预应力混凝土空心板预制安装施工技术方案.docx
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预应力混凝土空心板预制安装施工技术方案
预应力混凝土空心板预制、安装施工技术方案
一、工程概况
河南省王楼（省界）至兰考段高速公路A-01合同段，上部结构为预应力混凝土空心板的桥梁共有五座，其中2×16米中桥一座，1×16小桥三座，1×16汽车通道桥两座，共计预应力混凝土空心板182块，该预应力混凝土空心板计划在我通达公路工程公司南干道预制场集中预制，具体类型和数量见表1。
预应力空心板类型、数量汇总表表1
序号
桥梁名称
桩号
交角
°
孔径
结构形式
中块
数量
边块数量
ф角
1
朱庄中桥
K10+563.50
45
2-16
预应力空心板、柱式墩台、桩基
44
8
45
2
小桥
K0+940
50
1-16
预应力空心板、薄壁桥台、桩基
22
4
40
3
小桥
K9+004.3
105
1-16
预应力空心板、柱式墩台、桩基
22
4
15
4
小桥
K9+527.1
115
1-16
预应力空心板、柱式墩台、桩基
22
4
25
5
汽车通道
K2+079
115
1-16
预应力空心板、薄壁桥台、桩基
22
4
25
6
汽车通道
K6+511
125
1-16
预应力空心板、薄壁桥台、桩基
22
4
35
154
28
二、施工组织机构
本合同段预应力空心板由第四项目分部负责组织、协调施工。
南干道预制场将在第四分部的同一安排下进行预应力空心板的预制工作，为保证预制板的顺利施工，南干道预制场组建强有力的施工组织结构，具体负责解决其施工计划、生产调度、材料供应以及施工中出现的问题等。
其施工组织机构及人员配置数量见下表2、表3。
表2日南高速A—01合同段项目经理部南干道预制场施工组织机构
总负责人：
王宏军、陈进良
质检负责人：
付根营
技术负责人：
孟玉平
项目副经理：
张其生
预应力空心板预制材料负责人：
任国红
预应力空心板预制机械负责人：
许良
预应力空心板预制质检负责人：
胡国庆
预应力空心板预制
技术负责人：
秦本霞
混凝土班
木工班
钢筋班
实验班
技术班
表3南干道预制场人员配置数量表
姓名
性别
本工程中从事的职务或工种
从事本工种年限
1、管理人员（2人）
1、王宏军
男
预制场负责人
19
2、陈进良
男
预制场负责人
15
3、秦本霞
女
技术负责人
12
4、胡国庆
男
质检负责人
8
2、技术人员（1人）
1、朱世红
女
技术员
4
3、试验人员（1人）
1、高保生
男
试验室主任
8
4、机械设备人员（6人）
1、许良
男
机械负责人
15
1、胡庆国
男
混凝土拌和机操作手
10
2、王志伟
男
混凝土拌和机操作手
12
3、张春华
男
混凝土拌和机操作手
4
4、范永胜
男
混凝土拌和机操作手
4
5、顾连成
男
装载机司机
20
5、张拉操作人员（1人）
1、朱道强
男
预应力张拉
13
2、吕家俭
预应力张拉
8
6、材料人员（1人）
1、任国红
女
材料负责人
15
7、钢筋加工人员（6人）
1、朱道强
男
钢筋班长
13
2、张彬
男
电焊工
10
3、顾豹
男
电焊工
10
4、朱庆
男
电焊工
14
5、朱东海
男
电焊工
8
8、模板安装人员（4人）
1、秦凤歧
男
木工
15
2、张世豪
男
木工
20
3、顾国胜
男
木工
12
4、王广太
男
木工
23
9、混凝土工（30人）
1、赵继增
男
混凝土班长
25
三、施工准备工作
为确保预应力混凝土空心板预制、安装任务的顺利完成，在开工前必须作好各项施工准备工作，进行预制场的各项基本建设。
1、施工前组织施工、技术人员对施工图纸进行复核，发现问题及时上报，得到答复后组织施工。
2、预应力空心板施工前作好两级技术交底工作，项目部总工对桥梁分部进行书面技术交底，项目分部对参与预应力混凝土空心板预制、安装的施工、技术人员进行详细的口头技术交底工作，对该项工程的技术标准、质量要求以及施工方案作比较详细的技术交底，作好施工前的技术准备工作。
3、项目分部组织工程技术人员编制详细、符合实际的施工组织设计和施工方案，并上报驻地监理、总监办审批后施工。
4、实验室组织试验人员对所有将使用的原材料作好进场前的试验以及混凝土配合比的设计，试验结果报驻地监理、总监办审批后，通知材料人员安排材料进场，进行施工。
5、临时便道：
预应力混凝土空心板运输道路主要依靠开兰路和G220线国道，从G220线至各桥梁处设临时便道，便道沿路线左侧设置，宽4.0米，面层部分铺设18cm泥灰结碎石。
6、供水设施：
该区地下水位较高，在预制场内打井取水，满足工程施工需要。
在拌和站附近和预制区各打一眼井，满足施工时拌和用水和养护用水。
7、临时供电设施：
在预制场架设200KVA变压器，用于施工时供电，并备用120KW发电机一台，用于临时应急供电，保证工程施工顺利进行。
8、机械设备：
在预制场安设HZS50型混凝土拌和站一座，用于混凝土的集中拌和，并安设一台JS750型强制式备用拌和机，用与临时混凝土拌和。
计划进场一台ZL30型装载机后台上料，四辆1t翻斗车运送混凝土,以上设备可以满足工程施工的需要。
9、预制场内安设专门的钢筋场地，进场的钢筋存放在砌筑0.5米高的平台上,并用塑料布覆盖,防止暴露在大气中产生锈蚀,钢筋制作和加工场地用砖铺砌，其上为2.5cm水泥砂浆抹面,成型钢筋存放在钢筋棚内.
10、其他设施：
在预制场架设龙门架两套，用于预制场内预应力混凝土空心板的调运，预制区设条形张拉台座5道，共18个，台座底板宽度与空心板宽度相同。
四、施工方法和工艺技术方案
一、总体施工方法简述:
预应力混凝土空心板采用流水方法施工。
模板采用定型钢模板，各种胶囊按设计图纸定做、加工，钢筋在现场集中制作、绑扎成型，混凝土集中拌和，翻斗车运输、浇筑，龙门吊装车，汽车起重机安装。
二、施工顺序及进度安排
预应力混凝土空心板施工可根据角度和模板数量不同进行流水作业，施工进度计划见表4。
施工进度计划表4
ф角
°
数量
施工天数
2004年
4月
5月
6月
上旬
中旬
下旬
上旬
中旬
下旬
上旬
中旬
下旬
15
中块
22
10
边块
4
8
25
中块
44
20
边块
8
8
35
中块
22
10
边块
4
8
40
中块
22
10
边块
4
8
45
中块
44
20
边块
8
16
三、施工工艺和方法
1、混凝土配置材料：
1-1、集料：
1）、集料应清洁、坚硬、坚韧、耐久、匀质，不含结块、软弱片状颗粒，无粘土、尘土、有机物等有害物质。
对进场的同料源、同级配的碎石每500m3为一批验收，每批至少取样一次，做筛分分析试验、视密度试验、容重试验、含泥量试验和针片状含量试验、压碎指标值试验；对进场的同料源、同开采单位的中粗砂，每200m3为一批验收，每批至少取样一次，做筛分分析试验、视密度试验、容重试验、含泥量试验，各项技术指标应符合规范要求。
本项目施工采用山东泗水中粗砂，山东巨野0.5-1、1-2碎石。
2）、不同规格和来源的集料不得混合或储存在同一料堆，也不得在预应力空心板预制时交替使用。
3）细集料应由颗粒坚硬、强度高、耐风化的天然砂构成，如细集料中含有较多卵石，应过筛后再用于本工程。
细集料细度模数为3.7-2.3，其杂质含量符合表5要求：
细集料中杂质的最大含量表5
混凝土级别
≥C30
含泥量（%）
≤3
泥块含量（%）
≤1.0
硫化物及硫酸盐折算为SQ3（%）
<1
有机物含量（用比色法试验）
颜色不应深于标准色，如深于标准色，应用水泥砂浆进行抗压强度试验，加以复核
云母含量（%）
<2
轻物质含量（%）
<1
4）粗集料由坚硬碎石组成，最大粒径不应超过结构物最小尺寸的1/4和钢筋最小净距的3/4；当设置两层或多层钢筋时，不得超过钢筋最小净距的1/2。
粗集料粒径也不得超过100mm。
由于碎石中含有不同程度的矿粉，在拌和混凝土前先清洗碎石。
本项目计划将HZS50混凝土拌和站拌缸凿孔，在其中将碎石清洗干净后，用装载机接料，放入JS750拌和站料仓内拌和混凝土，保证碎石清洁度。
粗集料的技术要求表6
指标
混凝土强度等级
C55-C40
石料压碎指标值（%）
≤12
小于2.0mm颗粒含量（按质量计）（%）
≤5
1-2、水泥
水泥选用以配制的混凝土强度达到要求、收缩小、和易性好和节约水泥为原则，本施工项目选用新乡辉县孟电集团“42.5”普通硅酸盐散装水泥.水泥进入工地前均应进行检验,不合格水泥不得使用，每批（同品质、同编号、同生产日期的散装水泥不超过500t为一批）水泥至少取样一次。
在正常保管情况下，水泥存放时间超过三个月应重新取样检查。
预制场内HZS-50型拌和站配置两座各100T水泥罐，JS750拌和机配置两座60T水泥罐，可储存足够数量的散装水泥，满足混凝土浇筑的需要，并满足防雨、防潮的要求。
1-3、水
混凝土施工时拌和及养护用水使用饮用水，水中不含影响水泥正常凝结和硬化的有害杂质、游离酸类、碱、盐、有机物或其它有害物质。
污水、PH值小于5的酸性水及硫酸盐量超过水的质量600mg/L的水不得使用。
2、模板制作、安装与拆除：
2-1、模板制作：
预应力空心板预制采用定型钢模板。
具有一定的强度、刚度和稳定性，能可靠地承受施工过程中可能产生的各项荷载，保证结构物各部形状、尺寸准确，钢模板的面板变形不应大于1.5mm，挠度不超过模板构件跨度的1/400。
模板接缝应严密不漏浆，拆装容易，施工时操作方便，保证安全。
浇筑混凝土之前，模板应涂刷脱模剂，脱模剂采用优质机油和柴油配制，其配比为：
机油：
柴油=60：
40.
2-2、模板安装及拆除：
安装侧模板时，防止模板移位，上端设拉杆固定。
固定在模板上的预埋件和预留孔洞须安装牢固、位置准确。
模板安装完毕后，应对其内部尺寸、相邻板顶面高差以及纵横向稳定性进行检查。
浇筑时发现模板有超过允许偏差变形值应及时纠正。
模板在混凝土强度能保证其表面及棱角不致因拆模而受损坏时方可拆除，一般混凝土抗压强度达到２.５MPa时可拆除侧模板。
拆除模板时，不允许用猛烈地敲打等粗暴的方法进行。
芯模采用胶囊,尺寸严格按照图纸要求制作.混凝土浇筑前其表面应涂刷隔离剂，隔离剂采用滑石粉与洗衣液配制的水溶液。
胶囊严格按图纸的要求定位.混凝土浇筑完成初凝时,适当放气,防止与混凝土粘结,当混凝土抗压强度达到0.4-0.8Mpa后可抽出胶囊.
模板制作的允许偏差表7
项次
项目
允许偏差（mm）
钢
模
板
制
作
（1）外形尺寸
长和高
0，-1
肋高
±5
（2）面板端偏斜
≤0.5
（3）连接配件（螺栓、卡子等）的孔眼位置
孔中心与板面的间距
±0.3
板端中心与板端的间距
0，-0.5
沿板长、宽方向的孔
±0.6
（4）板面局部不平
1.0
（5）板面和板侧挠度
±10
模板安装的允许偏差表8
编号
项目
允许偏差（mm）
1
模板标高
梁
±10
2
模板内部尺寸
上部构造所有构件
+5,0
3
轴线偏位
梁
±10
4
装配式构件支承面的标高
+2，-5
5
模板相邻两板表面高低差
2
模板表面平整
5
6
预埋件中心线位置
3
预留孔洞中心线位置
10
预留孔洞截面内部尺寸
+10，0
3、预应力张拉
3-1、钢绞线：
进场的钢绞线应具备厂方的质量保证书，同一钢号、同一规格、同一生产工艺制造的钢绞线每60t为一批进行验收，每批选取3盘，每盘截取一个试件，进行力学性能试验检测，本工程采用秦皇岛预应力钢绞线联营公司的Φj12.70mm钢绞线。
钢绞线在运输或储存过程中应避免受到物理损坏或腐蚀，并应存放在清洁、干燥的环境中，必要时用防水帆布覆盖。
3-2、预应力张拉台座：
张拉台座每槽长度为72米，每侧端面尺寸为60cm*60cm，每槽可同时浇筑4块16米预应力空心板。
张拉台座、横梁具有足够的强度和刚度，横梁受力后产生挠度不大于2mm。
横梁采用工字钢加工制作，加焊钢板，定位板用厚20mm的钢板加工制作。
（预应力空心板张拉台座平面布置见附图）。
3-3、钢绞线安放：
首先根据张拉台座的几何尺寸及设计钢绞线的长度等计算出钢绞线的下料长度，并按设计位置准确安放。
钢绞线穿过每块定位板时需专人负责，统一指挥，按定位板的编号对号穿入，杜绝穿错。
对于钢绞线有效长度范围以外的部分，采用硬塑料管将失效范围的钢绞线套住，以使钢绞线与混凝土不产生握裹作用。
钢绞线在固定端从槽内穿过横梁及定位板，利用单孔工具锚锚固于定位板上；在张拉端先将线杆连接器穿过定位板及固定横梁，将钢绞线与线杆连接，利用线杆连接器螺母锚固于定位板上。
3-4、张拉设备：
张拉前应对台座横梁及各种张拉设备进行严格的检查和调试，保证各种张拉设备安全、精确，并配置熟练的操作人员进行操作。
本工程张拉设备配置为：
YDT300千斤顶4台（该型千斤顶额定张拉力为3000KN，活塞行程为500mm，满足施工要求）；63型油泵2台；穿心式液压千斤顶1台。
3-5、张拉过程：
首先进行初张拉，用穿心式千斤顶调初应力，初应力为设计应力的15%，对每根钢绞线分别张拉，初张拉在固定端进行，张拉达到初应力后，利用单孔工具锚锚固于横梁上。
初张拉完成后安装YDT300型千斤顶、张拉端活动横梁，连接线杆及杆杆连接器，利用杆杆连接器螺母固定于活动横梁的定位板上，然后进行整体张拉。
张拉过程中应使活动横梁与固定横梁保持平行，并检查预应力值，其偏差绝对值不得超过一个构件全部预应力筋总值的5%。
张拉程序为：
0→初应力→1.05бcon（持荷2分钟）→0→бcon（锚固）。
初张拉完成后进行超张拉，当张拉应力达到1.05бcon，并且满足实际的油表读数与计算的油表读数一致，实际伸长值与计算伸长值一致时停止张拉，持荷2分钟后，整体张拉油表回零，再进行二次张拉，当二次张拉实测伸长值与理论伸长值误差在±6%以内时，将钢绞线利用线杆连接器螺母锚固于张拉端固定横梁的定位板上，千斤顶回油去掉杆杆连接器，将千斤顶及张拉端活动横梁移至下一槽施工。
二次张拉过程中，当张拉应力达到设计应力的30%时，量测伸长值ΔL1作为初应力的推算伸长值，二次张拉结束后，量测从初应力到控制张拉应力的实际伸长值ΔL2，ΔL1+ΔL2即为钢绞线的实际伸长值。
3-7、预应力张拉控制指标：
钢绞线张拉采用张拉力和伸长值双控制的方法，张拉控制应力采用бk=0.72Rby=1339Mpa，跨径16米预应力空心板每根钢绞线张力为132.17KN。
钢绞线的理论伸长值ΔL=（pPL）/（APEP）
式中：
PP：
钢绞线的平均张拉力（N）
L：
钢绞线的下料长度（mm）
AP：
钢绞线的截面积（mm2）
EP：
钢绞线的弹性模量（N/mm2）
预应力混凝土空心板理论伸长值及各种控制指标见下表。
预应力张拉控制指标表
项目
中板
边板
初应力0.15бcon（KN）
132.17×0.15=19.826
初张拉压力读数（Mpa）
5.13
初应力0.3бcon（KN）
132.17×15×0.3=594.77
132.17×16×0.3=634.42
控制张拉力30%бcon
油泵压力读数
3#千斤顶为4.14Mpa
4#千斤顶为3.75Mpa
5#千斤顶为2.30Mpa
6#千斤顶为3.04Mpa
3#千斤顶为4.42Mpa
4#千斤顶为4.03Mpa
5#千斤顶为2.57Mpa
6#千斤顶为3.30Mpa
设计应力бcon
（KN）
132.17×15=1982.55
132.17×16=2114.72
控制张拉
油泵压力读数
3#千斤顶为13.8Mpa
4#千斤顶为13.5Mpa
5#千斤顶为11.6Mpa
6#千斤顶为12.3Mpa
3#千斤顶为14.7Mpa
4#千斤顶为14.4Mpa
5#千斤顶为12.5Mpa
6#千斤顶为13.2Mpa
超张拉应力1.05бcon
（KN）
132.17×15×1.05=2081.68
132.17×16×1.05=2220.46
超张拉油泵
压力读数
3#千斤顶为14.4Mpa
4#千斤顶为14.2Mpa
5#千斤顶为12.3Mpa
6#千斤顶为13.0Mpa
3#千斤顶为15.4Mpa
4#千斤顶为15.2Mpa
5#千斤顶为13.2Mpa
6#千斤顶为13.9Mpa
初张拉理论伸长值（mm）
ΔL=（pPL）/（APEP）
=（0.15×132.17×103×72000）/（2.037×105×98.71）=71.0
30%张拉力理论伸长值（mm）
ΔL=（pPL）/（APEP）
=（0.3×132.17×103×72000）/（2.037×105×98.71）=142.0
控制张拉理论伸长值（mm）
ΔL=（pPL）/（APEP）
=（132.17×103×72000）/（2.037×105×98.71）=473
超张拉理论伸长值
（mm）
ΔL=（pPL）/（APEP）
=（1.05×132.17×103×72000）/（2.037×105×98.71）=497
在张拉完成后，应将理论伸长值与实际伸长值进行效核，理论伸长值与实际伸长值的差值应控制在±6%以内，否则暂停张拉，待查明原因并采取措施予以调整后，方可继续张拉。
3-8、放张：
当混凝土强度大于设计标号的80%时方可放张钢绞线。
放张采用千斤顶整体放张，重新安装千斤顶及活动横梁，将线杆与杆杆连接器进行连接，利用杆杆连接器螺母锚固与活动横梁的定位板上，将钢绞线张拉至能扭动固定线杆连接器的螺母为止，扭松固定螺母逐渐放松千斤顶，两个千斤顶放张速度应保持一致，均匀放松，让钢绞线徐徐回缩，放张后用手提式切割机切断钢绞线与混凝土表面平齐，并用砂浆封闭。
钢绞线先张法检查项目表9
项次
检查项目
规定值或容许偏差
检查方法和频率
1
墩头钢丝同束长度相对差（mm）
1/3000，并不大于4
每批抽查2束
2
张拉应力值
符合设计要求
查张拉记录
3
张拉伸长率
±6%
查张拉记录
4
同一构件内断丝根数不超过钢丝总数的百分数
1%
查张拉记录
4、钢筋制作、安装:
4-1、钢筋进场应有厂家提供的质量合格证，并根据不同的等级、规格分批验收、堆放、且立牌以便于识别。
钢筋每批（同品种、同等级、同一截面尺寸、同炉号的钢筋每60t为一批）内任选三根钢筋，各截取一组试样，每组三个试件，一个试件用于拉伸、一个试件用于冷弯，一个试件用于可焊接试验。
试验合格后方可下料制作。
直径超过12mm时，应进行可焊接性能试验。
4-2、钢筋应存储在地面以上0.5m的支承平台上，且应避免机械损伤，其上用塑料布或其他物品覆盖，以免暴露在大气中产生锈蚀。
钢筋应无灰尘、有害锈皮、油漆、油渍、污皮或其它杂质。
钢筋应平直，无局部曲折，成盘的和弯曲的钢筋均应调直。
4-3、所有钢筋的弯曲、成型都应该依照图纸进行。
钢筋位置安放应准确、且固定牢固，以免在浇筑混凝土时钢筋移位。
固定钢筋位置的预制混凝土垫块，须预埋铁丝以便与钢筋绑扎。
垫块间距在纵横向均不得大于1.2m。
4-4、钢筋焊接采用搭接焊，焊接时两钢筋搭接端部应预先折向一侧，使两接合钢筋轴线一致，焊接接头与钢筋弯曲处不应小于10d，不得位于最大弯矩处，钢筋焊接点应设于内力较小处，并交错排列，在接头长度区段内（35d长度范围内，不得小于500mm），同一根钢筋不得有两个接头，配置在接头长度区段的受力钢筋，其接头的截面面积不超过总截面面积的50%。
4-5、钢筋焊接其焊缝长度、宽度、厚度应根据施工技术规范要求进行，焊缝表面平整，不得有较大的凹陷、焊瘤，焊接接头不得有裂缝。
电弧焊的焊缝规格表10
项目
I级钢筋
HRB335、HRB400牌钢筋
1、搭接焊，每条焊缝长度（L）
搭接焊接，2缝（双面焊）
≥4d
≥5d
搭接焊接，1缝（单面焊）
≥8d
≥10d
2、焊缝总长度
≥8d
≥10d
3、焊缝宽度
≥0.7d
4、焊缝深度
≥0.3d
4-6、钢筋骨架应按设计图纸要求绑扎成型，交叉点用扎丝绑扎结实，必要时亦可用点焊焊牢，使其具有足够的刚度和稳定性。
钢筋与模板间设置垫块，垫块应与钢筋绑扎，并互相错开，保证钢筋位置准确和保护层厚度符合要求。
钢筋加工及安装实测项目表11
项次
检查项目
允许偏差（mm）
检查方法和频率
１
受力钢筋间距
梁板
±10
每构件检查２个断面，用尺量
２
箍筋、横向水平钢筋、螺旋筋间距
+0,-20
每构件检查５-10个间距
３
钢筋骨架尺寸
长
±１０
按骨架总数30％抽查
宽、高
±5
４
保护层厚度
板
±3
每构件沿模板周边检查８处
在浇筑砼前，应对已安装好的钢筋进行检查，填写检查记录，如有误差应及时纠正。
在浇注砼时，应保证已安装好的钢筋不移位，在砼施工中不容许在钢筋上行走。
4-7、支座板底预埋钢板及各种预埋钢筋在混凝土浇筑前应按照图纸位置安放，保证位置正确，尺寸和数量符合图纸要求。
5、混凝土施工：
5-1、混凝土拌和：
混凝土拌和所用拌和设备应具有准确的称量装置，并维持良好的工作状态。
在拌和过程中应经常检查骨料的含水率，依据设计配合比及时调整骨料和水的用量，计算施工配合比后拌和混凝土。
混凝土拌和时应将各种组合材料搅拌均匀，颜色一致，不得有离析和泌水现象。
每盘混凝土拌和料的体积不得超过搅拌筒额定容量的10%。
混凝土最短连续搅拌时间，从所有材料进入搅拌筒到混凝土从搅拌筒排出，搅拌的最短时间不小于2min。
5-2、混凝土运输：
用以运输混凝土的翻斗车应不漏浆，不吸水，并在每天工作后或浇筑中断超过30分钟时清洗干净。
混凝土运至浇筑地点如发生离析、严重泌水、坍落度不符合要求，应采取一定措施或按监理工程师的指示处理。
从加水拌和到入模的最长时间应根据水泥的初凝时间及施工气温确定，符合下表要求。
混凝土拌和物运输时间限制（min）表12
气温（度）
无搅拌设施运输
20－30
30
10－19
45
5－9
60
5-3、混凝土浇筑：
浇注砼前将模板内的杂物、积水和钢筋上的污垢清理干净，
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