千斤顶脱模，施顶时要同步，防止将梁体碰坏，脱模时禁止生拉硬撬。

内模拆除时首先拆除内模撑杆使模板板块处于自由状态，收缩两侧下梗肋模板，再收缩两侧上梗肋模板。

之后拆除内模纵梁下千斤顶保护外套，千斤顶收缩内模一起下落使内模纵梁支承轮落在轨道梁上。

将梁端轨道接长至一套内模的长度。

利用卷扬机整体拖出内模。

侧模拆除前拆去侧模与端、底模的连接，将侧模下部千斤顶保护套拆除、侧模外侧支腿的调节支撑松开并与侧模下部千斤顶一同下落，模板落至台车上，利用台车上水平千斤顶将模板脱离台座，侧模脱离梁体，利用卷扬机牵引台车及侧模移向另一个台位；

3.4钢筋的制作及绑扎

3.4.1钢筋制作

钢筋调直采用调直机调直；

钢筋切割采用切断机；

非预应力螺纹钢筋焊接采用闪光对焊；

钢筋弯制成型采用弯曲机，并用样板控制弯制尺寸。

3.4.2钢筋绑扎

钢筋绑扎采用22号铁丝，铁丝长度300mm～350mm；

钢筋骨架在钢筋绑扎胎具上绑扎，为便于钢筋骨架的初步形成和下步钢筋绑扎，并保持足够的刚度，可补入辅助钢筋将某些交叉点焊牢，但不得在主筋上起焊，并尽量减少焊点数量。

钢筋绑扎按设计要求牢固控制钢筋位置，并满足以下要求：

（1）钢筋两端交点均绑扎牢固，中间间隔绑扎，但拐角处必须绑扎。

（2）钢筋弯折角与纵向分布筋交点全部绑扎。

（3）下缘大小箍筋接头处交错绑扎。

（4）其余各交叉点用梅花式跳绑。

（5）在钢筋交叉点处，按逐点改变绕丝方向（八字形）交错扎结，或按双对角线（十字形）方式扎结。

（6）绑扎钢筋的铁丝头不得伸入保护层内。

顶板面筋绑扎完成后，目视平整，无明显起伏现象。

为保证纵向受力及分布钢筋的顺直，在绑扎过程中严格控制纵向筋的相对位置。

3.4.3钢筋绑扎的注意事项

（1）底板纵向钢筋和横向钢筋的位置及间距控制

（2）腹板箍筋的倾斜度及垂直度控制

（3）桥面顶层钢筋的高度控制

（4）桥面预埋钢筋的定位（拉线控制，全部焊接定位）

（5）预应力定位网（确保预应力筋位置准确，浇筑混凝土时不得有超量位移）

（6）梁端50mm加台高度要确保

（7）梁面所有预埋螺栓套筒定位准确

（8）梁体接地钢筋焊接规范，接地电阻满足要求，接地端子预埋位置、高度准确

（9）梁面所有预埋件不得侵限

（10）垫块的质量、数量满足认证及规范要求。

3.4.4箱梁钢筋工艺流程图

钢筋储料、准备

钢筋配料

钢筋焊接试验

钢筋下料

钢筋进场检验

钢筋焊接

钢筋弯制

钢筋绑扎

定位网焊接加工

抽拔胶管定位

钢筋整体吊装入模

侧底模板验收

桥面防裂钢筋网片准备

钢筋调整及预埋件安装

剪力齿槽、侧向挡块齿槽预埋件接触网支柱、下锚拉线基础预埋件准备

检查验收

→←

不通过时，继续整改

↓通过

混凝土浇筑

3.5混凝土浇筑

3.5.1混凝土浇筑工艺

箱梁砼的浇注采用一次整体、连续灌注。

灌注顺序为先底板，再腹板，最后顶板，一孔梁总体灌注时间不超过6小时。

采用水平分层、斜向推进灌注工艺。

混凝土振捣以附着式振动和高频插入式振动器相配合的方法。

灌注腹板采用附着式振动器，辅以插入式振动棒。

插入式振动棒振动时注意波纹管及预埋件周围不要距离太近，以免橡胶棒、预埋件移位或变形。

底板、顶板，以插入式振动棒为主，为保证顶板混凝土表面平整，可以使用平板振动器。

插入式高频振捣棒应垂直点振，不得平拉，并应防止过振、漏振。

灌注梁体混凝土时，两台布料机自跨中向两端推进。

灌注时先从两侧腹板部位浇注混凝土，混凝土自腹板向底板中部流动，待底板混凝土灌注完毕，及时对混凝土内腔进行人工找平处理。

此时腹板部位混凝土灌注高度达到120cm左右时，腹板混凝土停止使用附着式振动器，改用插入式振动器，然后补灌腹板和顶板。

针对II型轨道板对梁面平整度（特别是3.1m加台范围内）要达到3mm/4m的要求，梁场配备了高精度的提浆整平机，并严格控制整平机走行轨道标高；

人工收光过程中，要配备4m长的靠尺，全面控制检查梁面平整度；

采用两次收光工艺。

针对梁面的六面坡排水，在人工收面时一并形成。

特别注意梁端1.45m范围内的水要能排到临近的泄水孔中。

3.5.2高性能耐久混凝土施工防裂控制措施

（1）严格监控原材料，对选用的水泥进行严格的试验检测。

选择收缩小、水化热小释放慢的水泥品种。

（2）严格按施工配合比控制水胶比和水泥用量，精确控制外加剂和掺合料的掺量，避免温度应力和收缩应力引发裂纹。

（3）精心组织施工，避免高温天气施工，浇筑混凝土时，注意梁体阴阳面的温差不宜过大，防止产生过大的温度应力引发开裂，注意加强养护，特别是早期养护，要及时、充分。

（4）台座基础施工严格按设计图纸进行，充分预压，使其具有足够的承载力和抵抗变形的能力，防止不均匀沉降。

（5）拆模时用千斤顶及倒链逐渐加力，严禁锤敲，以防梁体混凝土出现硬伤掉角。

（6）及时进行预应力张拉，使梁体有足够的抵抗变形的能力。

3.6混凝土养护

3.6.1蒸汽养护

在混凝土灌注完毕以后，采用养护罩封闭梁体，并输入蒸汽控制梁体周围的湿度和温度。

其与通常采用的蒸汽养护不同之处是养护罩内的温度控制不超过45℃，气温较低时输入蒸汽升温，气温较高时则可不输入蒸汽，混凝土初凝后桥面和箱内均蓄水保湿。

为防止梁体裂纹及损失强度，通汽升温前先静养4±

2小时，即混凝土初凝后再升温。

升温速度不超过10℃/h；

恒温不超过45℃，保持48小时,然后降温，降温速度不超过10℃/h；

当降温至梁体表面温度与环境温度之差不超过15℃时，撤除养护罩。

箱梁的内室降温较慢，可适当采取通风措施。

罩内各部位的温度应尽量保持一致，温差不宜大于10℃。

通气以后定时测温，并作好记录。

压力式温度计布置在内箱跨中和靠梁端4m处以及侧模外。

恒温时每2小时测一次温度，升、降温时每1小时测一次。

根据实测温度调整蒸汽放入量，用以调节环境温，平衡箱梁内外温差，防止混凝土表面裂纹产生。

箱梁蒸汽养护结束后，要立即进行洒水养护，时间不得少于7天。

对于冬季施工浇注的混凝土要采取覆盖养护，当平均气温低于5℃时，要按冬季施工方法进行浇注养护，箱梁表面喷涂养护剂养护。

箱梁混凝土蒸汽养护施工工艺流程：

浇注箱梁--管道快速连接—放置养护罩—设置养护参数—开启锅炉—进入养护阶段—箱梁养护—蒸养棚内降温—蒸养棚移除。

蒸养制度曲线图

3.6.2自然养护

箱梁蒸养结束后，立即进入自然养护

3.6.2.1喷养护剂

蒸养结束后开始拆模，可边拆模边喷养护剂，凡有模板部位拆掉模板后立即喷涂养护剂2遍。

3.6.2.2盖土工布洒水养护

梁体顶板采用土工布覆盖，洒水养护，保证土工布湿润状态；

土工布要超出没有涂养护剂混凝土面，以确保没有喷涂养护剂部位能够充分保水湿润，当环境温度小于5℃时，不得对混凝土表面进行洒水养护。

养护期间，对露出梁端的钢绞线要进行防锈保护，并防止养护用水进入预应力孔道（特别是在冬季）。

3.7预应力施工

3.7.1预应力张拉

3.7.1.1张拉阶段

张拉分三阶段进行，第一阶段为预张拉，主要是为防止梁体出现早期裂缝，在端模拆除、外模只拆不移（混凝土强度达到33.5MPa以上）的情况下进行。

第二阶段初张拉在制梁台座上进行，主要是为加快台座周转需要，在砼强度达到43.5MPa以上后进行。

第三阶段终张拉在存梁台座上进行，在梁体砼强度达到53.5MPa且弹性模量达36.0GPa后，且混凝土龄期满足不少于10d后进行。

张拉时的强度要求以现场同条件养护砼试块的试压报告为准。

3.7.1.2张拉工艺流程

预（初）张拉工艺流程：

0→0.2σk（初始应力，测油缸长度及工具锚夹片外露长度）→预（初）张拉控制应力σk（测油缸长度及工具锚夹片外露长度，且持荷5min）→回油至0锚固。

终张拉（未预、初张拉）钢束操作流程：

0→0.2σk（初始应力，测油缸长度及工具锚夹片外露长度）→终张拉控制应力σk（测油缸长度及工具锚夹片外露长度，静停持荷5分钟）→补拉至σk→回油到0锚固（测总回缩量、测工作锚夹片外露量）。

终张拉（已预、初张拉）钢束操作流程：

0→预、初张拉时的控制应力σ（测油缸长度及工具锚夹片外露长度）→终张拉控制应力σk（测油缸长度及工具锚夹片外露长度，静停持荷5分钟）→补拉至σk→回油到0锚固（测总回缩量、测工作锚夹片外露量）。

3.7.1.3张拉质量要求

（1）张拉过程中要严格按照应力、应变、时间三控制。

应力——按管道摩阻实测并调整的锚外应力来控制张拉应力。

应变——两端伸长量不得相差10%，两端总伸长量不超过理论计算值的±

6％。

时间——在σk作用下持荷5min。

（2）每孔后张预制梁断丝，滑丝总数不得超过预应力钢丝总数的0.5％，且一束内断丝不得超过一丝，也不得在同一侧。

（3）每端夹片回缩量不得大于6mm，夹片外露量2～3mm。

（4）张拉过程中出现以下情况之一者，需更换锚具或钢绞线来重新张拉：

终张拉时发现预、初张拉的锚具中夹片断裂者；

锚具内夹片错牙在2mm以上者；

锚具内夹片断裂在两片以上者（含有错牙的两片断裂）；

一孔梁中断滑丝量超过规定，选最不利的一束进行处理；

锚环存在裂纹损坏者；

切割钢绞线或压浆时又发生滑丝者。

3.7.1.4张拉注意事项

（1）张拉时千斤顶升压或降压速度应缓慢、均匀，切忌突然加压或卸压。

（2）预应力张拉采用设计张拉顺序两端同步张拉，预应力张拉过程中保持两端伸长量基本一致，伸长量不得相差超过10%。

（3）张拉时发现油泵、油压表、千斤顶、锚具等有异常情况时应停止张拉，查找原因。

（4）张拉作业区必须设置明显的标识。

张拉过程中，千斤顶后方设置防护，且不得站人，量伸长值或挤压夹片时，施工人员站在千斤顶侧面。

（5）更换锚具时两端都要装上千斤顶。

（6）正式施工前，要进行孔道摩阻测试，调整张拉力。

（7）张拉设备要定期校验。

3.7.1.5切割钢绞线

钢绞线切割采用电动切割机，保证钢绞线的外露长度及保护层厚度满足规范要求。

3.7.2管道压浆

预应力钢绞线束张拉完毕，24h后经观察确认无滑丝现象，48h内组织进行管道压浆，压浆时，施工班组必须有试验室出具的施工配合比。

预应力管道压浆采用真空辅助压浆工艺，压浆作业由张拉班组指派熟知压浆工艺的人员实施，压浆采用自动压浆台车进行水泥浆搅拌及压浆施工。

技术人员需如实填写孔道压浆记录表。

3.7.2.1浆体搅拌操作顺序

（1）在搅拌机中加入实际拌合水的80%～90%，开动搅拌机，均匀加入全部压浆剂，边加入边搅拌，然后均匀加入全部水泥。

（2）全部粉料加入后搅拌2分钟。

（3）然后加入剩下的10%～20%的拌合水，继续搅拌2分钟。

搅拌时间为4min，水泥浆搅拌结束至压入管道的时间间隔不超过40min。

搅拌均匀后，检验搅拌罐内浆体流动度，符合规范要求后，即可通过过滤网进入储料罐。

浆体在储料罐中继续搅拌，以保证浆体的流动性。

3.7.2.2孔道压浆工艺

（1）压浆前，必须清除孔道内的杂物和积水。

并清理出入浆口，确保管道贯通。

浆体压入梁体孔道之前，应首先开启压浆泵，使浆体从压浆嘴排出少许，以排除压浆管路中的空气、水和稀浆。

当排出的浆体流动度和搅拌罐中的流动度一致时，方可开始压入梁体孔道。

压浆顺序先下后上，同一管道压浆必须连续进行，一次完成。

（2）采用真空辅助压浆，在压浆前首先对管道进行抽真空，使孔道内的真空度稳定在-0.06～-0.08MPa之间。

真空度稳定达到-0.06～-0.08MPa并稳定后，立即开启管道压浆端阀门，同时开启压浆泵进行连续压浆。

（3）确认出浆浓度与进浆浓度一致时，关闭出浆口，并保持0.5MPa～0.6MPa压力3min，压浆最大压力不超过0.6MPa。

如果压浆后从压/出浆孔检查压浆的密实情况，如有不实，立即补灌，必须使压浆孔完全密实。

对于梁体实行压力补浆时，让管道内水-浆悬浮自由地从出口端流出。

再次泵浆，直到出浆口有均质浆体流出，然后在0.5MPa压力下保压5min。

此过程重复1～2次。

压浆时浆体温度应在5℃～30℃之间，压浆时及压浆后3d内，梁体及环境温度不得低于5℃，否则，应采取保温措施。

在环境温度高于35℃时，选择温度较低的时间段施工，如在夜间进行。

在环境温度低于5℃时，按冬期施工处理，可适当增加引气剂，含气量通过试验确定。

不可在压浆剂中使用防冻剂。

每孔梁压浆，从出浆口随机取水泥浆制作3组标准试件，并注明制作日期及梁号，1组为7天强度检测试件，2组标准养护28d，作为评定水泥浆质量的依据，水泥浆的抗压抗折强度必须符合设计要求。

3.7.3封端

（1）浇筑梁体封锚混凝土之前，先将锚垫板表面的粘浆和锚环外面上部的灰浆铲除干净，对外露的锚具，钢绞线进行防锈处理，同时检查有无遗漏压浆的管道后，才允许浇注封锚混凝土。

为保证与梁体混凝土接合良好，将混凝土表面凿毛，凿毛程度为锚穴内的旧混凝土面全部凿毛，凿毛时间为拆除端模后及时凿毛。

（2）利用带螺丝钢筋锚入锚垫板四角上的螺丝孔，钩住封锚钢筋网，钢筋网