先张法空心板梁施工方案.docx

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先张法空心板梁施工方案

昆明市昆洛路入城段改扩建工程第五合同段

先张空心板梁预制施工方案

编制人:

江世明

中铁十六局四公司昆明昆洛路项目部

二 00 七年四月二十五日

先张空心板梁预制施工方案

一 、工程简介

1．简介

昆洛路入城段改扩建工程第五合同段贵昆铁路跨线桥共有 9 跨上部结构为

空心板梁，每跨 24 片（局部 23 片），采用先张法在预制场集中预制。

板梁高均

为 90cm，其中 Z1 和 Z1a、Z1b 型中板宽为 99 cm，B 型边板宽为 1095cm，砼强度

等级为 C50 和 C40，砼方量为 5.9～13.5 m3 ，每片梁张拉 14～23 根钢绞线。

2．主要工程量

共有板梁 215 片，其中 B1 型有 3 片， Z 型有 12 片，Z 型有 19 片，B 型

b1b1a1C

有 2 片， Z 型有 79 片，B 型有 1 片，B 型有 4 片，型 YZ9 型 5 片，YZ8 型 9 片，

11a1

YZ7 型 9 片， YZ6 型 9 片，YZ5 型 8 片，YZ4 型 7 片，YZ3 型 6 片，YZ2 型 6 片，

YZ1 型 3 片，YB1 型 1 片，YB2 型 3 片，YB3 型 2 片， YZ1a 型 3 片。

二、施工准备

1．施工场地布置及三通一平

由于施工现场红线宽度仅 25m，无预制场建设条件，故预制场设在朱家村立

交桥天云五金机电城对面，占地面积为 3000m2，施工前对场地进行围挡、平整，

压实，预制梁场地由 C30 砼整体硬化。

场地布置图为：

加工场地

龙门吊

值班室

材料库

龙门吊

轨道

施工前首先保证通水通电通路。

本处位于昌宏路口附近，交通方便，便于

施工机械进出场。

对已拆迁房屋渣土外运进行场地平整，施工用水采用自来水，

用电从附近变压器接电缆。

2．材料准备和试验检验

采用Φj15.20 高强度低松弛钢绞线，标准强度 Rb =1860 Mpa，E =1.95*105

yy

Mpa，所有进场材料如钢绞线、钢筋、锚具等都按规定取样送检,气囊、钢模板要

进行进场验收，所有材料必须进行防风防雨措施。

3. 主要设备

张拉设备（YCW250 千斤顶）和锚具等所需设备施工前送有关单位进行检验

标定和调试。

主要的机具设备见下表：

机 具 设 备 表

序号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

名称

千斤顶

千斤顶

龙门吊

发电机

弯筋机

切断机

砂轮切割机

张拉油泵

电焊机

规格

YCW250B

250KN

50 T

50 KW

ZB4-500

单位

个

个

套

台

台

台

台

台

台

数量

2

1

1

1

1

1

1

2

6

三、组织管理机构和劳力安排

项目部设有项目经理、副经理、总工及四部一室，共有管理人员 25 人。

下

设预制场，专门负责板梁施工，施工人员为 40 人。

现场负责人：

王振银质 检：

阮世芬施工队长：

肖志江

技术负责人：

江世明试 验：

卢彬安 全 员：

王建华

四、施工进度计划

4 月 25 日为施工准备阶段，完成施工场地布置、门吊安装、张

拉台座布置。

计划在 10 月 30 日前完成本桥全部板梁预制。

五、主要施工方案

1．施工工艺流程

锚夹具制作建造张拉台承力横梁及定位板制作

钢绞线下料安装钢筋骨架、穿钢绞线

钢筋骨架制作

张拉机具检查

调整初应力

张拉钢绞线

安装模板               制作或整修模板

浇筑混凝土                   制作试块

养护混凝土

拆除内模

拆除侧、内模

放松钢绞线

压试块

80％设计强度

整修锚夹具切断钢绞线

封端

梁体出槽和堆放

2．台座施工

采用槽式台座，按 6～7 天出一槽梁计算，每槽产 3 片梁，共设

置 4 条作业线。

台座由两端张拉台座、底板和传力柱、横系梁四部分

组成，均采用 C40 混凝土浇筑。

（1）浇筑预制槽基础混凝土和张拉端台座基础混凝土

场地平整后用压路机进行碾压，碾压完成后进行硬化处理，预

制槽台座处浇筑 20cm 厚 C40 混凝土作为基础。

基础设置必要的纵、

横坡度，以保证施工期间养护废水、雨水等及时排出，混凝土表面

大致抹平。

为保证槽的两端在张拉时不断裂，在 5m 范围内预制槽基础采用

浇注 3m 厚钢筋砼并与传立柱连接。

（2）横系梁施工

为保证传力柱的刚性，必须设置横系梁。

横系梁尺寸为0.3m 高

×0.4m 宽，长度同槽宽度，布置间距为5m。

浇注时与预制槽基础一

同浇注。

（3）浇筑预制槽底板混凝土

当基础混凝土强度达到 80%时，浇筑底座 C40 小石子混凝土，平

均厚度 5cm，施工时严格控制顶面的平整度及拱度。

为保证空心板梁

底平整光滑，底板两侧预埋角钢，抄平后与底板砼一起浇筑。

（4）传力柱浇筑

传力柱共设五道，为 C40 钢筋混凝土结构。

预制槽长约 67m，槽

宽 1.4m，传力柱的断面为 40cm*50cm，槽的一端为固定端，另一端

为张拉端。

传立柱两端与张拉台座基础连接，并在端头预埋钢板，

便于传力梁放置。

（5）面层处理

当底板混凝土强度达到 80%时，进行面层处理，将底板砼表面不

平整处进行打磨。

利用水准仪和水平尺严格控制，确保梁底板的平

整光滑。

（6）钢横梁（传力梁）

横梁是将预应力筋的张拉力传给砼传立柱的横向构件。

本张拉

台座横梁采用 2 根 56b 工字钢，上用 16mm,下用 30 mm 钢板将两根工

字钢板增强刚度（在张拉过程的挠度变形要求在 20 mm 内）。

此组合

截面已考虑了空心板预制数量增加，标准跨径 20m，整张整放的要求。

（7）定位板：

定位板用来固定预应力筋位置，用 30mm 厚的钢板制成，此厚度能

保证承受张拉力后不变形 ，保证足够的刚度，板上孔眼位置根据设

计图纸预应力筋的位置设置，孔径比拉杆直径稍大 2~5mm。

定位板旋

制四个孔眼栓接于横肉梁上。

3、板梁模板制备

侧模板、端模板均采用大块定型钢模板，面板为6mm 厚的钢板，

每节的侧模长度为 4m。

水平肋及竖肋为 75mm 的角钢，模板的拉杆设

在梁的顶部，为φ20mm 的圆钢。

模板加固方法见下图所示。

支撑杆侧模板空心板梁支撑方木

拉杆

C40传力柱

内膜

底板（涂隔离剂）

混凝土基

础（20cm）

砂砾垫

层（30cm）

先张空心板梁模板及加固示意图

4、芯模（橡胶充气内囊）

采用充气橡胶囊制作的芯模施工方便，容量拆除。

此充气压的大

小与内囊的直径、新浇筑砼的压力、气温等因素有关，本桥空心板

内囊直径 0.27m，宜以 40~50kn／m2 或，0.4~0.5Kg／cm2 气压。

在

浇筑砼时必须保证此气压，同时每槽备用 2 根气囊和 1 个打气泵。

拔襄的时间，原则上应通过试验确定，无条件试验时可按照下

表进行：

气温 C

抽拔时间 h

20

6

9-12

8-10

5、钢绞线下料

采用砂轮切割机，钢绞线下料计算公式为：

L=l+2（l +100）+l +l

12

3

L—下料长度，l—构件的孔道长度，l —夹片式工作锚厚度，l

1

2

—穿心式千斤顶长度，l —夹片式工具锚厚度。

3

经计算，钢绞线下料长度为 67.1ｍ。

6、钢筋绑扎及预应力筋安装

人工在制梁台座上分节绑扎钢筋骨架，为配合梁体的吊装在梁端

设计位置设置吊环。

梁体有效范围以外的部分利用硬塑料管进行局部失效处理。

7、模板安装

模板的安装应与钢筋绑扎相配合，底板和腹板钢筋绑扎完毕后

可进行模板的安装。

安装过程中按设计对保护层的要求，在底层钢

筋和腹板外侧钢筋上绑扎混凝土垫块。

模板安装由人工配合龙门吊进行。

安装前，先清除模板上的杂物，

模板内面应涂刷脱模剂。

浇筑混凝土前，应对模板、钢筋、预埋件

或钢铰线进行检查，模板内的积水和钢筋上的污垢应清理干净。

人工配合龙门吊安装模板，通过两侧支撑和设在模板顶端的拉筋来

加固。

浇完砼后要及时拆除模板。

拆模好坏涉及预制板的质量和模板

的周转使用，模权拆除可在砼强度保证其表面与棱角不致损坏或砼强

度达到2.45n／mm2 进行。

模板的安装、拆除及钢筋骨架的安装、

移梁等用龙门吊配合。

8、张拉施工

（1）调整初应力

采用小型千斤顶在固定端单根施加部分拉力，使每根钢绞线均匀受

力，初应力均匀一致，张拉对称进行，不测伸长量。

（2）初始张拉

施加 10％的张拉力，将钢绞线拉直。

（3）正式张拉

张拉采用两台 YCW250A 千斤顶进行，多根钢绞线同时张拉，在张拉

过程中，活动横梁应与固定横梁始终保持平行。

张拉采用“应力为主，伸长量为辅”控制，如实际伸长量比计算

伸长量大 10%或小 5%，应暂停张拉并分析原因，调整后方可继续张拉。

钢绞线的实际伸长量在初应力约为 10%时开始量测，但必须加上初应

力以下的推算伸长值。

张拉完毕后用钢垫块在反力架与横梁之间锁紧，然后回油锚固。

（为保证安全，也可在张拉到 10%σk时安装模板、钢筋、预埋件等）。

4）张拉力和伸长值计算

按 TJ 锚性能的锚具、低松弛钢绞线采用先张张拉程序为：

0初应力σ

con（持荷 5min 锚固）

钢绞线张拉控制应力为：

σ =1860×0.75=1395 Mpa

con

每根钢绞线控制张拉力为 194 KN，以主线 20m 预应力 Z1 型中板

为例，总张拉力P=194*15=2910 KN

采用两台 YCW250B－11 千斤顶,在一端同时张拉，每台千斤顶张

拉力为：

P = P = 2910*0.5=1455 KN则

12

0.1P = 145.5 KN

1

0.2P = 291 KN

1

0.3P = 436.5 KN

1

0.4P = 582 KN

1

0.9 P = 1309.5 KN

1

根据千斤顶标定报告，各千斤顶回归方程如下：

对 YCW250B－11 千斤顶（编号 2090）配 F070595 压力表，回归

方程为

Y=0.0216X-0.11

对 YCW250B－11 千斤顶（编号 2074）配 F070571 压力表，回归

方程为

Y = 0.0216X +0.39

对 250KN 顶（编号 070461）配 F070568 压力表， 回归方程为

Y=0.2122X－0.47

X 表示张拉力（KN），y 表示压力表读数（MPa）

以上压力表读数列表如下：

张拉力

（KN）

YCW250B－11 千斤顶（编号    YCW250B－11 千斤顶（编号

2090）配 F070595 压力表（Mpa） 2074）配 F070571 压力表（Mpa）

145.5

291

436.5

582

1309.5

1455

3．1

6．2

9．3

12．5

28．2

31．3

3．5

6．7

9．8

13．0

28．7

31．8

根据钢绞线的理论计算伸长值（计算见下式），先用 250KN 顶（编

号 070461）配 F070568 压力表逐根对钢绞线进行张拉 10%（经计算

单根钢绞线张拉到 10％时该表读数为 3.65MPa），之后用大顶一次张

拉到位，把张拉梁锁定后进行下道工序施工。

理论伸长值为：

ΔL=P *L/A *E

pp

p

其中 P——张拉端张拉力（N）

L——预应力筋的长度（mm）

A ——预应力筋的截面面积（mm2）

p

E ——预应力筋的弹性模量（N/mm2）

p

ΔL=P*L/A *E =195000*67100/140*195000=479mm。

pp

预应力筋张拉的实际伸长值为：

△L=△L

+L

2

其中

△L ——初应力（0.1P）至最大张拉应力间的实测伸长值

1

△L ——初应力（0.1P）以下的推算伸长值，可用相邻级的身长

2

值。

9.混凝土的浇筑

钢绞线张拉后即浇筑混凝土，用龙门吊配混凝土吊斗浇筑，用振捣

棒和附着式振捣器振捣。

浇筑底板后，安装并用定位钢筋固定充气胶囊，最后浇筑腹板和

顶板。

鉴于梁体截面的限制，浇筑采用先底板、腹板后顶板的浇筑顺序

施工，混凝土浇筑一次完成，浇筑混凝土时应注意内模的上浮，并

采取一定的措施：

如拉筋、压板等方法。

混凝土浇筑过程中应仔细振捣，尤其是底板、腹板的混凝土。

浇筑中禁止振动器接触钢铰线，以免损伤钢铰线，造成钢铰线的应

力损失。

施工中按图纸的不同要求设置预留孔道及预埋件，确保下步施工

顺利进行。

9.模板拆除

充气橡胶芯模的放气时间与温度有关，应通过试验确定。

当气温

在 5-15℃内，一般在混凝土浇筑完 8 小时到 10 小时后即可放气拆除

内模；混凝土达到 2.5Mpa 后方可拆除外模板，拆除时注意对梁的保

护。

10.放张

在混凝土达到 100%设计强度后利用千斤顶重新张拉到设计吨位，

然后取出钢垫块，将千斤顶缓慢回油，放松钢绞线。

放松钢绞线时实

行三阶段分级放张（30％、60％、100％）。

施加的拉力不得超过张拉

控制应力。

放张后，利用砂轮切割机进行切割。

11.封端

对梁端进行凿毛处理，浇筑混凝土封堵端口。

12.移梁

最后利用龙门吊移梁出槽，存入梁场或进行架设。

13、梁底梁靴施工（略）

六、安全技术、质量措施

1、安全技术

（1）台座两端应有防护措施。

张拉时，沿台座长度方向每隔 4～5m

应放一横向防护架。

人员不得站在台座两端或进入台座。

（2）当预应力钢材张拉到控制张力后，宜停2～3 分钟再打紧夹具，

此时操作人员应站在侧面。

（3）钢绞线下料时应先将轮盘固定夹紧后方可拆除包装钢带。

（4）钢绞线截断时必须使用切割机，不得使用气割。

2、质量控制

（1）多根预应力钢材同时张拉时，应事先使用小顶单根调整初应力

（其值取控制应力的 10%），确保应力一致。

（2）在钢丝、钢绞线配筋的构件内，钢丝拉断数量不得大于各自钢

丝总数的 1%，否则应予调换。

（3）同时张拉时两台千斤顶的伸缩量要均匀，前后偏差不得超过

2cm。

（4）应先张拉靠近台座截面重心的预应钢绞线，防止台座承受过大

的偏心压力。

（5）预应力钢材张拉完毕后，对设计位置的偏差不得大于 5mm，亦

不得大于构件截面最短边长的 4%。

（6）用横梁整批张拉时，千斤顶应对称布置，防止活动横梁倾斜。

（7）张拉时，张拉方向与预应力钢材在一条直线上。

（8）顶紧锚塞时，用力不可过猛，以防止预应力钢材折断；同时应

注意压力表读数始终保持在控制张拉力处。

（9）钢筋及钢绞线不得占有油污。

（10）必须保证砼强度达到设计要求后才能放张。

（1） 建立、健全各级各部门的安全生产责任制，责任落实到人。

各项经济承包有明确的安全指标和包括奖惩办法在内的保证措施。

（2） 新进企业工人须进行工程公司、施工队和班组的三级教育。

工人变换工种，须进行新工种的安全技术教育。

（3） 施工组织设计有针对性的安全技术措施，并经技术主管负

责人审查批准。

（4） 特种作业人员必须经培训考试合格持证上岗，操作证必须

按期复审，名册齐全，不得超期使用。

（5） 建立定期安全检查制度。

明确重点部位、危险岗位。

安全

检查有记录。

对查出的隐患应及时整改，做到定人、定时间、定措施。

（6） 建立事故档案，按调查分析规则、规定进行处理报告。

（7） 工地必须有安全生产宣传牌。

在主要施工部位、作业点、

危险区、尤其公公立交部分必须挂有安全宣传标语或安全警告牌。

所

有标志的尺寸、颜色、文字与架设地点要经过工程师认可。

（8） 操作人员上岗，必须按规定穿戴劳动防护用品。

施工负责

人和安全检查员要随时检查劳动防护用品的穿戴情况，不符合规定者

不得上岗。