后张法预应力砼空心板梁预制施工方案后张法预应力砼空心板梁预制施工方案一工程概况:1、编制依据:(1)S202威青线泊子桥至大孤山镇水井村段大中桥工程第X合同段图纸、招标文件、专用技术规范、补充设计文件、省道202线文登至乳山段改建工程黄垒河大桥施工图设计变更图纸等;(2)国家、交通部颁发的现行技术规范、规程、工程质量评定标准;(3)《公路工程标准施工招标文件(2009年版)》;(4)业主的相关指示及文件要求。
2、工程概况:该大桥位于乳山市与文登市边界交汇处,跨黄垒河大桥,中心桩号K32+180.00,与路线交角为90度,16孔20m形式,钻孔灌注桩基础形式,桥梁全长326.54m,柱式轻型桥台,柱式墩,上部结构采用后张法预应力砼空心板梁形式,桥梁进出口采用锥坡围墙及桥头踏步形式。
后张法预应力空心板预制采用C50混凝土,封锚采用C40混凝土。
全桥空心板共计192片,其中边板32片,中板160片。
3、主要工程量:4、编制范围:S202威青线泊子桥至大孤山镇水井村段大中桥工程第二合同段K32+180.00黄垒河大桥后张法预应力空心板上部构造预制和安装。
二、施工组织机构人员配备表三、施工时间2010年10月1日—2010年10月31日四、施工工艺流程空心板台座制作—钢筋绑扎—模板安装—C50砼空心板浇筑—空心板张拉—孔道压浆—C40砼空心板封锚—梁板移运—梁板安装1、空心板预制的台座构造此项工作已于先期施工准备工作中完成,各项指标经临理工程师验收合格,可以进行我合同段后张法预应力砼箱梁的施工。
梁板预制场地设在乳山市南黄镇项目部南侧,预制场西侧为乡村道路。
台座施工时,先按平面图进行放样。
台座采用素混凝土结构,底宽根据施工图要求设置,厚度为20cm,中部预留反拱,按两次抛物线定位,台座底板为C25素混凝土,上铺4mm钢板,台座四周设4×4mm角铁作为台座边框,因梁板张拉后主要受力点为梁体两端,故台座底模两端增设40cm宽50cm厚砼加强点。
台座混凝土施工要求:振捣密实,表面需经多次收水,形成表面致密层。
台座外侧设龙门吊砼底座及滑动钢轨,横移轨道基础混凝土强度与台座相同。
2、模板及气囊构造空心板侧模采用定制的钢模板,单块长度10m,空心板端模模板采用5mm钢板。
模板顶每隔2m设锚固拉杆一道,模板底每隔1m设底模支撑一道。
模板安装前刷脱模剂,安装时,先在底板和顶板、侧壁钢筋绑扎的同时安装波纹管并定位,之后穿入钢绞线,上述工序结束后,安装外侧模模板及端模模板。
气囊采用5mm厚胶囊,长度为20.5m。
3、非预应力钢筋绑扎和波纹管安放空心板钢筋成型:采用先期预制方法,然后运至梁板现场直接绑扎。
绑扎时,要注意钢筋的间距,特别在底板和侧壁钢筋绑扎要采取临时的固定措施,气囊定位钢筋绑扎时采取必要的固定措施,防止砼浇筑过程中出现气囊上浮或底板、侧壁钢筋出现扰动现象。
在钢筋绑扎的同时,预应力波纹管也要随即放入,波纹管布设应严格按施工图所示坐标进行,保证位置准确,固定牢靠,波纹管定位采用短钢筋焊成的井字形定位架,定位架焊接在空心板纵筋伤上,曲线段0.5m一道,直线段1m一道,使波纹管在浇筑混凝土时不上下左右移动,保证波纹管位置的准确性。
波纹管接头采取用大一号接头管,并用胶布缠绕,防止漏浆。
4、混凝土浇筑空心板混凝土碎石粒径的选用应严格按照施工规范执行,先期进行配比设计和试拌,确定合适的混凝土水灰比。
混凝土在搅拌站集中搅拌,浇筑中严格控制施工坍落度在设计坍落度允许范围内。
施工时注意浇筑侧板砼时分层下料,特别是第一层下料,注意底面的振捣密实不得漏振和过振。
混凝土的振捣采用插入振捣方法进行施工。
砼采用强制式HZS30型拌和站拌和,为增强和易性及减水剂充分溶解,要求拌和时间不小于120S;在砼拌和前要对各单质材料进行检测,合格后方能用于砼拌和,在配料时要严格按施工配合比施工;拌和完的砼,要检测坍落度是否符合标准。
混凝土浇筑顺序为:砼拌好后,用砼自拌车运至施工现场,再用龙门吊将砼运到工作面上,底板浇筑完成后,拖入气囊并充足气后浇筑侧板,由一端向另一端分层浇筑,最后浇顶板,由低向高浇筑。
塑料波纹管中直接穿入钢绞线,在浇筑过程中不断拉动,以防止由于水泥砂浆流入,发生堵孔。
对梁端钢筋密集区,要进行补振,尤其是对锚垫板受力部位的砼要充分振实,顶面要进行复振。
浇筑完成后顶面拉毛,再用潮湿的毛毡予以覆盖,待砼整体初凝后抽出气囊,气囊抽出时间控制好,不宜过早也不宜过迟,施工中现场严格掌握。
待砼达到2.5Mpa时拆除端模模板,在强度达到设计要求时拆除侧模模板。
5、梁体砼的养生砼初凝后,用毛毡进行覆盖,并洒水湿润,进行保湿养生至少7d后才能停止。
空心板的养生由专人负责,避免干湿交替现象发生。
6、张拉工艺在箱梁混凝土达到85%的设计强度后可以进行预应力张拉工作。
1)、准备工作:a、选择合适的张拉设备。
主要是选择张拉设备的吨位、行程、压力表的规格等。
将选用的张拉设备包括油压千斤顶、高压油泵和油压表,编号配套标定,将与控制张拉力和超张拉力相应的油表读数标定出来,便于张拉时直接掌握。
b、施加预应力前,应对砼构件进行检验,外观和尺寸应符合质量标准要求,同时进行锚端清理,凿去松散混凝土,然后将锚具套在钢绞线上。
2)、钢绞线下料、穿束:钢绞线进场时是用铁皮缠绕的,下料前先将钢绞线卷放在自制的放线器中,再将铁皮剪断,然后人抓住钢绞线一端,将钢绞线缓缓拉开。
注意不使钢绞线产生有害变形,对于有害变形的部分必须除掉,钢绞线下料用砂轮切割机切断。
下料长度按设计要求控制,然后进行人工穿束。
3)、张拉作业:a、制作铁架,张拉前把铁架紧靠在梁的两端,千斤顶用导线悬挂在铁架上。
并在距离千斤顶1.5-2.0米处安设防护板,以防锚具夹片弹出伤人。
b、钢绞线束与锚具布置方面,应检查有无错误及较大的误差;锚具在预应力张拉方向安装是否正确;安装锚具前应对钢绞线及锚垫板进行清理,清除掉在上面的水泥及其它杂物,使压浆咀保持通畅。
检查梁端钢筋是否影响张拉,影响张拉的要处理。
c、张拉前安装工作锚,然后用铁管将夹片轻轻地打入锚环,要使夹片均匀,完毕后安装限位板、千斤顶及工具锚。
安装工具锚夹片时同样用铁管将夹片均匀打入工具锚内。
d、张拉时采用相同型号的千斤顶匀速对称张拉,张拉顺序为:N1—N1′— N2—N2′。
e、施加张拉力:1、预应力筋张拉力计算根据设计要求,每根钢绞线的张拉力为1395*140=195.3KN,则对于4-θS15.2钢绞线,每束张拉力为195.3*4=781.2KN,对于5-θS 15.2钢绞线,每束张拉力为195.3*5=976.5KN。
[1-(kx+μθ)/2]因为预应力筋呈曲线布置,张拉力为P=Pj2、伸长值计算伸长值ΔL=P·L T/A P Es式中:P——预应力筋的平均张拉力,取张拉端拉力与跨中(二端张拉)或固定端(一端张拉)扣除孔道摩擦损失后的拉力平均值,即:P=P[1-(kx+μθ)/2]j——预应力筋的实际长度LTA——预应力筋的截面面积PE——预应力筋的实测弹性模量sP——张拉控制力.jK——孔道局部偏摆系数,按规范取值0.0015μ——预应力筋与孔道壁的摩擦系数,按规范取值0.25x——从张拉端至计算截面的孔道长度(以m计),可近似取轴线投影长度。
θ——从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角(以弧度计)对一端张拉。
θ取曲线孔道的总转角,对两端张拉,θ取曲线孔道总转角的一半3、实际张拉力、油压表读数、延伸值计算(1)实际张拉力、延伸值计算[1-(kx+μθ)/2]对中板N2, P=Pjx =9.8395m+0.45m=10.2895m(所用的张拉千斤顶工作长度为:34cm,工作锚具6cm,锚具5cm.所以计算x值时,应该加上上述工作长度45cm.)θ=0.157 radP=781.2×〔1-(0.0015×10.2895+0.25×0.157)/2〕=759.84KN则ΔL=759840×10289.5/4×140×2.03×105=68.8mm对中板N1号预应力筋X=9.8025m+0.45m=10.2525m(所用的张拉千斤顶工作长度为:34cm,工作锚具6cm,锚具5cm.所以计算x值时,应该加上上述工作长度45cm.)θ=0.06977radP=976.5×〔1-(0.0015×10.2525+0.25×0.06977)/2〕=960.48KN则ΔL=960480×10252.5/5×140×2.03×105=69.3mm同样,对于边板,N2/N1延伸值分别为68.8mm/69.3mm(2)油压表读数计算按照现行规范要求,采取以下张拉程序:0---10%δcon---20%δcon---100%δcon(持荷2min锚固)依据山东大学土建与水利学院测试中心所出具的编号为A10-LX-0704的检测报告,当千斤顶为13#、油压表为Y00474906#时,回归方程为F=29.19P-3.8611.当千斤顶为9#、油压表为Y004147893#时,回归方程为F=29.35P+4.5833.式中F-千斤顶载荷(KN),P-送油管压力(MPa).则4θS15.2钢束达到相应应力所对应的压力表读数5θS15.2钢束达到相应应力所对应的压力表读数钢绞线伸长量的量测应注意:0-→10%бk的伸长量不宜直接量测,而应采用推算的方法,即以10%бk张拉到20%бk的钢绞线伸长量作为0-→10%бk的伸长量。
实测伸长值与理论伸长值的差值应控制在±6%以内,否则应暂停张拉,查明原因后方可继续施工。
7、压浆、封锚张拉完成后要尽快进行孔道压浆和封锚,压浆所用灰浆的强度、稠度、水灰比、泌水率、膨胀剂挤量按施工技术规范及试验标准中要求控制。
采用52.5级普通硅酸盐水泥,膨胀剂为青州诚宜建材产膨胀剂,掺量为水泥重量的10%。
管道压注用的水浆28d抗压强度应符合设计图纸规定的强度等级或不小于40MPa。
管道注浆采用真空注浆,注入管在压下封闭直至水泥浆凝固。
压满的管道应进行保护,使在一天内不受振动,管道内水泥浆在注入后48小时内,结构混凝土温度不得低于50C,否则应采取加温养护措施,使水泥浆强度达到15MPa以上。
当白天气温高于350C时,压浆宜在夜间进行。
在压浆后两天,应检查注入端及出气孔的水泥浆密实情况,如水泥浆不饱满,要补注浆。
真空辅助压浆a在正式真空辅助压浆前,测试孔道密封情况。
b关闭其它排气阀门,仅开通抽真空端和真空泵上的阀门,启动真空泵约10分钟,显示出真空负压力,要求达到-0.8~-0.1 Mpa左右的负压并保持。