三桥后张法预应力预制箱梁施工方案.doc

株州市龙下至攸县S315线第七标段钟佳桥、界江中桥、老头岭桥改建工程后张法预制箱梁施工方案株州市龙下至攸县S315线第七标段项目经理部2010年5月20日目 录一、 工程概况二、 台座制作三、 模板施工四、 钢筋施工五、 预应力孔道六、 混凝土浇注七、 预施应力八、 孔道压浆九、 保证措施十、 机械设备安排情况十一、 预制箱梁施工进度计划表一、 工程概况钟家小桥是攸县钟佳桥镇过水而改建的一座公路桥，其位处公路里程为K72+725.8，该桥全长22.8m，桥梁处于曲线段，共一跨，共11片梁，宽14米。界江中桥位于高家头村，其位处公路里程为K81+283，该桥全长54.84m，桥梁处于曲线段，共三跨，共30片梁，宽12.5米。 老头岭桥位于老头岭村，其位处公路里程为K81+720，该桥全长70.84m，桥梁处于曲线段，共四跨，共40片梁，宽12.5米。三座桥桥跨结构均为16m后张法预应力混凝土空心板,共81片梁。预制箱梁混凝土标号为C40，全桥边梁最大重量为25T，混凝土10.03m3 ；中梁重量为20T，混凝土8.4m3 。预应力混凝土箱梁采用高强度低松弛钢绞线，标准抗拉强度为Rby=1860Mpa，公称直径S15.2，公称面积140mm，技术条件符合ASTMA416-97标准的钢绞线，每片箱梁布置4束。成孔管道采用圆型波纹管，锚具采用15-3（4）锥形锚。二、制梁施工总体安排 因工期紧张和场地限制，三座桥一批制作，修建台座81个，先制界江中桥，接着钟家小桥，最后老头岭桥预制空心箱梁施工流程图绑扎钢筋骨架支模安装波纹管砼浇注 制作砼试压块安装锚具 养护、拆模钢绞线制作 穿钢绞线检验、标定张拉机具 张拉预应力钢束 压砼试块灌浆机具准备 孔道压浆 制作水泥浆试压块起吊装车 压水泥浆试块三、台座制作1、场地布置台座修建于桥梁一端路基上。钟家桥、界江中桥制梁场布置在小里程端，老头岭桥制梁场布置于大里程端。2、台座基础及底模施工（具体尺寸细节见附件预制箱梁台座构造图）A、台座采用混凝土基础，沿梁部设计荷载为每米承载1.6吨，端座基础设计荷载为15吨。为保证台座基础稳定不下沉，要对土层基底进行夯实处理。制梁场周边应搞好排水，防止由于排水不畅而造成地基下沉。B、台座混凝土垫层施工要求，底模两侧30304cm角钢焊接定型，浇筑混凝土后形成整体。C、台座要在中部设置1.0cm反预拱度，以保证箱梁安装后梁体顶部平整，预拱度采用圆曲线或抛物线。预拱度设置在10cm混凝土垫层上，要求线形顺畅、局部平整。D、端座基础采用C20块石混凝土浇筑。二、 模板施工A、预制箱梁外模板采用厂制定型组合钢模板，设计要结构简单便于拆装，要考虑模板的适应性和周转率，其强度、刚度及稳定性能可靠地承受施工过程中的各项荷载。内模采用厂制橡胶内胎充气模。B、安装侧模时，应该防止模板位移凸出，上下口都要设置拉杆，上口内部要设置撑杆。侧模下撑均采用方木支撑，支撑时注意嵌牢，避免浇筑时跑模。C、张拉槽口处锚垫板为保证安装位置及角度正确，在安装前应放样确定并制作相应的安装装置，张拉槽口处的模板宜采用木模，用铁丝将其固定在周围钢筋上。D、内外模安装前应涂同一种脱模剂，模板棱角及拼接处打光后用玻璃胶成泥子刮平，端模开孔必须保证波纹管孔道位置正确，线形符合设计要求。四、钢筋施工1、钢筋A、进场钢筋原材料，要有出厂质量证明书和试验报告单，每批钢筋都要按照有关要求进行抽检试验，试验合格后经监理工程师同意，才可以使用。B、钢筋加工接头、长度偏差、箍筋、螺旋筋加工偏差均要符合设计及国家标准的规定。钢筋表面要洁净，使用前应将表面油污、漆皮、鳞锈清除干净。C、钢筋连接方式：直径12mm如设计图纸无说明，采用焊接；直径12mm如设计图纸无说明，采用绑扎；绑扎和焊接应按照规范的有关规定严格执行。D、钢筋安装及注意事项：绑扎成型的骨架不得有变形、松脱和开焊。钢筋间距、骨架尺寸、保护层厚度等均要符合规范和设计要求。E、钢筋安装的检验标准：检 查 项 目允许偏差（mm）受力钢筋间距10箍筋、横向水平钢筋位置0，-20钢筋骨架尺寸长10宽、高5箱梁保护层厚度5弯起钢筋位置20五、预应力孔道A、本桥预应力管道均采用钢波纹管制孔，直径为50mm。B、金属波纹管由厂制，接头为波纹咬接。波纹管在搬运、存放和安装时要小心，极易变形击穿和刮伤。波纹管施工前要仔细检查，特别是管底下部肉眼不易观察到的部位要仔细检查。C、波纹管接头要求全部采用外套连接方式，接头长度250mm，接头直径要比设计直径大一号（内径每增减5mm为一号）。连接时先将接头旋转到一端波纹管上，再回旋接头波纹管接上另一端波纹管，两端波纹管各套125mm长度，两头均用胶布贴封。D、预制箱梁波纹管必须按给定的坐标定位，定位钢筋网片间距不得大于50cm，防止波纹管本身因自重轻，柔性大易变形，在液体中易上浮，使管道偏离设计位置改变预应力束受力状态。E、梁预应力管道允许偏差项 目允许偏差（mm）管 道 坐 标梁 长 方 向30梁 高 方 向10管 道 间 距同 排10上 下 层10六、混凝土浇注A、进场砂石料、混凝土拌和用水、外加剂均要根据要求抽检频率抽检，抽检合格后经监理工程师同意后方可使用。B、混凝土搅拌采用1台500L强制式拌合机搅拌，施工配合比要经过监理认证后方可使用。拌制时要根据现场砂石料含水率进行调整，以确保混凝土和易性良好。C、每立方米，掺用减水剂时水灰比不得大于0.4。初凝时间不少于6小时，可按实际情况进行修正。混凝土入模温度控制在320C50C，热期不超过300C，冬季不低于50C。混凝土拌合因故障中断时，搅拌出来的混凝土滞留时间不得超过45分钟，在使用减水剂时不得超过1小时。D、混凝土运输采用不漏浆、不吸水、运输车运输，运输到现场与吊机配合料斗浇注。拌制的混凝土和易性要求良好，坍落度要求控制在57cm。（混凝土运输过程中要保证和易性良好，对出现离析、严重泌水或坍落度不符合要求时，应该由试验工程师指导，进行第二次搅拌。）E、箱梁在浇注混凝土前应仔细检查支座预埋板的位置、高度是否正确；栏杆的预埋钢筋是否按设计埋入；并注意预留泄水孔位置。F、箱梁混凝土分一次浇注：先浇注底板混凝土，放内模，再浇筑肋板和顶板，但底板和肋板、顶板浇注的时差不应超过混凝土的初凝时间。浇注时采用水平分层、斜向分段的浇注方法，分段长度46m，分层厚度为30cm。为确保上下两层的衔接质量，要求振动棒插入下层510cm。（混凝土试块要按时制作，制作数量要达到规定要求，养护条件要符合规范要求，温度为20度的2度，湿度达到90%以上。）G、混凝土振捣时移动间距不得超过振动器作用半径的1.5倍范围，要注意保持振动棒与波纹管的距离，每处振捣完毕后应该徐徐提出振动棒，要尽量避免振动棒碰到模板。振捣要求混凝土停止下沉，不再冒出气泡，表面呈现平坦、泛浆，为振捣合格。混凝土浇注到顶后及时整平抹面收浆，用麻袋覆盖洒水养护。H、待混凝土抗压强度达到设计强度的30%即可拆模。I、对施工过程中蜂窝、麻面、掉角等缺陷，要进行修补，采用较高强度的水泥砂浆或混凝土填塞捣实，洒水覆盖养护。七、预施应力1、预施应力概况每片预制箱梁纵向采用4束钢绞线，公称直径s15.2，标准强度fpk=1860Mpa，锚具采用GVM锚，锚下控制应力为0.75fpk=1395Mpa。钢绞线符合ASTM-A416-97标准钢绞线fpk=1860Mp标准直径（mm）标准线重（Kg/Km）钢绞线面积（mm2）公差最小破断力（KN）10%伸长时的负荷（KN）最小延伸率（%）1000小时最大松驰率直径初级%15.21102140+0.66260.7234.73.570%2.5-0.1580%3.52、张拉前的准备工作A、预制空心板预应力钢束必须待混凝土立方体强度达到设计混凝土强度等级的90%后，且混凝土龄期不小于10d，方可张拉。施工单位在条件具备时应适当增加龄期，提高混凝土弹性模量，减少反拱度。预应力钢束采用两端同时张拉。B、预应力钢绞线和锚具资料齐全，锚具夹片进场要进行外观检查，不得有裂纹、伤痕、锈蚀。轮廓尺寸不得超过允许偏差，对锚具、夹片的强度、硬度要按规定要求进行抽样复验。C、孔道内要求无残渣和积水，锚垫板表面要清洁，与孔道不垂直的支承板面要求用钢板焊接调平。3、张拉设备和工具准备A、电动高压油泵（含压力表两只）2台B、150t千斤顶2台。C、工具锚及夹片2套，限位板2套 D、钢片尺2把、游标卡尺2把E、木把螺丝刀100*5共2把、钢丝嵌2把F、捅孔器1个、小手锤2把、压风机1台4、千斤顶、油表校验A、预应力使用的千斤顶，应该有专人使用和管理，并定期校核维护，建立挡案卡片。B、千斤顶油压表应该配套校核，制定张拉力与油表的关系曲线。C、校核张拉设备的压力机、油压环、测力传感器其精度不得低于2%D、选定的千斤顶标定后的校正系数1.05，校验的有效期为一年。E、油压表要求为防震型，表面最大读数为张拉力的1.52.0倍，精度不低于1.5级，校核的有效期限为一周。油表张拉时表针摆动弧度大，上升不平稳，指针不能归零或过零，均要重新校核油表。F、张拉时发生连续断丝，实际伸长量与理论伸长量相差过大时，要及时检验张拉设备。5、钢绞线下料成束、穿孔A、钢绞线须进场后应该具有合格证书和检验报告单，并应分批验收，每批重量不大于60吨，主要检查表面质量、直径偏差和力学性能指标。B、预应力钢绞线进场后要分类堆放、妥善保管，要符合通风、防锈条件，并按照检验合格证书编号取料使用。钢绞线在搬运过程中严禁抛丢、碰撞、拖拉，起吊千斤绳应外包胶皮，防止损伤钢绞线。C、进场钢绞线应该逐盘检查，钢绞线内不应该有折断、横裂和相互交叉的钢丝。表面不得带有降低钢绞线与混凝土粘结力的润滑剂、油污等物质，允许有轻微的浮锈不得有肉眼可见的麻坑。D、钢绞线束由于孔位不同、长度各异，要事先编号列表交于工班下料，编号后应在两端系上铁皮小牌注明，分别存放以免混杂。为使钢绞线成束时不致绞扭凌乱，可以用钢板仿锚板孔位缩小做成梳形板，将各根钢绞线梳顺直。下料时要根据供料尺寸，统筹安排以尽量减少钢绞线损耗。E、下料宜采用切机或砂轮机切割，不得用电焊切断。切断钢绞线之前，先在切割线左右两端各35cm处扎丝一道，防止切断后散头。F、穿束前要将锚垫板表面灰浆清理干净，检查锚垫板下混凝土是否密实，垫板和孔道是否垂直，如有问题及时处理。穿束前先用压力水冲出波纹管内部杂物，并用压缩空气将孔道内部积水吹干。G、成束的钢绞线抬运到梁端后，近梁端头装上穿束套，将钢绞线对号入孔，挂上孔道上的牵引索，在人工的辅助下将钢绞线徐徐穿入。6、安装锚具及张拉设备锚具安装和拆除顺序：工作锚板 夹片限位板 千斤顶 工具锚板 夹片A、锚板安装：先在工作锚板上用石笔编号，再将同一编号的钢绞线逐根穿入锚板内，将锚板推至锚下垫板止口环内，锚板的编号、方向、位置在梁的两端要求一致。B、夹片安装：每付夹片用橡胶圈箍在一起，沿钢绞线端用手将其紧推入锚板孔内。安装时锚板、锥孔、夹片必须清洁，决不允许锚板、夹片上有浮锈、油污、砂砾等杂物夹片全部安装就位后，用螺丝刀调均夹片缝隙，用打丝器将夹片击平，再逐孔打紧。C、钢绞线预紧：为使孔道内各根钢绞线松紧一致，夹片握裹使钢绞线达到张拉时受力均匀，用YDQ单孔千斤顶采用一端张拉方式进行预紧。在张拉端对每根钢绞线实施张拉力5080Kg（con5%8%）,并用小手锤敲击锚板周边，使锚板进入锚下垫板面的正确位置。 D、限位板安装：限位板的主要作用是用来控制夹片的移动位置，使夹片跟进整齐。限位板与工作锚是配套使用的，其孔位要求两者一致，将限位板沿钢绞线端推靠到工作锚板，穿孔时应该先穿中间孔，后穿周边孔，由23人配合操作完成。E、千斤顶安装：先将钢绞线端部用铁丝稍加捆扎，保留编号胶布再将千斤顶通过简易支架吊起套穿在钢绞线上，千斤顶前支承口套在限位板外面，接着将千斤顶冲油，千斤顶活塞伸出35cm。F、工具锚限位器、锚具及夹片安装：工具锚的锚板夹片为专用设备与工作锚配套购买，可重复使用，工具锚安装时先去掉钢绞线上的扎丝，按钢绞线编号穿入工具锚对应锚孔内，将工具锚推入千斤顶缸体外口套座内，要求两锚板孔位方向一致，千斤顶内部钢绞线不允许错位交叉，然后安装夹片。G、工具锚板及夹片使用注意事项：锚板外壁要干净，夹片要没有污垢、铁锈。工具锚板锥孔与夹片要经常用砂纸研磨，以保证夹片进退方便多次使用。工具锚安装要与工作锚、限位板、千斤顶保持在同一轴线上，确保钢绞线受力均匀。所有进场锚具、夹片均要有质量保证单，要对其外观、硬度进行严格检查，分批抽检并做好记录。7、钢绞线张拉：孔道编号示意图A、张拉顺序：先上后下，左N1右N2右N1左N2B、张拉程序图式：0 初始张拉应力（0.10K） 0.20KK（持荷2分钟） 锚固C、张拉作业（1）、0阶段：千斤顶冲油23cm。（2）、初始张拉：张拉力为设计控制吨位的10%，使钢绞线再次调整松紧，受力均匀。要求张拉设备和孔道轴线一致。张拉到吨位后，用钢尺丈量油缸外露量及油顶外沿至锚下垫板的距离作为初读数，并在两端每根钢绞线上做上标记、记下数据，以便判断滑移、断丝情况。同时要丈量工具锚夹片外露量并做好记号，便于分析夹片内缩量。（3）、张拉应力达到20%，测量两端伸长量；当达到K时，要求持荷2分钟并补足吨位，测量延伸量观察钢绞线和夹片受力情况。（4）、预应力张拉的计算钢束采用s15.2钢铰线，钢绞线标准强度Ryb=1860Mpa，张拉控制应力为0.75 fpk =1395Mpa，每股钢绞线的面积S=140mm2，则一束钢绞线的张拉力为：P1=1395*140*4=781200N；P2=1395*140*3=585900N（5）、张拉力与油压表读数的对应关系根据千斤顶标定报告计算千斤顶加力级别所对应的油压表读数之间的线形回归方程分别为：千斤顶，1#、2856#油压表：T=29.783P+11.377千斤顶，2#、11036#油压表：T=29.579P+11.697将各束的10%、20%、100%设计张拉力分别代入、的T值，得对应的油压表读数P值。详见油表读数计算表：表号读数Mpa张拉力01#（千斤顶）02#（千斤顶）2856#11036#3孔4孔3孔4孔10%K1.59 2.24 1.59 2.2520%K3.55 4.853.57 4.89100%K19.29 25.8519.41 26.02（6）、自锚：超张拉完成后，将千斤顶回油，油缸回缩、工具锚后退、工作锚和夹片自动将钢绞线锚住。注意回油要缓慢进行，达到自锚目的。自锚要求逐端进行（即一端自锚后，另一端油表读数要补足到K再进行自锚。）在一端油表读数归零时要迅速关死油阀复测伸长量。（伸长量应该从钢绞线已做好的标记到锚垫板的距离）最后逐渐使倒链受力，掉住千斤顶逐步下滑放稳。（7）、回油：打开千斤顶的回油和输油阀门，使千斤顶主油缸继续回缩，拆除工具锚和工具夹片。（8）、退顶：工具锚拆除后，继续将千斤顶和限位板拆除，用游标卡尺丈量工作夹片外露量。（9）、张拉质量评定标准：张拉采用双控，以张拉吨位控制为主，伸长量进行校核，要求实际伸长量与理论伸长量误差不得超过6%。同一断面断丝之和不超过总丝数的1%，且每束断丝只允许一根。每端钢绞线回缩量要求5mm。A.张拉工艺流程图千斤顶和油表校验钢绞线检查抽验锚具抽检（包括外观硬度）孔道和支承垫板检验张拉技术交底钢绞线下料编号孔道穿束安装工作锚板并预紧安装限位板、千斤顶、工具锚分级张拉孔道压浆B、钢绞线理论伸长量计算：理论伸长值L（mm）的确定由计算公式：PP 1e(KL+) /(KL+)L=PL/EgAg 其中：取K=0.0015，=0.25，Eg=1.95105pa，取一端载面为计算面。N1钢束曲线段：1=0.07rad N2钢束曲线段：2=0.157rad每束钢绞线直线段：L直1= 11.057/2+0.878+0.35=6.757m L直2=1.778+8.975/2+0.35 =6.616m曲线段长度：L曲1=1.396m L曲2=1.571m P1=781200N；P2=585900NAg1=4*140=560mm2Ag2=3*140=420mm2交以上数值代入计算公式、可得每束L、P、L值，例表如下： 项目 数值束号L(m） P(KN)L(mm)伸长值 (mm)曲直曲 直 曲 直 7=（5+6）*21234561 1.3966.757 773.618 777.255 9.89 48.09 115.96 2 1.5716.616 573.879 583.003 11.01 47.09 116.20 7、实际伸长值的量测和范围实际伸长值Li=Li1+Li2Li1指10K100K张拉应力值段的伸长值。Li2指0K10K张拉应力值段的伸长值(用10%K20Ks张拉应力值段伸长值作为0K10K张拉应力值段伸长值)。按设计要求，施工中量得的实际伸长值不应超出理论伸长值6，则实际伸长值的范围为：109L1123、109L2123八、孔道压浆1、压浆准备：A、切除锚板外的钢绞线（锚板外留35cm），先用石棉将每根钢绞线缠挠好，保持湿润状态进行，切割后用环氧树脂砂浆封住锚具空隙，要求填充密实（压浆孔除外），以达到承受压浆压力要求。B、每个喇叭口都要求安装阀门，以保证压浆时能够保持恒压。孔道内要用压力水冲洗，用压缩空气吹干。2、压浆浆液要求A、水泥标号同梁体一致，水泥出厂日期不能超过三个月。水泥为525#普通硅酸盐水泥（水泥浆通过试验可掺入适量的膨胀剂）。 B、，水泥浆28天抗压强度应不小于50MPa。C、水灰比一般按0.40.45，当掺用减水剂时，水灰比可减少到0.35，拌和3个小时泌水率2%，水泥浆稠度14s18s，水泥浆中的外加剂要对钢绞线无腐蚀作用。D、水泥浆从拌制到入孔的间隔时间不得超过40分钟，每批孔道压浆均应该制作标准试件3组（7.07m7.07m7.07m立方体试件），标准养护28天检查其抗压强度，作为评定水泥浆质量的依据。水泥浆抗压强度达到40MPa时方可吊装箱梁。3、孔道压浆A、压浆应在张拉后24小时内完成，张拉完的孔道要尽快安排压浆，同一截面原则上按先下后上的顺序进行。B、压浆采用一次压浆方法，由甲端向乙端压，等乙端冒出浓浆后，关闭乙端阀门，保持压力0.60.7Mpa并恒压2分钟，关闭甲端阀门，等水泥浆初凝后方可拆除阀门。C、拌浆投料顺序：先投水，后投水泥，充分拌合后加掺和料，拌和时间至少2分钟。水泥要过筛，每次投料要满足一小时用料。D、压浆作业中要求每3小时，用清水彻底清洗拌浆机和压浆泵一次。每天使用结束后应该清洗干净。压力表应经常标定，压浆中发现浆流不动时，要及时拆除压浆阀门，清洗再用。E、气温超过350C应该尽量安排到夜间压，气温低于50C应停止压浆，防止孔道冻裂。F、张拉完的压浆孔道间隔时间一般不能超过7天，因故不能及时压浆的孔道，锚固端应该用棚布覆盖，防止养护水和雨水进入，锈蚀锚具和钢绞线。G、压浆后应从检查孔抽查压浆的密实情况，如有不实应及时处理和纠正，认真填写施工记录。九、保证措施1、质量保证措施A、组织全体人员认真学习有关质量标准验收规范并制定要求的内控标准。B、建立健全质量管理制度坚持三检制： 即工班自检 项目自检 质量监察工程师 工程监理，明确各级部门责任，切实推行全面质量管理（TQC），加强质量管理的力度，落实质量签证付款制度。C、切实服从质监部门的监督与指导，积极配合监理工程师的工作。D、做好逐级的技术交底工作，未经技术交底的工序不施工。E、做好各种工程材料及成品的计量试验验收工作，各种工程材料须具备质保单并经试验合格，报监理工程师审查批准后方可使用。F、及时填报工序验收及试验验收记录，及时请监理工程师签证，做好工程日志及各种施工记录归类存放，做到工程竣工后资料齐全。G、健全完善岗位责任制：项目经理部经理、总工程师是整个工程质量管理的领导人及责任人。各工点作业层行政领导和主管技术干部是各承包项目的责任人。生产工人是本职工作的责任人。2、 安全保证措施A、 安全目标：确保箱梁预制工作无安全事故发生。B、 安全措施a、遵守工程建设安全生产有关管理规定，严格按安全标准组织施工，采取必要的安全防护措施，消除事故隐患。b、施工前对参加施工的全员进行技术、安全交底。c、为了保护工程、保障施工人员和其他人员的人身安全，应在必要的时间和地点设置照明、防护、警告排。d、建立消防安全责任制，责任到人，分区包干，做到凡有危险的地方就有安全防护员。e、千斤顶使用前必须放在结实可靠的基础上，防止重物滑动。f、预应力张拉时，操作人员配戴防护眼