13m后张法预应力混凝土简支空心板施工方案.docx
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13m后张法预应力混凝土简支空心板施工方案
预制空心板施工方案
第1节编制依据
编制依据一览表
序号
类别
名称
编号
1
文件
施工招标文件
2
合同
建设工程施工合同示范文本
GF-1999-0201
3
图纸
施工图纸
HJS2003-54
4
规范规程标准
建筑工程施工质量验收统一标准
GB50300-2001
混凝土结构工程施工质量验收规范
GB50204-2002
预应力混凝土用钢绞线
GB/T5224-1995
预应力混凝土用金属螺旋管
GB/T3013-94
预应力筋用锚具、夹具和连接器
GB/T14370-2000
预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程
JGJ85-2002
混凝土结构设计规范
GB50010-2002
建设工程文件归档整理规范
GB/T50328-2001
预拌混凝土
GB14902-94
建设工程施工现场供用电安全规范
GB50194-93
建筑施工安全检查标准
JGJ95-95
建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范
JGJl30-2001
建筑机械使用安全技术规程
JGJ33-2001
建筑施工高处作业安全技术规范
JGJ80-91
钢筋焊接及验收规程
JGJl8-96
普通混凝土用砂质量标准及检验方法
JGJ52-92
普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法
JGJ53-92
普通混凝土配合比设计规程
JTJ-55-2002
6
法
规
中华人民共和国建筑法
中华人民共和国安全生产法
建设工程安全生产管理条例
建筑安装工程安全技术规程
建筑安装工程承包合同条例
建设工程质量监督管理规定
建设工程施工现场管理规定
中华人民共和国建筑法
第2节工程概况
一、工程概述
XX桥位于建设中的XX大道KX+XXX处，设计桥长93m，桥宽60.24m（含中央分隔带4m宽度不设置桥梁），全桥共分四幅，外幅桥宽10.86m，内幅桥宽17.16m。
外幅桥与内幅桥之间设置10㎝分隔缝，中央分隔带处镏空。
上部构造主拱圈采用（3×24）m钢筋混凝土拱板，外幅桥板宽10.64m，内幅桥板宽16.92m，拱板厚60㎝。
主拱圈与主拱圈之间各设置一附拱圈，宽度与主拱圈同宽，板厚50㎝。
行车道板采用13m后张法预应力混凝土简支空心板，桥台位置设置一道Z-60伸缩缝，各跨空心板间设置湿接缝连续。
空心板预制定型后运至现场通过架桥机架设。
本施工方案针对XX桥预制空心板项目编制，施工内容包括：
预场设置、底模台座制作、钢筋制安、模具安装、波纹管道埋设、砼浇筑、预应力张拉、管道灌浆。
二、空心板设计要求
⑴、全桥分左右两幅布置，连续6跨共52块空心板，其中边板48块中，中板204块，空心板长度为13m，中板外型尺寸为124×70㎝，边板外型尺寸为（124+40）×70㎝，顶部厚度为14㎝，底部厚度为14㎝，腹板厚度为25㎝，边板悬臂长40㎝，端部为12㎝，悬臂根部为19㎝。
⑵、空心采用后张拉预应力，预应力钢绞线采用符合《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-2003）标准公称直径为φs15.2（1×7）高强度低松弛钢绞线,钢绞线抗拉强度fpk=1860MPa,弹性模量Ep=1.95×105MPa,抗拉强度fpd=1260MPa。
中板N1预应力钢束为4根，N2预应力钢束为3根；边板N1预应力钢束为5根，N2预应力钢束为4根。
⑶、锚具采用M15-3/4/5锚具，预埋φ内=50/55㎜高密度聚乙烯波纹管。
⑷、预应力钢束张拉应力与引申量双控，以引申量校核，钢束锚下控制δcon=0.75×fpk=1395MPa。
⑸、孔道灌浆采用真空压浆工艺，灰浆使用PO52.5普通硅酸盐水泥,水灰比0.45，并掺入0.25%木质素磺酸钙，灰浆强度不小于C50。
⑹、设计要求预应力钢铰线张拉必须待混凝土强度达到90%后方可进行。
预应力钢束张拉后用大于C50微膨胀水泥浆封锚。
三、主要材料清单
序号
材料名称
规格型号
单位
数量
1
钢筋
Φ14
t
3.6
Φ12
21
Φ10
221
2
砼
C50
m3
1692
3
铸铁泄水管
套
216
4
预应力钢绞线
φs15.2
t
57.6
5
塑料波纹管
φ内=50㎜
m
1500
φ内=55㎜
2700
6
喇叭型垫板
OVM
个
2016
7
螺旋筋
φ14
个
2016
8
锚具
M15-3
套
816
M15-4
1008
M15-5
192
9
水泥
P·Ⅱ52.5R
t
90
10
膨胀剂
UEA
t
7.2
11
内\外模
套
3
第3节施工计划
一、工期计划
按XX桥工期施工计划，预制空心板工期为90天，具体安排如下：
1、预制场及底模台座设置：
计划20天，从2009年5月1日至2009年5月20日完成。
2、空心板制备：
计划70天，从2009年5月21日至2009年7月30日完成。
二、施工机械设备计划
序号
设备名称
数量
型号
产地
1
灰浆搅拌机
1
UJ325
南宁
2
穿心千斤顶
2
YCT150B
柳州
3
顶压器
2
YCW250A-10
柳州
4
高压油泵
2
Z82×2/49
上海
5
油压表
4
Y150-60
柳州
6
压浆泵
1
UB-3
郑州
7
砂轮锯
1
郑州
8
手动葫芦
2
南宁
9
手提式切割机
1
南宁
10
对讲机
4
NEC-150
广州
三、劳动力计划
序号
岗位
人数
分工
1
分项工程负责人
1
全面负责预应力工程的施工
2
技术负责人
1
负责方案编制、施工过程的技术工作
3
质检员
1
施工质量检验、填写并收集质量记录
4
安全员
2
负责施工过程中的安全管理
5
实验员
1
负责原材料复试、制作试块
6
机械管理员
1
负责检查机械运转是否正常
7
模工
8
负责模具安装和拆除
8
钢筋工
10
负责钢筋加工和安装
9
圬工
8
负责砼浇筑和养护
10
穿束工
6
负责制预应力管道安装、钢铰线穿束
11
张拉工
4
负责锚具、顶压器、千斤顶的安拆
12
灌浆工
4
负责灌水泥浆
13
油泵操作工
2
负责油泵的操作、记录油压
14
机修工
1
负责施工机械的维修、保养
15
机械工
2
负责机械设备安装、排除故障
16
电工
1
负责为用电设备接电源
17
力工
4
负责穿钢绞线、搬运设备等
第4节施工准备
一、 预制场设置及底模台座制作
1、在XX大道KX+X00～KX+X00处设置空心板预制场，预制场地要求平整，电水到位，全长约为200m，宽度为60m，预制场要硬底化，分为制梁区和存梁区。
2、垂直长度方向跨台座纵向两端铺设轨道，平行台座安设1台50t龙门吊机，龙门吊机可行走整个预制和贮梁区。
吊机上除重型吊钩外，设置电动葫芦，作安装模板和浇砼之用，预制场外侧，从存梁区一直铺设轨道到Z线和Y线吊梁位置，运梁用轨道平板车运梁安装。
3、按构件宽度设计每个台座基础面积。
基础横向间距由构件控制，保证相邻两边安装模板后中间有100cm过人和拆模活动范围。
基础上设置20cm厚的砼台座。
按构件的长度，纵向布置砼台座，同时注意两块中间的端头间距，最少要有2m的张拉操作范围。
砼台座四周棱角，采用3cm等边角钢包角，焊锚筋埋于砼内，确保台座宽度顺直且稳固。
4、底板台座基础两端不允许下沉，核验后，应扩大钢筋砼基础，以防止预应力张拉造成基础下沉，两端有条件可适当增加钢筋加强。
5、空心板在预应力张拉过程中会起拱，两端受力最大，端头砼容易破碎及松散，底板在空心板端头应放3㎝厚木压板，木板可以起到压缩变形，不至于端头破碎。
6、预制场右侧布置钢筋加工棚、水泥棚、现场办公室、机具区等设施。
二、预制模具
本桥根据工期计划，需要投入3套成型模具才能满足工期要求，预制空心板侧模和内模均使用成型钢模，由生产模具厂家定制。
三、材料准备
1、钢绞线：
选用湖南XX金属制品股份有限公司生产的钢绞线，公称直径φs15.2，标准强度1860N/mm2，技术参数详见下表
直径（mm）
面积（㎜2）
fpk（N/㎜2）
fpy（N/㎜2）
Ep（N/㎜2）
15.2
140
1860
1395
1.95×105
2、SBG塑料波纹管：
选用内径φ70㎜（接头套管φ75㎜）规格，每根长6m。
3、钢绞线使用前须分批抽样进行检验，包括外观检查（表面质量、直径和捻距检查）、力学性能检验，钢绞线检验报告须提交给监理工程师审核。
锚具、夹具进场前需进行外观检查、尺寸检查、硬度检验、锚固能力试验，并向监理工程师报验，符合要求后才可以使用。
四、机具、设备准备
1、锚具：
选用群锚体系M15-3/4/5型，包括锚板、夹片喇叭型垫板（铸钢件、成品）和螺旋筋，配套夹片为2片式直开缝夹片，如果用斜开缝夹片则转角方向应与钢绞线的捻向（一般为左向）相反。
由柳州欧维姆（OVM）预应力有限责任公司供应。
2、千斤顶：
选用YCT150B型穿心液压千斤顶，由于千斤顶穿心孔直径较大，在工具锚与缸体之间加一钢套环，配套使用，技术参数详见
千斤顶技术参数
额定油压
60MPa
张拉缸活塞面积
290cm2
张拉行程
225mm
理论张拉力
4500kN
回程油压
20MPa
穿心孔直径
128mm
外形尺寸
315mm×489mm
自重
190kg
3、高压油泵：
选用ZB2×2/49型双油路电动高压油泵2台，额定油压60MPa，与千斤顶油压相匹配。
4、油压表：
选用精度1.5级60MPa量程表。
5、压浆泵：
选用UB－3型灰浆泵一台，水平输送距离50m，电动机功率4kW，工作压力1.5MPa，满足要求。
五、技术准备
1、本工程需要满足的强制性条文详见下表，施工之前由项目技术负责人组织全体施工人员学习掌握有关强制性条文和施工方案。
序
号
标准编号
条款
编号
内容简介
1
GB50204-2002
6.2.1
预应力钢束进场时，应按GB/T5224等的规定抽取试件作力学性能检验，其质量必须符合有关标准的规定
2
GB50204-2002
6.3.1
预应力筋安装时，其品种、级别、规格、数量必须符合设计要求
3
GB50204-2002
6.4.4
后张法预应力结构件，预应力筋断裂或滑脱的数量严禁超过同一截面预应力筋总根数的3％，且每束钢丝不得超过一根
4
GB50204-2002
7.2.2
预应力混凝土结构中，严禁使用含氯化物的外加剂
5
JGJ85-2002
3.0.2
预应力筋-锚具组装件的静载锚固性能试验结果，应同时满足锚具效率系数等于或大于0.95和预应力筋总应变等于或大于2.0%两项要求
6
JGJ85-2002
3.0.3
锚具的静载锚固性能，应由预应力钢束-锚具组装件静载试验测定的锚具效率系数和达到实测极限拉力时组装件受力长度的总应变确定
2、张拉设备标定：
对千斤顶、高压油泵、油表配套校验，标定、确定张拉力与油压（油表读数）的关系，作为张拉依据。
3、钢绞线下料长度，设计图纸明细标明：
空心板预应力钢束表
项目
钢束编号
规格
单束长度
㎝
张拉方式
工作长度
㎝
下料长度
㎝
钢束左端伸长量
钢束右端
伸长量
边板
N1
5φs15.2
1400
两端张拉
2×80
1560
43.5㎜
43.5㎜
N2
4φs15.2
1395
两端张拉
2×80
1555
44.5㎜
44.5㎜
中板
N1
4φs15.2
1400
两端张拉
2×80
1560
43.5㎜
43.5㎜
N2
3φs15.2
1395
两端张拉
2×80
1555
44.5㎜
44.5㎜
4、张拉控制应力
⑴、理论计算
计算公式：
P=δcon×Ag×n×1/1000×b
式中：
P—预应力的张拉力，KN；
δcon—预应力钢束的张拉控制应力，Mpa；
Ag—每根预应力筋的截面积，mm2；
n—同时张拉预应力筋的根数；
b—超张拉系数，不超张拉的为1.0。
⑵、参数取值
钢束编号：
N1，N2，Ag=140mm2；b=1.0，N1～N2δcon＝0.75fpk=1395MPa，
⑶、计算张拉力P
边板N1束张拉力取：
P=1395MPa×140mm2×5×1/1000=976.5KN；
边板N2束张拉力取：
P=1395MPa×140mm2×4×1/1000=781.2KN；
中板N1束张拉力取：
P=1395MPa×140mm2×4×1/1000=781.2KN；
中板N2束张拉力取：
P=1395MPa×140mm2×3×1/1000=585.9KN。
弹性模量E=1.95×105Mpa；公称面积Ag=140mm2的钢绞线。
锚具为夹片式自锚式锚具，所以不需要超张拉。
张拉过程为：
P0→P0.1→P0.2→P0.5→P→持荷5min→锚固。
5、张拉油表读数计算
张拉油表读数按性线回归方程计算，线性回归方程由广西预应力机具产品质量监督检验中心开出《检验报告》Y11-WT×××号、Y11-WT×××号提供。
空心板各束预应力特性表
项目
束号
δcon
P值
P10%
P20%
P50%
P100%
左端钢束
伸长量
右端钢束
伸长量
总
伸长量
边跨
N1
1395
MPa
976.5
KN
97.7
KN
195.3
KN
488.3
KN
976.5
KN
43.5㎜
43.5㎜
87㎜
N2
781.2KN
78.2
KN
156.3
KN
390.6
KN
781.2
KN
44.5㎜
44.5㎜
89㎜
中跨
N1
1395
MPa
781.2
KN
78.2
KN
156.3
KN
390.6
KN
781.2
KN
43.5㎜
43.5㎜
87㎜
N2
585.9
KN
58.6
KN
117.2
KN
293
KN
585.9
KN
44.5㎜
44.5㎜
89㎜
张拉应力与油压（油表读数）关系表
项目
束号
顶号
初张10%
20%
50%
100%
应力
油表
读数
应力
油表
读数
应力
油表
读数
应力
油表
读数
边板
N1
1#顶
97.7
KN
195.3
KN
488.3
KN
976.5
KN
2#顶
N2
1#顶
78.2
KN
156.3
KN
390.6
KN
781.2
KN
2#顶
中板
N1
1#顶
78.2
KN
156.3
KN
390.6
KN
781.2
KN
2#顶
N2
1#顶
58.6
KN
117.2
KN
293
KN
585.9
KN
2#顶
1#顶YCT150B-××××配压力表Y150-60/×××××,
线性回归方程:
F=××××P±×××××；
2#顶YCT150B-××××配压力表Y150-60/×××××,
线性回归方程:
F=××××P±×××××。
第5节施工方案
预制空心板施工流程图
一、 底模台座施工
1、XX桥空心板预制场设置在XX大道KX+X00～KX+X00处，利用已填筑路基，用20t压路机碾压，压道无明显轮迹后进行台座开挖施工。
预制场整体面层铺垫30㎝级配碎石，钢筋加工场用C15砼硬化，四周设置临时排沟。
2、台座采用C25混凝土浇筑，台面镶入厚度为5㎜钢板，边缘埋设6#槽钢，以确保台座边角不受损坏，距离台面10㎝处预留5㎝侧模拉杆洞孔，用钢管预设。
施工时应设置反拱。
3、因空心板张拉后出现起拱，台座由均布受力变为两端受力，因此台座的两端还需加强。
具体结构为在台座的两端部3m范围内横向将各个台座的下层部分连成整体，并加厚0.1m，底部双向配制Φ16钢筋。
加厚部分与正常部分采用60度斜坡过渡，防止应力集中。
4、空心板横移道台结构用C25砼浇筑，单条宽度为0.8m，，道距为标准14.35m。
二 、钢筋绑扎
1、钢筋按图纸底板底层钢筋距离位置，用粉笔在模板上作记号。
2、绑扎：
支座肋部钢筋。
⑴、腹部肋钢筋骨架，底板底部钢筋绑扎。
⑵、支座部梁钢筋及钢箍绑扎固定。
⑶、底板上部钢肋及分布筋。
三、预应力材料安装
1、非预应力钢筋骨架绑扎后，穿螺旋管（波纹管）。
保证螺旋管的位置符合设计坐标的要求，用ф8钢筋焊成井形支架，每500㎜一支，绑在箱梁腹板或箍筋上，用来托架螺旋管，要求误差不大于5㎜，螺旋管固定在支架或钢筋上。
2、波纹管在梁内呈抛物线设置，螺旋管索形图详见设计图。
3、波纹管用大一号管连接，接头处用防水胶带缠绕三层，防止水泥浆渗入管内，组塞孔道。
4、喇叭型垫板与空心板端面必须在一个平面，垂直于孔道轴线，并固定于板端模板和板端主筋上，不得松动。
用泡沫塑料将喇叭口堵严，防止掉进杂物。
设计安放的螺旋筋，如果空心板端钢筋太密无法安放时，经业主、监理工程师同意可改为φ8钢筋网片，网孔50㎜×50㎜，距梁端500㎜以内为间距50㎜，距梁端500～1500范围内为间距100㎜。
5、予应力钢筋下料长度，应该对设计图纸，进行复核及计算，计算时应考虑构件全长锚具长度，所选用千斤顶长度，及端部外露长度，断料时用砂轮锯锯断，严禁使用电弧切割。
6、碳素钢丝编束：
编束时采用园盘梳丝板理顺钢丝，并在距钢丝端部5—10cm处用铁丝绑扎一道，使张拉分丝时不致造成紊乱，钢丝束中间部分，每隔100Qmm用20号铁丝绑扎，二端用胶布绑扎以免切割后松散；
7、压浆波纹管留孔采用带嘴角的弧形薄铁皮压板，用塑料管（直径20mm）与嘴口吻合，将此塑料管伸到梁外50mm，在压板与波纹管之间，填以海绵垫片用铁丝扎牢。
8、定位架，钢绞线定位架拉截面波纹管不同而采用多种形式，定位架采用12园钢制作，按波纹管位置设立支架。
9、 钢绞线穿管：
钢纹纹穿入波纹管在砼浇筑前进行。
⑴、将钢绞线按下料长度切割下料，在两端头部50㎜处用钢丝绑扎以防端部松股。
⑵、每6/7根钢绞线为一束，采用人工、后穿束方式将钢绞线逐根穿入孔道，穿入后来回拉拨几次使其通顺，防止钢绞线互相缠绕。
每根钢绞线两端应作对应编号标记，同一根钢绞线在锚板上的位置相同。
⑶、穿束前再进行一次外观检查，特别注意钢绞线端部松股的不能使用，表面污物清除干净，注意梁两端外伸长度应对称一致。
四、模板支设
1、梁端模板应使用刚性模板，喇叭型垫板固定在模上，孔道用泡沫塑料封闭。
在确定梁钢筋、模板和波纹管位置、尺寸准确无误后，方可合梁端模板。
2、预应力混凝土箱梁的支撑系统应与次梁、板分开，于张拉前拆除除预应力混凝土箱梁以外其余的模板和支撑系统，保持预应力混凝土箱梁底模板和箱梁的支撑系统。
3、预应力混凝土箱梁的反拱高度按1.5‰，取2㎜。
五、混凝土浇筑
1、砼材料准备
混凝土采用商品混凝土，因此要求混凝土供应商根据设计砼等级要求，提前做好混凝土试配，混凝土配合比应由试配确定。
配合比按照国家现行《混凝土结构工程施工及验收规范》、《普通混凝土配合比设计规程》及《粉煤灰混凝土应用技术规范》中的有关技术要求进行设计。
⑴、水泥：
采用P.052.5#普通硅酸盐水泥，进场前按规定进行检查。
产品采购执行Q/DQS02-S206-1-2000《采购控制程序》，进场后的产品严格按Q/DQ02-S208-1-2000《产品标识和可追溯性控制程序》。
⑵、细骨料：
采用中砂，其细度没模数为3.0～2.3，平均粒径0.5～0.35㎜级配良好，杂质含量不超过规范JTJ041-89中表10.2.9的规定。
⑶、粗骨料：
粗骨料采用坚硬碎石，粒径5～25㎜，连续级配，其杂质含量不得超过规范JTJ041-89中的10.2.15的规定。
⑷、砼的砂率和塌落度应满足泵送要求，砂率控制在40～50%，塌落度为16㎝。
⑸、砼的初凝时间不得小于5小时。
⑹、砼的最大水灰比和最小水泥量应符合JTJ041-89规范中表10.3.4。
⑺、砼配合比应按有关规定进行设计及试配，其强度、和易性、耐久性等指标符合有关规范要求，合格后，报监理工程师审查批准后方可使用。
2、由于现浇空心板端部安放喇叭口、波纹管，使板端钢筋过于密集，浇筑困难，而板端部在张拉过程中承受较大的局部压力，为保证混凝土质量，避免端部裂缝或喇叭型垫板下陷等不良情况的发生，端部混凝土使用1～2㎝和1～3㎝两种石子粒径的配合比，同时配备2.5㎝直径小型振动棒，浇注前先铺垫与混凝土同样水灰比的水泥砂浆，保证混凝土施工缝处的质量。
3、混凝土振捣过程中注意震动棒不应碰波纹管，特别应该与波纹管接头保持一定距离。
4、每块空心板的混凝土必须一次连续浇筑完成，浇筑的同时还必须及时清理波纹管预留孔道。
清除管道内可能渗进的水泥浆，保证管道畅通，清理后重新堵塞喇叭口。
5、浇筑完成的混凝土应加强养护，并准备预应力张拉，按照设计要求待混凝土强度达到设计强度的95％以上才能开始进行张拉。
6、 混凝土浇筑注意事项：
⑴、浇筑前，应清除模板内的积水，铁丝，铁钉等杂物，并以水湿润模板。
钢模应保持其表面清洁无浮浆，检查模板和脚手架，钢筋，预埋件等符合要求后方可进行浇筑。
⑵、采用插入式振捣器捣实混凝土的移动间距，不宜大于其作用半径的1.5倍，振捣器距离模板不应大于振捣器作用的半径的1/2；并应尽量避免碰撞钢筋，模板，预埋管等，振捣器应插入下层混凝土5cm.。
⑶、对于预埋波纹管的部位，应使用手提便携插式振捣器，且棒径不宜大于20㎜，以防振捣时，碰伤波纹管，出现漏浆。
⑷、浇筑混凝土应连续进行。
7、砼的拌制与运输
⑴、采用高效优质减水剂，延长砼的初凝时间，改善和提高砼的和易性。
⑵、砼的砂、碎石、水泥采用配料机配料，配料机的计量系统应在校核合格期内。
⑶、砼的搅拌时间应符合规范JTJ041-89中表10.4.2规定。
⑷、砼运输采用泵送直接进入模板内，砼从搅拌机倒出后，用砼泵将砼输送到施工部位，时间不超过30分钟。
8、砼浇筑完所需注意事项
⑴、 温控措施
为了有效地控制现浇空心板砼的绝热升温和降温措施，避免温度应力裂缝的出现，项目部技术人员对预制空心板砼施工进行温度检测，以了解砼
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