现浇连续预应力砼空心板梁工法1.docx
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现浇连续预应力砼空心板梁工法1
现浇连续预应力砼空心板梁工法1
现浇连续预应力砼空心板梁施工工法
前言
现浇连续预应力砼空心板梁是城市桥梁结构中最常用的类型，具有外形美观、经济、技术先进的优点；施工简单便于周期性管理，能达到控制好工程质量的目的。
我公司已在青岛市建成此类型大桥两座，在济南市建成一座。
1.适用范围
1.1城市道路上修建的高架桥，可满足净空要求。
1.2地基条件较差地带。
1.3地形复杂，地表高差较大。
1.4调整方便，适应于纵坡、横坡较大的梁体。
2.工法特点
2.1支架采用梁式支架，地基处理简单投入少，净空间大，搭拆方便，且投入人力少。
2.2模板采用小型滑模，操作方便可缩短工期。
同时两套底模可共用一套侧模板，节约成本。
即上一孔大梁砼强度达到脱模强度时，拆卸侧模，待侧模全部卸落下后，利用滚轮沿着铺在支架平台上槽钢轨道向前滑向下一孔侧模位置。
2.3内模采用刚度满足要求的材料制成，一次投入。
2.4建成的梁体接缝少，外形美观。
2.5采用支架整体卸落法，不但操作方便，而且可创造一个二次工作平台，快速修复梁体出现的缺陷。
2.6施工安全，能保证工程质量。
3.施工程序及操作要点
3.1施工程序
现浇连续预应力砼空心板梁施工工艺流程图
3.2操作要求
3.2.1.基础处理
在基础良好的地段使用装载机或推土机整平压实；在基础不良地段采用如下几种方法处理，使其承载力满足要求。
3.2.1.1换填法（换填钢渣或碎石等）
3.2.1.2打木桩
3.2.1.3浇砼扩大基础
3.2.1.4垫铺工字钢钢坯
3.2.2.支架搭设
3.2.2.1垫石制作及安装
垫石在支架搭设前预先预制好，规格根据承载板试验所得地基承载力以及每根立柱处的支座反力计算确定，同时根据梁底标高进行调整。
安放前，首先测放出其准确位置，用石灰在每一点上划出十实线，以便准确放位。
要求垫石与地基接触紧密，不得悬空，以保证均匀受力。
3.2.2.2钢立柱的加工与安装
钢立柱一般采用壁厚δ=8mm（或δ=10mm）的钢管加工而成，其直径的选用根据要求的承载力计算确定。
钢立柱分节加工安装，端头焊接法兰盘，并进行局部加强。
加工长度一般依据梁体净空高度变化，便于组合而定，同时考虑便于吊装安放即可。
安装排数及根数由设计计算而定。
安装前，测量人员测出每一安放点的标高，计算出垫石的高度和钢立柱的长度。
安装首先要在地面上拼制好，然后用吊车起吊。
同时用缆风绳在立柱顶上拉紧防止倾斜，又可调节立柱的垂直度。
调节好后用抱箍配合10号槽钢使其连接为一体。
3.2.2.3横梁安装
钢立柱安装牢固后，即可安装横梁，横梁采用2根I36工字钢拼焊而成，局部加强。
安装时要求横梁底面光洁无凸起。
横梁底面和钢立柱法兰盘之间整体接确。
悬空的部分用钢垫片塞紧，以保证各钢立柱受力均匀。
横梁与钢立柱之间联接可采用焊接或栓接。
3.2.2.4纵梁安装
纵梁可采用贝雷梁，型钢或六四军用梁，根据跨径不同与桥宽不同组合而成。
安装时，预先按跨径拼装单根纵梁，根据梁宽及安装片数。
然后单片整孔吊装就位，吊装时要稳而慢，防止破坏墩柱。
纵梁之间联接采用花篮螺栓，纵梁与横梁之间连接采用自制U型抱箍。
纵梁与墩柱之间的空隙采用木楔子打紧。
纵梁上搭放小号型钢或钢板桩作为分配梁，长度依梁宽而定，间隔1m左右，但要随底模的纵（或横棱）间距而定。
支架搭设及拆卸示意图如下：
3.3.支立底模、侧模
底侧模尽量使用大块定型钢模，以保证砼外观质量，模板分块长度首先满足吊装能力。
同时依据桥梁线型确定。
（一般曲线半径较大，分块长度也较大，曲线半径较小，分块长度也要小。
）
调模板前先通过测量放出两墩中心线，拉出中心线，以使底模平面位置准确。
模板之间采用螺栓紧密连接，接缝处贴海绵条以防漏浆。
模板标高通过木楔子来调整，底模调整完毕用砂轮机清除其表面浮锈，用海绵或棉砂擦干净后涂上脱模剂，（脱模剂采用清漆：
汽油=1：
3）脱模剂不宜涂抹太多，以板面涂抹均匀为宜。
侧模采用小型简易滑模，通常设计为桁架式钢模，模板下方安装滚轮，能沿着铺设在钢板桩（或型钢）平台上的槽钢轨道，人工推着滑向下一孔侧模位置。
小型滑模的采用可节省大量的机械，减少了用工，同时由于模板倒运次数减少，充分保证了模板的质量，最重要的是加快了施工工期。
底模与侧模采用螺栓连接，连接处设在伸入底模10cm处，避免处理不当产生漏浆现象。
3.4.支堵头模板，边板
首先测量放出堵头模板位置，用墨斗弹出线，立堵头模板前检查锚垫板位置、角度以及钢筋预留孔位置，支模板要牢固，防止浇筑过程中出现涨模，跑模现象，影响张拉。
边板采用长2m钢模板，立模要竖直，边板与侧模采用栓接。
3.5.支架预压
模板安装好后，即可进行支架预压，预压重量一般根据设计规定设定。
（一般为梁体重量的100%）
预压材料可以是钢筋、钢锭、水箱或砂包，依据现场条件而定，最常用的是用砂包。
预压方法为：
首先由测量人员布设沉降观测点，观测断面一般选：
跨端、1/4跨，跨中共五个断面，每断面：
左、中、右三点，必要时根据断面类型增加观测点。
然后按照混凝土浇筑顺序，依次加载。
在预压过程中每隔一段时间（一般2小时）观测一次沉降值。
对沉降异常的点做出处理，各点沉降值稳定后卸去预压荷载并进行下道工序的施工。
3.6.空心板梁钢筋预制、安装
梁体钢筋分底板钢筋，腹板钢筋，牛腿钢筋，横隔梁钢筋，顶板钢筋五大部分。
据已完工程施工经验：
底板、顶板钢筋现场绑扎。
牛腿、腹板、横隔梁钢筋可事先预制，先在钢筋场地按照施工图纸的尺寸放样制成钢筋预制的模具支架，然后在模具支架上将所需钢筋分块预制成型。
最后整体吊装入模，搭接接长。
为保证预制成型的钢筋在运输过程中不变形，部分地方采用焊接，事实证明由于采用钢筋预制不但保证了钢筋的绑扎质量，而且大大加快了施工进度。
经过多次比较，一段大梁钢筋现场绑扎一般需5天时间，而采用预制形式只需2天。
3.7.安装预应力管道、穿钢铰线、安放内模
根据图纸给定的预应力管道坐标，在钢筋骨架上焊好定位钢筋网，定位筋采用Φ12的钢筋，间隔50cm一根，曲线处每20cm设一根，以保证坐标位置准确。
然后采用穿索机进行钢绞线穿索。
穿梭完毕后即可安放内模，内模要求强度、刚度必须满足要求，不得变形，经验得知，不可采用荆条编制，要采用充气胶囊或木模等刚度大的芯模，以保证其截面准确。
3.8.混凝土浇注及养生
待钢筋绑扎完毕后，支堵头模板以及伸缩缝预留槽模板。
砼浇筑前，先将模板内的杂物清除干净，并用高压水将浮尘清洗干净，砼采用拌和站集中拌和，砼罐车运输，泵车浇筑。
砼浇筑顺序从悬臂端开始逆向进行，最后与已完梁段合扰，产生施工缝。
浇筑时宜按全断面斜向分段，水平分层连续浇筑，要特别注意防止内模上浮，分段长度一般为5m左右，分层厚度不超过30cm为宜，并控制混凝土入模的速度，尽量减轻冲击力，并在下层砼初凝或能重塑以前完成上层砼的浇筑，避免形成薄弱断面，保持结构的整体性，振捣棒不要插入过深，插入下层5cm即可，为防止内模上浮，可使其与底板钢筋固定。
砼拌和要均匀，和易性要好，坍落度控制在16-18cm，要求振捣密实不漏振，振捣棒移动间距不超过其作用半径的1.5倍，并与模板保持5-10cm的距离，避免碰撞模板，钢筋及其它预埋件，振捣至混凝土停止下沉，不再出现气泡，表面呈现平坦，泛浆为止。
浇筑一定长度后，使用行夯将顶面混凝土刮平，并进行二次抹面、拉毛，然后覆盖并洒水养生，养生不少于7天，且砼面始终保持湿润状态，以确保养生质量。
混凝土强度达到设计强度的50%前，不得使其承受行人、运输工具、模板、支架和脚手架等荷载。
3.9.预应力施工
3.9.1准备：
3.9.1.1锚垫板安装：
严格按设计图纸的平面位置、角度安装，事先在封头模板上订上三角垫层，调整角度。
3.9.1.2安放波纹管：
波纹管分节安装，用大一号套管连接，安装时注意接头严密，接头外侧用透明胶带裹严，以防穿束不顺和漏浆，安装时轻拿轻放，避免损伤、折弯，波纹管安装位置以定位钢筋确定，确定位置后用铅丝绑扎定位，然后在波纹管两端墩顶处各设一个出气孔，用软塑料管接出桥面50cm，软塑料管上口用胶布封严，以防漏杂物，并对波纹管编号记录。
3.9.1.3穿束：
将钢铰线成捆装入专用的支架内，穿束机从一端往另一端穿束，单根钢铰线头裹透明胶带，以减少摩擦力。
用砂轮机切断钢铰线，钢铰线预留长度为千斤顶长度+15cm。
3.9.1.4K型连接器安装：
穿束完毕，墩头机墩头，中间锚固采用K型连接器，安装程序：
套喇叭筒钢圈，大号波纹管→穿束墩头→墩头嵌入连接器→喇叭筒及大号管到位→密封→安装压浆出气软管。
3.9.1.5H型锚头的安装
穿束完毕，加设钢圈，用压花机在现场压花，后用立体型定位钢筋网将其固定就位，固定位置按照设计图纸要求进行。
压花端波纹管口用海绵塞紧、密封，以防漏浆。
3.9.2张拉操作步骤：
3.9.2.1张拉前，必须经过试验室压试块，确定强度已达到张拉要求后，才能张拉。
3.9.2.2张拉前，对构件的质量、几何尺寸进行检查，有异常情况下不得张拉。
3.9.2.3锚具安装位置应与孔道对中嵌入锚垫板回槽内。
3.9.2.4安装千斤顶：
将钢铰线束穿入千斤顶，锚环对中，并将张拉油缸先伸出2-4cm，再在千斤顶尾部安上垫板及工具锚、将钢束夹紧。
为便于松开销片，工具锚环内壁可涂少量润滑油。
3.9.2.5使顶压油缸处于回油状态，向张拉缸供油，开始张拉。
同时注意工具锚和固定端的工作锚，使夹片保持整齐（一般差3mm时不会明显影响夹持力），张拉至初应力时，做好标记，作为测量伸长值的起点。
3.9.2.6接规定程序张拉至规定吨位或换算的油压值，并测量预应力钢材的伸长值以校核应力。
张拉顺序为0→初应力→105όK%→όK（锚固）。
张拉力计算公式：
P=PL[1-e-（kx+μθ）]/（kx+μθ）
式中：
P--预应力钢材张拉端的张拉力（N）
L--从张拉端至计算截面积的孔道长度（m）
θ--从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和（rad）
k--孔道每m局部偏差对摩擦的影响系数，见《桥规》附表11.4
μ--预应力钢铰线与孔道壁的摩擦系数，见《桥规》附表11.4
伸长量计算公式：
ΔL=PL/（Ay.Eg）
式中：
P--预应力钢材的平均张拉力
L--预应力钢材长度
Eg--预应力钢材弹性量
Ay--预应力材截面面积
3.9.2.7在保持张拉油缸调压阀阀口开度不变的情况下向顶压缸供油，直至需要的顶压力。
3.9.2.8在保持继续向顶压缸供油的情况下，使张拉油缸缓缓回油，调压阀口开度不变的情况下向顶压缸供油，直至需要的顶压力。
完成油缸回油动作。
3.9.2.9打开顶压阀的回油缸，油泵停车，千斤顶借助其内部回程弹簧作用，顶压活塞自动回程，张拉锚固结束。
3.9.2.10当钢铰线较长，千斤顶一次张拉行程不能满足预应力要求时，可以两次张拉或多次重复张拉。
3.9.3注意事项：
3.9.3.1开始张拉后，现场技术员应及时记录，并将理论伸长值与实际伸长值比较，如果误差在±6%以内，认为是合格，即可进行锚固，放松千斤顶，如发现伸长值异常，则暂时停止张拉并通知监理工程师，等查明原因并采取措施加以调整后方可继续张拉。
3.9.3.2张拉过程中如果锚头处出现滑丝、断丝或锚具损坏，异常响声，立即停止操作，进行检查，分析原因，并作出详细记录。
若断丝超过规范要求，则采取换钢束等措施。
3.10.模板拆除及支架卸落
3.10.1模板拆除：
首先将与底模连接的螺栓解除，打掉木楔子，使侧模下方滚轮落在轨道上，操作人员即可推着侧模至下孔。
3.10.2支架和底模采用整体卸落法，具体操作步骤如下：
3.10.2.1在每一孔大梁两端靠近腋点的4个角上各预留40⨯60cm的预留孔，然后在4个孔的正上方各布置一台5t卷扬机，共4台卷扬机。
3.10.2.2利用4台卷扬机同时吊起纵梁下方的2根横梁，跨中的一道横梁用手动葫芦挂在纵梁上拉紧。
将整个钢立柱以上的部分全部吊起。
3.10.2.3拆除钢立柱、垫石及其它杂物
先拆除钢横梁与钢立柱连接的螺栓部分，然后利用底模板与砼大梁底分离的空隙（15cm），开动卷扬机缓缓提升支架，观察横梁与钢立柱分离之后（15cm间隙），锁住卷扬机，用装载机拆除钢立柱，垫石及其它杂物。
3.10.2.4卷扬机卸落
待钢立柱垫石全部拆出后，继续开动卷扬机缓缓放松，将支架慢慢卸落至地面。
摘掉钩子，卷扬机再提升。
将钢丝绳收至桥面上存放好。
3.10.2.5拆除
用25t汽车吊拆除底模→方木→分配梁→纵梁→横梁，并搬运到下一孔。
3.10.3支架、模板卸落及拆除工艺流程图
3.11.管道压浆
3.11.1准备工作
3.11.1.1为使孔道压浆流畅，并使浆液与孔壁结合良好，压浆前用高压水冲洗孔道（冬季压浆采用热水），然后用无油脂压缩空气吹干。
3.11.1.2压浆前，将锚具周围的钢铰线束缝隙和孔洞封上砼，等其达到一定强度后方可压浆。
3.11.1.3压浆前一个月在试验室配制出符合设计规定和规范要求的水泥浆，并经监理工程师签认。
3.11.1.4压浆作业及注意事项：
a）预应力钢铰线张拉完成后经监理工程师同意后立即压浆。
b）用手动砂轮机割除露出锚具外部的预应力钢束尾端。
c）孔道压浆按自上而下的顺序进行，并在一次作业中连续进行，不得停顿，并让出口冒出废浆，直至不含水沫气体的浆液排出，其稠度与压的浆液相同时即可停止。
d）出气孔应在水泥浆的流动方向依次封闭直至水泥浆凝固。
满浆的孔道予以保护，在一天内保证其不受震动。
e）为保证钢束全部充浆，进浆口应予密封，压浆两天后检查注入端和出气孔的灰浆，需要时及时二次压浆或灌浆。
f）作好压浆灌注记录。
g）注意事项：
---严格按配合比拌和水泥浆，经常检查水泥浆的流动，以12"-18"为宜。
---拌浆机泵压不得超过0.7Mpa，以策安全，操作人员要戴防护镜，以防喷浆伤人。
---灌浆作业要一次完成，中间不能停顿，水泥浆从拌和到压入孔道的间隔时间不得超过40分钟，在此时间内，要不断搅拌水泥浆。
---当在夏季高温天气压浆时，采取给拌和水泥浆降温措施。
---当冬季压浆时，采用暖棚加热法和蒸汽加热水法。
4.质量标准
本工法的质量标准遵循：
《桥涵施工技术规范》和《质量检验评定标准》。
对如下关键部位、关键工序进行高质量的要求，并采取具体的措施：
4.1.支架的合理布设，具体措施通过电算反复进行比较，找受力最佳的布设状态。
4.2.重视模板设计及加工，一方面设计时采用大块钢模；刚度、强度合理，另一方面加工时派技术人员去制造厂在加工过程中进行检查、验收，若不满足要求则指令其立即返工。
4.3影响质量的关键的工序、特殊过程要派专人负责管理，如脱模剂试验合格后对抹涂方法和配合比监督其全过程，以保证砼外观。
4.4.砼浇注时派技术员现场盯班，保证浇注质量。
4.5.预应力施工是关键，由技术员现场负责。
5.机具设备（一具作业面）
序号
机械名称
数量
规格型号
备注
1
50t履带吊
1台
H2TACH23
2
25t汽车吊
1台
QYB25
3
装载机
2台
2L50
4
卷扬机
4台
5t
5
电焊机
3台
6
气割设备
1台
7
钢筋切断机
成型机
1台
6.劳动组织及安全
6.1.劳动组织
工种
工作性质
人数
备注
起重工
装拆支架、模板
20人
砼工
浇注砼
20人
木工
支立拆除模板
35人
钢筋工
绑扎焊接钢筋
60人
张拉工
预应力施工
13人
技术人员
现场技术负责
2人
测工
测量放样、监控
4人
司机
驾驶吊车、运输车、装载机
5人
6.2.安全措施
6.2.1加强安全生产教育工作，安全要天天讲，时时讲，事事抓，增强全员的安全意识。
6.2.2支架施工属高空作业，必须搭设安全网。
施工前做好技术和安全交底。
6.2.3地基处理应有专职工长负责，每道工序都要严格检测。
6.2.4支架安装应有专职工长、技术及测量员在场，做到按施工工艺、工序及规范施工及验收。
6.2.5支架在经大风、雨作业后要及时进行检查，以使现场问题及时处理。
6.2.6拆除支架时，应划出安全区，设警戒标志，并设专人管理。
6.2.7张拉现场设立标志，与该工作无关的人员不得入内。
且千斤顶后面不得站人。
7.效益分析
7.1.要工期紧张，交通干扰大的情况下，利用此套支架、模板施工，在全线五个合同段中质量第一、工期第一，交工验收被评为优良工程。
赢得了显著的社会效益。
7.2.西元庄高架桥施工中采用的施工工艺被总公司作成幻灯片在全局范围内推广学习。
8.工程实例
8.1、青岛市西元庄--流亭公路高架桥位于山东省青岛市城阳区与即墨市交界处，是济青高速公路的延伸。
全长7.7km，桥面全宽23.0m,双辐四车道。
我公司承建的I标段全长1543.96m，上部构造为63孔十七联预应力砼连续空心板梁，下部构造为双柱式薄壁柔性墩，基础有三种：
钻孔灌注桩、沉井、扩大基础。
因与当时设计图纸交付脱节的问题，导致我们的施工顺序是从一端向另一端推进，仅使用两个工作面，而其它标段兄弟采用的满堂支架，开展了四个工作面，但我公司运用网络计划综合管理，采用先进的施工工艺。
根据工期要求，共投入单线200米支架，200米底模和100米侧模，周转完成了3087.8m大梁。
并保质保量安全优质提前2个月主体完工。
工期、质量位居四个标段之首。
受到了业主的嘉奖。
极大地提高了我公司的社会信誉。
8.2济南北外环线C标高架桥地处济南境内，位于天桥区北外环线上。
桥宽24.5m，于1998年6月20日开工，全长2635米，上部结构为现浇连续预应力砼空心板梁，下部构造为砼薄壁固结墩。
由于施工净空较高，变化较大，给施工造成了较大的难度，但我公司成功地选用了此工法，取得了良好的效果。
现浇连续预应力砼空心板梁施工工法
编写：
樊俊丽
第四工程公司
2000年四月
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