分离式立交桥箱梁预制施工技术方案.docx
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分离式立交桥箱梁预制施工技术方案
K55+766.5分离式立交桥箱梁预制
一、工程概况
K55+766.5分离式立交桥位于许昌县张潘镇西侧S237省道与主线交叉处,主线下穿分离式立交桥，桥梁全长77.04m，与线路交角130°。
设计荷载为汽车－超20，挂车－120，桥面净宽17m；上部结构为（16+2×20+16）m先张法预应力混凝土简支箱梁；共计预应力箱梁32片，其中跨径16m箱梁16片，箱梁梁板尺寸为上顶宽220cm，下底宽76cm，高度80cm，斜度130°，每片梁混凝土为9.17m3，每片梁安装重量为22.9T；每跨20m箱梁为16片，箱梁梁板尺寸为上顶宽220cm，下底宽80cm，高度100cm，斜度130°，每片梁混凝土为12.78m3，每片梁安装重量为31.95T；箱梁混凝土标号设计为C50。
桥梁上部按部分预应力A类构件设计，采用高强低松弛钢绞线预应力筋，先张法施工工艺，以节省预应力钢材，改善结构受力性能，并方便施工。
预制低高度箱梁预应力筋采用美国标准ASTMA416—98a270级φj15.24mm高强度低松弛钢绞线，其标准强度为1860Mpa，每根钢绞线的控制张拉力为195.3KN.其中16m箱梁每片箱梁钢绞线为20根，总张拉力为3906KN；其中20m箱梁每片箱梁钢绞线为23根，总张拉力为4491.9KN。
二、编制依据
1、尉氏至许昌段高速公路土建工程项目第6合同段施工图纸及变更设计。
2、国家和交通部现行有关设计、施工规范、工程质量检验评定标准及其它有关文件规定。
3、河南省、许昌市及工程所在地各级政府的相关法令、法规。
4、业主、监理代表处及驻地办关于该桥的施工指示；
三、编制原则
1、以施工图纸为基础，确保工程质量和工期为前提，充分考虑现场地形与气候条件，发挥自身优势，提高劳动生产率，加快工程进度；
2、坚持环境保护与工程施工同时兼顾的原则；
3、运用网络计划技术，优化人力、设备和资金的投入，尽量均衡地组织施工生产；
4、本公司现具备的设备、施工能力、施工管理的先进性、科学性及多年来施工类似工程所获得的丰富经验。
四、采用标准
1、交通部《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000
2、交通部《公路工程质量检验评定标准》JTJ071-98
3、交通部《公路工程施工安全技术规程》JTJ076-95
4、交通部《公路工程水泥砼试验规程》JTJ053-94
5、交通部《公路工程集料试验规程》JTJ058-2000
6、交通部《公路工程石料试验规程》JTJ054-94
五、人员安排
K55+766.5分离式立交桥箱梁预制由许昌公路工程建设总公司预制厂负责施工，该厂位于京珠高速公路与国道311交叉处西100m。
该施工队编制15人，其中管理人员2人，技术工人4人，普工9人。
详见进场人员报验单。
六、机械配备
详见进场设备报验单。
七、施工进度计划
（一、）施工进度计划安排
1、具体时间安排如下：
施工准备（15天）：
2004年10月01日～2004年10月15日
箱梁预制（20天）：
2004年10月18日～2004年11月05日
2.施工计划横道图
工作项目
日期
2004年10～11月
1515
16
17
181
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
27
29
30
1
2
3
第一
循环
1槽
2槽
3槽
4槽
第二
循环
1槽
2槽
3槽
4槽
第三
循环
1槽
2槽
3槽
4槽
备注：
循环周期T＝6天，包括钢筋绑扎1天、张拉1天、支模1天、浇注1天、待放张2天，总计6天循环一次，其中每槽每循环可预制3片梁。
八、施工工艺
1.施工准备：
由于是在固定预制场施工，场地已经具备施工条件。
场地布置见附图。
2.台座设置：
预制厂共设四个预制台座，每个台座长64米，每个台座为一条生产线，每条生产线可同时预制3片16m箱梁或3片20m箱梁。
制梁台座规模为64×23m2,均采用C30钢筋砼浇筑，台座周围布置临时排水设施，避免雨水浸泡，造成地基下沉或承载力下降。
存梁场规模为108×23m2，采用铺设枕梁，枕梁为C20砼，地下埋深50cm,地面外露20cm，并在外露部分顶面砌三层砖，铺一层枕木，再放箱梁。
枕梁长度为22m,截面尺寸为50×70cm。
存梁场分五个区，20m箱梁有两个区,16m箱梁有三个区,存梁期为2个月，最大堆叠层数为3层，按2层计算,至少一次存梁90～110片，完全可以满足施工需要。
3.钢筋加工与安装
①原材料：
按照设计选择钢筋的型号和规格，分批验收，有出厂质量证明和材质试验报告单，且现场抽检其力学、工艺性能符合《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000），并按不同钢种、等级、牌号、规格及生产厂家，分别堆放，在预制场钢筋存放区离地垫高30cm，设立钢筋标识牌，以彩条布遮盖。
②钢筋整直和除锈清污：
对于直径在10mm以上的钢筋，采用锤打整直；对于直径在10mm以下的钢筋，通过冷拉整直；对于钢筋除锈清污采用钢丝刷或喷砂枪喷砂处理；确保钢筋平直无弯曲，表面洁净无鳞锈。
③制作：
按设计要求弯制成形，其接头采用电焊。
钢筋纵向连接除I级钢筋外，均采用闪光对焊连接。
I级钢筋采用搭接焊，双面焊接长度不小于5d，单面焊接长度不小于10d（d为钢筋直径）。
钢筋制作统一在钢筋加工区进行，并分类存放于加工棚内。
④钢筋骨架绑扎:
在台座侧面的钢筋绑扎区进行，采取分段分片绑扎，完成梁体钢筋绑扎，初步成形。
按照《公路桥涵施工技术规范》受力筋间距偏差控制在10mm以内，弯起筋间距偏差控制在20mm以内，骨架尺寸的长度控制在10mm以内，骨架尺寸的高度、宽度控制在5mm以内。
⑤安装：
先用龙门吊把钢筋骨架吊入台座准确就位，然后在台座上逐根穿钢绞线，安放局部承压钢筋网片，该五片网片平行斜交放置，其纵向短钢筋与梁体①号主筋点焊生根，确保预应力筋定位准确。
分级单根张拉预应力钢筋，最后统一张拉预应力；安装内模，为了防止内模上浮，每隔3米加一根［10的槽钢横向压住内模，内模安装完成后，绑扎箱梁翼板、顶板的钢筋，最后整体浇筑梁体砼。
现场装配程序是：
装配梁体钢筋；穿预应力筋；安装锚垫板；安装内、外模；绑扎翼板、顶板钢筋；浇筑梁体砼
为了保证砼保护层厚度，在钢筋和模板之间设置与梁体同标号的带有扎丝的砂浆垫块，垫块与钢筋骨架绑扎紧，并互相错开。
5.模板的制作、安装与拆除
①箱梁模板分为外模和内模，内外模采用钢模，在洛阳模板厂加工；外模采用龙门吊安装拆卸。
外模分底模、侧模和端模三部分，侧模和端模的面板厚4mm,侧模按每节4m在模板加工厂加工成模扇，现场进行拼装而成，端模按斜度加工成型，加工时其预应力筋孔按钢绞线直径扩大3mm，以确保安装后与定位板上对应的预应力筋孔要求均在一条中心线上。
底模采用3mm钢板平铺在底台座砼面上，与台座上的角钢焊为一起，台座施工时在台面纵向两角挂（焊）小角钢，并定距布设预留模板对拉孔的小塑料管；
内模采用四合式活动钢模板，内模分节制作，以便于搬运和装拆，内模环向的组合板块均采用斜缝，合叶连接，以便拆卸。
每隔0.7m设一道加劲骨架和活动撑板，撑板一头用铰链与壳板连接，另一头做成榫头，以便拆模。
内模采用人工安装拆卸。
②箱梁模板安装时按照设计尺寸准确在制梁台座上放样，按放样线形准确拼装，模板安装与钢筋骨架配合进行，采用龙门吊吊至安装位置，人工配合就位、拼装、支撑固定、校模，在浇注完箱梁底板砼后按设计位置安装校正内模。
模板安装顺序：
修整模板安装钢筋骨架安装一侧模板
安装两端端模安装另一侧模板张拉预应力筋安装内模浇注梁体砼
③在箱梁砼强度达到90％设计强度时，在钢绞线放张之前将模板拆除，侧模拆模时用手动葫芦作用于侧模底部，施力使整个模扇旋转，脱离梁体砼表面，脱模时注意砼表面及棱角不受损坏，外模最后用龙门吊吊走；内模用人工拆卸。
拆模顺序：
拆除拉杆拆除与待拆模扇相邻的接缝安装施力装置并脱模模板修整 刷油保养。
6.钢绞线张拉
①材料和设备的检验
从运到施工现场的每批钢绞线中任取3盘，并从所选的钢绞线抽样进行表面质量、直径偏差和力学性能试验。
每批检验代表钢绞线数量不得大于60t。
锚具、夹具和连接器进场时除按出场合格证和质量证明书核查其锚固性能、类别、型号、规格及数量外，并做静载锚固性能等试验；张拉机具（千斤顶、油泵）在进场时进行校核；千斤顶与压力表配套校验，以确定张拉力与压力表读数之间的对应关系（详见计算表）。
②钢绞线下料及穿设
钢绞线下料长度按计算长度确定，计算时充分考虑箱梁的台座长度、锚夹具厚度、千斤顶长度、夹片外露长度等。
钢绞线用砂轮锯切割前，先在每端距切口3cm处用铁丝绑扎，将下好料的钢绞线运到台座一端，再将钢绞线按照梁体钢筋的设计位置逐根穿束。
③张拉
单根张拉采用1台1表300KN的液压千斤顶两端同时张拉，整体张拉采用1台2表3000KN的液压千斤顶两端同时张拉，张拉前先安装定位板，检查定位板的力筋位置和孔径大小是否符合设计要求，然后将定位板固定在横梁上，在检查预应力筋数量、位置、张拉设备和锚具并向监理工程师报检后，再进行张拉。
实施张拉时，使千斤顶的张拉力作用线与预应力筋的轴线重合一致。
用小型穿心式千斤顶先在台座固定端单根张拉部分预应力，同时使每根钢绞线均匀受力，然后在台座张拉端多根张拉，在多根张拉时用夹片锚具使用两台台座式千斤顶张拉到位。
两个台座式千斤顶与钢绞线对称布置，两个千斤顶油路串通，同步顶进。
先用螺丝杆锚具调整预应力筋长度，使每根预应力筋受力均匀，单根对称截面一级初始张拉至20％бk，第二级张拉至40％бk后，安放局部承压钢筋网片，网片必须点焊并与梁体钢筋的主筋点焊生根，五片网片纵向用短钢筋串连一体，保证定位准确；剩余60％бk的张拉力采用整体张拉，持荷2min，使预应力筋完成徐舒，以减少应力损失；最后锚固，补足或放松预应力筋的拉力至控制应力。
张拉程序:
020％бk40％бk100％бk（持荷2min锚固）,бk为张拉控制应力。
张拉注意事项：
A单根钢绞线张拉必须对称截面中心进行，张拉顺序按图中钢绞线编号依次对称进行，图中编号顺序为①、②、③、④、⑤。
B预应力张拉控制力按设计要求办理,并以设计张拉力和伸长量进行双控、校核。
C张拉时预应力筋的断丝数量不得超过钢丝总数的1％。
D钢绞线的张拉力由延伸量和油表压力读数进行双控制，施工时测量、记录预应力筋的的延伸量，并核对实测伸长值与理论伸长值，其误差的绝对值控制在6％以内，否则暂停张拉或查明原因并采取措施予以调整后，再继续施工。
E钢绞线的张拉要点
钢绞线张拉采用双控,即应力控制为主、伸长量控制为辅,并对称张拉。
张拉千斤顶的型号、规格必须与钢绞线束的拉力相匹配。
安装后的工作锚、千斤顶、工具锚与预应力孔道轴线一致,且千斤顶垂直于锚垫板。
F张拉过程中的滑丝和断丝处理：
在张拉过程中,由于各种原因会引起预应力筋断丝或滑丝,使预应力筋受力不均,甚至使箱梁不能建立足够的预应力。
因此采取以下措施：
加强对设备、锚具、预应力筋的检查及锚具安装位置的检查；保证锚垫板承压面、锚环、对中套等的安装面与孔道中心线垂直；锚具中心线与孔道中心线重合。
严格执行张拉工艺,防止滑丝、断丝：
垫板承压面与孔道中线不垂直时,在锚圈下垫薄钢板调整垂直度。
将锚圈孔对正垫板并点焊,防止张拉时移动。
千斤顶给油、回油工序缓慢平稳进行,特别是要避免大缸回油过猛,产生较大的冲击振动而发生滑丝。
7.箱梁砼施工
①箱梁预应力砼配料：
箱梁砼为C50，水泥用量为499Kg/m3，含砂率为39％，水灰比为0.32，外加剂及具体的配合比由工地实验室通过试验确定。
砼采用拌和站集中拌和,输送车运输。
砼拌和站由电子计量称控制,严格按配合比计量,各种拌和材料的配量偏差为:
水泥不大于±2%,粗、细骨料不大于±3%,水和外加剂不大于±1%。
搅拌砼的最短搅拌时间为1.5分钟。
水泥：
河南七里岗42.5R，其现场复试检测项目详见《建筑材料报验单》。
砂：
鲁山砂场，其现场复试检测项目详见《建筑材料报验单》。
碎石：
禹州浅井石料场，其现场复试检测项目详见《建筑材料报验单》。
②在监理工程师认可后进行箱梁砼浇注：
内模安装完成后，绑扎翼板及顶板钢筋，然后整体浇筑梁体砼。
砼用小型翻斗车运至施工现场，再用龙门吊将砼吊入模内，腹板砼采用斜向分段水平分层浇注，分层厚度不大于30cm，斜向坡度不大于1：
3，新旧砼间隔时间不大于砼的初凝时间，箱梁两侧腹板位置的砼对称、均匀浇注，确保内模不移位，两侧腹板厚度相等。
③箱梁砼振捣：
采用附着式振捣器、平板式振捣器和插入式振捣器配合振捣，先用插入式振捣器斜插振捣，从内模底板的预留小孔观察底板砼捣固是否密实，腹板砼采用插入式振捣器及附着式振捣器同时进行振捣。
附着式振动器的振捣由有经验的人员专人负责，短振勤振，每一振动点的累计振动时间在20秒以内，以砼不再沉落、不出现气泡、表面不出现浮浆为度，且浇注上层砼时不再开启下层已浇注好砼部分的附着振动器，使用插入式振动器振捣时，与侧模保持10cm的距离，砼浇注分层厚度不得大于30cm,振动时间20～30秒,操作时依次迅速垂直插入砼内,拨出时速度要缓慢,相邻两个插入位置的距离不大于振动器作用半径的1.5倍,插入下层砼的深度控制在5～10cm。
施工注意事项：
箱梁砼浇筑结束后，在梁顶面作拉毛处理。
使用振捣棒振捣时避免触及力筋，防止内模偏位或防止发生预应力筋受振动滑移和断筋伤人事件；
砼浇筑前严格检查伸缩缝、护栏钢筋预埋件及外侧翼板上预留泄水孔位置等，力求准确，并随时检查定位箍筋情况。
砼结构面横平竖直、大面平整，错缝、错台不超过1mm。
预埋件中心位置偏移小于3mm。
8、预应力筋放张
预应力筋放张之前将限制位移的内外模板拆除，在砼强度达到设计强度的90％后，经监理工程师认可后放张。
预应力钢绞线放张时，在张拉端利用连接器、拉杆、双螺帽放松预应力筋，施加的预应力不要超过原张拉时的控制应力，之后将固定在横梁定位板前的双螺帽慢慢旋动，同一组放张的预应力筋螺帽旋动的距离相等，然后再将千斤顶回油，张拉，放松螺帽，回油，反复进行慢慢放松预应力筋。
预应力筋控制放张速度，采用砂轮切割机逐根割断钢绞线，每条生产线台座上预应力筋切割顺序由放张端开始按照张拉顺序切向另一端。
9、箱梁的封端
在存梁场按设计图纸和技术规范要求封梁端。
封端采用小石子C50微膨胀砼，水泥用量为454kg/m3,水灰比为0.32，砼坍落度控制在9～11cm之内。
施工时先安装封头内模板，固定不漏浆；然后安装封头外模板，经监理工程师检查合格后从箱梁顶板天窗浇注封头砼，振捣密实，直至浇灌满箱梁顶板的天窗为止。
施工后洒水养生。
10、箱梁的养护
在梁体砼浇注完成并初凝后，箱梁外表面采用草袋覆盖，箱梁内通上蒸汽管和水管，对梁底板、肋板、顶板进行养生。
湿度控制在90％左右，温度控制在10～40℃之间，箱室内与外界温差小于25℃。
砼养生的温度用多头温度仪测试，按混凝土浇筑完成时间算起，每隔2小时测一次温度，外界气温在每日7时、12时、16时和午夜零时4个时间进行记录；同时每槽制作6组试件，两组放在翼板上，压2～3d强度，以便为箱梁的放张提供依据；其余4组放在箱室内，作为28d强度评定。
砼终凝后及时覆盖并浇水养护,养护期限不得少于7天。
浇水以能保持砼湿润为度,当气温高于15℃时,一般最初三天,白天每隔2小时浇水一次,夜间至少浇水两次；三天以后,每昼夜至少浇水四次。
施工工艺流程图见附表.
九、工期保证措施
1.已完成施工准备工作，认真核对图纸，施工中遇到影响进度的问题时，统筹安排，及时调整，确保工期。
2.施工组织不断优化，使工序衔接、劳动力组织、机具设备、工期安排等有利于施工生产。
3.施工调度高效运转。
建立高效的调度指挥系统，全面、及时掌握并迅速、准确地处理影响施工进度的各种问题。
4.实行内部经济承包责任制。
使责任与效益，个人利益与完成工作量挂钩，做到多劳多得，调动个人的责任心和积极性。
５.加强机械设备和劳动力管理，为工期的保证提供必要的条件。
十、质量保证措施
为保证质量目标及各工程项目质量技术措施的实现，特制定以下保证措施：
（1）建立健全质量专职机构，强化质检测试工作
项目经理部设质检部，施工队设质检员，工班设兼职质检员，逐层把好工程质量关。
（2）加强试验工作
配备工地试验人员及相应的检测仪器，为施工提供可行的工艺参数和中间试验能力。
（3）实行各级技术人员岗位责任制，制定并落实奖惩制度。
（4）对重点关键性工艺组织开展QC小组活动，进行专项技术攻关，以先进的技术确保高质量的产品。
（5）加强全过程的质量监控，严把施工环节质量关
1.确保所有进场材料性能及有关技术指标符合标准，把好源头质量关。
2.技术交底制度
每天上班前由各工班主管向施工人员进行技术交底，使全体施工人员明确当日具体工作内容和要求，做到心中有数地投入施工。
3.工序“三检”制度
“三检”即：
“自检、互检、交接检”制度。
上道工序不合格，不准进入下道工序，确保各道工序的工程质量。
4.隐蔽工程检查签证制度
严格执行合同条款关于“隐蔽工程检查和签证”有关规定，首先由技术人员进行自检，自检合格后报监理工程师抽检，经签证合格后，进行隐蔽。
5.工序交接制度
对未进行技术交底不施工；图纸及技术要求不清楚不施工；材料无合格证或试验不合格者不施工；上道工序不经检查签证不施工。
无自检记录不交接；未经专业人员验收合格不交接；施工记录不全不交接。
6.工艺流程规范操作制度
建立以工班长为责任人的工艺流程负责制，使每一工序的工艺流程有专人负责，确保流程有效。
7.原材料、成品、半成品检查制度原材料、成品和半成品要有出厂合格证，并经抽检合格，监理工程师复检认可后，方可用于施工。
8.仪器、设备的标定制度
各种仪器仪表、设备均按计量法的规定进行标定，由试验员专人负责计量工作。
9.施工技术资料管理制度
施工原始资料的积累和保存由项目部专人负责，分类归档管理；施工资料及时填写，并取得监理工程师的签认，做到先签证后开工的良好工作作风；施工原始资料的填报完整、清晰、准确，确保施工资料的真实性；
十一、安全组织保证措施
（1）施工操作人员进入现场佩戴安全帽。
张拉时设张拉防护,防止夹片飞出伤人。
操作人员不得站在正对千斤顶或千斤顶的下方。
（2）对各种施工机具定期进行检查和维修保养，以保证使用安全。
（3）对工地上设置的消防器材定期维护和检查，严禁挪用；油库、木材加工棚及有明火的地方，作为防火的重点，加强管理。
（4）龙门架在正式试吊前，进行满载静载或超载起吊试验，以检验试吊设备的可靠性，同时，检查龙门架在轨道移动中的变形、轨距、轨道平整度等情况。
（5）做好施工现场的安全用电工作：
电力干线采用非裸体电线架设,统一布置电力线路,不准私接乱拉电线；钢筋加工设备有漏电保护或外壳接地装置和防雨措施,严禁带电移动电焊机；使用砼振动器时,必须检查振动器的搬移地点及在间断工作时电源开关关闭情况。
经检查合格后方准使用；对备用电源设备，要专人专职管理和操作，严格按现行的安全操作规程操作。
（6）起吊设备起吊时,严禁起吊超过规定重的物件,起吊过程中有专人指挥。
起重吊装用的钢丝绳,经常进行检查,凡发现有扭结、变形、断丝、磨损、腐蚀等现象达到破损限度时,必须及时更换。
十二、文明施工和环境保护
（一）文明施工保证措施
1.对施工现场各生产要素的所处状态，不断的进行整理、整顿、清扫、清洁以及员工的培养。
2.合理定置各种施工设施，合理布置施工场地，保持施工现场秩序化、标准化、规范化。
3.实施目标管理，努力实现员工的自主管理和自我控制，提高劳动生产率，保证工程质量。
（1）施工现场各项管理制度、操作规程、工作标准、施工现场管理实施细则布告等用看板、挂板或写后张贴上墙公布，展示清楚。
（2）施工现场的管理岗位责任人采用标牌显示，以便于落实岗位责任制，激发岗位人员的责任心，并有利于群众监督。
（3）在施工现场合理利用各种色彩、安全色、安全标志等，并实行标准化管理，保证施工生产和员工的安全。
（4）及时将施工现场管理的各项检查结果张榜公布。
（二）环境保护措施
1.认真贯彻执行“预防为主，防结结合，综合防治的原则”和国家关于环境保护的法律、法规。
2.全面贯彻实施GB/T24001-1996—ISO14001：
1996环境管理体系标准，保护和改善施工环境。
3.建立环保组织，成立环保工作领导小组，制定环保规章制度，学习国家颁发的环保法规及有关知识。
4.坚持科学管理、文明施工，做到施工现场整洁有序、工完场清，并保护好当地水源及建筑物，重视环保和环境美化建设。
4.有计划的排放雨、废水，防止流入周围农田。
对于场地清除的垃圾和废土按指定地点弃卸堆放，杜绝乱堆乱弃。
预应力钢绞线张拉伸长量及液压千斤顶油表读数计算书
1、理论伸长量计算
ΔL=PpL/ApEp
式中：
Pp—预应力筋的平均张拉力（195.3KN）
L—预应力的长度（实际预应力筋张拉长度88.8m）
Ap—预应力筋截面面积（140mm2）
Ep—预应力筋的弹性模量（197）
故理论伸长量ΔL＝195.3×88.8/（140×197）＝62.9cm
2、液压千斤顶油表读数计算
（1）、单根张拉：
P＝0.2228F+2.28（1台1表300KN液压千斤顶04070；压力表号：
2405）
式中：
P—压力表度数（MPa）
F—张拉力（KN）
故单根张拉20％控制应力时油表读数为：
P＝0.2228×195.3×20％+2.28＝11.0MPa
单根张拉40％控制应力时油表读数为：
P＝0.2228×195.3×40％+2.28＝19.7MPa
（2）、整体张拉：
P＝0.01912F+0.40（1台2表3000KN液压千斤顶04072；压力表号：
4112）
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