先张法空心板梁施工方案.docx
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先张法空心板梁施工方案
昆明市昆洛路入城段改扩建工程第五合同段
先张空心板梁预制施工方案
编制人:
江世明
中铁十六局四公司昆明昆洛路项目部
二 00 七年四月二十五日
先张空心板梁预制施工方案
一 、工程简介
1.简介
昆洛路入城段改扩建工程第五合同段贵昆铁路跨线桥共有 9 跨上部结构为
空心板梁,每跨 24 片(局部 23 片),采用先张法在预制场集中预制。
板梁高均
为 90cm,其中 Z1 和 Z1a、Z1b 型中板宽为 99 cm,B 型边板宽为 1095cm,砼强度
等级为 C50 和 C40,砼方量为 5.9~13.5 m3 ,每片梁张拉 14~23 根钢绞线。
2.主要工程量
共有板梁 215 片,其中 B1 型有 3 片, Z 型有 12 片,Z 型有 19 片,B 型
b1b1a1C
有 2 片, Z 型有 79 片,B 型有 1 片,B 型有 4 片,型 YZ9 型 5 片,YZ8 型 9 片,
11a1
YZ7 型 9 片, YZ6 型 9 片,YZ5 型 8 片,YZ4 型 7 片,YZ3 型 6 片,YZ2 型 6 片,
YZ1 型 3 片,YB1 型 1 片,YB2 型 3 片,YB3 型 2 片, YZ1a 型 3 片。
二、施工准备
1.施工场地布置及三通一平
由于施工现场红线宽度仅 25m,无预制场建设条件,故预制场设在朱家村立
交桥天云五金机电城对面,占地面积为 3000m2,施工前对场地进行围挡、平整,
压实,预制梁场地由 C30 砼整体硬化。
场地布置图为:
加工场地
龙门吊
值班室
材料库
龙门吊
轨道
施工前首先保证通水通电通路。
本处位于昌宏路口附近,交通方便,便于
施工机械进出场。
对已拆迁房屋渣土外运进行场地平整,施工用水采用自来水,
用电从附近变压器接电缆。
2.材料准备和试验检验
采用Φj15.20 高强度低松弛钢绞线,标准强度 Rb =1860 Mpa,E =1.95*105
yy
Mpa,所有进场材料如钢绞线、钢筋、锚具等都按规定取样送检,气囊、钢模板要
进行进场验收,所有材料必须进行防风防雨措施。
3. 主要设备
张拉设备(YCW250 千斤顶)和锚具等所需设备施工前送有关单位进行检验
标定和调试。
主要的机具设备见下表:
机 具 设 备 表
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
名称
千斤顶
千斤顶
龙门吊
发电机
弯筋机
切断机
砂轮切割机
张拉油泵
电焊机
规格
YCW250B
250KN
50 T
50 KW
ZB4-500
单位
个
个
套
台
台
台
台
台
台
数量
2
1
1
1
1
1
1
2
6
三、组织管理机构和劳力安排
项目部设有项目经理、副经理、总工及四部一室,共有管理人员 25 人。
下
设预制场,专门负责板梁施工,施工人员为 40 人。
现场负责人:
王振银质 检:
阮世芬施工队长:
肖志江
技术负责人:
江世明试 验:
卢彬安 全 员:
王建华
四、施工进度计划
4 月 25 日为施工准备阶段,完成施工场地布置、门吊安装、张
拉台座布置。
计划在 10 月 30 日前完成本桥全部板梁预制。
五、主要施工方案
1.施工工艺流程
锚夹具制作建造张拉台承力横梁及定位板制作
钢绞线下料安装钢筋骨架、穿钢绞线
钢筋骨架制作
张拉机具检查
调整初应力
张拉钢绞线
安装模板 制作或整修模板
浇筑混凝土 制作试块
养护混凝土
拆除内模
拆除侧、内模
放松钢绞线
压试块
80%设计强度
整修锚夹具切断钢绞线
封端
梁体出槽和堆放
2.台座施工
采用槽式台座,按 6~7 天出一槽梁计算,每槽产 3 片梁,共设
置 4 条作业线。
台座由两端张拉台座、底板和传力柱、横系梁四部分
组成,均采用 C40 混凝土浇筑。
(1)浇筑预制槽基础混凝土和张拉端台座基础混凝土
场地平整后用压路机进行碾压,碾压完成后进行硬化处理,预
制槽台座处浇筑 20cm 厚 C40 混凝土作为基础。
基础设置必要的纵、
横坡度,以保证施工期间养护废水、雨水等及时排出,混凝土表面
大致抹平。
为保证槽的两端在张拉时不断裂,在 5m 范围内预制槽基础采用
浇注 3m 厚钢筋砼并与传立柱连接。
(2)横系梁施工
为保证传力柱的刚性,必须设置横系梁。
横系梁尺寸为0.3m 高
×0.4m 宽,长度同槽宽度,布置间距为5m。
浇注时与预制槽基础一
同浇注。
(3)浇筑预制槽底板混凝土
当基础混凝土强度达到 80%时,浇筑底座 C40 小石子混凝土,平
均厚度 5cm,施工时严格控制顶面的平整度及拱度。
为保证空心板梁
底平整光滑,底板两侧预埋角钢,抄平后与底板砼一起浇筑。
(4)传力柱浇筑
传力柱共设五道,为 C40 钢筋混凝土结构。
预制槽长约 67m,槽
宽 1.4m,传力柱的断面为 40cm*50cm,槽的一端为固定端,另一端
为张拉端。
传立柱两端与张拉台座基础连接,并在端头预埋钢板,
便于传力梁放置。
(5)面层处理
当底板混凝土强度达到 80%时,进行面层处理,将底板砼表面不
平整处进行打磨。
利用水准仪和水平尺严格控制,确保梁底板的平
整光滑。
(6)钢横梁(传力梁)
横梁是将预应力筋的张拉力传给砼传立柱的横向构件。
本张拉
台座横梁采用 2 根 56b 工字钢,上用 16mm,下用 30 mm 钢板将两根工
字钢板增强刚度(在张拉过程的挠度变形要求在 20 mm 内)。
此组合
截面已考虑了空心板预制数量增加,标准跨径 20m,整张整放的要求。
(7)定位板:
定位板用来固定预应力筋位置,用 30mm 厚的钢板制成,此厚度能
保证承受张拉力后不变形 ,保证足够的刚度,板上孔眼位置根据设
计图纸预应力筋的位置设置,孔径比拉杆直径稍大 2~5mm。
定位板旋
制四个孔眼栓接于横肉梁上。
3、板梁模板制备
侧模板、端模板均采用大块定型钢模板,面板为6mm 厚的钢板,
每节的侧模长度为 4m。
水平肋及竖肋为 75mm 的角钢,模板的拉杆设
在梁的顶部,为φ20mm 的圆钢。
模板加固方法见下图所示。
支撑杆侧模板空心板梁支撑方木
拉杆
C40传力柱
内膜
底板(涂隔离剂)
混凝土基
础(20cm)
砂砾垫
层(30cm)
先张空心板梁模板及加固示意图
4、芯模(橡胶充气内囊)
采用充气橡胶囊制作的芯模施工方便,容量拆除。
此充气压的大
小与内囊的直径、新浇筑砼的压力、气温等因素有关,本桥空心板
内囊直径 0.27m,宜以 40~50kn/m2 或,0.4~0.5Kg/cm2 气压。
在
浇筑砼时必须保证此气压,同时每槽备用 2 根气囊和 1 个打气泵。
拔襄的时间,原则上应通过试验确定,无条件试验时可按照下
表进行:
气温 C
抽拔时间 h
20
6
9-12
8-10
5、钢绞线下料
采用砂轮切割机,钢绞线下料计算公式为:
L=l+2(l +100)+l +l
12
3
L—下料长度,l—构件的孔道长度,l —夹片式工作锚厚度,l
1
2
—穿心式千斤顶长度,l —夹片式工具锚厚度。
3
经计算,钢绞线下料长度为 67.1m。
6、钢筋绑扎及预应力筋安装
人工在制梁台座上分节绑扎钢筋骨架,为配合梁体的吊装在梁端
设计位置设置吊环。
梁体有效范围以外的部分利用硬塑料管进行局部失效处理。
7、模板安装
模板的安装应与钢筋绑扎相配合,底板和腹板钢筋绑扎完毕后
可进行模板的安装。
安装过程中按设计对保护层的要求,在底层钢
筋和腹板外侧钢筋上绑扎混凝土垫块。
模板安装由人工配合龙门吊进行。
安装前,先清除模板上的杂物,
模板内面应涂刷脱模剂。
浇筑混凝土前,应对模板、钢筋、预埋件
或钢铰线进行检查,模板内的积水和钢筋上的污垢应清理干净。
人工配合龙门吊安装模板,通过两侧支撑和设在模板顶端的拉筋来
加固。
浇完砼后要及时拆除模板。
拆模好坏涉及预制板的质量和模板
的周转使用,模权拆除可在砼强度保证其表面与棱角不致损坏或砼强
度达到2.45n/mm2 进行。
模板的安装、拆除及钢筋骨架的安装、
移梁等用龙门吊配合。
8、张拉施工
(1)调整初应力
采用小型千斤顶在固定端单根施加部分拉力,使每根钢绞线均匀受
力,初应力均匀一致,张拉对称进行,不测伸长量。
(2)初始张拉
施加 10%的张拉力,将钢绞线拉直。
(3)正式张拉
张拉采用两台 YCW250A 千斤顶进行,多根钢绞线同时张拉,在张拉
过程中,活动横梁应与固定横梁始终保持平行。
张拉采用“应力为主,伸长量为辅”控制,如实际伸长量比计算
伸长量大 10%或小 5%,应暂停张拉并分析原因,调整后方可继续张拉。
钢绞线的实际伸长量在初应力约为 10%时开始量测,但必须加上初应
力以下的推算伸长值。
张拉完毕后用钢垫块在反力架与横梁之间锁紧,然后回油锚固。
(为保证安全,也可在张拉到 10%σk时安装模板、钢筋、预埋件等)。
4)张拉力和伸长值计算
按 TJ 锚性能的锚具、低松弛钢绞线采用先张张拉程序为:
0初应力σ
con(持荷 5min 锚固)
钢绞线张拉控制应力为:
σ =1860×0.75=1395 Mpa
con
每根钢绞线控制张拉力为 194 KN,以主线 20m 预应力 Z1 型中板
为例,总张拉力P=194*15=2910 KN
采用两台 YCW250B-11 千斤顶,在一端同时张拉,每台千斤顶张
拉力为:
P = P = 2910*0.5=1455 KN则
12
0.1P = 145.5 KN
1
0.2P = 291 KN
1
0.3P = 436.5 KN
1
0.4P = 582 KN
1
0.9 P = 1309.5 KN
1
根据千斤顶标定报告,各千斤顶回归方程如下:
对 YCW250B-11 千斤顶(编号 2090)配 F070595 压力表,回归
方程为
Y=0.0216X-0.11
对 YCW250B-11 千斤顶(编号 2074)配 F070571 压力表,回归
方程为
Y = 0.0216X +0.39
对 250KN 顶(编号 070461)配 F070568 压力表, 回归方程为
Y=0.2122X-0.47
X 表示张拉力(KN),y 表示压力表读数(MPa)
以上压力表读数列表如下:
张拉力
(KN)
YCW250B-11 千斤顶(编号 YCW250B-11 千斤顶(编号
2090)配 F070595 压力表(Mpa) 2074)配 F070571 压力表(Mpa)
145.5
291
436.5
582
1309.5
1455
3.1
6.2
9.3
12.5
28.2
31.3
3.5
6.7
9.8
13.0
28.7
31.8
根据钢绞线的理论计算伸长值(计算见下式),先用 250KN 顶(编
号 070461)配 F070568 压力表逐根对钢绞线进行张拉 10%(经计算
单根钢绞线张拉到 10%时该表读数为 3.65MPa),之后用大顶一次张
拉到位,把张拉梁锁定后进行下道工序施工。
理论伸长值为:
ΔL=P *L/A *E
pp
p
其中 P——张拉端张拉力(N)
L——预应力筋的长度(mm)
A ——预应力筋的截面面积(mm2)
p
E ——预应力筋的弹性模量(N/mm2)
p
ΔL=P*L/A *E =195000*67100/140*195000=479mm。
pp
预应力筋张拉的实际伸长值为:
△L=△L
+L
2
其中
△L ——初应力(0.1P)至最大张拉应力间的实测伸长值
1
△L ——初应力(0.1P)以下的推算伸长值,可用相邻级的身长
2
值。
9.混凝土的浇筑
钢绞线张拉后即浇筑混凝土,用龙门吊配混凝土吊斗浇筑,用振捣
棒和附着式振捣器振捣。
浇筑底板后,安装并用定位钢筋固定充气胶囊,最后浇筑腹板和
顶板。
鉴于梁体截面的限制,浇筑采用先底板、腹板后顶板的浇筑顺序
施工,混凝土浇筑一次完成,浇筑混凝土时应注意内模的上浮,并
采取一定的措施:
如拉筋、压板等方法。
混凝土浇筑过程中应仔细振捣,尤其是底板、腹板的混凝土。
浇筑中禁止振动器接触钢铰线,以免损伤钢铰线,造成钢铰线的应
力损失。
施工中按图纸的不同要求设置预留孔道及预埋件,确保下步施工
顺利进行。
9.模板拆除
充气橡胶芯模的放气时间与温度有关,应通过试验确定。
当气温
在 5-15℃内,一般在混凝土浇筑完 8 小时到 10 小时后即可放气拆除
内模;混凝土达到 2.5Mpa 后方可拆除外模板,拆除时注意对梁的保
护。
10.放张
在混凝土达到 100%设计强度后利用千斤顶重新张拉到设计吨位,
然后取出钢垫块,将千斤顶缓慢回油,放松钢绞线。
放松钢绞线时实
行三阶段分级放张(30%、60%、100%)。
施加的拉力不得超过张拉
控制应力。
放张后,利用砂轮切割机进行切割。
11.封端
对梁端进行凿毛处理,浇筑混凝土封堵端口。
12.移梁
最后利用龙门吊移梁出槽,存入梁场或进行架设。
13、梁底梁靴施工(略)
六、安全技术、质量措施
1、安全技术
(1)台座两端应有防护措施。
张拉时,沿台座长度方向每隔 4~5m
应放一横向防护架。
人员不得站在台座两端或进入台座。
(2)当预应力钢材张拉到控制张力后,宜停2~3 分钟再打紧夹具,
此时操作人员应站在侧面。
(3)钢绞线下料时应先将轮盘固定夹紧后方可拆除包装钢带。
(4)钢绞线截断时必须使用切割机,不得使用气割。
2、质量控制
(1)多根预应力钢材同时张拉时,应事先使用小顶单根调整初应力
(其值取控制应力的 10%),确保应力一致。
(2)在钢丝、钢绞线配筋的构件内,钢丝拉断数量不得大于各自钢
丝总数的 1%,否则应予调换。
(3)同时张拉时两台千斤顶的伸缩量要均匀,前后偏差不得超过
2cm。
(4)应先张拉靠近台座截面重心的预应钢绞线,防止台座承受过大
的偏心压力。
(5)预应力钢材张拉完毕后,对设计位置的偏差不得大于 5mm,亦
不得大于构件截面最短边长的 4%。
(6)用横梁整批张拉时,千斤顶应对称布置,防止活动横梁倾斜。
(7)张拉时,张拉方向与预应力钢材在一条直线上。
(8)顶紧锚塞时,用力不可过猛,以防止预应力钢材折断;同时应
注意压力表读数始终保持在控制张拉力处。
(9)钢筋及钢绞线不得占有油污。
(10)必须保证砼强度达到设计要求后才能放张。
(1) 建立、健全各级各部门的安全生产责任制,责任落实到人。
各项经济承包有明确的安全指标和包括奖惩办法在内的保证措施。
(2) 新进企业工人须进行工程公司、施工队和班组的三级教育。
工人变换工种,须进行新工种的安全技术教育。
(3) 施工组织设计有针对性的安全技术措施,并经技术主管负
责人审查批准。
(4) 特种作业人员必须经培训考试合格持证上岗,操作证必须
按期复审,名册齐全,不得超期使用。
(5) 建立定期安全检查制度。
明确重点部位、危险岗位。
安全
检查有记录。
对查出的隐患应及时整改,做到定人、定时间、定措施。
(6) 建立事故档案,按调查分析规则、规定进行处理报告。
(7) 工地必须有安全生产宣传牌。
在主要施工部位、作业点、
危险区、尤其公公立交部分必须挂有安全宣传标语或安全警告牌。
所
有标志的尺寸、颜色、文字与架设地点要经过工程师认可。
(8) 操作人员上岗,必须按规定穿戴劳动防护用品。
施工负责
人和安全检查员要随时检查劳动防护用品的穿戴情况,不符合规定者
不得上岗。
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