预制后张法预应力箱梁施工方案.docx
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预制后张法预应力箱梁施工方案
预制后张法预应力箱梁施工方案
一、编制依据:
本《施工方案》的编制系根据中华人民共和国铁道部标准《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1—2005),中华人民共和国铁道部标准《铁路桥涵施工规范》TB10203—2002,中华人民共和国铁道部标准《预制后张法预应力混凝桥简支T梁技术条件》(TB/T3043-2005),中华人民共和国行业标准《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》(铁建设【2005】157号),中铁工程设计咨询集团有限公司2006年6月公布的《时速160公里客货共线铁路预制后张法简支T梁技术交底报告》(适用于跨度:
30m、20m),并结合我项目部实际生产工艺情况而编写。
二、工程概况:
察哈素矿井铁路专用线在铁路里程DK12+255.3与一进场道路交叉,道路现状:
宽12m沥青路,本设计采用20+30+20m预应力空心板梁跨越铁路,桥梁全长76.62m,桥面净宽12m,全宽13m,沥青砼路面。
20m预应力砼空心板梁:
梁长19.94m,梁高90cm,中板高149cm,边板宽199.5cm,共2块边梁,6块中梁。
30m预应力砼空心板梁:
梁长29.94m,梁高140cm,中板高149cm,边板宽199.5cm,共2块边梁,6块中梁。
三、总体施工方案:
1、施工工艺流程图:
符合张拉强度
符合要求
2、场地布置:
施工现场由路基施工队按照路基填土质量要求掺6%灰土填到预制场地设计标高,并由压路机碾压成型,上面再用10cm厚砼进行场地硬化。
3、主要技术措施:
3.1模板准备:
在箱梁的预制施工中,模板设计的好坏是质量保证的前提,为了保证混凝土外观质量,必须认真设计和加工。
外模采用大块刚模拼装,内模采用分节组合的形式。
板缝中均嵌入固定式弹性嵌缝条,保证不漏浆和梁体美观。
模板共有四套,其中内外边模各一套,中梁两套。
3.1.1外模
外模面板采用6mm厚冷轧普通钢板,工厂制作完毕之后运至工地,用砂轮磨平焊缝,各快模板之间用螺栓联结。
外模试拼装完毕后,应进行各截面的尺寸和拼缝的检查合格后才能进行下步施工。
外模与底座之间嵌有∪型橡胶条,以防底部漏浆。
底部拉杆每隔1.0m一根,另外,为了保证模板就位后支撑稳固,满足受力要求,模板支架每隔5m设两根可调丝杆作为就位后的支撑。
立模时用龙门吊或汽车吊逐块吊到待用处,上紧拉杆及可调螺杆。
拆除外模时,拆除上下拉杆和接缝螺栓,松掉可调螺杆,逐步拆除。
3.1.2内模
根据箱梁内部尺寸及操作难度,内模每单位的尺寸以1.2m为宜。
内模支架每隔60m一道,每个支架用4快焊接成三角形的独立支架和三根可调丝杆组成一个稳定的组合支架。
立内模先在拼装场地按3.6m拼装成节,待底板、腹板钢筋及成孔波纹管绑扎安装完毕后,浇筑完底板砼后,再将内模分节吊入箱梁内组拼,应定位准确、牢固。
为保证箱梁内模的位置,内模与钢筋间设置砼垫块,下部每侧间隔2m左右用预制同标号混凝土垫块顶紧内模,底板也用预制同标号混凝土垫块作为支撑。
为了防止内模上浮,每隔1.2m在外模上设一道横梁,以此横梁上为支撑将内模用可调螺杆向下顶紧。
混凝土灌筑完成之后,待混凝土强度达到或超过设计强度的50%时,即可开始拆除内模。
拆内模时先拆除截面处的契形块,消除模板纵向的挤压力,然后逐次拆除支架和组合模板,支架的拆除方式是先拆除下边一根可调螺杆,再收紧斜向两根可调丝杆,使4个三角结构支架松动后取出,然后再拆除组合模板。
以此类推,即可将所有内模全部拆除。
3.1.3模板安装要求
模板安装完毕后,各部分寸的施工容许误差符合以下规定:
内部尺寸
+5.0mm
相邻两板面高低差
2mm
表面平整度
5mm
预埋件中心线位置
3mm
预留孔洞中心线位置
10mm
预留孔洞截面内部尺寸
+10.0mm
3.1.4堵头模板的安装
箱梁堵头模板分为翼板堵塞头和两端堵头,翼板堵头因有翼板钢筋伸出梁外,考虑外模的卸落和钢筋的位置,将翼板堵头做成“梳状”。
待顶板钢筋绑扎完毕后将梳形板住钢筋即可,梳形板靠外模背椤支撑,当砼凝固之后立即将梳形板撬出并凿毛。
两端堵头因由钢筋伸出和锚下垫板的预埋因此堵头分为4小块拼装,以便于拆除。
3.1.5模板拆除
混凝土浇筑完毕后,视温度条件及时拆模,根据以往经验,平均温度20度。
且养生及时,24小时后即可拆除模板。
芯模的拆除,先拆除内部骨架使面板与骨架分离后拆除倒角模板,再拆除两侧腹板,最后拆除顶板,芯模拆除均采用人工进行。
端头模板的拆除与外模同时进行,松栓后用撬棍拆除。
外模拆除时,先卸落模板。
再利用龙门吊移位。
3.2钢筋制作及安装
3.2.1原材料的技术要求
钢筋应具备原生产厂的质量证明书,运到工队后,按规范要求进行抽样检查,各项指标均需满足规范要求。
钢筋焊接采用搭接双面焊连接,并按规定提取试样,做拉力和冷弯试验,焊接质量应符合有关规定。
加工成形的钢筋应堆放在防雨棚中,并加以标识,以防混用。
3.2.2钢筋骨架的绑扎安装
钢筋绑扎前先清理底模并涂一层隔离剂,钢筋的绑扎顺序为先绑扎底板和腹板钢筋,再进行预应力波纹管的安装和定位,预应力管道的成孔采用波纹管。
波纹管的定位根据设计生标采用8圆钢弯成圆形套住波纹管并将其焊接在腹板钢筋上,直线段1m,曲线段0.5m一道。
待内外模立好后再绑扎顶板和翼板钢筋。
每个断面的钢筋接头不超过50%,并按规定错开。
由于箱梁各截面尺寸比较小,钢筋加工必须准确且保护层垫块尺寸大小和数量必满足设计要求。
钢筋工程施工时注意伸缩槽口钢筋,护栏钢筋,
钢筋网的间距位置容许误差必须符合以下要求:
主筋间距
二排以上
±5mm
同排
±10mm
箍筋,横向水平筋
0,-20mm
钢筋骨装
长
±10mm
高,宽
±5mm
弯起钢筋位置
±20mm
钢筋保护层厚度
±5mm
对于泄水孔.通气孔.伸缩缝.支座钢筋,吊装孔及护栏等预埋钢筋,预埋时必须保证其位置正确,注意不要遗漏。
3.3预应力孔道设置
箱梁腹、底板预应力孔道均用圆形镀锌刚波纹管成孔,梁顶板负弯矩区刚绞线束采用扁形刚波纹管成孔。
波纹管是刚带螺旋折叠而成,安装时波纹方向与穿束方向一致。
波纹管接长采用大一号的波纹管套接,套接长度均为40cm左右,按设计间距设“井”字型定位钢筋固定孔道位置,孔道定位误差应小于8mm。
为了保证孔道畅通,采取的措施是:
(1)孔道接头处用胶带纸缠绕,加强接头的严密性。
(2)在波纹管附近电焊钢筋时,对波纹管加以防护,焊完再细致检查。
(3)浇筑砼时,振捣人员应熟知孔道位置,严禁振动棒与抽拔棒和波纹管接触,以免波纹管伤人,造成成孔尺寸偏差过大或波纹管漏浆。
(4)加强岗位责任制,严格执行孔道安装操作工艺要求。
3.4砼的施工
3.4.1配合比的选定
选定配合比前,对粗细骨料、水泥、拌合用水和外加剂等进行多组设计比较,除满足砼强度和弹模要求外,还要确保砼浇筑顺利和砼外表质量,尽量减少表面气泡。
配合比须经监理工程师同意批准后使用。
根据此箱梁钢筋密,振捣难,以及泵送砼等特点,在考虑砼设计配合比时,砼的塌落度应适当加大,并对粗细骨料粒长及级配进行严格控制。
水泥用量不大于500Kg/m3。
含砂率40%左右,掺入高效减水泵送剂,掺量1%,砂的细度模量控制在2.6~3.0之间。
3.4.2砼浇筑
砼浇筑尽量减少浇筑时间,人工控制速度和流放位置。
底板砼的入模采用从芯模活动顶板开口处直接下料的方式,腹板及顶板砼入模方式为吊斗直接下料。
浇筑顺序先浇筑底板砼再转回浇腹板和顶板砼,这样即能防止浇筑腹板时底板返浆,又能防止腹板和底板砼由于入模时间不同而产生冷缝,依此施工过程,底板、腹板砼交替进行直至箱梁浇筑完毕。
腹板方式:
采用附着式振动器并配以插入式振动器振捣的方式。
在腹板钢筋密集处,插入式振动器难以发挥作用的地方,用捣固铲人工捣固配合附着式振动器振捣。
插入式振动器的移动间距不大于50cm,捣固铲的移动间距不大于30cm,插入式振动器每次插入下层砼的深度宜为5~10cm。
无论是使用插入式振动器或是捣固铲,都必须将架在骨架上的砼捣下去,以防将后浇筑的砼架空。
附着式振动器的振动要由有经验的人员专人指挥,短振勤振,每一振点的累积振动时间在20秒以内,以砼不再沉落,不出现气泡,表面呈现浮浆为度,且灌筑上层砼时,不开启下层已筑好砼部分的外部振动器。
为防止波纹管在砼浇筑过程中进浆,在波纹管内穿一根软质胶管来回抽动,砼浇筑完毕后,将其全部抽出。
3.4.3砼的养护
a.自然养护
拆模后,自然温度大于10℃,应对梁体砼表面洒水养护,优选养护剂洒水养护,时间不得少于7天,洒水养护次数随气温变化而定。
白天不宜超过2小时一次,向阳和向风面多洒一次水。
洒水次数应能使砼表面保持充分潮湿为宜。
如早期采用蒸汽养护,虽砼强度已达设计要求,但后期扔用自然养护,其洒水办法按自然养护办理。
b.砼试件的制做与养护
3.5预应力工程
张拉时,先按编号双束对称张拉底板、腹板束:
顶板钢绞线在相邻两孔箱梁架设后并完成纵向湿接缝和墩顶部湿接头后,采用单根钢绞线逐根张拉到位后完成连续。
3.5.1材料和设备检验
预应力钢束采用低松弛高强度预应力钢绞线。
锚具和夹具的类型须符合实际规定和预应力筋张拉的需要,而且须经过有资质的质检单位作技术鉴定,出厂前应由厂方按规定进行检验并提供质量证明书。
张拉机具(千斤顶、油泵)与锚具配套使用,应在进场时进行检查和校核。
千斤顶与压力表配套校验,以确定张拉力与压力表读数之间的对应关系。
其校验频率一般不超过6个月或200次以及在千斤顶使用过程中出现不正常现象时,必须重新校验。
3.5.2预应力筋下料、绑扎
钢绞线按设计图要求下料,下料长度=工作长度+1300mm(工作长度为两端锚具之间的预应力筋长度),下料采用砂轮锯切割,在切口处两端20mm范围内用细铁丝绑扎牢固,以防止头部松散,禁止用电、气焊切割,以防热损伤。
钢绞线应梳整分根、编束,每隔1.5m左右绑扎铁丝,使编扎成束顺直不扭转。
编束后的钢绞线应顺直按编号分类存放。
3.5.3穿束
穿束前用铁锥体来回清孔并用压力水冲洗孔道内杂物,观测孔道有无串孔现象,再用风吹干孔道内水分。
预应力束的搬运,应无损坏、不污物、无锈蚀,且应多支点支承,支点距离不得大于3m,端部悬出长度不得大于1.5m。
由于钢束重量小,穿束用人工进行,如若困难采用穿束用卷扬机牵引,后端用人工协助。
3.5.4预应力张拉
箱梁砼浇筑的同时制作砼试块,与箱梁同等条件下养生,当砼强度达到设计强度的80%时,方可张拉正弯矩区预应力束。
预应力张拉施工前先对所用千斤顶通过计量部门进行核定。
根据设计计算张拉力。
五孔:
F=5×σk×A=5×0.75×1860×140=976.5KN
四孔:
F=4×σk×4=4×0.75×1860×140=781.2KN
张拉程序:
由于预制箱梁使用是具有自锚具和低松驰力筋,因此张拉程序:
σ-初应力-σcon(持荷2mm锚固)
σcon为张拉控制应力,包括预应力损失值。
具体张拉方法采用两端对称张拉,张拉过程实行应力和伸长量的双重控制,实行伸长量与理论伸长量误差不允许超过6%,如超出范围,则停止张拉,查清原因后可继续施工。
预应力束采用两端双束对称张拉,张拉程序为
0→0.1ócom(初应力)→1.05ócom(持∑min)→ócom(锚固)
预应力以控制应力为主,伸长量作为校核。
要求计算伸长量与
实伸长量之间的误差为±6%.超过时应分析原因并采取措施加以调整后方可继续张拉。
全梁断丝、滑移总数不得超过钢丝总数的1%,且每束钢绞线段丝或滑丝不得超过1丝,否则须采取补救措施。
张拉时,要作好记录,发现问题及时补救。
3.6孔道压浆
预应力束全部张拉完毕后,应有检查人员检查张拉记录,经过这批准后方可切割锚具外的钢绞线并进行压浆准备工作。
切割时应防止锚塞退火引起滑丝。
张拉工作完毕后,应尽量进行压浆工作。
压浆水泥选用与梁体同标号普通硅酸盐水泥,出厂日期不超过一个月,并掺减水剂,水灰比不大于0.45,拌合后3小时泌水率不超过2%。
水泥浆中掺用的外加剂,其掺量应由试验确定。
水泥浆的拌制采用连续方法进行,每次自调制至压入孔道的时间不超过30-45min。
压浆设备采用活塞式压浆泵,压浆能力以0.7Mpa恒压作业。
压浆完毕后,及时清理透气孔。
3.7封端及修正
孔道压浆后将梁端水泥浆冲洗干净,清除垫板、锚具及梁端砼的污垢,并将梁端凿毛处理,对有伸缩缝的一端按设计要求立模施工,缝端砼标号与梁体相同。
3.8吊装
3.8.1起吊
1)当桥梁早期张拉完毕后,应立即吊至存梁台座。
2)吊装设备采用两台80吨桥吊同步起吊。
3)吊梁时的两个吊点,各设在距梁端1.2米处。
运梁时的两个支承点,应符合图纸要求,装车时,梁重心线应与车皮中心线重合,其误差不得大于20毫米。
4)桥梁换装到运梁车上,必须再安装好两端两侧的斜支撑(保护横向稳定)之后,才允许开机发送。
5)后张梁在起梁、移梁、吊装、运输时梁端允许悬出长度必须严格按图纸执行。
3.8.2场内运输
1)桥梁主体从制梁区内运到存梁区,是属于在生产过程中的一个必要工序,应随时掌握好这个中心环节,以便促进前后工序的协调发展。
2)机车拉梁,行速不能太快,一般以5公里/小时为宜。
3)桥梁运到指定的存梁台座时,应慢速正确对位,等待吊卸。
3.8.3桥梁卸存
1)桥梁卸存,采用两台组合式80吨龙门吊车共抬作业,应加强日常检查,使吊车吊具设备技术状态良好,开机将梁慢慢吊起,徐徐横移至指定的存位上空,然后再徐徐下落,桥梁平稳地搁在存梁台座上。
2)吊梁时两个吊点应在各距梁端1.2m处,存梁时,桥梁在存梁台上两端支点(以平分台顶宽为准)以外的梁端悬出长度应相等,其不相等的施工误差不得大于0.5米。
3.8.4出场装车
1)桥梁必须在全部收尾配套结束,并经检查全部合格时,才允许装车出场。
2)后张梁装车支点以外的梁端悬出长度不得大于图纸中的规定值,支点两侧应有可靠的双侧斜撑,以保持桥梁横向稳定。
3)配装同一孔两片后张梁,其梁体混凝土浇筑和预应力筋正式张拉日期应大致接近。
装车时还应注意方向性(即一孔梁内侧相对)。
4)桥梁出厂装车应按指定梁号办理,并配套随梁出厂配件。
5)跨装同一片梁转向架必须由活心盘和死心盘配对使用。
转向架应能旋转自如。
使用时在横担(芯盘)和纵梁间、横担和旁承间均应涂以润滑油。
6)装车完毕后梁重心与车辆纵向中心线的偏差不得超过规定,且两侧弹簧压缩量应接近相等;横担两边游间和应为4—10mm,且静止时不得有一侧压实的情况,转向架之横梁及旁承应与平车妥为固定。
装车检查完毕后以油质颜料在梁体(内侧)、转向架和车上做出标记。
3.8.5吊装作业要求
1)每次吊梁时,吊具与梁接触的拐角处及钢丝绳与梁在任何部位的接触处,均应垫木胶板,以保护混凝土不受损伤。
2)场内运梁存梁装车时,在支承梁的支点处,梁底与支承结构物顶之间,均应隔垫厚度不小于5cm的木板。
如果支承结构物顶是钢轨或其它型钢,还应先在其上先垫一块厚度不小于12mm的钢板后,再在其上加垫厚度不小于5cm的木板。
3)桥梁在吊运存装作业过程中,均不得碰损梁体任何部位的混凝土及人行道T钢、支座螺栓等外露铁件。
四、预制箱梁的施工注意事项:
1)箱梁底模施工要确保预拱度的准确,并且在预制过程中不下沉。
2)波纹管固定要牢固,放入芯模前要检查波稳管坐标是否准确。
3)砼浇筑前检查模板各部尺寸及角度符合要求后才能浇筑。
砼振捣采用插入式振动棒进行振捣,每层厚度不超过30cm。
所有振捣时间均控制在砼不在下沉和表面砼浆为原则,砼振捣时注意波纹管及各种预埋筋。
五、箱梁安全生产措施
1)、建立健全各工种、各施工环节下的施工安全规章制度,做好上岗前职工安全上岗培训工作:
特殊工种必须持安全考核证,严禁无证操作。
作用人员均应做到“三不伤害”,即:
不伤害自己,不伤害别人,不被他人伤害:
做到“三不违”,即:
不违章作业,不违章操作,不违反劳动纪律。
2)严格按上岗工艺、施工操作规程、施工方案等相关安全条款的要求进行施工。
所有施工操作人员必须穿工作服、戴安全帽,尤其是高空作业必须穿防滑鞋,身系安全绳。
工作时严禁打闹嬉戏、擅离工作岗位。
3)酒后严禁驾驶任何机动车辆。
任何机动车辆不得“带病”行驶。
到城里在道路上行驶、停放必须遵守交通规则。
4)夜间施工,必须配置好照明设备,并在危险处设隔离棚、防护网等,确保施工人员和机械设备的安全。
5)高空注意范围内,设高空防坠网及其地面明显标志,防止人员坠落及高空落物伤人(或车辆机械、设备)。
吊装作业区严禁非工作人员进入,所有人员均不得在起吊运行的吊物下站立。
患有高血压、心脏病、癫痫病、贫血病等高处作业禁忌症的人员,不得从事高处作业。
加强与当地气象部门之间的联系,遇到有六级以上(含六级)大风、大雾天、大雨、雷电暴雨、冰雪天等恶劣气候,不得进行露天作业,同时应做好临建工棚等设备、设施、结构的安全工作。
6)参加吊装作业人员必须持证上岗。
吊装作业区域必须设置安全警示标志,无关人员不得进入吊作业范围。
7)、在上岗车辆与地方交通干扰大的交叉地点,设明显标志并派专人指挥交通。
8)、实行安全上岗一票否决制,确保上岗万无一失,吧事故隐患消灭在萌芽状态,真正做到预防为主。
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