70m後張法預應力混凝土箱梁現場預製工法

《70m後張法預應力混凝土箱梁現場預製工法》是中鐵大橋局股份有限公司、上海市第二市政工程有限公司、上海城建（集團）公司完成的建築類施工工法；作者分別是趙劍發、譚國順、徐敬淼、崔革軍、汪鐵鈞、顧利軍；適用範圍是70米及以下跨度整孔後張預應力混凝土箱梁的預製施工。

《70m後張法預應力混凝土箱梁現場預製工法》主要的工法特點是採用高位法預製箱梁，施工方便，移梁不需特大型起吊設備；預製台座採用鋼筋混凝土結構；整體滑移式外模，液壓伸縮式整體內模，活動端底模配合固定底模。

2008年1月31日，《70m後張法預應力混凝土箱梁現場預製工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2005-2006年度國家一級工法。

基本介紹

• 中文名：70m後張法預應力混凝土箱梁現場預製工法
• 工法編號： YJGF073-2006
• 完成單位：中鐵大橋局股份有限公司、上海市第二市政工程有限公司、上海城建（集團）公司
• 主要完成人：趙劍發、譚國順、徐敬淼、崔革軍、汪鐵鈞、顧利軍
• 套用實例：東海大橋
• 主要榮譽：國家一級工法（2005-2006年度）

形成原因

隨著中國國民經濟的發展，一些跨越大江、大海等特大型橋樑工程項目相繼上馬，為了蜜坑奔減少深水基礎的施工，降低工程造價，就對水上長大橋樑提出了新的施工要求；水上大型專用架梁機械的研製成功，為大跨度、大重量橋樑的預製架設提供了可能。《70m後張法預應力混凝土箱梁現場預製工法》是中鐵大橋局股份有限公司、上海市第二市政工程有限公司、上海城建（集團）公司在原有箱梁預製基礎上，結合東海大橋和杭州灣跨海大橋70米箱梁預製施工實踐，經不斷研究、探索、總結而形成的。

工法特點

《70m後張法預應力混凝土箱梁現場預製工法》的工法特點是：

1.採用高位法預製箱梁，構思合理，施工方便，移梁不需特大型起吊設備。

2.預製台座採用鋼筋混凝土結構，針對不同地質情況和不同部位，採取相應的地基加固方案，安全可靠，經濟合理。

3.整體滑移式外模，液壓伸縮式整體內模，活動端底模配合固定底模，方便施工。內、外底模板全部採用鋼模。

4.底、腹板鋼筋和頂板鋼筋分別在各自綁紮胎模具上整體綁紮成型，整體安裝，保證鋼筋綁紮質量、加快施工進度。

5.採用大跨度龍門吊及自行設炒灶符射計的專用吊具吊裝底腹板鋼筋、內模及橋面鋼筋。

6.採用自行開發研製的移梁台車移梁，經濟實用、安全匙糊少可靠。

7.針對箱梁預製長度長、重量大的特點，模板的設計、安裝進行了特殊考慮。整個模板系統不設任何拉桿，提高了混凝土外觀質量。

操作原理

適用範圍

《70m後張法預應力混凝土箱梁現場預製工法》適用鑽遷嬸懂於70米及以下跨度整孔後張預應力混凝土箱梁的預製施工。

工藝原理

《70m後張法預應力混凝土箱梁現場預製工法》的工藝原理敘述如下：

70米預製箱梁預製重量達到2200噸，如沿用常規小噸位T梁預製的方法，在箱梁從制梁台座轉移到存梁台座的過程中將需要起重能力超過2200噸的起重設備，這對於一個臨時性的預製場來說幾乎是不可能實現的，並且投入將十分巨大。為此，箱梁預製採用高位預製法施工。辯兵付所謂罪和高位預製法，即在常規預製法基礎上，將預製台座抬高一個運梁台車高度，並將預製箱梁兩端支點處設定為活動底模，預製箱梁混凝土達到設計強度並張拉設計要求的預應力束後，拆除活動底模，運輸台車進入預製箱梁相鄰支點下部，將箱梁頂起，使之脫離底模，運輸台車橫移，將箱梁橫滲訂充移運輸至相鄰的存梁台座上，預製台座進行下道工序施工。對於跨海大橋超長、超大型構件的預製施工，採用高位預製法工藝顯得尤為必要。此種施工工藝，預製場內不需要安裝大型起吊設備，既可節約工程成本，也可節省施工場地。

施工工藝

• 工藝流程

《70m後張法預應力混凝土箱梁現場預製工法》的工藝流程見圖1。

圖1 工藝流程

操作要點

《70m後張法預應力混凝土箱梁現場預製工法》的操作要點如下：

一、預製、存梁台座

根據實際地質情況和台座不同部位的受力要求，台座地基的處理採用了鑽孔灌注樁、強夯等地基加固方法。制梁台座兩端採用矩形承台，中部採用條形基礎梁結構，以滿足混凝土澆築和第一批預應力筋張拉後對台座的剛度、強度和穩定性要求。

二、模板

模板由專業鋼結構加工廠分塊製造，現場組拼（圖2）。

圖2 箱梁模板橫斷面

1.底模

箱梁底模共分五個部分，根據設計支點設定要求決定各部長度，如圖3所示。

圖3 箱梁底模及台座斷面

A模板為活動底模，在混凝土澆築完成並達到強度後，張拉時可隨梁縱向自由收縮；B模板為可拆式底模，模板拆除後橫移台車從此處移到梁底將箱梁起頂、橫移；B模板兩側與A、C模板用銷軸及螺栓相連，移模小車上設有可調節模板高度的螺旋千斤頂，混凝土澆築完成並達到強度後，用千斤頂將B模板落下，並方便抽出；C模板為固定底模。為適應箱梁在養護、張拉過程中的縱向收縮，防止梁體混凝土開裂，A模板底部保持較好的潤滑狀態，C模在端部一定範圍內沿縱向可自由收縮。

2.外模

箱梁外模分塊製造，在預製場內一次拼裝完成後就不再拆開，外模支架底下設移動小車，整個外模移動時完全支撐在移動小車上，外模支架與移動小車頂之間設滑板結構，用千斤頂頂推外模橫向移動，以利拆除和安裝模板。每側設兩條鋼軌，用卷揚機牽引整個外模在兩個預製台座之間來回移動倒用，完成箱梁預製任務。每相鄰兩個預製台座共用一套側模。需要說明的是梁體兩側有結構坡度時側模宜採用4的倍數布置。

3.內模

箱梁內模為液壓伸縮式整體內模，箱梁底板頂面為開口式。內模預先在專用拼裝台座上拼裝成型，然後用專用吊具整體吊裝到已安裝好底腹板鋼筋的制梁台座上。箱梁內模全部採用液壓千斤頂通過折臂收縮來拆除模板。箱梁每相鄰兩個預製台座之間淨距約為15米，為了方便內模移出，內模分段長度為10~12米。澆築混凝土時，整個內模通過鋼柱支腿支承在底模上。混凝土達到拆模強度後，鋪設臨時鋼軌將帶有輪子的活動支腿落下，收起帶錐度的鋼柱支腿，使整個內模活動支腿支承在臨時鋼軌上，將內模收起後分段移出。

三、鋼筋骨架綁紮、安裝

在箱梁預製台座旁設定底腹板鋼筋和頂板鋼筋綁紮胎模具。鋼筋在成型車間製作完成後，分規格、型號堆碼，並做好標識。梁體底腹板鋼筋和頂板鋼筋分別在各自綁紮胎模上綁紮成型，採用兩台龍門吊機聯合作業整體起吊，安裝於預製台座上。為了保證預應力管道和錨塊位置準確，在鋼筋綁紮胎模上做好控制點。預應力管道定位網布設要符合規範要求，當預應力筋和骨架筋位置發生矛盾時，應優先保證預應力筋位置準確，骨架筋可適當彎折、移動。

四、混凝土施工

在梁體鋼筋及模板安裝就位，並檢查合格後，即可開始澆築梁體混凝土。由於梁體混凝土方量較大，且為高性能混凝土，為縮短灌注時間，採用四台混凝土輸送泵配合四檯布料機澆築梁體混凝土其高性能混凝土具體配合比和攪拌工藝由試驗確定。

1.混凝土拌制

開盤前試驗人員必須測定砂、石含水率，將混凝土理論配合比換算成施工配合比。根據每片梁混凝土灌注時間及每片梁混凝土總方量，確定初凝時間，混凝土工廠產量選用實際產量不低於150立方米/小時強制式拌合機。控制混凝土在初凝時間內澆築完畢，一般在8小時左右。混凝土要攪拌均勻，顏色一致，攪拌時間不少於2分鐘。根據施工季節、澆築進度和澆築部位不同，及時調整配合比。

2.混凝土的運輸

混凝土採用混凝土攪拌運輸車及輸送泵管道運輸。根據骨料大小，距離長短及高性能混凝土技術要求選用。採用布料機輸送入模。為防止混凝土運送灌注中出現故障，混凝土攪拌應嚴格控制攪拌時間及坍落度，根據砂石料實際含水率及時調整水灰比，攪拌過程中應隨時觀察混凝土拌合物情況，以免堵塞混凝土輸送管。

3.混凝土的澆築

為縮短灌注時間，保證混凝土澆築質量，採用四台輸送泵配四檯布料機分別從跨中相向兩端分層澆築。邊移動布料機輸送管邊灌注梁體混凝土。布料機布料區域示意圖見圖4。

圖4 布料機布料區域示意圖

混凝土灌注採用水平分層連續灌注，灌注厚度第一層60~80厘米，其餘不大於30~50厘米梁體混凝土澆築順序為先灌注底板混凝土，再對稱灌注兩側腹板混凝土，最後灌注頂板混凝土。

先從腹板下料通過翻漿澆築底板混凝土，振搗採用插入式振搗，混凝土不足部分在內模頂開孔補充混凝土。底板混凝土澆築完後，分層、對稱澆築腹板混凝土，為保證倒角內混凝土密實，必須在箱梁內側梗肋處開口插入振搗棒振搗，有時為保證腹板梗肋處混凝土的質量，當澆築到底板以上1.0米範圍內的腹板混凝土後，可靜停一段時間，以控制混凝土不繼續翻漿，然後再繼續澆築腹板混凝土腹板混凝土澆築過程中，應注意兩側對稱，控制分層厚度和振動棒插入深度。兩腹板灌平後，開始灌注橋面板混凝土。橋面混凝土從腹板兩側及箱梁頂板中間開始，對稱向腹板澆築，在腹板處合攏。振搗採用插入式振搗，橋面必須輔以振動橋振搗，並輔以收漿平台收漿抹平。收漿抹面不得少於2次以儘可能將富餘水泥漿抹去。

4.混凝土養護

在梁體混凝土灌注完，並收漿完畢後，應及時覆蓋進入養護程式，避免風乾和失水。混凝土養護可採用灑水自然養護或噴灑養護劑養護等方法，灑水以保持混凝土表面充分潮濕，連續灑水養護時間7~14天。當氣溫較低或為了加速預製台座的周轉時，梁體混凝土可採用蒸汽養護，並嚴格按蒸汽養護施工有關規定辦理。

五、脫模

混凝土養護至15兆帕以上即可拆除內模，養護至25兆帕以上即可拆除外模。當氣溫較低時拆模強度應比上述數值高5兆帕，氣溫變化較大時箱梁兩端應覆蓋遮嚴，防止產生溫差裂紋。

六、預應力張拉施工

梁體混凝土達到設計強度及彈性模量要求後，進行預應力筋張拉施工。預施應力前應作好如下準備工作：

1.千斤頂和油壓表均在校驗有效期內。

2.檢查鋼絞線、錨具等技術合格證，並對錨具表面進行質量檢查。在第一片預製箱梁張拉前應測定下列數據：

1）錨具的錨口摩阻；

2）管道摩阻；

3）錨具錨固後的鋼絲回縮量；

4）夾片回縮量。

第一，在上述準備工作做好後分兩步開始進行預應力張拉，早期低強張拉，控制高性能混凝土的裂紋。此為施工過程中利用預應力體系的一個中間過程，是一個控制裂紋的有效措施。早期張拉強度為50%，彈模為50%。第二，進行預應力終張，按設計要求進行。

預施應力是以主油缸油壓表讀數控制，並以鋼絞線束伸長量校核。縱向預應力筋張拉時，應左右對稱進行，最大不平衡束不得超過一束張拉順序嚴格按設計圖紙進行。橫向預應力筋採用一端、單根逐根張拉的方法進行。張拉從跨中束開始，向兩端對稱張拉。

七、預應力孔道壓漿

預應力筋張拉完畢後，經檢查驗證後才能進行壓漿，張拉完畢之後應儘快進行壓漿，其間隔時間不宜超過48小時。為了提高孔道壓漿的密實度，延緩預應力筋的鏽蝕，採用真空輔助壓漿方法。在壓漿之前，一端採用真空泵抽吸預應力孔道中的空氣，使孔道內的真空度達到80%以上，孔道的另一端壓漿，最後壓漿機以0.7兆帕的正壓力保壓2分鐘。由於孔道內只有極少的空氣，很難形成氣泡；同時，由於孔道與壓漿機之間的正負壓力差，大大提高了孔道壓漿的飽滿度。在水泥漿中，採用了較小的水灰比（一般為0.34），添加了專用的壓漿助劑，以提高水泥漿的流動度，減小了水泥漿的收縮。

八、梁體的起頂、存放及滑移運輸

採用自行研製的移梁台車和滑移系統，進行梁體的起頂、滑移至存梁台座存放和滑移運輸的施工，通過液壓系統的平衡來嚴格控制箱梁四個臨時支點的相對高差（不超過5毫米）保證箱梁在起頂、存放、運輸過程中不損傷梁體。

勞動力組織

《70m後張法預應力混凝土箱梁現場預製工法》的勞動力組織見表1。

材料設備

《70m後張法預應力混凝土箱梁現場預製工法》所用的主要材料及機具設備明細如下（主要是根據工程的數量和工程進度，表2~表4僅為參考）。

質量控制

《70m後張法預應力混凝土箱梁現場預製工法》的質量控制要求如下：

一、質量標準

1.採用《跨海大橋工程專用施工技術規範》；

2.採用《跨海大橋工程專項質量檢驗評定標準》；

3.《公路工程質量檢驗評定標準》JTJ 071-98；

4.《公路橋涵施工技術規範》JTJ 041-2000；

5.《港口工程質量檢驗評定標準》JTJ 221-98。

二、質量控制措施

1.為了控制預製箱梁質量，箱梁預製開始前，應編寫詳細的施工操作作業指導書，對參加施工的全體人員進行技術交底，認真執行經業主及監理工程師批准的施工工藝和設計圖紙，對工藝、圖紙的修改應取得監理工程師的認可。

2.所有設備應定期進行檢查、維修保養和試運轉，以保證施工順利進行。

3.所有用於箱梁預製的材料應符合要求，材料應進行有效標識，並可以追溯，材料的裝卸、運輸、儲存、製作、安裝不應影響材料的性能。

4.所有的質量記錄應完整，有效標識並保存。

安全措施

採用《70m後張法預應力混凝土箱梁現場預製工法》施工時，除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外，尚應遵守注意下列事項：

1.嚴格執行國家有關安全生產的規範和規章制度及《職業健康安全和環境管理手冊》（GB/T 24001-1996，GB/T 28001-2001）。

2.設專職安全員負責制定施工安全操作規程，檢查安全情況，提出改進措施。

3.堅持崗位培訓，持證上崗，杜絕無證駕駛，無證操作。

4.機械性能良好，無機械事故。

5.用電安全、消防安全必須得到貫徹。

6.預應力張拉作業安全注意事項應得到落實，張拉作業過程中，非許可作業人員不得旁站，不得站立在張拉作業的正前方。

7.所有壓力作業應有效防範壓力設備失效時可能產生的事故。

8.模板、設備及材料等的起吊、運輸、存放應牢固、可靠，防止傾覆。

9.應充分考慮暴風雨、塵土對安全生產的影響。

10.必要的醫療設備和人員應能及時處理人身安全事故。

11.晚間作業時，應設定足夠的照明設施。

12.作業現場應設定安全生產警示牌和詳細的安全生產細則。

環保措施

《70m後張法預應力混凝土箱梁現場預製工法》的環保措施如下：

1.成立環保工作小組，配置環保專職人員，切實貫徹環保法規，該機構由一名副經理任組長。各作業隊、班組派人參加，將環保責任和義務落實到人。

2.遵守環境保護法律，執行環保政策嚴格執行國家及地方政府頒布的有關環境保護，水土保持的法規、方針、政策和法令。

3.接受監理工程師、業主及政府的監督、檢查，認真按照監理工程師的指令辦事。

4.制定環境保護方案，包括施工現場所必需的排泄系統、照明燈光、護板、圍擋、柵欄、警示信號標誌。及時申報有關環保方案，按批准的方案組織實施，定期檢查和保護措施等。

5.環境保護措施

1）廢水排放、廢棄物的清除及生產、生活環境的空氣污染

施工廢水採用沉澱池或藥物淨化後排放。生活營區廁所設化糞池，生活污水和化糞池的污水排放到井中，防止對周圍環境的污染，船舶上設定移動廁所，防止糞便排入水中污染海水。生活垃圾運至環保部門指定處掩埋。施工便道經常灑水，防止車輛通過時塵土飛揚。加強海上施工船舶及運輸船舶的管理，定期檢查船舶的環保狀況，對廢油、棄油不得直接排入海中，污染水域。

2）噪聲控制

遵守《中華人民共和國環境噪聲污染防治法》並依據《工業企業噪聲衛生標準》合理安排工作人員輪流操作機械，減少接觸高噪聲的時間或穿插安排高噪聲的工作。對距噪聲源較近的施工人員，按規定配備防護用品。注意對機械的經常性保養，儘量使其噪聲降低到最低水平。將生活區布置在離噪聲源較遠的地方，保持施工人員的休息環境，切實保護參加施工人員的健康。施工場地周圍按規定砌築隔聲牆，防止噪聲擾民。

效益分析

《70m後張法預應力混凝土箱梁現場預製工法》的效益分析如下：

一、經濟效益

70米箱梁若採用移動模架或節段拼裝，其每片梁的施工周期一般為15天左右。以杭州灣跨海大橋540片箱梁為例：採用6套移動模架，每套移動模架施工90片箱梁，其施工時間90×15=1350天最快需要3.7年，工期較長。每套移動模架造價2000萬人民幣、6套移動模架需1.2億人民幣。採用4套模板整孔預製，每5天可施工一片梁；每套模板制梁135片，施工周期為135×5=675天、最快1.9年即可完成。每套模板造價700萬元人民幣，4套模板需2800萬元人民幣。採用移動模架需海上混凝土工廠，其海上費用與整孔安裝大型浮吊費用大體相當。僅模板投入一項整孔預製即可節省費用8000萬元。採用移動模架工期滯後帶來的投資利息及滯後通車效益將以數億計。同時海上高空作業所帶來的安全及環保要求難度比整孔陸上預製要大得多。

註：施工費用以2005-2006年施工材料價格計算

二、社會效益

中鐵大橋局股份有限公司、上海市第二市政工程有限公司、上海城建（集團）公司開發了70米跨度後張預應力混凝土整孔箱梁預製技術，為跨越大江、大海等特大型橋樑的設計、施工提供了新的選擇。

套用實例

《70m後張法預應力混凝土箱梁現場預製工法》成功運用到了東海大橋和杭州灣跨海大橋的70米箱梁預製施工中，其中東海大橋的70米箱梁預製數量為362榀，杭州灣跨海大橋的70米箱梁預製為540榀。箱梁預製長度最長69.1米，預製重量達2200噸。從東海大橋到杭州灣跨海大橋，施工中克服了結構設計複雜、施工組織困難等難題。取得了良好的效果，獲得社會效益和經濟效益。

榮譽表彰

2008年1月31日，中華人民共和國住房和城鄉建設部以“建質[2008]22號”檔案發布《關於公布2005-2006年度國家級工法的通知》，《70m後張法預應力混凝土箱梁現場預製工法》被評定為2005-2006年度國家一級工法。

施工工藝

• 工藝流程

《70m後張法預應力混凝土箱梁現場預製工法》的工藝流程見圖1。

圖1 工藝流程

操作要點

《70m後張法預應力混凝土箱梁現場預製工法》的操作要點如下：

一、預製、存梁台座

根據實際地質情況和台座不同部位的受力要求，台座地基的處理採用了鑽孔灌注樁、強夯等地基加固方法。制梁台座兩端採用矩形承台，中部採用條形基礎梁結構，以滿足混凝土澆築和第一批預應力筋張拉後對台座的剛度、強度和穩定性要求。

二、模板

模板由專業鋼結構加工廠分塊製造，現場組拼（圖2）。

圖2 箱梁模板橫斷面

1.底模

箱梁底模共分五個部分，根據設計支點設定要求決定各部長度，如圖3所示。

圖3 箱梁底模及台座斷面

A模板為活動底模，在混凝土澆築完成並達到強度後，張拉時可隨梁縱向自由收縮；B模板為可拆式底模，模板拆除後橫移台車從此處移到梁底將箱梁起頂、橫移；B模板兩側與A、C模板用銷軸及螺栓相連，移模小車上設有可調節模板高度的螺旋千斤頂，混凝土澆築完成並達到強度後，用千斤頂將B模板落下，並方便抽出；C模板為固定底模。為適應箱梁在養護、張拉過程中的縱向收縮，防止梁體混凝土開裂，A模板底部保持較好的潤滑狀態，C模在端部一定範圍內沿縱向可自由收縮。

2.外模

箱梁外模分塊製造，在預製場內一次拼裝完成後就不再拆開，外模支架底下設移動小車，整個外模移動時完全支撐在移動小車上，外模支架與移動小車頂之間設滑板結構，用千斤頂頂推外模橫向移動，以利拆除和安裝模板。每側設兩條鋼軌，用卷揚機牽引整個外模在兩個預製台座之間來回移動倒用，完成箱梁預製任務。每相鄰兩個預製台座共用一套側模。需要說明的是梁體兩側有結構坡度時側模宜採用4的倍數布置。

3.內模

箱梁內模為液壓伸縮式整體內模，箱梁底板頂面為開口式。內模預先在專用拼裝台座上拼裝成型，然後用專用吊具整體吊裝到已安裝好底腹板鋼筋的制梁台座上。箱梁內模全部採用液壓千斤頂通過折臂收縮來拆除模板。箱梁每相鄰兩個預製台座之間淨距約為15米，為了方便內模移出，內模分段長度為10~12米。澆築混凝土時，整個內模通過鋼柱支腿支承在底模上。混凝土達到拆模強度後，鋪設臨時鋼軌將帶有輪子的活動支腿落下，收起帶錐度的鋼柱支腿，使整個內模活動支腿支承在臨時鋼軌上，將內模收起後分段移出。

三、鋼筋骨架綁紮、安裝

在箱梁預製台座旁設定底腹板鋼筋和頂板鋼筋綁紮胎模具。鋼筋在成型車間製作完成後，分規格、型號堆碼，並做好標識。梁體底腹板鋼筋和頂板鋼筋分別在各自綁紮胎模上綁紮成型，採用兩台龍門吊機聯合作業整體起吊，安裝於預製台座上。為了保證預應力管道和錨塊位置準確，在鋼筋綁紮胎模上做好控制點。預應力管道定位網布設要符合規範要求，當預應力筋和骨架筋位置發生矛盾時，應優先保證預應力筋位置準確，骨架筋可適當彎折、移動。

四、混凝土施工

在梁體鋼筋及模板安裝就位，並檢查合格後，即可開始澆築梁體混凝土。由於梁體混凝土方量較大，且為高性能混凝土，為縮短灌注時間，採用四台混凝土輸送泵配合四檯布料機澆築梁體混凝土其高性能混凝土具體配合比和攪拌工藝由試驗確定。

1.混凝土拌制

開盤前試驗人員必須測定砂、石含水率，將混凝土理論配合比換算成施工配合比。根據每片梁混凝土灌注時間及每片梁混凝土總方量，確定初凝時間，混凝土工廠產量選用實際產量不低於150立方米/小時強制式拌合機。控制混凝土在初凝時間內澆築完畢，一般在8小時左右。混凝土要攪拌均勻，顏色一致，攪拌時間不少於2分鐘。根據施工季節、澆築進度和澆築部位不同，及時調整配合比。

2.混凝土的運輸

混凝土採用混凝土攪拌運輸車及輸送泵管道運輸。根據骨料大小，距離長短及高性能混凝土技術要求選用。採用布料機輸送入模。為防止混凝土運送灌注中出現故障，混凝土攪拌應嚴格控制攪拌時間及坍落度，根據砂石料實際含水率及時調整水灰比，攪拌過程中應隨時觀察混凝土拌合物情況，以免堵塞混凝土輸送管。

3.混凝土的澆築

為縮短灌注時間，保證混凝土澆築質量，採用四台輸送泵配四檯布料機分別從跨中相向兩端分層澆築。邊移動布料機輸送管邊灌注梁體混凝土。布料機布料區域示意圖見圖4。

圖4 布料機布料區域示意圖

混凝土灌注採用水平分層連續灌注，灌注厚度第一層60~80厘米，其餘不大於30~50厘米梁體混凝土澆築順序為先灌注底板混凝土，再對稱灌注兩側腹板混凝土，最後灌注頂板混凝土。

先從腹板下料通過翻漿澆築底板混凝土，振搗採用插入式振搗，混凝土不足部分在內模頂開孔補充混凝土。底板混凝土澆築完後，分層、對稱澆築腹板混凝土，為保證倒角內混凝土密實，必須在箱梁內側梗肋處開口插入振搗棒振搗，有時為保證腹板梗肋處混凝土的質量，當澆築到底板以上1.0米範圍內的腹板混凝土後，可靜停一段時間，以控制混凝土不繼續翻漿，然後再繼續澆築腹板混凝土腹板混凝土澆築過程中，應注意兩側對稱，控制分層厚度和振動棒插入深度。兩腹板灌平後，開始灌注橋面板混凝土。橋面混凝土從腹板兩側及箱梁頂板中間開始，對稱向腹板澆築，在腹板處合攏。振搗採用插入式振搗，橋面必須輔以振動橋振搗，並輔以收漿平台收漿抹平。收漿抹面不得少於2次以儘可能將富餘水泥漿抹去。

4.混凝土養護

在梁體混凝土灌注完，並收漿完畢後，應及時覆蓋進入養護程式，避免風乾和失水。混凝土養護可採用灑水自然養護或噴灑養護劑養護等方法，灑水以保持混凝土表面充分潮濕，連續灑水養護時間7~14天。當氣溫較低或為了加速預製台座的周轉時，梁體混凝土可採用蒸汽養護，並嚴格按蒸汽養護施工有關規定辦理。

五、脫模

混凝土養護至15兆帕以上即可拆除內模，養護至25兆帕以上即可拆除外模。當氣溫較低時拆模強度應比上述數值高5兆帕，氣溫變化較大時箱梁兩端應覆蓋遮嚴，防止產生溫差裂紋。

六、預應力張拉施工

梁體混凝土達到設計強度及彈性模量要求後，進行預應力筋張拉施工。預施應力前應作好如下準備工作：

1.千斤頂和油壓表均在校驗有效期內。

2.檢查鋼絞線、錨具等技術合格證，並對錨具表面進行質量檢查。在第一片預製箱梁張拉前應測定下列數據：

1）錨具的錨口摩阻；

2）管道摩阻；

3）錨具錨固後的鋼絲回縮量；

4）夾片回縮量。

第一，在上述準備工作做好後分兩步開始進行預應力張拉，早期低強張拉，控制高性能混凝土的裂紋。此為施工過程中利用預應力體系的一個中間過程，是一個控制裂紋的有效措施。早期張拉強度為50%，彈模為50%。第二，進行預應力終張，按設計要求進行。

預施應力是以主油缸油壓表讀數控制，並以鋼絞線束伸長量校核。縱向預應力筋張拉時，應左右對稱進行，最大不平衡束不得超過一束張拉順序嚴格按設計圖紙進行。橫向預應力筋採用一端、單根逐根張拉的方法進行。張拉從跨中束開始，向兩端對稱張拉。

七、預應力孔道壓漿

預應力筋張拉完畢後，經檢查驗證後才能進行壓漿，張拉完畢之後應儘快進行壓漿，其間隔時間不宜超過48小時。為了提高孔道壓漿的密實度，延緩預應力筋的鏽蝕，採用真空輔助壓漿方法。在壓漿之前，一端採用真空泵抽吸預應力孔道中的空氣，使孔道內的真空度達到80%以上，孔道的另一端壓漿，最後壓漿機以0.7兆帕的正壓力保壓2分鐘。由於孔道內只有極少的空氣，很難形成氣泡；同時，由於孔道與壓漿機之間的正負壓力差，大大提高了孔道壓漿的飽滿度。在水泥漿中，採用了較小的水灰比（一般為0.34），添加了專用的壓漿助劑，以提高水泥漿的流動度，減小了水泥漿的收縮。

八、梁體的起頂、存放及滑移運輸

採用自行研製的移梁台車和滑移系統，進行梁體的起頂、滑移至存梁台座存放和滑移運輸的施工，通過液壓系統的平衡來嚴格控制箱梁四個臨時支點的相對高差（不超過5毫米）保證箱梁在起頂、存放、運輸過程中不損傷梁體。

• 勞動力組織

《70m後張法預應力混凝土箱梁現場預製工法》的勞動力組織見表1。

表1 勞動力組織情況表

序號	單項工程	所需人數	備註
1	管理人員	8	╱
2	技術人員	12	╱
3	鋼筋綁紮	16	╱
4	模板修復及安裝	14	╱
5	混凝土生產、運輸	6	╱
6	混凝土灌注	20	╱
7	張拉、壓漿	14	╱
8	普工	10	╱
合計		100	╱

材料設備

《70m後張法預應力混凝土箱梁現場預製工法》所用的主要材料及機具設備明細如下（主要是根據工程的數量和工程進度，表2~表4僅為參考）。

表2 主要工程材料數量表（不含臨時工程）

名稱		單位	數量
上部結構鋼筋	光圓鋼筋	噸	5300
	帶肋鋼筋	噸	79880
附屬結構鋼筋	光圓鋼筋	噸	0
	帶肋鋼筋	噸	1750
鋼材Q235		噸	900
不鏽鋼鋼板		噸	130
瀉水管		個	6270
後張法預應力鋼絞線		噸	26200
球形支座	1750噸防腐球形支座	套	852
	1250噸防腐球形支座	套	28
	800噸防腐球形支座	套	384
	600噸防腐球形支座	套	16
整孔箱梁預製		立方米	450900

表3 主要機械設備表（以六個台座施工時考慮)）

1	輪胎裝載機	3立方米	台	4	╱
2	水泥運輸車	15噸	台	2~4	可由水泥供應廠家提供
3	柴油空壓機	WY-9/7	台	8	╱
4	龍門吊機	120噸	台	4	吊裝鋼筋及內模
5	龍門吊機	5噸	台	2	╱
6	卷揚機	5噸	台	10	╱
7	布料機	28米	台	4	╱
8	鋼筋調直切斷機	GT-4/12	台	6	╱
9	交流電焊機	7.5千瓦	台	48	╱
10	載重汽車	15噸	台	2	╱
11	汽車吊機	25噸	台	2	╱
12	對焊機	UN1-100	台	6	╱
13	鋼筋彎曲機	GW40	台	8	╱
14	木工平刨床	MB503A	台	3	╱
15	木工圓鋸機	MJ104	台	3	╱
16	鍋爐	4噸	台	1	採用蒸汽養護時才有
17	鍋爐	2噸	台	2	生活用
18	千斤頂	800噸	台	20	╱
19	發電機	250/500千瓦	台	2/1	╱
20	高速提漿機（振動橋）	ZJ-400A	台	4	╱
21	真空泵	ZKGL組件	台	4	╱
22	螺桿泵	LGB3	台	4	╱
23	電動油泵	╱	台	20	╱
24	千斤頂	YCM500B	台	10	根據預應力最大張拉力控制
25	千斤頂	YC75A	台	4	╱
26	千斤頂	YC26	台	10	╱
27	螺旋千斤頂	32噸	台	500	╱
28	混凝土攪拌站	100立方米/小時	座	4	╱
29	混凝土輸送泵	120立方米/小時	台	5	╱
30	混凝土攪拌運輸車	8立方米	台	8	╱
31	測量設備	╱	套	1	╱
32	試驗設備	╱	套	1	╱
33	收漿平台	╱	套	4	╱

表4 主要材料試驗、測量、質檢儀器設備表

序號	儀器設備名稱	規格型號	單位	數量
1	GPS測量儀	╱	套	1
2	全站測量儀	╱	台	2
3	雷射測量儀	╱	台	1
4	經緯儀	╱	台	3
5	水準儀	╱	台	4
6	檢定鋼尺	100米	把	2
7	遊標卡尺	1000毫米/0.02	把	2
8	放大鏡	5倍	個	5
9	刻度放大鏡	20倍	個	2
10	萬能材料壓力試驗機	WE-1000	台	1
11	萬能材料壓力試驗機	WE-300	台	1
12	壓力試驗機	YA-2000	台	1
13	混凝土標準養護室	HBY-1	台	1
14	混凝土試塊恆溫恆濕養護箱	YH-40	台	1
15	材料拉伸試驗機	╱	台	2
16	測力感測儀	╱	台	2
17	電阻應變儀	╱	台	2
18	材料硬度測試儀	╱	台	4
19	砂、石骨料質量檢測儀器	╱	套	2
20	水泥質量檢測儀器	╱	套	2
21	鋼材質量檢測儀器	╱	套	2
22	混凝土配合比試驗儀器	╱	套	4
23	混凝土拌制質量檢測儀器	╱	套	4
24	混凝土彈模試驗檢測儀器	╱	套	2
25	混凝土防腐試驗檢測儀器	╱	套	1
26	水質及海水質量分析儀器	╱	套	1
27	振篩機	STSJ-3	╱	1
28	負壓篩析儀	FSY-150	╱	1
29	靜漿攪拌機	NJ-160	╱	1
30	膠砂攪拌機	JJ-5	╱	1
31	膠砂振實台	ZT-96	╱	1
32	電動抗折儀	DKZ-5000	╱	1
33	雷氏沸煮箱	FZ-31A	╱	1
34	金屬硬度計	╱	╱	1
往：以上不含縱橫移機械設備。

質量控制

《70m後張法預應力混凝土箱梁現場預製工法》的質量控制要求如下：

一、質量標準

1.採用《跨海大橋工程專用施工技術規範》；

2.採用《跨海大橋工程專項質量檢驗評定標準》；

3.《公路工程質量檢驗評定標準》JTJ 071-98；

4.《公路橋涵施工技術規範》JTJ 041-2000；

5.《港口工程質量檢驗評定標準》JTJ 221-98。

二、質量控制措施

1.為了控制預製箱梁質量，箱梁預製開始前，應編寫詳細的施工操作作業指導書，對參加施工的全體人員進行技術交底，認真執行經業主及監理工程師批准的施工工藝和設計圖紙，對工藝、圖紙的修改應取得監理工程師的認可。

2.所有設備應定期進行檢查、維修保養和試運轉，以保證施工順利進行。

3.所有用於箱梁預製的材料應符合要求，材料應進行有效標識，並可以追溯，材料的裝卸、運輸、儲存、製作、安裝不應影響材料的性能。

4.所有的質量記錄應完整，有效標識並保存。

安全措施

採用《70m後張法預應力混凝土箱梁現場預製工法》施工時，除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外，尚應遵守注意下列事項：

1.嚴格執行國家有關安全生產的規範和規章制度及《職業健康安全和環境管理手冊》（GB/T 24001-1996，GB/T 28001-2001）。

2.設專職安全員負責制定施工安全操作規程，檢查安全情況，提出改進措施。

3.堅持崗位培訓，持證上崗，杜絕無證駕駛，無證操作。

4.機械性能良好，無機械事故。

5.用電安全、消防安全必須得到貫徹。

6.預應力張拉作業安全注意事項應得到落實，張拉作業過程中，非許可作業人員不得旁站，不得站立在張拉作業的正前方。

7.所有壓力作業應有效防範壓力設備失效時可能產生的事故。

8.模板、設備及材料等的起吊、運輸、存放應牢固、可靠，防止傾覆。

9.應充分考慮暴風雨、塵土對安全生產的影響。

10.必要的醫療設備和人員應能及時處理人身安全事故。

11.晚間作業時，應設定足夠的照明設施。

12.作業現場應設定安全生產警示牌和詳細的安全生產細則。

環保措施

《70m後張法預應力混凝土箱梁現場預製工法》的環保措施如下：

1.成立環保工作小組，配置環保專職人員，切實貫徹環保法規，該機構由一名副經理任組長。各作業隊、班組派人參加，將環保責任和義務落實到人。

2.遵守環境保護法律，執行環保政策嚴格執行國家及地方政府頒布的有關環境保護，水土保持的法規、方針、政策和法令。

3.接受監理工程師、業主及政府的監督、檢查，認真按照監理工程師的指令辦事。

4.制定環境保護方案，包括施工現場所必需的排泄系統、照明燈光、護板、圍擋、柵欄、警示信號標誌。及時申報有關環保方案，按批准的方案組織實施，定期檢查和保護措施等。

5.環境保護措施

1）廢水排放、廢棄物的清除及生產、生活環境的空氣污染

施工廢水採用沉澱池或藥物淨化後排放。生活營區廁所設化糞池，生活污水和化糞池的污水排放到井中，防止對周圍環境的污染，船舶上設定移動廁所，防止糞便排入水中污染海水。生活垃圾運至環保部門指定處掩埋。施工便道經常灑水，防止車輛通過時塵土飛揚。加強海上施工船舶及運輸船舶的管理，定期檢查船舶的環保狀況，對廢油、棄油不得直接排入海中，污染水域。

2）噪聲控制

遵守《中華人民共和國環境噪聲污染防治法》並依據《工業企業噪聲衛生標準》合理安排工作人員輪流操作機械，減少接觸高噪聲的時間或穿插安排高噪聲的工作。對距噪聲源較近的施工人員，按規定配備防護用品。注意對機械的經常性保養，儘量使其噪聲降低到最低水平。將生活區布置在離噪聲源較遠的地方，保持施工人員的休息環境，切實保護參加施工人員的健康。施工場地周圍按規定砌築隔聲牆，防止噪聲擾民。

效益分析

《70m後張法預應力混凝土箱梁現場預製工法》的效益分析如下：

一、經濟效益

70米箱梁若採用移動模架或節段拼裝，其每片梁的施工周期一般為15天左右。以杭州灣跨海大橋540片箱梁為例：採用6套移動模架，每套移動模架施工90片箱梁，其施工時間90×15=1350天最快需要3.7年，工期較長。每套移動模架造價2000萬人民幣、6套移動模架需1.2億人民幣。採用4套模板整孔預製，每5天可施工一片梁；每套模板制梁135片，施工周期為135×5=675天、最快1.9年即可完成。每套模板造價700萬元人民幣，4套模板需2800萬元人民幣。採用移動模架需海上混凝土工廠，其海上費用與整孔安裝大型浮吊費用大體相當。僅模板投入一項整孔預製即可節省費用8000萬元。採用移動模架工期滯後帶來的投資利息及滯後通車效益將以數億計。同時海上高空作業所帶來的安全及環保要求難度比整孔陸上預製要大得多。

註：施工費用以2005-2006年施工材料價格計算

二、社會效益

中鐵大橋局股份有限公司、上海市第二市政工程有限公司、上海城建（集團）公司開發了70米跨度後張預應力混凝土整孔箱梁預製技術，為跨越大江、大海等特大型橋樑的設計、施工提供了新的選擇。

套用實例

《70m後張法預應力混凝土箱梁現場預製工法》成功運用到了東海大橋和杭州灣跨海大橋的70米箱梁預製施工中，其中東海大橋的70米箱梁預製數量為362榀，杭州灣跨海大橋的70米箱梁預製為540榀。箱梁預製長度最長69.1米，預製重量達2200噸。從東海大橋到杭州灣跨海大橋，施工中克服了結構設計複雜、施工組織困難等難題。取得了良好的效果，獲得社會效益和經濟效益。

榮譽表彰

2008年1月31日，中華人民共和國住房和城鄉建設部以“建質[2008]22號”檔案發布《關於公布2005-2006年度國家級工法的通知》，《70m後張法預應力混凝土箱梁現場預製工法》被評定為2005-2006年度國家一級工法。