钢箱梁与预应力混凝土现浇箱梁优缺点分析

名目一、预应力混凝土现浇箱梁特点及施工工艺 21.1搭设支架 21.2绑扎钢筋 21.3模板安装 31.4浇筑混凝土（砼浇筑） 31.5预应力施工 3二、钢箱梁特点及施工工艺 42.1钢箱梁工程情况 42.2施工内容简介 42.3安装施工方案 42.4钢箱梁涂装 62.5吊装设备的选择 8三、钢箱梁与预应力混凝土现浇箱梁现场实景对比 9四、钢箱梁与预应力混凝土现浇箱梁优缺点分析表 12钢箱梁与预应力混凝土现浇箱梁优缺点分析一、预应力混凝土现浇箱梁特点及施工工艺1.1搭设支架1.1.1 场地的选择 在搭设支架前需选择合适的场地，要选择平整、硬实的地基，若地基面有不够硬实的地方，则需要用砂石或灰土进行填充，然后使用机器进行推平、碾压，使原地面更平整，整体的压实度要能达到百分之九十五以上，其承载能力也不能低于 200KN 平方米之后浇筑20CM厚C20混凝土垫层，然后铺设方木在做全部这些工作之前首先要计算支架之间的距离，并为支架预留出基础位置1.1.2 搭设支架 支架搭设需要的配件及操作要领要符合规范要能够保证支架的平安性及稳定性，因此，在搭设支架时，施工人员要特别当心谨慎，一则是为了保证施工人员的人身平安，二则是为了支架的稳定性和完整性。

因此要特别注意以下几个问题，一是搭设支架时碗口要扣紧, 不使底托架空在一些关键连接处；二是在支架平台搭设完毕以后, 要对支架进行不低于百分百钢箱梁自重的沙袋进行预压, 以预防支架及地基的非弹性形变，尽量削减钢箱梁的下沉量，同时也可以通过预压实验得到支架的弹性变形值，为施工供应预留拱度依据，同时也为调整模板标高供应依据；三是支架的功能要多样化，高架桥的支架不仅要满足承载要求，还要能为施工人员供应作业台，并且还要能保证施工人员的人身平安；四是支架的适应能力要强，由于高架桥高度多变，弯多、坡也多，并且变化不规章，这就对支架敏捷多变的技术性能提出了更高的要求1.2绑扎钢筋 钢筋加工最好依据设计要求在加工厂内进行，要依据要求集中弯制成型,钢筋的接头除非另有要求，一般要接受对焊接头或直螺纹连接，使用钢筋机械对钢筋进行弯曲和切断，钢筋加工完成后由专门的质量监督部门依据《公路桥涵施工技术规范》验收合格后再运送到施工现场绑扎时注意在侧面及钢筋骨架底部加垫块以掌握混凝土保护层的厚度在施工时简略要注意以下几点： 第一、配送到施工场地的钢筋要存放在干燥、平整的场地在堆放钢筋的过程中，要做到“下垫上盖” ，每一个钢筋预制件都需要加垫方木，保持钢筋洁净卫生； 其次、在对钢筋进行绑扎的过程中，对于钢筋的重要部位，在必要的情况下要加马凳进行加固，防止在后期的使用过程中钢筋移位变形； 第三、亲密关注每一层钢筋之间的距离，只有严格掌握好各层钢筋之间的间距，那么事先设计加工好的模板才能顺利安装，避开重复施工。

同时，还可以预防漏浆，保证施工的正常进行和良好的施工质量 第四、应力管道应严格依据设计要求进行安放，对于每一个穿好钢绞线的管道都要进行仔细的检查，以保证管道的密封性能这样做一方面可以保证混凝土浇筑时不会消失漏浆， 同时也能保证后期的施工能够顺利进行 第五、要注意加强筋的布置，特别是对于弯曲管处处也要增设防爆钢筋要计算好张拉端和锚固端加强筋的数量及间距，间距不宜过宽，但也不能太窄，如果钢筋分布过密，混凝土浇筑时就容易产生渗漏，此时应适当调宽钢筋的间距1.3模板安装 模板安装是其中比较重要的一个步骤，安装前需对模板进行打磨刷模板漆，并涂脱模剂，之后将其吊到墩柱上开头安装，模板需使用正规厂家专门生产的大块钢模板，以保证其加工的精密度和高质量要求模板接缝最好是阴阳缝连结，此外模板的平整度、使用强度、洁净度及相互之间的连接性能都要有严格的要求另外，模板安装时要严格依据以下步骤进行： 第一、方木标高要预先调整好，并精确计算出预留好标高的预拱，然后进行模板的安装 其次、对模板的表面进行仔细的检查，千万不能有任何污垢，并常常对其进行清洗和除垢，特别是对于重复使用的模板,虽然原先未使用的一面可以连续使用，但也要尽量保持模板的表面是平整、光滑并且是没有变形情况发生的。

在安装模板时，要尽量加大模板与方木的接触面积，两者之间的接缝处需要用粘性较好的双面胶带粘好固定，使得接缝完整、整齐、坚固 第三、对侧模进行安装时要特别留意线型，并关注底板的宽度，在曲线上选择固定的间隔距离放置样点，便利工作人员观察 第四、安装模板时要注意底模与侧模连接处的缝隙，在有需要的情况下也可在底模上用铁钉固定斜方木，以此来加固侧模，此外也可通过在斜方木与侧模之间压海绵条的方式来预防漏浆情况的发生同时，还要注意检查侧模与翼缘板底膜、 翼缘板侧模与翼缘板底模、 侧模与底模之间的间隙，要用填充物对之填充，如海绵、棉纸、塑料等，避开漏浆情况的发生1.4浇筑混凝土（砼浇筑） 在混凝土浇筑前要将模板里外用高压水枪协作清洗器清洗洁净，以此保证模板的光滑度，这样也可保证梁体的色泽和光滑，同时也能延长模板的使用寿命，一举多得施工过程中对钢箱梁主要实行两次浇筑法：一次浇筑要注意提前设置好标高钢筋头及掌握底板厚度，并用点焊固定在底板钢筋上对底腹板进行浇筑时，应该先浇底板然后浇腹板，并严格掌握好时间间隔，以腹板下底板混凝土不会上翻又不致初凝为最后砼浇筑过程中要配置专业平抹面工，准时对底板砼面压光、抹平。

对于腹板应分段均衡推动，分层浇筑，振捣密实二次浇筑顶板混凝土前应精确定位顶板高程，接受人工收面与振动导梁相结合的方式，掌握好钢箱梁顶面平整度，在混凝土浇筑过程中应注意以下几个方面： 第一、浇筑混凝土过程中应协作振捣，但振捣时要把握好时间和方位，不能振坏事先设置好的模板和预应力管道 其次、对混凝土浇筑和振捣的过程中应亲密注意观察模板，如有渗漏现象发生要立马进行处理，保证清水砼的色泽美观和质量标准 第三、混凝土浇筑完成后，要定期进行养护，防止由于环境缘由而消失混凝土的干裂现象，保持混凝土的正常强度1.5预应力施工 这是一项极为细致和要求极高的作业，也是最容易消失问题的一道工序，所以应保证之前每一道工序的正常施工，能为此道工序的施工制造良好的条件，反之，任何一道工序消失问题，都会给此道工序带来极大的不确定性在预应力施工过程中应注意以下几个问题： 第一、保证平安作业张拉前在千斤顶尾部放置木板，防止钢绞线或夹片断崩伤到施工人员 其次、压浆前清洗管道，并将管道内的积水清理洁净，确保管道畅通 第三、做好数据记录每一处钢绞线的张拉数据都要简略记录，一旦消失问题，能够用记录数据对问题进行分析推断，并准时解决。

施工阶段是决定高架桥质量的重要环节，但这个阶段简单多变，影响因素众多，劳动投入量大，因此应加强施工技术的要求，完善高架桥钢箱梁施工技术是重中之重二、钢箱梁特点及施工工艺2.1钢箱梁工程情况钢箱梁制作安装工程的位置一般为无法断行封闭施工的交通枢纽处，钢箱梁横跨十字路口，其桥跨布置一般大于40m箱梁的截面一般为单箱四室，结构特点为盖板（顶、底板）包腹板，其中腹板上下主角焊缝要求全熔透在腹板两侧设有悬臂挑梁，箱型桥面的顶板通长纵向设置U形加劲肋，底板设置I形加劲肋，横隔板在箱室内按3.0m间距均布2.2施工内容简介现场施工主要包含现场吊装和工地连接两大部分依据钢箱梁的结构形式和现场安装条件的限制，拟接受搭设临时支架，通过汽车吊完成节段的吊装现场测量人员对节段依据设计线形进行定位调整，节段调整就位后完成现场连接和涂装工作简略的现场施工内容如下：施工临时设施如临时支架等的搭设及拆除工作；钢箱梁运输节段现场吊装定位、焊接等相关工作；钢箱梁焊接完成后的焊缝修补及最后一道面漆补涂工作2.3安装施工方案一般接受 50t 汽车先吊安装临时支墩，用φ630×8钢管作墩身，钢管间接受L75*6 角钢进行横向及纵向连接，柱顶接受 30b工字钢作为横向安排梁，整个钢管墩形成整体稳定结构；在安排梁上搭跳板作工作平台，预留施工作业空间确保平安架设。

节段的划分：横桥向一般设置6个节段，顺桥向每隔20m左右设置一个节段接受200t 汽车吊安装钢箱梁节段，从低向高依据工艺节段的划分，依次安装各节段；确保吊装工作顺利进行安装施工流程如下图所示：安装施工流程图2.3.1、吊装施工筹备：（1）、吊装前，运输节段拼装焊接完毕，并且检验合格2）、吊装前，吊机所行走的路线和支车的位置必须压实平整好，以确保吊装的顺利进行，吊机吊装工作范围内的障碍物必须预先清除3）、吊装施工时使用的钢丝绳、索具、道木等应该筹备齐全，并达到施工使用要求4）、吊装前，安装施工人员依据墩身的实际尺寸，对吊装施工中垂直空间内影响和阻碍吊装的物体拆除清理洁净5）、吊装前，依据现场实际情况和施工机械的现状，编制合理吊装施工方案组织参加作业的施工人员对方案进行学习，掌握吊装方法和技术要求6）、钢箱梁的现场组拼和运输，钢箱梁现场组拼依据就近原则，并短途运输到履带吊作业半径内待命2.3.2、吊装施工步骤（1）、箱体就位先将两边箱体置于支墩上，使其横、纵基线在无日照影响的条件下与支墩上的基线精确对正，将其固定，定位时两纵基线之间要精确预留焊接收缩量2）、交替组焊横纵梁以底板的横基线和支墩的纵基线为基准，由近塔向远塔依次交替组焊横梁单元。

组装定位时，要精确核对基准线确定横纵梁的位置，并用经纬仪检查横纵梁直线度，合格后焊接横梁下盖板与平底板的对接焊缝，接受背面陶制衬垫，单面焊双面成型焊接方法3）、组焊横梁上顶板组装顶板板块，施焊纵向对接焊缝组装顶板时应注意：保证横梁腹板和预先焊在顶板上的上接板的对正精度；并用水准仪监控顶板高程顶板接板与横梁腹板的水平劲板为熔透角焊缝焊接，接受背面清根的焊接方法4）、组焊挑臂梁挑梁就位后顶板对接，挑梁加劲肋与外腹板为熔透角焊缝焊接，接受背面清根的焊接方法5）、梁段间环焊缝焊接2.4钢箱梁涂装钢箱梁涂装前应对其表面进行除锈处理，除锈应接受喷丸或抛丸的方式进行，除锈等级达到S2.5级，表面粗糙度Rz应达到30~75um钢箱梁外表面直接暴露于大气中，表面涂装耐久性要求不小于15年，接受涂层配套体系中的05标准，钢箱梁内部防护接受不抽湿系统涂装方案，钢箱梁封闭环境内涂层配套体系中S13标准，钢箱梁表面接受涂层配套体系中S16标准，涂装部位的涂层配套体系按设计要求施工2.4.1、钢结构表面处理结构处理接受手工打磨或气动工具打磨，主要包括以下一些内容：去除飞溅和焊豆，并打磨平整；对粗糙的焊缝、毛刺打磨平整；对表面缺陷，如起鳞等，打磨平整；自由边、角打磨R2圆弧。

对有标记和油污的构件表面用有机溶剂进行清洗，清洗至无油、无水、无污物处理后的表面应清理洁净，注意保护，防止二次污染2.4.2、涂料、磨料的进厂要求进场的涂料应具有产品合格证或出厂检验证明，有复验要求的涂料依据相关复验要求进行复验，复验合格才能使用磨料的检验和保存：钢表面清理用磨料应使用符合规范的钢砂或铜矿砂磨料应清洁、干燥，砂粒度0.7～1.4mm使用过程中定期对磨料进行检查，并接受过筛，除灰、补充新砂处理，以保证表面处理的要求2.4.3、涂装的备料、运输、保存涂料的备料：全部进场涂料产品应该具有相关产品合格证并供应有资质的检测单位出具的性能检测报告涂料的封装和运输：全部涂料应装在密封容器内，容器的大小应便利运输每个容器应在侧面粘贴标签，包括牌号、颜色、批号、生产日期和生产厂家涂料的保存：全部涂料应储存在3～40°C的环境中，并注意环境通风2.4.4、涂装施工流程（1）、钢结构外表面（不含顶板上表面）喷砂除锈（Sa2.5）→清砂除尘→检查报验（不合格则返工）→喷涂环氧富锌底漆→检查报验（不合格则返工）→喷涂环氧云铁中间漆→检查报验（不合格则返工）→喷涂第一道脂肪族聚氨酯面漆（工厂）→检查报验（不合格则返工）→桥位喷涂其次道脂肪族聚氨酯面漆（工地）→检查报验（不合格则返工）→养护（2）、主体钢箱梁内表面喷砂除锈（Sa2.5）或手工机械除锈（Sa2.5）→清砂除尘→检查报验（不合格则返工）→喷涂环氧富锌底漆→检查报验（不合格则返工）→喷涂环氧厚浆漆→检查报验（不合格则返工）→养护（3）、钢箱梁顶板上表面（桥面）手工机械除锈Sa2.5→清砂除尘→检查报验（不合格则返工）→喷涂环氧富锌底漆→检查报验（不合格则返工）→养护2.4.5. 涂料施工要求试喷：正式涂装前应试喷涂料，掌握温度，黏度、走枪速度等对涂装质量的影响，取得阅历；喷漆前筹备：筹备喷枪，调整漆雾，搅拌油漆，除去被涂表面的灰尘和异物；喷涂方式：筹备喷枪，调距物面适当；先喷上面后喷下面，先难后易；压盖1/3-1/2压盖应均匀；防止流挂、超薄和干喷，允许少量流挂，超薄可以补喷，干喷应返工；自检喷涂质量：喷涂一个区段后，用眼观察湿膜，如湿膜潮湿、丰满、有光泽，喷涂质量好；如湿膜光泽差、有粗糙感，则喷涂不均匀并且偏薄；可用湿膜测厚计帮助掌握厚度；补偿喷涂：在光泽差、有粗糙感的地方，可补喷加厚；干膜超薄的地方，在喷涂下一道漆时可加厚补偿；清洗用具：用少量相应稀料清洗喷具，至少清洗三次，用过的稀料可重复使用。

施工环境温度为5-38°，除有特别要求外，相对湿度不大于80%，雨、雾、雪和沙尘等恶劣天气下，不得进行露天施工1）、涂装底漆预涂装，对焊缝、边角等不易涂装部位或难以保证厚度的部位，接受刷涂进行预涂装涂装应均匀，不得漏涂施工时应均匀涂覆，压盖1/3-1/2，压盖要均匀，先难后易，分片涂装喷涂时行枪速度要均匀，喷枪与工作距离要适当底漆喷涂作业完成后，进行自检，漆膜应形成均匀、完整的连续膜对漆膜存在漏涂、裂纹、气泡等影响防护质量缺陷的部位，进行重新涂装作业允许少量流挂底漆涂层干燥后，测量底漆的干膜厚度，干膜总厚度必须达到或超过规定的厚度对于局部厚度不足的部位，进行补涂，直到厚度达到要求2）、涂装中间漆涂层检查，上道涂层应完全实干，漆膜平整预涂装，对焊缝、边角等不易涂装部位或难以保证厚度的部位接受刷涂进行预涂装涂覆应均匀，不得漏涂中间漆涂装作业完成后，进行自检，漆膜应形成均匀的没有空隙的连续膜对漆膜存在漏涂、裂纹、气泡等影响防护质量缺陷的部位，进行重新涂装作业涂膜要求平整光滑，对漆膜存在漏涂、裂纹、气泡等影响防护质量的缺陷的部位，进行重涂作业允许少量流挂涂层干燥后，测量涂层的干膜总厚度，干膜总厚度必须达到或超过规定的厚度。

对于局部厚度不足的部位，进行补涂，直到厚度达到要求3）、涂装面漆涂层检查，上道涂层应完全实干，漆膜平整光滑（如果有少量流挂，应打磨平整），如果时间间隔超过7天，底层表面用细砂打磨成微毛面预涂装，对焊缝、边角等不易涂装部位或难以保证厚度的部位接受刷涂进行预涂漆涂覆应均匀，不得漏涂涂装作业完成后，进行自检，漆膜应形成均匀的没有空隙的连续膜对漆膜存在漏涂、裂纹、气泡等影响防护质量缺陷的部位，进行重涂作业涂层干燥后，测量干膜总厚度，干膜总厚度必须达到或超过规定的厚度对于局部不足部位，进行补涂，直到厚度达到要求2.4.6、涂装检查（1）、涂层表观检验涂层表观要求漆膜连续、平整，颜色全都且符合设计要求涂层表观质量检验接受目视法涂料涂层应均匀、细致、光亮、完整和色泽全都，不得有粗糙不平、漏漆、错漆、皱纹、针孔及严峻流挂等缺陷2）、涂层厚度检测使用磁性测厚仪检测干膜厚度，按规定进行测量厚度时，以构件为一个测量单元，大构件以10㎡为一个测量单元，每个测量单元至少先取三处基准面，每个基准面测量5个点，取算术平均值，其中，90%的测量点厚度应符合要求，其余测量点的厚应度不低于本规程规定值的90%，涂层厚度应符合本规程要求。

2.4.7、涂层养护涂装完成后，涂膜需经过规定的养护时间后方可投入使用养护期间，涂膜没有完全固化，要避开吊装，碰撞等容易造成涂膜损伤的行为，并且需要避开淋雨或者直接浸水以及接触其它腐蚀介质2.4.8、现场清理构件在工厂涂装完成后进行验收，对存在污染或破坏的涂层进行清理，修补对涂层表面的污物必须用清水冲洗洁净，有油污的地方必须用清洗剂，彻底除油对于被破坏涂层修补依据与原涂装方案相同工艺进行，确保构件架设时涂层完好2.5吊装设备的选择2.5.1、吊装机械的选定与计算正确合理的选择吊装机械是保证平安作业，提高工作效率的重要前提，我们以两台吊车协作吊装，按最重节段约为50吨的钢梁考虑，单台吊车承重约25t，假设就位高度约为9米；结合现场作业条件，我们将对吊装机械作出如下选定吊装机械主要是保证桥梁在肯定重量下起升、旋转、变幅的平安，我们选择两台200吨汽车吊吊装作业的方法进行施工比较，技术合理、平安牢靠、经济可行200t 汽车吊工作半径12m的起重能力为36t，两台吊车约72t工作起重重量 G=K1*(G0+G1)=1.1*(25+2）t=29.7t<36t 其中：K1为动载系数G0为钢梁重量G1为吊索具重量依据计算结果可知200t汽车吊吊装符合吊装要求。

2.5.2、主要施工设备材料表：材料机械表序号名称规格型号数量备注1汽车吊200t吊装钢梁2汽车吊50t安装临时支墩3发电机250KW台备用4电焊机AXC-500-1台焊接5全站仪GTS-102台定位6水准仪NAL132台标高掌握7油压千斤顶YCW300台8油压千斤顶YDCJ250-200台9半自动切割机CG-30台10焊条烘箱ZYH-100台11手工气割H-100套12φ630×8钢管2.5.3、安装施工焊接方案（1）焊接方法a、定位焊接受手工焊或 CO2气体保护焊b、顶板对接焊缝接受 CO2气体保护焊打底，埋弧自动焊填充、盖面c、平底板对接焊缝接受 CO2气体保护焊打底，埋弧自动焊填充、盖面斜底板对接焊缝全部接受 CO2气体保护焊d、边纵腹板对接、中纵腹板对接焊缝接受 CO2气体保护焊2）焊接挨次a、挑臂梁、中间箱体就位后，先将横梁和箱体焊接在一起，而后将箱体与挑臂梁焊接在一起，两侧对称施焊b、环焊缝从桥中轴线向两侧对称施焊顶、底板、边纵腹板和中纵腹板焊缝c、待环焊缝外观检验、无损检测和产品试板都合格后组焊底板、斜底板、中纵腹板加劲肋嵌补件2.5.4、关于钢箱梁分段以及架设挨次的方案依据运输条件和现场施工场地的限制，将钢箱梁分为若干个节段，钢箱梁节段在厂内在胎架上预拼装，待运至工地后直接吊装至相应节段支架上吊装。

三、钢箱梁与预应力混凝土现浇箱梁现场实景对比 钢箱梁加工基地场景 预应力现浇箱梁施工场景 钢箱梁加工数控车间 预应力现浇箱梁加工车间 钢箱梁单元制造实景 预应力现浇箱梁钢筋绑扎实景 钢箱梁模板标高实测实景 预应力现浇箱梁模板标高实测实景 钢箱梁构件存放实景 预应力现浇箱梁模板存放实景 钢箱梁预拼实景 预应力现浇箱架体搭设实景 钢箱梁焊接实景 预应力现浇箱焊接实景12 / 12四、钢箱梁与预应力混凝土现浇箱梁优缺点分析表钢箱梁预应力混凝土箱梁优点缺点优点缺点适用范围1、一般适用于不便于断行封闭的交通枢纽处2、适用于造型简单、主线与匝道层叠过多处钢箱梁体形较大，需要专门的设备进行运输和吊装，对现场的交通会有肯定的影响。

综合性能较好，费用较低，适用面广交通枢纽处、造型简单、主线与匝道层叠过多处施工难度较大合同方面一般都是总承包单位专业分包合同管理较为简洁由于是专业分包，人、材、机等与总承包没有合同关系，不便于成本掌握一般接受劳务分包，人、材、机等均为单独合同管理，便于总承包成本掌握由于签订合同过多，总承包合同管理较为简单材质方面由于接受钢材承重，比现浇混凝土量自重较轻由于接受钢材整体耐火性、耐腐蚀性较差整体耐火性、耐腐蚀性较钢箱梁要好接受钢筋混凝土承重，自重较大经济方面施工工艺较高使用数控机械较多，人工费较低每平方米造价约1.09万元，造价较高每平方米造价约0.69万元，造价较低施工时需要大量人员，随着人工费的提高造价会大幅提高施工工期加工制造在场区不占用时间，现场吊装涂装一般为45天，工期较快对现场的交通要求高，不适合连续联同时施工连续联可以同时施工，施工连续性较好需要支设架体、绑扎钢筋、浇筑、张拉施工期较长一般为90天平安质量全部使用钢材，便于质量掌握，若需要返工难度较小加工制作在场区不便于总承包管理，运输吊装需大型设备，需要平安协调工作量大加工制作一般在现场，便于总承包掌握架体、模板、钢筋、混凝土、预应力工序多，平安质量掌握难度大环境方面加工制造在场区、不用浇筑混凝土，噪声小，对环境影响较小钢箱梁体形较大，需要专门的设备进行运输和吊装，对现场的交通会有肯定的影响。

无需接受X射线探伤检测，对环境辐射小露天作业工序较多，交叉作业多，需要场地较多，对环境影响较大观感方面全部使用涂装，观感特别好随着时间增长涂装层需要定期维护使用清水混凝土施工，外观较好，持久性好由于工人操作水平凹凸外观一般需要修饰后才能达到要求后期维护后期维护较方面涂装维护周期短，费用较高一般维护周期长，费用较低若需维护，难度较大。