先张法空心板施工技术总结.docx

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先张法空心板施工技术总结

京港澳高速公路漯河至驻马店段改扩建工程

先张法预应力空心板预制

施工技术总结

编制：

复核：

2014年9月

先张法预应力空心板预制施工技术总结

一、施工技术简介

1、项目整体概况

京港澳高速公路漯河至驻马店段改扩建TJ-x标起点位于上蔡县和兴乡杨庄西侧，终点位于遂平县常庄乡小焦庄西南侧，路线走向近南北方向，起点里程K30+495，终点里程K39+295，线路总长8.8km，均为既有高速双侧加宽，每侧加宽宽度7m，本标段合同价1.58亿元，实际造价1.42亿元，每公里造价1795万元。

开工日期2013年3月20日，完工日期2015年3月20日，合同工期24个月。

为既有京港澳高速公路改扩建工程的一部分，是国内连接南北部的重要交通通道。

2、空心板预制工程概况

我标段内共有大桥2座，中桥7座，分离式立交10座，其中16m空心板90片，20m空心板320片，共计410片。

其中C50混凝土6239m³，钢筋283.6t，钢绞线194.7t。

由于原高速公路梁板形式均采用预应力空心板结构，在本次设计图中继续延续老桥结构形式，同样采用先张法预应力空心板,只是在尺寸上略作调整。

新桥16m空心板高75cm，内、外边板底宽131.5cm，中板底宽131cm；20m空心板高85cm，内、外边板底宽131.5cm，中板底宽131cm。

3、空心板预制技术特点

（1）梁场布置

梁场占地面积13300㎡，分为生活区、钢筋加工区、制梁区和存梁区等，根据工期要求，空心板预制计划工期8个月（2013年9月~2014年6月），平均每天需要完成预制2片（1槽/2天），所以制梁区共设置五个制梁槽，每个梁槽长86m，每槽可预制20m空心板4片或16m空心板5片。

存梁区设置4组20m和1组16m存梁台座，按照3层存梁布置，最大存梁能力225片。

（2）龙门吊选型

空心板最大重量为34.6t（20m外边板），梁场配备两台50t龙门吊用于移梁，一台5t龙门用于模板拆装及混凝土浇筑。

梁场平面图

（3）空心板设计特点

空心板采用先张法预应力形式，预应力钢绞线采用φs15.2（1*7）高强低松弛钢绞线，其标准强度fpk=1860Mpa,抗拉设计强度fpd=1260Mpa。

需要注意的是空心板预应力钢筋并非全部受力，按照图纸要求在不受力的钢绞线外侧套PVC管，同时在套管端头增加螺旋筋，以确保放张以后该部位混凝土不受破坏和钢绞线松弛不受力。

空心板采用钢丝绳捆绑吊装，两段预留吊装孔。

对于空心板之间的横向湿接缝连接，接触混凝土面需要进行凿毛，并预埋腹板连接钢筋。

非预应力套管安装

（4）空心板预制重点及难点

空心板预制重点控制环节主要有一下几个方面：

A.空心板模板定制。

B.钢筋骨架绑扎。

C.铰缝钢筋预埋及腹板凿毛。

D.预应力钢绞线张拉。

E.梁板吊装方法。

二、空心板预制重点难点技术控制及解决方法

1、空心板模板定制

（1）内模选择

空心板梁为原有高速设计施工方案，距今已经有15年，为了延续原设计方案，更好地保证桥梁加宽部分与原设计相吻合，在本次设计中仍然采用空心板设计，但是原有气囊内模的施工工艺已经无法满足目前规范的要求，所以需要设计更优质的内模方案。

通过综合对比项目部采用了泡沫内模的施工方案，这样不但节省了制梁台座长度和钢绞线长度、同时也节约了人工机械等费用、保证了空心板各部位的厚度要求，也加快了施工进度。

空心板内模存放

空心板内模安装

（2）空心板外模定制

根据现场地形及工期情况，模板按照有利于工期制定数量，共定制5套20m模板，其中中梁模板3套、内边梁模板1套、外边梁模板1套。

为节约成本，每套模板配置16m高度调整节，16m、20m模板可通用。

重点注意内边梁预埋钢筋位置梳形板的设计，考虑水平预埋，避免钢筋再次加工时弯折断裂。

（附图：

梳形板调节块）

2、梁板结合部位凿毛

由于空心板横向没有横梁连接，只靠板与板之间的预埋筋及混凝土铰缝连接，所以该部位的混凝土施工质量尤为重要，在设计图中凿毛方法为1个点/10cm2,，经项目部讨论此方法不能达到很好的结合效果，所以通过研究决定采取结合部全断面凿毛，加强混凝土结合。

原设计凿毛方法

改进后的全断面凿毛

腹板凿毛过程

采用风动凿毛锤进行凿毛可以提高工作效率，达到较好的凿毛效果。

3、钢筋骨架加工

空心板尺寸小、钢筋密集，考虑到工期及施工工艺等因素，项目部与作业队伍共同研究设计了钢筋骨架加工模架，使钢筋骨架可以在台座外加工好后再整体吊入质量台座上。

既保证了钢筋绑扎定位准确，也提高了生产效率。

腹板钢筋定位架

4、预应力钢绞线张拉

空心板设计钢绞线均位于底板位置，20m空心板共有22根钢绞线，16m空心板有16根钢绞线。

钢绞线采用整体张拉方式。

为了节约钢绞线用量，降低成本，固定横梁端直接锚固钢绞线，移动横梁端采用精轧螺纹钢配合连接器与钢绞线进行连接。

张拉设备采用DFZH201型智能张拉机，并有配套的千斤顶及压力设备。

移动横梁

精轧螺纹钢连接器

固定端钢绞线锚固

5、梁板吊装方法

原设计空心板吊装为吊装孔穿束兜板底加扁担的吊装方法，但是在实际施工中发现空心板之间只有1cm的缝隙，移梁、架梁时装卸钢丝绳困难，通过研究分析，项目部决定采用预埋吊环的方式进行梁板吊装。

20m梁板预埋φ32圆钢，16m梁板预埋φ28圆钢，分别在梁端原设计吊装孔垂直位置预埋吊环。

空心板预埋吊环

三、工艺流程

1、工艺流程原理和流程图

空心板预制采用先张法施工，根据内膜形式确定施工顺序，我标段采用泡沫内模，施工重点在于混凝土分布为浇筑时，顶板钢筋需要在放入内模后开始绑扎，对工序衔接及钢筋绑扎速度与质量有较高要求。

（后附：

工艺流程图）

工艺流程图

2、先张法空心板新技术应用

（1）钢筋骨架绑扎

在空心板施工过程中，受到梁槽、工序、质量及工期的影响，考虑采用先在模架上绑扎好钢筋骨架，再整体吊装入槽的方法。

这样即保证了钢筋骨架加工的质量、也大大加快了施工速度，方便施工操作。

根据图纸钢筋位置、结合施工顺序，首先制作好模架，在对应钢筋位置设置卡槽，绑扎时将生产好的半成品钢筋直接对应放入槽内即可，施工快捷、准确。

在模架上绑扎钢筋骨架

（2）空心板泡沫内模的应用

为了保证空心板各部位尺寸满足规范要求，同时节约临建、钢绞线及人工等费用，减少梁端二次封端的工序，项目部综合考虑后计划采用泡沫内模。

根据空心板尺寸直接从厂家定制好内模，预制空心板时带底板浇筑完成后直接放入内模，顶部使用钢筋将内模固定好，防止上浮。

加工好的泡沫内模

准备放入内模

绑扎内模固定钢筋

（3）智能张拉设备

空心板预应力施工过程中，项目部采用DFZH201型智能张拉设备，该设备可以智能控制张拉点，持荷时间，自动补压，自动泄压回程，并且可以将张拉数据直接导出做资料存档。

（初张时为单根钢绞线张拉，采用YCT25-200型千斤顶）。

正式张拉采用整体式张拉的方法，提前加工好移动张拉横梁，按钢绞线设计位置在钢板上打孔。

移动端横梁采用精轧螺纹钢配合连接器与钢绞线进行连接，这样可以大量节省钢绞线用量。

固定端钢绞线单根张拉

移动端钢绞线整体张拉

精轧螺纹钢及连接器

3、施工注意事项

（1）空心板在浇筑顶、腹板混凝土时，对泡沫内模会产生一定的压力，造成混凝土超方、顶腹板变厚超标等。

所以在内模订制时，内模各边尺寸增大1cm用来抵消泡沫内模被挤压后的影响。

（2）在制梁台座梁端位置设置防护网，防止钢绞线断裂后反弹对人员造成伤害。

防护网分为防护木板、防护钢板、钢筋网片。

张拉作业开始后直到混凝土浇筑前不得拆除防护网。

（3）预应力筋放张时的混凝土性能（强度、弹性模量等）应符合满足设计规定，设计未规定时，不得低于设计的混凝土强度等级的85%。

且混凝土龄期不小于7天，方可放张钢绞线。

放张采用千斤顶整体放张，放张速度要慢，均匀放至钢绞线松弛为止。

三、技术的先进性

1、技术领域的国内外现状

目前空心板结构在高速公路建设中逐步被箱梁、T梁取代，在县乡道路中应用还比较常见。

将泡沫内模、智能张拉以及钢筋模架绑扎这些技术应用于空心板预制施工生产中，可以在目前人工费较高的情况下，节约人工费用、减少了二次封端工序，提高生产效率，能够较好地控制空心板实体质量。

2、操作情况

在空心板预制生产的过程中，通过实践我们采用了智能张拉设备、泡沫材料内模、钢筋模架等施工工艺与措施，并达到了较好的效果，在质量控制和经济效益上都达到明显效果。

3、安全性情况

空心板预制安全控制重点主要在张拉阶段，先张法张拉由于钢绞线长、根数多，钢绞线局部会出现断裂情况，在这时候应该做好张拉作业的安全防护工作。

在持荷的8小时内，不得有人员在梁槽内进行作业。

4、经济效益分析

根据在我项目部实施的新技术与新工艺，通过实际生产比较分析，共节约混凝土26m³、钢筋1.2t、钢绞线5.5t、人工费12.4万元。

总计节约成本20万元，达到了较好的经济效果。

5、技术推广应用价值

本项目所采取智能张拉、泡沫内模、钢筋加工模架等施工工艺与技术在施工生产中得到了良好的实施，在质量控制、工期进度、经济效益三方面均达到了较好的效果，在以后类似工程生产中可以根据项目具体情况加以借鉴应用。

四、适用条件

本项目空心板预制生产中应用的新工艺、新技术可以用于类似空心板预制工程中，也可以推广至其他预应力结构生产，比如智能张拉、钢筋模架也可以用于箱梁及T梁的预制生产。