预应力箱梁预制首件施工方案.docx
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预应力箱梁预制首件施工方案
预应力箱梁预制首件施工方案
一、工程要概况
二、施工准备
1、箱梁台座
本桥预制场设在K70＋500～K70+700段路基上,设置台座6个,龙门吊机2台,配置箱梁侧模2套,内芯模2套（见附图）。
箱梁台座根据箱梁长度制作，台座位置需要测量人员准确放样，要求台座必须与龙门吊垂直。
台座采用C25混凝土，顶面采用角铁及6mm钢板焊接而成。
因箱梁张拉后起拱，台座由均布受力变为两端受力，因此对台座的两端进行加强。
具体结构为在台座的两端部2m范围内加厚0.2m，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。
每个底座长度为25m，在底模的两端自梁端内0.027×L处预留30cm宽槽口，并安放1cm厚活动钢板便于箱梁吊装。
底座内部横向设有预埋PVC管孔洞作为横穿拉杆通道，用于模板侧模下端的定位和加固。
为控制桥面混凝土厚度，依据箱梁结构和预应力配筋特点，每个底座顶部均设置最大值为1.3cm反拱度，并按照二次抛物线布置。
2、模板：
外模采用定型钢模板，不设中拉杆，只设置顶面体外拉杆。
内模采用易拆除半活动性钢模，共计2套侧模（包括边模），2套芯模。
3、张拉压浆设备：
根据25m组合箱梁预应力设置的特点，采用2台千斤顶及配套油泵2台。
灰浆拌和和压浆设备1套。
压力表和千斤顶及其配套油泵均需通过国家授权的权威机构认可。
4、混凝土设计：
砼设计标号为C50。
砼所用砂应采用级配良好、质地坚硬、颗粒洁净、粒径小于5mm的河砂或机制砂。
不宜采用海砂。
砼所用粗骨料，应采用坚硬的卵石或碎石，应按产地、类别、加工方法和规格等不同情况，分批进行检验。
水泥采用南通海螺牌水泥,选用最佳配合比作为理论配合比。
现场施工过程中，根据材料的含水情况，对理论配合比进行修正，得出现场实施的施工配合比，用于现场施工。
5、拌和设备：
采用搅拌站拌和，拌和能力满足施工计划生产量的需要。
三、施工方案
1、钢筋的加工及安装
①、钢筋的保存和堆放
通扬运河大桥25m预制梁所有的钢筋主要为Φ20、Φ16、Φ12，，其中底板主筋为Φ16钢筋，所用钢筋必须有出厂合格证，分批次，并经自检、监理组复验合格后，方可使用，同时要求石子冲洗，砂过筛。
进入加工场地的钢筋要分类挂牌识别堆放，同时注意垫高、覆盖，做到防潮、防雨、防污染，及时进场及时使用。
钢筋加工前必须进行调直和除锈，下料严格按图纸要求。
钢筋的制作要采用机械加工和手工加工两种相结合的方式。
②、钢筋的安装
钢筋的绑扎工作直接在预制箱梁台座上进行，绑扎分两次进行。
首先绑扎底板和腹板钢筋，再支外模，然后吊入内模，最后再绑扎顶板钢筋。
为防止底板钢筋被底模油污染，在铺设底板钢筋前，预先在底板上纵向铺设Φ16钢筋四道，所有底板钢钢筋均在此四道钢筋上安装。
主筋及箍筋间距要事先用石笔做好标记，钢筋绑扎必须严格按图纸设计要求施工并控制在规范规定误差范围之内。
普通钢筋若与通气孔、钢绞线位置发生冲突时，根据图纸要求，可适当调整普通钢筋位置。
底板Φ16主筋纵向搭接采用电弧搭接焊，一根钢筋上不得出现两个接头，所焊接头必须保证其位置在同一轴线上。
双面焊缝的接头长度应≥5d，单面焊缝接头的长度应≥10d（d为钢筋直径）。
焊条应采用“506”或“502”型。
钢筋焊接或绑扎接头应设置在内力较小处且接头应相互错开布置，对于绑扎接头间距不小于1.3倍搭接长度，同一截面接头个数受压区≤50%，受拉区≤25%。
2、钢筋和波纹管制作和安装、钢绞线安装：
①钢筋下料采用钢筋切断机，钢筋焊接采用对焊和电焊，钢筋成型采用弯曲机，钢筋网片成型采用台座上现场绑扎。
②钢筋和波纹管安装时可采用人工和机械相结合的方法进行。
波纹管要保证完整无破损，接头用套管并用胶带密封连接，确保无漏气漏浆。
波纹管定位筋采用φ8钢筋作成“#”字型，并与普通钢筋焊接牢固，直线部分间隔100cm设一组定位筋，曲线部分按50cm设一组定位筋。
波纹管道坐标在梁长方向偏差值不大于30mm，梁高方向不大于10mm；管道同排间距偏差不大于10mm，上下层间距偏差不大于10mm。
锚锭板安装时要保证同波纹管端部方向垂直且位置准确。
锚下螺旋筋安装要求位置准确，固定牢靠。
③钢筋保护层的控制采用塑料垫块。
④穿钢绞线：
⑴钢绞线下料：
下料长度为孔道长度加每边65厘米，断料采用砂轮切割机切割，切割前在断料附近约5厘米处用铁丝绑扎牢。
⑵钢绞线下料完成后，应严格进行钢束编号，并用医用胶布将钢束头缠裹，并严格编号，以防混乱，同时预防钢绞线松散。
钢绞线编束时首先将端部理直、平顺，将其一端整理平顺后，穿入锚环孔内，自一端开始向另一端疏理使其平顺松紧一致。
编好的钢绞线束要挂牌存放以免出错，束内钢绞线不要互相交错挤压，以防钢绞线张拉时损伤。
钢绞线存放时应离开地面30cm以上，并覆盖。
⑶穿钢绞线前，先用通孔器通孔检查，确认通畅后进行穿束。
穿束时钢绞线束先经梳形板理顺然后牵引入孔，两端钢绞线在锚孔的位置要相互对应，避免钢绞线在孔内扭转，保证成束质量。
预应力钢束穿入采用人工自一端穿入，穿入时钢束端头采用钢丝网套牵引,以防止钢铰线头刺破管道，同时减小穿入阻力，穿钢绞线过程中，如果遇到穿入困难时，不得猛拉以免刺破管道。
波纹管的检查：
（1）波纹管在安装好后逐根检查波纹管定位钢筋。
波纹管定位筋距在曲线部分按50cm布置，应确保波纹管纵、横坐标偏差不超过5mm，检查的方法是用尺量。
波纹管破损检查的具体办法是：
逐段、逐根用手触摸波纹管和用眼睛观察。
若有孔洞现象，立即用胶带裹紧密封。
在波纹管全部检查完毕后报现场监理工程师检查，检查合格后，再吊入内模进行下道工序。
（2）在检查波纹管时，注意检查波纹管下部是否有竖向正对波纹管的钢筋头。
及时发现及时处理，以防止在砼浇注时下部钢筋头刺穿波纹管。
（3）穿衬管：
在模板安装完成后，砼浇筑前，每束波纹管都穿入外径略小于波纹管内径的PVC软性塑料管，并在砼浇筑过程中来回拉动，以防砼进入波纹管堵塞管道。
3、立模和拆模：
立内模是在外模和钢筋安装好后进行，内模采用无底模有侧模和顶模（顶模间隔开洞，洞距4米～8米左右，洞长1米。
安装时内模之间采用对拉螺栓和5cm×5cm×18cm长方形砼对撑相结合的方法控制模内几何尺寸。
为防止内模上浮，顶部采用工字钢与模板打绞，加钢筋马墩打压。
①、模板处理
现场模板使用前应试拼，及时处理模板存在的缺陷。
经检验合格后是平顺、无坑洼、具有一定刚度和牢固性的模板，并按照模板编号，准确的拼装。
②、外模的处理
外模在安装前应先用打磨机进行除锈然后用海绵擦去表层杂质，均匀涂刷脱模剂。
③.内模的处理
内模采用定型钢模分段进行组合拼装，先用打磨机进行除锈然后用新海绵擦去表层杂质，涂刷脱模剂。
内模的下口设5mm钢板作压板。
及时对浇筑好的底板混凝土进行封压，以防止已经浇筑好的底板砼上因腹板砼浇注振捣而上涌。
为防上内模在浇筑砼时上浮，内模支撑要注意：
A、支模时，对内模支撑牢固，保证内模的刚度。
B、采用无底板内模，待底板砼浇筑完成后，再封压底板。
C、内模顶设足够数量和刚度的压杠。
D、腹板砼分层浇筑，分层厚度30cm,从一端向另一端对称浇筑。
控制好浇筑速度。
④.底模（台座顶）处理
每次绑扎钢筋前应将台座顶面除锈和尘土、水泥浆除干净,并及时涂刷食用色拉油脱模剂。
⑤、模板接缝处理
模板接头必须光滑平整，不能有错台现象。
如有错台用砂轮机磨平模板连接缝间隙大于3mm的用胶带密封，预应力管道锚垫板处，做好封堵，以防止漏浆。
模板安装的截面尺寸应严格控制在规范要求的误差范围之内。
⑥、模板的固定
外模的下端采用φ16对拉螺杆双帽紧固,按80cm间距固定在台座预留孔中。
拉线检查模板整体线型，若发现有过大的偏差应及时调。
在外模上端两槽钢间φ16对拉模螺杆按间距50cm一道布置。
内模的底模定位：
在底板钢筋上焊接短钢筋，钢筋的长度根据图纸底板砼的厚度设置。
对钢筋、波纹管、模板自检合格后，报经监理工程师复检合格后，才能浇注砼。
拆模顺序：
砼终凝后拆内模，砼强度达到2.5MPa时方可拆外模。
外模拆除从一端开始向另一端进行或从两端开始向中间进行。
拆外模时先松动块与之间的螺栓和花篮螺丝的连接，并将铁楔松动，使外模略向下和向外倾斜而脱离构件和台座。
模板移动搬运采用龙门吊和人力相结合。
拆外模时需分外小心，防止碰坏构件，为做到这一点专设拆模指挥。
拆内模和外模大致相同，由一人从一端爬进洞内由外向里先松开对撑和对拉连接，逐块进行拆除和取出。
因光线较差，进洞工人必须携带36伏低压矿灯。
4、砼浇筑：
拌制砼所用原材料必须经过自检，监理抽检合格后方可使用。
拌和站采用两台750强制式拌和机拌料，配备一台装载机上料，并采用自动计量配料机，以保证配料的准确性。
拌制砼应按批准的配合比进行施工，各种衡量器具应保持准确。
对砂、石骨料的含水率应经常进行检测，得出施工砼配合比。
据此调整骨料和水的用量，混凝土应根据季节调整搅拌时间。
砼的坍落度控制在8－12cm之间
砼运输拟采用2辆3m3砼罐车运至现场，由龙门吊起吊料斗入模浇注砼。
5.砼的浇筑方法
①砼浇筑程序：
底板→腹板→顶板。
②砼振捣：
底板砼的振捣方法是插入式振捣棒振捣。
必须捣密实。
在腹板和底板钢筋较密集处采用φ30mm电动软轴振捣器，其余部位采用φ50mm电动软轴振动器对称浇筑振捣。
混凝土入模采用场内龙门吊灰斗浇注的方法。
混凝土入模前要保证混凝土不发生离析现象。
预制箱梁混凝土浇注由梁的一端向另一端斜向分层浇筑振捣，浇筑顺序按照先浇注底板再浇注腹板，浇注腹板时纵向分段、水平分层浇向另一端。
即首先浇注一段底板混凝土，待底板混凝土充分振实并找平后封堵内模底板开口，然后分层浇注腹板混凝土，每层浇注厚度不超过30cm，在浇筑上一层砼时振动棒要插入到下一层砼5～10cm，有利于防止施工冷缝的出现。
两侧腹板内下料要均衡，避免内模偏心受压引起位移而导致腹板和顶板混凝土厚度不均，影响结构物的几何尺寸。
下层混凝土未振捣密实，严禁浇注上层混凝土，砼密实的标志是，砼停止下沉，不再冒出汽泡，表面呈现平坦、泛浆。
最后浇注顶板混凝土。
在浇筑时，试验人员要经常检查砼的和易性和坍落度,并抽取不同车次的砼做好砼试块。
振捣必须严格按照规范进行，确保插点均匀，间距符合要求，砼不再发生下跌无气泡发生。
振捣时严禁碰撞模板、钢筋和波纹管，特别防止波纹管被碰坏而发生阻塞，导致张拉工作无法进行。
锚垫块附近混凝土要加强振捣，确保密实。
③压实和光面：
砼浇筑完毕后，收浆前，要抹压一遍，收浆后再抹压一遍，以防砼收缩在产生裂纹。
5.砼浇筑要求及注意事项
a、砼浇注时必须连续施工，不能间断时间过长（2h），施工时应有备用机械和机具，在浇注砼前应检查振动器、吊车等机械性能是否良好。
b、砼振捣时，应避免碰撞波纹管，以防止水泥浆进入波纹管内。
在安装外模前，通知所有参与砼振捣的捣固工来现场观察腹板内波纹管和钢筋位置及间距，记住模板和钢筋、钢筋到波纹管的距离，以便在砼浇注时做到心中有数。
同时在浇筑过程中随时检查定位钢筋的固定情况，防止波纹管发生偏位。
尤其要注意锚垫板周围的砼一定要振捣密实。
6.砼施工质量控制
后张箱梁的砼浇筑在整个施工过程中起着至关重要的作用，必须建立起“层层责任制，人人都要有质量第一，安全第一”的意识。
a.砼浇筑过程中，技术、实验、质检人员必须到施工现场旁站，负责上下环节的协调和监督。
c.模工班和钢筋班必须派专人检查并处理模板和钢筋在浇筑过程中出现的问题。
7、砼浇注时人员安排
后勤保障：
1人
电工：
1人
振捣人员：
5人
龙门吊司机1人
浇注砼人员：
6人
收面人员：
3人
钢筋班值班：
2人
外模值班：
2人
内模值班：
2人
波纹管值班：
2人
⑧砼试块留设：
每片梁在施工过程中经监理抽样制作试块，试块由监理现场监督并由监理设置记号，试压块至少每片梁留设三组，并再做两组随构件同等条件养护，作为张拉试压试块。
⑨砼养护。
混凝土初凝后，模板不应受振动。
混凝土灌注完毕收浆前，要抹压一遍，收浆后再抹压1-2遍，以防止收缩裂纹的产生。
并在第二次收浆时对梁顶混凝土进行拉毛处理。
砼终凝后应及时进行养护，养护的方法采用覆盖保湿法养生。
并由专人负责，养护时间不少于7昼夜。
由于箱梁外模板为钢模板，在温度低于5℃时不施工，如需赶工，在浇筑混凝土时，应用油布对外模外侧的脚手架进行包裹密封，形成暖棚，暖棚内可用火炉或电热器烧水形成蒸气进行加热；对于面层采用塑料保湿养生法，混凝土浇筑完成后，立即在顶板上覆0.03mm厚的塑料布，然后盖上厚油布。
6、钢绞线张拉：
①波纹管和锚垫板安装必须严格按照图纸要求实施，确保其位置和几何尺寸的准确。
②砼浇筑结束后立即进行孔道检查，并用塞子塞紧孔道以防异物掉进孔道内。
③安装锚具夹片：
安装前在操作锚区范围内钢绞线表面应刷洗干净，确保锚固质量；夹片内侧齿口及外表也应洗干净后予以安装。
④钢绞线张拉：
⑴张拉机具的选用：
千斤顶：
正弯矩张拉选用YCW-150型油压千斤顶整束张拉。
油泵：
选用ZB-500型高压油泵。
张拉油压表：
选用1.5级最大读数为60MPaB的防震型油压表。
所用张拉机具油压表在使用前均对应进行校验标定，否则不得使用。
锚具使用前送检，确认合格后使用。
⑵张拉前检查砼强度确认达到90%以上方可进行。
⑶张拉前制定张拉力、油表读数对照表，计算好各束理论伸长量。
⑷张拉：
A、张拉程序：
0→初始张拉力→15%→30%→100%锚固
每一级加载，要做好记录。
在张拉时，应注意张拉应力的准确性，伸长量控制在6%以内，如有偏差，应查明原因，得出方案后方可继续张拉。
B、张拉方法：
采用两端张拉法。
以张拉力与伸长量双控。
张拉伸长量计算公式：
ΔL＝（PpL）/（ApEp）
式中：
Pp――预应力筋的平均张拉力（N），直线筋取张拉端的拉力。
L――预应力筋的长度（mm）
Ap――预应力筋的截面面积（mm2）
Ep――预应力筋的弹性模量（N／mm2）
Pp＝P（1－e-（kx+μθ））／（kx＋μθ）
式中：
Pp――预应力筋平均张拉力（N）
P――预应力筋张拉端的张拉力（N）
x――从张拉端至计算截面的孔道长度（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――孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数
μ――预应力筋与孔道壁的摩擦系数
当预应力筋为直线时Pp＝P
C首件工程选中跨中梁，其N1、N2、N3钢束伸长值如下表
钢束号
钢绞线规格
（mm）
钢绞线下料长度（cm）
伸长量
（mm）
N1
4Φs15.2
2585
17.1
N2
4Φs15.2
2591
17.1
N3
4Φs15.2
2570
17.1
⑸钢绞线切断：
张拉完毕后钢绞线切断可采用砂轮机切割，严禁气割或用电弧焊切割。
7、注浆：
①压浆前检查：
检查钢绞线有无滑丝断丝现象，确认合格后进行灌浆。
②压浆要求：
水泥选用普通硅酸盐水泥掺入适量的高效减水剂，水泥掺入膨胀剂后的自由膨胀应小于10%,水灰比控制在0.4～0.45之间,水泥浆的稠度宜控制在14～18秒之间;水泥浆自调制至灌入孔道的延续时间视气温情况而定，一般不超过30～45分钟，水泥浆在使用前及压注过程中应经常搅动；水泥浆的最大泌水率控制在3%之内,拌和后3小时泌水率宜控制在2%,24小时后泌水全部被浆吸回。
③压浆前，须将孔道冲洗洁净湿润，孔道内如有积水应用不含油的压缩空气吹净，压浆时对曲线孔道和竖向孔道应由最低点的压浆孔压入，由最高点的排气孔排气和泌水，
④压浆作业：
应缓慢均匀地进行，比较集中和邻近的孔道宜先连续压浆完成，以免串到邻孔凝固堵塞孔道，不能连续压浆时，后压浆的孔道应在压浆前用压力水冲洗通畅。
每个孔道压浆至最大压力后应有一定的稳压时间，压浆应达到孔道另一端饱满和出浆，并应达到排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆为止。
为保证管道中充满灰浆，关闭出浆口后，应保持不小于0.5MPa～0.7MPa的稳压期2min。
⑤压浆后应从检查孔抽查压浆的密实情况，如有不实应及时处理和纠正。
压浆时，每一工作班应留取不少于3组70.7mm×70.7mm×70.7mm立方体试件。
⑥压浆过程中及压浆后48小时内，砼结构不得低于5℃，否则应采取保温措施。
7、封锚：
封锚可在吊装后完成。
对应埋在梁体内的锚具，压浆后应先将周围冲洗干净并凿毛，然后设置钢筋网和浇筑封锚砼，封锚砼必须严格控制梁体长度。
四、施工过程中的技术措施：
⒈立模施工：
⑴模板设计必须经监理认可方可进行加工生产。
⑵生产厂家必须有相应资质且信誉较好的单位。
⑶模板在加工生产的过程中必须有中间检查。
⑷模板送到场后必须进行几何尺寸、外观检查验收，必须现场进行试拼，检查其接缝、平整度、焊缝、刚度、强度和稳定性；确认合格后使用。
⑸立模时锚固好底层和上方的对拉螺栓，固定好模板骨架，防止走模和胀模，保证模板有良好的刚度、强度和稳定性，立模时严格几何尺寸，特别是孔道波纹管的位置、锚垫板的位置，确保波纹管的孔道曲线符合设计要求，锚垫板与钢绞线正交。
⑹立模结束后必须经监理和质检员验收确认合格后转入下道工序施工。
⑺砼浇筑前，对已立模板加强保护，防止被破坏。
⒉砼施工：
⑴砼配比严格按照配比设计，并测试好砂石含水量调整好电脑计量器。
⑵砼拌和采用强制式拌和机，拌和时严格掌握和控制拌和时间，杜绝拌和不均、离析等现象。
⑷砼震捣做到砼不产生气泡，不再下沉，既防止漏震又防止过震，上层浇筑时振捣棒插入下层5厘米左右，确保砼的密实。
⑸砼浇筑结束后及时检查防止堵塞孔道并用塞子塞紧，防止异物掉入孔内。
⒊钢绞线张拉：
⑴张拉工具检查、验收、标定：
油压千斤顶在使用前随同压力表使用200次或6个月必须到具有相应资质的检测部门进行标定，制定出张拉力和压力表读曲线以供施工过程中使用。
锚具和夹片必须有出厂合格证、检测证书（包括持效时间的报告），除此而外还必须和监理按规定共同取样送南京建筑科学研究试验室复试型号、规格、外观、硬度，确认合格后使用。
⑵钢绞线在穿入孔道前必须检查，如有微锈可用麻布擦光，不允许用强力机械除锈。
⑶锚下垫板上杂物应清除干净氧化铁锈皮，除净喇吧管、垫板表面的砼浆液。
⑷张拉前，检查孔道，保证顺畅、无水分、无杂物。
⑸穿钢绞线疏理、端头扎丝扎紧，可用单根穿束也可用钢丝网套引穿。
必须保证顺直不扭绞。
⑹张拉控制采用张拉力和延伸量双控法，严格张拉力，伸长率控制在6%范围内，如不符必须检查其原因，待查清后再继续。
⑺张拉采用两端张拉法进行，回油自锚不能两端同时进行，在补足吨位的情况下先锚固一端再锚固另一端。
⑻张拉断丝率必须控制在允许规定范围内，如超出规定必须更换新束。
钢绞线的瞬时回缩量应满足设计和规范要求误差值。
⒋孔道灌浆：
⑴压浆前将孔道冲洗，并用压缩空气吹净积水。
⑵水泥浆稠度严格控制在14～18秒之间。
⑶压浆时应缓慢均匀地进行。
⒌安装箱梁：
⑴安装前计算好每片梁的自重以供安装时作参考。
⑵按最不利于情况计算吊装荷载。
五、安全措施：
㈠、模板施工：
⒈木工房严禁火种入内，严禁吸烟。
⒉木工机械接零接地保护，防护罩等均应齐全，木工机械专人使用。
⒊立模和拆模时专人指挥，防吊物伤人。
㈡、钢筋制作和安装施工：
⒈钢筋机械接零接地保护，防护罩等均应齐全，所有机械专人使用。
⒉钢筋制作时严防机械伤人。
⒊安装时专人指挥，防吊物伤人。
（三）砼施工：
⒈机械接零接地保护，安全挂钩等均应齐全，所有机械专人使用。
⒉严格用电施工标准，防止振捣器等用电机械漏电，严禁乱拉乱接，特别防止裸露电线与脚手钢管相碰。
（四）钢绞线张拉：
⒈张拉时必须严格按照设计顺序进行。
2、张拉时的安全防护：
张拉时的危险主要是断线伤人，钢绞线方向禁止站人，测量伸长量时，人要站在侧面。
张拉现场设防护板，张拉时人要专心致志，不得谈笑，不得喧哗。
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