梁板预制工程施工方案
1、桥梁工程概况
xx 和 xx 中桥工程均为装配式预应力空心板梁桥,桥型布置 3×20 m,桥宽 2
×0.5 m +12.25 m,桥长 60 m,标准跨径 20 m。上部构造为 20 m 先张法预应力混
凝土梁板。下部构造采用柱式墩台,钻孔灌注桩基础。桥梁设计荷载等级为公路I
级。
2、选择预制场地
深刻领悟本合同段(XYA2 标)施工图,结合实际地形地物,充分考虑后序工作
的要求,权衡益弊,合理选择预制场地。
3、施工准备
⑴、施工前的准备工作
砂、石子料场采用 18cm 厚 C20 混凝土硬化,确保砂、石子的含泥量符合规定
要求;
龙门架架设两部,顶部均放置可左右行走的天车,主要用于吊混凝上 浇梁板
及吊梁用,龙门架轨道确保平整;
钢绞线下料,下料时除考虑台座长度外,还要考虑夹具及张拉机具所需的长
度;
检查张拉机具及其他相关机具,使之处于良好状态;
检查施工现场电力及水源的供应情况是否能保证施工;
原材料试验及底模检查,报监理验收。
⑵、张拉台座建造
张拉台座由承力支架、台面、横梁和定位板组成。
承力支架。根据钢绞线的全部张拉应力,将承力支架设计成传力梁式,用C30
钢筋混凝土浇筑,截面尺寸为高 40cm,宽 50cm,张拉端头设置 8 米长钢筋网骨架,
并在端部预埋长 600mm×宽 500mm×厚 20mm 规格的钢板。传力梁长度为 84.8m;
台面。台面是制作空心板的底模,为保证光洁平整,采用水磨石表面,确保
梁底面光滑、外形美观。为便于在雨季槽内排水,槽内做成 0.3%的纵坡;
横梁。横梁是将预应力钢绞线的张拉力传给承力支架的构件,用两块槽钢背
对背焊成整体并用钢板焊接加强。槽内每间隔 20cm 立焊 1 块 25mm 厚钢板,以保
证其刚度和稳定性,避免受力后产生变形;
定位板。定位板是固定预应力钢筋位置的,用厚度为 25mm 的钢板制作,宽为
20cm。根据钢绞线的排布位置在定位板上用台钻在定位板上开孔,孔径略比预应
力钢绞线直径大 3mm 左右,以利于钢绞线穿过,确保钢绞线间距准确。
4、钢绞线张拉
⑴、在钢绞线张拉之前,在梁台面上刷一层脱模剂,待脱模剂略干后再布设
钢绞线,
防止脱模剂污染钢绞线而影响钢绞线与混凝土的粘结力。
⑵、台座预压:台座做好后,经满负荷 14h 预压,其总变形不大于 2mm。
⑶、预应力钢绞线布置:经过检验符合 1860Mpa 强度标准。下料时根据台座
长度与千斤顶工作长度之和,用砂轮切割机下料,不使用气割及电焊。套上硬塑
料管,一端用工具锚锁定,另一端安装工具锚及千斤顶,本梁采用单端张拉。
⑷、张拉设备校核:张拉机具与锚具配套使用,在进场使用前进行检查与校
核,每台千斤顶与压力表、压力盒、测力计及其他装置,应具有 1%的读数精度.压
力表精度不应低于 1.5 级。千斤顶在使用中出现不正常现象时,重新校准。
⑸、预应力张拉:张拉采用 P-300 型单头千斤顶,使用前经过国家认可的试
验检验机构对千斤顶及对应合格的压力表配套标定,再根据标定值计算张拉过程
中的初应力(张拉控制应力的 10%)、张拉控制应力,根据各应力值及有效长度计
算伸长量,以钢绞线张拉应力及伸长量进行双控。
千斤顶与配套压力表标定结果:
序号
表 1
千斤顶编号 压力表号 回规方程 相关系数 备注
1
0701 A P=0.2165F+0.0941 0.99993
P 为油表表示值(MPa)
2
0702 B
P=0.2127F+0.0519 0.99993
F 为检验力值(KN)
⑹、预应力钢绞线张拉理论伸长值计算:
L=△ ( P×L )/(Ap×Ep)
式中 P 为预应力钢绞线平均张拉力,P=0.75×1860MPa×140mm2=195.3KN;
L 为预应力钢绞线长度(m);
Ep 为预应力钢绞线弹性模量(MPa);
Ap 为预应力钢绞线截面面积(mm2);
本预制场钢绞线伸长值计算如下:
单根¢s1 5.2 钢绞线平均张拉力 P 为 195.3KN,长度 L 为 85.40m,钢绞线经
试验弹性模量平均值 Ep 为 1.99 ×105MPa,公称面积 Ap 为 140mm2。
L=△ P×L/ Ap×Ep
=195.3KN×85.40m/(140 mm2×1.99×105 MPa)
=59.9cm
⑺、预应力钢绞线张拉实测伸长值计算:
△L 实= △L 初+△L 测
L 初为初应力(10%σ con)的推算伸长值: △
L 测为初应力至 σ con 时的实测伸长值。 △
①、预应力筋从调整到初应力后再正式分级张拉,实际伸长值也从初应力时
开始量测,总伸长值除量测的数值外,还应加上初应力以下的推算值,以与理论
伸长值对应。由于最初张拉时各根(束)预应力筋的松紧、弯直程度不一致,因
此,初应力以下的伸长值不宜采用量测方法,而采用相邻级的伸长值进行推算。
如:初应力为 10%σ
时,其伸长值可采用由 10%张拉到 20%的伸长值。
con
②、当预应力筋伸长值超过千斤顶张拉行程时,应采用分级张拉(倒顶)。
倒顶时要注意两点:
倒顶时的分级张拉力应控制其伸长值在千斤顶张拉行程以内,对压力表的
刻化精度
为 1MPa 的,分级应力百分比不必是整数,而最好采用对应压力表上某一刻化线的
应力值,
这样在倒顶时便于准确控制,减小实测伸长值累计误差;
张拉到达分级应力时,千斤顶回油锚固,由于夹片回缩,预应力值降低,
开始下一
级张拉时,先张拉到σ 对应的油表值,此时量测的伸长值应作为减数计入总累计
k
伸长值。
③目前,预应力筋张拉采用应力控制、伸长值校核,即“双控”。实测伸长
值与理论伸长值的差值应符合设计要求,设计未规定的按偏差± 6%以内控制。工
程实践中,预应力筋的实际伸长值与计算值之间难免会存在一定的误差,这是 1、
由于力筋实际弹性模量与计算取值不一致,即使采用抽样检验,其数值也会有偏
差;2、千斤顶输出力不准确,尤其是使用一段时期而尚未重新校验,或千斤顶张
拉力与油表值对应曲线内差存在误差;3、由于施工因素的影响,各个构件孔道摩
阻损失存在差异;4、预应力的截面面积存在偏差,厂家为保证强度满足要求,力
筋的面积普遍偏大一些。施工中当伸长值偏差较大时,应暂停张拉,查明原因并
采取调整措施。因此,伸长值的校核可以综合反映张拉力是否足够,孔道摩阻是
否偏差较大,以及预应力筋是否存在异常现象等。
④、实例:以下表 2 为 104 国道徐州城区该线工程 XYA2xx 中桥先张法预应
力千斤顶张拉实测记录表,是否存在异常现象?
表 2
xx 中桥 3 孔 20 m 空心板
中板
理论伸长值 mm 599 张拉日期 2007.11.29 。。。。。。。。。。。。。。。
735462181264537
10%
张拉力 KN
20%
25.8% σ con 50.37
58.9% σ con 115.04 25
84.9% σ con 165.85 26
100% σ con 195.3 42.38
σ con 19.53
σ con
39.06 8.55
油表读数
4.32 11
实测伸 mm
理论伸长值与实测 伸长率(%)/
长值 △L 伸长值之差(cm)/
伸长值 mm
实测 伸长 值 mm
实测 伸长 值 mm
实测伸长 值 mm
实测伸长 值 mm
实测 伸 长 值 mm
实测伸 长值 mm
钢绞线编号
中 7
65
122
165
14
168
15
181
17
130
590
-1.50
中 3
66
127
168
15
164
15
199
17
102
581
-3.00
中 5
62
126
169
16
166
19
172
19
137
592
-1.17
中 4
67
129
171
16
164
16
176
19
148
603
0.67
中 8 65 130 170 17 171 18 179 25 140 600 0.17
中 1
65
123
171
14
158
15
173
16
138
588
-1.84
中 2
68
134
171
18
169
22
170
22
143
589
-1.67
中 6
62 124 167 19 169 18 178 18 142 601 0.33
如表 2 中 7 钢束 △L 实=(122-65)×2+(165-122)+168+181+130-14-15-17=590mm
⑻、张拉
张拉程序如下:0→初应力→100%σ con(持荷 2 分钟) (采用Ⅱ级松弛钢绞
线及夹片式等具有自锚性能的锚具);
将预应力钢绞线穿入及相应孔道中:在锚垫板上划出锚具轮廓的正确位置。
将每束钢绞线从相应锚具孔中穿过,调整好锚具位置,放入夹片;
将张拉千斤顶调整到正确位置,安装好临时夹具、夹片;
启动电动油泵,张拉千斤顶液压缸进油,分级加载张拉,张拉力和延伸量的
读数在张拉过程中分阶段读出,直至达到张拉控制应力 100%σ con;
张拉时预应力钢绞线的断丝数不得超过总数的 1%,断丝超过规定要求,应进
行更换;如出现滑丝现象,应重新张拉。张拉过程中认真填写详细的张拉记录。
5、钢筋加工及绑扎
⑴、钢筋放在混凝土台之上,做好覆盖防水措施,不同级别钢筋设以标志,
便于施工和及时检查。钢筋表面应洁净,使用前将表面油渍、漆皮、鳞绣等清除
干净,弯曲的要进行调直。
⑵、严格按照图纸施工.准确下料,避免浪费。
⑶、加上成型的钢筋料,避免与地面直接接触引起锈蚀,
天气下雨时,用
塑料布覆盖以免钢筋锈蚀。
⑷、钢绞线张拉完毕后,没有滑些、位移现象在确保安全的情况下即可绑扎
钢筋。
空心板梁钢筋骨架直接在底模上进行安装、绑扎钢筋应严格按照施工技术规范要
求执行。箍筋应与主筋垂直,箍筋弯钩的叠合处,在梁中应沿伸长方向置于上面
并交错布置。钢筋骨架安装时应注意梁底预埋钢板及伸缩缝预埋筋等预埋件的安
装。在钢筋与模板间绑扎保护层垫块,并要求相互错开。
6、立模板
⑴、空心梁板模板采用大块定型钢模板。模板专门定做,表面平整度及整体
刚性满足施工规范要求。侧面模板用吊机起吊,安装时先在底模两侧贴上海绵条,
表面刷脱模剂,用撬棍将钢模移近贴紧底模。然后将端模放入,将各节模板位置
校正后,用 Φ12 拉杆将侧模上下端加固,端模用钢管卡扣支撑牢固。空心板采用
充气橡胶芯模成孔,为防止浇筑时气囊上浮,每 40cm 设箍筋一道。
⑵、安装时注意相邻模板高差,在底板底部用强力胶把橡胶条粘在角铁上,
钢模板靠上去时注意不让橡胶条脱落,用支撑压实,厚度为3mm,使之达到空心板
板底宽度。为使空心板锐角不致意外破损,锐角处设 3×3cm 的倒角,把三角木条
用钉钉在梁端木模板上,为防止漏浆,用海绵条填缝。
7、浇筑混凝土
⑴、混凝土采用带有电子秆的 JS500 强制式拌和机进行拌和,用搅拌式混凝
土罐车进行运输,龙门架配合料斗浇筑。搅拌混凝土使用计量式拌和机,严格按
照试验室提供的配合比施工,并根据砂石料的当日含水量、及时调整施工配合比。
⑵、为保证混凝上振捣密实,混凝土按一定厚度、顺序和方向分层浇筑,先
浇筑芯模以下部分混凝上,然后再安装橡胶芯模,时间不能超过混凝土的初凝时
间,且上层混凝土应在下层混凝上初凝前浇筑完成。
⑶、芯模充气,用空压机进行充气,使气压达到规定压力(0.028~0.031MPa)。
充气时应逐渐充气,不可太快,直到达要求气压为止。
⑷、浇筑混凝土时。采用插入式振捣棒进行振捣,应小心振捣,不可漏振。
也不可过振,同时避免钢筋、钢丝移位。振动棒移动间距不应超过振动器作用半
径的 1.5 倍.与侧模应保持 50~100 mm 的距离,插入下层混凝上 50—100mm, 每
处振动完毕后应边振动边慢慢提出振动棒,避免碰撞模板、钢筋或其他预埋件,
在振捣时注意不可振到台面顶,防止破坏台面。
8、混凝土养生
⑴、气温较高季节,生产的梁板采用自然养生:冬季施工则采用蒸汽养生。
⑵、自然养生:梁板浇筑完毕后,梁板顶面按设计图纸规定进行修整、抹平。
待定浆后再进行收光拉毛,槽深 0.5~1.0cm,横贯板顶,每延米不少于 10~15 道。
用塑料布覆盖,达到初凝时间后,及时用人工洒水养护,确保梁板养护良好。
⑶、蒸汽养护:如果天气气温低于5℃时,则进行蒸汽养护。浇筑完毕待静置
2~4 小时后,用塑料薄膜覆盖。由于空心板在槽内比较密闭,保温性能较好。在
释放蒸汽时,蒸汽不要直接对准混凝土,升温速度控制在10℃—15℃/h。温度控
制在 60℃以下,保持恒温,并维持到屁凝上强度达到 80%设计强度要求。当中断
蒸汽时,周围空气温度应以每小时不超过 5—10℃降低,直至达到较外界空气高
20℃的温度。此时混凝土可以暴露于外,
蒸汽养护中断后,应立即撤去蒸汽压
力,此后就不需要补充养护。新鲜蒸汽不得直接施加于混凝上模板,以避免局部 高温,养护完成后,清除混凝土构件顶面残留物。
9、拆模
当混凝土达到规定强度时,拆除模板。拆除模板时,应小心进行,不可与梁
碰撞,不可损坏混凝土及棱角。用龙门吊移动模板时应有专人指挥,吊运时不可
碰撞梁板。
10、预应力钢绞线放张
⑴、当混凝土强度达到设计规定的放松强度后,即可放张受拉的预应力钢绞
线。本工程采用千斤顶放张,放张时事先检查锚固板上各钢绞线是否巳在原地锚
回好,再上千斤顶打油,张拉至 σcon 应力,即将锚固板松开,再慢慢放油,使
千斤顶退回。
⑵、预应力的放松不可过快,应分数次完成,不得骤然放松,具体施工时将
两个张拉千斤顶液压缸同时回程,使拉紧的预应力筋徐徐回缩,放松张拉力。
⑶、放张完毕后,用砂轮锯切断钢绞线,切断顺序应由放张端开始,逐次切
向另一端。
11、梁板起吊及存放
梁板放张后即可用龙门吊起吊,并及时刷防锈漆。起吊时,设专人负责指挥,
把梁徐徐吊起,放到预先布置好的存梁底座上,并由专人负责继续养护梁板。梁
板存放时间尽可能不大于 60 天,以免产生较大的反拱度。
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