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预制空心板梁场施工方案

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2020年4月19日
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上犹县上犹大桥西端至南塘（文峰新区）段
工程项目预应力空心板梁
施
工
技
术
方
案

湖南株洲公路桥梁建设有限公司
上犹县上犹大桥西端至南塘（文峰新区）段工程项目项目经理部
二0一五年四月

预应力空心板梁施工技术方案
一、编制依据
1.《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50— ）；
2.《钢筋混凝土用热扎带肋钢筋》（GB1499.2— ）
3.《钢筋混凝土用热扎光圆钢筋》(GB1499.1— )
4.《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224- ）
5.《碳素结构钢》（GB/T 700- ）
6.施工图纸
二、工程概况
本合同段预应力混凝土空心板共计330片，其中中板274片，边板56片，由K3+280预制场统一集中预制，预制场总长约140米，宽度约47米，占地面积约6580平方米，混凝土标号全部为C50。
三、工程规模
本标段采用了跨径16m和20m的预应力砼空心板， 16m预制梁高0.8m，梁宽中板1.24，边板1.745m（悬臂长0.505m），20m预制梁高0.95m，梁宽中板1.24，边板1.87m（悬臂长0.63m）. L=16m预应力混凝土空心板共计140片其中中板116片，边板24片;L=20m预应力混凝土空心板共计190片，其中中板158片，边板32片，详细设置如下表。

预应力混凝土空心板统计表
中心桩号
桥梁名称
孔数孔径
（孔-m）
梁 板 数（片）
交 角（°）
中 板
边 板
K2+545
寨下一桥
2×16
32
8
90
K2+700
寨下二桥
3×20
48
12
135
K3+120
岗上一桥
2×20
32
8
60
K3+372
岗上二桥
2×16
32
8
90
K3+675
团岭桥
3×20
78
12
45
K4+500
黄塘桥
2×16
52
8
120

四、施工准备
1、材料
1) 水泥：应采用高品质的强度等级为P.O 52.5水泥。
2) 集料：粗集料采用连续级配，4.75-9.5、9.5-19(mm)两档集料；细集料采用河砂（中砂）。
3) 混凝土：预制空心板、封锚端、均采用C50。
4) 钢筋：采用R235和HRB400钢筋，应符合《钢筋混凝土用热扎带肋钢筋》（GB1499.2— ）和《钢筋混凝土用热扎光圆钢筋》(GB1499.1— )的规定。
5) 预应力筋：采用抗拉强度标准值fpk=1860MPa，公称直径d=15.2mm,弹性模量Ep=1.95*105Mpa，松弛率0.035，松弛系数0.3。的低松弛高强度钢绞线，其力学性能指标应符合《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224- ）规定。
6) 钢板：采用《碳素结构钢》（GB/T 700- ）规定的Q235B钢板。
7) 锚具采用15-3型、15-4型、15-5型和15-6型系列锚具及其配件；预应力管道采用圆形波纹管。
2、预制场布置及机具
预制场共布设预应力混凝土空心板预制台座48个，台座采用C30混凝土浇筑以保证重复利用。台座尺寸为：长20m、宽1.2m、高0.2m，浇筑台座混凝土时按间距1m设侧模拉杆孔，台座底预埋DN50upvc管道。预制场范围内台座与台座之间全部用厚20cm级配碎石硬化，并保证场内不积水。台座纵向布设，用于混凝土自卸、调运模板、安装钢筋。 （附：空心板梁预制场及台座布置图）
3、混凝土配比
空心板梁C50混凝土强度等级配比为：水154：水泥467：砂695：石1134：外加剂5.604，材料加重误差：水泥不得超过，砂、碎石不得超过，水、外加剂不得超过，出料混凝土塌落度控制在14~18cm。
五、空心板梁预制施工
1）模板施工
梁板模板采用定型组合钢模，由正规模板厂家制作，用角钢和槽钢加劲，保证模板刚度和表面平整度。底部用对拉螺栓固定，芯模采用气囊，待砼达一定强度后抽出。开工前应先对模板进行试拼，试拼不适合应及时修整。
模板应满足以下要求
① 具有必须的强度、刚度和稳定性、能可靠地承受施工过程中可能产生的各项荷载，保证结构的设计形状，尺寸和模板各部件之间相互位置的准确性；
② 便利制作、装拆容易、施工操作方便，保证安全。
③ 模板板面光滑平整，接缝严密，确保砼在强烈震动下不漏浆；
④ 我部内外模板均采用组合钢模保证梁体线形，提高模板的适应性和周转率。
施工时要对模板进行清理，要求模板表面无混凝土残存物，且线形平顺，表面平整。并测量梁长，对应检查核对预制空心板的长度；调整楔形块位置及四个角的高度，仔细调整楔形块钢模板平整度。模板内侧涂抹脱模剂，采用统一品种，脱模剂涂抹必须均匀，无积油污染钢筋。底模两侧与侧模接触面采用双面胶，双面胶必须与底模顶面紧贴平行，接缝平整，防止漏浆。经自检合格后，进行下道工序的施工。
2）钢筋骨架、预应力管道制作与安装
①所有钢筋在加工之前，进行清污、除锈和调直处理。钢筋制作拟在钢筋棚配料、下料、对接、弯制、编号、堆码。Φ12mm以上主筋的连接采用双面搭接焊，不便于施工时能够采用单面焊。对焊工作由持有上岗证书的焊工执焊。正式施焊前应取对焊试件，送试验室检验，检验合格后方准予正式施焊。下料前应核对图纸无误后方准下料。
②钢筋弯制前应对预应力槽口处作钢筋模型以确定钢筋与锚头有无干扰，以便事前采取措施，使钢筋避免开槽口。绑扎钢筋前先在底模板表面上用粉笔按图划好箍筋间距，用定位钢筋固定箍筋后，主筋穿过箍筋，按图纸要求间距逐个分开，先绑扎纵向的主筋，后绑扎横向钢筋。纵向主筋（通长筋）接长采用单面搭接焊工艺，焊缝长≥10d（d为钢筋直径）；焊接时应先预弯角度（大约11.54度）再由中间到两边，对称地向两端进行，并应先焊下部后焊上部，每条焊缝一次成活，相邻的焊缝应分区对称地跳焊，不可顺方连续施焊；接头错开布置，两接头间距﹥1.3倍搭接长度，搭接长度区段内接头面积百分率≤50%。其余钢筋采用绑扎接头，所有接头位置应互相错开，接头长度区内受力钢筋接头面积不超过25%该接头断面面积；绑扎板梁顶面负弯矩钢筋应每个节点均要绑扎，所有主筋（纵向方向）下和腹模、翼缘侧面均应放置垫块，砼垫层的厚度及强度应满足要求。
③骨架直接在台座上施焊。骨架的主筋在对焊或搭接焊时应适当配料，使之在成型焊接时其对接头能按规范要求错开设置。在安装堵头模板前，要检查梁底预埋钢板位置是否准确，梁端有伸缩缝位置的开槽及预埋钢筋是否与图纸中所要求的一致；边梁翼板上要注意预埋栏杆预埋空，同时要注意板端腹束封锚段砼与伸缩缝砼同时浇注。一切检查合格后，方可浇注砼。
④预应力管道采用金属波纹管，管道埋设时，应严格按设计要求，精确定位。定位方法用φ8钢筋环定位，管道定位钢筋间距为50cm，（设计图中的间距为0.5m，施工中根据实际需要对曲线段的预应力管道定位钢筋可适当调整）。定位钢筋与腹板或底板钢筋应牢固焊接，以防砼振捣时管道移位。波纹管定位后插入塑料管，以防大混凝土浇筑过程中水泥浆渗漏堵塞孔道。张拉的预应力束，在浇住砼前应穿入管道，并将锚固端按设计要求固定好。每一管道端口要封好，不得让水泥浆进入管道中。

后张预应力筋制作安装允许偏差
项目
允许偏差（mm）
管道坐标
梁长方向
30
梁高方向
10
管道间距
同排
10
上下层
10

钢筋位置允许偏差
序号
项目
标准
1
受力钢筋间距（同排）
±10mm（±5mm二排以上）
2
箍筋、横向水平钢筋
0，-20
3
保护层与设计尺寸的偏差
±5mm
4
钢筋骨架尺寸
长
±10mm
宽、高
±5mm
5
弯起钢筋位置
±20mm
3）预应力束下料和穿束
钢绞线的下料长度等于孔道净长加构件两端的预留长度，张拉端预留长度各为70cm；对两端张拉钢绞线采用整束同时穿入时，对应各束应进行顺序编号。单根穿入时，也应按一定的编号顺序进行，以免钢绞线在孔道内人为的打叉现象；整束穿入时，钢绞线应排列理顺，沿长度方向每隔2m~3m用铁丝捆扎一道，在端头一米范围内全部用透明胶带纸捆扎。穿束完成后，检查预应力管道（金属波纹管）上是否有破损，如发现裂纹或破洞应及时用透明胶带纸封死。锚下钢绞线的起弯角度和平面位置应严格按照设计图纸要求施工，特别要保证锚座的锚口平面位置应与锚下钢绞线垂直，在浇注砼堵塞锚口与钢绞线之间的空隙，防止浇注砼时水泥浆浸入锈蚀和堵塞波纹管。钢绞线的切断，采用砂轮切割机，以保证切口平整、线头不散。
4）混凝土浇注
钢筋和模板安装完毕，经监理工程师检验并签认后方可进行混凝土的浇筑施工。混凝土在拌和站集中拌制，运输采用混凝土灌车，浇筑直接采用混凝土罐车自卸入模。
浇筑底板混凝土时混凝土从腹板上倾倒入底板后，使用振捣器插入底板中心，使用振捣器来振捣，以确保底板混凝土的密实性；底板混凝土浇筑完成时，放入气囊，调整气囊位置，再浇筑腹板、顶板混凝土，浇筑到顶板后，及时整平、抹面收浆。在混凝土初凝时，进行混凝土顶面拉毛。
混凝土浇注温控防裂措施：
①　 混凝土浇筑完毕后，应在浇筑完毕后的12小时以内对混凝土加以覆盖保湿养护。
②　 混凝土浇水养护的时间不少于7天，浇水次数应保持砼处于湿润状态。
③　 混凝土表面局部泛白时，即可全面覆盖土工布浇水养护，浇水频率每4h一次，确保混凝土7d，始终保持湿润。
④　 养护措施必须有专人负责。
夏季拌合砼水温须降低，浇筑砼后，混凝土表面采用土工布覆盖洒水养护。
5）预应力束的张拉施工
预应力钢束必须待混凝土立方体积强度达到设计混凝土强度等级的85%后，且混凝土龄期不小于7d，方可张拉。空心板梁采用两端对称张拉，也可先在一端张拉锚固后，再在另一端补足预应力值进行锚固。预应力张拉，按规定的顺序进行，不随心所欲。张拉时，用应力控制方法张拉，并以伸长值进行校核。实际伸长值与理论伸长值之差应控制在6%以内。否则暂停张拉，待查明原因并采取措施加以调整后，方可继续进行张拉。
张拉的施工工艺如下：
0 10%σcon 100%σcon（持荷5min）
张拉顺序按：左N1→右N2→右N1→左N2顺序来进行。
实际伸长值的量测方法为：
△L＝△L1＋△L2-C
△L1一从初应力至控制张拉应力间的实测伸长值（cm）；
△L2一初应力时的推算伸长值（cm），可采用相邻级的伸长度；
C—砼构件在张拉过程中的弹性压缩值（不考虑）
每束预应力筋张拉顺序应严格按已定顺序张拉，张拉完后用砂轮机切除多余钢绞线，严禁采用电弧焊进行切割。锚固后的外露长度不宜小于30mm，且不应小于1.5倍预应力筋直径。 同时，预应力筋在张拉过程中应严格遵循以下技术和安全技术措施：
严格按照已定要求的顺序张拉，严禁超张拉或拉力不足；
l 每束钢绞线断丝或滑丝不能超过1丝，每个断面断丝之和不超过该断面钢丝总数的1%；
l 张拉过程千斤顶对预应力筋施加的力要均匀、缓慢，反映到油表读数不应超过4Mp/min；
l 张拉过程中为避免钢绞线卡死和减少预应力损失，在张拉到初应力时一端油泵暂停，另一端继续施压，采取两端分级张拉，能使钢绞线在波纹管道内移动，当两端油表读数超过5Mp，起动油泵继续张拉至设计值。
l 张拉预应力筋时严禁任何人站在千斤顶的后方，或踏踩、碰撞预应力筋；
l 测量预应力筋的伸长值及拧紧螺母时，应停止开动千斤顶；

预应力断丝、滑丝限制
类别
检查项目
控制数
钢丝束、钢绞线束
每束钢丝断丝或滑丝
1根
每束钢绞线断丝或滑丝
1丝
每个断面断丝之和不超过该断面钢丝总数的百分比
1%
螺纹钢筋
断筋或滑移
不容许

6）锚头封裹
在锚头封裹前用砂轮锯切割多余的钢绞线，切割不得使用电焊等进行，锚具外钢绞线的外露长度不宜小于30mm，并应保证钢绞线端头混凝土保护层厚度不小于20mm。
7）孔道压浆
张拉完成后应及时压浆，孔道压浆采用C50水泥浆。压浆前将孔道冲洗洁净、湿润，如孔道内有积水，使用压风机排除后方可进行压浆。
压浆采用活塞式灰浆泵压浆，压浆前先将压浆泵试开一次，运转正常并能达到所需压力时，才能正式压浆，压浆时灰浆泵泵压保持在0.5～0.7MPa。孔道两端必须采用特制的压浆嘴，保证能够开合自如。
当梁的另一端排出浓浆时关闭出浆口阀门，并提升压力至0.7 MPa，持压2分钟，关闭压浆端压浆嘴阀门关闭出浆口后，保持0.5Mpa的一个稳压期，该稳压期不少于5min。
必要时孔道要采用二次压浆，以保证孔道满浆，但两次压浆的时间间隔不应超过45min，压浆控制压应力为0.5～0.7MPa。每批孔道压浆时均应对水泥浆取3组40×40×160mm试件，标准养护28天，检查其抗压强度，作为评定水泥浆质量的依据。
同时孔道压浆应注意以下事项：
1. 孔道压浆顺序为先下后上，将集中在一处的孔一次压完；
2. 水泥浆的水胶比应控制在0.26-0.28之间，水泥浆的流度宜控制在14～17s之间；
3. 压浆以水泥浆充满孔道空隙为原则，一般在出浆口先后排出空气、水、稀浆、浓浆后，封闭出浆口，并保持不小于0.5Mp的压力2min以上，然后关闭阀门，拔出喷嘴；
4. 在管道压浆前梁体不能安装到位，在压浆强度达到设计要求后方可移运和吊装；
5 孔道压浆完成后应立即将锚端水泥浆冲洗干净，同时清除支撑锚垫板及锚具、端面砼的污垢，并将端面砼凿毛，以备浇注封锚砼；
6. 浇注封锚砼，其标号应与梁体砼相同，浇注时要仔细操作并认真捣实，使其于锚具处的砼结合密实；
8）混凝土浇注完成后按以下要求检查板梁，合格后才能进行板梁的吊装。
预制梁、板的允许偏差
检查项目
规定值或允许偏差（mm）
梁（板）长度
＋5，－10
宽度
干接缝（梁翼缘、板）
±10
湿接缝（梁翼缘、板）
±20
箱梁顶宽
±30
腹板或梁肋
＋10，0

高度
梁、板
±5
箱梁
＋0，－5
跨径（支座中心至支座中心）
±20
支座平面平整度
2

六、质量保证措施
1．施工技术方面
施工技术、施工工艺是保证结构物及混凝土外观质量的先决条件，施工技术主要分为以下几个方面：
原材料
原材料质量的好坏，直接关系到工程质量的好坏。没有合格的原材料就不会有合格的产品，在原材料的选购上，严格按照规范要求，对各种原材料进行试验检测。试验室对所进材料进行定期、定量抽检。为了保证结构物的质量，进合格的材料，用于结构物的施工。
配合比设计
在工程开工前由试验室对各种原材料、水泥等进行检测、试验，在原材料合格的基础上进行配合比设计。经过大量的试验找出一种既满足规范要求又经济的配合比，用于施工。确保混凝土的工程质量及外观质量。
模板
模板的好坏直接影响到混凝土的外观质量，因此在模板的选择与加工上我们采用钢模板，以保证结构物的外观质量，因为结构物的外观好坏直接关系到一个企业的形象及技术水平的高低，影响到后续工程的施工，是占领一个市场最直接的因素。

2. 质量保证体系

七、安全保障措施
1． 建立以项目经理为首的安全保证体系，设专职安全员，建立安全生产值班制度，对现场安全生产负责日常安全检查，贯彻“安全第一，预防为主”的方针。
2． 与作业队签订安全协议，明确承担的安全职责和费用，制定安全工作细则，报项目方监督。
3． 进入施工现场必须穿戴统一的工作服和安全帽。

4． 现场各种机电设备，脚手架等均实施挂牌验收制。未经专职人员验收合格不得使用。操作人员必须持证上岗，并做好保养，保洁工作。
5． 安全用电必须配置“一机一闸一漏一箱”，临时配电板（箱）必须全部安装灵敏漏电保护器。
6． 各种电动机机械必须有接地装置。定期检查，确保无故障后方能开动使用。遇停电或下班休息时，必须拉闸加锁。电机机械严格按“一机一闸制”接线。
7． 机械传动部位必须设有护罩，所有设备的安全防护装置齐全，吊车的安全钩可靠有效。
8． 现场施工期间，必须将施工设备电源、照明电源、办公用电源以及电灯电源分别设置电盘作出标识。拆接电源时，由专职 电工负责，其它人员不准任意拆接。
9． 施工现场和生活区配备一定数量的消防安全器材，整个施工过程中须有专人监护、保养。
10． 吊装作业时，严禁在起重臂下站人。
八、文明设施
1． 施工期间禁止向作业区外抛仍物体。
2． 作业区内要每天进行清理，对已废弃的料、具等定点集中堆放，随时撤离施工现场，确保作业区内空间能满足正常施工。
3． 施工中的弃碴、弃土和费浆运送至制定弃碴厂处理，不得随意弃倒，以免污染周边环境。
4． 在机械作业区内铺设彩条布，避免混凝土、机油等杂物洒在路面上。