2023年预应力混凝土先张法空心板梁施工技术方案.doc

　　一、工程概况 　　HN-E2标段起点位于镇江市丹阳互通式立交东侧，桩号为EKl82+000，沿途经过丹阳市开发区、练湖农场、河阳镇，终点桩号为EK196+180，全长14.18km。本标段有特大桥1座〔京杭运河特大桥〕，中桥1座，涵洞34道，通道21道，别离式立交桥11座〔其中支线上跨桥5座〕，互通式立交桥2座；路基土石方挖方383335立方，填方726444立方，湿喷桩软基处理长度为308717.9延米，预应力薄壁管桩27307.5延米。 　　二、工程规模 　　本标段采用了L=10m、L=16m和L=20m三种跨径的预应力砼先张法空心板，L=10m跨径的预制梁高为0.4m； L=16m跨径的预制梁高为0.7m； L=20m跨径的预制梁高为0.85m。L=10m的梁共有64片，L=16m的梁共有16片，L=20m的梁共有64片。 　　先张法 边板 中板 高度〔cm〕 　　数量 底板宽〔cm〕 数量 底板宽〔cm〕 　　10m 内边板 外边板 99.5 48 99 40 　　8 8 　　16m 内边板 外边板 99.5 12 99 70 　　2 2 　　20m 内边板 外边板 99.5 48 99 85 　　8 8 　　三、施工准备 　　1、材料 　　〔1〕、水泥：江苏联合P.O.42.5号普通硅酸盐水泥。 　　〔2〕、砂：质量符合Ⅱ类砂的要求，采用赣江中砂，含泥量不大于2%，细度模数不小于2.6。 　　〔3〕、石子：质量符合Ⅱ类碎石的要求，采用镇江船山碎石，粒径5~31.5mm，含泥量不大于1%。 　　〔4〕、钢筋：选用江苏永钢集团，品种和规格均符合设计规定，并有出厂合格证及试验报告。 　　〔5〕、外加剂采用南京建科院生产的JM-9型缓凝高效增强剂。 　　2、预制场布置及机具 　　先张法预制场位于EK185+000处北侧，负责本标段一、二分部预制梁的预制，本标段一、二分部共有48片混凝土实心板、144片先张法梁和106片后张法预制梁的预制工作，该预制场设长线形台座2个〔见附图〕，每台座可同时预制20m梁4片；后张法台座8个，其中有32片8m的梁可在先张法台座内预制。沿预制场方向布置24m跨门吊两个〔见附图〕，13m跨小门吊1个，大门吊用万能杆件拼装而成，用于梁的吊移；小门吊用于辅助砼的浇筑。 　　3、混凝土配比 　　空心板梁C40混凝土强度等级配比为：水：水泥：砂：石：外加剂=444：652：1159：173：4.44。材料加重误差：水泥不得超过 ，砂、碎石不得超过 ，水、外加剂不得超过 ，出料混凝土塌落度控制在10~12cm〔如需泵送可根据实际需要进行适当的调整〕。其28天砼试块的抗压强度为55.1Mpa、49.9Mpa和55.4Mpa。 　　四、空心板梁预制施工 　　1、先张法施工工艺流程 　　先张法施工流程图 　　2、模板制作 　　先张法台座的混凝土底板作为空心板梁的底模，台座底板上铺设5mm厚A3钢板，保证底板的平整光滑，预应力放松后，梁体中段拱起，两端压力增大，经计算梁体端部的底模满足强度和重复使用的要求。 　　端模预应力筋孔的位置要准确，安装后与定位板上对应的力筋孔要求均在一条中心线上。由于施工中实际存在的偏差，力筋张拉时筋位有移动，制作时端模力筋孔可按力筋直径扩大2mm～4mm。先张法制作预制板梁，预应力钢筋放松后板梁压缩量为1‰左右，为保证梁体的外形尺寸，侧模制作要增长1‰。 　　3、预应力筋制作 　　预应力筋下料长度按计算长度、工作长度和原材料实验数据确定。将下好料的钢绞线运到台座一端，钢绞线穿过端模及塑料套管后在其前端安引导装置，以利于钢绞线沿直线前进。引导工具利用钢管加工而成，前端做成圆锥形状。穿束前各孔眼应统一编号，对号入座，防止穿错孔眼。 　　4、预应力筋张拉 　　4.1张拉前的准备工作 　　张拉前，应先安装定位板，检查定位板的力筋孔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、张拉设备和锚具后，方可进行张拉。 　　4.2张拉程序 　　本标段先张法采用单根张拉，张拉时应按从中间向两边的顺序张拉，保证台座不承受过大的偏心力矩，确保张拉安全。 　　钢铰线的张拉程序为：0 初应力 σcon〔持荷2min锚固〕 　　张拉时预应力筋的断丝数量不能超过下表： 　　先张法预应力筋断丝限制 　　类别 检查项目 控制数 　　钢丝、钢绞线 同一构件内断丝数不得超过钢丝总数的 1% 　　钢筋 断丝 不容许 　　4.3操作程序 　　1调整预应力筋长度，使每根预应力筋受力均匀。 　　2初始张拉 　　施加10%的张拉力，将预应力筋拉直，锚固端和连接器处拉紧，在预应力筋上选定适当的位置刻画标记，作为测量延伸量的基点。 　　3正式张拉 　　采用一端固定一段张拉的张拉方式，张拉顺序由中间向两侧对称进行，单根预应力筋张拉吨位不可一次拉至张拉应力。 　　4持荷 　　预应力筋张拉完成后，按标准要求持荷2min，以减少钢丝锚固后的应力损失。 　　5锚固 　　补足或放松预应力筋的拉力至控制应力。测量、记录预应力筋的延伸量，并核对实测值与理论计算值，其误差应在±6%范围内，如不符合规定，那么应找出原因及时处理。张拉满足要求后，锚固预应力筋，千斤顶回油至零。 　　6先张法预应力筋制作安装允许偏差及断丝数量限制 　　先张法预应力筋制作安装允许偏差 　　项目允许偏差〔mm〕 　　镦头钢丝同束长度相对差 束长〉20m L/5000及5 　　束长6~20m L/3000 　　束长〈6m 2 　　冷拉钢筋接头在同一平面的轴线偏差 2及1/10直径 　　力筋张拉后的位置与设计位置之间偏位 4%构件最短边长及5 　　先张法预应力筋断丝限制 　　类别 检查项目 控制数 　　钢丝、钢绞线 同一构件内钢丝数不得超过钢丝总数的 1% 　　钢筋 断筋 不容许 　　5、钢筋骨架绑扎 　　钢筋骨架的绑扎须符合图纸和标准要求。 　　①所有钢筋在加工之前，进行清污、除锈和调直处理。钢筋制作拟在钢筋棚配料、下料、对接、弯制、编　　号、堆码。φ16mm以上主筋的连接采用帮条焊，结构中不能采用闪光对焊采用电焊机焊接。对焊工作由持有上岗证书的焊工执焊。正式施焊前应取对焊试件，送中心实验室检验，施焊时记录下电压、电流、气温、风力、风向等资料。检验合格前方准予正式施焊。下料前应核对图纸无误前方准下料。 　　②钢筋弯制前应对预应力槽口处作钢筋模型以确定钢筋与锚头有无干扰，以便事前采取措施，使钢筋防止开槽口。绑扎钢筋前先在底模板外表上用粉笔按图划好箍筋间距，用定位钢筋固定箍筋后，主筋穿过箍筋，按图纸要求间距逐个分开，，先绑扎纵向的主筋，后绑扎横向钢筋。纵向主筋〔通长筋〕接长采用帮条焊工艺，单面焊，焊缝长≥10d〔d为钢筋直径〕；焊接时应先由中间到两边，对称地向两端进行，并应先焊下部后焊上部，每条焊缝一次成活，相邻的焊缝应分区对称地跳焊，不可顺方连续施焊；接头错开布置，两接头间距﹥1.3倍搭接长度，搭接长度区段内接头面积百分率≤50%。其余钢筋采用绑扎接头，搭接长度一律为35d〔d为钢筋直径〕，所有接头位置应互相错开，接头长度区内受力钢筋接头面积不超过25%该接头断面面积；绑扎板梁顶面负弯矩钢筋应每个节点均要绑扎，所有主筋〔纵向方向〕下和腹模、翼缘侧面均应放置砂浆垫块，砼垫层的厚度及强度应满足要求。 　　③骨架的焊接采作分段、分片方式，在专用的焊接台座上施焊，然后运至现场装配成型。骨架的主筋在对焊或搭接焊时应适当配料，使之在成型焊接时其对接头能按标准要求错开设置。 　　钢筋骨架在现场采用吊车起吊或小龙门吊安装，其装配程序是：安装梁底支座上垫板 在底模上准确的标出各段钢筋网片的定位线 分段安装底板局部及腹板钢筋〔安装内模板〕 绑扎顶板钢筋〔安装外模板和堵头模板〕。 　　在安装堵头模板前，要检查梁底预埋钢板位置是否准确，梁端有伸缩缝位置的开槽及预埋钢筋是否与图纸中所要求的一致；边梁翼板上要注意预埋防撞墙钢筋和通信设备预埋的铁件等，同时要注意板端腹束封锚段砼与伸缩缝砼同时浇注。一切检查合格后，方可浇注砼。 　　6、模板安装 　　模板安装需要保证梁体的尺寸满足设计和标准要求，各处保护层也应该满足图纸和标准要求。空心板梁外模板采用分片拼装式钢模板。模板面板采用6mm 厚A3钢板，竖肋采用80×6mm扁钢，水平纵肋采用80mm 槽钢，模板背后框架均采用75×75×6mm角钢。 　　7、砼浇筑 　　钢筋和模板安装完毕，经监理工程师检查验收并签认后进行砼的浇筑施工。砼在拌和站集中拌制，水平运输采用混凝土搅拌运输车，垂直运输用小型龙门吊吊储料斗起吊入模〔或采用泵送砼〕。 　　在砼浇筑前须检查台座受力、夹具、预应力筋数量、位置和张拉吨位是否符合要求。 　　砼采用干硬性砼，经试验确定掺加适量减水剂。振捣以插入振捣器振捣为主，附着式振捣器振捣为辅。砼浇筑采用水平分层斜向分段的连续浇筑方式，从梁的一端顺序向另一端推进。分段长度6m~10m，分层下料厚度不超过30cm，上层砼必须在下层砼初凝之前覆盖，以保证接缝处砼的良好接合。浇筑到顶板后，及时整平、抹面收浆。 　　在浇筑砼时要注意以下事项： 　　1先张法构件使用振动棒振捣时应防止触及力筋，防止发生受振滑移和断筋伤人事故，并不得触及内模； 　　2浇筑砼时要防止内模上浮和偏位，随时检查定位钢筋和压块固定情况。 　　8、砼养护 　　在砼初凝后，洒水养护，保证砼外表处在湿润状态。覆盖时不得损伤或污染砼的外表。 　　9、拆模 　　当砼到达设计强度的90%后，限制位移的侧模、翼缘板或内模撤除。 　　10、预应力筋放松 　　当砼到达设计强度的90%后，在台座上放松受拉预应力筋，对预制梁视角预应力。预应力筋放松的速度不宜太快，本预制场采用砂箱放松法，放松的装置在预应力筋张拉前放置在非张拉段，张拉前将砂箱活塞全部拉出，箱内装满干砂，并对砂箱进行预压，让砂箱顶着横梁。张拉时箱内砂被压实，承受横梁反力。放松预应力筋时，翻开砂箱口，让砂慢慢流出，活塞缩回，逐渐放松预应力筋。 　　11、先张法预制梁检验标准 　　预制梁、板的允许偏差 　　检查项目 规定值或允许偏差〔mm〕 　　梁〔板〕长度 ＋5，－10 　　宽度 干接缝〔梁翼缘、板〕 ±10 　　湿接缝〔梁翼缘、板〕 ±20 　　箱梁顶宽 ±30 　　腹板或梁肋 ＋10，0 　　高度 梁、板 ±5 　　箱梁 ＋0，－5 　　跨径〔支座中心至支座中心〕 ±20 　　支座平面平整度 2 　　五、质量保证措施 　　1．施工技术方面 　　施工技术、施工工艺是保证结构物及混凝土外观质量的先决条件，施工技术主要分为以下几个方面： 　　1原材料 　　原材料质量的好坏，直接关系到工程质量的好坏。没有合格的原材料就不会有合格的产品，在原材料的选购上，严格按照标准要求，对各种原材料进行试验检测；一个是材料人员直接和料场或生产厂家联系，不从中介商手中进料，防止不合格材料的进货渠道；再一个方法就是由中心试验室对所进材料进行定期、定量抽检。为了保证结构物的质量，进合格的材料，用于结构物的施工。 　　2配合比设计 　　在工程开工前由中心试验室对各种原材料、水泥等进行检测、试验，在原材料合格的根底上进行配合比设计。经过大量的试验找出一种既满足标准要求又经济的配合比，用于施工。在施工过程中根据原材料、水泥标号的变化不断进行新的配合比设计，及时调整配合比用以指导施工，确保混凝土的工程质量