先张法空心板梁预应力施工方案.docx

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先张法空心板梁预应力施工方案

空心板梁预制施工方案

一、工程概况

*************高速公路分离式立交桥桥跨布置为8+2×20+8m。

全桥共56片空心板梁，8m跨和20m跨空心板梁的截面形式一样，板高均为95cm，其中8m跨预制空心板梁为普通钢筋砼，共28片；20m跨预制空心板梁采用先张法预应力砼，共28片。

单片板梁的工程数量如下表：

空心板梁

钢筋数量

（㎏）

砼数量

（m3）

钢绞线

（㎏）

单片板梁

重量（t）

8m

边梁

1213.4

5.49

0

14.9

中梁

1108.3

4.81

0

13.1

20m

边梁

1987.9

13.04

496.2

35.1

中梁

1649.3

11.26

425.3

30.2

二、预制场建设

预制场设在4#桥台后方100m已建设的连接线道路右侧空地上，场地面积为100m×20m，满足板梁预制和存梁的需要。

场内设有先张法预应力槽式台座2道，每道台座拟预制4片20米空心板梁；台座两侧设有轨道和龙门吊一套。

场内还设有钢筋存放场和钢筋加工车间一个，临时行车便道两条及临时排水沟若干，场外设有工棚保卫亭等配套设施，施工用的水电、临时道路已经完善。

具体平面布置详见附图：

预制场平面布置示意图。

1、台座设计及施工

张拉台座的设计根据施工工期的要求，着重考虑“安全、经济、方便”等因素，张拉台座按槽式传力梁张拉台座设计。

（1）、传力梁

边传力梁和中传力梁均设计为钢筋砼结构，横断面形式为400mm×600mm，配筋采用10φ16，见下图：

传力梁每隔8米设一中间横系梁，截面形式为200mm×200mm。

（2）、台座施工

台座施工时，先浇铺底10cmC20砼，立台座两侧的角钢，再浇注6cm的C30砼，角钢不间断。

传力梁与横系梁一起浇注，钢筋不间断，基底做10cm砂砾石垫层处理，襟边宽10cm。

（3）、传力梁验算

a、计算承载力

边传力梁和中传力梁受到钢横梁传过来的压力，所以传力梁承受压力，该构件可以简化为受集中荷载的受压构件。

中板有18根钢绞线，边板有21根钢绞线，每根钢绞线的张拉力为196kN，计算时取最大值，即21根钢绞线的张拉力，安全系数取1.03：

传力梁的长细比

查表得稳定系数

则计算承载力

b．允许承载力

传力梁采用C30钢筋砼结构，C30砼轴心抗压强度

，Ⅱ级钢筋的设计强度

，

，

，

c．由a、b计算结果可以看出：

。

所以，传力梁的受力满足要求。

d．配筋率

配筋率

故，传力梁配筋设计符合要求。

2、模板制作

板梁外模和封头模板采用δ=3㎜钢板加肋板分段加工拼装而成，每节长度5m，心模采用橡胶气囊，模板加工均委托有相应资质的专业生产厂家按设计图纸中板梁结构几何尺寸进行加工制作。

模板制作完成后，运输至预制场进行实地拼装，调整加固后对各部位尺寸进行检验，验收合格后才能使用。

若发现偏差，即现场进行改装和校正，直至合格为止。

三、板梁施工方案

1、准备工作

施工前一个月应对使用的砼、钢筋、钢绞线等原材料及钢筋焊接工艺进行抽样、制件，试验检测合格后方能使用。

张拉用的千斤顶、油泵、压力表等设备在使用前要检查其是否完好，确保各项性能工作正常。

千斤顶、压力表还需经过质检部门检验标定后才能使用。

2、钢绞线的下料、编束

  钢绞线下料前先将钢绞线卷放在自制的放线架中，再将铁皮剪断，然后人抓住钢绞线一端，将钢绞线缓缓拉开（注意不使钢绞线产生有害变形，对有害变形的部分必须除掉），钢绞线下料用砂轮切割机切断，严禁用电焊枪烧切，下料时注意预留工作长度。

钢绞线用砂轮切割切断后整理成束，根与根之间不得相扭，按编号分类堆放，并挂牌标出长度及设计编号，按编号分类堆放，钢束堆放时要防止弯折并且防雨措施。

施工时，预应力筋有效长度范围以外的部分采用硬塑料管套住，进行失效处理。

3、预应力筋张拉

（1）、张拉前的准备工作

先张采用一端张拉，另一端在张拉前要设置好固定装置或安放好预应力筋的放松装置。

张拉前，应先安装定位板，检查定位板的力筋孔位置和孔径大小是否符合设计要求，然后将定位板固定在横梁上。

在检查预应力筋数量、位置、张拉设备和锚具后，方可进行张拉。

（2）、张拉程序

张拉程序：

0—0.1δk—0.2δk—δk（持荷2分钟）—锚固。

（3）、张拉控制数据计算

预应力钢绞线采用Øs15.2㎜高强低松弛钢铰线，公称直径φj=15.24mm，公称面积Ag=140mm2，标准强度fpk=1860MPa，抗拉设计强度fpd=1260MPa，张拉控制应力σcon=1395MPa，弹性模量Ep=1.95×105MPa。

钢绞线张拉采用双控，以张拉力控制，用伸长量校核。

a、张拉力计算

单根钢绞线张拉力P=σcon×Ag=195.3KN

b、理论伸长值的计算

      △ L=P·L/（Ap·Ep）

式中：

△L——钢绞线的理论伸长值

P——预应力筋的平均张拉力

L——钢绞线的长度

Ap——预应力筋的截面面积

Ep——钢绞线的弹性模量

     c、实际伸长值的量测及计算方法

    先将钢绞线都调整到初应力0.1δK,再开始整体张拉和计测伸长量,最后再加上初应力时的推算伸长值。

即：

         △L=△L1+△L2

    △L2——张拉至0.20δk时的推算伸长值，按理论伸长值的20%。

    △L1——为0.20δk至δk时的实测伸长值。

   d、伸长值控制

    钢绞线调整到初应力后，对张拉端的钢绞线和固定端的砂箱活塞长度进行标定记录，在测量各级钢绞线伸长值时要扣除砂箱活塞的回缩量，以保证伸长值准确无误。

    钢绞线张拉时的控制应力，应以伸长值进行校核，实测伸长值与理论伸长值误差控制在±6%之内，若超出此范围应停止张拉，待查明原因，纠正后方可继续张拉。

（4）、张拉操作        

a、调整预应力筋长度

采用螺丝杆锚具，拧动端头螺帽，调整预应力筋长度，使每根预应力筋受力均匀。

b、初始张拉

一般施加10%的张拉应力，将预应力筋拉直，锚固端和连接器处拉紧，在预应力筋上选定适当的位置刻画标记，作为测量延伸量的基点。

c、正式张拉

一端固定，一端整体张拉。

千斤顶必须同步顶进，保持横梁平行移动，预应力筋均匀受力，分级加载拉至张拉应力。

d、持荷

按设计要求预应力筋采用高强低松弛钢铰线张拉达到控制应力后持荷2min，使预应力筋完成部分徐舒，完成量约为全部量的20%-25%，以减少钢绞线锚固后的应力损失。

e、锚固

补足或放松预应力筋的拉力至控制应力。

测量、记录预应力筋的延伸量，并核对实测值与理论计算值，其误差应在±6%范围内，如不符合规定，则应找出原因及时处理。

张拉满足要求后，锚固预应力筋，千斤顶回油至零。

4、钢筋加工及安装

钢筋下料、弯制加工在加工棚统一完成，预制台座上绑扎成型，为增加钢筋骨架整体性，绑扎牢固，增加点焊数量，并确保钢筋保护层厚度。

混凝土浇注前检查各种预埋件的数量及位置是否准确。

钢筋下料加工时，弯制尺寸和各项技术指标必须符合施工规范要求。

５、模板安装

模板采用特制钢模，立模前对梁体钢筋进行自检和监理工程师检查，检验合格后方可立模，模板采用龙门吊配合人工分节拼装，拼装接缝加塞海绵条止浆带，以防漏浆。

安装模板时严格控制各部位尺寸，并采取可靠的加固措施，侧模顶与底模每2m设一道拉杆，侧模与侧模间用螺杆连接，确保在浇筑混凝土和振捣过程中不变形，不移位。

待板底混凝土浇筑完后，安装充气橡胶芯模，绑扎上部未绑扎钢筋，再继续进行混凝土浇筑作业。

浇筑混凝土时采取严格防护措施，防止芯膜的上浮或下沉，保证各部分结构尺寸的准确性。

6、混凝土浇筑

混凝土浇筑前要检查模板安装尺寸、接缝、拉杆螺栓、模板拼接螺栓，确保模板安装尺寸准确，支立牢固，并报监理工程师检验合格后方可进行混凝土浇筑。

砼采用商品砼，用砼运输车将砼运至预制场后，浇筑前必须作坍落度试验，坍落度控制在5～7cm，保证砼具有良好的和易性，并严格控制水灰比，同时抽样制作不少于4组抗压试块，其中1组放在梁体旁边与板梁同条件养护。

砼运至预制场后卸入圆型料斗，通过龙门吊吊起料斗人工配合入模。

混凝土用插入式振捣棒振捣。

振捣范围和时间要适度。

保证芯模下混凝土密实，振捣标准为混凝土不再下沉，无气泡上升，表面平坦并有薄层水泥浆出现。

混凝土灌注采用先灌注底板，等芯模安放完毕后，再浇筑腹板和顶板混凝土，浇筑时要防止芯模漏气。

混凝土浇注过程中随时检查模板加固情况，漏浆处及时堵塞。

砼浇筑完后及时整平收浆，终凝前将梁顶面拉毛，以利桥面铺装层与梁体结合。

7、充气橡胶芯模的安放和抽取

为了防止芯模在浇筑混凝土时发生偏移和上浮，在原设计的基础上，增加芯模限位钢筋。

芯模抽取的早晚，影响着空心板成形：

抽取过早，混凝土下沉坍落，使空心板形成裂缝，甚至空洞。

过晚，混凝土凝固，造成芯模与混凝土粘结，很难拔出，抽取时间随天气气温而变化，一般在混凝土浇筑3～12个h，强度达到4～8MPa时，可拔出胶囊。

              充气胶囊抽拔时间表

环境温度（°C）混凝土浇筑完成时间（h）

>+303

+20～+303～5

>+10～+205～8

<+108～12

8、养护、拆模

混凝土养护采用常规洒水养护。

混凝土浇筑完毕终凝后，采用塑料管直接往混凝土表面洒水。

拆模后用塑料薄膜包裹梁体，压好四周，进行养护，并往塑料薄膜内浇水。

养护时间一般不少于10天。

9、预应力筋放张

当混凝土达到设计规定的放张强度之后，即混凝土强度达设计强度的90%时，可在台座上放松受拉预应力筋，对预制梁施加预应力。

放张采用砂箱法，放松的装置设在预应力筋和拉前放置在非张拉端。

放张时打开出砂口，让砂慢慢流出，活塞缩回，放砂速度均匀一致，分四次完成，每次间隔20min。

砂箱放松后，采用手持砂轮机切割，切割时从放张端开始，分根交错，逐次切向另一端。

切割后的外露端头应用砂浆封闭或涂刷防蚀材料，防止生锈。

10、移板、存梁

标注生产日期、板号。

吊装前应对吊装队伍进行施工技术交底和安全技术交底，并对龙门吊进行调试试运行，检查行走系统、制动系统、起重系统等每个部位，确保各项性能完好。

龙门吊吊起空心板，龙门吊天车横移行走，移板至存梁场存放。

梁体堆放时在空心板两端设置支点，不得使上下面倒置，吊装时严禁利用锚栓孔捆绑吊装，同时采取可靠措施，不使梁产生负弯矩而起破坏作用。

梁体存放时间不大于60天，预防起拱值过大。

四、安全保障措施：

（1）所有参与吊装作业人员，正式施工前均经过安全学习教育，接受施工技术和安全技术交底，对于施工过程关键工序和重点部位的技术和安全要求及安全注意事项进行详细交底，并履行交底签字手续。

（2）建立健全安全检查制度，安全员和巡防员每天安全检查要有记录，对存在安全隐患和问题要及时落实人员整改，做到有检查、有记录、有措施、有整改、见效果。

对于检查出来的问题，做好检查记录的同时，定出整改方案和实施措施，落实到个人并限时整改完成，达到安全效果。

整改完成后需经过复查验收，合格后签认整改验收意见单，并归档保存。

（3）作业人员不得穿凉鞋、拖鞋施工，进入工地时一律戴好安全帽扣好帽绳，高空作业人员必须配系安全带。

对于高危环境，如没有安全防护措施、没有配备安全防护用品、不具备安全作业条件的，不得进行作业。

（4）施工机具设备如断筋机、弯筋机、电刨、焊机、氧割等，必须保证其的完好性，安全保护盖、开关控制器等必须完善和规范安装，不得使用其他代替品。

施工前要经过检查确认上述机具设备具备安全使用条件后方可使用。

氧气、乙炔在使用过程，两者必须直立放稳，且两者保证3m以上距离，不得平排放置，不得倒地。

焊机的电源线、焊把线、地线要保持一定距离，不得相互交叉和搭挂。

（5）张拉时，严禁非工作人员进场，操作人员不得站在张拉千斤顶后，以防飞锚，断丝伤人，高压油管拉头要紧密，并随时检查，以防喷油伤人。

（6）如遇雨天或雷雨大风天气，禁止施工作业。

（7）龙门吊拼装完成，须在场内进行试吊作业，检查在承受同等荷载的情况下，其整体稳定性、各构件连接紧固情况、行走系统、控制系统的安全性能等，确保其安全性能满足吊装要求后才能正式使用。

（8）龙门吊使用时配备专人统一指挥，专人专岗，指挥员由吊装经验丰富的人员担当。

电控操纵员事前经过培训和实践练习，熟悉掌握操作方法和技能后才能上岗作业。

（9）起重卷扬机、钢丝绳、平车、电动葫芦、滑轮组、吊具等重要部件，在使用前要经过细致的检查和保养，确保其的完好性和安全性，做到万无一失。

（10）梁体起吊、下落和移动过程，龙门吊下方及周边10m范围内除操作人员外不得站立其他人员。

当梁体下落至地面标高以上50㎝时，作业人员方可靠近作业。

（11）施工现场的电线、电缆架设不得贴地，应架空设置，横穿轨道时应从下方穿越，并确保吊装过程不被挂断、扎坏或踢动。

电线架设遵循“三相五线”制来布设，必须设置有零、地两线。

电箱安全保护按用电安全要求执行“一机一电一闸”制，漏电断路器的选用要经过计算来确定，确保动作电流和不动作电流及分断时间相匹配，不可随意选用。

（12）吊装过程，如发现安全隐患或出现安全隐患苗头，应立即停止作业，并及时向指挥人员和施工负责人汇报，采取有效措施，妥善处理。

待问题完全处理妥当消除隐患后，才能继续施工。

（13）模板安装与拆除、钢筋加工与安装、板梁横移的安全措施遵循本施工方案中所阐述的具体要求进行控制，确保施工安全。

*****高速公路

分离式立交桥项目经理部

2009年7月26日

高速公路分离式立交桥工程

空心板梁预制施工方案

编制：

复核：

审批：

*****************高速公路

分离式立交桥项目经理部

2009年7月26日