后张法空心板梁预制的施工工艺

钦州至崇左高速公路No8合同段施工工艺空心板梁预制施工单位：福建路桥建设有限公司监理单位：佛山市盛建公路工程监理有限公司施工时间：2010年2月25日～2010年10月25日一、工程概况综合考虑总体进度计划和本标段桥梁桥型、桥梁分布和搅拌站站址情况，研究决定建设2个预制场，分别是K69+350～K69+600路基左侧和K73+020～K73+500路基。在K69+350～K69+600路基左侧建设一座大型空心板梁预制场（桥梁1#预制场），在K73+020～K73+500路基建设一座T梁预制场（桥梁2#预制场）。1#预制场负责预制6座桥式通道（K65+090、K67+620、K68+213、K68+667、K70+312、K74+185桥式通道）、5座中桥（K66+190中元1#中桥、K66+523中元2#中桥、K73+741.527佛子牧场中桥、K74+389岜掩沟中桥、K75+540岜僚中桥）和2座大桥（K69+125平羌河大桥、K71+675四佛大桥）共计930片梁板。其中，20m空心板820片、13m空心板30片、10m空心板80片。空心板梁主要工程量如下：C50砼：9966.4m3，C30砼：334m3，钢绞线390.6T，钢筋1871.2T。二、工程特点1、项目工程场地条件受限制（地表水地下水贫乏）、工期紧、任务重、质量要求高，四佛大桥（20−20m先简支后连续预应力空心板梁桥）又是钦崇高速公路的控制性工程之一，涉及到全线的总体工程进度，能否按总体计划完工，20m空心板的预制是一大关键环节。2、技术性要求高，技术工种要求全，加大技术含量的投入，是顺利完成本工程的先决条件。3、各类配套设备要齐全，设备良好、性能可靠，加大设备及施工场地的投入，是完成本工程的必要条件。4、建场所需的设备、模板、场平等需要投入大量的周转资金，生产订购各类主材的资金占工程比例大，能否确保重点项目的专项资金投入，是完成本工程的保证条件。5、工期紧、任务重，预制强度大（4片/天），雨季（5～9月）大约有5个月也须不间断施工。三、工期要求工期要求：①2010年2月25日—2010年10月25日预制820片20m预应力空心板。②2010年3月15日—2010年10月25日预制110片10m和13m预应力空心板。四、预制场组织机构场部：工程技术部：技术员，并设立质检员、实验员、材料员、安保员、统计员、调度员等。下设：机械班、钢筋班、张拉班、起重班、混凝土班、机修班、勤杂班、炊事班。五、主要临时设施1、梁场布置梁场布置具体见后附《桥梁1#预制场平面布置示意图》梁场有效使用长度250m。其中，K69+350～+400长度50m为临时仓库和钢筋加工场地；K69+400～+500长度100m为预制区；K69+500～+600长度100m为存梁区。根据现在桥梁基础工程的进度情况，架梁顺序为：K69+125平羌河大桥→K71+675四佛大桥→K66+523中元2#中桥→K66+190中元1#中桥→K73+741.527佛子牧场中桥→K74+389岜掩沟中桥→K75+540岜僚中桥。根据我标段桥梁工程总体进度计划要求，拟在240天完成930片空心板梁的预制工作。该预制场共设43个台座。其中，20m空心板台座40个、13m空心板台座1个、10m空心板台座2个。场地挖到一定高度后平整且碾压密实，预制场硬化采用20cm碎石（沙砾）+10cmC15混凝土整体硬化。预制场安装1台50T龙门吊和1台5T龙门吊，50T龙门吊经过改装，另外装配2台5T的电动葫芦，不仅用以梁板的移位及出坑，还可以用以装拆模板和浇筑砼，该龙门吊净宽24m、净高7.5m，采用贝雷片组装，在门架顶端设两个可移动吊点；5T龙门吊用以梁板的预制，安装2台5T的电动葫芦以满足施工的需要，2台龙门吊使用同一条轨道行走。2、便道：便道利用该段左半幅路基，条件较好；另在预制场右侧平行预制场设一条宽5m的砼专用运输道以满足施工。3、供水：在K69+400左侧4设置蓄水池潜水泵供水，水质要经过检验，要符合国家饮用水标准。用PVC塑料管接引进入门机轨道埋地设置，然后沿纵向在台座两端头设出水阀门接头，以便养护接管。4、排水：因该预制场处于挖方区，排水显得至关重要。沿预制场三面设置明沟排水，从K69+600排向K69+400涵洞，从K69+350排向K69+400涵洞，然后接顺路基排水沟，排至平羌河。5、供砼：已建设砼搅拌站1座（K69+200右侧），采用JS750×2强制式搅拌机，配料系统采用PHD1200电子计量系统，用龙工LG30装载机上料，砼采用罐车运送到预制现场，采用2台5T的龙门吊运输砼入仓或者条件好的可用砼罐车直接入仓浇筑。6、供电：电源由K69+200右侧搅拌站的315KVA变压器配电室接入，设9m水泥杆架设入作业场地，并暗设PVC塑料管，穿三相四线电缆，接施工用配电箱。同时，搅拌站配置1台150KW柴油发电机，预制场配置1台75KW和1台30KW柴油发电机，以备应急供电。7、台座：本梁场共规划台座43个，台座采用厚15cm的C25砼浇筑，采用水磨石面层，按每天4片安排配套设施，须配备7套定型钢模板，架设时采用1台50T龙门吊移梁和出坑。根据以往经验空心板梁预制时不需设置向下的预拱度。台座的侧边应顺直，要有防止漏浆的有效措施。对于有纵坡的桥梁，台座两端支座位置设三角形楔块，确保支座的水平度，同时还应考虑张拉时预埋钢板的活动量。8、场地：预制区和场内道路全部硬化。该段主要为挖方路段，路基挖至路槽标高后铺碎石垫层、浇筑10cm厚C15砼硬化。9、轨道：砼基础（30cm×30cm）预埋钢筋加固钢轨，两端各长出台座10m，以便门机吊卸梁场钢筋、机具等。10、梁场其它辅属设施：钢筋加工棚、职工临设、临时仓库等设施就近布置在梁场右侧。计划建水泥库75㎡、发电房20㎡、钢筋库及加工车间400㎡、办公室30㎡、住房200㎡、仓库50㎡。六、施工工艺1、预制梁施工工艺流程20m/13m后张法预应力空心板梁：施工准备→场地平整→砼台座施工→钢筋绑扎→波纹管安装→模板安装→砼浇筑→拆模→砼养护→清理孔道、钢绞线穿束→施加预应力→孔道压浆→梁端封锚→移梁详见后附《后张法预应力空心板梁施工工艺框图》预应力空心板梁施工必须按照下述顺序进行：（1）预制主梁，简支端应进行封锚、封端；（2）吊装主梁，浇注铰缝混凝土；（3）浇注10cm厚的桥面铺装防水混凝土；（4）焊接或安装防撞栏钢筋、浇筑防撞栏砼、涂防水层，最后铺筑沥青砼及安装伸缩缝等。10m钢筋砼空心板梁：施工准备→场地平整→砼台座施工→钢筋绑扎→模板安装→砼浇筑→拆模→砼养护→移梁2、施工方法2.1场地布置详见后附《桥梁1#预制场平面布置示意图》预制场地应平整压实，处理好场地地基，严格按《1#预制场设计施工方案》建设空心板梁砼台座。底座采用15cm厚的砼底座，用角钢镶边，台座两端头应特别加厚砼，因梁体张拉后中间起拱，重量集中在梁体两端部，台座能承受梁体的重量和施加预应力时梁端对地基的附加压力。预制场尤其要做好场区的排水系统。由于每片梁的存放时间不能超过90天，所以，场地布置要综合考虑整个合同段的总体施工进度情况（主要是道路运输），以便合理安排制梁顺序及制梁速度。由于梁片较短，预应力张拉起拱较小，空心板梁预制时不需设置向下的预拱度，但从张拉钢束到浇注铰缝的时间不应超过90天。下表为预制梁预应力张拉后梁的短期上拱计算值，可作为施工参考：预制梁体张拉钢束后短期上拱计算值边跨预制板中跨预制板17mm16mm2.2钢筋制作根据设计图纸的钢筋规格、序号、尺寸由施工技术员按序号编排整理，统一下料，统一弯制成形，统一堆放，分类有序，挂牌编号，并用方木支垫，存放在钢筋棚内，以防止雨水浸蚀。钢筋搭接：（1）钢筋直径小于Φ12的采用绑扎，搭接长度需严格按照《桥涵施工技术规范》要求，保证搭接长度。（2）钢筋接头采用搭接焊的，焊接接头应符合《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18—96）的有关要求。搭接缝采用双面焊，焊缝长度为5d，单面焊长度为10d，焊缝宽度为0.7d但不小于10mm，焊缝深度0.3d，但不小于4mm。（3）当环境温度低于5℃时，钢筋在焊接前应进行预热后才能施焊；当低于～20℃时不得进行施工。（4）钢筋的焊接端应在垂直于钢筋的轴线方向切平，两焊接面应彼此平行，焊后焊渣必须清除干净。（5）用于电弧焊的焊条应符合《碳钢焊条》（GB/T5117～1995）及《低合金焊条》（GB/T5118～1995）的规定。（6）焊接试验：当焊接试件的抗拉强度大于或等于未被焊接钢筋的抗拉强度时，焊接才允许进行。2.3钢筋安装空心板钢筋绑扎时先将底板及梁肋绑扎完毕，安装好波纹管，并穿入塑胶管，防止在砼浇筑中漏浆，保证孔道质量。装模浇筑完底板后，在底板砼初凝前，放入心模并绑扎完毕顶板钢筋，然后浇筑余下砼。空心板梁腹板较薄，钢筋比较密，当布筋空间有矛盾时，必须遵照次筋让主筋、主筋让预应力钢绞线的原则，并注意在顶板预埋防撞墙、伸缩缝等钢筋。钢筋下料加工精确，主梁钢筋骨架在绑扎时临时加固处理，以防绑扎时钢筋骨架倾倒和扭曲。各种预埋件质量符合要求，位置准确，预应力筋孔道定位钢筋网片焊牢，坐标准确，保护层采用特制塑料垫块，形状方正，交错绑扎在钢筋网上，绑扎牢固。2.4钢绞线的制作及安装钢绞线下料前必须放在下料盘内，然后用人工将头拉出。钢绞线下料时，应在每端离切口3～5cm处用细铁丝绑扎，每3根、4根或5根捆成整捆待用，下料应用切断机或砂轮切割机，不得使用电弧、气割，下料的长度采用钢尺丈量。预应力波纹管一定要有上下左右的限位措施，而且限位钢筋的间距不能大，确保在浇筑砼过程不被打落、不走位，并严格检查是否被电焊等烧出孔洞，各接头、孔洞必须用胶布粘贴牢固，使之密闭不漏浆。在砼台座中间向两端头按1m一个刻度用油漆做好标记，将各点相对应的管道高度打印交底现场，模板支立前，仔细逐一校对孔道坐标。后张预应力筋制作安装允许偏差：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102.5模板安装（1）空心板梁侧模采用定型钢模，内模采用厂制轻便易拆卸的定型钢模，共配备模板7套，其中，20m空心板梁5套（4套中板、1套边板），13m空心板梁1套，10m空心板梁1套。人工配合预制区内2台龙门吊立模、拆模工作。钢模表面采用电动机、打磨机除锈，涂刷脱模剂，外模与底模间夹5mm厚的海棉条，模板外侧设置张紧螺杆，将钢板紧贴在底模边缘，防止漏浆；钢模顶部采用双向调整螺杆（龙门架式），既可调整钢模的上部尺寸，又能保证钢模板不变形。（2）模板支立前，必须仔细校对好孔道坐标，检查预埋件是否齐全、位置是否准确。模板必须具有足够的强度、刚度和稳定性。脱模剂涂刷均匀，严禁使用废机油。模板要支立稳固，接缝密实，保证不漏浆，安装时要注意避免碰撞已绑扎成型的钢筋骨架。模板安装后，检查其顺直度、水平度和垂直度。安装模板几何尺寸、竖直度等符合设计及施工规范要求，长度方向必须每次用30m钢尺检查。（3）边梁的外侧翼缘板一次浇到设计宽度，对于曲线桥，其内、外边梁的翼缘板要按设计圆曲线半径做成凹凸弧线形，而腹板一律做成直线。模板的对拉和支撑一定要牢固，对拉螺杆的螺帽一定要垫弹簧垫圈。必须注意：曲线桥桥墩是径向布置，同一跨的各片梁其长度不一样，因而，侧模都要做相应调整；由于梁体安装时腹板垂直，其翼缘板就要按桥面设计横坡做成倾斜的，所以拆模后要在梁体的明显位置编号，避免以后架梁出错。在梁体砼温度还很高的情况下，不能过早拆模，特别是在冬天或夜间气温低的环境下，以免梁体收缩造成竖向裂缝。在支点位置的翼缘板留好孔洞，用作架梁吊装时穿钢丝绳用。2.6砼搅拌及浇注施工（1）C50砼配合比C50砼施工前必须进行配合比试验，综合考虑施工程序、工期安排、环境影响等各种因素，通过实验保证砼强度，减少砼收缩徐变影响，并应注意砼强度试件的取样及养生条件需与主梁梁体砼相吻合。C40以上砼宜采用不低于42.5级硅酸盐水泥浇筑，同时为保证桥梁外观颜色，同一座桥的混凝土宜采用同一厂家同品种