大 跨 度 现 浇 预 应 力 箱 梁

施 工 工 法

一、前言

随着城市立交和高速公路的发展， 立体交叉越来越多，为了最大限度的提高车辆通行能力，互通式立体交叉大量涌现，大跨度桥梁越来越多，新兴的结构形式也日新月异，大跨度现浇预应力箱梁就是其中之一。随着现代技术的发展和桥梁设计施工技术的提高，预制箱梁已经满足不了对跨度的要求，使用最多的是大跨度现浇预应力箱梁。

现浇预应力箱梁施工技术的推广应用，和预制箱梁相比，使桥梁的跨度大大加大，车辆的通行能力也得到了极大的提高。而且施工简便，不需要大型的施工吊装设备，施工安全也大大的提高。

现浇预应力箱梁施工，主要采用支架式支撑，组装模版，现场浇筑和现场张拉灌浆。

二、工法特点

（一）现场施工支架采用碗扣式支架，定型产品，组装方便，安全可靠，施工速度快。

（二）模板托架采用专业化厂家生产，现场组装，纵向支撑采用“H”型木，与托架采用连接件连接，施工速度快，面板采用18mm胶合板。

（三）混凝土浇筑采取分两次浇筑，先施工底板和腹板，然后施工顶板。 （四）波纹管采用成品波纹管，每节长度6m；

（五）预应力钢绞线穿束采用单根穿束，穿束采用穿束机进行。

（六）预应力张拉采用双控制，两端对称张拉，张拉机械采用油压式千斤顶。

三、适用范围

本工法适用于城市道路和高速公路立体交叉大跨度桥梁工程施工。

四、 工艺原理及关键技术

本工法通过对施工测量、支架搭设的质量控制、混凝土浇筑的质量控制，波纹管的安装质量控制和预应力钢绞线的张拉质量控制以及孔道灌浆技术质量控制，保证了现浇箱梁的施工质量和整体安全可靠性。 本工法的关键技术为：

测量控制技术、支架搭设技术、混凝土浇筑技术、波纹管安装技术以及预应力钢绞线的张拉技术和孔道灌浆技术。

整体模板

五、 施工工艺

（一）工艺流程

桥梁中心线和支架搭设边线测量基础处理和支架搭设 底模板模板安装 模板组装 支座安装 底板及腹板钢筋绑扎 锚垫板安装 波纹管定位钢筋安装 波纹管安装、排气孔安装 中横梁腹板侧模板及张拉端照明预埋 底板及腹板混凝土浇筑 腹板侧模板拆除 顶板底模板安装 顶板钢筋绑扎 顶板混凝土浇筑 安装连接器及锚具 钢绞线穿束 钢绞线张拉 孔道灌浆 模板拆除 （二）操作要点

1、施工准备

（1） 测量放线：

采用全站仪或经纬仪根据设计图纸和设计交桩，对坐标点进行复测，确认无误后，对桥梁中心线进行测设，并放出支架搭设边线，根据桥梁平曲线对支架进行分区，并进行拴桩，做好记录。

用水准仪对水准点进行复测，确认无误后，测出原地面标高，确定支架搭设高度，并做好记录。

（2） 对施工用的材料进行检查，保证材料证件齐全，需要进行复检

的材料要及时进行复检，确保所用材料全部合格。

（3） 对工程施工所用的设备进行检修，确保设备性能良好。 2、支架搭设

（1） 根据测量结果和支架搭设宽度，对支架搭设范围内的地基进行

处理，在沥青路面上的直接进行支架搭设，对墩柱周围进行分层碾压，压实度达到93%以上，适当作出坡度，防止下雨积水，对周围进行砂浆处理，防止雨水冲刷，影响基础稳定。

（2） 支架搭设根据桥梁平曲线半径，采用每三米一组进行分区，与

上部模板对应，每组之间用碗扣支架进行搭设，组与组之间用短钢管通过架扣连接。

（3） 支架搭设，采用标准的碗扣支架搭设，根据搭设高度对立杆进

行组配。保证上下承托的外露长度不超过30cm。

支架搭设效果图

3、模板组装

模板托架采用模板厂家生产的定型背楞组拼，背楞之间用连接件连接。 纵向承重用工字形木与背楞通过连接件连接，工字木上铺设18mm的胶合板作为面板。

模板组装图

4、底模板的安装

将组拼好的模板根据支架搭设分组，采用20t吊车进行吊装，为防止模板变形，采用四点吊装，模板与吊车吊链之间采用吊装扁担。

模板托架直接搁置在碗扣支架的上顶托槽内。

将碗扣支架的上顶托调平打紧，使其与模板托架密贴。

模板安装

每两组模板之间的空隙，采用异形胶合板进行填补，保证模板支设线形符合设计要求。

底模板安装完毕，及时将端模板和张拉端齿板模板安装完成，同时安装张拉端锚垫板，将锚垫板用螺栓固定在端模板上，锚垫板安装与齿板面保持垂直。

5、底板及腹板钢筋绑扎

钢筋绑扎之前对桥梁支座进行安装，并进行调整。支座采用环氧树脂进行固定。

钢筋绑扎本着先底板后腹板的原则进行。根据设计图纸的间距，在模板上标记号线，然后布筋绑扎，对波纹管穿束有影响的部分对钢筋进行适当调整。

6、波纹管定位钢筋安装

根据设计图纸要求的位置，采用全站仪和水准仪对波纹管的坐标和标高进行测设定位，然后在腹板主筋上将波纹管的定位钢筋进行焊接固定，焊接采用点焊。并进行认真复合。定位钢筋采用Φ12螺纹钢。

7、波纹管安装

波纹管按照图纸设计的位置，沿定位钢筋的走向进行安装，波纹管单根长度为6m，接长常用套筒式连接，套筒直径比通常波纹管大1.5mm，套筒长度为300mm波纹管短节，将两根波纹管连接，两根波纹管的间隙不超过20mm，接头处用胶带缠绕包好。波纹管端头伸入锚垫板内孔中并且加套管连接用胶带包好。波纹管用铁丝与定位钢筋进行绑扎固定，绑扎方式为“+”字形，达到固定波纹管的效果，保证波纹管不会上浮及左右移动。

波纹管安装完成后，在波纹管的每一个最高点安装专用的排气管，排气管安装后，用胶布包裹，排气管伸出顶板混凝土表面以上10cm，端头暂时用胶布包好（以防杂物落入）。

8、腹板侧模板和中横梁模板安装

腹板模板采用2*[10的背楞作为骨架，用连接件固定工字木，工字木间距40cm，面板用18cm胶合板。中腹板与边腹板模板采用定型可调支撑钢管连接，中腹板和边腹板自身采用内撑外拉保证其几何尺寸，用Φ16对拉丝和直径为20mm壁厚为5mm的upvc管。 效果见下图：

9、底板和腹板混凝土浇筑

混凝土浇筑按照先底板后腹板和中横梁的顺序进行，混凝土下料沿腹板进行下料，逐渐流入底板，在底板混凝土打平以后，腹板内混凝土面高出底板约10cm，等候约一个小时后（混凝土流动性很小时），继续浇筑腹板和中横梁混凝土，直到高出顶板底面3—5cm为止。混凝土振捣采用插入式振捣器，浇筑腹板和中横梁混凝土时，振动棒要插入底板混凝土中10cm，保证混凝土接缝良好。混凝土采用商品混凝土，入模温度不高于30°C,坍落度控制在13cm。振捣器不要伤及波纹管。在浇筑混凝土之前要检查各种预埋件的安装位置和数量。

10、腹板模板拆除

底板和腹板混凝土浇筑完后，在不影响混凝土外观质量的情况下拆除腹板内模板，拆除模板后，对混凝土表面进行清扫，涂刷养护剂，保证混凝土的养护质量。

11、顶板底模及支架搭设

顶板模板支架采用碗扣式支架，纵向间距1.8m，横向设三列，横向采用钢管架扣连接，形成空间结构，纵向承重采用铝合金工字梁，上部横向承重采用5*15cm木板加工制作，铺设18cm胶合板作为面板。面板之间的接缝较大处采用胶带进行粘接，防止漏浆。

顶板底模支架搭设

12、顶板钢筋绑扎

顶板钢筋采用钢筋厂家加工成型，供货到现场（成本低，进度快）。根据图纸设计，检查钢筋规格型号和数量。在模板上放线进行布筋绑扎。焊接护栏预埋钢筋，钢筋位置要准确，间距符合设计要求。

13、顶板混凝土浇筑

顶板混凝土采用商品混凝土，混凝土坍落度控制在15--18cm 。采用混凝土泵车浇筑。浇筑方向采取两台混凝土泵车从两端往中间浇筑，随浇筑随收面，保护层用Φ25钢筋进行控制，表面进行拉毛处理。混凝土浇筑完毕后，及时喷洒养护剂进行养护，同时预留同条件养护的预应力张拉试块。

14、钢绞线安装

底板和腹板混凝土浇筑完之后，及时用通管器对波纹管进行疏通，发现有堵管现象，用风镐将该处混凝土破开，更换波纹管，再用经监理认可的混凝土修补材料进行修补。

钢绞线穿束前要进行取样进行试验。 将钢绞线按照设计要求下料和编束。钢绞线下料采用手持电动切割机切割。 钢绞线穿束采用穿束机进行单根逐孔穿束，钢绞线的两端分别留1500mm长度，以便张拉时可以穿入千斤顶内。

成捆的钢绞线放入一个专用的防崩支架内进行固定，防止穿束过程中拉乱或发生危险。

多余的钢绞线用铁丝绑好集中存放，并覆盖好，根据其长度留作下一阶段使用。

15、钢绞线张拉

钢绞线张拉之前，先将钢绞线连接器、工作锚具及夹片安装就位并检查符合设计要求。

张拉之前首先将支座处的约束解除，还原支座为自由状态。固定支座除外。 张拉前将千斤顶和液压油泵进行标定，建立千斤顶拉力和油表读数的回归方程。

张拉按照设计的张拉顺序进行张拉。

张拉采用应力控制，伸长量校核，当伸长量与理论伸长量之差超过6%时，要停止张拉，分析原因，待问题解决后在进行张拉。

张拉控制为：0--初应力---σk（持荷5min）--锚固

张拉时首先对钢绞线施加初应力，确保所有钢绞线达到同样的受力，受力均匀，并做好标记；

松开工具锚，回顶，装好工具锚夹片，继续施加应力，并记录其钢绞线的伸长量。

千斤顶的行程小于理论伸长量，须分级张拉，回顶，在张拉，直到达到控制应力，记录伸长量，与理论伸长值进行对比，其差值不超过6%为合格，进行锚固，拆除千斤顶。填好张拉记录表。

钢绞线张拉完毕，待24小时检查是否有滑丝和夹片崩裂，对多余钢绞线进行切断，预留长度2--3cm，采用电动切割机进行切断。若有滑丝，需进行补拉。 16、孔道灌浆

孔道压浆采用压浆机进行压浆。根据孔道长度选择压浆机。

压浆前先对钢绞线进行封锚，采用水泥浆对钢绞线的锚固端进行封闭。 准备压浆用的灰浆搅拌机，搅拌机要保证每一孔道压浆连续。 灰浆用水要达到饮用水标准。 控制灰浆温度不超过27摄氏度。 采用稠度仪检测灰浆稠度。

灰浆添加高效性减水剂，增加灰浆流动性。

压浆从孔道一端朝另一端进行，保证每一个溢浆孔有水泥浆溢出，端部阀门打开，有水泥浆从末端阀门溢出。 做好压浆记录。 17、模板支架卸落

模板卸落前，用螺丝将模板临时固定在箱梁翼板上（浇筑混凝土时预留直径2cm的孔）

将支架顶托打松，使其与模板背楞分离，拆除碗扣支架。

碗扣支架拆除完后，利用卸模板小车，通过倒链将模板缓缓卸落，放置在地面。

拆除大型模板

六、 工机具

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 名称 全站仪 水准仪 钢卷尺 钢卷尺 丁字尺 线坠 手持电动切割机 油漆笔 石笔 20t汽车吊车 工程检测尺 安全用具 手持电钻 规格 50m 5m 1m 500g 单位 台 台 把 把 把 个 台 盒 盒 台 把 套 台 数量 1 1 2 10 1 5 5 2 1 2 1 10 3 备注 14 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 手持电风镐 水平尺 叉车 铁锤 扳手 振动器 抹子 液压千斤顶（400t） 钢绞线穿束机 灰浆搅拌机 压降泵 水罐（5m³ ） 空压机 10t电动葫芦 运梁小车 卸梁小车 交流电焊机 气割设备 移动发电机 移动配电箱 二级配电箱 开关箱 台 把 台 把 把 台 把 台 台 台 台 个 台 台 台 台 台 套 台 台 台 台 2 2 1 10 10 20 10 4 2 1 1 2 2 4 1 2 4 1 1 4 2 3 铁、木各5把 单根穿束机1台 自制 自制 37 各种电缆 米 若干 七、 劳动组织

序号 名称 一 1 2 3 4 二 1 2 3 4 三 1 2 四 1 2 3 4 支架搭设 测量人员 安全员 施工负责人 施工人员 模板安装 施工负责人 作业人员 安全员 钢筋绑扎 负责人 操作工人 混凝土浇筑 现场负责人 混凝土工 操作工人 电工 单位 人 人 人 人 人 人 人 人 人 人 人 人 人 数量 2 1 1 10 1 10 1 1 10 1 10 15 1 备注 含一名技术员 负责施工指挥 5 五 安全员 预应力筋穿束、张拉、孔道灌浆 人 1 1 2 3 六 1 2 3 现场负责人 操作工人 安全员 模板和支架拆除 现场负责人 操作人员 安全员 人 人 人 人 人 人 2 10 1 1 10 1 含技术人员

八、 质量要求及控制措施

1、支架搭设前，进行地基承载力检测，地基承载力符合荷载要求；回填土进行分层压实，压实度不低于95%；

控制碗扣支架顶托外露长度不超过30cm。超过30cm要增加横向连接进行加固。

沿支架四周设置剪刀撑，高度方向每隔两步设置水平支撑，沿纵向每隔两列设置斜向支撑；

碗扣支架的上碗扣必须打紧，管材和管件符合设计要求；

碗扣支架的立杆根据支架高度采用不同长度的杆件进行组合，严格控制支架高度。

2、模板安装：模板刚度符合荷载要求，保证不会发生变形；接缝严密不漏浆；模板接缝平顺；模板固定牢固。

腹板模板支撑固定丝杠刚度符合设计要求，保证模板不会发生变形。 顶板模板支架钢管间距符合荷载要求，纵横向端部均顶在中横梁和腹板混凝土上，防止发生倾斜和倒塌。 3、底板和腹板混凝土浇筑：严格控制混凝土的入模温度；混凝土坍落度控制在10--15cm，底板混凝土浇筑完后1个小时浇筑腹板混凝土。混凝土的振捣采用30型插入式振捣器，振捣时严禁振捣波纹管。混凝土浇筑从两端向中间进行。

4、钢绞线穿束：穿束前对钢绞线进行认真检查和核对，证件齐全，钢绞线无锈蚀无断丝。

检查钢绞线穿束机的工作性能，保证其性能良好，不损伤钢绞线。 钢绞线穿束匀速进行，严禁突然加速。

钢绞线穿束到位后，用手持电动切割机切断，遛狗足够的长度，保证穿心

式千斤顶的工作长度。

5、钢绞线张拉：钢绞线张拉前先安装工作锚具和连接器。

对穿心式千斤顶和液压表进行标定，监理也言表和张拉力的回归方程。 张拉采用应力控制法，用伸长量进行校核，理论伸长量和实际伸长量的差值不大于6%。

张拉完毕，检查有无断丝和夹片碎裂现象，如出现滑丝，需进行补拉。 张拉顺序：0--初应力---σk（持荷5min）--锚固

然后对多余钢绞线进行切割，预留长度2--3cm最后进行封锚。

6、钢绞线孔道灌浆：孔道压浆前首先要根据设计进行灰浆配合比设计，确定水灰比。

对水泥和外加剂进行检验。

灰浆搅拌机和压降泵进行性能检验，使其符合施工要求。

根据灰浆的水灰比，用稠度仪检查灰浆稠度，其稠度控制在15---25S，最小不得小于11S。

压浆时保证所有溢浆孔都有灰浆溢出，并且端部溢浆孔冒出灰浆，然后将溢浆孔封闭，在进行适当补压保证孔道全部用灰浆填满。 九、 安全措施

1、所有进入现场的作业人员在开始作业前要进行安全教育，作业期间必须

劳保穿戴齐全。

2、施工现场设置专职安全管理人员。

3、手持电动工具必须接在移动配电箱上，配电采用三级保护，做到“一机

一闸一保护”，其离开配电箱的最远距离不要超过10m，并有很好的接地。 4、支架搭设和模板卸落、临时用电、预应力钢绞线穿束张拉以及孔道压浆

必须编制专项安全技术方案并进行安全技术交底。 5、支架搭设剪刀撑的布置和数量符合安全技术规范。

6、上下模板须搭设专门的梯子，梯子踏步高度和踏板宽度符合规范要求，

设置栏杆和踢脚板，梯子搭设要牢固，梯子上禁止堆放物品。

7、箱梁模板侧面设置1000mm高栏杆，并在栏杆下部设置踢脚板，栏杆上

安装防护网。

8、施工用吊车性能符合安全技术标准，对吊链、吊带、索具等进行检查，

发现破损应及时进行更换和报废。吊钩均设置防脱装置。吊装前要进行试吊检查各部位工作性能，遇有恶劣天气如雨雪和六级以上大风禁止起吊作业。

9、模板下方严禁停留休息。

10、 禁止任何物品从高处往下抛掷。

11、 预应力钢绞线穿束时，在线盘和穿束机之间设置维护，禁止行人通过和停留，防止钢绞线摆动伤人。一盘钢绞线接近穿完时，要减速，缓慢进行，防止钢绞线端部弹出伤人。另一端设置防护墙，防止钢绞线从孔道内出来时伤人，并严禁站在孔道端部。

12、 预应力钢绞线张拉时，千斤顶的后方严禁站人，防止夹片飞出或出现滑丝对人体的伤害。

13、 孔道灌浆使用的搅拌机必须有安全防护装置，防止误入拌缸对人体的伤害。

14、 模板支架卸落前，对自制卸模小车和运模板小车进行认真测试，检查其

安全性能，确保使用安全。支架拆除前先将箱梁模板用螺丝和丝杆在箱梁翼板上进行临时固定，固定要牢固，临时固定要有专人进行100%检查，防止固定不牢，模板下落伤人。

十、 环保与节能

（一）环保要求及措施

1、制定环保和节能技术方案。

2、每天安排专人进行现场垃圾清理，并定期外运到指定的垃圾处理厂。 3、现场的工程余料和垃圾分类集中堆放，做到完料净场地清。

4、工地所用设备必须进行评估，各项性能指标符合节能和环保要求，设备严禁漏油，对漏油造成的污染要及时进行清理和覆盖。 5、现场用电做到停工停电，杜绝常明灯和常流水。 （二）节能成绩

施工采用箱梁定型模板，一次性组装，重复使用，减少反复拆装造成的人工和材料浪费，大大的节省了人力和材料。

钢筋采用工厂加工，减少了工地钢筋加工机械的投入。 十一、效益分析

本工法为整体式定型组合模板，骨架全部采用定型可拆卸构件，极大的提高了重复使用率，大大降低了成本；

施工速度快，缩短了施工周期，加快了施工进度，减少了间接费用。 面板和工字木可以再利用，也大大的降低了整个工程项目的材料费用。 十二、工程实例

中原油田建筑集团公司承建的沙特吉达苏莱曼立交桥项目为一横跨马吉德大街的上跨立交桥和下穿苏莱曼大街的通道组成的三层立交桥项目，上部结构为40m+40m+40m+55m+40m+40m+40m的现浇后张法预应力单箱双室式箱梁，分上下两幅。每幅分三联施工，即中间一联为8m+40m+55m+40m+8m=151m ，为第一阶段施工，两端40m＋32m＝72m为第二阶段施工，两连之间钢绞线用连接器连接。钢绞线张拉采用两端对称张拉。模板支架采用碗扣式支架，模板采用钢背楞--工字木组合钢木模板，面板采用18mm的竹胶板，腹板内膜用丝杠将两个腹板的模板固定。钢绞线穿束采用穿束机进行，钢绞线张拉使用两台1000t穿心式千斤顶。

吉达苏莱曼立交桥第一阶段完工效果图

执笔人：中原油田建设集团沙特项目管理部 李文田 李俊文