30M先张法预应力空心板梁工法

30M 先张法预应力空心板梁工法先张法预应力空心板梁工法 工法编号 GZSJGF07 90 09 一 前一 前 言言 先张法预应力空心板梁是公路桥梁采用的主要梁式结构之一 8 20m 跨径已形成标准系列 而 30m 跨径的采用则属首次 本工法是隧道工程局在 107 国道新乡牧野公路特大桥现场预制梁施工中形成的 30m 空心板梁具有建筑高度低 跨径较大 外形 配筋及施工模板均较简单 梁体自重较轻 便于现场预制架设等特点 必将在公路桥梁建设中得到广泛的应用 空心板梁断面尺寸见图 1 图图 1 30m 空心板梁断面空心板梁断面 单位 单位 cm 二 工法特点和关键技术二 工法特点和关键技术 1 采用混凝土一次浇灌成型的施工方法 梁体整体性好 无工作缝 工序衔接紧凑 施工周 期大大缩短 施工工艺能解决 30m 空心板梁 梁高 120cm 腹板厚度仅 9 cm 混凝土灌筑下料和 振捣问题 2 张拉首次采用了拉杆移动式张拉体系 满足了 30m 空心板梁大吨位预应力的要求 安全性 能好 精度高 与采用钢铰线直接锚在承力架上的张拉方法比较 具有能节约大量钢铰线和减少张 拉设备 千斤顶 的优点 3 首次采用了由三个直径 36cm 园形气囊和外胶套组成的充气橡胶芯模 内胶模 成型 并 设计了防浮装置和定位钢筋网片 能有效地控制内胶模位移 梁体成形好 三 应用范围三 应用范围 本工法适应于大批量生产 30m 及以下跨径的先张法预应力空心板梁 对工厂集中生产和现场 就地预制均能适应 其张拉体系适应于各种单锚 单束 先张构件 四 施工程序 见图四 施工程序 见图 2 五 施工工艺五 施工工艺 一 钢筋工程 一 钢筋工程 梁体钢筋制作和绑扎在工艺上均无特殊之处 按 规范 要求施工 图图 2 施工程序及工艺施工程序及工艺 清理台座 涂隔离剂或铺隔层 底模 安放钢骨架及预应力钢绞线 钢筋骨架及 钢铰线制作 钢筋检查 调整初应力 再次调整初应力 堆 放 校核千斤顶整体超张拉 立侧端模 养 护内胶模放气及抽拔 整体控制张拉 板模检查 混凝土生产混凝土入模捣固制作混凝土试件 拆 模 放松及切断预应力钢绞线 压混凝土试件 吊装出槽 成品检查 二 混凝土工程 二 混凝土工程 1 采用 400 级混凝土 要求和易性好 坍落度 14em 水泥用量 450kg m3 2 施工方法 一次浇灌成型 人工下料 插入振捣器振捣 3 混凝土捣固要求 混凝土在三个腹板中下料 为防止内胶模倾斜位移和混凝土成型出现缺 陷必须做到三个腹板同步同时分层 每层厚度 30 40cm 进行捣固 如图 3 所示 三个下料口要 均匀等量下料 三 模板工程 三 模板工程 1 外侧模 由组合钢模和木立柱组成 施工时注意木楔块要楔紧 模板要立垂直 见图 3 2 底模 梁槽混凝土底板即为梁体底模 见图 3 在施工时要注意混凝土底模表面平整光滑 必要时用机械打磨 并涂蜡以防与梁体混凝土粘连 3 内胶模 一般空心板梁均采用充气橡胶芯模成型 30m 空心板梁由于断面空洞较高 芯模 由三个小的园型气囊 36cm 迭放 外边再用外胶模套裹住成形 见图 3 如果控制不好 芯 模不但在浇注混凝土过程中位置会移动和歪斜 还有一个芯模中三个气囊相对位置变动的问题 造 成断面孔洞的形状不规矩 腹板厚度不易保证 为解决上述问题 除混凝土入模捣固必须按照 混 凝土工程 中的要求外 沿梁长每隔 0 8m 需加设一道定位钢筋网片 见图 4 网片与梁体结构钢 筋绑扎联系 从而起到控制内胶模位移的作用 图图 3 图图 4 注 单位 cm 钢筋均为 10 为解决内胶模在混凝土灌筑过程中的上浮问题 需沿梁长每 5m 加设一道防浮装置 与梁槽联 系 从而控制上浮 如图 5 所示 当混凝土灌筑高度达梁高普时 取掉防浮装置及垫木 以便梁 顶混凝土灌筑 图图 5 内胶模的充气压力控制在 0 38 0 42kg cm2 为防止内胶模在混凝土灌筑过程中漏气 需经 常检查气压 并补气 内胶模的放气抽拔时间 在梁体混凝土终凝时即可放气 放气时要使梁体二个空洞内的气囊从 上到下对称缓慢放气 放气完后 即可抽拔出内胶模 并清洗修整好 在下片梁继续使用 四 张拉工艺 四 张拉工艺 为适用 30M 空心板梁大吨位张拉 采用拉杆移动式张拉体系 见图 6 一 工作原理 一 工作原理 1 在被动端用 YCD 20 小千斤顶逐根进行预应力调整 调整值为 10 k S k 控制应 力 S 一钢绞线之净截面积 2 开动主动端两个千斤顶 YQD 400 400 使之整体张拉 图图 6 a 30m 预应力空心板梁移动拉杆式张拉体系平面示意图预应力空心板梁移动拉杆式张拉体系平面示意图 图图 6 b A A 纵断面示意图纵断面示意图 注 1 上图只示意单层钢绞线连结方式 双层钢绞线连结器 平面位置要错开 2 为显示张拉连结系统 千斤顶木对准承力架 3 如果行程不够 则可拧紧主动端承力架锚板之锚固螺毋使之受力 这样 千斤顶回油 张 拉承力架后退或在千斤顶前加垫钢板 再开动千斤顶张拉 如此张拉到设计要求 4 张拉完成后 可松开联接器重 张拉小车可到另外梁槽进行张拉或放松工作 5 当梁体混凝土强度达到设计之 70 时 张拉小车就拉 千斤顶达到原锚固油压 可拧松主 动端锚固螺栓 然后靠大千斤顶缓慢放松 二 张拉程序 二 张拉程序 1 初应力调整 10 k 在被动端用 YCD 20T 千斤顶逐根进行调整 N初 15000 75 1 43 l0 二 1609kg 单根 并由两边对称调整 2 整体超张拉 0 一一 0 8N jy持荷 5 分钟 此时 0 8N jy 4118 4kN 3 再调整初应力 方法与 1 同 4 整体控制张拉 0 10 Nk 量伸长值 Nk 总控制张拉力 3861kN 持荷五分钟 量伸长值 90 Nk 为 3475kN 钢绞线端部包缠塑料布 安装端模 侧模 Nk 持荷五分钟 螺栓锚 固 灌注混凝土 注 N jy jy A 24 根 总极限拉力 Nk 75 N jy 总控制张拉力 jy 1500MPa 钢绞线抗拉极限应力 A 1 43 2 单根 7 5 钢绞线断面积 三 注意事项 三 注意事项 1 所有张拉受力构件 象拉杆 锚固螺母 锚具等要定期检查 2 千金顶 油泵 油表每隔一个月须配套校验 且千斤顶之校正系数不大于 1 05 确保其工 作性能 3 在张拉过程中 梁槽两端和槽内禁止站人 且保持两个千斤顶同步 4 在张拉前要检查各联接器是否联接好 5 应力放松时必须用千斤顶缓慢放松 只有完全放松后才能切割钢绞线 六 主要机械设备材料 见表六 主要机械设备材料 见表 1 主主 要要 机机 械械 设设 备备 材材 料料 表表 表表 1 机具 材料名称机具 材料名称质质 量量 标标 准准使使 用用 注注 意意生产厂家生产厂家 混凝土拌台站自动计量 定时核准计量系统确保计 量准确 混凝 土施 工插入式振捣器 28 高强合金拉杆 9000kg 2 缧纹采用单头 T2级 经常检查缧纹是否有滑丝 现象 如有必须更换 XMl5 1 锚具 每次使用均需用放大镜检 查锚环 夹片是否有裂纹 滑丝现象 开封 锚具厂 YQD 400 400 千斤顶 校正系数 K 1 05 每 1 个月校正一次 千斤 顶选型需根据张拉吨位和 张拉行程确定 柳州 机械厂 2B 4 500 型电动 油泵 15 级油泵 与千斤顶配套校核 大连 拉伸机厂 张拉 体系 钢绞线 7 5 jy 15000kg cm 2 YB 286 64 注意放线方法 不要散盘 钢绞线不得出现死弯 天津 或日本 吊装龙门吊 吊钩和刹车片要经常检查 且注意施工干拢 自制组装 模板 内胶模 3 36cm 31500mm 承压 2kg cm2 施工时 严格保护 及时 修补清洗 施工气压为 0 38 0 42kg cm2 天津 橡胶厂 七 劳动组织七 劳动组织 劳动力配备多少和梁槽布置形式由制梁片数和工期决定 如制梁片数多 可以形成工厂化作业 流水作业 现场一天 24 小时在工作 一 工厂化作业的梁槽布置形式 一 工厂化作业的梁槽布置形式 1 梁槽个数 3 个 4 个 气温高的地区布置 3 个 气温低的地区为 4 个 2 梁槽长度 一般控制在 100 米以内 具体长度应根据实际情况 梁长 而定 尽可能布置 紧凑 节省钢绞线 30m 空心板梁 3 片 槽长 98m 二 工厂化作业的劳动组织 二 工厂化作业的劳动组织 按三个梁槽 每槽 3 片梁的情况计 参见表 2 八 质量标准和安全措施八 质量标准和安全措施 质量标准应遵循现行 公路桥涵验收标准 安全措施除 施工工艺 中的要求外 还需遵循现行有关的安全技术操作规程 劳劳 动动 组组 织织 及及 人人 员员 配配 备备 表表 表表 2 序号序号班班 别别人人 数数工工 作作 内内 容容 1钢筋班18钢筋制作 扎绑 2混凝土班18混凝土拌合站 模入捣固 3张拉班4 4综合班24钢绞线安制 梁槽清理 内胶模安放管理 吊梁 5木工班8立侧模 端模 模板整修 6机械班7机械维修 运输混凝土司机 7管理人员7正付厂长 2 人 管理员 3 人 工程师 2 人 合 计86其中 生产人员 79 人 三 制梁速度 三 制梁速度 最高速度 84 片 月 九 经济效益九 经济效益 30m 空心板梁与同跨度的 T 型梁比较 梁体工程数量略大于 T 型梁 但由于前者梁高较低 能减少由梁高引起的桥头引线土石方工程量 空心板梁便于在现场预制 可节省运输费用 一般认 为 跨径为 21 40m 的公路桥梁采用空心板最为经济 采用拉杆移动式张拉体系 还可以节约大量钢绞线 对大批量生产梁片的工点 采用工厂化作 业 其优点更加突出 十 应用实例十 应用实例 30m 空心板梁首次在国道