毕业论文_箱梁预制的施工工艺设想.doc

河南交通职业技术学院毕 业 论 文论文题目：预制箱梁施工工艺设想 所属系别： 公 路 学 院 专业班级： 城轨11301班 姓 名： 李 玉 翔 学 号： 1101080115 指导老师： 郑 云 鹏 撰写时间： 2014 年 6 月 摘要本文主要从钢筋工程，模板工程，混凝土工程，预应力工程等方面进行阐述。文章首先介绍了钢筋的加工、绑扎及安装：钢筋使用弯曲机进行弯制，接头采用闪光对焊，使用专门钢筋绑扎胎具进行绑扎以保证钢筋绑扎位置的正确；接着介绍了模板工程：底模、外膜、内模、端模的制作以及安装；然后是混凝土工程：主要是混凝土配比的选择，搅拌运送，浇注，收面及养护，对于混凝土工程的施工规范及注意事项提到较多；最后便是预应力工程：主要提到的是张拉施工时的张拉前“三控”及张拉时“三控”，以及管道压浆及压浆后的封端。关键词：钢筋工程，模板工程，混凝土工程，预应力工程目录1. 绪论42. 总体施工方案43. 箱梁预制施工工艺及方法43.1施工工艺流程图53.2钢筋工程63.2.1 钢筋加工63.2.2 钢筋绑扎63.2.3 橡胶棒安装63.2.4 钢筋安装73.3模板工程73.3.1 底模73.3.2 外模73.3.3 端模73.3.4 内模73.4混凝土工程73.4.1 混凝土配比的选择83.4.2 混凝土的搅拌输送83.4.3 混凝土的浇注83.4.4 混凝土的收面83.4.5 混凝土的养护83.5预应力工程83.5.1 张拉93.5.2 压浆93.5.3 封端94.施工要点105.结束语106.参考文献107.致谢101. 绪论简支箱形截面梁以其优良的力学特性具有较大的刚度和强大的抗扭性能和结构简单，受力明确、节省材料、架设安装方便，跨越能力较大、桥下视觉效果好等优点。而被广泛地应用于城市桥梁和高等级公路立交桥的上部结构中。桥梁的上、下部可平行施工，使工期大大缩短；无需在高空进行构件制作，质量以控制，可在一处成批生产，从而降低成本。本文便从箱梁预制方面加以论述。2.总体施工方案箱梁预制采用整体固定式底模、整体固式钢外模、液压收放式钢内模进行施工，底模、外模、内模和制梁台座均采用1配1的形式。底腹板钢筋和顶板钢筋骨架分别在制梁区钢筋绑扎胎具上进行绑扎，通过2台40t龙门吊将底腹板钢筋骨架整体吊装到制梁台位后，安装内模，吊装顶板钢筋骨架，调整外模、安装端模。梁体采用高性能混凝土，混凝土在搅拌站集中拌制，混凝土输送泵配合液压式布料杆入模，插入式和附着式振动器振捣，整体一次性灌筑，自然养护。预应力孔道采用抽拔橡胶棒成孔，箱梁在制梁台座上进行预应力筋的预张拉和初张拉后，通过900t提梁机移至存梁区存梁；在存梁区终张拉、压浆、封端后待架。3.箱梁预制施工工艺及方法3.1施工工艺流程图拆内模、侧模初张拉吊移梁孔道压浆封端检验、试验制浆压试件制作试件压试件，混凝土达设计要求制作试件压试件，混凝土达设计要求压试件，混凝土强度、弹模达设计要求装车出场安装端模锚垫板安装模板调整、隐蔽检查混凝土浇筑遮盖蓬布蓄热法养护清孔、穿束、预张拉输送设备调试拆端模，松内模、侧模吊装顶板钢筋骨架顶板钢筋骨架制作安装箱梁内模内模检查涂脱模剂吊装底、腹板钢筋骨架绑扎底、腹板钢筋骨架，安设预应力管道支座板、防震落梁挡块预埋板安装箱梁外模调整并涂刷脱模剂箱梁底模清理、涂脱模剂终张拉钢绞线下料编束施工工艺流程图3.2钢筋工程3.2.1 钢筋加工每孔32m箱梁钢筋63t，各种规格型号的钢筋70多种， 钢筋接头均采用闪光对焊，所用的钢筋加工设备多，半成品存储占用面积大。钢筋的矫直采用3t卷扬机冷拉调直，矫直的伸长率不大于2%；钢筋的弯制采用弯曲机弯制，弯钩的尺寸按照标准误差控制；钢筋的焊接除桥面部分顶层分布钢筋N21采用帮条搭接焊以外，其余均以闪光对焊为主，焊接的接头按照标准要求进行冷弯、力学性能试验。为保证钢筋加工的精度和质量，主要采取以下措施：（1）预应力孔道钢筋定位坐标要求控制在5mm，为保证精度要求，我们根据设计图的坐标位置设计定位网尺寸，先在钢板上放线定位，用钢筋制作标准胎具后，再每次加工时套在定位网胎具上加工网片。（2）梁体N6“U”型钢筋，底角的弯制弧度大，末端弯钩非标准的90度或180度，加工精度不好控制，其控制方法除在弯制弧度时，按照弧度尺寸制作标准圆盘外，同时，在钢板上放出大样，用角钢制作成检测模具，每加工出一个后对照模具，在弯制时根据检测的问题在下料钢筋上划好起止点，保证了精度。（3）在底板钢筋的底层和上层，顶板钢筋的底层和上层设置架立筋和矩形筋代替竖筋，保证钢筋绑扎的强度和整体性。（4）箱梁的钢筋焊接接点多，为保证质量，焊工均培训后持证上岗，每个焊工均在施焊时，先按实际条件试焊2个对焊接头试件，并作冷弯试验和力学性能试验，待其结果合格后，方可正式施焊。3.2.2 钢筋绑扎为了保证钢筋位置的正确和节省制梁台座的周转时间，专门制作底腹板和顶板钢筋绑扎胎具来进行钢筋绑扎，再吊装至制梁台座绑扎调整。（1）胎具采用用型钢制作，其外形分别按照梁体底腹板及桥面形状制作，纵向按照钢筋的间距切割槽口，保证钢筋对位准确，操作方便。（2）加工成型的定位网片按设计顺序在绑扎钢筋时与梁体钢筋连接牢固。（3）保护层厚度通过保护层垫块控制，垫块采用与梁体等强度等级的混凝土垫块；保护层垫块设置每平方米不得少于4个，必须保证梁体钢筋最小净保护层厚度顶板顶层为30mm，其余为35mm。3.2.3 橡胶棒安装箱梁预应力孔道的留置采用抽拔橡胶棒成孔的方法，每个孔道由两个橡胶棒连接成孔，接头留于跨中，外套铁皮套筒并以胶带纸包裹，双根扎丝绑扎，以防漏浆。安装橡胶棒前应仔细检查橡胶棒，制孔橡胶棒表面刮伤扭曲严重者，严禁使用，橡胶棒中心孔内穿入单根钢绞线，防止胶管局部下垂和死弯，从而影响预留孔道的质量；橡胶棒穿入定位网中，与定位网钢筋绑扎在一起，防止橡胶棒上浮或错动，绑扎时结扣拧紧，绑扎丝不得陷入橡胶棒内为宜。3.2.4 钢筋安装钢筋吊装采用特制的钢筋吊架进行施工，起吊钢筋骨架的吊点间距纵向不宜大于2.5m，横向不宜大于3.0m，起吊时应在钢筋骨架内穿入钢管作分配梁，吊装前安装的钢筋品种、级别、规格和数量必须符合设计要求。底腹板钢筋吊装前在台座两端做出刻度标记，保证落位准确；顶板钢筋吊装时，由于腹板箍筋均伸入顶板钢筋内，桥面钢筋下落时挂中线精确对位，顶板钢筋吊装时两端保持水平，为便于顶板钢筋安装，箱内顶板与腹板交界处的斜向钢筋在桥面钢筋安装完后再绑扎。3.3 模板工程 每个制梁台座配备1套钢模板，每套模板均由1套端模、底模、外模、内模组成。3.3.1 底模底模和制梁台座基础预埋件焊接连成整体，拼装前根据设计要求计算每块底模对应位置的反拱值，反拱的设置采用不同厚度的铁垫片抄垫，水准仪测量控制。3.3.2 外模外模采用整体式钢外模，外模分4m/段运抵施工现场，现场预拼装成整体。单节段相邻两块模板先采用法兰螺栓连接，再在面板背后实施断焊形成整体，外侧模与底模间通过20螺栓和40拉杆连接牢固。 预拼完成后的外模在循环使用时将不在拆卸，每次使用前应检查模板各部位尺寸，紧固性，平整度，光洁度，接缝错台等。节约了大量工序时间，也保证了模板的外形尺寸。3.3.3 端模端模在结构上分为6块，将端底部、两侧和两翼共5块焊接固定成整体，中间块为活动块，在内模吊装入模后再安装端模上部中间块。端模安装时橡胶棒与端模上锚垫板孔对应穿入，穿进时应缓慢平稳，不得强行推进，以免橡胶棒移位，扭曲变形。3.3.4 内模内模为液压收放内模，分三段（两节隔墙变截段，一节标准段）进场后，安装成整体后不在分解，只在内模拼装台进行液压伸展后的支撑杆安装工作。入模时内模整体吊入，出模时变截段先行用导链收起，然后液压整体收缩卷扬机牵引配合2台40t龙门吊抽出。混凝土浇注时，为了避免内模的上浮，利用梁体底板泄水孔的位置，使内模支撑架和底模螺栓连接，内模主梁和支撑架螺栓锁住。3.4混凝土工程3.4.1 混凝土配比的选择选择符合要求的原材料，在满足混凝土泵送施工工艺的前提下，尽量降低混凝土的砂率；最大胶凝材料用量不超过500kg/m3。在混凝土的试配阶段，据设计的强度等级、弹性模量和耐久性能要求，进行混凝土拌合物的性能、抗压强度、弹性模量、抗裂性以及耐久性能试验，按照工作性能优良、强度、弹性模量和耐久性满足要求，从中优选出符合箱梁设计要求的抗裂性好的高性能混凝土配合比。 3.4.2 混凝土的搅拌输送混凝土拌制采用2座HZN90A型立轴行星式强制搅拌机搅拌，最大生产能力180 m3/h，电子计量系统计量原材料，搅拌时间不少于120s。混凝土输送采用2台混凝土输送泵配合2台17m水平液压式布料机连续灌注，一次成型，分别布置在箱梁同侧的1/4跨和3/4跨处，台布料机布料范围部分重叠，不存在布料死角。单片32m箱梁灌注时间完全保证不超过小时。3.4.3 混凝土的浇注混凝土的浇筑顺序为先两侧腹板底板腹板顶板的浇注顺序，具体浇注顺序如箱梁横断面浇注顺序示意图，图中部分采用附着式振捣器为主插入式振捣棒为辅；部分采用插入式振捣棒；图中部分采用插入式振捣棒配合提浆整平机进行振捣整平。混凝土布料时腹板两侧在同一布料机范围内应交替进行，最大不平衡高度不得超过1个层厚，以防内模偏压移位；桥面板采用全断面整体布料浇筑。3.4.4 混凝土的收面底板利用水平尺刮平后人工收面，桥面采用整平机和人工收面相结合。整平机的震动器产生激振力，提浆整平。振动提浆完成后，施工人员站在辅助桥面收浆抹面架上对混凝土表面进行收浆抹面，在混凝土初凝之前再进行二次收面。桥面一经收浆抹面，初凝前不得踩踏。3.4.5 混凝土的养护桥面混凝土初凝后在桥面覆盖保湿土工布并撒水湿润，确保桥面在棚布覆盖养护过程中有充足的水分，保湿土工布覆盖完后及时将梁体带模用棚布覆盖，并安放压力式测温表进行养护温度测定。梁体在带模养护过程中要安排专人负责测温表的温度记录（不宜少于1小时1次），如发现温度变化过大要采取必要的措施来调整养护温度。梁体温度升高之后禁止再向梁体洒水，避免梁体温差过大而开裂。养护人员进入棚布时尽量选择在逆风向揭开棚布进入，并及时封口，避免梁体受冷风袭击。3.5预应力工程箱梁张拉分三个阶段进行，在制梁台位上进行预张拉和初张拉，在存梁台位上进行终张拉。预张拉应在梁体混凝土强度达到设计设计值的60%进行，初张拉应在梁体混凝土强度达到设计值的80%进行，终张拉应在梁体混凝土强度及弹性模量达到设计值后、龄期不少于10d时进行；终拉完成后48h内进行管道压浆。3.5.1 张拉为了保证预应力张拉的施工质量和安全，张拉施工做好张拉前的“三控”和张拉时的“三控”。（1）张拉前检查千斤顶、油压表是否在有效期范围，千斤顶有效工作期限为1个月(且张拉不超过200次，主要部件更换后应重新检定)。油压表应选用防震型，表面最大读数为张拉力的1.52.0倍，精度不应低于1.0级，校正有效工作期限为7天，到时必须校正。另外，检查千斤顶、锚环、传力筒以及预留孔道四轴线是否同心。保证两端对称同步。（2）张拉过程中做好应力、应变以及时间的控制。根据张拉摩阻实验结果确定摩阻损失，再计算出张拉力。张拉时要两端、左右同步对称张拉，保证两端伸长量一致。认真量取并记录油表读数、夹片回缩量、钢绞线伸长量以及持压时间控制。以油压表读数控制，伸长值作校核，如果张拉油表读数与计算的油表读数不相符以及实际伸长量超出计算伸长量的6时，张拉操作人员要立即停止张拉并通知技术人员进行处理后，继续进行张拉。3.5.2 压浆管道压浆采用真空辅助压浆。终张拉完毕24小时后检查无滑丝、断丝再切割钢绞线，封锚，并准备压浆。压浆前，预应力孔道清水冲洗，再用压缩空气将孔道内的所有积水吹出。压浆前关闭所有的排气阀门（连接真空泵的除外），启动真空泵抽负真空，使管道真空度稳定在-0.06-0.10Mpa之间。在真空泵运转的同时，启动压浆泵压浆，直至压浆端的透明塑料管中出现水泥浆，打开排废管三通阀门，关闭真空机的阀门和真空机，当排废阀门口流出浓浆，出浆浓度与进浆浓度一致时关闭阀门，继续压浆并在0.5Mpa-0.6Mpa压力下保压2min。压浆最大压力不宜超过0.6Mpa。压浆作业结束后30 min再拆除进、出浆口阀口，压浆帽待浆体终凝以后拆除。3.5.3 封端压浆结束后，对锚具进行防锈处理。先将锚具、钢绞线涂聚氨酯防水涂料进行防水、防锈处理，锚穴混凝土凿毛，然后设置钢筋网浇注封端混凝土，浇注混凝土时应用小锤反复轻轻敲击模板，使混凝土密实。并采用同标号的砂浆抹面。封端混凝土采用无收缩混凝土，抗压强度不低于设计要求。封端后及时覆盖薄膜养护，防止干缩和有害介质渗入接缝。封端混凝土养护结束后，还需用聚氨酯防水涂料对封端混凝土与梁体混凝土接缝进行防水处理，接缝防水涂料涂刷要求厚度2mm，均匀、美观。4. 施工要点有关桥梁的施工工艺.材料要求及质量标准，除按公路桥涵施工技术规范JTG/T F50-2011）有关条文办理外，还应特别注意以下事项：1、浇注箱梁、空心板混凝土前应严格检查伸缩缝、护栏、泄水孔、吊装孔、箱梁顶板体系转换张拉预留槽口位置、支座等附属设施的预埋件是否齐全，确定无误后方可浇注；梁端2m范围内及锚下混凝土局部应力大.钢筋密.要求早期强度高，应充分振捣密实，严格控制其质量。2、在正式预制箱梁前，施工单位应先做几片试梁，观测预制箱梁起拱情况，若预制箱梁上拱过大，应采取必要的工程措施降低上拱。3、为了防止预制梁上拱过大，及预制梁与桥面现浇层由于龄期差别而产生过大收缩差，存梁期不应超过90天，另外在20m箱梁底座上设10mm反拱。5、预应力管道的位置必须严格按坐标定位并用定位钢筋固定，定位钢筋与箱梁腹板(空