后张法预应力箱梁施工工法

30m后张法预应力箱梁施工工法一、前言郑州至卢氏高速公路洛宁至卢氏段是河南省高速公路网西部支线之一，项目自洛阳至洛宁段接出，本合同段桩号范围K93+100—K100+300，全线长7.221Km。其中，30m预制箱梁共计188片。二、预制场地布设及预制底座1、场地布置：场建设在K96+422沙河大桥0#台右侧的拌和站院内，总长400M，宽80M，根据箱梁数量安排预制30m箱梁台座12个。共做4套箱梁模板。预制厂相应配备两套龙门吊及张拉、压浆设备，为保证施工进度，预制梁在存梁场地分别存放。混凝土拌和站和钢筋加工场设在预制场东侧，供应全线混凝土的拌和及运输工作，也包括全线的钢筋加工及运输工作。2、箱梁预制底座：在对预制厂整平碾压后开挖基槽。按台座构造图进行地基处理。预制厂基础浇筑一层10cm厚C30小石子混凝土，箱梁预制底座基础浇一层W=2.9m，H=0.3m的标号为C25的混凝土，台座两端头地基采用C25混凝土处理，并加大范围（3m×4m×0.6m）处理。预制底座采用H=0.3m，W=0.9m的C30混凝土，中间铺主筋为ф12的钢筋笼，底座端部（即梁板支座处）设承力增强支墩，用钢筋网片及C25号混凝土浇筑而成（混凝土尺寸为1.0m×1.0m×0.5m）。顶面四周用L50*50槽钢包边，表面浇筑一层H=0.05m的C30混凝土，在混凝土顶面铺设4mm厚钢板，并与台座预埋钢筋和包边槽钢焊接。为防止集中荷载作用下支点下沉控制桥面混凝土厚度，依据30m箱梁结构及预应力配筋特点，按二次抛物线设置反拱度，跨中位置台座向下的反拱值时1.7cm。浇注台座基础混凝土时每隔0.8m预埋ф50PVC管一道便于支模板时穿拉杆，距梁端1.8m处，设30cm宽吊装预留槽。底座内部横向设有预埋PVC管孔洞作为横穿拉杆通道，用于模板侧模下端的定位和加固。根据模板结构的结构特点，底座采用宽度为100cm，底座长度为31m，并在设计吊装位置，在底座和端部之间，用高强度钢板隔开，便于捆绑吊装箱梁。三、施工依据1、《公路桥涵施工技术规范》（J041-2000）2、《钢筋混凝土工程施工及验收规范》（GBJ204-83）3、《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-2003）4、《预应力筋用锚具、夹片和连接器》（GB/T14370-2000）5、《公路工程技术标准》（GB01-2003）6、郑卢高速洛宁至卢氏段LSTJ—4合同段合同文件和《总体施工组织设计》。四、工艺流程及操作要点1、施工准备(1)施工用电，由附近高压线接引，现场备置200KW发电机组，有线通讯和无线通讯条件均良好，能满足工地通讯需要。(2)、预制场建一座40m3的储水池，接通自来水，保证施工用水。(3)、项目成立工地试验室，便于原材、半成品、成品的检验，可以进行水泥的安定性、砂的含泥量、石子筛分、钢筋原材及焊接等试验和混凝土配合比配制。(4)、外模采用钢板型钢整体模板，不设中拉杆，只设置顶面体外拉杆。内模采用易拆半活动性钢模，共计4套侧模（包括边模），3套芯模。（5）、根据箱梁预应力设置的特点，拟采用2台YDC3500型和2台QYC2700型千斤顶及其配套油泵4台。灰浆拌和和压浆设备1套。压力表和千斤顶及其配套油泵均通过了国家授权的权威机构认可。(6)、起重设备：采用2套跨径为32m主龙门吊机，2台跨径为30m副龙门吊机，专门用于混凝土浇筑，模板安装、拆除等。2、施工工艺在箱梁的预制施工中，我们的要求是要做到钢筋加工及安装严格按照设计和规范要求施工，波纹管定位准确，模板安装牢固，混凝土振捣密实，不出现露浆和空洞现象，混凝土的浇注应达到“内实、外光、均质”的质量目标，波纹管安装要求位置准确，钢绞线张拉压浆严格控制。a、钢筋（1）原材料：原材料必须符合规范和设计要求。对于非预应力钢筋按不同钢种、等级、型号、规格及生产厂家分批验收，试验室根据相关规范、规程和设计规定抽取相应数量试样，经试验质量检验合格的产品才允许进场。进场材料必须分别堆放，不得混杂，且必须设立识别标志，现场不得存放不合格材料，更不得在工程结构中应用不合格材料或未经验收合格的材料。水泥、非预应力钢筋和预应力材料等，必须具有出厂质量证明书和试验检验报告单。（2）加工及安装：钢筋表面应清洁，使用前应将表面油渍、铁锈清除干净，避免在运输中受到污染。加工时钢筋应平直，无局部弯折，盘圆钢筋应采用冷拉方法调直，Ⅰ级钢筋的冷拉率不宜大于2%。钢筋的加工尺寸应符合设计图纸及规范要求，钢筋的焊接、绑扎长度应符合规范要求。钢筋配料根据图纸设计，下料加工。钢筋的弯曲成型。二级钢筋末端做90°或135°弯曲时，弯曲直径D不宜小于钢筋直径d的4倍；弯起钢筋中部位弯折外弯曲直径D不宜小于钢筋直径d的5倍。①根据箱梁钢筋设计特点，拟采用“底座定型、底座上整拼”的钢筋加工形式。即：预先在底座上将每根钢筋的位置按设计图纸划线固定，然后按照划线绑扎定型，在成型合格的定型骨架上。每片预制箱梁底板设置4个φ100mm的通气孔，如果通气孔的位置与普通钢筋发生干扰，可适当挪动普通钢筋的位置。骨架绑扎完成检验合格后，开始吊装，然后进行波纹管安装，完成后开始内模和侧模安装。②采用高强塑料垫块确保钢筋与模板间保护层厚度。保护垫块与模板成为线接触，有利于保持梁体外观。③对于泄水孔、支座钢板及上部桥面钢筋和护栏及伸缩缝钢筋等预埋件，预埋时必须保证其位置正确，注意不要遗漏。加工钢筋允许偏差项目允许偏差（mm）受力钢筋顺长度方向加工后的全长±10弯起钢筋各部分尺寸±20箍筋、螺旋筋各部分尺寸±5钢筋位置允许偏差检查项目允许偏差（mm）受力钢筋间距两排以上排距±5同排梁、板、拱、肋±10基础、锚碇、墩台、柱±20灌注桩±20箍筋、横向水平钢筋、螺旋筋间距0，－20钢筋骨架尺寸长±10宽、高或直径±5弯起钢筋位置±20保护层厚度柱、梁、拱肋±5基础、锚碇、墩台±10板±3b、钢绞线、锚具（1）材料和设备检验低松弛高强度预应力钢绞线应符合《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-2003）的规定，单根钢绞线直径φs15.24mm，钢绞线面积A=140mm2，钢绞线标准强度fpk=1860MPa,弹性模量Ep=1.95×105MPa；正弯矩钢束采用M15-4、M15-5圆形锚具及其配套的配件，负弯矩钢束采用BM15-4、BM15-5扁形锚具及其配套的配件。钢绞线和锚具须经过有资质的质检单位作技术鉴定，出厂前应由厂方按规定进行检验并提供质量证明书。张拉机具（千斤顶、油泵）与锚具配套使用，应在进场时进行检查和校核。千斤顶与压力表配套校验，以确定张拉力与压力表读数之间的对应关系。其校验频率一般超过6个月或200次以及在千斤顶使用过程中出现不正常现象时，必须重新校验。（2）预应力筋下料、绑扎所使用的预应力锚具应符合《预应力筋用锚具、夹片和连接器》中规定的I类锚具要求和设计文件的各项要求。按每批及规范要求做抽样试验，合格才能使用在工程中。（3）穿束在混凝土浇筑过程中在箱梁的N1、N2、N3、N4束采用硬塑管穿入，负弯矩的采用穿入钢绞线，在施工过程中每间隔20min拉动塑管和钢绞线，防止波纹管破裂堵塞波纹管管道，在混凝土凝固后拉出硬塑管和负弯矩部分钢绞线。穿束前用压力水冲洗孔道内杂物，观测孔道有无串孔现象，再用风吹干孔道内水分。孔口锚下垫板垂直度大于1度时，应用垫板垫平。预应力束的搬运，应无损坏、无污物、无锈蚀。严格按设计长度下料，并根据张拉千斤顶的种类进行修正，确保有足够的工作长度，以便张拉作业的正常进行；为防止钢绞线互相扭结，钢绞线束用18＃铁丝捆扎，捆绑间距为1.5m一道。穿束用人工进行，如若困难采用卷扬机牵引，后端用人工协助。c、波纹管预应力管道的位置必须严格按照坐标定位并用定位钢筋固定，定位钢筋与箱梁腹板箍筋点焊连接，严防错位和下垂，如果管道与钢筋发生碰撞，应保证管道位置不变而只是适当挪动钢筋位置。采用“定位网法”使波纹管位置按设计图纸的横、纵坐标控制在规范偏差以内；必须有足够的定位筋确保浇筑混凝土过程中，波纹管位置的准确性。箱梁预应力孔道用波纹管成孔。安装时波纹方向与穿束方向一致。波纹管按设计间距设“井”字形定位钢筋固定孔道位置，孔道定位误差小于8mm。为了保证孔道畅通，采取的措施是：（1）波纹管采用通长管道，防止接头封闭不严而造成进浆。（2）波纹管附近焊接钢筋时，对波纹管加以防护，焊完再细致检查。（3）浇筑混凝土时，波纹管内穿塑料管和钢绞线，振捣人员应熟悉孔道位置，严禁振动棒与波纹管接触，以免孔壁受伤，造成漏浆。（4）加强岗位责任制，严格执行孔道安装操作工艺要求。d、模板（1）模板制作在箱梁的预制施工中，为了保证混凝土外观质量，模板采用大块钢模拼装，面板采用6mm厚冷轧普通钢板，板缝中均嵌入固定式弹性嵌缝条，保证不漏浆和梁体美观。侧模加工的节段长度为3.5m，面板的钢板采用4mｘ6mm，背面肋骨采用槽钢及角钢焊接加固；芯模每片长度为1.5m，面板采用6mm钢板，内模板用活动扣牢便于拆模。预制梁体范围以外上下位置各用拉杆固定，侧模用方木支撑，确保支撑的牢固、不变形。（2）模板安装模板安装采用副门机安装。模板与底座接触面，箱梁模板采用定型钢模，两模板间加双面胶带并用螺栓压紧，防止混凝土浇注时漏浆现象发生。各块模板之间用螺栓联结，底部φ20拉杆每隔0.8m设一根，另外，为了保证模板就位后支撑稳固，满足受力要求，模板支架每隔5m设两根φ32mm的可调丝杆作为就位后的支撑。芯模的固定采用已预埋好的底座两侧钢筋用为拉点固定。芯模顶部开口，顶部设活动盖板便于浇筑底板混凝土，内模安装完成后，安装限位槽钢，防止浇筑混凝土时内模上浮。内模底模由两块拼装模板组成，中间用螺钉或角钢连接。在底模混凝土浇筑完成后，用它作反压，防止腹板混凝土回流到底板上，形成凸起，使箱室内部不平，增加箱梁自重。外侧模上每隔1.5m安装一台1.5KW高频附着式振动器，并成梅花状布设。模板顶部及底部每1m设对螺拉杆一处。为了保证梁体混凝土的密实度，采用附着式振捣为主。根据混凝土拌和物粒径与振动频率的关系及侧振力的计算公式：d＜14×106/f2P=4.9×(Q2+0.2Q3+Q4)式中：d——碎石粒径；f——振动器频率；P——每平方米模板的振动力（N）；Q2——每米侧模和振动器重量之和（kg）；Q3——每米梁段混凝土重量（kg）；Q4——每米梁段的钢筋和波纹管重之和（kg）；通过计算，选用振频2850HZ、振动力570kg/台的B—15型附着式振动器，中间单层布置，间距1.5m；端部（钢铰线弯起部位）两层梅花型布置，间距1.2m。立模时用龙门吊逐块吊到待用处，再用32箱螺旋千斤顶将模板逐块顶升就位，再上紧可调丝杆作竖向支撑。（3）模板拆除依据箱梁的特点，因具备悬臂和内空结构，浇筑后的梁体混凝土强度达到5MPa时才能拆除（根据试验数据和设计级规范要求确定）。现场一般须根据通常日平均气温而定，经验估计一般为浇筑完成时间×日平均温度=100。根据现场施工经验，拆除模板时，先拆除上下拉杆和接缝螺栓，用千斤顶顶紧受力之后松掉可调丝杆，千斤顶同步下降并辅以倒链，逐步拆除；拆除内模时模板工人进入箱室内，用手锤打开连接点，模板在自重作用下会自动离开混凝土，人工送出箱室，在拆除过程中注意模板轻拿轻放，不能损坏梁身混凝土。浇筑同期制作混凝土试块，并考虑混凝土拆模强度评定，多制备两组试块。拆模时应小心，不能造成箱梁内伤及棱角破损。拆模采用龙门吊车配合人工完成。拆除后的模板必须磨光整平，涂刷脱模剂。模板移运过程，严禁碰撞，以免产生模板变形。e、混凝土施工（1）材料①水泥：每批量进厂的水泥必须具备质报单、强度报告，经抽样检查合格后方可投入生产。②水：采用饮用水作为拌和用水，不符合规范要求的水不得使用。③粗、细集料：一般以级配碎石、天然中粗砂为原料。通常由试验室根据混凝土配合比设计来选定。施工过程中，不得随意改变其级配和砂的细度模数等。④外加剂：按照混凝土性能要求掺加适宜的外加剂。出厂的外加剂应附有产品合格证书和使用说明书。并经配制、检测合格的产品，掺用量必须通