箱梁预制及架设施工方案样本.doc

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鹤岗至大连高速公路小沟岭( 黑吉界) 至抚松段
ZT01标段( K521+547.965至K535+000)

梁体预制及架设施工方案

编 制:
复 核:
审 核:

中交路桥鹤大高速公路
ZT01标段项目经理部
4月20日
目 录
1编制依据 1
1.1编制说明 1
1.2编制依据 1
2工程概况 1
3施工进度计划安排 2
4施工准备 4
4.1物资准备 4
4.2 技术准备 4
4.3 水、 电准备 5
4.4 文明安全施工准备 5
5箱梁预制施工方法 5
5.1模板安装 6
5.1.1底模 6
5.1.2侧模板、 内模板 6
5.2钢筋绑扎 7
5.3砼浇筑 8
5.4梁体养生 9
5.5预应力张拉 9
5.6压浆 13
5.7封锚 14
6先张法空心板梁预制施工方法 14
6.1模板安装 15
6.1.1底模 15
6.1.2侧模板、 内模板 15
6.2钢筋绑扎 16
6.3预应力张拉 17
6.4砼浇筑 19
6.5梁体养生 20
6.6预应力放张 20
7 存梁施工 20
8预制梁体架设 20
9简支梁桥面整体化及体系转换 22
9质量检验评定标准 23
10质量保证措施 24
11安全及职业健康保证措施 26
12环境保护及文明施工保证措施 27

1编制依据
1.1编制说明
鹤大高速公路ZT01标段项目经理部进场后, 根据设计院下发的两阶段施工图对整个合同段的地理环境、 地质特点等情况进行了详细的调查。结合本标段的具体特点, 在业主提供招标文件、 施工图纸、 相关资料和吸取以往施工经验的基础上, 组织项目经理部有关技术人员认真编制此梁体预制及架设施工方案。
1.2编制依据
⑴《鹤岗至大连高速公路敦化至通化段 公路工程标准施工招标文件》( 下册)
⑵鹤岗至大连高速公路小沟岭( 黑吉界) 至抚松段两阶段施工设计图
⑶《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-
⑷《公路工程质量检验评定标准》( 土建工程) ( JTGF80/1- )
⑸《公路工程施工安全技术规程》( JTJ 076-95)
⑹《吉林省高速公路工程建设管理办法》
⑺《鹤大高速建设绿色循环低碳公路主题性项目实施方案》
⑻《鹤大高速资源节约循环利用科技示范工程实施方案》
⑼《吉林省高速公路施工标准化管理指南》
⑽现场调查的工地自然条件、 区域资源条件等
2工程概况
鹤大ZT01标段位于吉林省敦化市境内, 路线经过小沟高架桥、 小沟隧道、 大沟高架桥、 西沟收费站场区、 K527+396中桥、 荒沟岭隧道、 K530+930分离立交、 K531+341荒沟中桥、 雁鸣湖服务区、 K532+823荒沟分离立交及BK0+356.734分离立交, 在雁鸣湖镇东南设互通立交与国道鹤大公路( G201) 连接。沿途经村庄2个( 小沟屯、 荒沟屯) , 林场2个( 大沟林场、 大山林场) , 起讫桩号K521+547.965～K535+000, 路线全长13.452km。
我标段共有预制梁634片, 有20m、 30m后张法箱梁及13m先张法空心板梁三种类型, 每种类型预制梁设计片数如下表:
序号
桩号
结构物名称
结构类型
夹角
梁片数
1
K522+890
小沟高架桥左
25-30
90度
200
小沟高架桥右
2
K525+698
大沟高架桥左
22-30
90度
176
大沟高架桥右
3
K527+396
中桥
3-20
120度
24
4
K530+930
分离立交左
3-20
110度
24
分离立交右
5
K531+341
荒沟中桥左
3-20
70度
24
荒沟中桥右
6
K523+745
通道
3-13*2.7
120度
54
7
K528+830
通道
2-13*4
120度
36
8
K532+625
通道
3-13*3.5
90度
54
9
AK0+642.873
通道
3-13*3.5
90度
24
10
K534+383
通道
1-13*2.7
90度
18

合计

634
我标段共设三处预制场, 分别位于小沟高架桥终点、 大沟高架桥终点、 及K531+800右侧位置, 进行本标段预制梁施工, 详细规划如下表所示。其中1#、 2#预制场分别投入30m中梁模板2套, 边梁模板1套, 3#预制场投入20m中梁模板1套, 边梁模板0.5套, 13m空心板梁中梁模板3套, 边梁翼缘板侧半套模板3套。
序号
预制场名称
布设位置
面积(m2)
梁板数量( 片)
预制梁的使用对象
台座
投入主要设备
1
小沟预制场
K523+300小沟高架桥终点附近
5220
30m箱梁200片
小沟高架桥
15个30m箱梁底座
分别配备2台60T龙门吊, 1台5T小龙门吊
2
大沟预制场
K525+250大沟高架桥终点附近
6434
30m箱梁176片、 20m箱梁24片
大沟高架桥、 K527+396中桥
16个30m箱梁底座, 30m后改成20m
3
荒沟预制场
K531+800右侧
2400
20m箱梁48片、 13m空心板186片
K530+930分离立交、 K531+341荒沟中桥、 通道桥
9个13m板梁底座、 4个20m箱梁底座
1台80T龙门吊
3施工进度计划安排
我标段计划投入三个班组分别进行三个预制场场梁体预制施工, 预计于 4月25日进行梁体预制, 6月20日完成梁体架设。
1#预制场共布设15个底座, 共配置2套中梁、 1套边梁模板, 模板按每3天周转一次, 则每个月可周转10次, 则月产量为30片, 总共200片梁, 需要6.6个月。
2#预制场, 共布设16个底座, 共配置2套中梁、 1套边梁模板, 模板按每3天周转一次, 则每个月可周转10次, 则月产量为30片, 总共200片梁, 需要6.6个月。2#预制20m箱梁共24片, 30m箱梁预制完成后, 改装4个预制底座, 有中梁模板1套, 边梁模板0.5套, 模板按3天周转一次, 每月可周转10次, 则月产量为10片, 需要2.4个月。
2#预制场13m空心板梁共布设3槽9个底座, 配置3套中梁、 3套边梁翼缘板单侧模板, 每槽生产量为3片, 生产周期按10天考虑, 则月产量为27片, 共186片, 需要6.9个月。20m箱梁, 底座共设置4个, 共配置1套中梁, 1套边梁外侧翼缘板模板, 模板按3天周转一次, 每月可周转10次, 则月产量为10片, 则需要4.8个月预制完成。
表3-1 先张法空心板梁预制功效分析
序号
工序
功效
备注
1
底板钢筋绑扎、 预应力束安装
0.5天

2
腹板钢筋绑扎、 预应力张拉
0.75天

3
安装侧模、 芯模
1天

4
顶板钢筋绑扎
0.25天

5
砼浇筑
0.5天

6
拆模、 养护
7天

7
放张
0.25天

8
封端
0.25天

表3-2 箱梁预制功效分析
序号
工序
功效
备注
1
底板、 腹板钢筋绑扎
1.5天

2
波纹管安装
0.5天

3
安装侧模、 芯模
2天

4
顶板钢筋绑扎、 负弯矩波纹管安装
1天

5
浇筑砼
1天

6
拆模、 养生、 等强
10天

7
张拉、 压浆、 封锚
1天

表3-3 预制场机械、 人员配置表

位置
砼供应及管理人员
施工机械及人员配置
1
1#预制场
由1#拌和站供应砼, 配备试验员1人, 坍落度筒1个, 捣棒1个, 坍落度尺1个, 镘刀2把, 试模先进场30个( 根据需求随用随进) , 砼振动台1个, KN压力机( 精度Ⅰ级) 1个
60T龙门吊2台, 5T小吊1台, 操作手4人; 钢筋工25人, 模板工15人, 砼工10人, 锚具、 波纹管制作、 安装6人, 张拉压浆8人, 移梁吊装6人, 管理人员8人; 电焊机2台, 电焊工人4人; 运梁炮卡2辆, 50装载机1辆, 插入式振捣棒6个, 张拉压浆设备1套, 架桥机1台, 机架人员4人。
2
2#预制场
由1#拌和站供应砼, 配备试验员1人, 坍落度筒1个, 捣棒1个, 坍落度尺1个, 镘刀2把, 试模先进场30个( 根据需求随用随进) , 砼振动台1个, KN压力机( 精度Ⅰ级, 在1工区) 1个
60T龙门吊2台, 5T小吊1台, 操作手4人, 钢筋工25人, 模板工15人, 砼工10人, 锚具、 波纹管安装6人, 张拉压浆8人, 移梁吊装8人, 管理人员8人; 电焊机2台, 电焊工人4人; 运梁炮卡2辆, 50装载机1辆, 插入式振捣棒6个, 张拉压浆设备1套, 架桥机1台, 机架人员4人。
3
3#预制场
由2#拌和站供应砼, 配备试验员1人, 坍落度筒1个, 捣棒1个, 坍落度尺1个, 镘刀2把, 试模先进场30个( 根据需求随用随进) , 砼振动台1个, KN压力机( 精度Ⅰ级, 在项目试验室) 1个
80T龙门吊1台, 操作手2人, 钢筋工20人, 模板工12人, 砼工10人, 锚具、 波纹管制作、 安装6人, 张拉压浆8人, 移梁吊装8人, 管理人员8人; 电焊机1台, 电焊工人2人; 运梁炮卡2辆, 50装载机1辆, 插入式振捣棒8个, 张拉压浆设备1套, 50T吊车2辆, 机架人员3人。
4施工准备
4.1物资准备
物资部门提前做好该片预制梁施工所需原材料、 张拉设备、 采购工作, 试验室配合做好进场物资的质量检验和把控, 确保合格的材料用于工程实体, 并做好原材报验工作。设备管理部门做好龙门吊、 数控钢筋弯曲机等大型设备的购置或租赁, 做好设备进场验收和检查, 并进行编号。
4.2 技术准备
试验室做好施工原材检测、 砼配比设计及报批工作; 技术部编制梁体预制及架设施工方案, 报监理工程师审批后及时进行各级技术交底。
梁体预制模板采用生产规模大、 社会信誉良好模板生产厂家定做, 厂家生产车间及生产过程经我单位和监理单位共同考察和监督。进场后, 填写进场模板审批表, 报经总监办进行专项验收。到场的模板, 应再次进行现场试拼装, 按照标准化指南及桥涵施工技术规范要求对模板进行检验、 校核。
表4-1 模板验收标准
内 容
要 求
尺 寸
符合设计要求, 允许偏差为+0, -1㎜
模板厚度
墩柱面板
不小于5㎜
盖梁面板
不小于6㎜
预制梁(板)侧模
不小于6㎜
预制梁(板)底模
不小于8㎜
板面平整度
不大于1.0㎜(用2m直尺及塞尺检查)
侧模加劲梁间距
翼缘环形钢筋间距的整数倍, 不影响翼缘环形钢筋安装
侧模加劲梁宽度
小于翼缘环形钢筋间距, 不影响翼缘环形钢筋安装
梳形板厚度
不小于10㎜
横隔板底模
使用独立的底模, 不与侧模连成一体
横 坡
翼缘板能根据设计要求调整横坡
相邻模板面的高低差
不大于2㎜
两模板之间拼接缝隙
不大于2㎜
模板接缝错台
不大于1㎜
预留孔洞
符合设计要求, 位置允许偏差为±2㎜; 钻孔应采用机具, 严禁用电、 气焊灼孔
堵浆措施
使用泡沫填缝剂或高强止浆橡胶棒, 严禁使用砂石、 砂浆或布条
脱模剂
专门审批, 不得随意调换, 严禁使用废机油
4.3 水、 电准备
分别在1#、 2#预制场安装一台800KVA变压器, 3#预制场安装500KVA变压器, 在梁体预制施工前接通大电。并在每个预制场, 配备一台200KW备用发电机, 以保证在停电时, 能够继续作业。
分别在各预制场打深水井一处, 并设蓄水池一处, 配备一台增加泵, 保证梁体养护时, 有足够水压。
4.4 文明安全施工准备
预制梁施工前, 制作相应施工流程、 安全注意事项等标识标牌, 先张法台座施工前, 为了保证作业人员的安全, 在钢绞线张拉台座一端设置安全保护墙及张拉观察孔。
5箱梁预制施工方法
箱梁预制施工工艺如下:
表5-1 箱梁预制施工工艺流程图

5.1模板安装
5.1.1底模
预制箱梁底模采用C25钢筋砼结构, 台座长度根据梁体倾角及长度确定, 台边预埋L50×5mm角钢, 顶铺一层8mm厚通长钢板, 台座底部预留对拉螺杆孔, 台座两端根据设计图纸尺寸要求预留梁底楔块凹槽。在先期预制场施工时, 台座集中制作, 台座具体尺寸及受力计算详件预制场建设方案, 此处不再赘述。
台座施工注意事项: 预制台座30m以下的横向接缝不得大于2条, 钢板与砼底座牢固密贴, 不能出现胀缩空鼓现场, 接缝密合平顺、 无错台、 不漏浆。
5.1.2侧模板、 内模板
⑴模板加工
侧模板、 内模板在厂家定制。模板底部经过顶底两层Φ20mm圆钢对拉螺杆加固, 底部一层预留在台面下7.5cm位置, 拉杆间距60cm～100cm。
⑵模板拼装
模板按照场节不同节段编号进行拼装, 组装完成后, 检查模板的垂直度、 高度、 长度、 横行斜度是否符合设计要求, 相邻模板的拼缝、 高差是否符合标准化及规范要求, 合格后报请监理工程师进行检验, 合格后进行下道工序作业。
模板拼接局部间隙较大时, 采用灰膏或泡沫填缝剂填缝密封; 台座两侧角钢外侧密贴橡胶条; 各类预留孔洞、 开孔等易漏浆处采用强力胶皮、 橡胶棒填缝剂等有效措施进行封堵, 防止漏浆。
内模顶部设置双［12槽钢压杠, 经过与模板焊接, 以防止砼浇筑过程中芯模上浮。
拼装好的模板, 涂刷高品质砼脱模剂, 确保梁片色泽一致, 表面光洁。脱模剂经现场试验和监理工程师批准以后才可使用。
⑶模板拆除
模板的拆除遵循先支后拆、 后支先拆的顺序进行。不能猛烈敲打和扭曲。拆除的模板组件应有序摆放整齐, 严禁抛、 扔、 乱弃, 并清除污渍、 锈迹、 砼残迹, 平整放置, 发现变形立即进行修复, 并做好防雨、 防尘、 放锈工作。
非承重侧模板应在砼强度达到2.5MPa, 且能保证砼表面及棱角不致因拆模而受损坏时方可拆除。芯模和预留孔道的内模, 应在砼强度能保证其表面不发烧塌陷或裂缝现象时, 才能拆除。模板拆除后, 及时凿毛湿接缝面砼。
模板在拆除、 吊装与运输过程中, 采取有效得安全措施, 防止撞击扭曲等造成板块受损。
5.2钢筋绑扎
预制梁体钢筋在钢筋加工场集中下料及加工, 加工好的半成品在台座上进行绑扎, 焊接成型, 钢筋绑扎分两次完成, 立模前绑扎底板、 腹板钢筋, 立模后绑扎顶板钢筋。
钢筋绑扎时, 在台座上用红油漆标识钢筋位置以更好控制钢筋间距, 在绑扎钢筋的同时即可进行预应力管道的埋设, 待波纹管穿好后, 部分钢筋再进行绑扎。钢筋绑扎采用定位架进行固定。预应力管道应严格按照设计坐标定位, 并φ8mm钢筋固定, 20m箱梁直曲线均50cm设置一道, 30m箱梁直线段100cm、 曲线段50cm设置一道, 以防移位。圆波纹管在浇筑前穿入比内径小于1.0cm的硬塑料管, 扁波纹管并排穿入数根小塑料管, 防止波纹管挤压变形、 漏浆, 并在砼初凝后及时抽出。在钢筋绑扎过程中, 应始终注意垫设钢筋保护层及预埋筋的安装, 特别注意端横梁预埋筋的埋设。
钢筋制作采用钢筋定位模具; 横隔板钢筋位置及间距严格按照设计图纸要求绑扎, 以保证梁间对接良好; 箱梁腹板和底板钢筋采用焊接方式连接牢固; 梁体顶底层横向钢筋采用通长钢筋。
直径小于25mm热轧钢筋, 采用闪光对焊, 大于25mm时, 采用滚轧直螺纹套筒连接, 对所有接头应交错布置。保证钢筋骨架在砼浇注时不发生变形。( 箱梁预制时, 桥面板顶层纵、 横向钢筋可在顶板束张拉端预留槽处截断, 以方便施工, 但顶板下层纵、 横向钢筋严禁截断, 等负弯矩钢束张拉完毕后, 再将钢筋采用等强度原则予以补强。) 为保证砼保护层的厚度, 钢筋骨架与模板之间采用梅花形高强度砂浆垫块, 其强度不低于梁体砼强度, 绑扎牢固可靠, 立面纵横向间距均不大于80cm, 梁底位置不大于50cm, 每平方米垫块数量不少于4块。侧面垫块要与钢筋绑扎在一起。
钢筋绑扎完后, 应全面进行一次自检, 合格后请监理工程师检验过合格后, 进行下道工序。
钢筋采购优先选用社会信誉良好、 综合生产能力较强、 经营管理规模的大中型企业生产的国标钢筋。我方签订采购合同钢筋厂家经监理工程师和项目法人认可, 且钢筋的供应能满足高峰期需求。
钢筋运输过程中采取有效措施避免锈蚀、 污染、 机械损伤和弯曲变形。现场钢筋存放符合标准化施工要求。
钢筋使用前将表面的油渍、 漆皮、 鳞锈等清除干净。钢筋弯曲成型采用一次成型, 并严禁热弯成型, 钢筋的弯制和端部弯钩符合设计和桥涵施工规范要求。
5.3砼浇筑
砼浇筑前, 严格检查伸缩缝、 泄水管、 护栏、 支座等附属设施的预埋件是否齐全, 确认无误后才可进行砼浇筑施工。砼在拌和站集中拌和, 用砼罐车运输至施工现场, 检查砼和易性及坍落度, 满足要求后用吊斗进行砼浇筑。
砼浇筑采用水平分段方法浇筑, 并在下层砼初凝前浇筑完成上层砼, 不能随意留置施工缝。砼振捣采用附着式振捣器加振捣棒联合振捣, 振捣器插入的距离以直线行列插捣时, 不超过作用半径的1.5倍。振捣器开动后再插入砼内, 振完后慢慢提出, 不得过快或停转后再拨出机头, 以免留下孔洞。振捣棒与模板保持一定距离, 一般为10cm。砼浇完底层后, 在浇筑上层砼时, 振捣器稍插入下层(不少于5cm)使两层结合一体。每放一层料时先将料扒平再开始振捣, 振捣时间控制在20s～30s, 以砼不再沉落、 不出现气泡、 表面呈现浮浆为度。插入式振捣器尽可能避免与钢筋、 预埋构件、 波纹管、 模板等相接触。砼采用吊斗浇筑, 以避免砼因高差过大发生分层离析现象。
在砼浇筑过程中专人检查模板是否变形、 支护是否移动、 钢筋是否移位。按设计位置准确布置沉降缝, 并按设计要求进行处理。
砼浇筑完成后, 及时进行修整、 抹平砼裸露面, 待定浆后再重复抹面并压光或拉毛。抹面时不能洒水, 并防止过度操作影响表层砼的质量。
砼初凝至达到拆模强度之前, 模板不得振动, 伸出的预埋钢筋及模板固定杆件不能承受外力。且砼在未达到5MPa前不能受冻, 当遇极端天气, 昼夜平均气温低于5℃时, 浇筑砼采取相应保温防冻措施。
5.4梁体养生
梁体在拆模前各部位应持续保持湿润, 梁拆模后采用自动喷淋养护措施进行养护, 并用土工布覆盖至梁底保持足够的湿度和温度。梁体养生时间不少于7d。
5.5预应力张拉
待梁体砼强度达到设计强度的90%且龄期达到10天以后, 及时进行正弯矩区预应力穿束及张拉。张拉采用双控( 以应力控制, 伸长量进行校核) 一次双端对称张拉工艺, 锚下张拉控制应力σk=σcon+σm( 设计张拉控制应力+锚具的锚口损失应力) 。
预应力钢束采用φs15.2mm钢绞线, 公称面积140mm2, 标准强度fpk=1860MPa, 弹性模量Ep=1.95×105MPa, 锚下控制应力为1370MPa, 符合GB/T5224- 的规定。
每股钢绞线张拉力计算: , 伸长量计算:
根据实测管道摩阻系数等数据, 核对理论伸长量:

N—预应力筋的张拉端的张拉力, 单位N;
L—预应力钢筋长度, 单位m;
θ—从张拉端到计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和, rad;
K—孔道每米局部偏差对摩擦的影像系数, 查表取0.0015, 当实测k值大于该数值时, 对孔道进行润滑, 以保证能满足设计要求;
μ—预应力筋与孔道壁的摩擦系数, 取0.17, 当实测值大于该数值时, 对孔道进行润滑, 以保证能满足设计要求;
Eg—预应力钢筋弹性模量, MPa;
Ay—预应力钢筋截面面积, mm2。
⑴钢绞线制作
钢绞线下料钢筋加工场集中下料, 下料长度为张拉为孔道长度+65cm工作长度。下料用砂轮锯, 不使用电气焊切割; 砂轮片为增强型, 以保证安全。钢绞线切割完后按各束理顺, 并间隔1.5m用铁丝捆扎编束, 切口两侧5cm处用细铁丝绑扎, 确保同一束钢绞线顺畅不扭结; 下料中和下料后避免钢绞线受损和污染。
下料按先长后短的原则进行, 以节约材料。下料时经两人确认长度无差错后再切割, 避免出错。下料时拉动钢绞线不要太快, 避免钢绞线散盘速度跟不上拉动速度而弯折。当钢绞线出现弯折后不得使用。
⑵穿束
采取后穿法施工。钢纹线采用钢绞线穿束机或其它机械进行穿束, 将钢绞线端头戴上子弹头形护帽, 从孔道的一端快速地推送入孔道, 必要时采用卷扬机牵引穿束, 并配备特制牵头。
施工前, 应对孔道摩阻损失、 扩孔段摩阻损失和锚口摩阻损失进行实际测定。
⑶张拉设备选择及检校
张拉设备采用全自动数控张拉设备, 设备进场后送至相关单位进行标定。当在使用过程中出现异常现象时, 应重新校正。
⑷预应力筋张拉、 锚固
张拉程序: 安装锚具、 千斤顶 →拉到初应力( 设计应力的10%) →测量初始长度→张拉20%设计应力 →量伸长量→张拉控制应力→持荷5min→量伸长量→锚固→量出实际伸长量并求出回缩值→检查是否有滑丝、 断丝情况发生。
①张拉准备工作
张拉前的检验工作: 对锚具、 夹片等进行检验; 对数控张拉设备进行程序设定, 并检验有无异常; 对千斤顶作业空间进行检查、 确认; 对梁体作全面检查, 如有缺陷, 在征得监理工程师同意修补完好且达到设计强度, 并将承压垫板及锚下管道扩大部分的残余灰浆铲除干净后, 方可张拉。
割除多余钢绞线: 钢绞线外露锚垫板的长度为锚具厚度+千斤顶最小工作长度+15cm的张拉富裕量。富裕量不能过大, 否则将增加施工难度。
安装工作锚和夹片: 装好锚具后用手捶垫在木块上敲击锚具, 直至不能敲动。接着将夹片装入锚孔, 用比钢绞线直径略大的钢管击打夹片, 使之塞紧在锚孔内。用钢管击打夹片前, 调整均匀同一夹片中各楔片的缝隙和外露量。装好后的夹片外露量基本一致且缝隙均匀, 否则重装。
安装千斤顶和工具锚、 工具夹片: 千斤顶安装使用手拉葫芦, 安装后至张拉完一直用倒链悬挂着千斤顶, 以便用倒链调整千斤顶, 使千斤顶轴线与管道和锚垫板轴线一致, 保证钢绞线顺直, 减少张拉摩阻力。为使张拉后夹片退锚顺利, 在工具锚和工具夹片之间涂抹退锚材料。
安装千斤顶和工具锚、 夹片符合下列要求: 工作锚、 限位板、 千斤顶、 工具锚、 夹片按要求装好, 工作锚位于锚垫板凹槽内, 相互之间密贴; ”四同心”符合要求, 即预应力管道、 锚垫板、 锚具、 千斤顶四部分基本同心。
②张拉作业
所有预应力束张拉均使用自锚式锚具, 按”左右对称、 两端同时”的原则进行。
使钢绞线略为拉紧后调整千斤顶位置, 使其中心与孔道轴线基本一致, 以保证钢绞线自由伸长, 减少摩阻。同时调整工具夹片使之卡紧钢绞线, 以保证各根钢绞线受力均匀。
开启数控张拉系统, 系统会自动根据设定持荷大小及时间长短进行自动张拉, 张拉结束后, 液压系统自动卸荷。智能张拉系统能精确控制千斤顶所施加的预应力力值, 将误差范围控制到±1％, 并经过系统传感器实时采集钢绞线延伸量数据, 反馈到计算机, 自动计算延伸量, 及时校核延伸量是否在±6%范围内。全梁断丝、 滑丝总数不超过钢丝总数的1.0%, 且一束内断丝不超过一丝, 也不得在同一侧。
预应力钢绞线在张拉控制力达到稳定后方可锚固, 端头多余钢绞线切除必须使用用砂轮机, 严禁用电弧焊切割, 锚具应用砼保护, 当需长期外露时, 应采取防止锈蚀措施。
钢绞线实际张拉伸长值与理论计算张拉伸长值的差值应在-6%～+6%范围内, 即表明本束钢绞线张拉合格。否则, 张拉力虽已达到设计要求, 但实际伸长值与理论伸长值之间的误差超标, 则暂停施工, 分析原因, 待管理审查部门批准后方可继续张拉。
对伸长量超标的原因分析, 从如下方面入手: 张拉设备的可靠性即张拉力的准确度; 对波纹管孔道摩阻和偏差系数取值的准确性; 钢绞线弹性模量计算值与实际值的偏离; 伸长量量测和计算方面的原因, 如没考虑千斤顶内钢绞线伸长值等。若一切正常, 则封堵锚具端头, 尽快压浆。
③张拉注意事项:
张拉时砼强度和龄期达到设计图纸要求。张拉顺序按设计图纸要求进行。张拉作业中, 对钢绞线束的两端同步施加预应力, 保证两端张拉伸长量基本相等。若两端伸长量相差较大时, 查找原因, 进行纠正。
当气温下降到5℃以下时, 停止张拉作业, 以免钢绞线发生脆断。张拉过程中不敲击和碰撞张拉设备。张拉完毕后, 未压浆或压浆后水泥浆未凝固时, 不敲击锚具和剧烈震动梁体。多余的钢绞线用切割机切割, 切割后留下的长度不少于3cm。
张拉过程严格执行操作规程。在有压情况下不拧动千斤顶接头。
④滑丝和断丝处理
在张拉过程中, 有多种原因都可能引起预应力筋滑丝和断丝, 使预应力筋受力不均, 甚至不能建立足够的预应力, 从而影响桥梁的使用寿命。因此需要限制预应力筋的滑丝和断丝数量。当滑丝和断丝数量在允许范围内时, 不需处理; 但当滑丝和断丝数量超过允许范围时, 则需处理。
滑丝判断: 张拉完毕卸下千斤顶后, 目视检查滑丝情况。仔细查看工具锚处每根钢绞线上的楔片压痕是否平齐, 若不平齐则说明有滑丝; 察看本束钢绞线尾端张卡前做的标记是否平齐, 若不平齐则说明有滑丝。
滑丝处理方法: 首先把专用卸荷座支承在锚具上, 将专用千斤顶油缸伸至千斤顶行程的一半后, 把退锚千斤顶装在单根钢绞线上。当钢绞线受力伸长时, 夹片稍被带出。这不能与钢绞线同时内缩。如此重复, 直至夹片退出、 钢绞线放松、 重新张拉至设计张拉力并顶压楔紧新夹片为止。重新张拉完成后, 立即进行压浆。
断丝处理方法: 提高其它钢绞线束的控制张力作为补偿, 但最大超张拉不得超过设计对各阶段极限状态的要求; 换束, 重新张拉; 启用备用束。具体采用何种方式, 与设计单位商定。
5.6压浆
张拉完成后即进行真空压浆作业。压注工作应在一次作业中连续进行。压浆采用专用压浆材料或专用压浆剂配置浆液, 浆液具备低水胶比、 高流动度和零泌水的特性。按70.7mm×70.7mm×70.7mm立方体试件, 标准养护28d测得的抗压强度不低于40MPa。
表5-1 后张预应力孔道压浆将液性能指标
项目
性能指标
水胶比
0.26-0.28
凝结时间( h)
初凝
≥5
终凝
≤24
流动度( 25℃) ( s)
初始流动度
10～17
30min流动度
10～20
60min流动度
10～25
泌水率( %)
24h自由泌水率
0
3h钢丝间泌水率
0
压力泌水率( %)
0.22MPa( 孔道垂直高度≤1.8m时)
≤2.0
0.36MPa( 孔道垂直高度＞1.8m时)
自由膨胀率( %)
3h
0-2
24h
0-3
充盈度
合格
抗压强度( MPa)
3d
≥20
7d
≥40
28d
≥50
抗折强度( MPa)
3d
≥5
7d
≥6
28d
≥10
注: 有抗冻性要求时, 宜在压浆材料中掺用适量引气剂, 且含气量宜为1%～3%。
⑴压浆前准备工作
压浆前, 先将两端锚具周围的钢丝、 钢绞线间缝隙和孔道密封, 防止冒浆, 并用高压水冲洗管道, 再用高压风吹出积水及管道内杂质, 确保孔道畅通, 清洁干爽。清理锚垫板上的压浆孔, 保证压浆通道畅通, 确定抽真空端与压浆端, 安装引出管, 球阀和接头, 并检查其功能, 是否完好。一般将真空泵端设在高端, 压浆端设在低端, 有利于压浆质量的保证。并准备好符合要求的压浆料, 储于储浆桶内。压浆准备就绪好报监理工程师验收合格后进行压浆作业。
⑵试抽真空
将灌浆阀、 排气阀全都关闭, 抽真空阀打开, 启动真空泵抽真空, 观察真空压力表读数, 即管内的真空度, 当管内的真空度维持在-0.06～-1.0MPa时( 压力尽量低为好) , 停泵约lmin时间, 若压力能保持不变即可认为孔道能达到并维持真空。
⑶压浆作业
试抽没有问题后, 启动真空泵抽真空, 使真空度达到-0.08～-0.1MPa并保持稳定, 然后启动灌浆泵, 当灌浆泵输出的浆体达到要求时, 将泵上的输送管道接到锚垫板上的引出管上, 开始灌浆。灌浆过程中, 真空泵保持连续工作; 待抽真空端的气流分离器中有浆体经过时, 关闭气污分离器前端的阀门, 稍后打开排气阀, 当水泥浆从排气阀顺通流出, 且稠度与灌入的浆体相当时, 关闭抽真空端所有的阀门; 灌浆泵继续工作, 压力达到0.8MPa左右, 持续1～2分钟; 关闭灌浆泵及灌浆端阀门, 完成灌浆。
⑷管路清洗
拆卸外接管路、 附件、 清洗气污分离器及阀泵; 完成当日灌浆后, 必须将所有水泥浆的设备清洗干净; 安装在压浆端及出浆端的球阀, 应在灌浆后2小时内拆除并进行清理。
5.7封锚
孔道压浆后立即将梁端水泥浆冲洗干净, 并将端面砼凿毛。绑扎端部钢筋网, 并将钢筋网焊在端面预留钢筋上, 用C50砼填封。填封砼前必须将接茬面先凿毛并用水冲冼干净。
6先张法空心板梁预制施工方法
图6-1 先张法施工工艺流程图

6.1模板安装
6.1.1底模
13m空心板梁梁端倾斜角度有30°、 0°两种, 计划建设台座9个, 顶面预埋一层5mm厚钢板作为板梁预制底模, 两边设通长L50×50mm包边角钢。台座底部施工30cm厚C20砼基础及横梁, 然后浇筑C25砼台座。
传力纵梁采用50cm×60cmC30钢筋砼结构, 每隔8m设一道联系横梁, 横梁尺寸为30cm×30cmC20钢筋砼结构。反力台采用双拼I45a工字钢, 顶底各加焊2cm厚钢板, 腹板两侧每隔50cm加焊1cm厚加劲肋板, 以增加结构整体受力。
先张法台座细部尺寸及建设详件预制场建设方案, 此处不再赘述。
台座施工注意事项: 预制台座30m以下的横向接缝不得大于2条, 钢板与砼底座牢固密贴, 不能出现胀缩空鼓现场, 接缝密合平顺、 无错台、 不漏浆。
6.1.2侧模板、 内模板
侧模、 芯模在钢筋骨架绑扎好以后, 进行支立。
⑴模板加工
侧模板、 内模板在厂家定制。侧模, 模板底部经过螺杆支撑于纵向传力梁, 顶部经过对拉螺杆进行加固, 螺杆间距1m。
⑵模板拼装
模板按照场节不同节段编号进行拼装, 组装完成后, 检查模板的垂直度、 高度、 长度、 横行斜度是否符合设计要求, 相邻模板的拼缝、 高差是否符合标准化及规范要求, 合格后报请监理工程师进行检验, 合格后进行下道工序作业。
模板拼接局部间隙较大时, 采用灰膏或泡沫填缝剂填缝密封; 台座两侧角钢外侧密贴橡胶条; 各类预留孔洞、 开孔等易漏浆处采用强力胶皮、 橡胶棒填缝剂等有效措施进行封堵, 防止漏浆。
内模顶部设置双［12槽钢压杠, 两端预埋与纵梁地锚固定, 中间位置经过钢筋焊接于芯模顶端, 以防止砼浇筑过程中芯模上浮。
拼装好的模板, 涂刷高品质砼脱模剂, 确保梁片色泽一致, 表面光洁。脱模剂经现场试验和监理工程师批准以后才可使用。
⑶模板拆除
同预制箱梁施工。
6.2钢筋绑扎
预制梁体钢筋在钢筋加工场集中下料及加工, 加工好的半成品在台座上进行绑扎, 焊接成型, 钢筋绑扎分两次完成, 立模前绑扎底板钢筋, 钢绞线张拉后吊装绑扎好的腹板钢筋, 腹板砼浇筑完成后吊装绑扎好的顶板钢筋。普通钢筋的绑扎工作, 要在预应力钢筋张拉节后后8h进行, 以保证安全。
钢筋绑扎时, 在台座上用红油漆标识钢筋位置以更好控制钢筋间距, 底板钢筋绑扎完成后, 安装承力横梁, 进行预应力高绞线穿束。
钢筋绑扎采用定位架进行固定。在钢筋绑扎过程中, 应始终注意垫设钢筋保护层及预埋筋的安装。钢筋绑扎过程不允许焊接, 25mm钢筋采用滚轧直螺纹套筒连接, 其它均采用扎丝进行绑扎。
为保证砼保护层的厚度, 钢筋骨架与模板之间采用梅花形高强度砂浆垫块, 其强度不低于梁体砼强度, 绑扎牢固可靠, 立面纵横向间距均不大于80cm, 梁底位置不大于50cm, 每平方米垫块数量不少于4块。侧面垫块要与钢筋绑扎在一起。
钢筋绑扎完后, 应全面进行一次自检, 合格后请监理工程师检验过合格后, 进行下道工序。
钢筋采购优先选用社会信誉良好、 综合生产能力较强、 经营管理规模的大中型企业生产的国标钢筋。我方签订采购合同钢筋厂家经监理工程师和项目法人认可, 且钢筋的供应能满足高峰期需求。
钢筋运输过程中采取有效措施避免锈蚀、 污染、 机械损伤和弯曲变形。现场钢筋存放符合标准化施工要求。
钢筋使用前将表面的油渍、 漆皮、 鳞锈等清除干净。钢筋弯曲成型采用一次成型, 并严禁热弯成型, 钢筋的弯制和端部弯钩符合设计和桥涵施工规范要求。
6.3预应力张拉
预应力张拉采用三横梁一端多根张拉的施工方法, 另一端固定, 张拉力和伸长值双控张拉施工。
6.3.1承力横梁的制作与使用
承力横梁加工及制作详见预制场建设施工方案, 此处不再赘述。承力横梁分张拉行梁和固定横梁, 通孔位置设置是根据各条不同预制空心板的钢绞线数量、 钢绞线间距在厂家专业钻孔运至施工现场的。张拉梁的结构经验算, 有足够的刚度。
在安放张拉固定梁和张拉行梁时, 其水平对称线与底模中心线对中, 并用木楔调整高度, 使张拉梁对称轴线预制梁底板钢绞线轴心位置一致, 并按设计要求将该长线槽预制板所需的钢绞线固定在承力横梁上。
事先在张拉端的张拉范围内在张拉行梁( 活动梁) 下铺设滑道( 滑道保持与预应力筋平行) , 滑道的高度确保行梁( 活动梁) 的孔位与预应力筋能定位到设计位置, 并保持千斤顶的中心线与预应力筋平行并同高。
6.3.2 钢绞线下料及穿束
预应力钢束采用φs15.2mm钢绞线, 公称面积140mm2, 标准强度fpk=1860MPa, 弹性模量Ep=1.95×105MPa, 张拉控制应力1302MPa, 符合GB/T5224- 的规定。
⑴钢绞线下料
预应力筋采用钢绞线下料前仔细核对图纸设计长度是否有误, 确认无误后再行下料。钢绞线下料钢筋加工场集中下料, 下料长度=纵向传力梁长度+三个承力横梁高度+千斤顶工作长度+锚固端锚固长度+张拉行梁锚固长度。下料用砂轮锯, 不使用电气焊切割; 砂轮片为增强型, 以保证安全。下料中和下料后避免钢绞线受损和污染。
下料按先长后短的原则进行, 以节约材料。下料时经两人确认长度无差错后再切割, 避免出错。下料时拉动钢绞线不要太快, 避免钢绞线散盘速度跟不上拉动速度而弯折。当钢绞线出现弯折后不得使用。
失效作用塑料管按照设计要求提前下料, 并按照设计图纸进行编号, 以方便施工。
⑵钢绞线安放
在放线时预防钢铰线被底模的脱模剂污染, 影响钢绞线与砼的粘结, 钢绞线的长度保持一至, 钢绞线的数量符合该趟线( 槽) 预制板的设计要求, 使用处理各束钢绞线失效作用的塑料管, 按设计位置要求分别穿在对应钢绞线上以便张拉后定位。塑料管在预应力张拉完成后两端用胶带包裹严密, 防止砼浇筑时漏浆。
待钢绞线及塑料管全部安放好后, 用夹具将钢绞线固定于不同作用的横梁端头, 安装好千斤顶后, 等待张拉。
6.3.3 调整初应力
张拉前准备工作: 仔细检查