先张法空心板梁预制及安装施工作业指导书.doc

先张法空心板梁预应力施工作业指导书

一、 13m预制空心板梁
（一）、先张法预应力混凝土简支梁原理：是在灌注混凝土前运用张拉台座等设备先张拉预应力钢筋（钢丝或钢绞线）使其达成设计应力后，临时锚固在台座上，随后灌注混凝土，等混凝土达成一定强度（设计标号的80%）后，放松预应力钢筋，通过钢筋与混凝土的粘结力或通过预设于混凝土内的锚具将预应力传给混凝土，使混凝土获得预压应力。
钢绞线所有集中在梁的下翼缘内，并根据弯矩包络图，在预应力钢筋理论切断点延长到一定锚固长度后，用塑料管将部分预应力钢筋和混凝土隔离开来。
（二）、台座制作
按照压杆式张拉台座设计，台座基础砼采用C25混凝土，底板砼采用C30混凝土，上浇筑水磨石砼，压柱砼采用C25混凝土。
一方面清理场地，测量放样，设立底板控制桩。然后开挖张拉台座（横梁）基础和槽埂（传力柱）以及中间加固支撑联结梁的土方，后扎钢筋，立模板，浇筑砼张拉台座（横梁）基础、中间加固支撑联结梁和槽埂（传力柱）。张拉台座的厚度和钢筋通过计算而定，同时保证锚固承压台座平面与槽埂方向垂直。台座张拉横梁采用两根45工字钢，工字钢与预埋在槽梗的钢板相焊接。在两个扩大基础之间每间隔20m共加设三道中间加固支撑联结梁，加固支撑联结梁高50cm，宽1m，内配制主筋，箍筋间距为20cm，并将之与槽埂（传力柱）用钢筋联结。在三道中间加固支撑联结梁之间每间隔5m共加设12道联结梁，联结梁高10cm，宽1m，内配制钢筋，并将之与槽埂（传力柱）用钢筋联结。槽埂高50cm，宽50cm，埂端10m范围内配制钢筋骨架，槽埂内配制主筋，箍筋间距为20cm，每隔5m预埋锚环，埂端面设立应力扩散钢板（厚2.5cm）防止端部因张拉应力集中而出现埂端爆裂导致事故。每槽净宽1.4m，运用硬化解决好的场地地坪，立模浇筑底板砼，然后在底板上铺上3mm厚的水磨石地坪，保证预制梁底面光洁。侧模根据梁体尺寸，由工厂加工定型钢模，芯模采用充气胶囊。
（三）、工程数量
本标段上部结构为先张法板梁1座中桥，共78片板梁，为13m板梁；根据本工程的工程特点及场地特点，先张法预制场拟布置在大沙河箱梁预制厂，共设立3槽底板，台座长15米。设跨径30m一副，负责板梁的出坑及运送装车、板梁模板的吊装及砼的浇筑等。
（四）、施工方法
1、 概述
按照施工组织设计施工制梁台座。制梁台座采作扩大基础（浆砌片石基础），水磨石作底模的简易制梁台座，制梁台座的尺寸、棱角、表面平整度等必须满足设计规定；地面承载力、台座间距等必须满足施工规定。
2、 施工环节
a、 绑扎底板和腹板钢筋
一方面按设计规定进行钢筋的制作和加工，误差应保证在规范和有关技术文献的规定之内。人工在钢台座上分节绑扎钢筋骨架。
b、 布置预应力钢绞线
钢筋绑扎完毕后按设计规定装预应力钢绞线。在每片梁的两面三刀端运用模固定钢绞线，并接设计规定穿入塑料管进行失效解决。
c、 模板安装
模板的安装应与钢筋绑扎相配合，底板和腹板钢筋绑扎完毕后可进行模板的安装。安装过程中按设计对保护层的规定，在底层钢筋和腹板外侧钢筋上绑扎混凝土垫块。模板安装可由人工配合龙门吊进行。安装前，先清除模板一的杂物，模板内面应涂刷脱模剂。浇筑混凝土前，应对模板、钢筋、预埋件或钢绞线进行检查，模板内的积水和钢筋上的污垢应清理干净。
d、 钢绞线张拉
根据钢绞线的理计算伸长值，先用单顶逐根对钢绞线进行张拉，之后用大顶一次张拉到位，把张拉梁锁定后进行下道工序施工。
e、 空心板梁混凝土浇筑
浇筑混凝土前一方面按设计规定进行混凝土的配合比，在通过监理工程师的书面批准后，可掺入适量的减水剂（早强剂）或泵送剂，来保证混凝土具有良好的各易性，保证泵送的效果。施工现场应按砂石料的实际含水量进行配合比调整，并做好上料计算和试件的取样工作。鉴于梁体截面的限制，浇筑采用先底板、腹板后顶板的浇筑顺序施工，混凝土浇筑一次完毕，浇筑混凝土时应注意内模的上浮，并采用一定的措施：如拉筋、压板的方法。
混凝土浇筑过程中应仔细振捣，特别是底板、腹板的混凝土。浇筑中禁
止振动器接触钢绞线，以免损伤钢绞线，导致钢绞线的应力损失。
f、 梁体养护
混凝土浇筑完毕后，应先收浆后尽快予以覆盖和洒水养护，覆盖时不得损伤或污染混凝土表面。当气温低于5℃时，应覆盖保温，不得向混凝土洒水。养护用水应与拌合水相同。混凝土达成2.5MPa前，不得使其承受行人、运送工具、模板、支架等荷载。
g、 模板拆除
梁体养护到一定强度后（一般为2.5MPa）拆除，内模由人工拆除，侧模由人工配合龙门吊进行拆除，避免损伤混凝土边角。
h、 钢绞线放张
养生砼达成设计强度90%时，可进行钢绞线的放张。
放张时板梁强度的拟定：采用三组混凝土试块与板梁一起同等条件自然养护，待达成7天时告知现场监理和实验监理，项目部与总监办实验人员实验试块抗压强度，当强度符合放张规定期，可告知施工人员进行钢绞线的放张施工。
钢绞线放张采用砂箱放松法放张，如下图：

在横梁A外设有另一横梁B（45#工字钢），两横梁之间设2只砂箱，砂箱由一个大砂筒嵌套一个小砂筒组成，设有孔洞。张拉时砂箱中塞满砂并封死孔洞，需放张时只需将砂箱的孔洞拧开，小砂筒因钢绞线的拉应力而嵌挤砂箱中的砂，砂自由从孔洞中流出，小砂筒嵌入大砂筒深度也渐深从而可达成放张的目的。放张结束后，用砂轮切割机将板梁端头钢绞线切除，后用水泥砂浆钢绞线端头封住，板梁空心两端用40cm厚的砼封住。
i、出坑与堆放
板梁钢束放松后，即可出槽堆放在存梁场内。板梁出坑采用龙门出坑，堆放梁体时，应使板梁距端部50cm处受力，堆放高度不宜超过四层，各层支点保持在同一垂线上。用枕木支垫，梁与梁的间距不小于15cm。预应力空心板梁在出坑前，在梁板上认真编号，说明张拉和浇筑日期、安装孔位等，避免安装出差错。
（五）、预制空心板梁施工技术交底
1、模板
a、 模板必须打磨干净，表面平整度不得大于±5mm，板面和板侧挠度不大于±1mm。
b、 安装后的模坂允许偏差为±5mm，0；相邻板高差2mm；预留孔洞中心线位置误差不大于10mm。
c、 模板表面绝对不允许刷废机油，脏脱模剂。
d、充气胶囊在使用前应仔细检查，不得漏气，安装时应有专人检查钢筋头，每次使用后应妥善保存，防止污染，破损及老化。
e、从开始浇筑到胶囊左右放气时止，其充气压力必须保持稳定。
f、混凝土必须在胶囊左右对称平衡的进行浇筑，防止气囊上浮及偏位。
g、放气时间应经实验拟定，以混凝土强度达成能保持构件不变形为宜。
2、钢筋
a、钢筋表面应清洁，使用前必须将表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净。
b、钢筋应平直，无局部弯折。
c、钢筋焊接前，必须进行试焊，合格后方可进行正式施工，焊工必须具有上岗证。
d、所使用的钢筋焊必须是实验室通过实验后合格的钢筋。
e、现场堆放的钢材必须覆盖好，且应挂好标记牌。
f、钢筋搭焊必须满足规范及设计规定，即：双面焊≥5d；单面焊≥10d。
g、绑扎好后的钢筋笼，钢筋位置允许偏差如下：
钢筋骨架尺寸：长±10mm   宽、高：±5mm  保护层厚度：±5mm
受力筋间距：±10mm    箍筋、水平筋、螺旋筋：0，-20mm
3、混凝土
a、 水泥存放时必须防止受潮，堆垛高度不宜超过10袋。
b、所用骨料必须干净无杂物。
c、混凝土搅拌时必须严格按照实验合格后配合比进行施工，且搅拌时间不少于1.5min，保证混凝土均匀，颜色一致，不得有离析，泌水现象。
b、浇筑混凝土时，必须连续分层进行浇筑，振捣。
c、插入式振捣器移动间距不得超过作用半径的确良1.5倍，且与侧模保持5~10cm的距离。
d、对每一振捣部位，必须振动到该部位混凝土密实为止，密实的标志是混凝土停止下沉，不再冒气泡，表面呈现平坦、泛浆。
e、梁板顶面必须做拉毛解决。
f、拆模时混凝土强度必须达成0.2~0.5MPa。
4、张拉施工
a、 钢绞线必须堆码整齐，一定要覆盖好，避免机械损伤及锈蚀。
b、 所使用锚具及夹片，必须通过实验合格后方可使用，以保证安全生产。
c、 预应力筋下料长度必须经计算拟定，且不得采用电弧切割。
d、 混凝土施工时振捣绝对不允许碰撞预应力筋。
e、 张拉时，必须进行应力应变双控，并做好现场施工记录。
f、 张拉顺序为：0 → 初应力（0.1δk） →δk（待荷2分钟锚固）。
g、 放张时，必须按设计文献及规范规定进行操作，现场人员必须要得到实验人员明确告知方可进行施工。
h、 钢绞线应分阶段、对称、互相交错的放张。
i、 放张后钢绞线必须用砂轮切割机切割，切割顺序为放张端开始逐次切向另一端。
5、 安全施工 
a、 做好防漏电工作。
b、 做好张拉施工时的安全检查防护工作。
c、 现场施工人员必须戴好安全帽。
d、 起重施工时，必须有专人在现场进行指挥。
6、 钢绞线张拉计算
千斤顶在施工过程中，应每200次标定
一次。钢绞线张拉控制应力为δcon=1860MPa×0.75=1395MPa。每根钢绞线控制张拉力为1395 MPa×140mm2=195.3KN（140 mm2为ΦJ15.24的钢绞线截面积）。根据钢绞线的理论计算伸长值（计算见下式），先用单顶逐根对钢绞线进行张拉，之后用大顶一次张拉到位，把张拉梁锁定后进行下道工序施工。
ΔL=Pp×L/Ap×Ep=195000N×96.5/140×195000=0.689m
a、 由于伸长值较大，需根据千斤顶行程的大小进行倒顶分级张拉。
b、 张拉过程中测量记录钢绞线的伸长值，伸长值应从初应力时开始量测，力筋的实际伸长量等于量测的伸长量加以初应力以下的推算伸长量再减去回缩值，回缩值应控制在3~5mm。力筋的理论伸长值与实际伸长值应控制在6%以内，否则应暂停张拉，待查明因素并采用措施予以调整后，方可继续张拉。
c、 放张完毕（待混凝土强度达成规定强度后，进行放张）后，从放张端开始，由远及近逐根对称剪断空心板间的钢绞线，钢绞线切割宜采用砂轮切割机。放张时一方面张拉，不得超过计算值，使用定横梁处螺帽松动，然后旋松螺帽，千斤顶回油卸载至张拉端的露头钢绞线松弛，即完毕了钢绞线的放张。
7、 气囊的安装及抽拔
a、底板混凝土后立即安装气囊，安装时注意保护气囊，以免损坏气囊；气囊的充气压力为：气温≥20℃时为0.023MPa，气温<20℃时为0.025MPa;气囊在每次安装前都应试压作充气检查，如发现破损或露气应及时修补、更换。撮囊在浇筑混凝土时易上浮，可采用如下措施；加工几个与模板联系的弧形卡具，把气囊卡紧，随着混凝土的浇注位置移动而移动，同时浇注混凝土时应对称平衡地进行，防止气囊因受到混凝土的偏心压力而位移；防止气囊上浮导致顶板过薄。
b、气囊放气抽拔时间，重要以环境温度T(℃)控制，可在混凝土浇注完初凝后放气抽拔。气囊使用后要及时用水冲洗。对有附着水泥的地方要小心刮除；气囊要存放在通风干燥处，不可接触火源，不得与油类及有机溶剂接触。
（六）、安全、文明保护措施
1、安全注意事项
a、 在施工中必须坚决贯彻“安全第一，防止为主”的方针，建立健全的安全生产保证体系和各级安全岗位责任制，责任贯彻到人。充足发挥各级专职安检人员的监督作用，及时发现和排除安全隐患。
b、 作业时必须戴安全帽，高空中作业时应带安全带。
c、 制板和张拉工作开始前分别组织一次全面和单项的技术，安全交底。
d、 张拉操作前，周边应设立的警戒标志，并设专人照应现场安全。
e、 张拉时，台座两端两外侧钢绞线450夹角辐射的扇内的危险区。张拉和锚固操作人员必须站在侧面安全处，严禁围观和闲杂人员进入张拉操作区，以防钢绞线崩断夹具滑脱伤人。
f、 张拉操作人员不宜频繁更换，应保持相对稳定和训练操作。
g、 起吊空心板应使用设计预埋吊耳，不得在其它捆绑起吊，起吊过程中，板应保持水平状态。起吊在统一和信号指挥。
h、 存梁场地平整、稳固、排水良好。与点应按设计位置水平高置。多层堆放时，应妥善解决板上的预留钢筋。
i、 空心板装车运送时两端与点应按设计位置支垫，不得让支点直接与钢面接触，以免滑移，窜动，脱落或损坏板体砼。装车应保持水平，经检查认可方可运送。
j、 夜间作业应有良好的照明。
2、文明施工措施
a、 积极开展文明施工窗口达标活动，施工现场场地布置以及所采用的相应安全措施符合有关规定。
b、 施工现场必须做到挂牌施工和管理人员佩卡上岗，工地现场施工材料必须堆放整齐，工地生活设施必须清洁文明；工地现场必须开展以创建文明工地为重要内容的思想教育工作。
c、 建立奖惩制度，保证文明施工管理措施贯彻，责任到人，有奖有罚。
d、 在施工过程中，始终保持现场整齐干净，清理掉所有多余的材料，设备和垃圾，拆除不再需要的临时设施，做好文明施工。
e、 材料进场后进行分类堆放，并按照有关文献规定进行标记，工地一切材料和设施不得堆放在围栏外，在场内离开围栏分类堆放整齐。
f、 施工机具统一在拟定场合内摆设，并用标记标明每一类施工机具摆放地点
（七）、进场机械及台座法施工流程
为满足先张法板梁工程施工需要，计划进场以下机械设备：
计划进场重要机械设备表
机械装备名称
型号、产地国
功率、吨位、容积
单位
数量
备注
龙门吊

副
2

汽车吊
QY16、徐州
16t
台
1

钢筋弯曲机
GW40、江阴

台
2

钢筋切割机
QJ40A、无锡
5.5kw
台
2

钢筋电焊机
BX-300、合肥
22.4kw
台
4

振捣器

个
10

混凝土罐车

辆
3

13米模板

套
2

工艺流程图如：
   台座准备 → 刷隔离剂 → 铺放预应力筋
                                           ↓
                                        张 拉
                                           ↓
                           安侧模、扎横向筋
                                        ↓
                      浇注混凝土   →  制作试块
                       ↓              
                                          养 护            ↓
                                           ↓
堆放 ← 出槽 ← 脱模 ← 放张预应力筋 → 试块试压