高铁新区市政基础设施建设项目制场方案设计.docx

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高铁新区市政基础设施建设项目制场方案设计

高铁新区基础设施建设工程

桥20米先张预应力板施工方案

城建集团有限公司

2012年8月15日

高铁新区基础设施建设工程

跨马颊河桥20米先张预应力板施工方案

一、工程概况

德州高铁新区基础设施建设工程纵二路跨马颊河桥上部结构为先张法预应力空心板梁，全桥共需预制板为468块，其中边板52块，中板416块。

二、场地布置

1、预制场地布置

结合施工现场地形、交通情况及桥梁的分布情况，预制厂布置于纵二路K7+055—K7+190道路东侧慢行一体和绿化带内，占地135m×23m，预制场地设8道张拉槽，槽长129米，每道槽按6板预制。

2、存板区布置

为方便预制后的桥板吊装，把预制板存放位置放在桥南侧桩号为K6+940—K7+050，各道存板区之间预留1米的间距，为桥板出槽后的其它工作留出操作空间，在每块板两侧设置梁枕，梁枕为采用土堆做1米高的梯形台。

3、其它配套布置

场内布置有小型搅拌站，钢筋、模板加工制作区和维修棚，并配置有3台自行式龙门吊，龙门吊跨度20.5m。

场地布置图详见预制场施工平面图

三、现场施工条件设置

1、施工用电

预制场用电从陵县开发区李马村南侧10kv高压电线拉一道高压电缆到预制场，在预制场设2台200kw变压器，满足预制场及砼搅拌站施工用电需要；桥梁施工从陵县开发区纪庄村西头接100kw的变压器，满足桥梁施工需要。

2、施工用水

现场砼养护用水从施工现场打水井一口，抽取地下水。

3、施工便道

为节省工程成本，把西侧快车道沥青底面层做完后作为桥梁施工便道。

4、临时设施

预制场办公及生活用房采用彩钢板房，建筑面积为300㎡，钢筋加工场地采用彩钢棚，建筑面积350㎡。

四、施工计划安排

（1）工期安排：

在预制厂内设8个长线台座，台座长度为131m，每个台座每次可预制6片梁，共定制6套钢模板，每槽6片梁的生产量计，考虑天气等其它因素的影响，计划85天内完成全部桥梁预制板的施工。

（2）施工时间：

2012年5月25日—2012年7月10日完成预制场地建设。

2012年8月20日—2012年11月14日完成预制板的预制。

五、预应力张拉台座及张拉横梁的设计施工

1、场地硬化

由于先张预制板场需进行张拉对预制场地要求比较高，根据现场实际情况，把预制场地路基土方挖去30cm，整平、压实后做20cm厚C30砼，龙门吊轨道基础做C30砼，宽度为70cm，高40cm。

2、张拉台座

台座下面采用5cm厚C30砼磨光磨平，并涂抹脱模剂，使空心板梁底面平整，光滑美观。

台座预设外模对拉螺栓套孔，并用L50×50的角钢包角。

3、张拉台

采用槽形台座，台座两侧设有纵向传力柱。

根据预应力钢绞线的张拉工作原理，台座分为固定端和张拉端，端头宽为1米，高1.7米。

固定端和张拉端采用钢筋砼结构，张拉端头采用C50泵送砼，并与纵向传力柱整体浇注。

传力柱高55cm，宽40cm，砼采用C30泵送砼，传力柱与端头9米顺接处采用钢筋砼结构。

纵向传力柱与台座纵向通长布置，为钢筋砼结构，是整个先张张拉体系的主要受力结构。

附图：

预制场地平面图

张拉预制场地横断面图

张拉端头及传力柱配筋图

六、施工工艺及操作要点

施工工艺流程：

清理台座、涂脱模剂安放钢筋、铺钢绞线安放两端锚夹具调整初应力绑扎箍筋、构造筋骨张拉钢绞线安放预埋件等安放侧模板浇捣混凝土制作砼试块先张梁养护模板拆除预应力的放张清理锚夹具移梁、存梁作业继续养护预制梁

1、施工前的准备

在进行预应力先张板的生产前，根据台座设计要求及横梁设计要求，完成预制梁台座的施工及张拉横梁的加工，工程人员及施工所须机械设备、张拉设备安要求到场。

将张拉用的油泵、千斤顶及与之相配套的油表预先送到监理部门认可的检验单位进行检验标定，测定油压行千斤顶的实际作用力与油表读数的关系，以供张拉时使用，在施工过程中张拉设备须配套使用，严禁任意更换。

张拉用的锚具、夹片须有出厂的合格证明，并经按要求抽检合格经监理工程师同意后方可使用。

2、清理台座、涂脱模剂清除底模上覆的所有杂物，并擦拭干净，均匀涂刷脱模剂。

对于底模钢板的缺损的部位及时进行修补找平，以免影响浇注出的梁体底板的平整度。

3、安放钢筋、铺钢绞线

（1）依据《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000及施工图纸设计，钢绞线采用抗拉强度标准值fpk=1860MPa,公称直径d=15.2mm的低松弛高强度钢绞线,预应力钢筋弹性模量Ep=1.95*105MPa，松弛率0.035，松弛系数0.3。

（2）钢绞线长度的计算：

依据台座形式及钢绞线锚固形式，钢绞线计算长度为：

计算长度Ｌ=张拉台长-工具线+钢横梁宽（两端）+夹片锚具长

L=131-2+0.04+0.05=129.09m

预应力钢绞线端部在与工具锚接触的部位应清除浮锈，防止张拉时打滑，如果预应力筋表面已经形成降低强度与延伸率的腐蚀坑，则不能使用，以防张拉时产生脆断飞出伤人，防止张拉锚固后降低预应力钢绞线的强度储备（安全系数）。

钢绞线的下料采用砂轮锯切割，砂轮锯片为增强型，以防加热降低钢绞线的机械性能，严禁用电焊机切割，否则张拉部位进入受力区，张拉时钢绞线出现大量的断丝。

（3）钢绞线的铺设就位：

预应力筋的铺设应在台面上的隔离剂干燥之后进行，隔离剂要求具有良好的隔离效果，不能影响砼与钢绞线的粘接力，如钢绞线遭受污染，应清刷干净。

钢绞线的铺设和下料同时进行，以提高工效。

在钢绞线就位前首先考虑台座两端至横梁伸出锚固端部分的工具线,采用工具线可多次倒用,节省钢绞线,本工程工具线拟采用直径28mm钢筋，在工具线的锚固端安装锚固板和夹片,钢绞线与工具线接头处安装单倍连接器,连接器内夹片、锚固板内的夹片外部应涂点蜡油，以便放张时夹片自动脱出，在施工过程中注意经常检查连接器、锚板内的夹片是否有损伤，如发现有损伤立即更换，以防钢绞线出现滑移飞出伤人。

把按设计的失效塑料管截好并编号，分加别放在每片板效管放入台座内或台座一侧，拉伸钢绞线的同时穿上失效管。

调整各相邻钢绞线的位置，根据编号使其准确就位，将其联接在两端横梁的连接器上。

在铺设过程中，注意对钢绞线进行检验，如发现有局部损伤、锈蚀严重的立既预以清除，并按要求重新下料。

4、锚夹具安装、钢绞线张拉

（1）锚夹具安装：

锚具、夹片在使用前对锚夹具进行外观、硬度和静载试验的检查，对不合格的产品严禁使用，安装时要求安装准确到位（锚夹具只允许张拉前安装）。

锚板端口要求清理干净，如已生锈则应进行除锈；夹片要求保持清洁和良好的润滑状态，新的工具夹片第一次使用前，要求在夹片背面涂上润滑脂，以后每使用不着5～10次，应将锚板连同夹片一同卸下，向锚板的锥形孔中重新涂上一层润滑剂，以防夹片在退楔时卡住。

在施工过程中应经常检查连接器锚板内的夹片，是否有损伤，如发现有损伤则立即更换以防钢绞线产生滑移飞出伤人，工具线多次使用，因锚板内的夹片、连接器内的夹片都夹在一个部位，对该部位的工具线的损伤很大，在重复张拉挝程中很容易出现断丝现象，所以在施工过程中应注意检查及时进行更换。

5、钢绞线的张拉

（1）张拉设备的检验：

张拉设备在施用前按要求进行检验标定，张拉机具派专人使用和管理，并按要求经常进行维护、定期校验，一般规定超过6个月或使用200次以上及使用过程中出现不正常现象都需要进行检验。

（2）张拉应力控制：

①钢绞线张拉以油压表应力控制为主，张拉伸长值做校核，实际伸长值与理论伸长值的误差应控制在±6%以内，否必须查明原因并采取措施加以调整，方可继续张拉。

张拉程序如下：

0—→初应力→σCOM（持荷2分钟锚固）

张拉控制应力采用δＫ=0.75Rby=1395Mpa，先调整全部单根初应力（取10%δK），调整顺序为先里后外，对称调整。

初应力全部调整后，即可张拉至δK，张拉顺序同调整初应力顺序，先里后外。

φjl5.2钢绞线单根张拉控制力为：

δＫ=0.75Rby=0.75*1860Mpa=1395Mpa,截面积Ap=140mm2

δcon=δＫ*Ap=1395Mpa*140mm2=19.53KN

10%δcon=19.53KN

100%δcon=195.3KN

预应力钢绞线的实际伸长值，宜在初应力为10%σCOM时开始测量，但必须加上初应力以下的推算伸长值，并扣除混凝土构件在张拉过程中的弹性压缩值。

张拉吨位下的钢绞线理论伸长值△L（mm）：

L=P*L/AP*EP

计算各阶段张拉中钢绞线的伸长值：

10%δcon时：

ΔL1=19530*129090/（140*195000）=92mm

δcon时：

ΔL2=195300*129090/（140*195000）=923mm

式中：

△L-------钢绞线的理论伸长值（mm）

P-------预应力钢绞线的张拉力（可近似取跨中截面与锚固截面钢绞线的平均应力值）（N）

L--------预应力钢绞线的长度（mm）

AP------预应力钢绞线的截面面积（mm2）

Eg-------预应力钢绞线的弹性模量（N/mm2）

②预应力张拉：

施工前，千斤顶、高压油泵配精度1.5级60Mpa压力表,用精度±0.1%的压力传感器千斤进顶、压力表进行标定。

张拉前仔细检查活动横梁、锚板放张楔块、千斤顶位置,查看张拉螺栓、连接套筒、连接头各部位的丝扣情况，将楔块清洗干净涂黄油锁定。

下好的钢绞线按编号与连接套筒连接，并拧紧锚固螺栓，拉制钢绞线。

大顶初张：

按规定的张拉顺序从零应力开始，先用对称的两台200t千斤顶，大缸同步打出要求的长度，然后用插垫将活塞垫死，两个顶的大缸伸长误差不大于5mm，然后油缸回油。

③控制张拉：

再次打开200t大顶，使油缸伸出要求的长度，插紧活塞垫块，用YC-60A穿心式千斤顶按张拉顺序，将每束钢绞线应力张拉控制到应力σCOM。

在张拉的同时，拧紧锚固螺母以备随时锁定张拉力，锚固螺母拧紧后，YC-60A千斤顶大缸方可回油。

对11束、12束钢绞线张拉10%、20%、100%所对应的压力表读数如下

数量（束）

张拉

百分数

双千斤顶张拉力（KN）

千斤顶编号：

0602，压力表表头号：

0127及读数（MPa）

千斤顶编号：

0601，压力表表头号：

0051及读数（MPa）

中板11

10%

214.83

2.24

2.04

20%

429.66

4.38

4.18

100%

2148.3

21.52

21.37

边板12

10%

234.36

2.44

2.23

20%

468.72

4.77

4.58

100%

2343.6

23.47

23.32

备注

①、0602千斤顶工作直线方程：

y=0.019943x+0.10

②、0601千斤顶工作直线方程：

y=0.019994x-0.11

③、单根钢绞线100%张拉力：

195.3KN

6、模板工程

空心板梁预制模板采用定型大块钢模，纵向分节长度为5m，面板采用δ8钢板，用L63×40的角钢构成加固框架，以确保强度、刚度和平整度满足施工规范要求。

相邻两块模板采用楔形搭口，用螺栓连接，可防止漏浆及消除相邻模板搭接缝痕，使浇注的空心板梁表面光滑美观。

模板拼装前将表面清理干净，并刷同一种脱模剂。

空心板洞口采用定型气囊，浇筑底板后安放定型气囊，安放前涂刷脱模剂，充气压力0.25mpa，浇筑混凝土后，正常温度下（28℃~30℃）4-5小时达到初凝后，即手指按压无痕迹时方可放气抽出气囊。

7、砼的浇捣、养护

（1）混凝土浇筑

①材料

a、砂：

采有颗粒坚硬、强度大、耐久性好的天然石英砂.砂的细度模量应在2.3～3.7之间，即中粗砂.其杂质含量规定如下：

（按质量计）含泥量：

≤3%云母含量：

≤2％轻物质含量：

≤1％硫化物及硫酸含量折算为SO3：

≤1％有机物质含量：

用比色法测试，颜色不深于标准色。

b、碎石：

采用5~20mm的碎石，碎石采用坚硬的岩石机制而成，母材强度应大于100Mpa，其杂质含量如下规定：

（按质量计）针片状颗粒含量：

≤10％；泥土含量：

≤1％；硫化物和硫酸盐含量折算为：

SO3：

≤1％；碎石压碎指标应符合规定：

不大于19％，级配符合设计要求。

d、水泥：

本工程制板使用水泥必须符合GB175－2007的规定，必须有出厂合格证或试验报告，并按规定提供给监理工程师。

e、外加剂：

使用的外加剂必须经过有关部门检验并有检验合格证。

并经监理工程师同意后，方可使用，用量通过试验确定。

②砼配合比

板梁均采用C50砼。

砼配合比由试验优选确定，并经监理工程师批准。

a、砼配合比设计：

按规范要求进行配制。

b、最大水灰比为0.45，最小水泥用量为360Kg/m3，塌落度按14~16cm设计，机械拌制施工。

c、含砂率控制在35~45％。

d、配合比设配，每次应取9个立方体试件，其中3个作3天的、3个作7天的、3个作28天的抗压强度试验。

e、配合比选定后，必须经监理工程师批准方可使用，并不允许任意改变。

③砼运输及浇注

梁砼运输采用龙门吊提吊走行。

砼容器采用不渗漏不吸水的钢制漏斗，并且在浇注中断超过30分钟时，以及每天作业后予以清洗保养。

砼运输应避免日晒、雨淋，必要时在运送容器上加盖遮挡物。

a、砼浇注时，应会同监理工程师对模板、支撑、钢筋、预埋件及张拉等进行检查和验收，合格签证后方可灌注。

浇注前，模内不得有滞水、施工碎屑及其它附着物；钢筋干净无污染；脱模剂涂刷均匀无漏涂；且保护层足够，支垫良好。

b、浇注时的砼不得离析、污染、材料损失。

c、砼捣固采用插入式捣固棒进行捣固。

d、灌注时由两端向中间斜间推进，连续浇注，跨中汇合，每片板灌注时间不超过3小时。

混凝土分两次进行，先浇底板混凝土，放入芯模，再浇筑侧板及顶板混凝土。

浇筑完毕后，将板面板混凝土拉毛，以利于和桥面铺装混凝土结合。

e、板体砼在灌注过程中，每片板制作不少于检测频率要求组数的砼试件。

砼的养护：

梁体砼浇注完毕后，应覆盖并洒水养生，覆盖时不得损伤砼表面。

8、预应力的放张

当梁体混凝土强度达到设计强度85%以上时进行放张，放张采用千斤顶法进行。

施工时先把端模螺栓全部拆掉，由人工旋转楔块装置上的丝缸扳手，使水平放张量达3～5CM，然后顶出200t油缸，抽出插垫，两个大缸同步缓缓放松，直至钢绞线应力全部消除，钢绞线与混凝土表面切割整齐，并涂防锈漆，准备吊运。

放张后对梁板进行以下观测：

a.预应力板的上、端部及其他部位是否发生裂纹；

b.预应力失效措施是否可靠；

c.钢绞线有无滑动迹象；

d.放张时的上拱度值。

如发现问题及时与监理工程师联系，采取相应措施进行处理。

9、移、存梁：

当梁体砼强度达到吊装要求时，利用龙门吊吊运至存梁场。

梁体堆放时在空心板两端设置支点，不得使上下面倒置，吊装采用在梁两端设置吊环，同时采取可靠措施不得使梁产生负弯矩而破坏。

梁体存放时间不得大于90天，以防产生过大的反拱度。

七、质量保证措施

1、建立健全质量管理机构，成立以监理工程师、主管领导、总工程师、专职质量检查工程师、质检员为主体的质量管理体系，从项目部到施工队，机构落实，人员固定，职责明确，奖罚分明。

组织全体施工人员认真学习规范，掌握并遵照设计要求和技术规范，强化全员意识，推行全员质量责任制，在各工序、各岗位、各班组均定人负责，提高全员抓质量的自觉性。

2、认真复核技术文件，弄清设计意图，制定详细的实施性施工方案，做好施工前的技术交底和岗位培训，确保技术指导正确和施工方法的切实可行，做到上下目标一致，任务具体明确。

3、施工中坚持“三检”制度（自检、互检、交接检）做到检查有记录，发现问题及时处理。

4、加强试验工作，对所有用于本工程的材料把关检测，不合格材料不准进场，确保施工质量。

5、严格执行技术标准，加强施工质量控制，对施工中每一道工序，每一施工过程，随时进行检查，以自检为主，以监理工程师检测为准，所有工序都必须经监理工程师检查验证后再进行下一道工序的施工。

施工中在监理工程师监督下随同工程进度做平行试验，使工程施工随时处在监控之下。

6、按照质量的要求配备足够精良的施工设备，以高设备保证施工质量优质的实现。

真正体现以设备保工艺、以工艺保质量。

7、组织专业化施工队伍，推行标准化施工作业，施工过程中各施工单位按工序组织安排施工人员，达到提高工程质量的目的。

8、认真贯彻按条款办、按规范办、按监理工程师的指令办的原则，施工中积极配合和支持监理工程师开展工作，多请示、多汇报、寻求指导帮助齐心合力，共同把好质量关。

八、安全保证措施

1、建立健全管理机构和安全规章制度，成立以项目经理为组长，安全员为副组长的强有力的领导班子，建立健全安全保障体系，安全员具体负责，组织实施对该项目的安全管理，保证工程的安全，贯穿施工的全过程。

2、加强安全生产教育，提高全员安全意识，根据工程特点，建立安全责任制，逐级鉴定安全生产承包责任状，明确分工，责任到人。

3、每一工序开工前，做出详细的施工方案和实施措施，报有关部门审批，施工时做好施工技术交底和安全注意事项。

4、操作人员必须戴安全帽，否则不得进入施工现场。

5、钢绞线张拉尽量于中午或晚上工人下班之余进行施工，避免伤人事故。

6、抓好现场管理，搞好文明施工，注意现场施工用电的情况，易燃易爆品仓库配备消防器材，并有专人看守。

7、生活区、施工场地要切实做好防火、防中毒等方面的要求，杜绝重大伤亡事故，减少一般性事故的发生。

8、加强施工用电管理，照明、高压电线架设顺直，保证绝缘良好，施工中加强对机具设备的检查和维修，各种施工电器设备均设置漏电保护器确保用户安全，线路架设高度和照明度必须符合要求，严防行走运行机械损坏输电线路。

9、施工机械经常检修，保持完好。

机械必须由考试合格并持有合格证的司机上岗，严禁非司机开车、严禁酒后开车。

10、施工场地的油库、料库、发电机房等临时设施应设避雷装置。

11、在施工段前半公里设置慢行减速标志及限高标志、夜间设置明显的标志，以警示来往车辆，并配专人看守，指挥车辆的运行，以防事故的发生。