箱梁预制施工组织设计.docx

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箱梁预制施工组织设计

1.编制总说明

1.1编制依据：

1.1.1河南省驻马店至泌阳高速公路No.4合同段招标文件。

1.1.2桥梁施工图设计图纸。

1.1.3No.4合同段总体实施性施工组织设计。

1.1.4现行的施工技术规范和质量验收标准。

1.1.5类似工程的施工经验。

1.1.6现场施工机械设备能力及技术装备水平。

1.2编制原则：

1.2.1确保实现业主所要求的工期、质量、安全、环保目标。

1.2.2严格遵守施工验收规范、规程和制度。

1.2.3科学组织、精心施工，保证优良率达95%以上，争创鲁班奖。

1.2.4合理安排施工计划，统筹规划、保证施工有序性、连续性、均衡性。

1.2.5考虑本标段工程特点、工期要求，精心施工。

2.工程概况

2.1概述

驻马店至泌阳高速公路位于河南省南部，是京珠国道主干线、上武国家重点公路之间的连接线，它的建设对于实现驻马店市经济发展战略，促进地区社会经济的发展具有极其重要的作用，同时对于沟通国道主干线和国家重点公路，完善河南省干线公路网布局，提高路网整体效益，发挥沿线旅游资源优势有着

重要的意义。

设计路基宽度26米，为四车道高速公路，设计行车速度为100公里/小时。

我标段起点于K96+500,路线基本呈东西走向，在K100+617处跨越十里河，在K101+285设确山互通式立交，在K103+299和K104+000两处跨越石龙山水库，经邢店、下沟、郭楼后抵达本标段终点K112+000.本标段路线全长15.5公里，沿线经过的行政区划属驻马店市确山县三里河乡、瓦岗乡。

我标段共有大桥5座，中桥3座，小桥2座，涵洞22道，互通式立交1处，通道9道，分离式立交4处，天桥5座。

K107+005邢店河大桥上部结构采用《装配式部分预应力混凝土连续箱梁上部构造》通用图中跨径30M斜度为0°的设计图及相关公用构造图。

上部采用于5×30M+6×30M装配式部分预应力混凝土连续箱梁，先简支后连续，桥梁右偏角90°。

伸缩缝0号、11号桥台处设D80型毛勒伸缩缝，5号墩处设D160型毛勒伸缩缝。

本工程由中交第一公路勘察设计研究院设计，东北军辉路桥集团有限公司承建，河南省豫通公路工程监理事务所监理。

本施工技术方案为No.4合同段后张预应力箱梁预制施工技术方案。

三、箱梁类型及工程数量

1、箱梁类型

本合同段大桥与分离式立交桥梁板均为后张法预应力箱梁。

梁板混凝土标号统一为C50。

中跨中梁：

到张拉端长度29.4米，左翼高157.6cm，右翼高162.4cm.。

顶部宽度240cm。

下底宽100cm，有5cm导圆角。

中跨边梁：

到张拉端长度29.4米，左翼高157.6cm，右翼高162.4cm.。

顶部宽度285cm。

下底宽100cm，有5cm导圆角。

边中中梁：

到张拉端长度29.7米，左翼高157.6cm，右翼高162.4cm.。

顶部宽度240cm。

下底宽100cm，有5cm导圆角。

边跨边梁：

到张拉端长度29.7米，左翼高157.6cm，右翼高162.4cm.。

顶部宽度285cm。

下底宽100cm，有5cm导圆角。

2、箱梁数量

本桥共计箱梁88片。

中跨中梁32片，中跨边梁32片，边跨中梁16片，边跨边梁16片。

3、施工工期:

开工日期：

2005年7月28日

竣工日期：

2005年10月31日

计划工期：

95天

四、施工准备工作

1、技术准备阶段

熟悉设计文件、审核施工图纸：

组织有关工程技术人员，复核设计图纸，对关于施工有无不明确之处（例如在：

箱梁几何尺寸、标高、坐标、材料使用等方面）请求业主、监理及设计方对施工单位及时进行设计技术交底、答疑。

制定箱梁预制、张拉、吊装等施工工艺及技术质量保证措施：

在预制箱梁底座设计、张拉工艺、底板铺设、模板制作、芯模定制、钢绞线布设及存梁场地等施工工艺进行方案比较。

2、施工组织管理

在项目经理的统一领导下，箱梁施工任务由项目经理部梁板预制一、二厂箱梁预制厂具体实施。

预制厂实行厂长负责制，具体负责现场施工管理及协调工作。

3、施工准备

3.1参加施工的全体工作人员必须熟悉预制箱梁的构造，施工操作方法及质量标准，注意事项等。

健全各项规章制度，如岗位责任制度，交接班制度，施工机具维护及保养等有关制度。

3.2预制25厘米厚C30砼底座9个，底座顶面采用5mm厚A3钢板铺设形成平整底胎,侧边用角钢加固，待砼强度满足要求后，即可施工。

（详见附件）

3.3确保产品质量达到设计各种指标，现场主体材料，钢筋、砂石料等按监理指定检测单位进行各种材料性能试验。

3.4为了保证现场生产的连续性和生产的可靠性，开工前，原材料进场要到位，各种材料试验均符合设计要求。

具体材料数量详见附表

五、工程进度计划

根据全合同段构造物总体施工进度计划要求，箱梁预制于2005年10月31日全部结束。

（施工工期；计划2005年7月28日开工，至2005年10月31日预制完毕，工期95天。

）

六、后张法箱梁具体施工方法及施工工艺

1．台座准备、模板清理

台座制作工艺：

预制25厘米厚C30砼底座9个，底座顶面采用5mm厚A3钢板铺设形成平整底胎,侧边用角钢加固，箱梁底按图纸要求设1.7cm预留反拱，按二次抛物线处理，取左支点（图中O点）为坐标原点，跨长为L，主梁跨中矢高为f拱，则曲线方程为y=4f拱x（L-x）/L2.符号意义见下图：

在两端设置吊装预留方孔

（高10×宽10cm），待

砼强度满足要求后，即可

施工。

按箱梁型号和生产

顺序确定使用张拉台号，做

好对模板进行检查、修理、清除杂物准备工作。

使用脱模剂均匀地刷在底模及侧模上，不得采用废机油，以免影响梁体的外观质量。

考虑200T千斤顶张拉时平面位置需要，为确保千斤顶中心与钢绞线束中心水平垂直，在台座两端量好尺寸，对台座砼凿成弧型槽，能够确保张拉要求。

2．绑扎钢筋、预留孔道

①按设计图纸规定的钢筋规格，间距进行绑扎钢筋，绑扎要牢固，整体稳定性好，骨架要稳定，焊接的钢筋要予弯、轴线一致，单面焊的钢筋焊缝长度不小于10d，双面焊的钢筋焊缝长度不小于5d，绑扎钢筋时应注意不要脚踏钢筋，采取分段放置行走钢踏板，有效避免人为对钢筋的泥土、油污等污染。

同时还应注意，预埋钢筋位置，钢筋骨架的尺寸。

②留孔道的尺寸与位置应正确，孔道应平顺，端部的预埋钢垫板应垂直于孔道中心线。

③孔道采用定位筋固定安装，使其能牢固地置于模板内的设计位置，并保证在混凝土浇注期间不产生位移。

固定波纹管定位筋的间距不宜大于0.8m.采用定位筋串波纹管后检查封密，弯道处加密间距为0.5m、直线处间距1.0m，均符合规范要求，经监理检查合格后，转入下道工序施工。

④波纹管的设置：

在钢筋绑扎过程中，重点注意对波纹管位置的固定及在砼浇注前，对波纹管接头采取胶带缠覆，并预先通入硬塑管以有效防止挤压变形。

有效防止了焊渣掉入、防止漏浆出现，更解决了波纹管受压后易产生的凸凹变形。

⑤管道应设置压浆孔,还应在最高点设排气孔。

压浆管排气管应是最小内径为20mm的标准管或适宜的塑料管。

与管道之间的连接应采用金属或塑料扣件，长度应足以从管道引出结构物以外。

3．支立侧模板和芯模

侧模采用钢模板，芯模也采用钢制结构。

模板的各部尺寸及偏差符合设计及规范要求。

模板支立要牢固，注意芯模与底板、顶板厚度控制。

接缝处采用胶皮条封严，保证内侧各棱角顺直，表面光洁平整无绣蚀，脱模剂涂刷要均匀，经监理检查合格后进行下道工序施工。

模板控制重点：

相邻侧模间连接，先采用预调螺丝初步定位后，再用加固螺栓较紧。

防止侧模上浮的措施是，通过底板内间距1m的预留孔横穿直径25mm圆钢进行侧模底部加固，在侧模顶面采取间距1m的双方钢进行压顶；对芯模固定采取5控措施。

即①在双方钢上横向间距5cm设置三个直径32罗纹钢立向筋，有效控制芯模顶面，防止其上浮。

②在侧面按照施工图纸定位筋间距的基础上，适当加密定位箍筋的间距。

③在芯模里采取支撑角钢架和横向刚性支撑，有效防止芯模向内变形。

④对芯模间的接缝处，采用螺栓夹橡皮条的方法，有效控制漏浆。

⑤对端部芯模采取与梁端钢模整体连接的方法，有效控制了芯模端部加固易产生的薄弱环节。

4．浇筑砼

砼集中拌合，机动翻斗车运输，运输过程中防止砼出现离析现象，要注意振捣不要捣到底模上，底板浇筑守后，经监理检查合格后进行下道工序施工。

浇筑腹板时砼分层浇筑，分层振捣，浇筑时每层厚度不大于30cm，浇筑时注意芯模两侧对称平衡浇筑，以防芯模移位，腹板砼采用拌入式振捣振实，振捣时间应在15—30秒之间，振到砼不下沉，气泡不再发生，水泥浆开始上浮表面平整为止，最后用木抹抹平即可。

5．养生

砼浇筑完后即可进行覆盖养生。

采用滴灌方式进行全天候24小时不间断撒水养护。

6．拆除模板

砼浇筑后，经24小时一般在砼强度达到2.5—3Mpa强度即可拆模，拆模注意不准损坏梁体，拆芯模时天气温度过高时应采取通风措施，侧模应及时清理涂脱模剂进行保护，芯模应清理复位，以便下次使用。

7.预应力筋的安装

预应力钢绞线在浇筑混凝土之前穿入孔道，穿束钱应检查锚垫板和孔道，锚垫板应位置准确，孔道内应畅通，无水和其他杂物。

同时注意对钢绞线的保护，直至压浆。

钢绞线安装完成后，应进行全面检查，以检查可能破坏的管道，在混凝土浇注前，必须将管道上一切非有益留的孔、开口或损坏之处修复好，并检查钢绞线是否在管道内自由滑动。

8．张拉

张拉时，混凝土强度不低于设计强度的90%；张拉顺序：

采用四台顶同时对称整束张拉，先从上部N1开始张拉，然后N3-N2-N4,

具体位置见下图：

张拉顺序布置示意图

张拉过程及张拉控制应力计算：

①首先对构件进行检验，外观尺寸应符合规范要求，张拉时，构件的混凝土强度应符合设计要求，即不低于设计强度等级的90%才能进行张拉。

然后安装工作锚环等，（预应力筋在安装在管道中后，管道端部开口应密封以防止湿气进入。

）；锚具采用信誉度好的厂家生产的优质产品，并有厂方提供的试验和质量说明书；张拉机由专人使用管理，经常维护定期核校验，用于测力的压力表，其精度不低于1.5级并建立张拉力与压力表读数之间的关系曲线。

②张拉采用的主要设备是两台YCW2500型和两台YCW2000型千斤顶和四台配套的EB×2/49型油泵，在两端同时张拉，此种千斤顶可以自动锚固夹具，其夹具的回缩值小于4％，是张拉预应力钢铰线理想的设备。

③梁两端同时先对千斤顶主缸充油，使钢铰线略为拉紧，同时调整锚具和千斤顶三者之轴线相吻合，注意使每根钢丝受力均匀，当钢丝达到初应力0.10σcon时，作伸长量标记，并借以观察有无滑丝情况发生（每束钢绞线断丝或滑丝数量不大于1根）；张拉采用两端同时逐级加压的方法进行，两端千斤顶的升压速度接近相等，当两端达到最大值时，鸣号并继续供油维持张拉力不变，持荷2min，张拉程序如下：

0初应力10%103%σcon（持荷2min锚固）

（注：

初应力为张拉控制应力的10%；σcon为张拉时的控制应力，包括预应力损失值。

）

张拉过程中要有专人指挥，工程技术人员认真填写张拉记录。

张拉控制应力计算：

钢绞线截面积：

140mm2

强度级别：

1860Mpa

控制强度：

1395Mpa

一根钢绞线控制负荷：

σcon=1395×140=195300N=195.3KN

加锚口预应力损失3%:

σcon=201159N=201.16KN

一束钢绞线控制负荷：

3根σcon=1395×140×3=585900N=585.9KN

4根σcon=1395×140×4=781200N=781.2KN

5根σcon=1395×140×5=976500N=976.5KN

加锚口预应力损失3%:

3根σcon=603.5KN

4根σcon=804.5KN

5根σcon=1005.8KN

初应力:

3根0.1σcon=60.35KN

4根0.1σcon=80.45KN

5根0.1σcon=100.58KN

中跨箱梁钢绞线：

N1束为3根；N2为4根；N3为4根；N4为3根。

边跨箱梁钢绞线：

N1束为4根；N2为5根；N3为5根；N4为4根。

张拉应力控制指标如下：

（根据液压千斤顶的检验报告回归方程计算）

3#缸

油表编号：

608

油表编号：

A07

根数

初应力

控制应力

初应力

控制应力

2．47

16．44

1．93

16．01

3根

2．99

21．61

2．73

21．23

4根

3．51

26．78

2．97

26．45

5根

P=0.02572F+0.92

P=0.02594F+0.36

4#缸

油表编号：

0513

油表编号：

0516

根数

初应力

控制应力

初应力

控制应力

2．11

16．03

1．69

15．49

3根

2．62

21．19

2．20

20．60

4根

3．14

25．79

2．70

25．71

5根

P=0.02564F+0.56

P=0.02540F+0.16

0511（2#）

油表编号：

0539

油表编号：

0509

根数

初应力

控制应力

初应力

控制应力

1．26

12．77

1．04

12．47

3根

1．69

17．04

1．46

16．70

4根

2．11

21．30

1．89

20．94

5根

P=0.02120F-0.02

P=0.02105F-0.23

0512（1#）

油表编号：

A20

油表编号：

601

根数

初应力

控制应力

初应力

控制应力

1．38

12．96

0．75

12．50

3根

1．81

17．24

1．18

16．86

4根

P=0.02132F+0.09

P=0.02165F-0.56

伸长量计算:

两端预留65cm。

千斤顶夹住所需长度。

实际在千斤顶内50cm。

其余15cm是留在千斤顶外，不计算伸长量：

一根钢绞线伸长量（两端同时张拉）：

千斤顶内伸长量：

P=1.03σcon=201159N（加3%的锚口损失）

E=1.967×105N/mm2（根据钢绞线检验报告取试验平均值

（199+194+197）/3=196.7（Gp））

A=140mm2（根据ASTMA416-97规定的）

L（查图纸）

ΔL1梁内伸长值

ΔL2顶内伸长值

ΔL预应力筋张拉的实际伸长值

ΔL1=（P×L）/（A×E）=（201159×500）/（140×1.967×105）=7.3mm

梁板内伸长量：

P=P×（1-e-（KL+μθ））/（KL+μθ）

中跨N1钢束计算公式：

其中:

P=201159N,

K=0.0025,

μ=0.20,

θ=7.5º×2=0.261795（弧度））

L=29.52m,

KL+μθ=0.12159

e-（KL+μθ）=0.8815

P=188947N

梁板内伸长量：

ΔL2=P×L/A×E

=188977×29520/（140×1.967×105）

=202.5mm

总伸长量:

ΔL=ΔL1+ΔL2=209.8mm

张拉时伸长量控制在理论伸长量6%以内,即197.2mm-222.4mm之间。

中跨N2钢束计算公式：

其中:

P=201159N,

K=0.0025,

μ=0.20,

θ=7.5º×2=0.261795（弧度））

L=29.58m,

KL+μθ=0.126309

e-（KL+μθ）=0.8813

P=189041N

梁板内伸长量：

ΔL2=P×L/A×E

=189041×29580/（140×1.967×105）

=203.5mm

总伸长量:

ΔL=ΔL1+ΔL2=211.3mm

张拉时伸长量控制在理论伸长量6%以内,即191.3mm-215.7mm之间。

中跨N3钢束计算公式：

其中:

P=201159N,

K=0.0025,

μ=0.20,

θ=7.5º×2=0.261795（弧度））

L=29.65m,

KL+μθ=0.126484

e-（KL+μθ）=0.8812

P=188938N

梁板内伸长量：

ΔL2=P×L/A×E

=188938×29650/（140×1.967×105）

=203.4mm

总伸长量:

ΔL=ΔL1+ΔL2=211.2mm

张拉时伸长量控制在理论伸长量6%以内,即198.5mm-223.9mm之间。

中跨N4钢束计算公式：

其中:

P=201159N,

K=0.0025,

μ=0.20,

θ=1.4º×2=0.048868（弧度））

L=29.4m,

KL+μθ=0.0832736

e-（KL+μθ）=0.9201

P=193009N

梁板内伸长量：

ΔL2=P×L/A×E

=193009×29400/（140×1.967×105）

=206.1mm

总伸长量:

ΔL=ΔL1+ΔL2=213.9mm

张拉时伸长量控制在理论伸长量6%以内,即201.1mm-226.7mm之间。

边跨N1钢束计算公式：

其中:

P=201159N,

K=0.0025,

μ=0.20,

θ=7.5º×2=0.261795（弧度））

L=29.61m,

KL+μθ=0.126384

e-（KL+μθ）=0.8815

P=188610N

梁板内伸长量：

ΔL2=P×L/A×E

=188610×29610/（140×1.967×105）

=202.8mm

总伸长量:

ΔL=ΔL1+ΔL2=210.6mm

张拉时伸长量控制在理论伸长量6%以内,即197.9mm-223.2mm之间。

边跨N2钢束计算公式：

其中:

P=201159N,

K=0.0025,

μ=0.20,

θ=7.5º×2=0.261795（弧度））

L=29.63m,

KL+μθ=0.126434

e-（KL+μθ）=0.8812

P=189013N

梁板内伸长量：

ΔL2=P×L/A×E

=189013×29630/（140×1.967×105）

=203.4mm

总伸长量:

ΔL=ΔL1+ΔL2=211.2mm

张拉时伸长量控制在理论伸长量6%以内,即198.5mm-223.9mm之间。

边跨N3钢束计算公式：

其中:

P=201159N,

K=0.0025,

μ=0.20,

θ=7.5º×2=0.261795（弧度））

L=29.65m,

KL+μθ=0.126484

e-（KL+μθ）=0.8812

P=188938N

梁板内伸长量：

ΔL2=P×L/A×E

=188938×29650/（140×1.967×105）

=203.4mm

总伸长量:

ΔL=ΔL1+ΔL2=211.2mm

张拉时伸长量控制在理论伸长量6%以内,即198.5mm-223.9mm之间。

边跨N4钢束计算公式：

其中:

P=201159N,

K=0.0025,

μ=0.20,

θ=7.5º×2=0.261795（弧度））

L=29.5m,

KL+μθ=0.0835236

e-（KL+μθ）=0.9199

P=192914N

梁板内伸长量：

ΔL2=P×L/A×E

=192914×29500/（140×1.967×105）

=206.7mm

总伸长量:

ΔL=ΔL1+ΔL2=214.5mm

张拉时伸长量控制在理论伸长量6%以内,即201.6mm-227.4mm之间。

伸长值一览表

编号

位置

线长/N1

线长/N2

线长/N3

线长/N4

中跨

板内（cm）

2952/20.3

2958/20.3

2965/20.4

2940/20.6

总伸长（cm）

2952/21.0

2958/21.0

2965/21.1

2940/21.3

边跨

板内（cm）

2961/20.3

2963/20.4

2965/20.4

2950/20.7

总伸长（cm）

2961/21.0

2963/21.1

2965/21.0

2950/21.4

④锚固：

打开高压油泵截止阀，张拉缸油压缓慢降至活塞回程，锚具夹片即自动锚固。

锚具外多余之钢铰线,采用砂轮切割机切除，不准用电焊、气焊切割。

钢铰线锚固后回缩量不得大于5mm，张拉伸长率应控制在理论伸长值的±6％之内。

8．压浆

压浆前应对孔道内进行清洁处理，清洗干净并使孔壁完全湿润，清洗后使用不含油的压缩空气将孔道内的所有积水吹出。

同时将水泥浆过滤防止硬块进到容积泵，工业铅粉应按比例加入防止膨胀力过大，出现裂纹。

然后用胶板将工作锚球和压浆封帽密封好，防止漏浆；压浆时应从最低点的压浆孔压入，由最高点的排气孔排气和泌水。

压浆顺序宜先压注下层孔道。

压浆应缓慢、均匀的进行，不得中断，并应将所有最高点的排气孔依次一一放开和关闭，使孔道内排气通畅。

压浆使用活塞式压浆泵，压浆应达到孔道另一端饱满和出浆，并应达到排气孔排出与规定稠度为止。

9．封顶、封端

压浆后24小时就可以封顶、封端，对应埋置在构件内的锚具，压浆后应先将其周围冲洗干净、凿毛，然后设置钢筋和浇筑封锚混凝土。

长期外露的锚具，使塑料覆盖。

10、吊装

当砼强度达90％时可以吊装，暂存放在适当场地，存放时间不超过60天。

使用两台（一台48吨）的龙门吊同时吊运到存梁场地。

后张法施工工艺详见下图：

后张法施工工艺框图

钢筋制作模板清理、组装

钢筋绑扎支模板

放入模内放蕊模

绑扎顶板钢筋

浇筑砼砼搅拌、运输

养生

拆模

钢绞线张拉

封顶、封端

吊运存放

七、保证工程质量措施

1、建立完善质量保证体系

在项目经理的统一领导下，由项目总质检工程师具体负责质量创优方案的实施。

建立健全各级全面质量管理与质量保证体系，成立以项目经理部为核心的全面质量管理领导小组，积极开展全面质量管理活动，优化施工工艺，提高工程质量，争创优质工程。

预制厂建立以厂长为核心的工程质量管理体系，加强对材料及施工质量的监督、指导、检测、认证工作。

详见质量保证体系框图（附表）.

2、质量目标

确保全部工程达到国家、交通部现行高速公路的工程质量验收标准。

工程一次验收合格率达到100%，优良达到95%以上，并满足全线创优规划目标，争创质量奖。

制定保证实现质量目标的创优规划和切实可行的创优措施，层层分解，落实到各层次各专业人员，形成严密的创优网络。

依靠科学管理和科技进步，采用新技术、新工艺、新设备，不断提高施工工艺水平，从而提高和保证工程质量，确保创优目标实现。

3、质量保证实施方案

3.1基本要求

①工中严格按设计图纸施工、按操作规范操作，按质量标准检查。

②在施工中如发现质量问题，应及时请监理工程师解决，如工程不能按设计施工时必须取得设计单位的同意方可变更，且有设计变更通知单或监理工程师认可。

③执行技术交底制，认真做好工程技术质量六交交底工作：

施工方法、质量要求、设计图纸交底、创优措施交底、施工注意事项及质量保证措施。

④进场材料必须有出厂证明和合格证，并按规定频率做好复试，不合格材料不得使用。

⑤做好质量内业工作