后張法預應力混凝土箱梁施工工藝(15頁).doc
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2024-01-10
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1、后張法預應力砼箱梁施工工藝一、工程概況xx至xx界高速公路AME15標,起訖樁號K268+500ZK271+614段路基工程為我部所建工程項目,工程全長3.090公里,共設有特大橋1座,有20m、30m、40m預應力混凝土箱梁520片,20m箱梁16片,30m箱梁24片,40m箱梁480片。梁體采用后張法施工工藝。二、總體施工方案1、由于本標段橋梁所處地理位置影響,我部決定將K268+500-K268+795段路塹做為橋梁的預制場地。梁體預制采用整體底模,全長整體滑移鋼外模,四合式組合鋼內模,臺座上整體幫扎底板、腹板和頂板鋼筋網架,強制式混凝土拌和機攪拌,龍門吊副鉤吊裝混凝土料斗下料入倉,附著2、式振動器配合插入式振動器振搗,鋼絞線用慢速卷揚機穿束,人工配合。預應力正彎矩張拉在制梁臺座上張拉獲取最終應力值、孔道進行一次性壓漿工藝,邊跨梁體采用設計強度混凝土進行封端,梁體混凝土達到設計強度后方可吊裝。2、預制場設置(1)預制場布置、預制場內設現場辦公室,庫房、加工場、料場、預制臺座區、成品半成品存放場、砼攪拌站等設施。、預制場內順橋向布置2臺80t龍門吊。、預制場內砼采用有軌運輸斗車或砼泵輸送。(2)砼攪拌站砼攪拌站生產能力為50m3/h,設在龍門吊軌道中間,龍門吊內側鋪設小鋼軌,砼運料小車沿小鋼軌送料到澆注點,由10t電動葫蘆起吊入倉。3、箱梁預制 1)、臺座 (1)制梁臺座 預制場大3、梁底座順路基方向分四列布設,每間隔5m設一個臺座(便于周轉、裝卸模板),每列臺座間設置一道5m寬工作帶,共3道工作帶,預制區長295m,存梁區由預制區向路基前進方向延伸。預制場的梁體預制臺座地基承載力按200kpa設計,考慮到臺座張拉后兩端支撐,于臺座跨中部設20cm厚素混凝土結構,梁兩端設50cm厚鋼筋混凝土結構。梁臺座中部橫方向每隔80cm設20cm*20cm圓孔以備外側模板下拉桿。 (2)導軌和門吊的安裝 在大梁底座兩側各布設一道工字鋼軌,其間距為24m,在鋼軌上架設兩個門吊,門吊上設主、副吊鉤,主鉤用于吊移大梁,副鉤用于構件的預制和建筑材料、小型構件或小型設備的搬運,設計吊裝噸位在104、0kN以下。具體情況見下圖門架 行走平車副鉤主鉤吊梁工字鋼軌鋼軌砼基礎插座板臺座臺座 臺座 臺座便道鋼軌砼基礎預埋養生用膠水管 24m圖(一) (3)砼養生水管的布置在工字鋼軌砼基礎旁埋設膠水管如上圖,每間隔20m設置一個分水閥們。 (4)用電線路的布設在鋼軌外側距鋼軌2m處埋設電纜線,每間隔40m設置一個插座板。2)、箱梁模板 (1)模板構造模板分外模、內模、堵頭模、底模。底模用5mm不銹鋼板墊在臺座頂面上,以保證箱梁底的光潔度。其余模板均用5mm鋼板按梁的尺寸要求定做。 A、 外模 按梁的設計尺寸要求設計,將設計圖交給較好的金屬結構廠(由我公司機械廠)加工,鋼板在加工前先行打磨光滑,涂上防5、銹油后再進行下一步加工。加工過程中要經常去檢查模板的加工情況,控制好模板平面的平整度、表面光潔度、裝配精度以及焊接質量。施工時模板間的接縫、模板與臺座間縫墊上一層防水橡膠條,以保證模板的密封性。外模的構造示意圖如下圖所示(具體見模板設計圖)。 B、內模因為在澆注完箱梁底板后內模必須在短時間內安裝就位,內模制作縱向盡可能少分節,以減少安裝接頭。內模制作按下圖在四周各面布置一片先拆板,先拆板設計成“外八字”,拆模時將拆模器的掛勾勾在先拆板的孔上旋轉絲桿把先拆板調出后即可容易地將模拆出。由于每個箱型梁均有三道橫隔板,20米模板內??紤]4節進行組拼,30米模板內??紤]6節進行組拼,40米模板內模考慮66、節進行組拼,以便拆模。 側模附著式振動器撐桿防水橡膠條對稱拉桿硬化地面臺座外模構造示意圖對拉螺桿孔1包邊三鐵吊梁索槽臺座間硬化地面11斷面先拆板對稱桿后拆板拆模器內模構造示意圖(2)模板安裝施工 A、立模前在臺座兩側把橫隔板位置、側模的底線用紅油漆標出。 B、立模:拼裝側模時用龍門吊把側模分塊模板吊到所要制梁的制作臺位上,順序不能顛倒。先拼側模,然后拼堵頭模板部分。拼兩側模時,從中間往兩邊進行,先用對螺桿將模板基本固定好,再拼兩端吊裝孔及三角墊鐵,拼三角墊鐵必須采用1m水平尺或水準儀抄平,控制其高度誤差不大于2mm,而后拼裝堵頭模。拼完后對邊模的水平、接縫進一步調整,位置準確后固定對拉螺桿。內7、模預先分幾節拉好,待底板混凝土澆注到位后,用龍門吊吊進箱內進行拼裝,拼出的內模應平整、無坑洼、無翹曲現象、接縫嚴密。內模拼裝好后裝上限位槽鋼,以免上浮,待腹板砼澆完后才能拆除限位槽鋼。 C、校模:模板安裝完畢后,把兩端堵頭模板精確分中,用長線把兩端堵頭模板分中點連通,用垂球和角尺檢查腹板的寬度,直至符合規范要求。 D、拆模:拆外模時,首先拆出堵頭模板及隔板模板、中隔板堵頭模,內模拆除先將先拆板用拆模器拆除,解除了內模的環狀構造后依次將內模拆完后,再后松對拉螺桿和兩邊支撐,拆除兩邊側模,因為模板屬大面、小厚度鋼結構,側向剛度不大,所以在拆除、起吊等作業時應防止模板發生塑性變形。 (3)、起重設備8、布置概況預制場配備龍門吊兩臺(起重能力單個大于80噸),在龍門吊上各掛一臺10噸重的電動葫蘆,以便安裝模板、吊裝鋼筋或灌注混凝土用,龍門吊、行走部分和天車部分由廠家定做。龍門吊軌道縱坡不能大于3%,龍門吊兩端底為同一水平面。龍門吊的拼裝采用搭設滿堂支架進行龍門吊拼裝。 3)、非預應力筋施工鋼筋的下料及加工在預制場鋼筋棚進行,鋼筋的加工嚴格按照技術規范、施工設計圖紙進行。在綁扎鋼筋前,在臺座兩側和底模上用紅油漆標出每根鋼筋平面位置,準確安放鋼筋。綁扎水平筋時,用粉筆或紅油漆每隔1米劃出每層水平筋的位置,按照所劃位置進行綁扎,保證水平筋順直。底板、腹板及隔板鋼筋的綁扎直接在模內進行,頂板鋼筋骨架先9、分成幾節做好,待腹板澆注完畢后用專用吊架起吊拼接,以便在腹板混凝土初凝前繼續澆注頂板。 4)、預應力筋施工 (1)波紋管施工 A、波紋管安裝:波紋管的連接采用大一號型的波紋管。接頭管的長度為200300mm,其兩端用密封膠帶或塑料熱縮管封裹,安裝時,應事先按設計圖中預應力筋的曲線坐標在側?;蚬拷钌隙ǔ銮€位置,采用鋼筋支托固定,間距為600mm,鋼筋支托焊在箍筋上,箍筋底部應墊實。波紋管固定后用鐵絲扎牢,以防澆筑混凝土時螺旋上浮而引起嚴重的質量事故。波紋管安裝過程中,應盡量避免反復彎曲,以防管壁開裂。同時,還應防止電焊火花燒傷管壁。波紋管安裝后,檢查其位置、曲線形狀是否符合設計要求,波紋管的固10、定是否牢靠,接頭是否完好,管壁有無破損等。如有破損,應及時用粘膠帶修補。(在灌注混凝土前應插入直徑比波紋管小10mm左右的橡膠管)B、波紋管搬運與堆放金屬波紋管搬運時應輕拿輕放,不得拋甩或在地上拖拉,吊裝時不得以一根繩索在當中攔腰捆扎起吊。金屬波紋管在室外保存時間不宜過長,不得直接堆放在地面上,應采取有效措施防止雨露和各種腐蝕性氣體的影響。波紋管在倉庫內長期保管時,倉庫應干燥、防潮、通風、無腐蝕氣體和介質。C、金屬波紋管合格性檢驗金屬波紋管外觀應清潔,內外表面無油污、無引起銹蝕的附著物,無孔洞和不規則的折皺,咬口無開裂、無脫扣。波紋管作為預應力的套管有兩項基本要求:一是在外荷載的作用下,有抵抗11、變形的能力;二是在澆筑混凝土過程中,水泥漿不能滲入管內。 (2)預應力筋下料、編束A、高強鋼絲下料鋼絞線采用j15.2mm高強低松馳預應力鋼絞線。鋼絞線的下料用砂輪切割機切割,不得采用電弧切割。鋼絞線切割時,在每端離切口50mm處用鐵絲綁扎。鋼絞線的盤重大、盤卷小、彈力大,為了防止在下料過程中鋼絞線紊亂并彈出傷人,事先制作一個簡易的鐵籠,下料時,將鋼絞線盤卷在鐵籠內,從盤卷中央逐步抽出,以策安全。鋼絞線編束用20號鐵絲綁扎,鐵絲扣向里,間距11.5m,編束時應先將鋼絞線理順(采用梳絲板進行),并盡量使各根鋼絞線松緊一致,綁好后的鋼絞線編號掛牌堆放。(3)預應力筋穿入孔道A、穿束時機采用后穿束法12、穿束。后穿束法即在澆筑混凝土之后穿束。B、穿束方法鋼絞線采用整束穿,穿束工作可由人工進行。穿束時束的前端扎緊并裹膠布,以便順利通過孔道,對多坡曲線束,加工一個特制的牽引頭,工人在前頭索引,后頭推送,用對講機保持前后兩端同時平衡出力。 (4)、鋼絞線的張拉與錨固、準備工作A、混凝土強度的檢驗鋼絞線張拉前,應提供構件混凝土的強度試壓報告。當箱型梁混凝土的強度達到設計強度的85%且齡期不小于4天后,方可施加預應力。B、構件端頭清理構件端部預埋鋼板與錨具接觸處的焊渣、毛刺、混凝土殘渣等應清除干凈。C、安裝錨具與張拉設備安裝錨墊板時應注意錨固面與鋼束垂直;千斤機上的工具錨孔位與構件端部工作錨的孔位排列要13、一致,以防鋼絞線在千斤頂穿心孔內打叉。、預應力筋張拉方式當混凝土強度達到設計強度的85%且齡期不小于4天后按照鋼絞線束張拉順序進行鋼絞線張拉,張拉后封錨、壓漿。、預應力筋張拉順序用兩臺千斤頂兩端同時對稱張拉。20m箱梁張拉順序:N1束N3束N2束30m箱梁張拉順序:N2束N3束N1束N4束 40m箱梁張拉順序:N2束N3束N1束N4束 根據構件類型、張拉錨固體系,孔道偏差、摩阻對預應力損失取值等因素,預應力筋的張拉程序如下 :鋼絞線張拉程序:0 初應力( 10%k) 100%k(持荷2min) 錨固,每次張拉均應量測伸長值。、張拉設備的校正 鋼絞線在張拉前,應把千斤頂和油壓表進行標定,使用時千14、斤頂和油壓表應按標定結果對號入座。、張拉伸長值校核鋼絞線張拉時,通過伸長值的校核,可以綜合反映張拉力是否足夠,孔道摩擦損失是否偏大,以及鋼絞線是否有異?,F象等。因此,對張拉伸長值的校核,要引起重視。鋼絞線張拉伸長值的量測,應在建立初應力之后進行。其實際伸長值:L=L1+L2式中L1-從初應力至最大張拉力之間的實測伸長值; L2-從初應力以下的推算伸長值(可采用相鄰級的伸長度) 鋼絞線張拉后,應測定的鋼絞線回縮量與錨具的變形量,其值不得大于6mm,如大于此值,應重新張拉,或更換錨具后重新張拉。 、張拉注意事項 A、鋼絞線的斷絲、滑絲,每束不得超過1根,每個斷面斷絲總和不正如過總數的1%。如超過規15、定數,應進行更換。 B、張拉完成后,測得的實際伸長量與計算理論伸長量之差在6%以內否則應采取以下的若干步驟或全部步驟: a、重新校準張拉設備; b、對鋼絞線作彈性模量檢查; c、放松鋼絞線重新張拉; d、鋼絞線用潤滑劑以減少摩擦損失,僅水溶性劑可用于管道系統,且在灌漿前洗掉; e、監理工程師對預應力張拉認可后,鋼絞線應予錨固。放松千斤頂時應避免振動錨具和鋼絞線; f、鋼絞線在監理工程師認可后才可切割露頭,梁端錨口應按圖紙用水泥砂漿封閉。 g、預應力作業中,必須特別注意安全。因為預應力有很大的能量,萬一鋼絞線被拉斷或錨具與張拉千斤頂失效,巨大能量急劇釋放,有可能造成很大危害。因此,在張拉情況下作16、業人員不得站在預應力筋的兩端,同時在張拉千斤頂的后面應設立防護裝置。 h、操作千斤頂和測量伸長值的人員,應站在千斤頂側面操作,嚴格遵守操作規程。油泵開動過程中,不得擅自離開崗位。如需離開,必須把油閥門全部松開或切斷電路。 i、張拉時應認真做到孔道、錨環與千斤頂三對中,以便張拉工作順利進行,并不致增加孔道摩擦損失。j、工具錨的夾片,應注意保持清潔和良好的潤滑狀態。新的工具錨夾片第一次使用前,應在夾片背面涂上潤滑脂,以后每使用5-10次,應將工具錨上的擋板連同夾片一同卸下,向錨板的鴟形孔中重新涂上一層潤滑劑,以防夾片在退契時卡住。潤滑劑可采用石墨、二硫化鉬、石蠟或專用退錨靈等。k、多根鋼絞線束夾片17、錨固體系如遇到個別鋼絞線滑移,可更換夾片,用小型千斤頂單根張拉(YCL-22型單作用千斤頂)。l、每次張拉完畢后,應檢查端部和其他部位是否有裂縫,并實事求是填寫張拉原始記錄表。5)、砼澆筑及養生(1)澆筑順序:底板混凝土澆筑 內模安裝 腹板混凝土澆注 頂板鋼筋骨架安裝 頂板混凝土澆注、橫向拉毛。(所有模板及鋼筋提前組裝綁扎,用龍門吊吊裝,縮短混凝土澆注時間) (2)混凝土澆筑施工:施工時道路必須平整通暢,保證砼自攪拌完成后10min內入模澆注。澆注底板時,應從跨中向兩端澆注,采用插入式振動器搗實整平。在卸料時料越靠近底板越好,自由傾落度不大于30cm,以免砼碰擊鋼筋使砂漿與石子分離,端部鋼筋較18、密,應特別注意搗固密實。底板混凝土面應控制在設計面高度以下05mm,以保證內模能準確就位。當內模吊裝完成經檢查合格后立即進行腹板砼澆注,上料方式用料斗將料倒在一塊大鋼板上,用鐵鏟鏟入腹板中,根據梁高,腹板砼分成24層進行澆注,采用小直徑插入式振動器搗固和裝在側模上的附著式振動器振搗,振動器應插入上一層頂面510cm以保證層間良好的連接,插入式與附著式振動器應同步進行,即振動棒在哪里振搗就開哪里的附著式振動器。腹板澆注時應兩側同步進行,嚴禁用振動棒使混凝土在腹板內做長距離流動。當頂板鋼筋吊裝完成經檢查合格后立即進行頂板混凝土澆注,上料方式是直接將料倒在頂板上,自由傾落距離不大于30cm,頂板由平19、板式和插入式聯合搗固。先用插入式振動器搗實,然后用平板振動器拖平,最后用抹子抹平,使梁頂面平整。 (3)混凝土養生:當梁頂部混凝土終凝后即開始灑水養護,澆注后前7天必須隨時保持混凝土表面潮濕,之后到張拉前止每天均保持養生13次,氣溫較高時梁頂面覆蓋透水土工布,當氣溫低于10oC時,為加快混凝土強度增長速度,可采用蒸汽養護,以加速臺座的周轉,采用蒸汽養護時必須嚴格按蒸汽養護規格執行。 (4)澆注混凝土時應注意的問題:澆注混凝土除應遵循普通混凝土澆注的規定外,尚應注意以下幾點: 砼澆注前,必須對模板內的雜物、積水進行全面清理,對模板、鋼筋、預埋件(梁底預埋鋼板)的位置、預留孔的位置進行認真檢查,確20、保位置準確。 在混凝土澆注和預應力張拉前,錨具的所有支承表面(例如墊板)應加以清洗 拌和后超過45min以后的混凝土不得使用。箱梁混凝土應水平分層、一次澆注完成。為避免孔道變形,不允許振動器觸及套管。 梁端部錨固區,為了保證混凝土密實,宜使用外部振動器加強振搗,集料尺寸不超過兩根鋼筋或預埋件間凈距離的一半。 混凝土立方體強度未達到1520Mpa時,不得拆除模板。 混凝土養生時,對為預應力鋼束所留的孔道應加以保護,嚴禁將水和其他物質灌入了孔道,應防止金屬管生銹。 6)、孔道壓漿預應力鋼絲張拉完成后,利用灌漿泵將水泥漿壓灌到預應力筋孔道中去,其作用有二:一是保護預應力筋,以免生銹;二是使預應力筋與21、箱梁混凝土有效的粘結,以控制超載時裂紋間距與寬度并減輕梁端錨具的負荷狀況。因此應特別重視孔道壓漿。(1)壓漿材料 使用不低于425普通硅酸鹽水泥配制的40號以上的水泥漿,水灰比一般在0.40.45之間,所用水泥齡期不超過一個月。 水泥漿中可摻入監理工程師同意的減水劑及膨脹劑,摻量由試驗確定。但是不應摻入具有銹蝕預應力鋼材的外加劑。(2)灌漿設備:采用活塞式注漿泵壓漿。(3)施工注意事項 在壓漿前,用吹入無油分的壓縮空氣吹干管道。接著用含有0.01kgL生石灰或氫氧化鈣的清水沖洗管道,直到將松散顆粒除去及清水排出為止。再以無油的壓縮空氣吹干管道。 水泥漿的泌水率最大不應超過4,拌和后3h泌水率宜22、控制在2,24h后泌水應全部被漿吸收。水泥漿自調制至壓入孔道的延續時間,一般不宜超過3040min,水泥漿在使用前和壓注過程中應經常攪動。 壓漿時,每一工作班應留取不少于3組試樣,標準養生28d,檢查其抗壓強度作為水泥漿質量的評定依據。 管道壓漿應盡可能在預應力鋼材張拉完成和監理工程師同意后立即進行,一般不得超過14d 。壓漿時自梁一端壓入,而在另一端流出,流出的稠度須達到規定的稠度。采用一次性壓漿,壓力控制在0.50.7Mpa之內。 當氣溫或構件溫度低于5oC時,不得進行壓漿。水泥漿溫度不得超過32oC。管道內水泥漿在注入后48h內,結構混凝土溫度不得低于5oC,否則應采取保溫措施。當白天氣23、溫高于35oC時,壓漿宜在晚上進行。在壓漿后兩天,應檢查注入端及出氣孔的水泥漿密實情況,需要進行處理。7)、移梁和存梁 張拉壓漿結束后用龍門吊運到存梁場存梁。 起吊:在制梁臺上進行起吊,穿鋼絲繩時注意鋼絲繩要順直,排列整齊,不得出現擠壓、彎死現象,以免鋼絲繩受力不均而擠繩,預制梁時在梁底預留吊裝孔,在梁底與起吊繩的接觸處設置專用的鐵鞋將梁底混凝土與鋼絲繩隔離,以免擠碎混凝土或割斷鋼絲繩,其他接觸處也應有防止割斷鋼絲繩的措施,如墊木板、橡膠皮、麻袋條等,起吊鋼絲繩的保險系數應達到10倍并經常檢查,起吊時,吊起2030cm后,要檢查各部位有無不正常變化,確認情況良好且無障礙物、掛拌物后,方可繼續提24、升,一般起吊高度不超過50cm,前后高差不得超過2。 行走:龍門吊行走軌道應結實、平順,沒有三角坑,龍門吊應慢速行走。作業人員應統一口令,司機僅按照指揮人員的信號進行操作,司機必須頭腦清醒,熟悉操作規程,龍門吊四個角設專人看護,兩側至少備有兩個鐵鞋和三角木。 存梁:按編號有規劃地存放,以方便架梁時取梁。梁的兩頭設置牢固的存放支座,使梁處在簡支狀態下保存,不得將梁直接放在地上,以防地面不平引起梁片上部受拉而使梁上部產生裂縫甚至斷裂。做好存梁區的排水工作,防止地表水沖刷存梁地面引起下沉。8)、其它方面應注意的問題 a、預制主梁頂面應橫向拉毛,以保證新、舊混凝土的結合。主梁就位后必須及時進行橫隔板混25、凝土的澆筑,當濕接縫混凝土強度達到設計強度的70%并采取壓力擴散措施后方可在其上走梁。b、預制箱梁吊運采取鋼絲繩兜底起吊法,不設吊環。預制箱梁時注意在翼緣預留孔洞,孔洞位置為離梁端75cm。c、預制箱梁邊梁時應注意預埋防撞護欄預埋鋼筋、泄水管、伸縮縫預埋鋼筋。d、預制箱梁時應安排好預制順序。 e、為防止梁體頂板頂面砼干縮及污染,頂板頂面砼應及時收漿拉毛。f、梁體砼澆注過程中,為防波紋管進水泥漿而粘結鋼絞線,在梁體兩端專人推拉鋼絞線,在波紋管內用清水沖洗水泥漿,波紋管接頭應封閉嚴密。g、所制的梁的編號,按制梁的時間順序編,如第一次制梁其編號為1號,第N次制梁其編號為n號。并注明梁體的橋梁樁號、跨數、號數、日期。h、每片梁在混凝土澆注完畢并脫模之后,在進行預應力張拉之前,用紅油漆標注編號及澆注時間(如2007.09.08),其位置在梁的兩端橫隔板反對稱側,處在梁端2米處。號碼用阿拉伯字,字高10厘米,字寬6厘米,筆劃線寬1.5厘米,用厚紙(或薄鐵皮)刻出之后,涂刷在梁上。i、每片梁在封端前后,復測其梁長,并復測梁的頂面寬度(以支座縱向中心線為基準)。j、每片梁在張拉完成之后須測梁底板的起拱度,如反常,需查原因,以控制末施工的梁的拱度。