天河机场高架桥施工方案.docx
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天河机场高架桥施工方案
武汉天河机场高架桥
预应力分项工程
施
工
组
织
设
计
武汉三源特种建材有限责任公司
预应力工程部
二〇〇六年一月十一日
武汉天河机场高架桥项目
预应力分项工程施工组织设计
一、工程概况
本工程由武汉市天河机场投资兴建，中国民航机场规划设计研究总院设计,中建三局股份有限公司承建。
预应力工程分布于高架桥的一层、二层箱梁及坡道的空心板中，设计均为后张有粘结预应力。
本工程的预应力部分具有以下特点：
1、本高架桥主桥的预应力工程为现浇预应力箱梁，除沿线路方向的纵向预应力分布在底板、腹板及顶板中，中横隔梁和端横隔梁中也有横向预应力分布。
高架桥坡道为预制空心板结构。
2、箱梁跨度大，预应力工艺设计复杂，形式复杂，曲线形式多样。
3、预应力混凝土结构施工顺序影响整体结构的施工，在整体结构施工的关键线路上，必须统筹安排。
4、预应力孔道成孔须与现场非预应力工程的其它工种工序配合施工，各工种、工序间穿插配合量多，施工难度较大，施工组织较困难。
5、施工质量控制难度大，需对工序安排、工艺设定、材料质量、过程质量、监测质量等方面进行严格的、周详的、高精度的、全过程、全方位的控制，认真安排计划，落实执行。
二、预应力工程施工准备
1、技术的准备
（1）参与图纸会审，熟悉掌握设计交底要求。
（2）根据施工图纸的设计要求和有关规范，编制切实可行的施工方案，并报请有关单位审核批准。
（3）根据图纸以及已批准的施工方案，作好如下技术准备工作：
（4）依据设计施工规范要求,制订各项技术、质量指标要求,并配以相应的保证措施,编制对策表。
（5）依据预应力筋的不同级别张拉力,列表计算统计,并依此配套校验千斤顶,得出相应张拉力下压力表的读数。
（6）编制预应力筋、锚具、波纹管、螺旋筋等材料需用量计划,提出技术质量指标。
2、材料的准备
（1）预应力筋的进场、堆放
预应力筋根据设计要求采用1860MPaφs15.24低松弛钢绞线，进场的钢绞线必须附有产品质量证明书，只有合格产品才能使用。
由于本工程所需预应力筋比较长，工程量大，预应力筋又是整盘供应的（盘重约3吨），故必须要有较长的平整水泥场（5m×100m）地进行预应力筋下料制作。
（2）锚具等的进场、选用
本工程主桥箱梁部分采用OVM15型系列锚具，空心板部分采用YM15-3锚具。
锚具进场时必须检查其外观质量及产品质量合格证,只有合格产品才能使用。
（3）波纹管的制作
波纹管孔道内径按锚具厂家提供的配套参数制作，另外备少量大一号的波纹管作接头。
注意事项：
①波纹管在室外保管的时间不可过长。
②仓库内保管时应保持仓库的干燥、防潮。
③搬运时应轻拿轻放，不得抛甩或在地上拖拉。
④吊装时不得以一根绳索在当中拦腰捆扎起吊。
⑤施工过程中不得挤压、冲击波纹管，以保证波纹管外壁不损伤，外型、圆度准确。
（4）水泥的准备
灌浆用水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥。
水泥进场样品送检测单位，检测安定性及三天强度，并出具试验报告,只有合格产品才能使用。
（5）预应力筋支架的制作
本工程预应力梁的支架钢筋全部用φ12钢筋根据梁宽制作，按具体预应力梁束型图所要求的间距和标高焊接在箍筋上。
3、预应力机具、设备准备
GYJA挤压机YCW150B千斤顶
ZB4—500电动油泵YDC240Q千斤顶
千斤顶的标定
预应力筋张拉前，张拉设备必须在标准试验机上标定，确定各设备其张拉力与配套压力表读数的关系曲线，并计算出相应控制应力时的油表读数。
在使用过程中，千斤顶修理后或油表更换、不能回零都必须重新标定。
预应力施工设备计划表
设备名称
型号
用途
千斤顶
YDC240Q
预应力筋张拉
YCW350B
YCW400B
高压油泵
ZB4-500
挤压、张拉液压传动
挤压机
GYJA
固定端锚固（挤压）
灌浆机
UBL3
压力灌浆
切割机
大砂轮机
钢绞线切割
小砂轮机
电焊机
支撑焊接
4、劳动力配置
劳动力配置表
施工班组
数 量（人）
下料队一
4
下料队二
4
安装队一
10
安装队二
10
张拉队一
3
张拉队二
3
电焊工
4
电 工
2
合计
40
三、预应力施工
1、预应力施工工序
预应力梁施工工序如下：
2、预应力筋的下料
预应力筋的下料长度应包括设计的孔道长度、锚具厚度和张拉操作长度。
预应力筋放线应在平整、干净的场地上进行。
根据下料长度用砂轮切割机割断，下料长度应控制在-50∽+lOOmm以内，然后根据不同的区号、层数及孔道的编号，对预应力筋根数编束、编号。
为保证钢绞线编束后，根与根间距紧密，编束前用干净纱布将钢绞线逐根擦拭干净后，每根间隔1.5m，用20#铁丝扎紧，扎紧头铁丝要砸扁。
编束后，将钢绞线束调直，在钢绞线每侧的相同位置用红、绿油漆标注条色带，以供检查预应力钢绞线是否扭曲；然后将钢绞线束盘卷完后，架空堆放，以备吊装。
（也可现场并束，待与现场结合后，确定具体实施方案）
安全事项：
（1）预应力筋原材一般都是收成小盘径堆放，盘卷小，弹力大，应防止下料过程中弹出伤人，事先应制作好专用的放线架。
（2）砂轮片不能放在潮湿的地方，更不能淋雨，以免切割时砂轮片破碎飞出伤人。
3、预应力孔道埋设
预应力孔道埋设要插入普通钢筋绑扎时进行，并要占用一定土建工期，同时也是预应力工程质量的关键工序，本工程各个区如何安排施工必须与土建单位密切配合。
预应力筋的铺设应分段作流水施工，具体的分段流水根据土建单位的分段流水依次进行。
为保证预应力孔道的埋设，张拉端预留洞处的普通钢筋不能偏开的，必须遵循普通钢筋避让预应力筋的原则进行处理。
主桥预应力孔道埋设具体的工艺流程如下：
箱梁底模、侧模的安装（芯模暂不安装）→梁钢筋骨架的绑扎（顶层钢筋暂不安装）→底板、腹板、横隔梁预应力孔道坐标放线、焊定位筋→波纹管铺设→预应力筋穿束→张拉端处理→箱梁芯模的安装→顶层钢筋的绑扎→顶板波纹管埋设及预应力筋穿束→张拉端处理→隐蔽工程验收
空心板预应力孔道埋设具体的工艺流程如下：
空心板钢筋骨架的绑扎→气囊的安放→预应力孔道坐标的放线、焊定位筋→波纹管的埋设→预应力筋的穿束→张拉端的处理→外模的安装→隐蔽工程验收
（1）预应力筋标高的定位
预应力埋管工作是在梁的钢筋骨架绑扎时穿插进行的。
首先在箱梁腹板及横隔梁内按具体束型图所要求的间距和标高用粉笔在梁箍筋上作记号，随后按记号点焊支架筋在梁箍筋上。
支架筋由φ12钢筋制作，然后再按顺序逐根放入波纹管。
波纹管与支架筋必须固定在一起，防止浇筑砼时波纹管位置偏移或上移。
在支座边缘处、跨中处及反弯点处，预应力钢铰线的高度控制应作为关键点来控制。
埋管施工时，特别要注意预应力管道的成品、半成品保护，这一点要高度重视。
钢筋施工时不能碰撞波纹管，钢筋及管道不能放在波纹管上，电焊施工必须避开预应力波纹管，以免损坏波纹管，造成不必要的工期延误和材料损耗。
（2）波纹管的接头
波纹管按孔道长度制作，接头处用大一规格的波纹管连接，接口处用胶带纸密封，注意在端头喇叭管与波纹管连接处也应用胶带密封。
4、端头布置
固定端和张拉端布置
预应力筋固定端采用固定端P锚，固定端P锚直接埋入混凝土中。
预应力张拉端锚具安装在端模上，封模时应注意锚面与钢束要垂直，同时要避免槽口钢筋与张拉端锚具相冲突，如有冲突要遵循普通钢筋避让预应力筋的原则，使张拉端部锚垫板有足够的安装空间。
5、预应力筋的铺设
预应力筋铺放前，普通钢筋定位应确保准确，以保证预应力筋顺利穿过。
在混凝土浇筑前穿入钢绞线，采用人工穿束法，从固定端穿入。
用棉纱或海绵块填塞喇叭管端口，防止混凝土施工时水泥浆堵塞孔道。
最后调整检查整个埋管情况，波纹管走势目测直线应平滑顺直曲线顺畅、无死弯硬折、无破损，折线筋的弯折点是否圆滑过度，固定是否牢靠，接头是否完好，管壁有无破损，如有破损，应及时用粘胶带修补。
波纹管各控制点安装允许偏差应符合设计及规范要求。
6、预应力筋张拉
（1）预应力筋张拉前几个条件
同条件养护试块强度达到设计强度的规定值并满足设计强度要求后，才可进行张拉。
完成整个结构施工质量的检查，特别是观察有无结构的温度、收缩裂缝，记录并分析这些裂缝发生的原因和对预应力施工的影响，逐个检查张拉端后的混凝土施工质量，如有缺陷及时处理。
梁侧模拆除完毕，水泥浆试配完毕。
逐个清理检查张拉穴口的施工尺寸偏差，特别是检查锚垫板与孔道的垂直度，如有问题应采取措施处理，并作好记录。
安装锚具，锚具安装要求锚环与孔道对中同心，夹片均匀打紧，并外露一致，千斤顶上的工具锚与构件上的工作锚孔位一致，采用支架导链吊设千斤顶，做到千斤顶、锚具、预应力筋三对中。
电源：
驱动油泵电源为380V，配电盘至少15A。
计算设备配套标定及张拉力对应的油压值。
计算预应力筋理论伸长量，并在张拉前将预应力钢绞线张拉力和伸长值汇总成表。
（2）张拉的操作规程
张拉前先清理端头，再套上锚夹具使千斤顶的张拉作用线与孔道中心线重合。
张拉采用双控法即应力控制、伸长校核的方法进行控制。
通过与实际伸长值进行对照分析，确认计算伸长值的精度，作为施工控制的依据；并进行实际伸长值的检测，若偏差在计算伸长值的-6%～+6%区间，则继续张拉，否则应立即停止张拉，分析查明原因予以调整后，才能继续。
张拉时，操作人员要控制好加压速度，给油平稳，持荷稳定，测量人员要配合好，记录人员要认真仔细。
张拉时，操作人员不得立于千斤顶后，也不得触摸千斤顶，记录人员要观测混凝土结构情况，张拉人员注意观测压力表针有无异常摆动，测量人员要注意观察结构及倾听钢绞线、千斤顶有无异常声音，如有，应马上卸荷为零，认真分析，查明原因后，方可继续张拉。
预应力钢绞线每个断面的断丝率不得大于该断面钢丝总数的1%，不允许整根钢绞线被拉断。
（3）预应力施工的张拉原则
除空心板外，箱梁及横隔梁的张拉控制应力为1395MPa。
张拉预应力采用锚下张拉力与引伸量双控。
箱梁的张拉应在混凝土强度达到设计值的95%以后方可进行。
预应力钢束的张拉应遵循均匀对称张拉原则，先张拉顶、底板束，再张拉腹板束。
横隔梁的张拉应在混凝土强度达到设计值的85%以后，张拉纵向钢束之前张拉N1、N3钢束，待张拉完纵向预应力托架后张拉N2号钢束。
空心板每束钢铰线的张拉控制应力为585.9KN。
应左右对称张拉，张拉顺序为N1号束、N2号束。
7、孔道灌浆
灌浆材料采用普通硅酸盐水泥净浆，用净浆搅拌机搅拌，压浆机灌浆。
净浆水灰比为0.40，掺入适量的外加剂，保证其泌水率≤2％，28天强度≥30Mpa。
灌浆前先清理孔道，灌浆从孔道一端压入，当各个排气孔依次流出清水、稀浆、浓浆后，持续几秒钟封闭各排气孔，再加压至0.6Mpa持续数秒钟后即可封闭灌浆管。
灌浆过程中，灌浆用水泥浆留置试块，每台班取两组试块进行检测，其抗压强度不应小于30N/mm2。
灌浆完毕后及时对灌浆机进行清洗。
8、封锚
（1）预应力筋张拉结束后，应用砂轮在离锚具20-40mm处切断外露的预应力筋并进行封闭处理。
（2）灌浆结束后，在锚具和承压板表面加以保护和处理。
土建方应封锚，锚具保护层最小厚度不小于50mm，避免水汽腐蚀和机械损伤。
9、工程验收及资料归档
工程完工，项目部应通知监理及甲方验收，检查质量是否合格。
工完场清，准备退场。
验收合格后，填写竣工资料归档，竣工资料主要包含：
（1）文件：
设计变更，原材料质量合格证件，预应力筋及锚具出厂质量合格证件，千斤顶标定报告，工程的重大问题处理文件，其它文件。
（2）记录：
砼试件抗压实验报告及质量评定记录，预应力筋张拉记录，隐蔽工程验收记录。
加工组装张拉端和固定端质量验收记录等。
（3）预应力施工图纸，预应力施工组织设计，预应力施工技术交底等。
四、质量控制措施
1、由于预应力工程在结构中占有很重要的地位。
所以预应力施工必须建立一个完整的项目管理机构，由项目负责人全权负责预应力施工，选用经验丰富的工程人员担任各专业施工负责人，并承担相应责任。
2、预应力项目负责人和技术负责人，协助工程项目经理负责预应力具体施工安排和技术指导，领导各专业施工工长做好施工各项工作。
3、各专业施工工长必须对施工人员做好技术交底工作，组织工人进行必要的技术培训，确保工程质量。
4、所有原材料进场必须按相应的规范、标准进行：
钢绞线按《GB／T5224-95》执行，混凝土结构施工按《GB50204-2002》，无粘结预应力混凝土施工按《JGJ/T92-93》执行；锚具、夹具等按《GB/T14370》执行。
5、下料时，一束钢绞线应尽可能采用同一卷钢绞线制作，以保证成束张拉效果。
6、钢绞线成盘堆放要切实作好防潮、防雨措施，避免钢绞线锈蚀。
7、钢绞线及有关的各种锚夹具的加工必须符合相应规范要求。
8、预应力筋下料应采用高速砂轮机切割，不可采用气割或电焊烧割。
下料成束的钢绞线要挂牌分层、分区堆放，并作好防雨水措施。
9、管道预埋成型各控制点矢高、水平位置必须满足设计及规范要求且预埋波纹管走势应平滑顺直，绑点应牢固，避免浇注混凝土时孔道上浮、偏移位置。
波纹管应仔细检查有无破漏点，发现后要及时修补。
10、部分预应力筋放置时间较长，要切实做好防锈工作。
11、浇筑混凝土时，振捣器不得触及孔道埋管及端头构件，严禁振捣预应力束定位的支架筋，以防预应力束位置发生偏差；梁端混凝土必须振捣密实，严禁出现空洞、蜂窝、麻面。
12、施加预应力时，混凝土应达到规定的设计强度。
13、张拉必须按要求的张拉顺序记录张拉数值。
14、张拉机具必须在高精度等级的设备上配套校验，经过修理后必须重新校验。
15、张拉操作人员要经过技术培训，并由专职负责人进行技术交底，不得随意提高或降低张拉应力，无关人员不得开启张拉机具。
16、装锚具夹具时，将锚杯紧贴垫板,夹片敲紧,并使其平齐；张拉过程中加载和卸载的速度应适中，不能太快，使预应力筋充分伸长，同时减小锚固回缩损失。
17、张拉严格按双控法施工，严格控制油压表的读数，应尽量减小读数误差；张拉记录要认真、准确、及时，发现张拉伸长值异常时应立即停机检查，处理后方可继续张拉。
18、孔道灌浆的水灰比要严格控制，搅拌后的水泥浆留存时间不宜超过45分钟。
19、封头工作要及时，避免水汽进入腐蚀锚夹具。
20、施工完毕后应及时分析整理各类质量记录，确保资料完整，如实反映施工过程，具有可追溯性。
五、安全措施
1、严格执行施工现场一切安全规定，人员进工地必须带安全帽和安全带，在脚手架上张拉施工时安全带应拴牢在脚手架上。
2、配备专职安全员，定期对施工人员进行安全交底、培训。
千斤顶和油泵必须有安全措施，宜用绳索吊在脚手架上，以免失手掉落下楼，造成设备损坏和安全事故。
3、张拉为高压高应力作业，操作人员不得站在千斤顶正对面，无关人员不得开启油泵。
4、张拉完成后，其他工种施工人员不得随便冲撞击打预应力筋，禁止电焊或接地线触及预应力筋。
5、灌浆时，做好电源电线保护工作，避免电线在水中浸泡。
6、脚手架上施工时，要检查脚手板是否安全并佩带必要的安全物品，防止坠物或坠落发生。
7、施工现场内禁止打架斗殴和进行非法活动,坚持“遵纪守法,以人为本、节能降耗”，提高施工安全环境水平。
8、在施工现场不得攀登脚手架、井字架、龙门架，不得随吊盘上下，严格做到“不伤害自己，不伤害别人，不被别人伤害”。
9、团结协作，紧密配合，共同树立“安全第一，预防为主”的思想。
六、文明施工保证措施
1、办公室每天清扫干净。
2、各类材料进场分类堆放整齐，并进行标识。
3、每周一次安全、文明教育，提高大家安全、文明施工意识。
4、每班施工完毕，必须做到工完场清。
七、环境保护措施
严格遵守国家和当地有关控制环境污染的法律和法规，制定与采取有效控制措施，对施工废水和固体废弃物进行全面控制，减少污染所造成的影响，作到文明施工，维护施工区域整洁，创建文明施工现场和环境保护典范。
1、及时回收和清退剩余料具、包装，回收利用可再利用的废弃物，垃圾应及时进行清扫和外运，不得随意倾倒。
2、施工现场努力作到无废弃水泥浆和砼，及时清除操作面落地料，倒运时防止撒落。
3、施工现场垃圾按规定集中收集，并统一进行外运，作到每班清扫、每天清运。
八、进度计划
预应力工程下料、制作、张拉、灌浆等工艺均不占用土建工程施工工期，布筋阶段的定位、铺管、穿束等工艺需占用工期。
因此预应力专业施工队伍必须严格服从现场施工管理人员的调度安排，随时准备插入施工，保障总体施工工期。
按照总包施工进度安排，每一楼层密切配合其它工种依次向上施工。
木工支好梁底、钢筋工绑扎好钢筋笼主筋后，预应力施工人员及时穿插作业。
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武汉三源特种建材有限责任公司
预应力工程部
2006年1月11日
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