1、济南至乐陵高速公路 LQSG-01 标 30m 后张法预应力小箱梁施工方案130m 后 张法预应 力小箱梁首件施工方案预应力混凝土组合箱梁施工采用预制场集中预制,简支安装,现浇连续湿接头的先简支后连续的结构形式施工,施工顺序为:制作底模箱梁钢筋配料制作、绑扎模板安装加固浇筑箱梁混凝土并养生张拉预应力钢束压浆、封锚封端、移梁。后张拉法预应力箱梁施工工艺流程图1、模板制作a、底模在预制台座顶铺设 5mm 厚钢板作为箱梁预制底模(详见基础与梁底盘布设图) 。台座两侧各设一道 50mm 护边角钢,在底模的两端预制梁吊点处预留 20cm 宽槽口,安放 2cm 厚活动钢板便于箱梁吊装。为消除施加预应力后梁
2、体产生的上拱度影响,在底模上预留反拱,反拱按二次抛物线设置。由于箱梁位置的不同,设计中预拱度取值亦有所不同,我部根据各种预拱度取值的不同和比例情况,在底模上分别设置不同的预拱度,并严格编号,分别使用。绑扎底板、腹板钢筋制作底模清理底模和刷隔离剂安装侧模钢绞线安装浇筑混凝土拆除模板预应力张拉封端、移梁压试块钢筋及预埋件制作张拉机具检验制作试块波纹管内穿钢绞线钢绞线下料内模安装绑扎顶板钢筋养护混凝土模板制作选用配合比搅拌混凝土压浆 、封 锚济南至乐陵高速公路 LQSG-01 标 30m 后张法预应力小箱梁施工方案2b、侧模采用定型钢模板,由专业生产厂家加工制作。侧模设计时,按箱梁节间长度设计,分为
3、标准节(尺寸为 5000mm) ,异型节(包括边梁两端异型节及中梁两端异型节) 。保证面板的平整度,检验1mm/2m;面板与背筋焊缝采用 20030mm 断焊,背筋与背筋采用全焊。并考虑到拼拆方便,设计时,在底部设置滚动轮,调节丝杠,偏心吊钩,对安放附着振动器的部位予以加强。c、内模 采用专业生产厂家制作的定型钢模板。由于箱梁横隔板处过人洞尺寸较小,为便于拆模,内模采用定型组合钢模组拼,转角和异型部分特制,用U型钢卡联接,每隔70cm设一道支撑骨架,支撑骨架与钢模间用搭扣螺栓联接。内模在外面分段组拼成一整体,用龙门吊安装就位,内模底支撑在与梁体同配合比的水泥柱上,侧板用钢筋定位,上侧设压杠以控
4、制其上浮。为方便底板混凝土施工,内模顶板、底板均预留开口,待底板混凝土浇筑完成后再行封堵。d、端模端模亦采用 5mm 钢板加工制成。端模的锚垫板(位置要保证准确无误) ,用螺丝固定在端模上,两端用螺丝调节其变化段的长度。f、接缝处理底板部的接缝采用对接形式,用 3mm 的双面胶粘结于底模的侧面上。侧模、横隔板接缝用螺栓连接,中间夹止水胶垫(5mm 厚) 。2、钢筋制作与预应力孔道制作(1)钢筋施工、进场钢筋应提供质量保证书或检验合格证,并按照规范要求进行原材料力学性能试验,对直径大于 12mm 的钢筋要进行可焊性性能试验。各项试验合格后方可用于工程。、进场钢筋应按照招标文件要求进行分类分规格存
5、放,存放区要高于地面 50cm,同时要覆盖进行防雨防锈蚀,存放时间不宜超过 6 个月。、钢筋表面应清洁,平顺无局部弯折。钢筋加工配料时,要准确计算钢筋长度,减少断头废料和焊接量。钢筋的弯制和末端弯钩应符合设计要求,设计无规定时,按规范办理。、通长受力主筋的连接采用双面搭接电弧焊。采用搭接电弧焊时,两钢筋搭接端部济南至乐陵高速公路 LQSG-01 标 30m 后张法预应力小箱梁施工方案3应预先折向一侧,接头处两搭接钢筋轴线应保持一致,双面焊搭接焊缝长度不应少于5d(d 为钢筋直径) 。构造钢筋连接可采用绑扎,绑扎长度不小于 35d,且不小于 500mm。从事电焊的操作人员要有上岗合格证。电焊时要
6、根据钢筋的材质选用相应的焊条,不得随意滥用。、受力主筋焊接或构造钢筋的绑扎接头应设置在内力较小处,绑扎接头间距不小于1.3 倍搭接长度,接头 50%错开。、钢筋骨架在底模上绑扎就位,按施工图纸要求将钢筋排列标记做好,以保证成型钢筋绑扎规则、美观。钢筋绑扎过程中对规格、数量、间距、尺寸、标高、绑扎方式、保护层厚度进行严格检查,确保符合规范要求。、按设计要求设置预埋件时,若个别预埋件与钢筋有干扰,经监理工程师和设计代表同意后可适当调整钢筋间距,但不得随意截断钢筋。、验收后绑扎好垫块,底模及外侧模处可采用塑料垫块,确保保护层厚度和梁体美观。、安装内模后绑扎顶板钢筋和预埋钢筋(护栏、伸缩缝处) 。、钢
7、筋安装实测项目及允许偏差:钢筋安装实测项目及允许偏差项次 检查项目 允许偏差 检查方法及频率1 两排以上排距 52受力钢筋间距(mm) 同排 10尺量:检查不少于 2 个断面3箍筋、横向水平钢筋、螺旋筋间距(mm) 10尺量:检查 510 个间距4 长 105钢筋骨架尺寸(mm) 宽、高或直径 5尺量:按骨架总数 30%抽查6 弯起钢筋位置(mm) 20 尺量:每骨架抽查 30%7 保护层厚度(mm) 5 尺量:沿模板周边检查 8 处(2)预应力孔道制作、根据要求,箱梁预应力管道压浆采用真空压浆工艺,钢束成孔采用镀锌双波金属波纹管,且钢带厚度不得小于 0.3mm,接头处锯齐后穿入联接套管内,再
8、在接缝处用胶布缠绕粘贴,管道孔径的规格尺寸及截面面积符合设计及规范要求。济南至乐陵高速公路 LQSG-01 标 30m 后张法预应力小箱梁施工方案4、波纹管定位安装绑扎钢筋的同时,要注意波纹管定位钢筋的安装。波纹管的固定采用 8级钢筋,制作成“#”型与腹板钢筋焊接定位,在直线段每隔 0.75m 间距设一个定位架,曲线段起止点、中心点各设一个,其余部分间距 0.5m 设一定位架。、要严格按照设计提供的波纹管的坐标位置进行控制,调整好的波纹管要固定牢固,防止松动。管道位置的容许偏差平面不得大于5mm、竖向不得大于 5mm 。波纹管的安装是监理和质检人员重点抽检的工序,因此要引起施工人员的高度重视。
9、、安装锚垫板时,压浆孔或出气孔的位置应当朝上,并将孔口堵塞严密防止水泥浆渗入。管道的所有接头具有可靠的密封性能,满足真空度要求。锚垫块附近混凝土要加强振捣,确保密实。、波纹管的安装验收合格后即可穿入钢绞线束。在内箱模就位之前,钢筋的保护层垫块要绑扎完毕,为保证梁体混凝土外观,保护层垫块采用塑料垫块。3、钢束制作、孔道穿束(1)钢束制作、预应力采用低松弛预应力钢绞线,公称直径为 15.2mm,每股截面积 A=140mm2,标准抗拉强度 fpk=1860MPa,弹性模量为 2.01105Mpa。张拉控制应力 k=0.75fpk=1395Mpa。钢绞线进场时必须提供生产厂家的合格证书,并按照规范对每
10、批钢绞线的强度、弹性模量、截面积、延伸率、硬度进行抽检,对不合格的产品严禁使用,同时就实测的弹性模量和截面积对计算引伸量进行修正。引伸量修正公式= AE式中:E、A为实测弹性模量及截面积,E、A 为计算弹性模量及截面积,E=1.95105Mpa,A=140mm 2,为计算引伸量。、钢绞线到工地并经检验合格后,在钢绞线系上标签存放在棚内,堆放台应离地面30cm,以防受潮生锈,要有存放周期及出厂时的防锈包装,使用时不允许有麻坑。、钢绞线开盘:将钢绞线盘竖放入一型钢制成的开盘架内,钢绞线头自盘中心部取出,钢绞线下料只准用砂轮锯切割,严禁采用氧炔焰或电弧焊切割。、钢绞线下料与编束济南至乐陵高速公路 L
11、QSG-01 标 30m 后张法预应力小箱梁施工方案5钢束下料长度应通过计算确定:两端张拉下料长度=钢束通过的孔长度+2*(工作锚高度+限位板高度+千斤顶长度+工具锚高度+便于操作的预留长度) 。注:便于操作的预留长度一般采用 1015cm。钢绞线下料完成后,应严格进行钢束编号,并用医用胶布将钢束头缠裹,并严格编号,以防混乱,同时预防钢绞线松散。钢绞线编束时首先将端部理直、平顺,将其一端整理平顺后,穿入锚环孔内,自一端开始向另一端疏理使其平顺松紧一致。编好的钢束要挂牌存放以免出错,钢束不要互相挤压在一起,以防钢绞线损伤或压扁。钢绞线存放时应离开地面 2030cm。、孔道穿束正弯矩预应力钢束在箱
12、梁混凝土浇注前穿入,用人工自一端穿入,穿入时钢束端头采用锥形钢管包裹,以防止钢铰线头刺破管道,同时减小穿入阻力,穿钢绞线过程中,如果遇到穿入困难时,不得猛烈撞击以免刺破管道。负弯矩预应力钢束在现浇湿接头混凝土浇注后穿入,用人工穿入,保持预应力筋的顺值,不得扭转,逐根穿入不得发生相互缠绕,其管道用钢筋定位架严格定位,定位间距为 50cm,防止在混凝土浇筑过程中发生上浮。(2)注意事项施工过程中对钢束要有专人保护、检查、维修。保护两端的外露钢束不锈蚀、不油污、不破损,要用套管来保护。保证钢束锚固端位置准确、牢固、严加检查,发现问题及时处理。钢束施工过程中及封锚前的期间内一律禁止电弧焊切割钢绞线,以
13、免影响工程质量。应注意准确安放支座预埋钢板、防撞护栏锚固钢筋及其它预埋件。4、模板、混凝土施工4.1 模板施工钢筋与波纹管施工完成且经检验合格后,进行侧模施工,侧模支立并加固完成后,进行面层钢筋绑扎与负弯矩施工,待全部钢筋施工完成后,进行模板校核与加固。加固方法:模板下口采用对拉螺栓穿过底模预留孔与模板预留槽钢进行加固,上口设置对拉杆,进行加固。地面预埋地锚,采用导链连接模板与地锚,以防止模板位移。并通过导链进行模板细部调整。4.2 混凝土原材料选择水泥:采用山东山水水泥集团有限公司商河分公司,P.O42.5 普通硅酸盐水泥。济南至乐陵高速公路 LQSG-01 标 30m 后张法预应力小箱梁施
14、工方案6中砂:采用河北新乐砂场用砂,II 区中砂。进场砂的含泥量符合规范要求。碎石:采用山东章丘市闫家峪乡双泉石料厂碎石,520mm 碎石。目前我标段已进场一套碎石水洗设备,可确保碎石含泥量符合规范要求。水:采用经化验合格的拌合站饮用水。外加剂:山西黄腾化工有限公司,UNF-3 型缓凝高效减水剂。4.3 混凝土拌制工艺混凝土的配合比设计、拌和、运输、浇注、养护,均应按规范和监理工程师的指示进行施工,同时浇筑高强度、高质量的混凝土按下列工艺组织施工。混凝土的拌和由工地的拌和站负责,由拌合楼集中拌合,并准确控制水灰比及用水量。混凝土配料采用微机自动计量供料,外加剂先配制成溶液由自动计量系统供料。拌
15、和时间1.5min。经常测试混凝土坍落度,不符合质量要求的混凝土绝对不准入模。4.4 混凝土入模与振捣4.4.1 在钢筋和模板检查合格后,开始混凝土浇注,混凝土拌合好后,用混凝土运输罐车运到待浇梁处,混凝土入模采用场内龙门吊灰斗浇注的方法。混凝土入模前要保证混凝土不发生离析现象,坍落度控制在 180220mm 范围内。30m 预制箱梁混凝土浇注由梁的一端向另一端斜向分层浇筑振捣,浇筑顺序按照先浇注底板再浇注腹板,浇注腹板时纵向分段、水平分层浇向另一端。即首先浇注一段底板混凝土,待底板混凝土充分振实并找平后封堵内模底板开口,然后分层浇注腹板混凝土,最后浇注顶板混凝土。每层浇注厚度不超过 30cm
16、,两侧腹板内下料要均衡,避免内模偏心受压引起位移而导致腹板混凝土厚度不均,下层混凝土未振捣密实,严禁再浇注混凝土。同时按设计及规范要求做好同条件养护砼试块,至少 3 组,做好试块同条件养护及试块现场保护工作。4.4.2 混凝土的振捣混凝土振捣以机械振捣为主、人工振捣为辅相互结合的方法,腹板以附着式振动器为主。插入式振动器不得振动钢束锚垫板,不得碰撞模板钢筋、振捣时不得损伤预应力管道等。选用经验丰富的振捣工进行振捣,振捣过程严格按照规范操作快插慢拔,每一振点延续时间 2030 秒,以砼停止下沉、不出现气泡、表面呈现浮浆为度。严禁出现过振及漏振及水线现象发生。钢束靠近模板的地方和锚垫板处钢筋密集,
17、下料振捣都有困难,要采取随下料随振捣的方法,除使用 30mm 插入式振动器正确振捣外,对下料空隙较小的地方采用 20mm 插入式振动器振捣。济南至乐陵高速公路 LQSG-01 标 30m 后张法预应力小箱梁施工方案7混凝土灌注过程中应安排专人分片负责对混凝土振捣质量进行检查,以防漏灌及漏振和漏浆现象的发生,发现问题及时解决,并制定奖优罚劣的办法,以加强施工人员的责任心。混凝土灌注完毕应及时用木抹对表面收浆抹平,现场在侧模上每 2m 设置一道标高控制点,保证梁面横向坡度符合要求,表面平整。4.5 养护混凝土灌注完毕收浆前,要抹压一遍,收浆后再抹压 1-2 遍,以防止收缩裂纹的产生。并在第二次收浆
18、时对梁顶混凝土进行拉毛处理。混凝土终凝后及时用土工布覆盖喷淋养护,保持混凝土表面湿润,箱内模板拆除后应及时对箱内混凝土表面进行养护。外模拆除后,应及时洒水养生。养护时间视空气湿度和环境气温而定,一般不少于 7 天。当环境气温低于 5 度时,用土工布及塑料薄膜覆盖保温。安排专人负责砼养护工作,防止因大风大雨影响砼质量及外观。4.6 注意事项:浇筑混凝土前需将模板内的污物洗、吹干净,但表面不得有积水。边梁浇注混凝土时,翼板的顶面尽量避免水泥浆溅在模板上,影响混凝土的质量和美观。不合格的混凝土绝对不能入模。砼浇筑时,派专人负责检查模板的加固情况,并检查是否有漏浆现象,并及时采取措施。注意预留通气孔、
19、泄水洞(外边缘) 、吊梁孔、伸缩缝预留槽等。 5、预应力施工5.1、预应力设备及锚具千斤顶:采用广西柳州产 250 吨油压千斤顶或类似穿心式油压千斤顶。限位板:与锚具配套的限位板,限位 60mm。张拉油泵:采用 ZF60 型高压油泵。油 表:应具有不小于 150mm 直径的刻度盘,精度不低于 1.0 级,表面最大读数为60Mpa 以上的压力表,读数精确度在设计规范允许以内,一般千斤顶配两块表。高压油管:油管用高压橡胶管,其工作压力不小于 40Mpa,同油泵千斤顶相匹配。配备 YCW27 型千斤顶,处理单根钢绞线滑丝用。锚具:采用河南新桥工程机械有限公司 OVM154、OVM155、BM154、
20、BM155 型济南至乐陵高速公路 LQSG-01 标 30m 后张法预应力小箱梁施工方案8系列锚具。5.2、预应力施工前的准备工作:5.2.1、千斤顶与液压油表的标定:千斤顶和油表在使用前,应在监理工程师的监督下,在国家认定的试验机构对其精度进行标定。千斤顶一般使用 6 个月或 300 次,以及在使用过程中出现不正常现象时,应重新校核。5.2.2、检查梁体质量有无蜂窝、麻面、孔洞、露筋、露钢束,锚垫板处有无空洞等情况。必要时要进行处理后方可张拉。混凝土强度是否达到设计张拉强度,设计张拉强度为设计混凝土强度的 85%,即42.5MPa,同时混凝土龄期不少于 7d。清除锚垫板表面和钢绞线上面的污物
21、和油脂,擦洗锚具上面的油污,清除夹片上的毛刺。凿除锚垫板孔内的波纹管,以防在张拉过程中损伤钢绞线。5.2.3、预应力张拉之前,先对不同类型的孔道进行一次一个孔道的摩阻测试,通过测试确定的 u 值和 k 值宜用于对设计张拉控制应力的修正。5.2.3、计算实际伸长量与设计伸长量以便控制张拉延伸量控制在规范范围内。按每束设计张拉力计算分级张拉中各级的压力表读数,并标在压力表上,以免出错。按照张拉次序将钢束进行编号,以免出错。钢束张拉顺序采用砼强度及弹性模量的双控原则,其中弹性模量可通过采用龄期进行控制。梁体砼强度达到设计强度的 85%后,且混凝土的龄期不小于 7d 时,即可张拉。张拉采取两端张拉工艺
22、,张拉力和钢绞线伸长量双向指标控制。张拉顺序为(张拉孔道编号如下图):右左左右右左左右,对称张拉。 在施加预应力过程中要按照施力对称、平衡的要求进行施工。即钢束张拉以梁的横向中心线为中轴,自中心向两侧进行对称、平衡施力张拉。济南至乐陵高速公路 LQSG-01 标 30m 后张法预应力小箱梁施工方案9张拉前调试千斤顶与油泵的工作性能,确保千斤顶与油泵性能良好。5.3、张拉工艺流程张拉前,将每束的多根钢绞线理顺、平行,严禁相互交叉、挤压。制作张拉施工架子,以便上下、左右活动千斤顶。装工作锚环和夹片:将钢绞线穿入锚环上相对应的小孔,调整钢绞线平行顺直后,将工作锚环贴紧锚垫板。在每小孔中的钢绞线外周插
23、入两块夹片,夹片缝隙大小要调整均匀,用直径 20mm 的橡胶圈套在夹片尾上的凹槽内。装限位板:使限位板上的小孔对准相应的钢绞线和锚环小孔后,使限位板紧贴锚环、无缝。装千斤顶:钢束穿过千斤顶的穿心孔道,千斤顶紧贴限位板,务必使千斤顶、限位板、锚环、锚垫板都在同一中心线上(即四对中) 。注意:钢绞线在千斤顶内要理顺平行千万不能交错。装工具锚环和夹片:按上述步骤操作,工具锚夹片的光面先抹少许石腊或用透明胶带缠裹 3-5 圈后再装入,便于张拉完后夹片退出。开动油泵少许打油,千斤顶张拉缸保持适量油压后稍松千斤顶吊索,调整千斤顶使千斤顶、锚具、锚垫板在同一中心线上,否则应进行调整,以防造成较大的预应力损失
24、或张拉过程中出现断丝。分级进行张拉:020%k(测延伸量)40%k(测延伸量)100%k(测延伸量并核对)(持荷 5 分钟,以消除夹片锚固回缩时的预应力损失)锚固(观测回缩) 。预应力采用实际伸长值和张拉力双控,当预应力钢束张拉达到设计张拉力时,实际伸长量与理论伸长量的误差控制在 6%以内,实际伸长量应扣除钢束的非弹性变形影响。每一截面的断丝率不得大于该截面钢丝总量的 1%,且不允许整根钢绞线拉断。各钢束设计理论伸长量(两端之和)详见下表:30m 小箱梁钢束设计理论伸长量(mm)钢束编号 N1 N2 N3 N4中跨 208 208 208 207边跨 209 208 208 208张拉缸继续进
25、油,两端同时分级进行张拉,两端随时进行联系(对讲机)张拉力和延伸量情况并做记录,张拉缸初进油(20%K)记录行程并作计算伸长值的起点。达到设济南至乐陵高速公路 LQSG-01 标 30m 后张法预应力小箱梁施工方案10计张拉力后持荷 5 分钟,核对延伸量符合规范要求后作好记录,否则应停止张拉分析原因,采取措施后再进行张拉。 在分级张拉过程中,要使油泵上升速度稳定同步,钢束受力均匀,摩阻损失较小,分级调整两端张拉的延伸量,逐步达到接近或相同,调整延伸量时,延伸量大的一端稍稍慢拉,延伸量小的一端稍稍快点拉,以此逐步进行调整。张拉缸回油即进行锚固,锚固时伸长值大的一端先锚固,另一端补足张拉力后再进行
26、锚固。油压表全部回零,卸工具锚。千斤顶全部回程,卸除千斤顶,检查钢绞线回缩值,并划线标志,以检查是否会出现滑丝现象。当张拉中发生滑丝、夹片破碎时,可用 YCW27 千斤顶进行单根钢绞线张拉,取下旧夹片后,换用新夹片重新张拉锚固,操作时应两端同时进行。张拉完成后先稳定 2 小时,待仔细检查无异常情况后用砂轮机割除多余钢绞线,用无收缩水泥砂浆封闭锚头,以准备压浆施工。张拉完成后应及时记录当时箱梁的起拱情况,并注意观察张拉完成后1、3、7、14、28 及 60 天的上拱值,分析原因后根据实际情况调整底模预拱度。5.4、张拉安全张拉施工现场的周围应有明显警告标志,严禁非工作人员进入,箱梁两端设有安全防
27、护措施,张拉千斤顶对面严禁站人,以防意外。张拉操作人员,由熟悉本专业的人员参加,或经培训合格后方准上岗,并有技术熟练的人员负责指挥,锚固后,严禁摸、踏、踩、撞击钢绞线或夹片以免滑丝。工具锚:工具锚的夹片要分别存放使用。拆卸油管时,先放松管内油压,以免油压大,喷出伤人。当千斤顶需支垫时要用三角形铁片支垫牢固,以防支垫不稳倾斜伤人。5.5、孔道压浆5.5.1、预应力孔道压浆主要作用是保护预应力钢铰线,防止锈蚀,形成有粘结,减轻锚具负担,保证预应力筋与混凝土共同作用。在施工中应高度重视,确保压浆饱满、密实。本工程采用真空压浆施工工艺,压浆应连续操作。真空压浆工艺采用真空泵抽吸孔道中的空气,是管道达到负压 0.1Mpa 左右的真空度,然后在管道的另一端用压浆机以不小