黑龙江省某高速公路项目后张法预应力钢筋砼空心板预制和安装工程施工方案

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资料等级:黑龙江省某高速公路项目后张法预应力钢筋砼空心板预制和安装工程施工方案
发布时间:2015-12-2
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黑龙江省某高速公路项目后张法预应力钢筋砼空心板预制和安装工程施工方案
一、 工程概况:
本标段内共有两座分离式立交桥:北岗立交桥和中南塘立交桥的上部构造采用后张法预应力钢筋混凝土空心板。其中空心板施工是这两座桥施工的重点和难点。
1、 北岗立交桥位于万安县韶口乡北岗村东南150m,是主线上跨式分离立交桥。中心桩号为K154+510,总长53.04m。上部构造采用3—16m后张法预应力钢筋混凝土空心板,混凝土强度为40#,空心板横断布置为20片,全桥共60片。
2、 中南塘立交桥万安县韶口乡中南塘村村口,是主线上跨式分离立交桥。中心桩号为K160+588,总长53.04m。上部构造采用3—16m后张法预应力钢筋混凝土空心板,混凝土强度为40#,空心板横断布置为20片,全桥共60片。
二、后张法预应力钢筋混凝土空心板预制
(一)、预制场地的布置
为保证工程质量,加快工程施工进度,减少路桥施工之间的相互干扰,本工程的后张法预应力空心板,拟在桥位旁边的路基上设置预制场地进行预制施工。在对路基进行标准填筑,达到设计压实度后,对其进行场地硬化。在遵循“安全、紧凑、通畅”的原则下,由于施工场地狭小,预制场地设6个预制底座,底座采用片石混凝土现浇,表面加工成水磨石做面层。底座浇筑前保证基底夯实度达到设计要求。
(二)、模板
模板采用外购或定制定形钢模。
1、底座及底模:台座制作如下图1-1所示:
在梁体吊装处设活动端底模,以便脱模吊运。同时,为避免张拉主梁时,梁端底部产生裂缝的发生,在底模两端30cm范围铺垫4mm厚四氟聚氯乙烯板,顶面与水磨石顶面在同一水平面上,张拉起拱时,梁端可在四氟板上滑行。
预应力梁张拉以后,梁体中部拱起,在预施力过程中,整个梁体的重量就由均匀分布于底板上的均布载荷而逐渐转移为支承于两端
的集中荷载,因此梁端部的底座均应加强。
2、侧模
侧模用型钢及钢板焊成,沿梁长度方向由若干个具有独立结构的单元模扇拼装而成。单元模扇由紧贴于混凝土表面的侧板、支承侧板的水平肋、竖向肋,支托竖向肋的直撑、斜撑,紧固侧模模扇的拉杆及安装于侧板上的振捣架等构件组拼而成。
底部用螺栓通过台座将左右两边的侧模紧固,上部根据需要设置穿心螺栓紧固。侧面设置可调支腿,底部用型钢做成向外倾斜的坡角,松开螺栓和调节支腿,钢模板就会因自重作用而自动脱模。侧模配置附着式振动器,以保证梁体混凝土能够浇筑密实。
3、端模
需要两种型号的端模,第一套是与梁体模板同时支立的端模,其形状按张拉时的锚固板的位置做成阶梯状,第二套是封端用端模,此端模在预施应力,管道注浆后支立,目的是封闭锚头和保证梁体外形符合设计要求。
4、内模
内模是空心板预制
的关键,对内模要考虑
立模和拆模方便,又不
易损坏,周转率高。
内模采用四合式活
动模板,每根使用2节
内模,以便于装运安拆,
沿纵向又分成两部分,其构造如右上图1-2所示: 
内模采用5cm厚木板,板面用白铁皮装修,侧面装置铰链,使壳板可以转动。内模的骨架和活动撑板,每隔0.7m设置一道,撑板下端的半边朝梁端一侧用铰链与壳板连接,另半边及上端均做成榫头,顶紧壳板纵面上、下斜接缝,并在撑板上方设置直径20mm的圆钢拉杆,撑板将内壳板撑实后,以模壳外用铅丝捆扎,即成定型的整体内模。脱模时抽动拉杆和扁铁拉杆,即可拆除内模。
5、模板的安装
a.立模时利用8t汽车吊吊立模板,人工配合。模板的安装与钢筋工作配合进行,妨碍绑扎钢筋的模板应待钢筋安装完毕后安设。
b. 模板安装顺序为:
清理模板和底座 → 涂脱模剂(食用油) → 贴接缝止浆海绵条→ 安装钢筋骨架 → 安装侧模 → 安装端模 → 验收。
c. 模板安装精度要高于预制梁精度要求,立模前,在台座上准确标出板的横隔位置,立模后,严格检查模板的平直度与垂直度。模板接缝要严密平顺。并均匀喷涂腊质含量较高的脱模剂。在整个施工过程中要始终保持模板的完好状态,认真进行维修保养工作。
6、模板的拆除
拆模好坏涉及到预制梁的质量和模板的周转使用,非承重侧模在混凝土强度能保证其表面及棱角不致因拆模而受损坏时可以拆除,一般应在混凝土抗压强度达到2.5MPa时方可拆除侧模板.芯模和预留孔道内模,在混凝土强度能保证其表面不发生塌陷和裂缝现象时可拨除。
(三)、钢筋制作及安装
1、 钢筋骨架的制作在钢筋加工棚进行,加工好的半成品钢筋分类挂牌堆放。
2、 钢筋骨架在台座上绑扎成型。钢筋骨架在确定内部尺寸后定
位。绑扎前在台座底模顶面标出主筋、箍筋、横隔板及骨架长度。
3、钢筋保护层厚度使用预制高强度砂浆垫块来控制。
4、制孔。波纹管外购成品,安装时用定位网控制波纹管位置不超出设计位置±2mm,间距1.0m,定位网用Φ10钢筋弯制。为防止管道产生死弯,在波纹管外侧捆绑一根Φ10钢筋作为导向钢筋。波纹管接头套紧,并用胶带缠好,以防漏浆。
(四)、预应力混凝土浇筑
1、后张法预应力混凝土浇筑注意事项:
a.预制台座应坚固,无沉陷,台座各支点间距应适宜,以保证底模挠度不大于2mm;
b.为了保证预留孔道的准确,端模应与侧模和底模紧密贴合,并与孔道轴线垂直;
c.梁内预埋件位置应准确,特别是锚垫板应与端头模板紧密贴合,不得平移和转动;
d.采用侧模振捣在底梁与基础之间加设弹性垫层(如橡胶垫),其厚度不宜小于1.5cm,以便提高振捣效果。
e.考虑到施加预应力后混凝土会压缩,梁的底模板加工时可加长1/1000L(L为梁长)。
f.垫板处的加固钢筋尺寸和位置,后张制孔器的外径和位置应符合设计要求,并牢固固定。
2、混凝土浇筑工艺
a、混凝土拌合在搅拌站集中进行,搅拌车运送。浇筑方向从梁的一端循序进展至另一端。在将近另一端时,为避免梁端混凝土产生蜂窝等不密实现象,应改从另一端向相反方向投料,而在距该端4m~5m处合拢。
b、分层下料、振捣,每层厚度不宜超过30cm,上下层浇筑时间不宜超过1h(当气温在300以下时),上层砼须在下层混凝土振捣密后实方能浇筑。
c、分段长度宜取4m~6m,分段浇筑时须在前一段混凝土初凝前开始浇筑下段混凝土,以保证浇筑的连续性。
d、浇筑混凝土除按正常操作规程办理外,还应注意以下事项:
Ⅰ、强力振捣是提高施工质量的重要关键,应尽量采用联合振捣工艺。
Ⅱ、应随时注意检查与校正支座钢板,端部锚固板,制孔器及其他预埋件的位置。
Ⅲ、为防止制孔器接头脱节,造成孔道堵塞、位移、弯曲或出现局部凹陷等事故,振动棒不得触击制孔器、钢筋和模板。
IV、混凝土拌和料自加水起,超过45min后不得使用,掺用缓凝减水剂时可延长至1h。
V、认真填写混凝土浇筑施工原始记录。
(五)、预施应力
 1、张拉前的准备工作
a. 清孔。采用波纹管制孔后,用清孔器检查,若发现孔道堵塞,应清除孔道内的杂物为力筋穿孔创造条件。
b. 穿束。穿束前应全面检查锚垫板和孔道,锚垫板应位置正确。制好的钢丝束应检查其绑扎是否牢固,端头有无弯折现象。钢丝束按长度和孔位编号,穿束时核对长度,对号穿入孔道。
c. 张拉前做好张拉设备的配套校检和标定。计算出与张拉吨位相应的油压表读数和钢绞线伸长量,确定张拉顺序。
2、张拉工艺
预应力钢绞线束的张拉是保证预制梁质量的关键工序。操作人员要经过培训、考核,要求持证上岗;张拉设备要经有资格的单位进行标定和定期检定;
a. 张拉程序:
普通松驰力筋 0 → 初应力 → 1.03σk(锚固) 
低松驰力筋 0 → 初应力 → σk (持荷2min锚固)
其它锚具 0 →初应力→ 1.05σk持荷5min 0.9σk→ σk (锚固)
b. 张拉工艺
 预应力梁在混凝土强度达到设计强度之前,达到设计强度的70%左右时,先张拉一部分力筋,对梁体施加较低的预压应力,使梁体能承受自重荷载,提前将梁移出生产梁位,这样可大大缩短生产台座的使用周期,加快施工进度。预制梁移出生产台座以后,继续进行养护,待达到混凝土设计强度后,进行其它力筋的张拉工作。张拉时采取两端同时张拉工艺。 
具体张拉程序如下:
I.先将钢绞线束略微予以张拉,以消除其松弛状态,并检查孔道轴线、锚具和千斤顶是否在一条直线上,注意保持钢绞线束中每根钢绞线受力均匀。
II.当钢绞线束初始应力达到张拉控制应力的10%~25%时,此时应将千斤顶充分固定。在把松驰的钢绞线拉紧以后,在两端精确地标以记号。
III.张拉时,滑丝、断丝数量符合规范要求。超过限制数时,须进行更换。
IV.张拉力和延伸量的读数应在张拉过程中分阶段读出。张拉后,应测定预应力筋的回缩量。
V.拉力控制准确,采用仪表读数与伸长值双控制,根据应力与伸
长的比例关系,实测的伸长量与计算的伸长量之差在±6%以内。
VI.应尽量减小力筋与孔道磨擦,以免造成过大的应力损失或使构件出现裂缝、变形。
(六)、孔道压浆与封端
1、孔道压浆
I.压浆前准备工作:割切锚外钢丝,预应力筋割切后的余留长度不得超过2cm;封锚,锚具外面的预应力筋间隙应用环氧树脂浆或棉花和水泥浆堵塞,封锚时应留排气孔;冲洗孔道,用空压机吹出孔内积水,但要保待孔道润湿。
II. 压浆工艺
水泥浆的水灰比0.4~0.45,水泥浆自调制到压入孔道的间隔时间不得超过40min。在压浆过程中要不停地搅拌水泥浆,当另一端冒出浓浆时,关闭出浆嘴,继续压浆,压力达到0.6MPa~0.7MPa.,保持2min,然后关闭压浆阀门。水泥浆终凝后,方可拆除压浆嘴。
 注意事项:预应力筋张拉后,孔道应尽早压浆,不宜超过14d,压浆应使用活塞式压浆机;孔道压浆顺序是先下后上,要将集中在一处的孔一次压完,压浆管路长度不宜超过25米;压浆时,工人应戴防护眼镜,以免水泥浆喷伤眼睛;压浆后应及时认真地填写施工记录。
2、封端
孔道压浆后应立即将梁端水泥浆冲洗干净,同时清除支承垫板、锚具及端面混凝土的污垢,并将端面凿毛,然后安设端部钢筋网,再安装封端模板进行混凝土的浇筑。封端混凝土浇筑完后,静置1h~2h,带模浇水养护,脱模后在常温下一般养护时间不少于7昼夜。为保证梁体的颜色一致,封端采用与梁体同等级同配合比的混凝土。
三、后张法预应力钢筋混凝土空心板运输和安装
后张法预应力砼空心板采用平板拖车运输,汽车吊安装。对于分离式立体交叉,因立交桥本身的道路状况和场地条件较好,吊车可接近墩台作业,采取一台50t汽车吊安装。对于跨河(沟)的桥梁,采用两台35t吊车分别停放在跨水桥墩的两侧,同时,将空心板运至桥边的施工便桥上,两台吊车同时吊起放于桥墩(台)上就位,对于便桥远端的梁片,先将梁置于墩顶,再二次吊装平移就位。施工时,由专人指挥,应十分注意两台吊车间的配合。
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