预应力空心板项目施工方案.docx

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预应力空心板项目施工方案

预应力空心板项目施工方案

一、工程概况：

本合同段共有中桥3座，上部结构全部为20预应力空心板,共计预制空心板60片。

二、人员及组织机构

施工队伍为我区具有多年大桥施工经验的作业队，项目部调整人员，组织了空心板预制组织机构：

总负责人：

石金仁技术总负责人：

高举怀

现场总负责人：

李龙现场技术负责人：

丁少军

试验负责人：

马永辉质检负责人：

鲁世海

安全负责人：

李龙

三、设备、材料安排

投入设备为：

1、JS500型强制式砼拌和机一台2、110m预制空心板U型台座一座

3、张拉机具有200T千斤顶二个，25T千斤顶一个，油泵两台，锚具500套（以上全部经检测合格，后附证明）4、20m空心板钢模5套，芯膜5套

5、插入式振捣器数套6、砼运输车1辆，7、25T吊车2两

材料说明：

钢材为新疆八一和洒泉钢厂，石料为卡子庙石料厂各种型号石料，钢绞线为江阴法尔胜钢铁制品公司的φJ15.24钢绞线，减水剂为银川市乐达NF-3Ⅲ弄。

以上材料均经我项目部及中心试验室检测合格。

四、施工方案

1、预制场建设方案

本合同段预制场建在K139+525.0铁路立交桥左侧，分为箱梁预制场、空心板预制场、拌和站、钢筋加工场、生活区等部分，现除箱梁预制场因路基未完工，暂未建成，其它部分已全部建成（详见预制场平面布置图）。

空心板预制台座设在预制场东北部，分为预制台座，存梁区。

空心板车预制台座采用U型整体钢筋砼横梁式台座，此类台座是近几年经多次施工改进，技术比较成熟的结构类型，具有施工简单、稳定性好，安全系数高。

台座结构为：

基础采用40cm石灰稳定土，两道横梁为80×80×110m钢筋砼梁，并在两横梁间有4道砼支撑梁；梁板预制平台采用20cm砼，上铺5mm钢板；整个台座设0.3%横坡保证流水畅通（详见空心板预制台座示意图）。

2、空心板预制施工方案

根据预制台座长度（110m），可一次性预制20m预应力空心板5片为一组，模板采用整体式外钢模及充气芯模，钢铰线初应力采用单根张拉至15%，后续采用两个千斤顶整体张拉，台座两端各设一首固定钢横梁，张拉端再设一道活动钢横梁，钢绞线用连接器与钢横梁连接。

砼采用集中拌和。

用两台25T吊车移梁存梁，存放台设在预制场附近空地上。

计划于2005年5月25日开始预制，2005年5月10日结束。

并注意梁板存放时间，及时进行安装及浇筑湿接缝。

五、先张法预应力空心板预制施工工艺

空心板是桥梁的重要承重构件，在施工中具有工序多、工艺复杂、有危险性等特点，为确保空心板能保质按期的完成施工任务，特制定本工艺。

1、平整场地，准备台座

（1）空心板预制前先按预制场设计布置图准备施工场地，平整场地后施工垫层和石灰土基层。

要求垫层平整度达到10mm，压实度达到90%以上，石灰土基层平整度要求达到8mm，压实度达到93%以上。

（2）浇筑砼台座，施工要求砼强度满足要求，台座光滑。

预制场总体应具有3/1000的横向坡度，用于排除雨水和养生用水。

（3）张拉台座的反力支墩应能满足预应力钢铰线全部张拉后的张拉力而不发生位移，其变形量应小于2mm，同时保证其抗倾覆系数不小于1.5，抗滑系数不小于1.3。

反力横梁要保证必要的刚度和稳定性，避免受力后产生变形或翘曲；其受力后挠度应不大于2mm，稳定性项目部已计算，均大于规划要求系数（详见预应力空心板台座稳定性验算书）

（4）预制前在张拉预制台座标明将要预制空心板的位置、斜角及钢绞线失效段长度位置。

（5）预制前在台座顶面均匀涂刷脱模剂。

2、钢铰线就位

购买的钢绞线为江阴法尔胜钢铁制品公司的φJ15.24钢绞线，具有出厂合格证，外观上未受污染、未生锈、未破损受伤。

钢铰线已做材料检验和冷拉试验，以确定其冷拉伸长率和弹性模量等值，以便根据梁长等综合因素确定下料长度。

夹片使用前应检查其硬度，合格后清洗干净备用。

同时对预应力失效段用硬塑料管套住，并封住两端。

钢绞线用钢横梁部的钢绞线定位器进行定位。

3、张拉

张拉前项目部已对千斤顶仪表、油泵校对并合格，张拉吨位、油表读数及钢绞线张拉吨位与伸长量值已计算（详见20m空心板钢绞线张拉验算书）。

张拉时采用双控张拉,张拉前对两端的锚定情况进行检查，使其完好，在张拉端应设置安全护网以保证安全，同时在张拉台砼横梁上平行设数道钢筋，预防钢绞线断裂用于保护。

张拉时，在张拉端采用千斤顶，单根钢绞线拉到初应力。

检查另一端的锚定情况，后整体将钢铰线张拉至计算的伸长量及应力。

张拉时供油要均匀，张拉到控制吨位时应继续供油维持张拉力不变，静停2分钟，同时测量实际伸长值是否在计算值误差范围内。

张拉控制应力每一根钢铰线都要相同以保证板体受力均匀。

张拉过程中如发现伸长量超限、断丝或锚具、垫板损坏等应停止张拉。

待查明原因采取措施解决后方可继续张拉。

张拉顺序：

0→0.1δK→0.2δK→张拉控制应力δK持荷5min锚固.

为安全起见，张拉完成后要静等8小时，检查无误后再进行钢筋绑扎及支模。

钢筋经检查合格后，准备浇筑砼。

4、砼拌制

（1）称量：

称量与配水机械装置将维持在良好状态。

其精度准确到±0.4%，必须采用重量比，严禁使用体积比，根据其含水量的变化调整配合比。

（2）拌和：

砼拌和采用拌和站集中拌和，拌和时，将遵守桥涵规范的规定。

a、已初凝的砼不能使用，不允许用加水或其他办法变更混凝土稠度、坍落度，按《桥涵试验规程》的规定。

b、砼的拌和工作，将各种组合材料拌成分布均匀，颜色一致的混合物，最短连续拌和，从所有材料进搅拌筒排出应符合表-1规定：

最短拌和时间（min）表6.2.7-1

搅拌机型

搅拌机容量（L）

坍落度（mm）

0-30

30-70

＞70

自落式

≤400

2.0

1.5

1.0

≤800

2.5

2.0

1.5

≤1200

——

2.5

1.5

强制式

≤400

1.5

1.0

1.0

≤1500

2.5

1.5

1.5

c、在水泥和集料进筒前，应先加一部分拌和用水，并在搅拌的最初15s内将全部均匀注入筒中。

5、砼浇筑

桥梁空心板砼属高标号砼，采用525#硅酸盐水泥配制，所用砂、石料各项技术指数及砼的试配均要符合规范要求，减水剂或早强剂的用量按规范或产品要求进行控制。

砼拌制时的每盘材料均过磅以保证配合比准确，拌和应均匀。

砼浇筑须连续作业，空心板浇筑水平分层进行，先浇筑充气胶囊底部砼并整理平顺，然后穿入胶囊进行充气，气压达到规定值后停止充气，为防止胶囊在空心板顶板及侧壁浇筑过程中上浮或偏位，影响空心板的截面尺寸，严格控制胶囊内气压的同时，应该向前1米用φ8钢筋做成箍形将其固定于底板上，振捣时振动棒要在胶囊两侧对称进行纵向均匀振动，并不得触及胶囊以免损坏胶囊。

空心板顶面砼浇筑完后，为使桥面铺装与预制空心板紧密结合成整体，预制空心板时板顶必须拉毛，可采用垂直跨径方向划槽，槽深0.5—1.0厘米，横穿板顶，每延米桥长不少于10-15道，严防板顶滞油腻。

板顶面要求平整但不光滑。

当板体砼强度达到2Mpa时可抽除胶囊，当强度达到15Mpa时拆除侧模，然后凿出绞缝连接钢筋。

砼试块的取制，每片板不得少于三组，每组三块分别做三天、七天、二十八天抗压强度试验，作为放张及砼强度检验评定的依据。

6、钢绞线的放张与空心板封头、堆放

当浇筑的最后一片空心板的强度达到85%以上时方可进行放张，放张时应均匀、缓慢，分次放松钢铰线。

最后浇筑封端混凝土，空心板的存放时间不宜超过60天，要求浇筑出的砼整洁美观。

7、吊移和存放

使用吊车将板移出台座，按安装运输顺序在存放台存放。

（1）吊移

吊移时要注意吊点位置的设置，按规范要求，设在离端头0.21L处（L为板体长度），同时应保证安全。

（2）存放

存放台要求有坚实牢固的基础，不能产生沉陷；存放时板体四角应支放平稳，承压均匀。

以免对某一点集中受压，导致破裂，支承点必须在两端支座中线处。

（3）若两层存放时，上下板支撑必须在一条垂线上。

8、空心板预制防护措施

（1）空心板预制前对施工人员进行岗前培训，使其树立安全第一，预防为主的思想观念，在施工中严守施工规范，切实加强自我保护意识，防止安全事故的发生。

（2）在空心板张拉台座上沿纵向每5m布置一纵向钢环，内插Φ28钢筋，在钢铰线张拉时置于钢铰线上方，以防钢铰线由于质量事故而弹起伤人。

（3）张拉钢铰线时，在钢铰线下方每10m置于一横向木条，高度为砼保护层厚度，以防止钢铰线由于超长张拉而产生下垂，降低张拉力，所加木条在砼浇筑时取出。

（4）在钢铰线张拉台座端的前方和上方形成由3-5层钢丝网，Φ16钢筋，8-20cm圆木构成的立体形防护网，以防止由于钢铰线回弹伤人。

（5）钢铰线张拉时，在千斤顶运行方配以地锚和钢丝绳，稳定千斤顶，以防止千斤顶翻转伤人，同时，千斤顶运行方不得站有任何人员，以避免夹片由于质量事故飞出伤人，或钢铰线断裂伤人。

空心板施工工艺框图

平整场地，准备台座

失效段处理

不合格

合格

合格

混凝土拆模养生

六、施工中的质量控制

6.1、混凝土质量保证措施

1．对砼的各种材料、添加剂进行各项检查，保证满足施工要求；

2．对搅拌机具的电子称进行定期复核；

3．砼的配合比不得随意更改；

4．混凝土的拌和工作，将各种组合材料按比例拌成分布均匀，颜色一致的混合

物，最短连续拌和，从所有材料进搅拌筒排出应符合表-1规定。

最短拌和时间（min）表6.2.5-1

搅拌机型

搅拌机容量（L）

坍落度（mm）

0-30

30-70

＞70

自落式

≤400

2.0

1.5

1.0

≤800

2.5

2.0

1.5

≤1200

——

2.5

1.5

强制式

≤400

1.5

1.0

1.0

≤1500

2.5

1.5

1.5

5、已初凝的砼不能使用，不允许用加水或其他办法变更混凝土稠度、坍落度，按《桥涵试验规程》的规定；在水泥和集料进筒前，应先加一部分拌和用水，并在搅拌的最初15s内将全部均匀注入筒中。

6.砼的振捣严格进行控制，做到不漏振、不过振；

7.对施工缝进行合适的预留或处理。

6.2、模板施工质量保证措施

1.模板设计要符合图纸要求、刚度、稳定性要求，拆卸不能过于复杂。

2.模板在加工时绝对要按照设计图纸，并在浇筑立模前进行试拼校核。

3.模板拆卸一要考虑砼的强度是否达到要求，二要在过程中注意不能对砼形成破坏。

6.3、钢筋、预埋件施工质量保证措施

1.钢筋在进场时要有进场单、质保单等，并严格按规范、图纸等要求进行抽检、检查。

2.钢筋的各种焊接、绑扎严格按图纸进行，并附合规范要求。

3.预埋件在浇筑砼前做严格检查，做到不错位、不漏埋。

6.4、预应力施工质量保证措施

1.对进场的钢铰线执行严格的检查、抽检。

2.对各种锚具、夹片进行检查。

3.张拉施工时，严格按双控进行控制。

6.5、材料质量保证措施

1．钢筋进场前应具有出厂质量证明书，每批钢筋进场后由试验部门会同现场监理进行抽验，抽验项目应包括截面积，屈服强度、极限强度、伸长标距、伸长率、冷弯评定等，不合格钢筋立即清除出场。

2．钢筋堆放按不同钢种、等级、牌号堆放，钢筋底部垫铺枕木，钢筋用篷布覆盖，避免锈蚀和污染。

3．水泥进场前必须有水泥品质试验报告，进场后严格按照监理工程要求的自检频率对水泥进行检验，检验项目包括80mm方孔筛余，初、终凝时间，安定性、稠度，1：

2.5胶砂强度等，不合格水泥坚决不得使用。

4．水泥在储存时，防止受潮并用篷布遮盖。

5．对含泥量大的砂砾进行水洗处理,贮存不超过规定时间，为此我们将建立洗砂池，使砂的含泥量达到规范要求，同时对砂分批进行压碎值指标试验，30号以上砼压碎指标不大于35%，30号以下砼压碎指标不大于50%。

6．砾石和碎石主要进行针片状颗粒含量、泥土含量及压碎值等指标检验，每种标号的砼用碎石和砾石，必须达到规范要求方可使用，否则考虑过筛，水洗或弃用。

7．拌和用水我们将使用饮用水，坚决杜绝使用污水或含有害杂质以及不适于工程使用的水。

七、安全保证措施

空心板预制的安全预防就是因预应力钢绞线断裂而伤害操作人员及损坏设备，为此项目部采取了以下安全保证措施：

1、施工前进行安全质量意识的教育，强调张拉存在的危险性。

2、设专人在现场巡视，防止非工作人员进行施工现场，杜绝意外事故发生

3、施工人员全部配发了安全帽，及其它预防安全工具。

4、在张拉端设置安全护网以保证安全，同时在张拉台砼横梁上平行设数道钢筋，如发生钢绞线断裂，把断裂的钢绞线控制预制台座内，同时减弱钢绞线的冲击力。

预应力空心板张拉台座稳定性验算书

N=N×P×A÷2=15×1395×140÷2=1464.75KN

G=0.8×0.8×110×25=1760KN

1、抗倾覆验算：

以A点为转动点

平衡力矩:

1760×55=96800KN.

倾覆力矩:

1464.75×0.245=358.9N.

抗倾覆系数:

K=96800/358.9=269.7>1.5安全系数。

2、抗滑验算

μ—摩擦系数对砂土取μ=0.4

fc—砼轴的抗压强度，对于C20砼fc=15MPa

A—砼断面面积

As—钢筋断面面积

Fg—钢筋抗压强度

N1′=N=1464.75KN

N2′=200×55=11000KN（6cm厚C20砼每米宽抗力200KN/m）

F=μ+G=0.4×1760=704KN

N1′+N2′+F1464.75+704（暂且不考虑砼抗力）

k===1.48＞1.3安全系数

N1464.75

20m预应力空心板钢绞线张拉验算书

一、说明：

本合同段空心板为20m预应力空心板，设计钢绞线为ΦJ15.24mm，截面积A=140mm2，标准强度Rby=1860MPa，弹性模量E=1.95×105MPa，设计张拉控制应力采用P=1395MPa。

本合同段20m空心板中板钢绞线为14根，边板钢绞张为15根。

空心板台座长度为110m，根据空心板台座长度、空心板长度、拉接器长度及最佳节省钢绞线用量，项目部计算钢绞线下料长度为107.6m。

项目部对准备用于张拉的千斤顶（3个）、油表（3块）在宁夏建筑工程质量监督检验站进行了校核，回归线性方程分别为：

1、753号油表对应1号千斤顶：

Y=0.86667+0.20621X（Y为油表读数MPa，X为荷载级数KN）。

2、284号油表对应209号千斤顶：

Y=1.5+0.0325X

284号油表对应204号千斤顶：

Y=1.65714+0.0318X

284号油表对应204、209号千斤顶平均回归线性方程分别为：

Y=1.578+0.03215X

3、832号油表对应209号千斤顶：

Y=-1.825+0.03263X

832号油表对应204号千斤顶：

Y=-1.6125+0.03245X

832号油表对应204、209号千斤顶平均回归线性方程分别为：

Y=-1.718+0.03254X

项目部将用753号油表对应1号千斤顶进行单根预应力钢绞线的初应力张拉，用284号油表对应204、209号千斤顶进行整体钢绞线的张拉。

832号油表对应204、209号千斤顶作为备用。

二、中板张拉计算：

1、表号284油表对应的一个千斤顶所承受14根钢绞线应力为：

X=N×P×A÷2=14×1395×140÷2=1367.1KN（N为钢绞线根数）

2、284油表读数为：

Y=1.57857+0.03215X=1.578+0.03215×1367.1=45.53MPa

中板张拉应力与284号油表读数对应表

（1）

应力百分比

15%

30%

60%

80%

100%

应力（KN）

205.06

410.13

820.26

1093.68

1367.10

油表读数（MPa）

8.17

14.76

27.95

36.74

45.53

三、边板张拉计算：

1、表号284油表对应的一个千斤顶所承受15根钢绞线应力为：

X=N×P×A÷2=15×1395×140÷2=1464.75KN（N为钢绞线数量）

2、284油表读数为：

Y=1.57857+0.03215X=1.578+0.03215×1464.75=48.67MPa

中板张拉应力与284号油表读数对应表

（2）

应力百分比

15%

30%

60%

80%

100%

应力（KN）

219.71

439.42

878.85

1171.80

1464.75

油表读数（MPa）

8.64

15.71

29.83

39.25

48.67

四、每根钢绞线伸长值计算：

△L=PL/E=1395×107.6÷195000=0.77m

五、单根钢绞线张拉计算：

1、表号751油表对应的1号千斤顶所承受1根钢绞线应力为：

X=P×A15×1395×140=195.3KN

2、751油表读数为：

Y=0.86667+0.20621X=0.86667+0.20621×195.3=41.1MPa

3、单根钢绞线的15%初应力张拉，油表读数为：

Y=0.86667+0.20621X×15%=0.86667+0.20621×195.3×15%=6.9MPa

六、油表校验回归线性方程见后附千斤顶校核试验报告单。

E—弹性模量1.95×105MPaL—钢绞线有效长度107.6m

P—钢绞线张拉控制应力1395MPaS—钢绞线截面积140mm2

N—钢绞线根数，中板14根，边板15根。

X—千斤顶张拉力KN

Y—油表读数MPa