大道螺旋桥工程预应力施工方案.docx
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大道螺旋桥工程预应力施工方案
第一章
工程概况
第1节工程简介
本工程桥长643.885m，桥宽19m，平面曲线半径55m，设计荷载城-A级，桥面宽2×9.39m，双向四车道。
采用预应力混凝土连续箱梁结构，横截面为抗扭刚度大的分离式双箱单室结构。
单箱单室桥宽9.39m，梁高1.8m，翼缘悬臂长度2.445m，箱梁顶板厚0.25m，底板厚0.2m，腹板厚0.4m。
全桥由0～4号（4×31m）、4～7号（31＋35.575＋31m）、7～0号（4×31m）、二层的0～4号（4×31m）、4～13号（31+35.81+2×35+31m）共5联桥组成。
0～10号墩为门形桥墩，其中0～6号为双层，7～10～0号为单层，由盖梁GL1（其中6号墩盖梁为GL2）将a、b墩柱连接，盖梁采用预应力混凝土结构。
6号上层、11号、12号墩柱采用单支座，箱梁中横隔梁处设置预应力筋束。
预应力连续箱梁、盖梁、单支座处中横隔梁按部分预应力A类构件设计。
箱梁、盖梁和横隔梁上布置抗拉强度1860MPa，φ15.24的钢绞线共327束，预应力张拉应力1339～1395MPa。
采用9孔锚具72套、12孔锚具168套、14孔锚具8套、15孔锚具40套、19孔锚具318套15-12P固定端锚具48套。
最长束5跨通长174.36m。
全桥合计钢绞线用量288.5t。
第2节主要技术标准
（1）XX大道道路及排水工程设计图（桥施）（市02-07）；
（2）公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）；
（3）混凝土结构工程施工及验收规范（GB50204-2002）；
（4）预应力筋用锚具、夹具和连接器（GB/T14370-2000）；
（5）预应力混凝土钢绞线（GB/T5224-1995）；
（6）市政桥梁工程质量检验评定标准（CJJ2-90）；
（7）VLM预应力锚具体系设计施工手册（2002版）。
第3节主要工程项目及数量
具体工程施工项目及数量，如表1-1。
工程施工项目及数量表1-1
第二章施工总体计划
第1节本工程预应力施工的特点和难点
本工程为双层螺旋式坡道桥，箱梁预应力束纵向为多个曲线同时沿桥成弧形布置，实际孔道为空间曲线，最长的5跨连续预应力束为174.36m，最短束也有90m，全部为通长束，无论从混凝土结构还是从预应力钢束结构看，都属超长结构。
预应力施工时存在钢绞线布筋就位难度大，张拉施工延伸率长，千斤顶需反复倒顶，摩阻损失大，孔道摩阻测试困难、孔道压浆长度长等特点。
同时，连续跨接口处的后浇带宽度仅0.9m，张拉时的延伸量有0.5m，张拉空间狭窄，施工时需每张拉一行程，就倒顶一次，同时割除多余的钢绞线一次。
预应力束为超长束，孔道成环形空间曲线布置，操作空间小加上工期紧是本工程的特点也是难点。
第2节计划投入本工程的主要施工机械、设备及试验仪表
根据本工程的特点和工期要求，计划投入本预应力分项工程的施工机械和设备如表2-1。
主要施工机械、设备及试验仪表2-1
序号
设备型号、规格
数量
用途
1
大砂轮切割机
2台
下料
2
手提砂轮切割机
2台
割钢绞线封锚
3
GYJ500型挤压机
1台
制作固定端锚
3
YDC2500B-200型千斤顶
5台
9～12孔锚具张拉，1台备用
4
YDC4000B-200型千斤顶
5台
14～19孔锚具张拉，1台备用
5
YDQ260B-160型千斤顶
1台
预紧和事故处理
6
ZYB22-80型高压油泵
6台
张拉动力源，1台备用
7
VLM15-9G（X）工具锚、限位板
4套
张拉配套用
8
VLM15-12G（X）工具锚、限位板
4套
张拉配套用
9
VLM15-14G（X）工具锚、限位板
4套
张拉配套用
10
VLM15-15G（X）工具锚、限位板
4套
张拉配套用
11
VLM15-19G（X）工具锚、限位板
4套
张拉配套用
12
压浆泵
2台
孔道压浆
13
搅拌机
2台
孔道压浆的水泥浆搅拌
14
电焊机
2台
焊接波纹管固定支架用
15
3t卷扬机及配套滑轮
2台
孔道穿索用
16
9、12、14、15穿束连接器
各1套
孔道穿索用
17
长短限位顶套
各2套
18
张拉滑轮组件
4套
张拉吊千斤顶用
19
1t手拉葫芦
6套
20
2BV2070真空泵
2套
箱梁灌浆用
21
G40-3螺杆式灌浆机
2套
箱梁灌浆用
22
真空灌浆阀门、管路等附件
2套
箱梁灌浆用
第3节计划投入本工程的人员
本工程预应力由具备专业施工资质的柳州市威尔姆预应力有限公司分包，施工队分为张拉班组和孔道布置班组，张拉班组12人，孔道布置班组30人，总计42人。
第4节计划投入本工程的材料
本工程预应力施工部分需投入的材料包括锚具、钢绞线、波纹管、排气管、水泥、减水剂、膨胀剂等材料由我公司在本工程业主认可的供应商处采购。
具体材料情况如材料表2-2。
材料表2-2
序号
项目
规格
数量
1
预应力钢绞线
φ15.24，1860MPa，低松弛
288.5t
2
VLM15-9工作锚
1860MPa级
72套
3
VLM15-12工作锚
1860MPa级
168套
4
VLM15-14工作锚
1860MPa级
8套
5
VLM15-15工作锚
1860MPa级
40套
6
VLM15-19工作锚
1860MPa级
318套
7
VLM15-12P固定端锚
1860MPa级
48套
8
HDPE塑料波纹管
内径φ95
12129m
9
铁皮波纹管
内径φ100
7441m
10
HDPE塑料接头管
内径φ110
606m
11
铁皮接头波纹管
内径φ105
372m
12
塑料排气管
与波纹管匹配
360个
13
灌浆水泥
525
150t
14
普通减水剂
FDN
1.2～1.5t
15
膨胀剂
铝粉
15kg
16
排气胶管
与塑料排气管配
240m
17
特快硬高强水泥（封锚用）
1.2t
18
其他辅助材料
细钢丝、胶带纸、海绵等
注：
①表中材料数量未计损耗，钢绞线实际采购应考虑直径变化造成的重量变化。
②表中为按每根波纹管6m，接头管长度300mm计算的接头管数量，如实际长度有变化接头管数量应随之变化。
③锚具数量应考虑试验用数量的增加部分。
第5节材料采购要求
2.5.1钢绞线
根据设计要求本工程采用ASTMA416-92a标准270级钢绞线，直径φ15.24mm，强度1860MPa，弹性模量1.95×105±10MPa的低松弛钢绞线作预应力筋。
订货时应注意以下事项：
钢绞线在订货时除应考虑生产厂家的质量和信誉外，还应与本工程采用的锚具相匹配，定购钢绞线的实际强度不得高出一个强度等级（2000MPa）。
本工程选用江西新华金属制品有限公司的产品。
钢绞线进场时应附产品质量证明书，每盘上挂标牌，分批堆放，并采用适当的防雨防潮措施，防止锈蚀。
钢绞线在开盘使用时应进行外观检查，其表面不得有裂纹、机械损伤和其他标准规定不允许有的缺陷。
钢绞线使用前应根据GB/T5224标准的要求进行屈服强度、极限强度、硬度、弹性模量、极限延伸值、截面面积等检测，检测结果合格后方可使用。
2.5.2波纹管
本工程预应力筋预留孔采用内径φ90和φ100的铁皮波纹管成型，具有一定的抵抗变形能力、不渗浆性能和较好的弯曲能力，性能符合JG/T3013-94标准。
波纹管进场时应有质量证明书，并对每根进行检查，检查项目包括外形尺寸、表面质量，不得有标准规定不允许有的缺陷。
波纹管随进随用，存放应有可靠的防护措施。
波纹管的性能检测项目包括抵抗集中荷载试验，抵抗均布荷载试验，竖向抗渗试验，弯曲抗渗试验和轴向拉伸试验等。
本工程预应力成孔材料对预应力施工顺利与否起着重要作用，具体检测项目和检测频率在与业主、监理单位协商后确定。
2.5.3锚具
锚具是预应力工程中最重要的部件之一，必须为符合国家标准GB/T14370-2000的产品，本工程设计上选用了9、12、14、15孔和12P等多种型号的群锚。
为保证施工的顺利和设备的配套，方便管理，本工程采用柳州威尔姆预应力有限公司的VLM锚具。
锚具进场时应附有产品质量证明书，核对锚固性能类别、型号、规格及数量等，应设置专用库房，分类堆放，并有可靠防护措施。
锚具进场前应根据GB/T14370-2000标准的要求进行外观、硬度和静载抽检试验，试验抽检的数量和试验方法根据国家标准的有关规定进行。
试验应在有检测资质的检定单位进行，合格后方可使用。
2.5.4水泥浆
预应力孔道灌浆采用素水泥浆压注，要求浆体强度等级不得低于结构自身的混凝土强度等级，所以本工程采用R42.5水泥，要求水灰比不大于0.4，不得渗入各种氯盐，可渗入一定比例的减水剂和1/10000铝粉膨胀剂，以增加孔道压浆的密实性。
具体配合比根据试验比选确定。
水泥浆应进行泌水、膨胀和流动度试验，水泥浆试件28天强度不得低于结构自身的混凝土强度等级。
第6节施工前期准备工作
1.计算消化有关设计参数，编制施工方案和作业指导书报审。
2.组建施工班组，进行进场教育。
3.做好预应力施工所用材料、设备、工具和防护用品的采购计划，签订采购合同，确保能按期运送到工地。
本工程需采购设备见第2.2条，需采购材料见第2.4条，需准备工具和防护用品如表2-3。
准备工具和防护用品表2-3
序号
工具和防护用品名
数量
1
安全帽
50个
2
帆布手套、胶手套、口罩
3
活动扳手、固定扳手、内六角扳手、钳子、螺钉旋具等工具
4套
4
退锚灵、棉纱等
5
防护眼镜
4.做好施工现场和临时设施准备工作，主要包括项目施工队办公场地及布置、施工人员生活住房、材料（钢绞线、波纹管、锚具等）堆放库房、下料场地清理、张拉施工承力架等。
5.准备各种施工记录表格。
6.千斤顶等计量设备的检定，根据检定报告进行张拉控制应力与油压读数换算。
7.对施工所用材料根据有关标准的要求进行进场检测，根据标准要求，本工程需进行的材料检测项目和数量如表2-4。
材料检测项目和数量2-4
序号
材料
检测项目
本工程
检测数量
执行标准
1
钢绞线母材试验
1.极限和屈服强度
2.弹性模量
3.硬度和截面面积
4.极限延伸率
3根
GB/T5224-1995
2
VLM15-9锚具
1.静载试验
2.硬度检测
6套
GB/T14370-2000
3
VLM15-12锚具
1.静载试验
2.硬度检测
6套
GB/T14370-2000
4
VLM15-15锚具
1.静载试验
2.硬度检测
6套
GB/T14370-2000
5
VLM15-19锚具
1.静载试验
2.硬度检测
6套
GB/T14370-2000
6
VLM15P挤压锚
静载试验
3套
GB/T14370-2000
7
水泥浆配合比
1.泌水率和膨胀率试验
2.稠度试验
3.试块抗压强度试验
选出最佳配合比为止
JTJ041-2000
8
YDC2500千斤顶
力值-油压检定
5台
JJG621-96
9
YDC4000千斤顶
力值-油压检定
5台
JJG621-96
10
其它
孔道摩阻试验
业主、监理、设计共同确定
JTJ041-2000
7、进行孔道摩阻测试，并将试验数据报设计，对预应力筋伸长量及应力状态进行复算。
摩阻测试委托有检测资质的专业单位进行。
8、进行安全交底，技术交底。
第三章主要施工方法
第1节全桥总体预应力张拉顺序
3.1.2张拉顺序说明
（1）预应力张拉顺序根据设计图确定，未指明张拉顺序的根据两端对称、先张拉靠近截面形心、尽可能不使混凝土产生过大拉应力的原则，并考虑作业效率而确定。
（2）本工程总的张拉顺序为先盖梁一半→中横隔梁一半→本跨全部箱梁（包括内幅和外幅）的一半→盖梁剩余部分→中横隔梁剩余部分→箱梁剩余部分。
（3）盖梁的首批张拉必须在箱梁混凝土施工完后才能进行，因相互独立，盖梁与盖梁之间不分顺序，视张拉作业效率而定。
（4）联跨与联跨之间，张拉不分顺序，每联跨的内幅桥与外幅桥之间，先外幅后内幅。
（5）联跨与联跨之间接合处的盖梁必须等该盖梁上两联跨箱梁都进行完第一批张拉后才能进行剩余束的张拉。
（6）每联跨之间盖梁的二次张拉按照由箱梁中心往外的顺序进行，比如0～4号联跨上层盖梁的二次张拉顺序为：
2号墩盖梁→3号墩盖梁→1号墩盖梁；0号和4号墩盖梁则需等4～13号跨和7～0号跨都进行完第一次张拉后则能进行剩余束张拉。
第2节盖梁预应力工程
本工程0号上层（下层为地梁DL1）、1～5号为双层GL1盖梁;6号为双层GL2盖梁，7、8、9、10号为单层GL1盖梁。
GL1盖梁高度3m，长度25.3m，宽度3m，全桥设计GL1盖梁15根。
GL2盖梁高度3m，长度27.123m，宽度3m，全桥设计GL2盖梁共2根。
3.2.1盖梁设计参数
盖梁设计参数表3-1
3.2.2盖梁预应力参数
盖架预应力参数表3-2
3.2.3盖梁钢束几何要素和布管坐标
GL1型盖梁N1型束钢束几何要素表表3-3
GL1型盖梁N1型束钢束布管坐标表表3-4
GL1型盖梁N2型束钢束几何要素表表3-5
N
X
Y
R
B
T
A
1
0.3
2.1
0
0
0
0
2
3.0
2.1
4
0.159
1.138
31.75948
3
6.15
0.15
5
0.198
1.422
31.75948
4
19.15
0.15
5
0.198
1.422
31.75948
5
22.3
2.1
4
0.159
1.138
31.75948
6
25.0
2.1
0
0
0
0
GL1型盖梁N2型束钢束布管坐标表表3-6
N
X
Y
N
X
Y
N
X
Y
1
0.3
2.1
18
8.65
0.15
35
17.15
0.15
2
0.65
2.1
19
9.15
0.15
36
17.65
0.15
3
1.15
2.1
20
9.65
0.15
37
18.15
0.168
4
1.65
2.1
21
10.15
0.15
38
18.65
0.236
5
2.15
2.09
22
10.65
0.15
39
19.15
0.357
6
2.65
2.022
23
11.15
0.15
40
19.65
0.534
7
3.15
1.887
24
11.65
0.15
41
20.15
0.776
8
3.65
1.678
25
12.15
0.15
42
20.65
1.079
9
4.15
1.388
26
12.65
0.15
43
21.15
1.388
10
4.65
1.079
27
13.15
0.15
44
21.65
1.678
11
5.15
0.776
28
13.65
0.15
45
22.15
1.887
12
5.65
0.534
29
14.15
0.15
46
22.65
2.022
13
6.15
0.357
30
14.65
0.15
47
23.15
2.090
14
6.65
0.236
31
15.15
0.15
48
23.65
2.1
15
7.15
0.168
32
15.65
0.15
49
24.15
2.1
16
7.65
0.15
33
16.15
0.15
50
24.65
2.1
17
8.15
0.15
34
16.65
0.15
51
25.0
2.1
GL2型盖梁N1型束钢束几何要素表表3-7
N
X
Y
R
B
T
A
0.3
2.7
0
0
0
0
3.5
2.7
4
0.67
0.736
20.85446
9.8
0.3
8
1.34
1.472
20.85446
17.332
0.3
8
1.34
1.472
20.85446
23.632
2.7
4
0.67
0.736
20.85446
26.832
2.7
0
0
0
0
GL2型盖梁N1型束钢束布管坐标表表3-8
N
X
Y
N
X
Y
N
X
Y
1
0.3
2.7
20
9.566
0.484
39
19.066
0.961
2
0.566
2.7
21
10.066
0.391
40
19.566
1.151
3
1.066
2.7
22
10.566
0.331
41
20.066
1.342
4
1.566
2.7
23
11.066
0.303
42
20.566
1.532
5
2.066
2.7
24
11.566
0.3
43
21.066
1.722
6
2.566
2.7
25
12.066
0.3
44
21.566
1.913
7
3.066
2.689
26
12.566
0.3
45
22.066
2.103
8
3.566
2.619
27
13.066
0.3
46
22.566
2.294
9
4.066
2.482
28
13.566
0.3
47
23.066
2.482
10
4.566
2.294
29
14.066
0.3
48
23.566
2.619
11
5.066
2.103
30
14.566
0.3
49
24.066
2.689
12
5.566
1.913
31
15.066
0.3
50
24.566
2.7
13
6.066
1.722
32
15.566
0.3
51
25.066
2.7
14
6.566
1.532
33
16.066
0.303
52
25.566
2.7
15
7.066
1.342
34
16.566
0.331
53
26.066
2.7
16
7.566
1.151
35
17.066
0.391
54
26.566
2.7
17
8.066
0.961
36
17.566
0.484
55
26.832
2.7
18
8.566
0.772
37
18.066
0.61
19
9.066
0.610
38
18.566
0.772
GL2型盖梁N2型束钢束几何要素表表3-9
N
X
Y
R
B
T
A
1
0.3
2.1
0
0
0
0
2
3.0
2.1
4
0.159
1.138
31.75948
3
6.15
0.15
5
0.198
1.422
31.75948
4
20.982
0.15
5
0.198
1.422
31.75948
5
24.132
2.1
4
0.159
1.138
31.75948
6
26.832
2.1
0
0
0
0
GL2型盖梁N2型束钢束布管坐标表表3-10
N
X
Y
N
X
Y
N
X
Y
1
0.3
2.1
20
9.566
0.15
39
19.066
0.15
2
0.566
2.1
21
10.066
0.15
40
19.566
0.15
3
1.066
2.1
22
10.566
0.15
41
20.066
0.176
4
1.566
2.1
23
11.066
0.15
42
20.566
0.252
5
2.066
2.095
24
11.566
0.15
43
21.066
0.382
6
2.566
2.038
25
12.066
0.15
44
21.566
0.57
7
3.066
1.915
26
12.566
0.15
45
22.066
0.824
8
3.566
1.719
27
13.066
0.15
46
22.566
1.131
9
4.066
1.44
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