桥空心板梁预制现场施工方法.docx
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桥空心板梁预制现场施工方法
桥空心板梁预制施工方案
一、编制依据3
二、编制说明4
三、工程概况5
1、桥梁结构形式5
2、工程数量6
3、式梁板结构形6
4、梁板预制计划工期6
四、空心板梁预制施工方案6
4.1预制场布置方案6
4.2梁板预制方案8
4.2.1梁板预制场设备、人员配置8
4.2.2预制台座8
4.2.3空心板梁预制作业流程8
4.3主要工艺方案8
4.3.1钢筋工程8
4.3.2金属波纹管加工与安装11
4.3.3模板工程11
4.3.4混凝土工程13
4.3.5预应力工程15
4.3.6孔道压浆21
一、编制依据
1、湖南长沙至湘潭高速公路（复线）两阶段施工图设计；
2、本单位对现场和周边环境的调查；
3、现行国家和交通部颁发各种相关的施工操作规程、施工规范和施工质量验收标准；GBT5224-2003《预应力混凝土用钢绞线》、JTJ041-2000《公路桥梁施工技术规范》
4、现行国家和交通部关于公路工程施工技术法规和技术标准；
5、招标文件与本公司投标文件对本工程提出的施工工期及质量要求；
6、本公司ISO9002国际质量体系标准，质量手册体系运行程序等；本公司有关施工技术、施工质量、安全生产技术管理、文明施工、环境保护等文件；
7、本合同段工程规模、工程特点、各节点部位的技术要求、施工要点以及本公司在湖南高速公路工程的施工经验及公司的技术力量和机械装备；
8、公司对本工程确立的施工质量、工期、安全生产、文明施工的管理目标。
二、编制说明
1、本方案包括大云坡大桥、日塘坳中桥、石塘坡大桥、罗家冲大桥空心板梁预制。
2、本方案中的钢绞线张拉理论伸长值计算依据设计图纸及规范给定的参数值，施工中还需根据钢绞线进场后检测的实际数据重新计算。
三、工程概况
1、桥梁结构形式
序号
桥梁名称
里程桩号
结构形式
1
大云坡大桥
k103+424.00
6×20预应力空心板简支转连续
2
日塘坳中桥
k105+188.00
3×20预应力空心板简支转连续
3
石塘坡大桥
k105+782.80
8×20预应力空心板简支转连续
4
罗家冲大桥
k106+178.7
8×20预应力空心板简支转连续
2、工程数量
大云坡-日塘坳预制场预制梁板数量--234片。
罗家冲-石塘坡预制场预制梁板数量--403片。
3、式梁板结构形
空心板边粱空心板中梁
4、梁板预制计划工期
大云坡-日塘坳大桥：
2010年8月1日~2010年12月30日
罗家冲-石塘坡大桥：
2010年8月1日~2011年2月13日
四、空心板梁预制施工方案
4.1预制场布置方案
大云坡大桥预制场平面布置
石塘坡-罗家冲大桥预制场平面布置
4.2梁板预制方案
4.2.1梁板预制场设备、人员配置
桥梁名称
台座
钢模板
龙门吊
电焊机
发电机
钢筋工
砼工
模板工
其他
大云坡-日塘坳
12
3
2
4
1
8
4
8
12
罗家冲-石塘坡
18
4
2
6
1
12
4
12
16
4.2.2预制台座
张拉台座采用钢筋混凝土台座，结构形式如下图：
4.2.3空心板梁预制作业流程
钢筋原材料检试验→钢筋加工→钢筋骨架安装→钢筋骨架验收→模板安装→模板验收→混凝土浇筑→模板拆除与养护→预应力施工
4.3主要工艺方案
4.3.1钢筋工程
1）钢筋原材料
钢筋供应商：
广兴公司
普通钢筋：
采用湖南涟钢生产的R235钢筋（A6?
A8）和HRB335钢筋（B8?
B10?
B12?
B14?
B16?
B22?
B25）。
钢绞线：
采用湘辉生产厂生产的抗拉强度标准值fpk=1860MPa，公称直径d=15.2mm的低松弛高强度钢绞线。
锚具：
采用柳州欧维姆机械有限公司生产的15-4型、15-5型和15-6型系列锚具及其配件。
其质量符合GBT14370-2007《预应力筋用锚具、夹具和连接器》的要求。
金属波纹管：
采用卷管机用０.25mm厚带钢现场卷制（内径?
56?
内径?
67），其质量标准符合JG+225-2007《预应力混凝土用金属波纹管》的要求。
钢板：
采用Q235B型钢板，符合《碳素结构钢》（GB/T700-2006）。
2）钢筋检、试验
钢筋：
按进场批次取样由现场试验室复验，不足60T的按一批复验。
钢绞线：
从每批钢绞线中任取3盘，并从每盘所选的钢绞线端部正常部位截取一根试样进行表面质量、直径偏差和力学性能试验。
如每批少于三盘时，逐盘取样进行试验。
试验如有一项不合格时则不合格盘报废，并从该批未试验过的钢绞线中取双倍数量的试样进行该不合格项的复验，如仍有一项不合格，则该批钢绞线为不合格。
每批钢绞线的重量不大于60t。
3）钢筋半成品加工
钢筋配料表：
钢筋加工前必须钢筋的图纸设计要求编制钢筋配料表，配料表的内容包括钢筋的规格型号、钢筋的设计编号、用料长度、数量、每种编号钢筋必须绘制放样详图（详图中必须绘制弯折点尺寸、弯曲半径、弯折角度）、编制以及复核人员签名。
钢筋调直除锈：
采用直除锈机
钢筋断料：
采用钢筋切断机，砂轮切割机或大力钳等，不得采用高温熔断或折断。
钢筋弯曲：
直径D8以上采用弯曲机弯曲成型，不得采用敲击折弯；禁止反复折弯成型。
4）钢筋定位放线
底板钢筋：
底板纵横钢筋以及腹板竖直钢筋必须在底座上按设计位置用墨线弹出每根钢筋的平面位置，并按线排放钢筋进行绑扎。
腹板钢筋：
腹板水平钢筋绑扎前应在竖直钢筋上用粉笔标识每根钢筋的水平位置及间距后根据标识进行绑扎。
预埋铁件：
预埋支座钢板位置必须准确，其平面误差不超过３mm。
支座钢板必须根据空心板梁安装的纵坡对安装角度进行调整，确保空心板梁安装后支座钢板保持水平。
5）钢筋骨架绑扎
隔离剂涂刷：
采用模板漆，在张拉台座以及钢模上满刷，脱模剂不得污染钢筋。
模板重复使用前应检查模板漆是否被损坏，损坏的必须补刷。
禁止使用废机油用作脱模剂。
钢筋绑扎：
空心板梁钢筋采用满扎（即每个钢筋交汇点必须绑扎），扎丝采用18#铁线，扎丝股数不少于４股。
钢筋保护层：
底板主筋保护层采用同标号的混凝土垫块，厚度为42mm，腹板钢筋保护层采用塑料垫块，塑料垫块的规格按保护层的设计厚度选用。
6）钢筋骨架质量控制
钢筋连接：
所有的钢筋连接全部采用焊接连接，钢筋连接接头数量在同一截面内不超过钢筋数量的50%，相邻的钢筋接头必须错开。
钢筋焊接：
空心板梁钢筋连接方式采用搭接焊接；搭接焊接的搭接采用双面焊接时搭接的长度不小于5d（d钢筋直径），采用单面焊时搭接的长度不小与10d。
施焊的焊接材料必须要有合格证，其性能符合《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18）的规定。
焊接区应折弯4°，搭接焊接后的钢筋应保证在一条直线上。
受拉区内的Ⅰ级钢筋末端必须做弯钩。
7）
钢筋工程质量标准
4.3.2金属波纹管加工与安装
波纹管制作加工符合JG+225-2007《预应力混凝土用金属波纹管》的要求。
定位钢筋：
采用200mm长?
８钢筋，井字形，间距500mm一道与腹板钢筋点焊联结。
波纹管定位放线：
中跨按照ST-1-9第3页给定的数据放线，边跨按照ST-1-9第1页给定的数据放线。
芯管安装：
波纹管在运、安放过程中，减少或防止外力作用．防止波纹管变形，发现变截面的波纹管应更换。
加强对波纹管的保护减少对其损伤。
减少电焊作业。
在普通钢筋骨架成型后再铺设波纹管，用振捣棒振捣混凝土时，要避开波纹管，波纹管接头。
用大规格的波纹管作套管，套管长30cm。
管道接头在套管内要对口、居中。
两端的环向缝隙用胶带封闭严密。
4.3.3模板工程
1）钢模板参数与制作
钢模面板：
4mm厚钢板
钢模加劲肋：
10#角钢
钢模节段模数：
２米。
模板紧固：
?
14对拉螺栓，15#角钢。
2）
模板安装
模板安装简图：
密封条：
50×50橡胶密封条，嵌入台座顶面两侧的预埋槽钢中。
对拉螺栓：
用?
14螺纹钢加工制作。
锚垫板安装：
在端模上按照锚垫板螺栓孔位置钻孔，用螺栓将毛垫办固定于端模上。
3）模板安装质量控制
钢模板安装前必须清理除锈，打磨干净后刷脱模剂，不得采用机油用作脱模剂。
模板第一次使用前必须进行预拼装，在预拼装中发现模板错台的必须打磨，确保模板错台不大于2mm。
模板安装前，钢筋骨架、金属波纹管安装必须验收合格，经监理工程师批准后方可进行模板安装施工。
模板安装底部采用?
14对拉螺栓，上部采用15#角钢进行紧固。
橡胶密封条的安装必须凸出密封面不小于10mm，必须确保不漏浆，模板间拼缝必须安装密封条进行封闭。
预留钢筋伸出模板外的，钢筋伸出的缝隙必须用密封材料堵死。
钢筋保护层垫块必须采用同强度的混凝土垫块，垫块中预埋铁丝绑扎于主筋上，垫块的厚度必须符合设计图纸规定的钢筋保护层厚度。
钢模板的整体稳定采用拉结或支撑方式固定，拉结、支撑于地面的角度不应大于45°。
锚垫板必须采用在端模上钻孔的方式用螺栓固定于钢模上。
4）
模板安装质量标准
4.3.4混凝土工程
1）混凝土设计：
预制空心板、封锚端、铰缝和桥面铺装采用C50，封端混凝土采用C40。
2）混凝土原材料
粗骨料：
碎石最大粒径不超过20mm。
细骨料：
中粗砂。
水泥：
海螺牌52.5硅酸盐水泥。
减水剂：
TQN聚羧酸高效减水剂。
3）配合比及主要指标
配合比：
水泥：
砂：
碎石：
水：
外加剂=465：
698：
1139：
148：
5.115
水灰比：
W/C=0.32
坍落度：
135mm
初凝时间：
６小时。
终凝时间：
7.5小时。
4）混凝土生产与运输
本项目部2#混凝土搅拌站（150M3/小时），混凝土搅拌运输车（12M3罐车8台）。
5）混凝土浇筑施工
浇筑方式：
石塘坡－罗家冲预制场采用龙门吊、料斗吊运混凝土入模或溜槽入模，连续分层浇筑。
浇筑时从空心板梁的一端开始，首先浇筑空心板梁底板及腹板根部混凝土，待底板混凝土失去流动性后开始浇筑腹板、顶板混凝土（分层厚度不超过30cm）和顶板混凝土；当浇筑至另一端距离3~5米时应从粱端反向浇筑混凝土。
捣固方式：
?
30插入式振动棒捣固或附着式振动器。
6）混凝土施工质量保证措施
混凝土质量保证措施：
混凝土浇筑前充分地洒水湿润模板。
②第一车混凝土混凝土浇筑前须对坍落度进行检测，符合要求方可入模。
施工过程中必须随时观察混凝土的状况，当发现异常时应立即检测混凝土坍落度，当坍落度不符合要求时应将混凝土退回搅拌站进行调整或由试验技术人员添加减水剂进行调整，禁止现场加水调整混凝土坍落度。
③浇筑混凝土时施工员应全程旁站，填写混凝土浇筑记录。
混凝土浇筑时由试验人员现场制作混凝土标准龄期试件和同条件试件。
混凝土浇筑时应避免振动棒碰撞预埋波纹管，波纹管中的芯管必须定时抽动，防止波纹管漏浆堵死管道。
芯模防上浮措施采用在拉紧槽钢上安装顶杆顶紧芯模防止上浮。
顶杆长度为拉紧槽钢与混凝土面的距离加顶板的厚度。
混凝土浇筑完成并初凝后即可开始进行养护，养护方式采用覆盖洒水。
覆盖材料采用土工布，预制场派专人进行梁板的循环洒水。
空心板梁内底板采用蓄水养护。
同条件试块在梁板养护时同时养护。
侧模严禁采用机油用作脱模剂。
拆模后发现混凝土外观缺陷时，应及时通知质检部检查备案、拟定处理方案，禁止私自修补处理。
混凝土施工报验、审核流程：
作业班组模板工序自检→施工员预检→质检部专检→监理工程师复检→工地混凝土施工计划申报→工程部审查签发混凝土浇筑令→试验室签发混凝土施工配合比、机料部下达混凝土生产指令
?
空心板顶面必须拉毛，锚固端和铰缝面等新旧混凝土结合面凿成凹凸不小于6mm的粗糙面，100×100mm面积中不少于1点。
4.3.5预应力工程
1）一般说明
空心板梁混凝土强度达到设计强度的90%（由同条件试块强度判定）；
空心板梁外观验收合格；
空心板梁采用粱端张拉；
空心板梁张拉采用应力控制，以钢绞线伸长值复核；
张拉控制应力σcom=0.75fpk=1395MPa；
张拉初应力σ0=10%σcom=139.5MPa；
2）预应力设计参数
钢绞线（低松弛高强度钢绞线）：
规格 As15.2；Sn=140mm2；Fm=260KN
锚具：
15-4型、15-5型和15-6型系列锚具及其配件。
预应力钢筋弹性模量：
EP=1.95×105MPa
钢绞线抗拉强度标准值fpk=1860MPa；
钢绞线锚下控制应力σk=0.75fpk=1395MPa；
变形：
锚具变形、钢筋回缩按６mm（一端）；
波纹管摩阻系数：
μ=0.25，
偏差系数K=0.0015
混凝土设计强度：
C50
3）预应力张拉程序
0→σ0→σcom（持荷2min锚固）
4）张拉力控制
张拉力控制表
锚具
钢绞线规格
mm
控制应力
MPa
控制张拉力（KN）
0σcom
10%σcom
（139.5MPa）
20%σcom
（279MPa）
100%σcom
（1295MPa）
15-4
15.2
1395
0
78.12
156.24
781.2
15-5
15.2
1395
0
97.65
195.3
976.5
5）钢绞线实际伸长值
钢绞线实际伸长值与理论伸长值偏差不超过6%；钢绞线实际伸长值测量方法：
建立初始应力（σ0=10%σcom）后量取钢绞线伸长值L1，此时可视非弹性影响产生的伸长已包含在L1中，当应力为20%σcom时量取钢绞线伸长值L2，以及量取100%σcom时的伸长值L3，有钢绞线实际伸长值：
L=L3+L2-2L1
6）
钢绞线理论伸长值
钢绞线理论伸长值分段计算简图：
预应力筋平均张拉力计算公式：
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--偏差系数，按设计图取0.0015；
μ--金属波纹管摩阻系数，按设计图取0.25。
钢绞线理论伸长值
钢绞线理论伸长值计算依据本项目部到场的钢绞线抽样送检，以及2010年8月13日检验报告（湖南联智桥隧技术有限公司《检验报告》LZ/CL[2010]1496）的检测值进行计算。
根据检验报告，抗拉强度值为2040MPa、2050MPa、2020MPa；最大拉力为285.63KN、287.31KN、282.82KN；弹性模量为188GPa、189GPa、193GPa（取平均值190GPa），钢绞线截面积为140mm2。
钢绞线张拉控制应力采用设计图纸规定的1395MPa，即单根钢绞线控制张拉力为1395×140=195.300KN。
本次伸长量计算范围为σ0~σcom之间的伸长值，即张拉控制力为90%σcom×140=175.77KN。
空心板梁采用两端张拉，钢绞线理论伸长值采用分段计算（半跨），见下表：
钢绞线
编号
分段
编号
分段
长度
θ
（弧度）
Kx+μθ
e-（Kx+μθ）
P
（KN）
Pe-（Kx+μθ）
（KN）
PP
（KN）
ΔL
（m）
ΣΔL
边跨
N1
AB
2.474
0
0.003711
0.9963
175.77
175.12
175.155
0.016
0.063
BC
2.793
0.0698
0.02164
0.9786
175.12
171.37
173.290
0.018
CD
4.480
0
0.00672
0.9933
171.37
170.22
171.131
0.029
边跨
N2
AB
5.437
0
0.00816
0.9919
175.77
174.346
174.510
0.035
0.062
BC
1.745
0.0873
0.02444
0.9758
174.346
170.127
172.627
0.011
CD
2.578
0
0.003867
0.99614
170.127
169.470
169.899
0.016
中跨
N1
AB
2.474
0
0.00371
0.9963
175.77
175.12
175.155
0.016
0.063
BC
2.793
0.0698
0.0216
0.9786
175.12
171.37
173.290
0.018
CD
4.417
0
0.00663
0.9934
171.37
170.24
170.437
0.029
中跨
N2
AB
5.436
0
0.00815
0.9919
175.77
174.346
174.510
0.035
0.062
BC
1.745
0.0873
0.02444
0.9758
174.346
170.127
172.627
0.011
CD
2.515
0
0.0037725
0.996235
170.127
169.486
169.914
0.016
7）张拉设备配置
液压千斤顶：
YCW150B型，数量4台;油泵ZB4-500型，4台
设备参数：
公称张拉力--1512KN
公称油压--50MPa
张拉活塞面积--３.024×10-2M2
穿心孔径--?
103mm
张拉行程--200mm
8）空心板梁钢束张拉顺序
根据设计要求空心梁张拉的顺序如下：
左N1→右N2→右N1→左N2
张拉顺序图示：
9）张拉时压力表控制
应力-张拉力-油压关系表
力筋
规格
单根
规格
每束
数量
设计
锚下
应力
应力
阶段
应力百分比
应力值
MPa
张拉
力值
KN
压力
表值
MPa
理论
伸长值
mm
伸长控制范围
±6%
15-4
15.2
4
1395
σ0
10%σcom
139.5
78.12
2.583
-
-
σcom
100%σcom
1395
781.2
25.83
63
59.22~66.78
15-5
15.2
5
1395
σ0
10%σcom
139.5
97.65
3.229
-
-
σcom
100%σcom
1395
976.5
32.29
63
59.22~66.78
注：
该理论伸长值为初始应力（σ0）至锚下控制应力（σcom）产生的计算伸长值。
在实际张拉过程中，当达到初始应力后在钢绞线或千斤顶活塞上进行标记，以便在达到锚下控制应力后进行实际伸长值的量取。
10）张拉质量控制
张拉机具在使用前进行全面校验。
钢绞线每批种任取3盘，从每盘截取正常部位试样送检，试验结果有一项不合格，则不合格盘报废。
并从该批中未试验过的钢绞线中取双倍数量进行该不合格项复验，如仍有一项不合格则该批钢绞线为不合格。
每批钢绞线的重量不大于60T。
锚具外观检查从每批中抽取10的锚具且不少于10套，检查其外观和尺寸。
如有一套表面有裂纹或超过产品标准及设计图纸规定的尺寸的允许偏差，则另取双倍数量的锚具重做检查，如仍有一套不合符要求，则逐套检查，合格者方可使用。
空心板梁验收合格，混凝土强度达到设计强度的90%，且混凝土龄期不小于7天。
张拉前检查波纹管是否堵塞污染，管道堵塞的必须疏通；如有油污污染采用清洗液清洗然后用清水冲洗干净，并用压缩空气排出管道内的积水。
钢绞线安装时应梳理顺直，不得有缠绞、扭麻花的现象表面不应有损伤。
实施张拉时，千斤顶的张拉力作用线与预应力筋的轴线重合一致。
张拉过程中施工员全程旁站，并填写张拉记录。
空心梁板采用采用应力控制张拉，以伸长值进行校核。
实际伸长值与理论伸长值的差控制在6%内，如果超出应暂停张拉，待查明原因并采取措施后方可继续张拉。
4.3.6孔道压浆
注浆设备采用活塞泵。
空心板梁粱端锚垫板，一端为注浆口一端为出浆口，粱端安装金属短管并设置旋塞式阀门。
水泥浆按照监理工程师批准的配合比经准确称量后用搅拌机配制。
水泥浆标号C50。
水泥浆压入时保持缓慢，均匀、连续不得中断，另一端的排气孔必须打开。
空心板梁采用一次性压浆，压浆时压力保持在0.5~0.75MPa之间，最大压强宜控制在1MPa左右。
当出浆孔排出的水泥浆稠度符合要求时，关闭出浆孔阀门，并以不小于0.5MPa的压强持压不小于2分钟。
每批压浆留置1组同条件试块，以及每片梁制作一组水泥浆试块。
制作试块模具与砂浆试块模具同。
存梁期不超过90天。
若累计上拱值超过计算值8mm应采取控制措施。
各存梁期梁跨中上拱计算值详见《20M空心板通用图（正交）》说明中的第2）
张拉现场设置技术牌，其内容包括：
桥梁负责人姓名、技术负责人姓名、施工员姓名、张拉班长姓名、张拉程序等。
张拉施工现场设置临时禁区，非张拉施工作业人员不得入内，粱端张拉区4米处设置挡板，防止意外伤人。
预应力张拉质量标准
孔道压浆，
1）材料：
水泥采用52.5普通硅酸盐水泥；水采用清洁的可饮用水；外加剂采用高效减水剂。
2）压浆配合比设计：
3）孔道清洗：
如果需要对孔道进行清洗时必须采用中性洗涤剂用水稀释后冲洗，冲洗完成后用压缩空气将孔道内的积水吹出。
4）水泥浆配制后，在30~45分钟内压注完成，失去流动性的水泥浆不得用加水的方式增强其流动性。
5）压浆应缓慢均匀地进行，不得中断。
6）本配合比泌水率较小，如果能达到孔道内饱满时，可采用一次压浆得方法。
7）压浆机采用活塞式压浆泵；压浆的最大压强为０.5~0.7MPa，如采用一次性压浆，最大压强宜采用１.0MPa；为保证孔道中充满水泥浆，关闭出浆孔后应保持0.5MPa不少于２分钟。
8）每个压浆工作班留取３组70.7mm×70.7mm×70.7mm立方体试件，标养28天。
9）
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