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U型梁施工方案

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2020年4月19日
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U型梁施工方案
1.工程概况
规道交通十一号线南段工程从浦东新区的龙阳路至滴水湖边的临港新城站, 高架线路长约45.221 km, 设11座车站。其中地下站2座, 高架站9座。高架区间中,标准跨跨径主要采用25m、 30m、 35m, 以30m为主。结构为单线U型梁。一般轨道结构的30m及以下桥跨均采用先张法预应力, 30m以上桥跨采用先张和后张预应力。
标准跨U 型梁断面图及立体图如下:

全标段U型梁汇总表:
梁长( m)
片数
梁长( m)
片数
22.45
2
26.5
2
22.5
2
27
82
24
2
28
1
24.5
15
29
26
24.57
4
29.5
36
25
169
30
935
26
3
35
58
中铁二十三局集团第五工程有限公司承包全标段1411片U型梁的生产工作。我公司分包1/2工程的劳务工作, 工作内容包括: 钢筋制作、 绑扎、 钢筋安装、 模板安装拆卸、 预应力施工、 混凝土的浇筑养护, 部分梁的后张、 灌浆及收尾配套等工作。

2. 现场管理及劳动力组织
制梁项目部以工厂标准化管理模式进行运作, 下设技术质量科、 安全科和班组办公室。
生产运作按照每条台座 3 天一翻的周期, 24 小时连续运作, 每班配备: 值班长、 现场技术人员、 试验人员、 设备人员及专职安全员, 由负责人协调总的生产流水节拍。
2.1. 现场管理组织机构
项目负责人
试验员
技术质量员
技术负责人
预应力班
混凝土班
钢筋班
木工班
安全员

2.2. 人员配备
所有员工在接受员工培训后才能进入各自岗位。
对从事检验、 试验等特殊岗位的操作人员, 坚持上岗资质证书制度, 未取得合格证书者一律不得上岗。
对生产操作人员参加岗位专项操作技能培训, 经考核合格后根据实际操作能力安排工作。
行车工、 电工、 电焊工、 车辆驾驶人员和起重指挥等特殊工种必须持证上岗。
现场人员配备如下:
名称
人数
名称
人数
项目负人
1
钢筋工
60
技术、 质量管理
3
木 工
30
试验员
1
混凝土工
30
安全员
1
预应力工
15
驾驶员
1
起重工
2
行车工
6
合计
150

3.U型梁制作施工方案
3.1. U型梁制作工艺流程
U 型梁制作工艺、 检测流程图如下:

3.2. 模板工程
3.2.1. 概述
为了满足 U 型梁工程的几何尺寸、 精度及清水外观要求, 应采用钢制整体模板, 模板必须具备以下技术条件:
◇有足够的强度和刚度, 满足施工周转次数的要求;
◇板面平整光滑、 不变形、 不翘曲、 脱模容易;
◇底模、 外模、 内模、 端模相互之间的安装拼缝严密, 不漏浆;
浇筑混凝土之前, 模板应涂刷良好的脱模剂, 外露面混凝土模板的脱模剂应采用同一品种, 不得用有色或污染混凝土表面的脱模剂。
模板应定期检查、 维护。
3.2.2 模板系统设计方案概况
模板采用全钢结构、 整体式设计方案, 整套模板由底模、 外模、 内模、 内模支撑、 内模移动系统和端模五大类组成, 另外包括外模斜撑、 内模斜撑及水平撑、 外模间拉杆、 内外模间拉杆等附件。
3.2.3. 底模
标准底模分为三段, 两端为支座段, 中间为梁身段, 安装于基础地梁之上。而可调节底模除上述的分段方式之外, 还需考虑到梁长及梁宽变化对底模的特殊要求。考虑梁长变化时, 按该台座所需生产的最大梁长设计制作底模, 另制作活动支座, 安装并固定在梁身底模侧面, 达到可生产非标长度U 梁的要求; 考虑梁宽变化时, 以车站梁为基准( 中间轨道梁与侧线轨道梁应分别考虑) , 两侧安装并固定活动底模, 达到区间梁的宽度( 以两种梁型的张拉合力中心线为重合标准) 。
当可调节底模调整到某一梁型后, 为保证轨道梁的表面质量, 面板接缝处应进行焊接打磨或批嵌处理, 因此, 应尽可能将同型号梁集中生产, 减少底模调节次数。
3.2.4. 外模
根据 U 型梁的特点, 外模分为外模A( 外腹板外模) 和外模B( 内腹板外模) , 分别安装于模板外侧和内侧。与底模相对应, 外模亦有梁身段与支座段之分。在梁身段与支座段的交界处底部, 应设置放张活络块, 以利放张与脱模。
制作标准梁长的模板, 每侧外模可分为2 段, 每段包含支座段与梁身段, 中间法兰联接。但对于非标准梁长, 则应在梁身段设置相应的变化段, 每段之间法兰联接, 且应做到相互通配。为保证轨道梁的表面质量, 分段外模的面板接缝处在拼装完成后进行焊接打磨处理。, 外模梁身段长度与 U 梁设计长度相同, 支座段比U 梁支座设计长度超出300 至350mm, 用作嵌入式端模的装配。
3.2.5. 内模
由于 U 梁截面内外侧不同, 因此, 内模亦分为内模A 和内模B, 分别对应外腹板内模和内腹板内模。针对每一梁型, 在整个梁长范围, 内模是等截面的。因此内模采用液压内模, 即采用液压机械进行内模板的拆卸与安装。
内芯模一般在浇砼时上浮现象比较严重, 为防止整体模板上浮, 采取外板下部与预先埋设的地锚, 用勾头螺栓拉紧, 内模抗浮系统可根据U型梁顶板砼浇注速度渐渐拆除, 即顶板砼浇到哪里, 抗浮系统拆到哪里。
3.2.6. 端模
端模采用嵌入式结构, 即相嵌于内外模之间, 梁长由端模位置控制。根据招标图纸, 梁端有隐形盖梁、 非隐形盖梁及其它变化, 因此, 端模的形状与分段相对复杂, 缺口中的端模为了拆模, 分为两段, 而缺口两侧的端模, 因是瘦高的结构, 每侧又分成上、 下两截, 因此, 整个端模基本上由6 件组成。
两侧的端模, 形状与大小与 U 梁腹板相同, 即大半径弧形, 必须与内外模配合良好, 才能有效防止浇捣时的漏浆现象。在端模下部, 有大量钢绞线经过, 即在端模下部需精确开设所有钢索孔。
3.2.7. 模板操作流程
3.2.7.1. 拆模操作流程
模板拆除流程为: 拆除顶部拉杆——拆除内模水平杆——收紧内模斜撑杆至内模面板脱离砼面——拆除斜撑杆——移动( 收缩) 内模——内模吊离——拆除放张块——放松外模底部螺栓——收紧外模斜撑使外模与砼脱离——放张——拆除端模( 完毕)
3.2.7.2. 合模操作流程
合模操作流程为拆模的逆过程, 具体流程为: 调整外模基本竖直——紧固外模与底模间螺栓——调整外模斜撑杆至外模竖直——吊入钢筋笼、 钢绞线穿过端模——安装并固定端模——吊入内模、 内模横梁与立柱紧固——安装内模斜撑调整内模到位——安装顶部拉杆及水平撑杆——合模完毕( 注: 在浇筑完底板混凝
土后, 再将内模附属的翻板翻转到位固定)
3.2.8. 模板的保护
模板在运输、 使用、 拆模和保管过程中的保护和维修应严格按照《建筑工程大模板技术规程》JGJ74- 的有关规定进行。
对模板面板的脱模剂涂刷应充分到位, 避免漏刷、 积油。
模板在安装、 拆模和使用过程中应尽量避免对面板的碰撞, 尽量减少对模板边缘的磨损。
大模板拆除后, 应及时清理粘结在模板上的混凝土残渣, 并涂刷隔离剂, 拆掉多余的焊件、 绑扎件, 对变形和板面凹凸的部位, 应及时进行修复。
施工中, 不得用重物冲击模板, 不准在支撑上搭脚手板, 以保证模板牢固、 不变形。
不得任意拆改大模板的连接件及螺栓, 以保证大模板的外形尺寸准确。
3.2.9. 模板的安装和验收
模板组装应按制定的工艺流程实施。
模板在组装过程中, 应设置防倾覆设施。
模板组装完毕后, 应对其平面位置、 顶部标高、 节点联系及纵横向稳定性进行检查, 签认后方可浇筑混凝土。浇筑时, 发现模板有超过允许偏差变形值的可能时, 应及时纠正。
模板组装所允许的偏差见下表

序
号
项 目
允许偏差
( mm)
检验频率
检验方法
范围
点数
1
侧、 底膜板组装间隙
≤2
侧底模板
10
用塞尺量
2
表面平整度
≤2
10
用2米靠尺和塞尺检验
3

模
板
内
部
尺
寸
对角线差
10
上下
2
用卷尺量
长
±10
侧、 内、 底模
10
宽
±5
梁端跨中
1/4、 3/4
5
高
±5
5
4

底板厚
±5
5
用尺量
5

腹板厚
+5, 0
5
用尺量
6
测向弯曲
L/3000且≯10
两侧内外
4
沿梁全长拉线量取最大值
7

3.3. 钢筋工程
3.3.1. 概述
U 型梁钢筋原材料应符合现行《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》(GBl3013)、 《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB1499)、 《低碳钢热轧圆盘条》(GB201)的规定。
钢筋必须按不同钢种、 等级、 牌号、 规格及生产厂家分批验收, 分别堆存, 不得混杂, 且应设立识别标志。钢筋在运输过程中, 应避免锈蚀和污染。
U 型梁的钢筋绑扎和接头方法严格按设计要求实施。
3.3.2. 钢筋的加工
3.3.2.1. 一般规定
钢筋调直和清除污锈应符合下列要求:
◇钢筋的表面应洁净, 使用前应将表面油渍、 漆皮、 鳞锈等清除干净。
◇钢筋应平直, 无局部弯折, 成盘的钢筋和弯曲的钢筋均应调直。
采用冷拉方法调直钢筋时, HPB235 钢筋的冷拉率不宜大于2％; HRB335牌号钢筋的冷拉率不宜大于1％。
钢筋的弯制和末端的弯钩应符合设计要求, 如设计无规定时, 应符合下表的规定。

弯曲
部位
弯曲角度
形状图
钢筋
种类
弯曲直径 D
平直部
分长度
备注
末端
弯钩
180°

HRB235
≥2.5d
≥3d
D为钢筋直径
135°

HRB335
Φ8～Φ25≥4d
≥5d
90°

HRB335
Φ8～Φ25≥4d
≥10d
中间弯钩
90°
以下

各类
≥20d
-
钢筋制作的箍筋, 其末端应做弯钩, 弯钩的弯曲直径应大于受力主钢筋的直径, 且不小于箍筋直径的2.5 倍。弯钩平直部分的长度, 不应小于箍筋直径的10倍。
3.3.2.2. 钢筋弯曲成型
弯曲时按翻样工作牌所示形状、 尺寸先在工作台上划线试弯, 弯制的首根钢筋要认真、 仔细地检查各部尺寸, 并对不合格尺寸进行调整, 符合要求后方能成批成型。并要做到在操作过程中经常复核尺寸、 角度。
针对 U 型梁中成型难度比较大的弧形钢筋, 需分别制作钢筋标准钢样板, 弯制成型后的钢筋必须逐根在样板上进行复核并校正, 合格后方可使用。
其余钢筋在批量弯制过程中须进行抽检, 弯制尺寸不合格的钢筋可矫直后重新弯制、 检验, 经检验合格方可用于钢筋笼的绑扎。
操作工在钢筋弯制过程中, 如发现脆断、 裂纹等现象, 按规定程序和要求, 应及时向质量管理部门进行反馈, 以查明质量原因, 采取处理措施。
弯制成型后的钢筋应分类堆放, 进行标识编号, 并及时使用。
3.3.2.3. 钢筋加工质量检测标准
钢筋半成品加工质量检测标准见下表
项 次
检测项目及内容
检测标准
检测方法
定位筋片
1
尺寸误差
±2mm
用尺量
2
焊接后不在同一平面内偏移
≤5mm
用尺量
弯制成型钢筋
1
标准尺寸误差
±5mm
用尺量
2
不在同一平面内偏差
≤5mm
用尺量
3
下料长度误差
±3mm
用尺量
钢绞线下料

钢绞线下料长度误差
±10mm
用尺量
3.3.2.4. 钢筋接头
U 型梁底板横向钢筋采用整根钢筋弯制, 不得设接头。
其它钢筋的接头应设置在内力较小处, 并应分散布置, 两接头间距离不小于1.3 倍搭接长度。配置在区段内的受力钢筋, 其接头的截面积的百分率, 应符合下表的规定。
搭接长度区段内受力钢筋接头面积的最大百分率
接头形式
接头面积最大百分率( %)
受压区
受拉区
主钢筋绑扎接头
50
25
主钢筋焊接接头
不限制
50

注: ①搭接长度区段内是指30d 长度范围内, 但不小于50cm;
②在同一根钢筋上应尽量少设接头。
3.3.3. 钢筋绑扎
3.3.3.1. 钢筋绑扎关键技术
为满足 U 型梁要求, 钢筋采用专用高精度胎模进行绑扎。
绑扎胎模由若干胎膜架及纵向管组成, 每榀胎膜架均按预设位置固定在专用钢筋绑扎平台上, 纵向间距约2.5 米。纵向管采用Φ35 无缝钢管, 按U 梁断面钢筋形状放置, 外皮钢管固定在胎膜架上, 内皮钢管可拆卸, 钢管的放置即可保证钢筋笼形状, 又能够保证钢筋保护层厚度。
3.3.3.2. 钢筋骨架的绑扎顺序
底板下层钢筋、 腹板外层钢筋定位绑扎——底板上层钢筋定位绑扎——腹板内层钢筋定位绑扎——顶板钢筋绑扎——两支承端及其它钢筋绑扎——安放先张钢绞线、 波纹管( 35m 梁) 、 定位钢筋预绑——绑扎保护层垫块——钢筋骨架验收
3.3.3.3. 绑扎要求
绑扎钢筋之前, 应按施工图做好钢筋排列间距的标尺和在绑扎平台及胎模上, 划线并做好标记。
钢筋在相交点处, 应用铁丝扎结, 绑扎扎丝拧应不少于两圈。钢筋网的交叉点能够每隔一根互成梅花式扎牢, 但在周边两行的交叉, 每处都应绑扎。板的双向主筋, 则须将全部钢筋相交点扎牢。
除设计有特殊规定之外, 梁中的箍筋应与主筋垂直, 箍筋转角处应与主钢筋的交接点扎牢。
箍筋的接头( 弯钩迭合处) 在梁中应沿纵向轴线方向交叉布置。
绑扎的铁丝要向里弯, 不得伸向保护层内。
绑扎钢丝选用无锈的镀锌钢丝, 绑扎用铁丝可参照下表中的规定执行。
绑扎铁丝参考表
序号
钢筋直径( mm)
铁丝型号
每扣用铁丝长度( mm)
1
1 6～22
22
200～300
2
16～22
20
300～500
3
22以上
18～20
400

注: 每扣一般用二股铁丝, 表列一般为股长。
钢筋的级别、 直径、 根数和间距均应符合设计要求。绑扎或焊接的钢筋网和钢筋骨架不得有变形、 松脱和开焊, 钢筋位置的偏差不得超过下表中的规定。

钢筋位置允许偏差
检查项目
允许偏差( mm)
检验方法
受力钢筋间距
±10
用尺量
箍筋、 横向水平筋、 螺旋筋间距
±20
用尺量
钢筋骨架尺寸

长
±10
用尺量
宽、 高
＋5, －10
用尺量
弯起钢筋位置
±20

用尺量
保护层厚度
±5
用尺量

绑扎好的钢筋应有足够的刚度和稳定性。可采下图所示加设撑筋来增加钢筋的刚度和稳定性, 撑筋纵、 横向间距需控制在双向间距@800mm～@1000mm。
3.3.4. 钢筋笼吊运入模
钢筋笼采用专用吊架吊运入模, 吊架采用型钢框架结构, 吊点布置为横向一排3 根钢丝绳吊点, 纵向1.5m 一排, 钢丝绳长度一致, 两端分别用卸夹安装在吊架及钢筋笼下皮横向钢筋上, 确保吊运安全。
吊运时, 钢筋笼上口必须设拉结筋以防钢筋笼变形, 吊架钢丝绳吊点统一安装在底板下皮同一层横向钢筋上, 同时根据钢筋笼横向重心位置选择各吊点, 吊点钢丝绳竖直安装, 以确保钢筋笼吊运时的平衡及受力均匀。
吊运采用双机抬吊, 在起吊、 行进及入模过程中两行车须轻吊轻放, 保持步调一致、 平稳运行。
3.3.5. 钢筋笼模内调整
入模后的钢筋笼须按设计要求就位, 调正, 如有变形或扎结、 焊接点有松动应及时校正并补扎、 补焊。为保证钢筋骨架精度, 须避免在模板安装过程中经过对模板施加外力挤压来调整钢筋位置; 应尽量减少面板与钢筋的磨擦, 混凝土浇筑过程中应尽量避免与振捣棒的直接接触。
钢筋笼入模后安装内模之前, 须将先张预应力筋拉直( 调直应力可按 10％Fpk) , 然后检查钢筋笼与预应力筋有无碰触, 如有, 则需将钢筋位置进行调整。同时检查后张预应力管道的定位钢筋位置, 以确保管道的平顺, 当梁体钢筋与管道相碰时, 适当移动梁体构造钢筋或进行适当弯折。预应力筋竖弯及平弯处的箍筋绑扎牢固, 在钢筋较密处, 必要时将相邻钢筋成束绑扎, 确保混凝土的灌注通路。
3.4. 埋件
3.4.1. 概述
U 型梁预埋件主要有支座埋件、 吊点埋件、 声屏障埋件、 动力照明灯具埋件、 车站安全门预埋件、 强、 弱电缆支架预埋螺栓、 侧墙吸声屏预埋螺栓等。
其中支座埋件和吊点埋件位于梁底设计位置, 声屏障埋件、 动力照明灯具埋件和车站安全门预埋件集中在梁翼缘板顶面, 强、 弱电缆支架预埋螺栓和侧墙吸声屏预埋螺栓集中在梁两侧腹板的内弧面。
3.4.2. 埋件安装
埋件安装位置及数量必须按设计图纸进行翻样, 经复核后方可用于指导施工。
支座埋件和吊点埋件安装在底模上, 底模相应位置应划线并加工定位孔用于埋件的定位及固定。
对于声屏障埋件、 动力照明灯具埋件和车站安全门预埋件, 必须经过制作专用工装安装在内、 外侧模的上口相应位置。
强、 弱电缆支架预埋螺栓和侧墙吸声屏预埋螺栓安装在内模上, 内模安装孔的加工应采用数控加工的标准样板与划线相结合的方法, 以确保安装孔位精度。
埋件的埋设精度必须符合设计及现行标准规范要求。
3.5. 预应力工程
3.5.1. 概述
U 型梁采用全先张法预应力及先、 后张结合预应力, 应选择适合预应力施工工艺的锚夹具、 连接器及张拉千斤顶。
先张预应力台座和张拉钢横梁的设计须满足设计图最大张拉力的要求, 并具备足够的刚度, 以避免钢绞线张拉时伸长量不均, 张拉台座严禁使用桁架结构。每条预应力台座必须进行张拉力测试, 对台座、 张拉设施及设备进行验证, 满足要求方可投入使用。
3.5.2. 制作和安装
预应力筋安装时的品种、 级别、 规格和数量必须符合设计要求。
预应力筋下料前, 应仔细复核设计提供的下料长度, 考虑孔道长度、 锚夹具厚度、 千斤顶长度、 弹性回缩值、 张拉伸长值和外露长度等因素, 复核无误后方可进行下料。
下料和切割设备宜采用砂轮机, 严禁采用电弧及火焰切割。
先张预应力筋应严格按设计图纸安装, 应有可靠的定位措施, 确保位置准确, 连接牢固。
先张预应力筋隔离套管应严格按设计图纸安装, 确保位置准确, 连接可靠, 端头有效封堵, 以防止浆水进入。
后张预应力束波纹管的规格、 数量、 位置和形状应符合设计要求, 且线形平顺、 安装牢固、 密封良好和接头严密, 对于曲线束波纹管, 应严格控制弯起点位置和弯起角度, 任何方向位置偏差不大于5mm, 波纹管应采用定位筋搁置, 并与钢筋骨架可靠固定, 以防灌注过程中移位。
波纹管安装时, 应避免重复受弯曲变形, 波纹管安装后应检查管道有无破裂, 接头是否松动, 两根波纹管对接时节套纹理一致, 接头长度不少于 30cm, 用胶布包裹牢固, 以免混凝土浆进入管内。
波纹管定位筋和曲线段防崩钢筋应严格按照设计要求设置, 孔道成型调整至符合设计要求后, 还应防止管道变形。
锚垫板安装位置必须符合设计要求, 外平面和孔道轴线应保持垂直。锚垫板四角用螺栓栓紧在锚箱上, 压浆孔用回丝等软物填塞, 以免被混凝土浆封堵造成清孔困难。
3.5.3. 先张法工艺流程
U 型梁先张采用分步张拉, 张拉工艺流程如下: 0——逐根初调至0.15Fpk——两端整体顶推至约0.6Fpk——逐根张拉至设计值( 应力传感器数据复核) 、 锚固——放张——切割
3.5.3.1. 台座各部件调整、 测试
先张预应力施工前, 其台座两端千斤顶必须安装定位钢架, 并安装、 开启警报装置, 无关人员撤离台座区域。张拉横梁与张拉千斤顶之间须做到密贴, 保证传力均匀, 张拉横梁、 张拉千斤顶与钢绞线合力线要保证同一合力线, 避免偏心受力产生倾覆事故。
安装张拉设备( 台座千斤顶) 时, 应确保张拉力的作用线与预应力钢绞线的合力中心线重合。预应力钢绞线的合力中心线必须根据钢绞线的根数及设计位置计算, 以此数据校准台座式千斤顶位置。因为此项数据对台座横梁承受张拉力后的稳定性, 安全性是至关重要的, 故必须在台座横梁图纸上准确标明, 并对台座横梁逐个用测量仪器校验、 检查验收并作好记录。施工前应在台座基础、 横梁上做好定位标记, 在单片U 形梁完成后重新校准其位置, 防止偏移。
3.5.3.2. 预应力筋安装、 钢模就位
按图纸尺寸要求放置先张预应力钢绞线, 放置时应按顺序进行, 防止钢绞线交错不齐。逐根预应力钢绞线按图纸标示进行编号、 贴标签, 工具钢绞线对应编号、 并用透明胶布包裹标签, 以便重复使用。
3.5.3.3. 安装连接器, 预应力张拉
先张法预应力钢绞线连接时, 应再次逐根按粘贴的标签理顺, 不得紊乱, 在确定无误后, 方可进行连接。单孔锚夹具用于钢绞线在张拉端及固定端的锚固。
预应力钢绞线连接时, 应采取防止钢绞线与设计位置偏差的措施, 在每片U形梁的两端设置专用定位孔板及辅助定位对中装置。定位包括左右两侧三层和中部的双层钢绞线, 定位装置用钢结构制作, 且需具备可靠的刚度和尺寸精度, 其与预应力钢绞线设计位置的偏差不得大于5mm。
先张法预应力钢绞线的连接顺序采取下列步骤: 先在台座的固定端逐根安装锚夹具将钢绞线锚固, 并用专用顶紧夹片的套管敲紧夹片; 再逐根、 逐段向张拉端方向安装连接器, 用半月形扳手用力旋紧两个套管并拉直钢绞线; 最后逐根安装张拉端的锚夹具。注意: 须在张拉端及固定端留出钢绞线的张拉工作长度约300～400mm, 否则, 将会影响前卡式千斤顶对预应力钢绞线逐根张拉时的前卡连接, 产生滑脱等安全问题。
张拉采用应力应变双控, 以应力为主, 同时校核预应力钢绞线的伸长值。如实际伸长值与计算伸长值之间的差值超出±6%范围, 应暂停张拉, 在采取措施予以调整后, 方可继续张拉。
先张预应力张拉过程中, 如出现预应力钢绞线从锚夹具或连接器连接处松脱或断筋现象, 必须重新连接好或更换。
3.5.3.4. 待混凝土达到设计强度放张, 切割钢绞线
当混凝土强度达到设计要求并经监理工程师批准后方可开始放张。第1 阶段放张时, 应首先在现有张拉力的基础上再张拉不超过5%的张拉力, 以便于拆除张拉台座挡板。拟采用两端放张, 主动端先放张, 被动端后放张。放张步骤为10%-10%-20%-20%-20%-20%, 各步放张时间间隔1 分钟, 横梁两侧放张速度应一致。放张后, 梁端露出部位的钢绞线采用手动式砂轮切割机切断, 钢绞线两端刷防锈漆, 以防锈蚀。放张后, 采用监理工程师批准的强度等级混凝土进行梁两端的封头施工。混凝土表面要光滑、 平顺, 与梁端头处于同一平面内, 放张完成后及时检查构件尺寸, 并认真做好记录。
3.5.4.后张法工艺流程
35m 梁先张预应力放张后且梁体混凝土强度达到100％设计强度时, 能够进行后张预应力施工, 张拉顺序为: 腹板钢绞线——底板钢绞线——腹板钢绞线, 钢绞线张拉控制应力均应达到设计强度。
张拉方式为二端张拉, 采用四套设备, 对称对角张拉, 张拉流程为: 0～初应力( 10%控制应力、 读数量测伸长值) ～( 20%控制应力, 读数量测伸长值) ～100%控制应力( 读数量测伸长值、 持荷2 分钟) ～一端锚固～另一端补足张拉力后锚固～两端同时卸荷。
预应力结构张拉施工顺序为: 锚头孔道清理→安装锚板→安装夹片→安装限位板、 千斤顶和工具锚→按程序张拉、 测量和放张→锚头封锚→孔道灌浆→切除外露钢绞线余长→浇筑封锚混凝土。
3.5.4.1. 预应力钢束的张拉
张拉作业前应将千斤顶配套压力表送有资质的单位进行
检定, 检定的范围和频次满足施工规范要求。
张拉前进行锚头孔道的检查, 人工清理有漏浆的孔道、 钢
绞线上的铁锈和油污。
上翼缘的张拉端须搭设专用脚手架, 并设置相应预应力张
拉保护措施:
根据有关要求安装锚板、 夹片、 限位板、 千斤顶工具锚板、 工具夹片, 各部分应止口对准, 轴线同心。
张拉程序:
A 将钢铰线略微予以张拉, 以消除钢铰线松弛状态, 并检查孔道轴线、 锚
具和千斤顶是否在一条直线上, 注意使钢铰线受力均匀。
B 考虑到预应力钢束为低松弛钢绞线, 在实际张拉过程中, 除非实测孔道
摩阻系数大于设计值、 孔道延伸量小于设计要求或孔道出现漏浆等现象的情况
下, 才采取超张拉应力控制, 否则不需超张拉。
C 预应力加至设计规定值, 锚固钢铰线, 并在锚具和钢铰线不受振动的方式下解除千斤顶的压力。张拉过程中密切观察, 发现导常情况及时报告, 尽快处理。
在张拉过程中, 边张拉边测量伸长值, 在取得监理工程师同意的总张拉力的作用下, 钢铰线的伸长值与同意的计算伸长值相差不应超出±6%。如果计算伸长值与实际伸长值有明显的出入, 及时通知监理工程师确定处理方案后才继续张拉施工。
3.6. 孔道压浆
管道压浆必须在预应力终张拉后 24 小时内进行。U 型梁的压浆采用真空辅助压浆, 管道压浆水泥浆强度满足设计要求。
先将锚具进行密封封锚, 封锚时需将钢绞线包裹严实。
在压浆前, 必须试抽真空, 真空泵抽成的真空度控制在-0.06～-0.1MPa, 当孔道内的真空度保持稳定时, 停1min, 若压力维持不变, 即可认为孔道能基本达到并维持真空。
拌制水泥浆应符合下列要求:
A、 搅拌要求
搅拌水泥浆之前, 加水空转数分钟, 将积水倒净, 使搅拌机内充分湿润, 搅拌好的灰浆要做到基本卸完。在全部灰浆卸出之前不得再投入未拌和的材料, 更不能采取边出料边进料的方法。
B、 装料顺序
首先将称量好的水和水泥, 搅拌 2min;
如采用减水剂, 将溶于水的减水剂倒入搅拌机中, 搅拌 3min 出料;
水泥浆出料后应尽量马上泵送, 否则要不停地搅拌;
必须严格控制用水量, 多加的水将全部泌出, 易造成管道顶端有空隙;
对未及时使用而降低了流动性的水泥浆, 严禁采用加水的办法来增加水泥浆的流动性。
启动真空泵, 当真空度达到并维持在-0.08MPa 左右时, 启动真空泵, 便灌浆压力达到0.5～0.7MPa, 出浆与入浆颜色一致后, 关闭出浆阀门, 对浆体施加正压, 将浆体内游离状态的水尽量多压出, 且从排气孔排出的水泥浆无气泡, 无微沫浆, 其颜色与入浆的颜色相同, 压浆泵压力达到0.7MPa 左右, 持压1～2min, 关闭灌浆泵。
封锚槽前, 将锚槽周边混凝土冲洗干净并凿毛, 利用原锚垫板螺孔拧入带钩的连接螺钉, 将钢筋网与锚垫板连接。根据设计要求绑扎锚槽钢筋, 因锚槽预留断开的梁体钢筋, 在封锚封闭前, 必须按要求进行焊接恢复。
封锚混凝土采用梁体混凝土。
U 型梁起吊时, 压浆强度及封端混凝土强度必须满足设计要求。
3.7. 混凝土工程
3.7.1. 概述
混凝土所用原材料的品种、 规格、 质量指标及其检验方法, 应符合有关现行标准及《U 型梁施工技术指南》的规定。
混凝土配合比应根据原材料性能和混凝土技术要求, 并考虑结构的构造尺寸和形式、 配筋的密集程度, 进行初始配合比的计算, 经过试验室试配、 调整后确定。
混凝土配合比设计按造《普通混凝土配合比设计规程》( JGJ 55) 及《铁路混凝土耐久性设计暂行规定》) 铁建设[ ]157 号) 执行。
U 型梁混凝土施工时, 当环境昼夜平均气温连续3d 低于+5℃, 或当最低温度低于0℃时, 应采取冬季施工措施; 当环境最低温度低于-5℃时, 应停止施工; 当室外最高温度高于35℃时, 应采取夏季施工措施。
3.7.2. 混凝土拌制
混凝土拌制应符合现行国家标准《预拌混凝土》( GB 14902) 和现行地方标准《混凝土生产技术规程》( DBJ 08-227) 中的要求。
骨料中含水率应及时测定, 并按测定值调整配合比中骨料用量和用水量。
搅拌时间应适当延长, 不少于 90s。拌和物不应有离析和泌水现象。
混凝土拌和物应在浇注地点取样检测, 每一车混凝土均应检测温度、 坍落度。还应检测混凝土含气量, 含气量在底板及腹板浇筑前各测定一次, 符合要求方可投入使用。
3.7.3. 混凝土运输
混凝土拌合物的运输采用搅拌运输车。
搅拌运输车在装料前应检查拌筒内是否有积水, 如有积水须放掉后方可装料。
搅拌运输车运输混凝土过程中, 搅拌筒应保持低速转动, 控制混凝土运至浇捣地点后不分层、 组成成分不发生变化, 并保证施工所需的塌落度。
在运输过程及浇捣过程中, 严禁向装有拌和料的拌筒内加水。
混凝土拌合物从搅拌结束到入模浇筑的时间间隔不得超过 120min。
混凝土拌合物运输到施工现场, 应逐车进行坍落度检测, 检查颜色有无变化, 观察有无分层离析现象, 并作好记录。对工作性能和颜色不符要求的拌合物严禁使用。
3.7.4. 混凝土浇筑
混凝土拌合物采用搅拌运输车从厂内搅拌站运至生产车间,采用专门设计的料斗进行布料。
砼浇筑之前应对模板, 绑扎好的钢筋和已固定的锚垫板、 埋件, 预应力筋波纹管预留孔道等隐蔽工程进行检查验收。同时还应对电箱、 电线、 振动机、 起重设备等进行检查, 要确保机器、 电源在正常情况下, 才能申请浇筑令, 避免因故障造成砼拌合物间隔时间过长。
对运抵现场的每一车预拌混凝土进行坍落度及温度检测, 在底板及腹板浇筑前各测定一次含气量, 符合要求方可投入使用。
梁体混凝土的浇筑从一侧梁端向另一侧梁端依次进行, 循序渐进。首先浇筑底板, 然后分层浇筑腹板。由于在腹板新浇筑混凝土压力下可能导致底板混凝土流淌变形, 为了避免这种情况的发生, 不应急于浇筑腹板砼, 宜在底板混凝土浇筑完成后1h( 并不应大于3h) 再浇筑腹板混凝土, 并须在混凝土初凝前完成梁体浇注, 为此, 混凝土的初凝时间应控制在大于6 小时。
混凝土灌注须下料均匀, 腹板混凝土每层的灌注厚度不大于500mm。混凝土振捣应采用插入式振动器, 同时为确保混凝土的振捣密实附以附着式侧振工艺( 特别是底板与腹板转角处) , 振动模板的方法来实现。采用φ50 插入式振动棒振动底板时采用梅花形布点, 相隔300～400mm, 快插慢拔的方法进行; 振动腹板时振动棒上用红漆作出插入深度记号, 振动上层混凝土时需深入下层混凝土约100mm, 其插入距离相隔500mm 为宜; 循序渐进, 不允许漏振, 振实后徐徐拔出, 不得过快或停机后再拔出振动机头。避免因过振引起腹板下部与底板连接处产生蜂窝、 麻面和流挂等现象。钢筋密集处采用φ30 插入式振动棒二次振动密实。插入式振动器工作时与侧模、 先张预应力筋、 后张预应力孔道、 预埋铁件、 螺栓、 锚筋应保持50~100mm 的距离。避免振捣过程中翘振模板、 钢筋、 预应力筋、 预应力管道和预埋铁件。附着式振动器振动时设专人控制振动时间。
对每一振动部位, 必须振动到该部位混凝土密实为止, 密实的标志是
混凝土停止下沉, 不再冒出气泡, 表面呈现平坦、 泛浆, 应避免发生混凝土过振而产生离析。特别应加强梁端、 吊点处和侧模压板下的混凝土振捣。砼浇捣振动时采用多只插入式振动器沿梁的一端朝另一方向移动。

混凝土必须振动到该部位混凝土密实为止, 混凝土密实的标志是: 混凝土停止下沉, 不再冒出大量气泡, 表面呈现平坦、 泛浆。
混凝土浇筑过程中, 必须由专人检查模板、 预留筋和预埋件的情况, 发现问题及时采取调整措施, 混凝土浇注完毕, 及时抽动预应力孔道内的芯棒, 防止漏浆堵孔。
在混凝土浇筑完后, 沿钢模基准台面将梁面用直尺括平, 每间隔一小时抹光一次, 在砼初凝前用泥板将梁面抹光, 直至砼表面不出现析水, 防止出现梁面裂缝。
已浇筑混凝土要加以保护, 并及时覆盖蒸养罩, 为后续的蒸汽养护做好准备。
每次浇捣完成后, 来回抽动检查后张预应力钢绞束, 防止预穿束与可能漏入管内的浆体粘固在一起。如果碰到预穿束抽不动, 应采取单根抽动, 必须保证能够来回抽动后张预应力钢绞束。
3.8. U型梁养护
蒸汽养护采用覆盖厚帆布密封的方法进行蒸汽跟踪蒸养。
蒸汽养护须严格分静停、 升温、 恒温、 降温等四个阶段进行:
◇静停时间根据气温不同应控制在 6～10 小时。
◇升温阶段每小时升温不得大于 20℃, 直至上升到55℃。当室外平均温度低于10℃时, 则初始升温速率应控制在6℃/h 以内, 直至达到10℃, 并应考虑适当提高蒸汽养护温度或延长养护时间。
◇恒温阶段养护温度应保持在 55±5℃, 持续养护24±3 个小时; 因故停止供汽时, 应做好记录, 后续养护时间顺延。
◇降温时降温速度不得大于 30℃/h, 拆模时梁体表面温度与自然环境温度应不大于15℃, 否则应让梁体带模延时降温。
◇蒸汽养护时间根据季节变化可进行适当调整。
在 U 型梁混凝土浇筑完成后, 须及时用厚帆布加以覆盖, 蒸养空间应完全密闭, 且需保持一定的蒸汽循环空间。
进汽管安装在两侧外模及内模内侧框架上, 进汽管的喷气孔朝向 U 型梁槽内, 避免蒸汽直接喷向梁体混凝土, 同时有利于蒸汽在蒸养空间内循环。
测温仪表在 U 型梁槽内及两侧分别设置, 蒸养期间值班员应注意温控仪表的准确性与灵敏度, 调节控制养护罩内温度的均匀性, 并做好实测温度记录; 当蒸汽养护温度低于设定温度3℃时, 应加大蒸汽供给量, 高于设定温度3℃时, 应减少或关闭蒸汽供给。
混凝土试件与主梁同条件养护, 放置位置避免蒸汽直接喷射, 并应将试件进行覆盖, 避免水分蒸发。
在混凝土强度达到设计要求时, 方可开始停汽降温。
U 型梁进入堆场需进行7d 洒水自然养护。
3.9. U型梁的标识
由于本标段生产的U型型号较多, 为防止成品吊装后造成混乱, 在U型梁调出生产台座前统一喷涂梁型标牌。
3.10. 成品保护及修补
3.10.1. 成品保护
混凝土的后续施工工序, 不得损伤或污染前面工序已完成的混凝土成品; 在拆模后使用外挂架时, 外挂架与混凝土面接触点应垫软植物, 避免划伤混凝土面。
在工程交工前, 对构件外层宜用塑料薄膜进行保护, 防止混凝土表面受到污染, 对于施工人员能够直接接触到的部位以及预留洞口、 特别是预留筋处的混凝土要加以特殊保护, 以防锈水侵蚀混凝土。阳角等部位拆模后需注意保护。
3.10.2. 成品修补
对工程混凝土成品的缺陷部位修补, 采用与本工程所用的同品种普通水泥与白色普通水泥调制的水泥浆( 或砂浆) 进行修补。先做试验, 再确定修补方法和材料配比, 方案须报请监理审批后方可用于施工。
梁体初步修补方案如下:
◇修补材料
粘接剂, 该乳液是一种由苯乙烯-丁二烯共聚物为基的一种白色聚合乳剂, 特别适用于制作粘结剂。它可用于砂浆和砼的修补来提高其防水性、 抗磨耐久性。
水泥采用与本工程同品种普通水泥, 并掺入适量白水泥以调配修补剂颜色与梁体颜色接近, 黄砂在拌制修补剂前应过筛。
◇修补方法