预制场专项施工方案Word下载.docx
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预制梁型
梁长(m)
梁片数
预制梁砼方量(m3)
漳龙铁路分离立交桥(左)
0~24
空心板
20
168
2371.68
24~31
小箱梁
30
28
988.22
31~53
154
2174.04
漳龙铁路分离立交桥(右)
0~25
175
2470.50
25~32
32~53
147
2075.22
泮坑大桥(左)
0~16
64
2258.24
泮坑大桥(右)
0~15
60
2117.34
合计
824
15443.46
6、梁的结构形式
20m空心板预制梁高为95cm,中梁预制宽度为159cm,边梁预制宽度为199.5cm,板顶、底板平行,单片空心板砼13.76m3~15.01m3,吊装重量35.79t~39.02t。
结构形式见下图:
30m小箱梁预制梁高为160cm,中梁预制宽度为240cm,边梁预制宽度为277.5cm。
小箱梁跨中截面处顶板厚度为18cm,底板厚度为18cm,腹板厚度为18cm,支点截面处顶板厚度为18cm,底板厚度为25cm,腹板厚度为25cm,小箱梁顶、底板平行,单片小箱梁砼34.31m3~36.23m3,吊装重量87.5t~92.4t。
各种预制梁桥跨横断面布置图:
30m空心板标准横断面
20m空心板标准横断面
二、预制场建设方案
1.预制场布置
根据梅大1标路基完成情况及本标段施工地理位置条件、材料进场、工期等特点,经过我项目部研究分析,三角分离立交桥35#桥台(K0+450)与漳龙铁路分离立交桥0#桥台(K0+689)之间的路基段适宜作为预制场。
该段路基位于G206国道以东,为填方路基。
预制场全部利用红线内区域,无需征用临时用地。
三角预制场位于K0+450~K0+689的路基,长289m,宽24.5m,占地约7080.5m2,其中K0+450~K0+500路基,作为材料堆放区、钢筋加工区及保卫棚等临建设施布置区;
K0+500~K0+608路基作为20m空心板预制施工区;
K0+608~K0+689路基作为30m小箱梁预制施工区,在梁场前期建设中不施工箱梁台座,其区域用来做空心板存梁区,可横向存板9片,重叠3层,纵向4排,总计108片;
待存梁区已存满空心板将开始架设漳龙铁路分离立交桥前9孔板片,紧接施工其铺装层,并铺设龙门吊轨道作为存梁区,并施工箱梁台座;
即K0+689~K0+869段桥面作为存梁区,长180m,宽23m,存梁总面积4140m2。
根据梁片的数量、种类和工期要求,本预制场空心板产梁区沿路线方向共布置4排台座,每排台座有5个单元,共有20个空心板台座;
小箱梁产梁区沿路线方向紧挨空心板产梁区共布置2排台座,每排台座有3个单元,共有6个小箱梁台座。
预制施工工期历时将近10个月,从2012年4月开始至2013年1月结束。
计划平均每个月完成60片空心板、18片小箱梁,按每个台座每月生产3片板或梁考虑,按施工顺序预制梁片,必须保证漳龙铁路分离立交桥小箱梁架设需求,需后期架设的小箱梁预制完后先运往存梁区。
场内计划设三台龙门吊:
一台工作小龙门吊,跨度23m,净高7m,起吊能力100KN,负责装模、吊运砼和各种施工机具;
两台运梁龙门吊,跨度23m,净高7m,起吊能力600KN;
工作龙门吊与运梁龙门吊设置同一轨道。
详见《三角预制场总体平面布置图》
梅大1标砼统一由项目部搅拌站供应,搅拌好的砼利用砼罐车运送至施工现场。
在施工现场不另设置砼搅拌站及料场等。
2、预制场施工步骤
1)路基施工。
根据路基和三角分离立交桥、漳龙铁路分离立交桥的施工图,确定预制场地面的标高,从而确定路基填筑的标高,路基填筑标高为预制场施工的起始标高。
从K0+450~K0+689段路基施工完成后方进行预制场的建设。
2)便道施工。
进入路基施工区和预制场是同一条施工便道,从G206国道到预制场施工便道长160m,其采用20cm厚C25砼硬化,下铺30cm厚片石、石渣垫层。
3)预制场地台座及场地硬化施工。
预制场内设预制台座26个(空心板台座20个,小箱梁台座6个),(详见《三角预制场总体平面布置图》)。
梁场前期建设中不施工小箱梁台座,其区域用来做空心板存梁区,待漳龙桥前9孔架设并施工其铺装层完作为后期存梁区后,开始施工小箱梁台座。
为防止台座在预制梁过程中发生不均匀沉降,施工时在台座下浇筑C25混凝土基础,结构尺寸详见《三角预制场台座基础构造图》。
台座为框架式C30钢筋混凝土现浇,为防止反复使用产生缺角、掉边现象,同时满足平整度要求,特此在混凝土上铺设3mm不锈钢板,顶面两侧布置纵向5#槽钢,槽钢与锚固钢筋焊接以定位和支撑,锚固钢筋间间距为30cm。
考虑梁板预制张拉施工后将产生一定程度的反拱,在台座两端承受的压力将较大,为此在台座两端各5米范围内还需加φ16钢筋为主筋,用一级钢筋φ10作为箍筋进行加强,其中主筋间距分上下2层,间距15cm;
箍筋间距为15cm。
底台模施工时应注意预留对拉螺杆孔用PVC管预埋@500mm及吊装时穿钢丝绳的预留槽口每个台座2孔。
底台模的每次使用,应进行打磨并涂抹脱模剂,防止吊装梁体时,由于粘结影响梁体外观。
预应力钢束张拉完成时,预制梁会产生上拱,需在台座上设置反拱度,反拱度值根据施工图按设计值成二次抛物线设置,底胎模按每5.0m为一断面,对底胎膜顶面相对标高进行检测,以验收底胎模的反预拱度是否满足设计要求,为防止装拆模时发生崩边现象,避免水浸入基础下土层,保证地基有足够的承载力,台座与台座之间浇筑8cm厚混凝土面层,同时控制横向坡度,以利排水。
由于梁板横向、纵向通过梁板斜置形成,故在台座施工时在预留槽口处采用木楔来调整梁底、板底调平块来调节桥面坡度。
4)龙门吊桁车的拼装。
预制场设龙门吊三台,包括一台100KN龙门吊和两台600KN龙门吊。
100KN龙门吊进行模板装拆、混凝土浇筑等工作,600KN龙门吊进行预制梁的起吊运送等的施工。
100KN龙门吊和600KN龙门吊的净高都为7m。
3、路基保护措施
在预制场施工过程中应保持路基及边坡的稳定性,做好排水和环保,避免侵蚀路基。
路基在梁板施工完成后应按设计及规范要求进行恢复及完成未完的工程施工项目,彻底清除预制场硬化层和砼构造物,清理后的路基压实度和高程必须满足设计要求。
4、预制场给排水系统
预制场用水通过储水池储水,然后采用Φ8cm水管供应,水管沿水沟布设埋入地下,在台座中间位置设置水龙头和喷淋接头,用作喷淋养护。
预制场纵向和横向设置一定宽度的排水沟,保证排水能力,保护地基的稳定性。
在预制场台座梁头之间设置横向排水沟,横向排水沟50cmX50cm,每组台座范围内不设排水沟,在进行砂浆硬化层施工时形成双坡往两头横向排水沟排水。
在台座区两侧设置50cmX50cm纵向排水沟,汇集横向排水沟的水之后排入蓄水池过滤净化后循环利用。
5、标识牌的设置
在进入预制场路口处设置路牌1块,场内设场地平面图、工艺流程图、质量检验标识牌、安全警示牌、安全操作规程、文明施工牌。
6、施工安排
在K0+450~K0+689段路基施工完成后,即可进行三角预制场建设,预制场建设为1个月,按每个台座每月生产3片梁考虑,26个台座生产824片梁板需10个半月完成,架设按梁片生产时间推迟半个月计算,预制场工期须在2013年1月底完成。
7、预制场建设所需材料、设备、模板数量表
(1)预制场建设材料数量表
材料名称
型号规格
单位
数量
备注
台座混凝土
C30
m3
205
基础混凝土
C25
453.6
场地硬化砼
C15
516.84
台座钢筋
Φ16
t
17.73
Φ10
7.50
P43轨道
43kg/m
m
838
不锈钢板
3mm厚
m2
910
排水沟
50*50cm
600
槽钢
5#
1160
(2)预制场及梁片安装所需设备表
标编号
设备名称
规格
数量单位
1
龙门吊机
60t
2台
跨径23m
2
10t
1台
3
轮胎运梁车
100t
4
架桥机
130t
5
张拉压浆设备
2套
6
电焊机
10台
7
手拉葫芦
1-5t
5套
8
钢筋制作设备
3套
9
插入式振动器
Φ50/30
20台
混凝土振捣
(3)模板数量表
外膜
内膜
型钢底模
箱梁模板
中、边梁各一套
空心板模板
6套
中板4套、边板2套
三、空心板施工方法
1、台座清理及模板的设计、加工
在进行空心板施工前,台座表面要洗刷清理干净,防止台座表面生锈或沾上水泥浆影响空心板的外观质量;
同时要检查台座表面的平整度。
桥梁模板采用钢模板,每5米分节,面板采用6mm钢板,纵横肋采用型钢,确保模板具有足够的强度及刚度。
空心板模板设计时,在内模顶部设施工窗口,补给底板混凝土,20米空心板设5个,两端进3米处,中间每隔3.5米设一个。
2、钢筋加工、绑扎及波纹管安装
钢筋严格按图纸给出的尺寸加工,把误差控制在规范要求以内。
波纹管和锚具安装随钢筋绑扎和模板支立进行,为了防止出现波纹管进浆或浇注时被压扁堵塞管道,采用以下措施进行处理:
尽量减少波纹管接头,采用现场加工的通长波纹管;
浇注前波纹管中先塞入一根略小于波纹管内径的塑料衬管,待梁的混凝土浇注完后,再把塑料衬管抽出以保证管道通畅。
波纹管采用钢筋井字架固定定位,安装时要精确按设计坐标放置,定位筋一般以1米设置一组,但在管道的曲线段范围(包平弯、竖弯)则以0.5米设置一组。
弯起点要平滑,连解处,用胶布缠绕,注意不能漏浆。
管道应具有足够的强度,以使其在砼的重量下能保持原有形状,且能按要求传粘结力。
之后,安装锚下螺旋筋,螺旋筋要紧贴锚板背面,保证锚板面与管道轴线垂直,波纹管尽可能处于其正中位置。
波纹管安装完毕之后必须重点检查管道的坐标位置、线性、接头与管道的变形情况与完整性。
钢筋加工及安装允许偏差
项次
检查项目
允许偏差
受力钢筋间距(mm)
两排以上排距
±
同排
梁板拱肋
10
基础、锚碇、墩台、柱
灌注桩
箍筋、横向水平钢筋、螺旋筋间距(mm)
钢筋骨架尺寸(mm)
长
宽、高或直径
弯起钢筋位置(mm)
保护层厚度(mm)
柱、梁、拱肋
基础、锚定、墩台
板
管道位置的允许偏差
检查项目
允许偏差(mm)
检查方法
坐标
板长方向
用尺量
板高方向
板宽方向
间距
3、支立模板
为保证混凝土保护层的厚度,立模前,用混凝土垫块把钢筋骨架垫起来,骨架外侧也绑上垫块。
支立模板前,提前将内模拼装好,把模板上的杂质清除干净,刷上脱模剂,待底板及腹板钢筋绑扎完毕,用吊车将拼装好的内模整体吊到位。
外模用螺栓把相邻模板连接起来,模板接缝夹2mm的橡胶条,以防漏浆。
端模立好后,重新调整锚具和端部加固钢筋。
模板安装完毕经验收合格后,方可进行下一道工序施工。
4、混凝土施工
混凝土浇注前仔细检查各种预埋件及预埋钢筋的数量、位置是否准确。
为了保证混凝土的质量,混凝土采用拌合站集中拌和,混凝土搅拌车输送,使用龙门吊进行水平分层浇注,浇筑方向从梁的一端循序进展至另一端,在将近另一端时,为避免梁端混凝土产生蜂窝等不密实现象,改从另一端向相反方向投料,在距该端4-5m处合龙。
分层下料振捣厚度不大于30cm,上下层浇筑时间相隔不超过1小时,上层混凝土必须在下层混凝土振捣密实后方能浇筑,以保证混凝土有良好的密实度。
混凝土采用附着式与插入式振捣器振捣。
为避免腹、翼板交界处因腹板混凝土沉落而造成纵向裂纹,在腹板混凝土浇完成后略停一段时间,使腹板混凝土充分沉落后再浇筑翼缘板。
5、梁体混凝土养生
梁体浇筑完成后,按规定要求进行喷淋养生,外侧采用土工布覆盖、洒水,内侧注水。
6、张拉
预应力混凝土采用龄期与强度两个指标控制,张拉时混凝土龄期不少于7天,混凝土的强度达到设计标号的90%后,方可进行预应力的张拉。
①孔道检查
张拉前进行孔道检查及时清除孔道内的杂物,对孔道堵塞的做好扩孔和通孔,为穿束作准备。
②穿钢绞线
穿束前先检查锚具和孔道,孔道内的杂质和水份用吹风机吹干净,保证孔道干净、畅通。
制好的钢绞线束检查其绑扎是否牢固,端头有无弯折现象;
钢丝束按长度和孔位编号,穿束时核对钢绞线根据孔道长度和锚固、张拉长度下料,用胶布把一端封好,便可往管道穿入,注意不要把钢绞线束位置扭乱。
③张拉机具的准备
张拉机具选用与锚具配套的千斤顶,油泵采用高压油泵。
千斤顶在使用前必须进行检查和校验。
千斤顶与压力表应配套检验,以确定张拉力与压力表读数之间的关系曲线。
张拉机具设有专人使用和管理,经常维护、定期校验。
④张拉顺序和方法
钢绞线张拉采用双控,严格按设计顺序对称张拉,张拉采用两端同时张拉的方法,张拉时两端应均速同步进行。
⑤张拉程序及张拉应力控制
张拉程序为:
0→0.1δK→0.2δK→δK张拉控制应力(含锚口摩阻损失)持荷5分钟→锚固
单根钢绞线的张拉控制理论值为:
F=0.75×
1860×
139=193.9KN。
(139为单根钢束公称面积,单位mm2)
张拉采取应力和伸长值双重控制,实际伸长值与理论伸长值之差应控制在±
6%以内,否则停止张拉,待查明原因并采取措施加以调整后,方可继续张拉,单根钢绞线的张拉控制理论值为:
(139为单根钢束公称面积,单位mm2)。
张拉前,应对锚圈口和管道摩阻进行测定,张拉时予以调整。
张拉时应使千斤顶的张拉力作用线与钢绞线的轴线重合一致。
张拉时,认真填写施工记录。
7、压浆
a、预应力钢绞线张拉后,用手提砂轮机割除多余的钢绞线,然后进行孔道压浆。
预应力筋张拉后,孔道应尽早压浆,一般不宜超过24小时
b、孔道压浆采用C50水泥浆,要求压浆饱满。
压浆用的水泥浆所选用的原材料水泥、塑化剂、膨胀剂及水泥浆的各项技术性能均须进行试验,满足施工技术规范和设计要求:
(1)、浆体的水胶比应低于本体混凝土,同时宜不大于0.4;
(2)、拌和后3h浆体泌水率不宜大于2%,最终不超过3%,泌水应在24h内重新全部被浆体吸收;
(3)、通过试验后,浆体掺入适量膨胀剂后,其自由膨胀率应小于10%;
(4)浆体稠度宜控制在14~18S之间。
C、孔道压浆采用真空压浆技术,其工作原理和施工工艺为下:
(一)、真空压浆技术是后张预应力孔道的压浆的新技术,可以很好地改善目前压浆质量不饱满、浆体有空洞的问题,可以提高预应力的腐蚀防护能力,增强结构的安全性和耐久性。
压浆工艺要求采用真空压浆技术,波纹管采用塑料波纹管。
(二)、真空压浆原理
孔道灌浆采用专用灌浆泵进行。
灌浆工艺有“一次压注法”和“二次压注法”两种,前者用于不太长的直线形孔道,后者用于对于较长或曲线形孔道。
预应力张拉完毕后的24h之内即对孔道进行灌浆。
灌浆分两次进行,每一孔道宜于两端先后各灌浆一次。
由灌浆泵在梁一端将纯水泥浆,经灌浆胶管从灌浆咀压入孔道内,灌浆的压力最少升到0.7mpa,当灌浆达到另一端饱满并排出浓浆(排气孔排出相同稠度的水泥浆)时用木塞堵孔,并稳压10s以上后,可关闭进浆管截止阀,拆卸进浆管。
对于“二次压注法”,在第一次压浆间隔不小于30~45min后,可进行第二次灌浆,拔出两端排气孔木塞,在另一端安装进浆管,并将进浆管截止阀全部打开,待排气孔流出浓浆时,再用木塞堵孔及关闭进浆管截止阀,并稳压10s以上后关闭截止阀,拆卸进浆管,完成灌浆工作。
真空压浆技术是后张预应力压浆施工的一项新技术,它的基本原理是在孔道的一端采用真空泵对预应力管道先进行抽真空,使之产生一0.1MPa左右的真空度,然后用压浆泵将搅拌好的水泥浆体从孔道的另一端压入直至充满整条孔道,并加以不大于0.7MPa的正压力。
因孔道内只有少量空气,浆体很难形成气泡;
同时,由于孔道内和压浆泵之间的正负压力差,可大大提高孔道内浆体的饱满和密实度。
不仅是“压”,而且是增加了“吸”的功能。
真空辅助压浆的关键是要保证管道及锚固体系的密封性,能保证管道内形成一定压力的负压。
灰浆搅拌机应能拌出胶状稠度的水泥浆。
水泥浆泵应可连续操作,对于纵向预应力孔道要能以0.7mPa的常压连续作业。
水泥浆泵一般为柱塞式电动灰浆泵,应完全密封,能在灌浆完成的孔道上保持压力,且装有一个喷嘴,该喷嘴关闭后,导管中无压力损失。
我们在现场还准备了1台手动灰浆泵,以解决施工时急需。
灰浆泵的压力表在使用前要校正。
灌浆作业过程中,每隔3h将所有设备用清水清洗一次,每天用完后也要清洗。
(三)、真空压浆工艺特性及要求
1)、减少孔道中阻力,加速了浆液的流动,形成一个连续且迅速的过程,缩短了灌浆时间,提高了生产工效;
2)、强化了浆液的惯性流动与冲击及对孔道的充盈。
在真空状态下,孔道内的空气、水份以及混在水泥浆中的气泡被消除,减少孔隙、泌水现象,确保了孔道灌注的密实性和浆体的强度,以及预防和克服对预应力筋的腐蚀,从而最大限度地提高了结构的耐久性和安全性;
3)、封锚与压浆可分开进行,也可一次完成,保证了结构的整体性和美观。
4)、对孔道密封及预应力体系的锚固效率及安全性能提出了更高要求。
灌浆过程中因孔道具有良好的密封性,使浆液充满整个孔道的要求得到保证。
5)、对水泥浆液的配合比提出更高要求。
6)、作为一个单项系统工程,在工序安排上,要从预应力孔道布置开始实施配套;
作为一项操作性很强的项目,又要求操作人员工作流程清晰,技术全面,配合协调好。
7)、对工艺及设备要求高。
水泥浆的配比、外加剂型号及用量、水泥浆的温度、孔道密封度等都将影响灌浆质量。
8)、使用压力水冲洗过管道后,应及时使用高压风将孔道内的水分吹干净。
(四)、施工注意事项
为确保压浆的安全及质量,我们采取了以下措施:
1)、真空泵端设在高端,压浆端设在底端,因高差3米引起的浆液静力压强为0.06-0.07Mpa,而柱塞式灌浆机的设备能力为0.8-1.0Mpa,那末对因高差造成的影响基本可忽略,却有利于压浆质量的保证。
2)、管道密封及封锚
封锚做法:
张拉完毕,将多余钢绞线切割,锚具端部留有3公分左右长度,用湿润水泥团封堵,为确保水泥团不掉落及养护期间不开裂,在水泥封锚作出后,又用双层塑料薄膜密封并绑扎固定在锚具上。
对于其他可能漏气的连接点,采用玻璃胶及密封生料带进行密封,从而保证了管道的密封。
封锚提前二天进行,在压浆之前进行检查,对有漏气的情况,再行用玻璃胶处理,以确保孔道密封。
为进一步验证孔道的密封和通畅情况,我们在抽取真空达到要求后,将进浆端球阀少许开启,则可听到气流的尖锐啸声,同时真空表读数下降。
3)、工作水的循环:
因真空泵工作用水不方便,我们准备了一个2立方米的水箱,与真空泵形成循环,从而节约了用水。
4)、施工时间:
考虑浆体的稳定及对压浆的影响,我们将压浆时间安排在夜间进行。
5)、浆体配比及指标,拌浆的连贯性:
管道较长,且不能实现灌浆接力的情况,为减小孔道对浆体的阻力,我们修正了配比如下:
水泥:
水:
高效减水剂=1:
0.38:
0.4%,使浆体流动度控制在22±
2S,其他指标满足规范要求。
为保证灌浆的连续性,根据和考虑储备,每拌和好0.5立方米后,才予以连续灌浆。
6)、工艺流程:
(1)、检查设备连接及电源、水管路、材料准备到位情况,施工平台等措施,检查封锚及孔道密封工作,高压水洗孔并用高压风将孔内积水吹干。
(2)、每压浆二至三孔作为一组,每一组在灌浆之前先用水灰比0.45的稀浆压入孔道少许润滑孔道,以减小孔道对浆液的阻力。
(3)、两端抽真空管及灌浆管安装完毕后,关闭进浆管球阀,开启真空泵。
真空泵工作一分钟后压力稳定在-0.06Mpa至-0.10Mpa,继续稳压1分钟后,开启进浆管球阀并同时压浆。
(4)、压浆:
对于圆管,从开始灌浆至出浆口真空泵透明喉管冒浆历时5分钟零10秒左右,各管道比较一致;
对于扁管,灌浆历时2分钟30秒左右,各管道也比较一致。
(5)、补压及稳压:
真空泵、灌浆机停机,将抽真空连接管卸下,将出浆端球阀关闭,用预先准备的4磅铁锤将出浆端封锚水泥敲散,露出钢绞线间隙。
再用灌浆机正常补压稳压。
此时,从钢绞线缝隙中会被逼出水泥浆,再持续补压稳压过程中,水泥浆由浓变稀,由稀变清,由流量大至滴出清水,此时灌浆及压力表稳定在0.8-1.0Mpa。
补压稳压结束,关闭球阀(这里需要说明