重庆融侨大道螺旋桥工程预应力施工方案56.docx

重庆融侨大道螺旋桥工程
预应力施工方案
编制单位：中国建筑第三建设工程有限责任公司
编 制 人：胡骞 刘双友
【评语】该方案针对性强，技术特点描述清楚、详细，
工艺过程清晰，各种措施到位，指导性强。
不足之处是第五部分的质量保证措施中将本分项工程
质量定为优良，但采用的验收标准《混凝土结构工程施工及
验收规范》（GB50204-2002）并未对优良等级进行划分。既
然定为优良，应有相应标准。
目 录
1 工程概况.................................................................................3
1.1 工程简介................................................................................................................................3
1.2 主要技术标准...............................................................................................3
1.3 主要工程项目及数量.............................................................................................................4
2 施工总体计划...............................................................................................................................4
2.1 本工程预应力施工的特点和难点.........................................................................................4
2.2 计划投入本工程的主要施工机械、设备及试验仪表........................................................5
2.3 计划投入本工程的人员...................................................................................................6
2.4 计划投入本工程的材料........................................................................................................6
2.5 材料采购要求........................................................................................................................7
2.5.1 钢绞线.............................7
2.5.2 波纹管..............................................................................................................................7
2.5.3 锚具......................................................7
2.5.4 水泥浆..............................................................................................................................8
2.6 施工前期准备工作........................................................................8
3 主要施工方法.............................................................................................................................10
3.1 全桥总体预应力张拉顺序...................................................................................................10
3.1.1 张拉顺序流程图...........................................................................................................10
3.1.2 张拉顺序说明...............................................................................................................11
3.2 盖梁预应力工程........................................11
3.2.1 盖梁设计参数................................................................................................................11
3.2.2 盖梁预应力参数................................................................................12
3.2.3 盖梁钢束几何要素和布管坐标....................................................................................12
3.2.4 盖梁预应力施工顺序...................................................................................................15
3.3 单支座横隔梁预应力施工............................16
3.3.1 单支座中横隔梁设计参数............................................................................................16
3.3.2 单支座中横隔梁预应力参数........................................................................................17
3.3.3 单支座中横隔梁钢束几何要素和布管坐标................................................................17
3.3.4 单支座中横隔梁预应力施工顺序...............................................................................18
3.4 箱梁预应力工程................................................................................................19
3.4.1 连续箱梁4×33.652m ...................................................................................................21
3.4.2 连续箱梁4×28.348m ...................................................................................................21
3.4.3 连续箱梁33.652+38.618+33.652m22
3.4.4 连续箱梁28.348+32.532+28.348m.............................................................................23
3.4.5 连续箱梁33.652+38.859+34.446+35+31m.................................................................24
34.6 连续箱梁28.348+32.76+35.554+35+31m...................................................................25
3.4.7 箱梁预应力施工中的难点...........................................................................................26
3.4.8 箱梁预应力施工方法...................................................................28
3.4.9 箱梁预应力施工顺序...................................................................................................28
3.5 施工操作要点.......................................................................................................................30
3.5.1 预应力筋的下料和穿束................................................................................................30
3.5.2 孔道安装定位................................................................................................................30
3.5.3 张拉预埋件的安装.......................................................31
3.5.4 混凝土浇筑....................................................................................................................31
3.5.5 预应力钢束的张拉......................................................................................................32
3.5.6 孔道压浆........................................................................................................................33
3.5.7 封锚...............................................................................................................................34
3.5.8 施工中可能出现的问题及处理方法34
4 施工计划进度安排.....................................................................................................................35
4.1 盖梁预应力施工工期安排（按一根盖梁考虑）...............................................................35
4.2 箱梁预应力施工工期安排（按一幅箱梁考虑）...............................................................35
4.3 横隔梁预应力施工工期安排（按一幅箱梁考虑） ...........................................................36
5 质量保证措施..............................................................................................................36
6 安全保证措施.............................................................................................................................36
7 文明施工措施.............................................................................................................................37
8 其他应明确的事项.....................................................................................................................37
附录一 箱梁预应力孔道摩阻测定.............................................................................................38
1. 试验目的.........................................................38
2. 试验设备...............................................................................................................................38
3. 试验依据.................................................................................38
4. 试验方法...............................................................................................................................38
5. 测试步骤.........................................................................................................39
6．试验数据计算整理…………………………………………………………………………41
7. 记录试验结果（见附表）....................................................................................................41
附录二 真空灌浆施工方法......................................................................................................43
1 概述........................................................................................................................................43
1.1 简介.................................................................................................................................43
1.2 HDPE 塑料波纹管的优点...............................................................................................43
1.3 真空辅助灌浆的优点......................................................................................................43
1.4 采用螺杆式灰浆泵的优点............................................................44
2 施工工艺................................................................................................................................44
2.1 真空辅助压浆系统图......................................................................................................44
2.2 本工程真空灌浆主要设备和仪器...................................................................................45
2.3 本工程真空灌浆主要材料...............................................................................................46
2.4 施工步骤..............................................................................46
2.5 注意事项..........................................................................................................................47
1 工程概况
1.1 工程简介
重庆融侨大道工程位于重庆市南岸区铜元局长江电工厂厂区内，
设计为为双层螺旋式坡道桥，一端通往海铜路至铜元局，另一端通往
南坪明佳路。
本工程桥长643.885m，桥宽19m，平面曲线半径55m设计荷
载城-A 级，桥面宽2×9.39m，双向四车道。采用预应力混凝土连续
箱梁结构，横截面为抗扭刚度大的分离式双箱单室结构。单箱单室桥
宽9.39m，梁高1.8m，翼缘悬臂长度2.445m，箱梁顶板厚0.25m，底
板厚0.2m，腹板厚0.4m。全桥由0～4 号(4×31m)、4～7 号(31＋35.575
＋31m)、7～0 号 (4×31m)、二层的0～4 号(4×31m)、4～13 号
(31+35.81+2×35+31m)共5 联桥组成。0～10 号墩为门形桥墩，其中
0～6 号为双层，7～10～0 号为单层，由盖梁GL1（其中6 号墩盖梁
为GL2）将a、b 墩柱连接，盖梁采用预应力混凝土结构。6 号上层、
11 号、12 号墩柱采用单支座，箱梁中横隔梁处设置预应力筋束。
预应力连续箱梁、盖梁、单支座处中横隔梁按部分预应力A 类
构件设计。箱梁、盖梁和横隔梁上布置抗拉强度1860MPa，φ15.24
的钢绞线共327 束，预应力张拉应力1339～1395MPa。采用9 孔锚具
72 套、12 孔锚具168 套、14 孔锚具8 套、15 孔锚具40 套、19 孔锚
具318 套15-12P 固定端锚具48 套。最长束5 跨通长174.36m。全桥
合计钢绞线用量288.5t。
1.2 主要技术标准
（1）融侨大道道路及排水工程设计图（桥施）（市02-07）；
（2）公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）；
（3）混凝土结构工程施工及验收规范（GB50204-2002）；
（4）预应力筋用锚具、夹具和连接器（GB/T14370-2000）；
（5）预应力混凝土钢绞线（GB/T5224-1995）；
（6）市政桥梁工程质量检验评定标准（CJJ2-90）；
（7）VLM 预应力锚具体系设计施工手册（2002 版）。
1.3 主要工程项目及数量
具体工程施工项目及数量，如表1-1。
工程施工项目及数量 表1-1
序号 工程项目 位置 工程数量 梁长(宽) 工程内容
0 号墩GL1 型盖梁1 根 VLM15-19 9 束 25.3m
1～5 号墩GL1型盖梁2×5
＝10 根
VLM15-19 90 束 25.3m
6 号墩GL2 型盖梁2 根 VLM15-19 24 束 27.132m
1 盖梁
7～10 号墩GL1 型盖梁1
×4＝4 根
VLM15-19 36 束 25.3m
6 号墩上层2×1＝2 根 VLM15-12 16 束
2 11 号墩2×1＝2 根 VLM15-12 16 束
中横隔梁
(单端张
拉) 12 号墩2×1＝2 根 VLM15-12 16 束
4.5m
0～4 号内幅桥上下二层 VLM15-9 24 束 113.392m
0～4 号外幅桥上下二层 VLM15-12 24 束 134.608m
4～7 号内幅桥 VLM15-12 12 束 89.228m
4～7 号外幅桥 VLM15-15 12 束 105.922m
7～0 号内幅桥 VLM15-9 12 束 113.392m
7～0 号外幅桥 VLM15-12 12 束 134.608m
4～13 号内幅桥 VLM15-12 12 束 162.662m
VLM15-14 4 束
3 箱梁
4～13 号外幅桥
VLM15-15 8 束
172.957m
孔道布置
及定位、
挤压锚制
作、预应
力筋下
料、穿束
及张拉、
孔道压
浆，以及
相关的材
料采购、
试验和资
料整理。
合计 预应力钢束：327 束；各类预应力锚具合计：654 套
2 施工总体计划
2.1 本工程预应力施工的特点和难点
本工程为双层螺旋式坡道桥，箱梁预应力束纵向为多个曲线同时
沿桥成弧形布置，实际孔道为空间曲线，最长的5 跨连续预应力束为
174.36m，最短束也有90m，全部为通长束，无论从混凝土结构还是
从预应力钢束结构看，都属超长结构。预应力施工时存在钢绞线布筋
就位难度大，张拉施工延伸率长，千斤顶需反复倒顶，摩阻损失大，
孔道摩阻测试困难、孔道压浆长度长等特点。同时，连续跨接口处的
后浇带宽度仅0.9m，张拉时的延伸量有0.5m，张拉空间狭窄，施工
时需每张拉一行程，就倒顶一次，同时割除多余的钢绞线一次。预应
力束为超长束，孔道成环形空间曲线布置，操作空间小加上工期紧是
本工程的特点也是难点。
2.2 计划投入本工程的主要施工机械、设备及试验仪表
根据本工程的特点和工期要求，计划投入本预应力分项工程的施
工机械和设备如表2-1。
主要施工机械、设备及试验仪 表2-1
序号 设备型号、规格 数量 用途
1 大砂轮切割机 2台 下料
2 手提砂轮切割机 2台 割钢绞线封锚
3 GYJ500 型挤压机 1台 制作固定端锚
3 YDC2500B-200 型千斤顶 5台 9～12 孔锚具张拉，1 台备用
4 YDC4000B-200 型千斤顶 5台 14～19 孔锚具张拉，1 台备用
5 YDQ260B-160 型千斤顶 1台 预紧和事故处理
6 ZYB22-80 型高压油泵 6台 张拉动力源，1 台备用
7 VLM15-9G(X)工具锚、限位板 4套 张拉配套用
8 VLM15-12G(X)工具锚、限位板 4套 张拉配套用
9 VLM15-14G(X)工具锚、限位板 4套 张拉配套用
10 VLM15-15G(X)工具锚、限位板 4套 张拉配套用
11 VLM15-19G(X)工具锚、限位板 4套 张拉配套用
12 压浆泵 2台 孔道压浆
13 搅拌机 2台 孔道压浆的水泥浆搅拌
14 电焊机 2台 焊接波纹管固定支架用
15 3t 卷扬机及配套滑轮 2台 孔道穿索用
16 9、12、14、15 穿束连接器 各1 套 孔道穿索用
17 长短限位顶套 各2 套
18 张拉滑轮组件 4套 张拉吊千斤顶用
19 1t 手拉葫芦 6套
20 2BV2 070 真空泵 2套 箱梁灌浆用
21 G40-3 螺杆式灌浆机 2套 箱梁灌浆用
22 真空灌浆阀门、管路等附件 2套 箱梁灌浆用
2.3 计划投入本工程的人员
本工程预应力由具备专业施工资质的柳州市威尔姆预应力有限
公司分包，施工队分为张拉班组和孔道布置班组，张拉班组12 人
孔道布置班组30 人，总计42 人。
2.4 计划投入本工程的材料
本工程预应力施工部分需投入的材料包括锚具、钢绞线、波纹管、
排气管、水泥、减水剂、膨胀剂等材料由我公司在本工程业主认可的
供应商处采购。具体材料情况如材料表2-2。
材 料 表2-2
序号 项 目 规 格 数 量
1 预应力钢绞线 φ15.24，1860MPa，低松弛 288.5t
2 VLM15-9 工作锚 1860MPa级 72套
3 VLM15-12 工作锚 1860MPa级 168 套
4 VLM15-14 工作锚 1860MPa级 8 套
5 VLM15-15 工作锚 1860MPa级 40 套
6 VLM15-19 工作锚 1860MPa级 318 套
7 VLM15-12P 固定端锚 1860MPa级 48 套
8 HDPE 塑料波纹管 内径φ95 12129m
9 铁皮波纹管 内径φ100 7441m
10 HDPE 塑料接头管 内径φ__________110 606m
11 铁皮接头波纹管 内径φ105 372m
12 塑料排气管 与波纹管匹配 360个
13 灌浆水泥 525 150t
14 普通减水剂 FDN 1.2～1.5t
15 膨胀剂 铝 粉 15kg
16 排气胶管 与塑料排气管配 240m
17 特快硬高强水泥（封锚用） 1.2t
18 其他辅助材料 细钢丝、胶带纸、海绵等
注：①表中材料数量未计损耗，钢绞线实际采购应考虑直径变化造成的重量变化。
②表中为按每根波纹管6m，接头管长度300mm 计算的接头管数量，如实际长度有变化
接头管数量应随之变化。
③锚具数量应考虑试验用数量的增加部分。
2.5 材料采购要求
2.5.1 钢绞线
根据设计要求本工程采用ASTMA416-92a 标准270 级钢绞线，
直径φ15.24mm，强度1860MPa，弹性模量1.95×105±10MPa 的低
松弛钢绞线作预应力筋。订货时应注意以下事项：
钢绞线在订货时除应考虑生产厂家的质量和信誉外，还应与本工
程采用的锚具相匹配，定购钢绞线的实际强度不得高出一个强度等级
（2000MPa）。
本工程选用江西新华金属制品有限公司的产品。
钢绞线进场时应附产品质量证明书，每盘上挂标牌，分批堆放，
并采用适当的防雨防潮措施，防止锈蚀。
钢绞线在开盘使用时应进行外观检查，其表面不得有裂纹、机械
损伤和其他标准规定不允许有的缺陷。
钢绞线使用前应根据GB/T 5224 标准的要求进行屈服强度、极限
强度、硬度、弹性模量、极限延伸值、截面面积等检测，检测结果合
格后方可使用。
2.5.2 波纹管
本工程预应力筋预留孔采用内径φ90 和φ100 的铁皮波纹管成
型，具有一定的抵抗变形能力、不渗浆性能和较好的弯曲能力，性能
符合JG/T 3013-94 标准。
波纹管进场时应有质量证明书，并对每根进行检查，检查项目包
括外形尺寸、表面质量，不得有标准规定不允许有的缺陷。
波纹管随进随用，存放应有可靠的防护措施。
波纹管的性能检测项目包括抵抗集中荷载试验，抵抗均布荷载试
验，竖向抗渗试验，弯曲抗渗试验和轴向拉伸试验等。本工程预应力
成孔材料对预应力施工顺利与否起着重要作用，具体检测项目和检测
频率在与业主、监理单位协商后确定。
2.5.3 锚具
锚具是预应力工程中最重要的部件之一，必须为符合国家标准
GB/T 14370-2000 的产品，本工程设计上选用了9、12、14、15 孔和
12P 等多种型号的群锚。
为保证施工的顺利和设备的配套，方便管理，本工程采用柳州威
尔姆预应力有限公司的VLM 锚具。
锚具进场时应附有产品质量证明书，核对锚固性能类别、型号、
规格及数量等，应设置专用库房，分类堆放，并有可靠防护措施。
锚具进场前应根据GB/T 14370-2000 标准的要求进行外观、硬度
和静载抽检试验，试验抽检的数量和试验方法根据国家标准的有关规
定进行。试验应在有检测资质的检定单位进行，合格后方可使用。
2.5.4 水泥浆
预应力孔道灌浆采用素水泥浆压注，要求浆体强度等级不得低于
结构自身的混凝土强度等级，所以本工程采用R42.5 水泥，要求水灰
比不大于0.4，不得渗入各种氯盐，可渗入一定比例的减水剂和
1/10000 铝粉膨胀剂，以增加孔道压浆的密实性。具体配合比根据试
验比选确定。水泥浆应进行泌水、膨胀和流动度试验，水泥浆试件
28 天强度不得低于结构自身的混凝土强度等级。
2.6 施工前期准备工作
施工前期准备主要包括以下项目：
1. 计算消化有关设计参数，编制施工方案和作业指导书报审。
2. 组建施工班组，进行进场教育。
3. 做好预应力施工所用材料、设备、工具和防护用品的采购计
划，签订采购合同，确保能按期运送到工地。本工程需采购设备见第
2.2 条，需采购材料见第2.4 条，需准备工具和防护用品如表2-3。
准备工具和防护用品 表2-3
序号 工具和防护用品名 数量
1 安全帽 50个
2 帆布手套、胶手套、口罩
3 活动扳手、固定扳手、内六角扳手、钳子、螺钉旋具等工具 4套
4 退锚灵、棉纱等
5 防护眼镜
4. 做好施工现场和临时设施准备工作，主要包括项目施工队办
公场地及布置、施工人员生活住房、材料（钢绞线、波纹管、锚具等）
堆放库房、下料场地清理、张拉施工承力架等。
5. 准备各种施工记录表格。
6. 千斤顶等计量设备的检定，根据检定报告进行张拉控制应力
与油压读数换算。
7. 对施工所用材料根据有关标准的要求进行进场检测，根据标
准要求，本工程需进行的材料检测项目和数量如表2-4。
材料检测项目和数量 表2-4
序
号
材料 检测项目
本工程检测
数量
执行标准
1 钢绞线母材试验
1.极限和屈服强度
2.弹性模量
3.硬度和截面面积
4.极限延伸率
3 根 GB/T5224-1995
2 VLM15-9 锚具
1.静载试验
2.硬度检测
6 套 GB/T14370-2000
3 VLM15-12 锚具
1.静载试验
2.硬度检测
6 套 GB/T14370-2000
4 VLM15-15 锚具
1.静载试验
2.硬度检测
6 套 GB/T14370-2000