预应力混凝土预制箱梁作业指导书secretWord文档格式.docx

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条款

修改内容

修改单号

批准人

修改人

预应力混凝土预制箱梁作业指导书

一、编制目的

本标段承担着600多片预制箱梁的施工任务,为了实现预制箱梁的标准化管理,标准化作业,不断优化施工工艺,提高产品质量,最终实现产品标准化,特编制本作业指导书。

二、编制依据

1、沪宁城际铁路工程站前XX标施工图纸及设计文件;

2、客运专线铁路桥涵工程施工技术指南(TZ213-2005);

3、客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准;

4、铁路混凝土工程施工技术指南(TZ210-2005);

5、铁路混凝土工程施工质量验收补充标准。

三、适用范围

本作业指导书适用于本标段内24m、32m箱梁预制施工。

四、设计概况

沪宁铁路双线箱梁是单箱双室整孔式箱梁。

该箱梁锚固体系采用OVM及与其配套的支承垫板、弹簧圈等;

梁体混凝土强度等级C50,弹性模量35.5Gpa;

预应力筋采用标准强度级别为1860Mpa,弹性模量195Gpa,公称直径为15.2mm高强度低松弛钢绞线。

梁长24.6m和32.6m两种,跨度为23.6m和31.6m,梁高2.3m,顶板宽11.6m,底板宽6m,每孔箱梁有预应力孔道25孔,每孔含12束或9束钢绞线,每束钢绞线由7根φ5mm的钢丝组成。

五、后张法预应力混凝土预制箱梁施工工艺及方法

1、后张法预应力混凝土箱梁施工工艺流程图

2、钢筋成型及绑扎

(1)钢筋成型

①所有钢材必须经进场检验合格后方可使用。

②φ8圆盘条用卷扬机冷拉调直,Ⅰ级钢筋冷拉伸长率≤2%,采用全自动定长下料机下料,下料长度误差不大于钢筋直径,且不大于10mm。

③螺纹钢筋采用双面搭接焊焊接,在同条件下(指钢筋生产厂、批号、级别、直径、焊工、焊接工艺和焊机等均相同)完成并经外观检查合格的焊接接头,以200个作为一批(不足200个,也按一批计),从中切取6个试件,3个做抗拉试验,3个做冷弯试验,进行质量检验,检查满足JGJ18有关规定后方能使用。

④焊接外观质量要求

A、钢筋表面不应有明显的烧伤或裂纹。

B、接头弯折的角度不得大于4°

C、接头处的轴线偏移不得大于钢筋直径的0.1倍且不大于2mm。

D、Ⅱ级钢筋采用长线冷拉调直,以伸长率控制,冷拉伸长率≤1%;

冷拉调直后的钢筋不得有死弯,用1米钢尺靠量检查,弯曲矢高应小于或等于4mm。

E、钢筋成型必须按图施工,成型后分类存放整齐,防止受潮锈蚀或沾油污,实施挂牌管理。

F、钢筋成型质量要求:

标准弯钩的内径大于或等于2.5d。

标准弯钩端头直段长度大于或等于3d。

成型后长向尺寸误差±

5mm。

成型U型钢筋内皮距离尺寸误差±

3mm。

成型箍筋及外形复杂的钢筋偏离大样尺寸误差±

2mm。

成型钢筋在同一平面上的偏差小于或等于5mm(翘角高度)。

(2)钢筋绑扎

①为了保证尺寸精度,加快绑扎速度,钢筋绑扎在专门制作钢筋绑扎台座上成型,底腹板和顶板钢筋分别整体制作。

顶板钢筋制作完成后按图纸设计要求绑扎防撞墙、电缆槽竖墙、接触网支柱基础等预埋钢筋。

②使用塑料垫块控制混凝土保护层厚度,要求塑料垫块抗压强度不低于梁身混凝土强度,垫块要分布均匀,按品字形布置,间距为40~80cm。

③支座板的制作及安装,要严格控制支座钢面板平整度及几何尺寸,每米不平整度≤1mm,边长允许误差(-3,0)mm,支座钢板按设计位置安装在制梁台座上,且四个支座板相对高差不大于2mm。

④主体钢筋绑扎完成后,经检查合格用专用吊架吊装钢筋骨架至制梁台座上,绑扎要求具体见下表:

项目

要求

桥面主筋间距与设计位置偏差

≤15mm

底板主筋间距与设计位置偏差

≤8mm

箍筋间距偏差

腹板箍筋的不垂直度(偏离垂直位置)

混凝土保护层厚度与设计值偏差

+5mm,0

其它钢筋偏移设计位置

±

20mm

3、模板安装与拆卸

(1)内模安装与拆卸

①内模的组成

箱梁生产中,内模的安装与拆卸是关键工艺之一。

经过对国内外内模的比选与分析,采用移动液压小车与整体全液压控制缩放的内模配套使用的方式。

内模板由固定模板、变截面二级动模板、等截面二级动模板、等截面动模板、模板支架、轨道梁、螺旋撑杆、液压系统等组成。

②内模的操作基本原理

内模模板两侧安装动力源及控制模板的油缸,控制模板的升降、

收缩、张开及模板支架滚轮的收缩。

安装在轨道梁上的两个油泵控制2个油缸,用来控制轨道梁拖行滚轮的升降,同时配合手动丝杆调节定位。

内模的操作基本原理见“箱梁液压内模操作示意图”。

箱梁液压内模操作示意图

③内模安装工艺

A、内模安装工艺流程见“内模安装工艺流程图”。

内模安装工艺流程图

B、内模安装过程

内模在生产台座外存放的轨道必须固定并找平,以确保内侧模打开时的尺寸。

检查内模的油缸及电路,发现油缸漏油或电路线有问题,应立刻更换并维修,以免打开内模时不均匀伸缩造成内模扭曲变形。

开启油泵,顶伸内侧顶模至设计位置,并用检查尺进行检查。

开启油泵,顶伸内侧侧模至设计位置,检查内侧模尺寸及接缝处是否密贴。

如果发现有变形的地方,立刻回油并维修。

内侧模打开后,清除模型外侧的混凝土浮渣和杂物,在模型接缝处涂抹玻璃胶,涂抹的玻璃胶高度不超过模型外侧高度,然后均匀的涂抹混凝土脱模剂。

安装轨道排架至已绑扎钢筋的生产台位上,找平、顺直、固定轨道排架,并检查轨道与外侧模型的相对距离,误差控制在±

1mm内。

吊装已打开的内侧模型至生产台座的轨道上。

吊装过程中,严防内模碰撞钢筋骨架,并平稳落至轨道上。

用水准仪、水平尺和其它测量工具检查内侧模型的相对尺寸,然后使用移动小车上的下伸螺杆调节内模高度,使内模达到产品设计尺寸。

安装端模。

端模必须与外侧模型、内侧模型、底模用高强螺栓进行连接,以确保梁体外观尺寸得到基本的保证。

④内模拆卸工艺

内模拆卸工艺流程详见“内模拆卸流程图”。

(2)外模安装

①外模的组成

外模由外模板、骨架、可调式撑杆、底部连接螺栓等组成。

外侧模分3节制造,运到工地试拼合格后再焊接成整体。

外模与底模间设橡胶条以防漏浆。

(3)模型安装尺寸要求

模型安装尺寸允许误差表

模板总长

10mm

底模板宽

+5mm、0

底模板中心线与理论位置偏差

≤2mm

桥面板与底模板中心线偏离设计位置

≤10mm

腹板中心在平面上与设计位置偏差

横隔板与底模板中心位置偏差

≤5mm

模板倾斜度偏差

≤3‰

底模不平整度

≤2mm/m

高度差

5mm

桥面宽

11

腹板厚度

+10mm、0

12

底板厚度

13

顶板厚度

14

横隔板厚度

+5mm、-5mm

4、梁体混凝土的泵送及灌注

(1)混凝土灌注设备的配置

为满足6小时内完成一榀箱梁的灌注,采用输送泵输送、布料机布料:

沿底模两侧布置两台混凝土布料机(注意:

模型在布料机的旋转半径范围内),每一台布料机配置三台混凝土输送车,每台输送泵车送能力不小于20m3/h。

(2)混凝土灌注工艺

①采用从两端往中间、斜向分段(斜度不大于30°

)、水平分层,两侧对称、连续灌注、一次成型的方法灌注混凝土,分层厚度不超过30cm。

②灌注底板混凝土时,工人进入腹腔内,用插入式震动棒振捣混凝土,两侧腹板混凝土靠振力、自重流入底板。

底板混凝土丧失一定流动性后,开始对底板混凝土进行第一次找平,超高部分混凝土人工铲除,不足部分补足后再次找平,注意保证底板混凝土保护层厚度。

底板灌注完后立即灌注上部腹板混凝土,腹板混凝土振捣以高频附着式震动器为主、插入式震动棒为辅。

两台布料机同步灌注腹板混凝土时,一定要严格分层,上下层混凝土间歇时间不超过下层混凝土初凝时间。

顶板混凝土振捣采用插入式震动棒,振捣时间应保证混凝土有足够的密实度,以混凝土不再下沉,不出现气泡及表面泛浆发亮为适度,保证箱梁的外光内实。

③混凝土灌注过程中,随机取样制作混凝土试件,每榀梁试件不得少于12组(弹性模量试件2组,强度试件10组)。

(3)混凝土灌注注意事项

①灌注梁体混凝土时,布料机的出料口与箱梁顶板间距不超过2m,以免混凝土离析。

②禁止管道口直接对着腹板倾倒混凝土,以免混凝土的下冲导致波纹管偏位。

③在顶板混凝土灌注后对桥面进行压面,要求坡度顺直,表面光洁平整,平整度控制在3mm/m以内。

④用插入式振捣棒时,严禁碰撞模板,垂直插入振捣棒,不得平拉。

⑤操作插入式振动棒时,要快插慢拔,严格控制布振间距及振动时间。

⑥泵送时输送管路的起始水平段长度不应小于15m,除出口处采用软管外,输送管路其它部分不得采用软管或锥形管。

输送管路应固定牢固,且不得与模板或钢筋直接接触。

⑦泵送过程中,混凝土拌合物始终连续输送。

⑧高温或低温环境下输送管路采用保温材料覆盖。

⑨随时检测、控制混凝土坍落度,要求坍落度45min损失不超过10%。

⑩灌注混凝土过程中,如发现漏浆现象,立即处理。

5、梁体混凝土养护

箱梁的预制属大体积混凝土施工,早期的蒸汽养护对于梁体混凝土质量起着至关重要的作用。

施工中严格控制升、降温速度及恒温温度,以免梁体内外温差过大或恒温温度过高而导致梁体出现裂纹现象。

施工中采用自制的全自动温控养生系统来实现箱梁的自动养护。

(1)全自动温控养生系统的组成

全自动温控养生系统由电气控制系统、养生棚、管道、测温点及锅炉等组成。

①管道

养生过程中采用通入蒸汽实现升温过程,通入压缩空气实现降温过程,同时为了保证养生棚内一定的湿度还需要通入气化水。

各主管道绕梁体环形布置,三种管道的主管道各自独立,支管道布置在养生棚及内、外模上。

养生棚内侧纵向铺设5根6m长的支管道,每隔500mm设一喷气嘴,方向斜朝下,外侧模上端与养生棚内侧管道斜对应位置铺设6m长的支管道,每隔500mm设一喷气嘴,方向斜朝上,使用时在局部形成小循环。

养生棚顶部上方连续布置6条10m支管道,每隔1000mm设一水平喷气嘴;

底模下方布置两条34m支管道,有序排列喷气嘴;

在内模上铺设两条34m支管道,有序排列喷气嘴,使模内形成气体循环。

所有蒸汽管的架设均避免蒸汽直接喷射到混凝土梁体。

②测温点

将热电偶悬挂在内外钢模的支架上;

梁面部分直接将热电偶布置在梁面上。

总共设18个测温组,每侧外模各5组,梁面6组,内模2组,每组测温布置三个热电偶,共54个测温点。

应用过程中取每组的平均

值为测量温度。

一组测温点将控制一组阀。

③养生棚

养生棚设计为可移动的整体式结构,养生棚必须具备耐热性、密封性及气体循环良好的特性。

钢结构支架外覆盖隔热帆布,中间填充保温材料,两帆布的交接处均重叠50cm以上,以确保养生棚的保温效果和密闭性能。

养生棚的两端开设通风口,在降温时使用。

④电气控制系统

电气控制系统以可编程控制器为控制核心,温湿度采集模块采集的数据作为控制依据,各电磁阀为控制手段,上位机作为数据管理和显示中心。

程序设计中充分考虑各部分的温差控制。

其原理见“电气控制系统原理图”。

电气控制系统原理图

(2)梁体混凝土养护技术要求及全自动温控养生系统操作过程

①蒸汽养护的技术要求:

蒸汽养护分为静停、升温、恒温、降温四个阶段,其过程见“蒸汽养护示意图”。

静停时棚内温度不低于5℃;

静停4~6小时开始升温,升温速度不大于10℃/h,恒温时梁体芯部混凝土温度不

应超过60℃,恒温时间应根据箱梁脱模强度要求、混凝土配合比情况以及环境条件等试验确定,降温速度不大于10℃/h。

蒸汽养护示意图

②用两台4t燃油锅炉保证蒸汽供应,采用自制屏蔽式全自动养护罩,通过计算机自动控制养护温度,确保多点测温、多点升温、多点降温,具体操作过程如下:

a在养护罩及内模中设置蒸汽管道,设定养护罩及内模中恒温温度定格在45±

3℃,通过两端供汽,调节管道中的供汽量,保证养护罩内温度的均匀性,采用风冷方式控制降温,利用热电偶、温度控制仪、计算机等设备自动控制养护温度及升、降温速度,在养护人员的严密监控下实现自动化蒸汽养护。

b梁体混凝土灌注完成后,安装全自动养护罩,将梁体与模型置于密闭的养护罩内,在养护罩的不同位置安装温度测量点54个。

c通过调节供汽量及风冷等措施,保证梁体芯部混凝土温度与表面温度之差、表层与环境温度之差及箱梁腹板内外侧温度之差不超过15℃时,方可拆除撤除屏蔽式养护罩。

③气温急剧变化或干燥(湿度<

20%)大风天气不宜拆模。

当环境温度低于0℃时,蒸汽养护至混凝土达到脱模强度后,待混凝土冷却至5℃以下才可拆除模型。

④拆外模后,立即进入自然养护。

在炎热和大风干燥季节,拆模后梁体表面立即喷涂养护剂并覆盖梁体。

⑤自然养护时,梁体表面采用棚布覆盖,并在其上覆盖塑料薄膜,梁体洒水次数以能保持混凝土表面充分潮湿为度。

在任何养护阶段,混凝土表面与养护水之间的温差不得大于15℃,当环境相对湿度小于60%,自然养护不少于28天;

相对湿度60%以上时,自然养护不少于14天。

⑥当环境温度低于5℃时,箱梁表面喷涂养护剂,采取保温措施,禁止对混凝土洒水。

6、预应力施工

预应力张拉工艺见《箱梁张拉施工作业指导书》

7、压浆

压浆工艺见《箱梁压浆施工作业指导书》

8、预应力筋锚穴封端

(1)封端混凝土采用无收缩混凝土,抗压强度不低于设计强度要求。

(2)封端前对锚板与锚垫板之间的交接缝用聚氨酯防水涂料进行防水处理,清理接合面上的油污和混凝土浮砟。

(3)封端混凝土养护后,采用聚氨酯防水涂料对新老混凝土交接缝进行防水处理。

(4)封端混凝土养护采用自然养护,规定同梁体混凝土养护。

(5)试件制作

每榀梁制作封端混凝土试件四组,其中2组标准养护用于评定混凝土28天强度,其余2组为施工控制试件,随梁养护。

六、场内移梁、存梁施工工艺

1、箱梁在预制场内的存放及运输

预应力混凝土箱梁完成初张拉后,即可以在场内进行移运作业,

以便台座周转。

箱梁横移采用一台900t提梁机移运方案。

箱梁初张拉完成后,900t提梁机就位并放下起吊缆绳(高强度并串联),起重螺杆通过预留孔道,安装螺母(螺母安装以外露3扣为标准),开始起吊箱梁。

当箱梁移到指定存梁台位缓慢落梁下,完成整个箱梁的移运工作。

再次移动箱梁时,重复以上的工作。

2、运输箱梁注意事项

①预制梁在制梁场内运输、存梁时的梁端容许悬出长度,吊装孔位置符合设计要求。

②预制梁起吊前应对吊装孔的连接件进行细致的检查,保证各处连接牢固。

起吊应缓慢、平稳的进行,基本保持顶面水平,避免梁体晃动。

③存梁台位应具有足够的强度和刚度,并配有相应的排水设施,存梁支点距梁端的距离符合设计要求,各支点高差满足设计要求。

为防止存放时,存梁基础不均匀沉降造成梁体扭曲,在每个支点处放置串联千斤顶和6cm厚橡胶垫板,以保证每支点实际反力与四个支点的反力平均值相差不超过±

10%或四个支点不平整量不大于2mm。

七、施工注意事项

制梁的模板采用自动化程度高的液压系统,提高模板拼装效率和精度;

严格钢筋绑扎工艺控制,实行分块绑扎、整体吊装连接;

混凝土保护层垫块采用厂制高性能混凝土垫块或高性能塑料垫块,保证梁体混凝土保护层厚度和耐久性能要求;

准确控制预应力钢筋位置,保证预埋管道材质和位置;

严格混凝土灌注工艺控制,从原材料、入模温度、含气量、浇筑顺序等方面控制混凝土灌注质量;

强化梁体养护工作,采用先进、可行的养护工艺,控制养护温度及变化速率;

准确测定管道摩阻力,保证施加的预应力达到设计要求;

严格梁体徐变上拱变形控制,保证线性变化符合设计和规范要求。

按设计图精确安放预埋件,同时设好保护层垫块,保证位置和几何尺寸准确无误。

张拉顺序严格按设计要求进行。

梁体在存储、吊装等情况下的吊点及支点距梁端的距离要严格按设计和规范要求办理。

八、质量检验标准

预制梁成品外观、尺寸偏差及其它质量要求。

见下表。

预制梁成品外观、尺寸偏差及其它质量要求

项次

项目

要求

备注

梁体及封端混凝土外观

平整密实,整洁,不露筋,无空洞,无石子堆垒,桥面流水畅通

对空洞、蜂窝、漏浆、硬伤掉角等缺陷,需修正并养护到规定强度。

蜂窝深度不大于5mm,长度不大于10mm,不多于5个/m2

梁体表面裂纹

桥面保护层、挡碴墙、端隔墙、遮板、力筋封端和转折器处凹穴封堵等,不允许有宽度大于0.2mm的表面裂纹,其它部位梁体表面不允许有裂纹

产品外形尺寸

桥梁全长

+0、-20mm

检查桥面及底板两侧

桥梁跨度

+20mm、0

桥面及挡碴墙内侧宽度

检查1/4L、跨中、3/4L和两端

+10mm、-5mm

检查1/4L、跨中、3/4L

底板宽度

桥面外侧偏离设计位置

从支座螺栓中心放线,引向桥面

梁高

检查两端

粱体上拱度

L/3000

终张拉/放张后30d时

顶、底板厚

检查最大误差处

挡碴墙厚度

表面倾斜偏差

≤3mm/m

检查两端,抽查腹板

梁面平整度偏差

保护层厚度

在90%的保证率下不小于35mm(总数≥600点,不同部位)

跨中、两端的顶板顶底面、底板顶底面、两腹板内外侧面、梁两端面、挡碴墙侧面和顶面各20点

底板顶面不平整度

≤10mm/m

支座板

每块边缘高差

≤1mm

用水平尺靠量

支座中心线偏离设计位置

≤3mm

螺栓孔

垂直梁底板

螺栓中心偏差

指每块板上四个螺栓中心距

外露底面

平整无损,无飞边,防锈处理

电缆槽竖墙、伸缩缝装置预留钢筋

齐全设置,位置正确

接触网支架座钢筋

泄水管、管盖

齐全完整,安装牢固,位置正确

桥牌

标志正确,安装牢固

防水层

按标准中有关规定

施工原始记录、制造技术证明书

完整正确,签章齐全

九、质量控制要点及质量问题的预防措施

箱梁预制主要工艺有5项,即钢筋绑扎吊装工艺;

模型板组装拆除工艺;

混凝土模筑养生工艺;

预应力张拉、管道注浆工艺;

箱梁移梁、吊装工艺。

1、钢筋骨架绑扎、吊装工艺

整孔箱梁的钢筋工艺要点是先绑扎成骨架,然后整体吊装至台座模板内,其中腹底板钢筋为一体,顶板钢筋为一体,分二次吊装。

先吊装底腹板钢筋骨架、在内模安装后吊装顶板钢筋骨架。

为达到骨架不变形、间距准确的工艺要求,其关键工艺措施是:

(1)在绑扎台座设置明显的钢筋定位标志,保证骨架钢筋的位置和间距准确。

在钢筋骨架上准确设置预应力管道定位筋,确保预应力管道准确园顺。

(2)保证每个绑扎点绑扎牢固,控制钢筋骨架不松动移位。

(3)配备专用的吊具,多吊点分散均匀起吊,保证骨架受力均匀保证不发生变形。

(4)在钢模板上设置明显的定位线,保证骨架落位准确,设置足够的垫块,保证钢筋保护层厚度。

(5)内模安装时,避免挤压钢筋骨架,防止钢筋移位变形。

 

(6)顶板钢筋就位后,在进行其它作业时,铺设轻型木板分散重力,防止踩踏变形。

(7)各种预埋件按照定位标准就位,绑扎或焊接保证预埋件稳定不位移变形。

2、模板组装、拆除工艺

整孔箱梁的模板工艺特点是要快速组装和拆除,其难点是内模板

的快速安装和拆除,以及箱梁尺寸的精确控制,防止拆模时产生外力裂纹。

为达到上述工艺要求,其关键工艺措施是:

(1)设计与建造足够刚度的底模台座,并精确控制四角的相对高程。

要求台座底模在混凝土灌筑和箱梁初张时不变形,确保四支点高程误差控制在2mm之内。

(2)设计并制造足够刚度、强度的箱梁外模,大块拼接并形成灵活的开合模板,选用优良的脱模剂,保证钢模板在快速组装、拆除和长期的使用中变形较少。

(3)内模的设计与制造要有足够的刚度、强度,满足吊机整体吊装,内模的节段拼装与伸展收缩都灵活可靠,内模车架可以牵引或自行行走,保证内模经久耐用,组装拆除灵活。

(4)设置稳定的模板定位标志,保证安装准确,保证箱梁尺寸准确。

(5)由于内、外模受混凝土自重挤压,给拆卸带来困难,所有模板拆除前的降低和侧移活动余量不能太小,以方便快速拆除,同时保护箱梁外形棱角完整。

3、混凝土浇筑、养生工艺

箱梁混凝土要求采用高性能混凝土,并且一次浇筑量大、要求浇筑时间短,其难点在于要保证混凝土的密实性和浇筑速度,且不出现箱体裂纹,因此其关键工艺措施是:

(1)优化混凝土的配合比,选择良好的原材料,控制氯离子含量和碱含量,掺加活性掺合料,选用聚羧酸高效减水剂,控制水胶比及水泥用量,通过良好的级配保证混凝土的高密实性和抗渗透能力,保证结构的耐久性。

(2)采用全自动配料机,严格控制配料的精确度,采用程控强制式拌合机,保证拌合时间;

投入大型拌合站,采用输送泵输送混凝土,来缩短浇筑时间,确保混凝土的施工质量。

(3)采用插入式震动器和足够数量的附着式震动器,以良好的机器工作状况,保证混凝土密实性。

(4)采用蒸气养护措施,保证低温期间混凝土施工质量。

采用自动温控系统,严格控制升温、降温速率,使混凝土温度均匀变化,严格控制蒸养的最高温度不超限,严格控制拆模时混凝土与环境的温差,防止温度突变引起温差裂纹。

4、预应力张拉、管道注浆工艺

箱梁预应力张拉的特点是分次张拉,其难点是张拉力值的准确控制和快速施工,主要措施有:

(1)采取先预张、初张的措施,保证箱梁移梁吊装受力要求,加快台座周转。

(2)定期进行张拉千斤顶的标定,采取两端对称张拉双指标控制措施,保证钢绞线的预应力值均匀、准确。

(3)采用真空辅助压浆措施,确保预应力管道压浆密实。

(4)采用专用张拉作业脚手扶梯、确保作业方便、安全,从而保证张拉质量。

5、移梁、存梁工艺要求和措施

双线整孔箱梁体积大、重量大,移动困难,其难点是在吊装过程和存梁过程中要确保四吊点受力均衡和吊装作业安全,其关键工艺措施是:

(1)采用“

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