16m先张法预应力混凝土空心板梁预制首件工程施工方案.docx
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16m先张法预应力混凝土空心板梁预制首件工程施工方案
16m先张法预应力混凝土空心板梁预制首件工程施工方案
连霍洛三（豫陕界）段改建工程TJ-**标段
王家岭中桥先张法预应力混凝土空心板梁预制
首件工程施工方案
编制：
审核：
审批：
连霍洛三（豫陕界）段改建工程TJ-**标段项目经理部
2013年03月01日
先张法预应力混凝土空心板梁预制
首件工程施工方案
一、编制说明
1、编制依据
（1）、《连霍高速公路洛阳至三门峡（豫陕界）段改扩建工程两阶段施工图》；
（2）、连霍高速公路洛阳至三门峡（豫陕界）段改扩建工程TJ-**合同段施工合同文件；
（3）、《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）；
（4）、《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）；
（5）、本工程《总体施工组织设计》；
（6）、业主和监理单位的补充规定。
2、编制原则
（1）、在充分理解招标文件的基础上，根据设计图纸内容及施工现场的实际情况，编制先进、合理、经济、可行的施工方案。
（2）、采用施工全过程对环境破坏最小、占地最少，并有较为周密的环境保护措施。
（3）、施工工艺与施工规范及设计要求相符，并达到完善先进严格遵守设计规范、施工规范、验收标准及国家和交通部关于质量、安全生产的规定，确保工程质量和施工安全。
（4）、施工进度安排合理、高效，施工区段划分协调、统一。
3、首件的选定及试验目的
（1）、为保证桥梁上部构造空心板工程能够优质、高效完成，确保生产计划的顺利实施，保证工程施工的优质性和安全性，本标段根据现场施工情况，选择RK180+546王家岭中桥1-1#~1-5#（1槽5片）边跨边板做为本次空心板预制施工的首件工程。
（2）、通过首件预制施工确定空心板施工工艺，摸索合理的施工组织工序，确定合理的人员、机械配备情况。
（3）、通过首件预制，抓住首件工程的各项质量指标进行综合评价，以指导后续批量生产，及时预防和纠正后续批量生产可能发生的各种质量问题。
二、工程概况
本标段路线起点桩号RK177+500,终点桩号RK185+000，全长7.5公里，设计加宽方式为单（右）侧加宽。
本标段共有空心板180片，其中：
王家岭中桥45片、王家岭中桥45片、西庄分离式立交桥30片、5座天桥60片。
首件工程选为王家岭中桥，王家岭中桥中心桩号RK180+546，起点桩号RK180+519.48，终点桩号RK180+572.52，全长53.04m，该桥上部结构采用3*16m预应力砼空心板，桥面简易连续；下部桥台采用高桩承台，桥墩采用柱式墩，全部为灌注桩基础。
本中桥空心板总数为45片，全部为先张法施工工艺。
根据现场施工条件及施工进度选用本桥16米空心板作为首件施工。
三、施工准备
1、技术准备
（1）、组织技术人员及其它管理人员全面熟悉合同文件、技术规范及施工图设计。
（2）、设立工地试验室，配备满足施工需要的试验检测仪器和设备，配齐试验人员，完成各类原材料试验及混凝土配合比设计等试验工作。
2、人员、设备、机具准备
（1）、调动和组织充足的人员，包括力工、技工、操作工，结构合理，机构完善。
具体人员如下
项目负责人：
***技术负责人：
***
施工负责人：
***质检负责人：
***
试验负责人：
***测量负责人：
***
安全负责人：
***现场技术员：
***、***
钢筋班：
8人；模工班：
6人；混凝土班：
8人。
2.2根据施工进度安排，合理配置各种机具的进场计划，使用前进行调试工作，确保机械性能良好。
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
1
混凝土拌和站
HNT90/H
座
1
2
龙门吊
10T
台
1
3
千斤顶
YDC270
台
1
4
千斤顶
YDC3000
台
2
5
油泵
YBZ2*2-50A
个
3
6
油表
60MPa
个
3
7
砼运输车
8m3
台
3
8
钢筋弯曲机
GW40
台
2
9
钢筋切断机
GQ40
台
2
10
电焊机
AX1-300
台
3
11
钢筋调直机
GT12
台
2
12
发电机
200GF
台
1
13
附着式振动器
150HZ
台
10
14
插入式振动器
50型
台
10
15
汽车吊
50吨
台
2
3、材料的准备
工程开工前编制材料供应计划，超前准备充足、合格的各种施工材料。
地材主要采用就近采购方式，水泥、钢材等其它主材以跟供货方签定合同，按我方需求及时足额供应的方式，各种材料经试验合格报监理工程师审批后方可使用。
（1）、控制好原材料质量
水：
水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质或油脂、糖类及游离酸类等；污水、PH值小于5的酸性水及含硫酸盐量按SO2-4计超过水的质量0.27mg/cm3的水不得使用。
水泥：
水泥在混凝土原材料中起主导作用，同一品种标号的水泥。
每批进场水泥，都必须附有质保单等文件，并根据规范要求进行试验。
砂：
砂采用级配合理，质地坚硬，颗粒洁净的天然中（粗）砂，砂中有害杂质含量不超过规范规定，并按要求进行抽检试验。
碎石：
本分项工程采用质地坚硬、有足够强度、表面洁净、级配合理的碎石，达到本分项混凝土标号的要求，并做好抽检试验。
所有砼使用的砂子、碎石，选用同一产源、同一品种、同一规格的粗细骨料，确保执行同一配合比；采用同一色泽的原材，使砼的色差能保持在可调节范围；进入拌和站后经筛分、水洗后进入封闭的大棚内存放。
碎石水洗设置沉淀池。
外加剂：
采用山西万荣荣河化工园区生产的高性能减水剂。
钢材：
普通钢筋采用R235和HRB335、HRB400钢筋，钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GB13013-1991）和《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB1499-1998）的规定。
（2）、临时用电
直接从地方电网接入，能充分满足现场供电要求，同时梁场和拌合站各配备一台200GF发电机作为应急设备。
四、主要施工工艺流程
1、预制空心板工艺流程
施工准备-→绑扎底侧板钢筋-→穿钢绞线-→张拉-→预埋支座处钢板-→立模-→浇注底板砼-→安放内模-→绑扎顶板钢筋-→安放预埋件-→浇注腹板与顶板砼-→拆模-→养护-→放张-→验收。
2、施工工艺框图
先张法预制板梁施工工艺框图
五、施工方法
1、施工准备
（1）、张拉台座建设
1）、台座建设情况
张拉台座由台面、承力台座、横梁和定位钢板组成。
承力台座承受全部的张拉力，必须具有足够的强度和刚度，其抗倾覆安全系数不小于1.5，抗滑移系数不小于1.3；横梁是将预应力筋张拉传给承力台座的构件，必须有足够的刚度，受力挠度不大于2mm。
我标根据空心板数量和节点工期要求已建成3线85m长槽式台座，传力柱采用C30钢筋砼结构，单柱截面50×60cm。
传力柱两端与横梁焊成整体框架，横梁由（Ⅰ56a）工字钢加焊δ20刚肋板组成，截面模量7.388×106MPa，工作时最大挠度为0.5mm；底模采用C30砼胎模，其平整度满足要求。
2）、台座设计验算
后附台座验算书
（2）、龙门吊架设
龙门吊架设1台，吊高9米，跨径11米，吨位10吨，经过调试在移动中轨距及轨道平整度没有变形，并通过三门峡市质量技术监督局标定。
（3）、张拉设备
千斤顶、油泵采用开封红利预应力设备有限公司的产品，已委托河南省计量科学研究院对千斤顶及压力表进行标定，已全部合格，可以投入使用，张拉应力值与相应油压表读数见下表：
项目名称
16.0m跨
千斤顶编号
01
02
02
压力表编号
12031908
12031921
12031921
控制应力
张拉应力值（KN）
压力表读数（Mpa）
伸长量（cm）
张拉应力值（KN）
压力表读数（Mpa）
伸长量（cm）
张拉应力值（KN）
压力表读数（Mpa）
伸长量（cm）
10%
19.53
4.7
6.0
136.7
2.0
6.0
146.48
2.1
6.0
20%
39.06
9.2
12.0
273.4
4.0
12.0
292.96
4.3
12.0
40%
546.8
8.1
24.0
585.9
8.7
24.0
100%
1367.1
20.4
60.2
1464.8
21.9
60.2
总控制应力
1、回程方程：
P=0.2283*F-0.2221
2、设计张拉应力：
F=195.3KN
3、钢绞线长度：
84.1米
1、回程方程：
P=0.015*F-0.0851
2、设计张拉应力：
F=14*195.3KN/2=2734.2/2KN=1367.1KN
3、钢绞线长度：
84.1米
1、回程方程：
P=0.015*F-0.0851
2、设计张拉应力：
F=15*195.3KN/2=2929.5/2KN=1464.8KN
3、钢绞线长度：
84.1米
（4）、锚具、夹具和连接器
我标段购买开封市齐力预应力设备有限公司的锚具、夹具、连接器经过外观判别符合规范要求，并委托河南省计量科学研究院对锚具、夹具和连接器进行检验，已全部合格。
（5）、预应力筋
预应力筋按照设计要求采用国产高强度低松弛钢绞线，其标准强度为1860MPa，弹性模量E=1.95*105MPa。
每根钢绞线的公称面积A=140mm2，张拉控制应力为195.3KN。
预应力筋进场时已分批验收，每批钢绞线的重量不大于60t，除对天津市春鹏预应力钢绞线有限公司的出厂质量证明书、包装、标志和规格等进行检查外，还从每批钢绞线中任取3盘，并从所选3盘的钢绞线端部正常部位截取一根试样进行预应力钢筋外委试验，经试验我标进场的预应力钢筋全部合格。
2、先张法空心板预制施工方法
（1）、预应力筋的制作
预应力筋的下料长度通过计算确定，计算时考虑结构的孔道长度或台座长度、锚夹具厚度、千斤顶长度、弹性回缩值、张拉伸长值和外露长度等因素，严格掌握下料长度，采用下料机进行下料，切断时采用切断机或砂轮锯，钢绞线的下料长度为8410cm。
（2）、预应力筋的张拉
1）、张拉机具设备
预应力筋张拉所用的机具设备及仪表由专人使用和管理，机具设备与锚具配套使用，使用期间的校验期限视机具设备的情况确定，当千斤顶使用超过6个月或200次或在使用过程中出现不正常现象或检修以后进行校验，以确定张拉力与压力表读数之间的关系。
2）、张拉应力控制
①、预应力筋的张拉控制应力符合设计要求，在任何情况下不得超过设计规定的最大张拉控制应力。
②、预应力筋严格按照要求进行失效处理，用塑料管套裹，做到长度标准，位置正确，管端扎紧防止进浆。
③、预应力筋采用应力控制方法张拉，以伸长值进行校核，实际伸长值与理论伸长值的差值应控制在6%以内，否则应暂停张拉，待查明原因并采取措施加以调整后，方可继续张拉。
④、预应力筋的理论伸长值ΔL（mm）可按下式计算：
ΔL=PpL/ApEp
式中：
Pp—预应力筋的平均张拉力（N）；
L—预应力筋的长度（mm）；
Ap—预应力筋的截面面积（mm2）；
Ep—预应力筋的弹性模量（N/mm2）。
我标先张法预应力筋控制力为195.3KN，计算长度为84.1米，钢绞线的截面面积为140mm2，弹性模量为1.95*105MPa，理论伸长值：
ΔL1=PpL/ApEp=195.3*103*84100/（140*1.95*105）=601.6mm。
⑤、预应力筋张拉时先采用小吨位千斤顶进行初张拉，该初应力为张拉控制应力σcon的10%,即为19530N，再用
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