首槽空心板施工总结完整版.docx

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首槽空心板施工总结完整版

乌鲁木齐绕城高速（东线）项目WRDX-3合同段

首件预制空心板施工总结

一、前言

根据G30乌鲁木齐绕城高速（东线）项目招标文件及总监办监理规划的要求，以新疆维吾尔自治区佳通运输厅《公路建设标准化管理手册》为依据，并结合本项目先张空心板预制施工的特点，应用了两种新工艺，首先采用了计算机控制智能张拉设备代替常规的人工控制张拉设备进行预应力先张法施工，其次采用苯板内模代替常规的气囊内模。

2011年11月已完成首件空心板预制施工，但由于项目停工缓建，未完成后续的施工总结。

2013年6月25日总监办下发复工令，期间造成施工及技术人员大量更换，再次进行了首件工程施工，并通过此次施工总结，完善既有施工工艺及方案的不足之处，为后续批量生产施工提供依据和经验。

二、首件施工目的

首件空心板预制施工目的在于验证各工序的施工工艺及标准是否满足施工质量要求。

通过首件施工对拟定的施工方案进行验证，总结，并对既有施工方案进行完善，以指导后续大批量生产。

三、首件施工总结

根据空心板的施工工艺流程，分别从以下几方面进行总结：

1、施工准备

（1）技术准备

①混凝土配合比已批复，现场地材、地料取样并测试含水率，调整用水量，检测进场材料的各项技术指标是否满足质量要求，检测合格后用于工程施工。

②各工序施工技术交底完成（预制顺序、底板楔形块及底模处理、预应力张拉、钢筋加工及绑扎、模板安装、混凝土浇筑顺序及方法各工序交底）。

③对一线参建工人及项目主要技术管理人员完成工前岗位培训及技术培训。

④完成首件工程施工报批程序（首件施工方案、工序作业指导书、首件工程开工报告），并获得首件施工许可证书后进行首件工程施工。

（2）现场准备

①龙门吊调试完成运行正常。

②混凝土罐车检修完成，能够满足正常运输及自拌功能。

③混凝土拌和站试运行正常。

④备用电源运行正常，能够满足发电要求。

⑤照明设备满足夜间施工要求，振捣设备4套、料斗检修完成、各种小型施工工具数量及性能满足施工需要。

⑥防雨材料准备就位，防止由于突降大雨对混凝土施工造成较大影响，做好应急措施。

⑦张拉设备标定完成，运行正常，智能张拉设备安装就位并调试完成，满足张拉施工需要。

⑧对模板进行试拼，检查各部位尺寸及模板间错台是否达标。

2、底模处理

（1）底板楔形块制作

按照两阶段施工设计图纸板底楔形块各部位尺寸再底模位置放样开槽，在底模槽钢位置依据图纸尺寸标记楔形块四角高度，使用1:

2水泥砂浆抹平制作板底楔形块，施工完成后使用杠尺检查验收，合格后方可进行使用，否则返工处理。

（2）底模除锈打磨

根据13米空心板施工放样情况，空心板端头位置线使用红油漆做标记，单块板范围内两侧底模边缘拉线检查底模直顺度，对于偏差超过3mm的位置，对底模侧面进行打磨或切除钢板后调整底模，处理后保证通线顺直，为侧模安装做好准备，保证底部宽度的准确度及底侧模的密贴。

钢绞线张拉前对底模进行打磨除锈并使用干棉纱将残留表面的浮锈擦拭干净后均匀涂刷脱模剂（模板漆）。

脱模剂涂刷完成后在底模位置覆盖塑料薄膜，作为防止底模污染的一项保护措施。

底模下方为槽5槽钢，其内放置橡胶软管（利用侧模的挤压与底模密封），清理底模的同时将槽钢内及橡胶管身的杂物清楚干净。

3、预应力张拉

本项目预应力张拉施工采用智能张拉系统及设备代替传统的人工控制张拉设备。

施工智能张拉设备具有以下有点：

①同步性

通过计算机控制张拉施工全过程，完全改变了传统的通过人工来操纵油泵进行张拉操作的模式，排除了人为、环境等因素影响，真正实现“多顶同步张拉”工艺。

②精确性

系统自动采集张拉数据，并通过数据反映实际张拉质量，无需人工读数，减少人为因素带来的误差。

同时所有数据自动保存，方便时候查询。

③可靠性

系统模块化设计，具有较高的可靠性和可维护性。

④时效性

数据实时更新，使参与建设的各单位能在第一时间查看相关数据，实现“实时跟踪、智能控制、及时纠错”理念。

鉴于该项施工工艺首次应用于先张法施工，需与厂家共同完善该项施工工艺及程序，因此将其作为一项科研项目立项，需积累总结相关的实验数据及施工方法，以利用后期施工的顺利张开，并在本行业进行推广。

通过多次的调试程序及应用，完善程序，并经实践证明该项工艺控制精度高、投入人工少、操作便捷、效果明显。

施工前的准备工作

（1）张拉横梁安装就位

根据首次张拉的经验总结对张拉横梁的安装就位精度要求高，应做到以下几点：

①固定端横梁的水平位置确定及检查

第一要求张拉横梁限位孔中心位置与底模的高差为钢绞线距离底模的高度相同，处于同一水平面上，保证钢绞线在受力状态下呈水平状态。

控制方法采用水准仪超平确定，并将固定端横梁固定。

第二要求限位板中心线与底模中心线重合。

可采用拉线确定中线是否重合（通过量尺确定2处底模中线，再通过尺量确定限位板中心，三点一线进行检测）。

②张拉端固定横梁

张拉端固定横梁的定位方法及检测方法定位方法同上。

③千斤顶后移动横梁定位及检测

竖向位置确定：

移动横梁底部设置滑动轨道，根据张拉横梁高度及限位板位置，确定轨道顶面位置，保证移动横梁限位板中心位置相对台座底模高度为6cm（钢绞线中心距离底模高度）。

平面位置确定：

张拉横梁、移动横梁及台座中心位于同一直线内。

（2）铺设底筋

钢绞线下料前，将已加工完成经验收合格的底板箍筋按照单片空心板内所需底筋数量分捆均匀置于台座上。

（3）预应力钢绞线下料安装

①钢绞线下料

钢绞线下料长度的计算参数：

张拉台座长度56m，张拉横梁宽度0.45m，千斤顶长度0.42m，精轧螺纹钢长度2m，张拉伸长值399mm，固定端预留张拉工作长度20cm。

钢绞线下料长度计算：

固定端预留工作长度0.2m+固定端横梁0.45m+张拉槽长度56m-张拉伸长值0.399m+0.1m预留值=56.351m

根据计算钢绞线下料长度进行下料，下料采用切割机切割钢绞线，不得使用电焊截断。

②钢绞线安装

首先将钢绞线安放在台座上，均匀分开，根据每槽梁板数量及各种钢绞线失效管长度（提前加工检验失效管位置、长度及根数），提前将其穿入钢绞线上；固定端钢绞线穿过限位板外露20cm采用单孔锚具固定。

钢绞线与精轧螺纹钢连接：

钢绞线与精轧螺纹钢采用线杆连接器连接固定（固定位置距离张拉端横梁不小于50cm以满足张拉伸长需要）。

精扎螺纹钢锚固：

安装完成后将千斤顶吊装就位，安装移动横梁并在移动横梁尾部使用高强螺母锚固（按照③千斤顶后移动横梁定位及检测方法对移动横梁定位）。

（4）预应力张拉

张拉程序：

张拉用千斤顶最大行程为200mm，计算钢绞线理论伸长值399mm，需进行一次倒顶工序完成张拉，经计算确定张拉程序如下：

①固定端27吨千斤顶预紧：

20%δ

②第一次张拉：

20%δ→40%δ→60%δ→持荷5min锚固→回油

③第二次张拉：

60%δ→100%δ→持荷5min锚固

本项目先张施工采用计算机智能张拉系统控制张拉设备进行张拉作业，具备自动记录各阶段伸长值的功能，鉴于首次应用，为了验证其伸长值记录的准确性，同时采用人工两侧后进行对比。

对比结果如下：

表1张拉数据比对表

序号

张拉阶段

电脑记录数据

人工量测数据

备注

1

20%△L1

40%△L1

60%△L1

伸长值△L1（mm）

2

60%△L2

100%△L2

伸长值△L2（mm）

3=2+1

伸长值△L（mm）

4、钢筋加工及绑扎（内模安装）

（1）钢筋加工

在钢筋加工前对钢筋加工人员进行现场及书面交底，交底内容包含各种型号钢筋加工大样图、下料长度、单片空心板所需各种型号钢筋根数，钢筋加工总量。

交底过程中留存影响资料及签订

钢筋加工交底完成后，施工人员按照交底内容进行各种型号钢筋样品加工，通过实践复测各种钢筋下料长度及加工精度调整，样品加工完成后现场技术人员进行复尺检测，经验收合格后方可进行小量加工，用以试验板的施工。

通过试验板钢筋加工绑扎、模板安装及混凝土浇筑，对各种型号钢筋的加工进一步优化，并明确各工序间的衔接转换及工艺工法，为后续批量生产提供质量及进度的保证。

通过样品加工及绑扎对马蹄筋、腹板拉筋、腹板箍筋进行了优化。

（2）底腹板钢筋绑扎

①绑扎顺序：

顶板钢筋→腹板钢筋（腹板箍筋、纵向钢筋、腹板拉筋）→马蹄筋→安装内模→顶板箍筋→顶板纵筋→顶板剪力筋→顶板绞缝钢筋

②绑扎方法：

底板箍筋绑扎定位在台座两边缘使用红油漆画点标示，按照标示位置进行定位绑扎，纵向钢筋按照设计位置在底板箍筋位置纵向每2m画点标示，保证纵向钢筋直顺度，采用交错布置、隔一绑一的绑扎方法进行绑扎固定；腹板箍筋定位与底板箍筋对应布置，箍筋底部与底板筋齐平，绑扎时确保顶面与底面均平直（在腹板箍筋顶部先安装一根纵向通长钢筋，对腹板钢筋进行定位），然后绑扎腹板纵向构造钢筋（横向打点、竖向划线，已保证钢筋骨架横平竖直）；马蹄筋绑扎定位作为本工程的关键控制点，在不改变受力的情况对马蹄筋进行优化，调整外露部分弯折的角度与模板相同（稍大一点），合模完成后保证马蹄根部与预埋钢筋弯折点位于同一位置（需计算马蹄筋与腹板钢筋的交点及外露长度后，提前安装端头模板将马蹄部位拉线控制，而后绑扎固定）。

由于变更后底板纵向钢筋全部在腹板箍筋外侧，考虑受力影响，在箍筋内侧增设一根纵向底板筋。

底板主筋摆放时要在台座底模上垫放高强度水泥砼垫块，腹板部位可在侧模合模前绑扎，垫块成梅花形布置，每平米不少于4个。

（3）内模安装定位

内模定位及安装：

为保证内模准确定位，在内模底部增加横向定位钢筋（采用调制后的盘条即可），每节内模横向定位钢筋不少于2根；苯板内模每节长度为3米，节与节之间先使用宽胶带黏贴密封，在场外将每节内模长度配好型，然后放入钢筋笼内，调整两侧位置后绑扎顶板钢筋。

（4）顶板钢筋绑扎

绑扎顶板箍筋，顶板箍筋位置与腹板箍筋位置一一对应，并绑扎牢固。

绑扎顶板纵筋，根据图纸中要求的纵筋间距在每片梁的两端和中间位置画上纵筋位置线，根据画好的纵筋位置线摆放纵筋并绑扎牢固。

绑扎顶板分布筋，顶板分布筋位置与顶板箍筋要一一对应，并绑扎牢固。

④绑扎顶板预留的19号筋（绞缝筋）：

钢筋伸入梁内15cm，外露30cm，钢筋距离梁顶两侧边缘3.5cm；钢筋定位按照设计图纸位置从一端向另一端安装，平面位置及外露高度通过在模板拉杆上增加纵向通长钢筋进行定位，即可保证外露高度同时保证距离模板边缘的距离。

5、侧模安装

（1）模板拼装

模板进场后检查模板首先检查模板有无漏焊和变形，各种配件是否能够配套使用，然后在台座上进行试拼，接缝及错台，孔口对应是否吻合，各部位几何尺寸能否满足要求，试拼合格后方可用于工程施工。

模板使用过程中可能会导致个别部位变形或损坏，一次使用完成后对其进行检查经修整，面板使用角磨机打磨后并用棉纱布或纱布清理干净，再涂模板漆，而后进行拼装，单侧模板使用龙门吊整体吊装就位。

（2）模板定位

模板端部定位：

由于侧模比空心板长，根据锚栓孔距离端头的尺寸确定模板端部位置并在侧模顶部及底部使用红油漆划线标识。

便于控制模板端头板及位置及垂直度。

6、模板加固

模板加固方法，通过千斤顶支顶将侧模底部与底模紧贴后用木楔和传力柱支撑固定，上端用φ16作拉杆，并用梅花螺杆左右斜拉调整模板垂直度，相临两块模板用φ16螺栓固定，端模和侧模用螺栓固定，安装完毕后对模板的尺寸、稳定性进行检查。

顶部用工程线拉紧检查上口线形，并拉尺抽查中间位置模板宽度及高度。

（4）检查验收

模板安装过程中进行事前交底、过程控制及事后检查。

检查内容为：

端模的垂直度及位置、侧模间的长宽高及直顺度、侧模底部与底模的密贴情况、模板加固是否牢固（模板顶部拉杆、底部支撑、紧线器、压杠）、端模处各接茬部位是否密封。

6、混凝土浇筑

（1）浇筑前的施工准备工作

①混凝土浇筑前对所用地材、地料有实验室进行取样测试含水率，并优化确定施工配合比。

②拌和站试运行正常、检查备用电源是否正常运行、拌和站常用易损部件备用满足紧急情况下使用要求，电脑控制系统检查正常。

③预制场龙门吊检修正常、料斗清理准备完成。

④模板安装、钢筋绑扎经自检及监理抽检合格，同意浇筑混凝土。

⑤振捣设备至少保证4套、木抹子、铁抹子等收面工作齐备、备用发电机运行正常，确保紧急情况下的备用电源。

⑥照明设备满足夜间施工要求，提前布置固定照明设施及移动照明设施。

⑦施工前做好各项防雨措施，保证施工设备用电安全（配电箱、照明设备、振捣设备、各种电线接头具备防渗雨能力）及现场作业人员雨中能够正常作业（雨衣、雨靴、绝缘手套等）。

⑧混凝土浇筑前，由现场技术人员确定混凝土用量、型号后报至试验员处，由实验人员出具配料单，通知拌和站做好混凝土施工准备。

⑨现场施工人员及技术人员、试验人员、项目分管领导及监理人员就位，同时做好施工前各项准备工作的检查。

（2）混凝土浇筑过程控制

①混凝土拌制

混凝土拌制由场内HZS90型拌和站集中生产，采用自动计量系统控制投料数量；拌和站操作手根据实验室提供的施工配料单进行首盘混凝土拌制，试验人员现场检查拌制过程中混凝土情况，确保混凝土各项指标满足施工标准（和易性、流动性、坍落度），若按照配料单拌制首盘混凝土不能满足要求，及时对混凝土施工配料单进行调整直至满足要求后进行后续混凝土拌制。

根据混凝土室内试验结果并结合空心板底板混凝土浇筑特点（内模采用苯板内模，只能由腹板下料浇筑底板），在保证混凝土强度的前提下，确定混凝土坍落度控制在140mm～180mm（以160mm坍落度最佳）。

由于拌和站距离预制场距离不足100m，可将混凝土运至现场后进行坍落度实验。

混凝土出料前要求混凝土罐车高速反转将罐内倾倒干净后，方可进行投料。

②混凝土运输

运输工具：

混凝土运输由具备自拌功能的运输车运输。

运输方量：

考虑空心板混凝土浇筑放量小、时间长、标号高等特点，为避免由于混凝土等待时间过长，造成塌损过大且性能大大折扣，确定每车混凝土方量为4立方。

③混凝土浇筑

混凝土浇筑时间选择：

由于新疆地区昼夜温差较大，底模钢板受热胀冷缩影响在气温较高的时间起拱较大，不利用梁板底模平整度的控制。

鉴于将混凝土施工时间选择在一天气温较低的时候进行，一方面解决了底模起拱的影响、另一方面有利用混凝土的运输及浇筑且为施工作业人员提供给了较为舒适的气温，如此一举三得。

混凝土浇筑顺序：

先浇筑底腹板混凝土后浇筑顶板混凝土，从一端到另一端。

根据空心板长度并考虑底板混凝土浇筑困难、要求进行分段分层浇筑，混凝土浇筑根据经验总结纵向分为2～3段，竖向分2层浇筑（第一层为底板及腹板1/2处，第二层为剩余腹板1/2及顶板混凝土）。

混凝土投料控制：

混凝土投料运输采用龙门吊提料斗的方法进行，采用单侧投料，从腹板下料振捣棒振捣将底板混凝土振捣密实，浇筑过程中观察另外一侧底板混凝土出料后，再从该侧下料将腹板浇筑至1/2处，最后浇筑顶板混凝土。

混凝土振捣控制：

混凝土振捣采用50型振捣棒进行捣实，振捣顺序由一端向另一端进行，分前后两个振捣手依次振捣，保证混凝土振捣的密实，底腹板振捣下料待底板铺满混凝土后（一侧下料振捣、另一侧观察底板混凝土情况），进行另一侧腹板混凝土浇筑。

砼浇筑振动器采用插入式振动棒，浇筑时应分层、分段，振捣应在浇筑点与新浇砼面上进行，振动器要快插慢拔，以免产生空洞，要垂直地插入砼内至前一层砼5～10cm,以保证新老砼结合良好，应在混凝土浇筑过程中及时将浇筑的混凝土均匀振捣密实，不得随意加密振点或漏振，每点的振捣时间以表面泛浆或不冒气泡为准，一般不宜超过30s，避免过振。

振动棒移动间距不得超过有郊振动半径1.5倍，不能在模板内利用振动棒使砼长距离流动或运送砼，以致引起离析。

损伤或污染砼的表面。

砼试件，每槽梁制作试件4组，随梁养护，作为梁体拆模放张的依据。

（3）顶板收面及刷毛控制

①收面

顶板混凝土浇筑完成后，及时进行收面工作，木抹子一遍（找平作用）、铁抹子一遍（提浆作用）、在收面的过程中对顶板预埋钢筋位置进行调整扶直（梁板边缘绞缝预埋钢筋、顶板中间位置剪力钢筋）。

收面时间应根据气温及混凝土的初凝时间确定，一般在初凝前完成后面，常规条件下浇筑完成后30min内进行。

收面的同时应将顶板内模压杠拆除，孔隙填满。

②刷毛

在砼初凝前，将板顶拉毛，以利与桥面铺装结合；

砼试件，每槽梁制作试件4组，随梁养护，作为梁体拆模放张的依据。

7、砼拆模养生

当混凝土达到终凝时要求采用自喷淋养生措施进行覆盖洒水养生。

养生应至少保持7天或监理工程师指定的天数；梁体在拆模以前，均应连续保持湿润。

当砼强度2.5MPa时（常温情况下24小时即能满足2.5Mpa，具体可通过不同条件下同样试件确定），方可拆除外模，操作时注意保护不要碰撞梁体；未经监理工程师同意，拆模后不能对梁体的质量问题进行处理；拆模后及时对模板进行检修。

模板拆除后第一时间将马蹄部位外漏钢筋扮出，避免由于混凝土强度的增长，增加马蹄部位钢筋扮出难度。

8、放张

（1）当砼强度达到设计强度的85%，且龄期达到7天后，即可放张，放张使用千斤顶法，采用整体一次放张；

（2）放张步骤：

张拉千斤顶就位，安装连接器及精扎螺纹钢筋，拧紧螺帽（保持力度一致），开动油泵，千斤顶空载顶出，施加应力到控制应力之后将固定横梁定位板前的双螺帽慢慢旋动，同一组放松的预应力筋螺帽旋动的距离应相等，然后将千斤顶回油，回油分数次完成，每次回油要停一停，是钢绞线拉应力逐步减少，反复进行，直至全部释放预应力；

（3）预应力钢绞线放张后，用砂轮锯切断钢绞线，切割从放张端开始，逐段向固定端，梁端伸出钢绞线，用防锈漆将其钢绞线头防护。

9、移梁及存放

（1）用两台16t龙门吊将梁板（板顶预埋吊环共4处）吊运至存梁区，并编号，计划存梁158片，迭放三层，梁体用枕木支垫其两端支座位置。

（2）为了防止预制板上拱过大，预制板与桥面现浇层由于龄期差别而产生过大收缩差，梁体在移至存梁区后存梁不超过90天，累计上拱值超过计算值8mm，应采取控制措施。

10、铰缝位置处理

预制空心板要求进行拉毛处理，侧面绞缝位置（新旧混凝土接茬部位），进行凿毛处理，本项目采用气动凿毛锤进行施工，该方法凿毛速度快、凿毛面深度均匀；根据以往经验，该工艺凿毛质量较常规人工凿毛更加成熟先进。

四、结论

通过首槽空心板梁施工，验证了智能张拉设备及苯板内模的使用效果。

同时解决了空心板梁施工通病的防止，对空心板梁各工序的施工方法进行了优化，加快了各工序间的转化，总结出了一套成熟的施工经验，为后续大面积施工奠定了坚实的基础。