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1、先張法預應力混凝土空心板施工工藝 某高速公路北段第五合同段共有20m先張法預應力空心板439片，均在預制場預制。預制梁長19.96m，梁高90cm，板寬143cm，砼設計標號為40MPa，預應力鋼筋采用270級j 15.24鋼絞線，標準強度Ryb=1860Mpa，彈性模量Ey=1.95105Mpa，單束張拉控制應力為195.3KN，每片梁有16根鋼絞線。1 預制場布置預制場布置在國道206東側，鮑集互通立交區內，長220m，寬35m，設4個梁板預制臺座，5個存梁場，1個鋼筋骨架綁扎場及木工房、鋼筋加工房、水泥庫、發電機房等。場內設有1臺貝雷桁架拼成的50t自行式龍門吊，為梁板的預制及吊運、裝車2、服務。1臺拌和能力為25m3/h的混凝土拌和站。混凝土采用翻斗車運輸，具體見表1。1. 1張拉臺座(1)張拉臺座設計為長線型槽式臺座，長度為85m。傳力柱和抗力墩整體參加受力而臺座不受力，所以它必須有足夠的強度和剛度。臺座剛度對預應力影響較大，若剛度不夠，臺座變形較大，預應力損失就會較大。因此要求在梁板預制前在臺座放入鋼絞線，對張拉臺座及橫梁進行荷載試驗，滿足要求才能使用。經驗算采用尺寸為傳力柱邊柱寬35cm、高55cm，中柱寬60cm，抗力墩埋深150cm，抗力墩張拉端及錨固端都布設鋼筋，其余為C30素砼。傳力柱軸線與鋼絞線在同一平面內，使傳力柱為軸心受壓構件。張拉端及錨固端部預埋=16mm3、的鋼板，以使應力分散。張拉臺座橫斷面圖如圖1。 (2)臺座底模的優劣直接影響著預應力空心板的幾何尺寸及外觀，所以在進行張拉臺座底模施工時，必須嚴格控制其寬度、平整度和直順度。寬度控制在1430mm，平整度及直順度控制在3mm以內，采用水磨石底模。1.2張拉機具的選擇和使用根據設計張拉力的大小選擇千斤頂的噸位、行程以及與之相配套的高壓油泵和油表。由于施加梁體上的預應力值的準確性對預應力空心板質量的影響至關重要，所以張拉機具進場之前，必須由有資格的檢測單位進行千斤頂和油表的校驗。張拉機具必須要由專人操作使用。2 原材料質量控制及混凝土配合比要求2.1砂、石料、水泥的質量控制(1) 砂采用河南淮濱砂4、，檢測結果見表2。(2)石料采用符離集石料，檢測結果見表3。(3)水泥采用巢湖水泥廠“巢湖”牌42.5級普通硅酸鹽水泥，檢測結果見表4。經檢驗合格后才能進場的砂、石料，必須分存堆放在已經硬化的硬地上，并且掛牌注明產地、規格，不得直接置于土地上，以防污染。水泥必須用倉庫存放，且有防潮防水措施。22鋼筋及預應力鋼材的質量控制熱軋鋼筋采用首鋼和馬鋼生產的，預應力鋼絞線采用江陰法爾勝鋼鐵制品有限公司的。所有鋼筋及預應力鋼絞線進場時必須有出廠合格證、產品質量證明書，并進行外觀檢查。鋼絞線要逐盤檢查，進行外觀檢查，表面不得有裂紋、毛刺、油污、銹蝕、機械損傷等缺陷。鋼筋進場時，每20t為一批；預應力鋼絞線每5、60t為一批，進行取樣驗收試驗，經檢驗合格后，方可使用。其機械性能分別按GB 1499-98和GB 5224-95執行，鋼筋及預應力鋼絞線必須入棚，貯存于地面以上0.5m的平臺、墊木或其他支承上。23外加劑外加劑使用必須經過省指中心試驗檢驗。性能符合要求，才能使用，且外加劑摻量必須嚴格控制。施工選用的是山西黃河化工有限公司UNF-2C緩凝高效減水劑，每盤混凝土所用外加劑應事稱量備好，專人負責添加。要求外加劑專庫存放。24混凝土配合比的要求水灰比為0.41，水泥用量為440kg/m3，510mm碎石摻量按35%，1030mm碎石摻量按65%，外加劑按水泥用量的3%，坍落度按3.05.0cm控制。6、3 鋼絞線伸長值計算(1) 依據臺座具體形式及鋼絞線錨固形式，計算下料長度為：下料長度L=傳力柱長+鋼橫梁寬-1.20=84.4m設計圖紙規定單束張拉控制力為195.3KN,則各階段的張拉力為:初始應力 0.1con ： 0.1195.3=19.53KNcon ： 195.3KN1.05con ： 205.065KN(2)根據公式L=L/AypEyp，(式中:L=84.4m，Ayp=140mm2，Eyp=1.95105N/mm2)計算各階段張拉中鋼絞線的伸長值：結果為：0.1con時: L1=60mmcon時: L2=604mm1.05con時: L3=635mm 則鋼絞線在控制應力時的量測伸7、長值:L=L2-L1=544mm鋼絞線在1.05k時的量測伸長值: L=L3-L1=575mm4 預應力空心板施工工藝41施工步驟(1) 準備好經校驗的張拉機具施工現場應具備經監理工程師批準的張拉程序、步驟、現場施工說明書及能夠正確操作的施工人員。施工現場具備確保全體操作人員和設備安全的必要的預防措施，實施張拉時，應使千斤頂的張拉力作用線與鋼絞線的軸線重合一致。(2) 清理臺座 本先張法底座為水磨石，張拉鋼絞線前應先將臺座上的塵土和磨制過程中的砼粉沖洗干凈，以免影響涂刷隔離劑。(3) 涂刷隔離劑在清理好的臺座上用毛刷涂刷隔離劑，一般要23遍，且要涂刷均勻，防止底座與梁體粘連，造成底座損壞。(48、) 鋼絞線的制作與安裝1鋼絞線放置在錨固端，底部放在鋼架上，置于砼平臺上。2用切割機下料，依據現場條件，鋼絞線下料長度為84.4m，誤差控制在L/5000以內。3鋼絞線下料完畢，放置在槽內臺座上，并用鋼筋架起，防止鋼絞線下垂。4放置預應力失效隔離套管，等張拉完畢后，定位套管，并把套管口封死，防止水泥漿進入套管內。5裝設張拉設備，準備預張。(5)預張拉調整初應力現場施工采取預應力鋼絞線整體同時張拉，因此張拉前必須調整初應力。其值取控制應力的10%即19.53KN；調整初應力時用25T千斤頂一根一根的張拉，使鋼絞線應力都為19.53KN。初張拉結束后，應仔細檢查每根預應力筋的位置，是否與設計位置相9、符，否則應重新調整。(6)鋼絞線的張拉1預張拉結束后，對千斤頂錨固端、前后鋼橫梁作一次詳細檢查。若一切正常，則開始預備張拉，張拉時用2臺300T千斤頂，2臺油泵供油，使2臺千斤頂同時啟動，千斤頂頂推前橫梁，千斤頂通過絲杠帶動后橫梁，使鋼絞線被張拉。張拉前在鋼絞線上作一記號，作為測量伸長量的參考點。2張拉程序0初應力0.1con1.05con(持荷2min) 0con(錨固)。3初張拉結束后，安置好千斤頂進行張拉。張拉過程應勻速，兩油泵壓力表同時起動，且每隔5Mpa油泵暫停供油，測量鋼絞線伸長量是否一致，前后橫梁是否保持平行，否則進行調整。在張拉過程中，抽查預應力鋼絞線的預應力值，其偏差的絕對值10、不得超過按一個構件全部預應力總值的5%，這項工作應重復進行。當應力達到1.0con時，測其伸長值，如果差值超過5%時應停止張拉，查明原因后，再進行張拉，當達到1.05con時，測其伸長值，并持荷2min。4當超張拉結束后，放松至零，再張拉到con，測其伸長量。若合格，用扳手帶好螺母進行錨固在前橫梁上。再回油，使千斤頂復位。5張拉時，注意檢查鋼絞線是否產生滑絲、斷絲現象，如有則停止施工，進行更換。6張拉完畢后，檢查鋼絞線的位置是否與設計位置一致，最大偏差不大于5mm。7以上各工序都在監理工程師的監督下進行，只有在監理工程師檢查確認許可后，方可進行下一步工序的施工。(6)鋼筋制作成型、安放綁扎鋼筋11、應在張拉結束8小時后進行，定箍筋位置，綁扎底板、腹板鋼筋，應符合JTJ041-2000公路橋涵施工技術規范，并報請監理工程師檢查認可方可進行下一步工序的施工。(7)模板安裝1芯模為訂做的充氣膠囊，進場時檢查其尺寸是否與圖紙相符。使用前，先充氣0.0430.045Mpa，放置4h，檢查是否漏氣，如漏氣，迅速修補直至合格。2側模為訂做的鋼模，在立鋼模前，先在底模上放出該梁的長度和角度。支撐時，下部要用方木與楔塊撐于傳力柱上，上部采用拉桿、撐桿拉緊邊模。3測量側模的垂直度并進行調整。4擋頭模板，先在調整好的側模上量好尺寸，用線錘檢測垂直度，并與底模上的線相重合后，再進行加固。5模板安裝應符合JTJ012、411-2000公路橋涵施工技術規范要求，并經監理工程師檢查合格后，方可進行下一步工序的施工。(8)澆筑砼1砼拌制在預制大梁前，應檢查拌和樓自動計量裝置的配料是否準確，嚴格按配合比上料，材料用量偏差控制在：水泥1%，水1%，骨料2%。在砼拌制過程中，實驗人員對砼坍落度隨時進行檢查，以保證砼和易性，拌制時間一般控制在1.5min左右，使用外加劑應適當增加攪拌時間。2砼澆筑預制空心板梁砼澆筑分二次進行。首先澆筑底板，砼用量為4.11m3，然后安裝內膜，內膜事先刷好隔離劑，充氣完畢后進行腹板和頂板澆筑。澆筑砼時，為防止膠囊上浮和偏位，采取定位鋼筋加以固定，并應對稱平衡地進行澆筑。砼振搗應有專人負責，13、嚴格執行操作規程。采用平板振動器和振動棒結合使用。插入式振動棒應避免碰撞模板、鋼筋及預埋件。在插入或提升振動棒過程中，不能過快，應勻速提升，直至砼面停止下沉，表面平坦、泛漿為止。砼澆筑應連續進行。(9)砼養護混凝土澆筑完畢初凝后，用麻袋覆蓋；終凝后再灑水養護。保持砼面經常處于濕潤狀態，并連續養護7d。隨梁試塊應在同等條件下養生。(10)拆模1拆除芯模膠囊放氣時間與氣溫高低有關，結合現場情況參考表5。3拆除模板要對稱進行，嚴禁模板碰撞構件棱角，并對拆除模板要及時修整，擺放整齊。(11)鋼絞線放張1根據設計圖紙要求，當試塊強度達到設計強度的90%以后，方可進行放張。2放張采用千斤頂放張，兩千斤頂必14、須對稱、均勻、同步進行，壓力表應同時下降，直至歸零為止。3放張應分數次進行，不得驟然放松，一次放張完畢。4放張完畢后及時測量其起拱值。(12)切斷鋼絞線鋼絞線放松后，用切割機切割，切斷順序應由放張端開始，逐次切向另一端。(13)封端放張后，可進行封端，封端時注意幾何尺寸，垂直度和砼強度。(14)出槽堆放出槽用龍門吊移梁，放在存梁地點，存梁區設置與梁跨徑相同的臨時支撐墩，支撐墩為50cm高，50cm寬的漿砌片石，上放方木，使梁在支撐線附近受支撐，且不發生彎矩，堆放層數一般不大于5層。5 施工注意事項(1)技術要求1施工前，應對現場施工操作人員進行詳細技術交底工作。2張拉前，應對臺座、橫梁及預應力15、體系各類材料、機具設備進行詳細檢查，尤其對千斤頂和壓力表進行配套校檢，以確定張拉力與壓力表之間的關系曲線，認真做好記錄。3張拉端前后橫梁應始終保持平行。保證預應力鋼絞線伸長值相一致，避免左右千斤頂施力不均。始終保持千斤頂橫向中心與活動橫梁中心保持一致。同時兩千斤頂縱向中心線應保持平行。否則，要進行調整。4張拉錨固后，各根鋼絞線應力相一致，其絕對偏差值不得大于控制應力的5%。5預應力鋼絞線放松前，必須拆除模板。6放張時，施加的鋼絞線內力不得超過張拉時的控制應力，放張可分數次進行。7在鋼絞線下料、布束、張拉、澆筑砼過程中，禁止踩踏及振動器觸及和碰撞，以免影響鋼絞線質量和應力損失。(2)安全措施1張16、拉過程中，嚴禁人員在張拉區走動或工作。2在張拉區、張拉端布設高度2m的鋼絲網墻，人員操作應在工作房中進行。3認真檢查錨具是否有壞絲等現象。如有，一定要及時更換。先張法預應力空心板梁施工 1) 概述 本合同段共有先張預應力空心板16m梁XX片、20m梁XX片，預制廠選在KXX+XXX位置。預制廠設臺座XX個。 2）施工方案 預制場建在主線KXX+XX左(右)側，預制場內設JS750混凝土拌和樓，梁的預制臺座均采用混凝土固定臺座，臺面采用水磨石。預制場內安裝2臺載重20噸跨度為XX米高為XX米的龍門吊負責場內運輸及構件的移動，梁的成型采用廠制大塊鋼模，預應力采取單向單根雙控張拉,插入式振動器振動成17、型，采用覆蓋封閉式蒸汽養護,加工X套中梁模板，X套邊梁模板，設立XX個臺座。 3）人員、料具、設備配備及工期定額 4）施工方法及工藝措施 (1)臺座設計 張拉臺座設計成墩式臺座，采用臺面與臺墩共同工作。 (2)張拉橫梁、模板的制作 張拉橫梁采用在兩塊鋼板之間用I45a型工字鋼焊接而成。 預制臺的底模采用在臺面上澆筑5cm厚的C20水磨石混凝土并用打磨機磨光。空心板側模采用大塊廠制鋼模板，端模用1cm厚鋼板加工而成，芯模為定做充氣膠襄。 制梁模板采用廠家訂做的大塊鋼模，分段拼裝組成。鋼模設計要具有足夠的剛度和強度，幾何平面尺寸制作滿足設計要求，拼裝連結拉固簡單方便。模板不用時擦油保養，用時清除油18、漬和混凝土斑點，涂脫模劑，并經常檢查校正。 拼裝模板時用龍門吊把模板分塊吊到制梁臺座上，按設計順序排放不能顛倒。先拼側模然后拼端頭部分。拼邊模時先用對拉螺桿將模板基本固定好，再拼支座鋼板及三角墊鐵，拼三角墊鐵必須采用1m水平尺或水準儀抄平，控制其水平誤差不大于2mm，而后拼裝端頭模。拼完后對邊模的水平作進一步調整，位置準確后固定對拉螺桿。 拆外模時，首先拆出端頭模板，然后松開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)鋼筋制作 構造鋼筋按規范置于防雨水的棚內堆放，在制作棚內彎制后以每片梁用量分型號捆綁放置19、并標識。在臺座上劃線標示鋼筋位置、支座預埋鋼板和其它預埋件，按設計要求精確就位捆綁焊接牢實。 (4)鋼絞線的張拉及放松 鋼絞線張拉采用兩臺YCW25型千斤頂，柳州市建筑機械總廠生產，活塞缸面積51cm2，張拉行程200mm和該廠生產的QM15配套錨具及兩臺ZB4500型高壓油泵。 材料：江西新余生產的j15.24鋼絞線,截面積139.98mm2，實驗彈性模量Eg=2.0105Mpa 張拉前先做以下工作：對張拉設備進行校檢；計算鋼絞線的張拉力并換算成油表讀數；計算鋼絞線的理論伸長量。 鋼絞線張拉順序采取從中間向兩邊橫向對稱張拉。 鋼絞線的張拉采用雙控，以應力控制為主，采用應變校核。張拉到計算初應20、力時在鋼絞線的張拉端做伸長量標記，然后給張拉缸送油分級張拉至超張應力，持荷5min。然后緩慢回油至張拉控制應力，此時打開頂壓閥回油，頂壓活塞自動回程。頂緊夾片，張拉錨固完成。每級張拉千斤頂的伸長量不宜超過18cm。 鋼絞線實際伸長量計算：L=LL0.1k+C ,式中: L每級千斤頂活塞伸長量, L0.1k初應力以下的鋼絞線理論推算伸長量。 鋼絞線的理論伸長量計算：L=NkL/（EgAg） 式中L鋼絞線的計算長度，Eg鋼絞線實驗彈性模量，Nk設計控制張拉力，Ag鋼絞線截面積。 如實測鋼絞線的伸長量在理論計算伸長量的6%范圍內張拉符合規范要求，否則待檢查原因后再作處理。 按設計要求混凝土的強度達到21、設計強度等級的80%后才能放張。預應力鋼絞線采用千斤頂先拉后松并配合割線法放張，割線設備采用砂輪鋸。 (5)混凝土的施工 混凝土的澆注 20m空心板混凝土強度等級為高強度C50混凝土、16m梁 C40，均采用1臺JS750攪拌機攪拌混凝土。為了縮短脫模時間在混凝土的攪拌過程中按試驗配合比摻入早強減水劑。混凝土的澆筑采用活底吊斗用龍門吊直接灌入模板內，插入法搗固。 混凝土的養護 為加快混凝土強度增長速度，加速臺座周轉，采用蒸汽養護，蒸汽養護分四個階段進行： a靜停階段； 混凝土澆筑完畢至升溫前在室溫下先放置一段時間，這是為了增強混凝土對升溫階段結構破壞作用的抵抗力，需6小時。 b升溫階段； 混凝22、土原始溫度上升到恒溫階段。如果溫度急速上升，會使混凝土表面因體積膨脹太快而產生裂縫。因而必須控制升溫速度，升溫速度不超過150C/h。 c恒溫階段； 混凝土強度增長最快的階段，恒溫階段保持90至100的相對濕度，恒溫溫度不超過800C。 d降溫階段； 在降溫階段內，混凝土已經硬化，如降溫過快，混凝土會產生表面裂縫，因此降溫速度應加以控制。降溫速度不超過100C/h。 (6)鋼絞線的放張 按設計要求混凝土的強度達到設計強度等級的80%后才能放張，采用千斤頂先張后松并配合拆楔放松法。先采用兩個250噸千斤頂將橫梁向預制梁的縱向頂移5mm，取出橫梁前楔塊后千斤頂回油鋼絞線便慢慢放松。當放松位移達到123、50mm時，采用砂輪鋸按順序切割鋼絞線，割線順序縱向由臺座跨中向兩端分割，橫向由兩側向中間對稱割線，以保證每次割線對梁體只產生最小側向彎矩。每一輪割線縱向將同一根鋼絞線在所有梁兩端同時割斷。 (7)移梁和存梁 用龍門吊吊起后運行到存梁場存梁。 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，預制梁時在梁端預埋吊裝環，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，方可繼續提升，前后高差不得超過2。 行走 龍門吊行走軌道保證結實、平順，無三角坑，24、龍門吊要行走慢速。作業人員統一口令，司機必須持證上崗保持頭腦清醒，熟悉操作規程按照指揮人員的信號進行操作，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。梁體的存放高度最大不超過3米，在梁的兩頭設置牢固的存放支座，使梁處在簡支狀態下存放，不得將梁直接放在地上，以免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)工藝及安全措施 工藝措施 a模板 制作模板前首先熟悉施工圖和模板配件加工圖，核實工程結構或構件的各細部尺寸，復雜結構要放大樣圖，以便能正確配制。 按批準的加工圖制作的模板25、，經驗收合格后方可使用。 模板的接縫密實，如有縫隙，須堵塞嚴密，以防漏漿。 模板涂經過對比試驗效果最好的脫模劑。 鋼模板制作時特別注意構件尺寸的準確性，使用樣板放樣制作，模板安裝后要進行檢查。 b鋼筋 鋼筋具有出廠質量證明書，并按規定進行抽檢，合格后方可使用。鋼筋使用前進行除銹處理，并保證鋼筋平直，無局部彎折。鋼筋的焊接、綁扎和接頭的錯開布置均滿足規范和設計的要求。 鋼筋由工地現場集中加工制作，確認鋼筋間隔和型號符合設計要求，位置準確。縱、橫向鋼筋的接頭位置錯開布置，鋼筋保護層厚度控制在規范允許誤差內。 c混凝土工程 混凝土配合比由試驗室提供，在拌制時拌和機計量要準確，拌和時間要符合規定，由試26、驗人員控制水灰比、坍落度。 混凝土澆注前，對模板、鋼筋、預埋件認真檢查，報監理工程師批準后方可澆注。 混凝土的振搗，嚴格按振動棒的作用范圍進行，嚴防漏搗、欠搗和過度振搗，振搗時不可在鋼筋上平拖，不可碰撞模板、鋼筋和預埋件。 混凝土澆注完畢初凝后，即時養護。 安全措施 a在任何情況下作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。 b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，必須把油閥全部松開或切斷電路。 c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，并不致于增加孔道磨擦損失。 d工27、具錨的夾片要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，在夾片背面涂上潤滑脂，以后每使用5至10次，應將工具錨上的擋板邊同夾片一同卸下，向錨板的錐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、石蠟或專用退錨劑。 e每次張拉完畢后，應檢查端部和其他部位是否有裂縫，并填寫張拉記錄表。 預應力筋錨固后的外露長度，不小于30cm。張拉完后用混凝土封裹，以防腐蝕。 f預制場內用電及電路安裝統一由專職電工負責，并隨時檢查線路狀況，禁止無證人員操作和管理電業工作。場內禁止用裸露線路，所有線路均為電纜或皮線。 f場內照明燈光布設固定，確保無死角，夜間施工加強領導人員值班，統一調度指揮施工，巡視檢查現場，減小和消滅事故苗頭。 h預制場周圍進行圍蔽，禁止閑人參觀。 i吊裝用承重鋼絲繩要大于單片梁重的6倍，并經常檢查，一但鋼絲繩有壞損立即更換，架梁的任何設備不得帶病工作。 j梁的提升應盡量低，高度為高出梁體底部物體500800mm之間。 k電流要經過繼電器后才許進入電機，以免燒壞電機造成事故，同一功能電機要采用同一型號。