箱梁预制施工组织设计.docx
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箱梁预制施工组织设计.docx
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箱梁预制施工组织设计
1.编制总说明
1.1编制依据:
1.1.1河南省驻马店至泌阳高速公路No.4合同段招标文件。
1.1.2桥梁施工图设计图纸。
1.1.3No.4合同段总体实施性施工组织设计。
1.1.4现行的施工技术规范和质量验收标准。
1.1.5类似工程的施工经验。
1.1.6现场施工机械设备能力及技术装备水平。
1.2编制原则:
1.2.1确保实现业主所要求的工期、质量、安全、环保目标。
1.2.2严格遵守施工验收规范、规程和制度。
1.2.3科学组织、精心施工,保证优良率达95%以上,争创鲁班奖。
1.2.4合理安排施工计划,统筹规划、保证施工有序性、连续性、均衡性。
1.2.5考虑本标段工程特点、工期要求,精心施工。
2.工程概况
2.1概述
驻马店至泌阳高速公路位于河南省南部,是京珠国道主干线、上武国家重点公路之间的连接线,它的建设对于实现驻马店市经济发展战略,促进地区社会经济的发展具有极其重要的作用,同时对于沟通国道主干线和国家重点公路,完善河南省干线公路网布局,提高路网整体效益,发挥沿线旅游资源优势有着
重要的意义。
设计路基宽度26米,为四车道高速公路,设计行车速度为100公里/小时。
我标段起点于K96+500,路线基本呈东西走向,在K100+617处跨越十里河,在K101+285设确山互通式立交,在K103+299和K104+000两处跨越石龙山水库,经邢店、下沟、郭楼后抵达本标段终点K112+000.本标段路线全长15.5公里,沿线经过的行政区划属驻马店市确山县三里河乡、瓦岗乡。
我标段共有大桥5座,中桥3座,小桥2座,涵洞22道,互通式立交1处,通道9道,分离式立交4处,天桥5座。
K107+005邢店河大桥上部结构采用《装配式部分预应力混凝土连续箱梁上部构造》通用图中跨径30M斜度为0°的设计图及相关公用构造图。
上部采用于5×30M+6×30M装配式部分预应力混凝土连续箱梁,先简支后连续,桥梁右偏角90°。
伸缩缝0号、11号桥台处设D80型毛勒伸缩缝,5号墩处设D160型毛勒伸缩缝。
本工程由中交第一公路勘察设计研究院设计,东北军辉路桥集团有限公司承建,河南省豫通公路工程监理事务所监理。
本施工技术方案为No.4合同段后张预应力箱梁预制施工技术方案。
三、箱梁类型及工程数量
1、箱梁类型
本合同段大桥与分离式立交桥梁板均为后张法预应力箱梁。
梁板混凝土标号统一为C50。
中跨中梁:
到张拉端长度29.4米,左翼高157.6cm,右翼高162.4cm.。
顶部宽度240cm。
下底宽100cm,有5cm导圆角。
中跨边梁:
到张拉端长度29.4米,左翼高157.6cm,右翼高162.4cm.。
顶部宽度285cm。
下底宽100cm,有5cm导圆角。
边中中梁:
到张拉端长度29.7米,左翼高157.6cm,右翼高162.4cm.。
顶部宽度240cm。
下底宽100cm,有5cm导圆角。
边跨边梁:
到张拉端长度29.7米,左翼高157.6cm,右翼高162.4cm.。
顶部宽度285cm。
下底宽100cm,有5cm导圆角。
2、箱梁数量
本桥共计箱梁88片。
中跨中梁32片,中跨边梁32片,边跨中梁16片,边跨边梁16片。
3、施工工期:
开工日期:
2005年7月28日
竣工日期:
2005年10月31日
计划工期:
95天
四、施工准备工作
1、技术准备阶段
熟悉设计文件、审核施工图纸:
组织有关工程技术人员,复核设计图纸,对关于施工有无不明确之处(例如在:
箱梁几何尺寸、标高、坐标、材料使用等方面)请求业主、监理及设计方对施工单位及时进行设计技术交底、答疑。
制定箱梁预制、张拉、吊装等施工工艺及技术质量保证措施:
在预制箱梁底座设计、张拉工艺、底板铺设、模板制作、芯模定制、钢绞线布设及存梁场地等施工工艺进行方案比较。
2、施工组织管理
在项目经理的统一领导下,箱梁施工任务由项目经理部梁板预制一、二厂箱梁预制厂具体实施。
预制厂实行厂长负责制,具体负责现场施工管理及协调工作。
3、施工准备
3.1参加施工的全体工作人员必须熟悉预制箱梁的构造,施工操作方法及质量标准,注意事项等。
健全各项规章制度,如岗位责任制度,交接班制度,施工机具维护及保养等有关制度。
3.2预制25厘米厚C30砼底座9个,底座顶面采用5mm厚A3钢板铺设形成平整底胎,侧边用角钢加固,待砼强度满足要求后,即可施工。
(详见附件)
3.3确保产品质量达到设计各种指标,现场主体材料,钢筋、砂石料等按监理指定检测单位进行各种材料性能试验。
3.4为了保证现场生产的连续性和生产的可靠性,开工前,原材料进场要到位,各种材料试验均符合设计要求。
具体材料数量详见附表
五、工程进度计划
根据全合同段构造物总体施工进度计划要求,箱梁预制于2005年10月31日全部结束。
(施工工期;计划2005年7月28日开工,至2005年10月31日预制完毕,工期95天。
)
六、后张法箱梁具体施工方法及施工工艺
1.台座准备、模板清理
台座制作工艺:
预制25厘米厚C30砼底座9个,底座顶面采用5mm厚A3钢板铺设形成平整底胎,侧边用角钢加固,箱梁底按图纸要求设1.7cm预留反拱,按二次抛物线处理,取左支点(图中O点)为坐标原点,跨长为L,主梁跨中矢高为f拱,则曲线方程为y=4f拱x(L-x)/L2.符号意义见下图:
在两端设置吊装预留方孔
(高10×宽10cm),待
砼强度满足要求后,即可
施工。
按箱梁型号和生产
顺序确定使用张拉台号,做
好对模板进行检查、修理、清除杂物准备工作。
使用脱模剂均匀地刷在底模及侧模上,不得采用废机油,以免影响梁体的外观质量。
考虑200T千斤顶张拉时平面位置需要,为确保千斤顶中心与钢绞线束中心水平垂直,在台座两端量好尺寸,对台座砼凿成弧型槽,能够确保张拉要求。
2.绑扎钢筋、预留孔道
①按设计图纸规定的钢筋规格,间距进行绑扎钢筋,绑扎要牢固,整体稳定性好,骨架要稳定,焊接的钢筋要予弯、轴线一致,单面焊的钢筋焊缝长度不小于10d,双面焊的钢筋焊缝长度不小于5d,绑扎钢筋时应注意不要脚踏钢筋,采取分段放置行走钢踏板,有效避免人为对钢筋的泥土、油污等污染。
同时还应注意,预埋钢筋位置,钢筋骨架的尺寸。
②留孔道的尺寸与位置应正确,孔道应平顺,端部的预埋钢垫板应垂直于孔道中心线。
③孔道采用定位筋固定安装,使其能牢固地置于模板内的设计位置,并保证在混凝土浇注期间不产生位移。
固定波纹管定位筋的间距不宜大于0.8m.采用定位筋串波纹管后检查封密,弯道处加密间距为0.5m、直线处间距1.0m,均符合规范要求,经监理检查合格后,转入下道工序施工。
④波纹管的设置:
在钢筋绑扎过程中,重点注意对波纹管位置的固定及在砼浇注前,对波纹管接头采取胶带缠覆,并预先通入硬塑管以有效防止挤压变形。
有效防止了焊渣掉入、防止漏浆出现,更解决了波纹管受压后易产生的凸凹变形。
⑤管道应设置压浆孔,还应在最高点设排气孔。
压浆管排气管应是最小内径为20mm的标准管或适宜的塑料管。
与管道之间的连接应采用金属或塑料扣件,长度应足以从管道引出结构物以外。
3.支立侧模板和芯模
侧模采用钢模板,芯模也采用钢制结构。
模板的各部尺寸及偏差符合设计及规范要求。
模板支立要牢固,注意芯模与底板、顶板厚度控制。
接缝处采用胶皮条封严,保证内侧各棱角顺直,表面光洁平整无绣蚀,脱模剂涂刷要均匀,经监理检查合格后进行下道工序施工。
模板控制重点:
相邻侧模间连接,先采用预调螺丝初步定位后,再用加固螺栓较紧。
防止侧模上浮的措施是,通过底板内间距1m的预留孔横穿直径25mm圆钢进行侧模底部加固,在侧模顶面采取间距1m的双方钢进行压顶;对芯模固定采取5控措施。
即①在双方钢上横向间距5cm设置三个直径32罗纹钢立向筋,有效控制芯模顶面,防止其上浮。
②在侧面按照施工图纸定位筋间距的基础上,适当加密定位箍筋的间距。
③在芯模里采取支撑角钢架和横向刚性支撑,有效防止芯模向内变形。
④对芯模间的接缝处,采用螺栓夹橡皮条的方法,有效控制漏浆。
⑤对端部芯模采取与梁端钢模整体连接的方法,有效控制了芯模端部加固易产生的薄弱环节。
4.浇筑砼
砼集中拌合,机动翻斗车运输,运输过程中防止砼出现离析现象,要注意振捣不要捣到底模上,底板浇筑守后,经监理检查合格后进行下道工序施工。
浇筑腹板时砼分层浇筑,分层振捣,浇筑时每层厚度不大于30cm,浇筑时注意芯模两侧对称平衡浇筑,以防芯模移位,腹板砼采用拌入式振捣振实,振捣时间应在15—30秒之间,振到砼不下沉,气泡不再发生,水泥浆开始上浮表面平整为止,最后用木抹抹平即可。
5.养生
砼浇筑完后即可进行覆盖养生。
采用滴灌方式进行全天候24小时不间断撒水养护。
6.拆除模板
砼浇筑后,经24小时一般在砼强度达到2.5—3Mpa强度即可拆模,拆模注意不准损坏梁体,拆芯模时天气温度过高时应采取通风措施,侧模应及时清理涂脱模剂进行保护,芯模应清理复位,以便下次使用。
7.预应力筋的安装
预应力钢绞线在浇筑混凝土之前穿入孔道,穿束钱应检查锚垫板和孔道,锚垫板应位置准确,孔道内应畅通,无水和其他杂物。
同时注意对钢绞线的保护,直至压浆。
钢绞线安装完成后,应进行全面检查,以检查可能破坏的管道,在混凝土浇注前,必须将管道上一切非有益留的孔、开口或损坏之处修复好,并检查钢绞线是否在管道内自由滑动。
8.张拉
张拉时,混凝土强度不低于设计强度的90%;张拉顺序:
采用四台顶同时对称整束张拉,先从上部N1开始张拉,然后N3-N2-N4,
具体位置见下图:
张拉顺序布置示意图
张拉过程及张拉控制应力计算:
①首先对构件进行检验,外观尺寸应符合规范要求,张拉时,构件的混凝土强度应符合设计要求,即不低于设计强度等级的90%才能进行张拉。
然后安装工作锚环等,(预应力筋在安装在管道中后,管道端部开口应密封以防止湿气进入。
);锚具采用信誉度好的厂家生产的优质产品,并有厂方提供的试验和质量说明书;张拉机由专人使用管理,经常维护定期核校验,用于测力的压力表,其精度不低于1.5级并建立张拉力与压力表读数之间的关系曲线。
②张拉采用的主要设备是两台YCW2500型和两台YCW2000型千斤顶和四台配套的EB×2/49型油泵,在两端同时张拉,此种千斤顶可以自动锚固夹具,其夹具的回缩值小于4%,是张拉预应力钢铰线理想的设备。
③梁两端同时先对千斤顶主缸充油,使钢铰线略为拉紧,同时调整锚具和千斤顶三者之轴线相吻合,注意使每根钢丝受力均匀,当钢丝达到初应力0.10σcon时,作伸长量标记,并借以观察有无滑丝情况发生(每束钢绞线断丝或滑丝数量不大于1根);张拉采用两端同时逐级加压的方法进行,两端千斤顶的升压速度接近相等,当两端达到最大值时,鸣号并继续供油维持张拉力不变,持荷2min,张拉程序如下:
0初应力10%103%σcon(持荷2min锚固)
(注:
初应力为张拉控制应力的10%;σcon为张拉时的控制应力,包括预应力损失值。
)
张拉过程中要有专人指挥,工程技术人员认真填写张拉记录。
张拉控制应力计算:
钢绞线截面积:
140mm2
强度级别:
1860Mpa
控制强度:
1395Mpa
一根钢绞线控制负荷:
σcon=1395×140=195300N=195.3KN
加锚口预应力损失3%:
σcon=201159N=201.16KN
一束钢绞线控制负荷:
3根σcon=1395×140×3=585900N=585.9KN
4根σcon=1395×140×4=781200N=781.2KN
5根σcon=1395×140×5=976500N=976.5KN
加锚口预应力损失3%:
3根σcon=603.5KN
4根σcon=804.5KN
5根σcon=1005.8KN
初应力:
3根0.1σcon=60.35KN
4根0.1σcon=80.45KN
5根0.1σcon=100.58KN
中跨箱梁钢绞线:
N1束为3根;N2为4根;N3为4根;N4为3根。
边跨箱梁钢绞线:
N1束为4根;N2为5根;N3为5根;N4为4根。
张拉应力控制指标如下:
(根据液压千斤顶的检验报告回归方程计算)
3#缸
油表编号:
608
油表编号:
A07
根数
初应力
控制应力
初应力
控制应力
2.47
16.44
1.93
16.01
3根
2.99
21.61
2.73
21.23
4根
3.51
26.78
2.97
26.45
5根
P=0.02572F+0.92
P=0.02594F+0.36
4#缸
油表编号:
0513
油表编号:
0516
根数
初应力
控制应力
初应力
控制应力
2.11
16.03
1.69
15.49
3根
2.62
21.19
2.20
20.60
4根
3.14
25.79
2.70
25.71
5根
P=0.02564F+0.56
P=0.02540F+0.16
0511(2#)
油表编号:
0539
油表编号:
0509
根数
初应力
控制应力
初应力
控制应力
1.26
12.77
1.04
12.47
3根
1.69
17.04
1.46
16.70
4根
2.11
21.30
1.89
20.94
5根
P=0.02120F-0.02
P=0.02105F-0.23
0512(1#)
油表编号:
A20
油表编号:
601
根数
初应力
控制应力
初应力
控制应力
1.38
12.96
0.75
12.50
3根
1.81
17.24
1.18
16.86
4根
P=0.02132F+0.09
P=0.02165F-0.56
伸长量计算:
两端预留65cm。
千斤顶夹住所需长度。
实际在千斤顶内50cm。
其余15cm是留在千斤顶外,不计算伸长量:
一根钢绞线伸长量(两端同时张拉):
千斤顶内伸长量:
P=1.03σcon=201159N(加3%的锚口损失)
E=1.967×105N/mm2(根据钢绞线检验报告取试验平均值
(199+194+197)/3=196.7(Gp))
A=140mm2(根据ASTMA416-97规定的)
L(查图纸)
ΔL1梁内伸长值
ΔL2顶内伸长值
ΔL预应力筋张拉的实际伸长值
ΔL1=(P×L)/(A×E)=(201159×500)/(140×1.967×105)=7.3mm
梁板内伸长量:
P=P×(1-e-(KL+μθ))/(KL+μθ)
中跨N1钢束计算公式:
其中:
P=201159N,
K=0.0025,
μ=0.20,
θ=7.5º×2=0.261795(弧度))
L=29.52m,
KL+μθ=0.12159
e-(KL+μθ)=0.8815
P=188947N
梁板内伸长量:
ΔL2=P×L/A×E
=188977×29520/(140×1.967×105)
=202.5mm
总伸长量:
ΔL=ΔL1+ΔL2=209.8mm
张拉时伸长量控制在理论伸长量6%以内,即197.2mm-222.4mm之间。
中跨N2钢束计算公式:
其中:
P=201159N,
K=0.0025,
μ=0.20,
θ=7.5º×2=0.261795(弧度))
L=29.58m,
KL+μθ=0.126309
e-(KL+μθ)=0.8813
P=189041N
梁板内伸长量:
ΔL2=P×L/A×E
=189041×29580/(140×1.967×105)
=203.5mm
总伸长量:
ΔL=ΔL1+ΔL2=211.3mm
张拉时伸长量控制在理论伸长量6%以内,即191.3mm-215.7mm之间。
中跨N3钢束计算公式:
其中:
P=201159N,
K=0.0025,
μ=0.20,
θ=7.5º×2=0.261795(弧度))
L=29.65m,
KL+μθ=0.126484
e-(KL+μθ)=0.8812
P=188938N
梁板内伸长量:
ΔL2=P×L/A×E
=188938×29650/(140×1.967×105)
=203.4mm
总伸长量:
ΔL=ΔL1+ΔL2=211.2mm
张拉时伸长量控制在理论伸长量6%以内,即198.5mm-223.9mm之间。
中跨N4钢束计算公式:
其中:
P=201159N,
K=0.0025,
μ=0.20,
θ=1.4º×2=0.048868(弧度))
L=29.4m,
KL+μθ=0.0832736
e-(KL+μθ)=0.9201
P=193009N
梁板内伸长量:
ΔL2=P×L/A×E
=193009×29400/(140×1.967×105)
=206.1mm
总伸长量:
ΔL=ΔL1+ΔL2=213.9mm
张拉时伸长量控制在理论伸长量6%以内,即201.1mm-226.7mm之间。
边跨N1钢束计算公式:
其中:
P=201159N,
K=0.0025,
μ=0.20,
θ=7.5º×2=0.261795(弧度))
L=29.61m,
KL+μθ=0.126384
e-(KL+μθ)=0.8815
P=188610N
梁板内伸长量:
ΔL2=P×L/A×E
=188610×29610/(140×1.967×105)
=202.8mm
总伸长量:
ΔL=ΔL1+ΔL2=210.6mm
张拉时伸长量控制在理论伸长量6%以内,即197.9mm-223.2mm之间。
边跨N2钢束计算公式:
其中:
P=201159N,
K=0.0025,
μ=0.20,
θ=7.5º×2=0.261795(弧度))
L=29.63m,
KL+μθ=0.126434
e-(KL+μθ)=0.8812
P=189013N
梁板内伸长量:
ΔL2=P×L/A×E
=189013×29630/(140×1.967×105)
=203.4mm
总伸长量:
ΔL=ΔL1+ΔL2=211.2mm
张拉时伸长量控制在理论伸长量6%以内,即198.5mm-223.9mm之间。
边跨N3钢束计算公式:
其中:
P=201159N,
K=0.0025,
μ=0.20,
θ=7.5º×2=0.261795(弧度))
L=29.65m,
KL+μθ=0.126484
e-(KL+μθ)=0.8812
P=188938N
梁板内伸长量:
ΔL2=P×L/A×E
=188938×29650/(140×1.967×105)
=203.4mm
总伸长量:
ΔL=ΔL1+ΔL2=211.2mm
张拉时伸长量控制在理论伸长量6%以内,即198.5mm-223.9mm之间。
边跨N4钢束计算公式:
其中:
P=201159N,
K=0.0025,
μ=0.20,
θ=7.5º×2=0.261795(弧度))
L=29.5m,
KL+μθ=0.0835236
e-(KL+μθ)=0.9199
P=192914N
梁板内伸长量:
ΔL2=P×L/A×E
=192914×29500/(140×1.967×105)
=206.7mm
总伸长量:
ΔL=ΔL1+ΔL2=214.5mm
张拉时伸长量控制在理论伸长量6%以内,即201.6mm-227.4mm之间。
伸长值一览表
编号
位置
线长/N1
线长/N2
线长/N3
线长/N4
中跨
板内(cm)
2952/20.3
2958/20.3
2965/20.4
2940/20.6
总伸长(cm)
2952/21.0
2958/21.0
2965/21.1
2940/21.3
边跨
板内(cm)
2961/20.3
2963/20.4
2965/20.4
2950/20.7
总伸长(cm)
2961/21.0
2963/21.1
2965/21.0
2950/21.4
④锚固:
打开高压油泵截止阀,张拉缸油压缓慢降至活塞回程,锚具夹片即自动锚固。
锚具外多余之钢铰线,采用砂轮切割机切除,不准用电焊、气焊切割。
钢铰线锚固后回缩量不得大于5mm,张拉伸长率应控制在理论伸长值的±6%之内。
8.压浆
压浆前应对孔道内进行清洁处理,清洗干净并使孔壁完全湿润,清洗后使用不含油的压缩空气将孔道内的所有积水吹出。
同时将水泥浆过滤防止硬块进到容积泵,工业铅粉应按比例加入防止膨胀力过大,出现裂纹。
然后用胶板将工作锚球和压浆封帽密封好,防止漏浆;压浆时应从最低点的压浆孔压入,由最高点的排气孔排气和泌水。
压浆顺序宜先压注下层孔道。
压浆应缓慢、均匀的进行,不得中断,并应将所有最高点的排气孔依次一一放开和关闭,使孔道内排气通畅。
压浆使用活塞式压浆泵,压浆应达到孔道另一端饱满和出浆,并应达到排气孔排出与规定稠度为止。
9.封顶、封端
压浆后24小时就可以封顶、封端,对应埋置在构件内的锚具,压浆后应先将其周围冲洗干净、凿毛,然后设置钢筋和浇筑封锚混凝土。
长期外露的锚具,使塑料覆盖。
10、吊装
当砼强度达90%时可以吊装,暂存放在适当场地,存放时间不超过60天。
使用两台(一台48吨)的龙门吊同时吊运到存梁场地。
后张法施工工艺详见下图:
后张法施工工艺框图
钢筋制作模板清理、组装
钢筋绑扎支模板
放入模内放蕊模
绑扎顶板钢筋
浇筑砼砼搅拌、运输
养生
拆模
钢绞线张拉
封顶、封端
吊运存放
七、保证工程质量措施
1、建立完善质量保证体系
在项目经理的统一领导下,由项目总质检工程师具体负责质量创优方案的实施。
建立健全各级全面质量管理与质量保证体系,成立以项目经理部为核心的全面质量管理领导小组,积极开展全面质量管理活动,优化施工工艺,提高工程质量,争创优质工程。
预制厂建立以厂长为核心的工程质量管理体系,加强对材料及施工质量的监督、指导、检测、认证工作。
详见质量保证体系框图(附表).
2、质量目标
确保全部工程达到国家、交通部现行高速公路的工程质量验收标准。
工程一次验收合格率达到100%,优良达到95%以上,并满足全线创优规划目标,争创质量奖。
制定保证实现质量目标的创优规划和切实可行的创优措施,层层分解,落实到各层次各专业人员,形成严密的创优网络。
依靠科学管理和科技进步,采用新技术、新工艺、新设备,不断提高施工工艺水平,从而提高和保证工程质量,确保创优目标实现。
3、质量保证实施方案
3.1基本要求
①工中严格按设计图纸施工、按操作规范操作,按质量标准检查。
②在施工中如发现质量问题,应及时请监理工程师解决,如工程不能按设计施工时必须取得设计单位的同意方可变更,且有设计变更通知单或监理工程师认可。
③执行技术交底制,认真做好工程技术质量六交交底工作:
施工方法、质量要求、设计图纸交底、创优措施交底、施工注意事项及质量保证措施。
④进场材料必须有出厂证明和合格证,并按规定频率做好复试,不合格材料不得使用。
⑤做好质量内业工作
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