m先张法空心板梁施工工艺

PAGEPAGE1020m先张法空心板梁施工工艺20m先张法空心板梁施工工艺摘要：20m先张法空心板梁施工关键词：先张法台座设计张拉钢筋加工混凝土浇注放张***高速公路菏曹段xxxx标共计先张法空心板梁826片，其中20m梁402片。20m预制梁长19.96m，梁高85cm，板宽99cm，砼设计标号为50MPa。采用φj15.24钢绞线,单束张拉控制应力为1395Mpa，每片梁中板有14根钢绞线，边板有15根钢绞线。钢绞线采用ASTM416－98标准270级低松弛钢绞线，标准强度fpk=1860Mpa，弹性模量Ey=1.95×105Mpa。结合实际情况，共设计4条生产线，每条生产线长度110m，每条生产线设5座台座，累计20座张拉台座。本工程在沿用以往传统施工方法的基础上，在某些环节上改进了施工工艺，提高了工程质量，取得了很好的技术经济效果。下面就20米先张法台座设计、张拉、钢筋制作安装、模板安装、混凝土浇筑、钢绞线放张等工序的施工做一详细地介绍，为以后的预制梁施工提供一些借鉴。1张拉台座设计1.1总体方案张拉台座设计为墩式台座,台座长度为110m。台座刚度对预应力影响较大，若刚度不够，台座变形较大，预应力损失就会较大。因此要求在梁板预制前在台座放入钢绞线，对张拉台座及横梁进行荷载试验。张拉台座及横梁荷载试验选用16根φj15.24钢绞线，控制应力为1395MPa(张拉控制应力)。张拉到控制应力后，检查张拉台座及横梁，满足设计要求后才能使用。经验算张拉台座采用重力式台座，台座抗力墩埋深190cm，抗力墩张拉端及锚固端都布设钢筋。张拉端及锚固端部预埋δ=16mm的钢板，以使应力分散。张拉台座横断面图见附图。台座张拉及固定端采用钢梁，钢梁由两根45#工字钢和2cm厚钢板焊接而成，固定端外侧设置锚固器，张拉端设置固定钢梁和活动钢梁，两钢梁间架设油压千斤顶。台座底模的优劣直接影响着预应力空心板的几何尺寸及外观，所以在进行张拉台座底模施工时，必须严格控制其宽度、平整度和直顺度。宽度控制在990mm，板面平整度与板面局部不平控制在1mm以内。1.2张拉台台面设计计算1.2.1台面方案台面总厚度0.25m，底层采用8cm厚碎石垫层，其上浇筑12cm厚C25砼，顶部浇筑5cm厚C30砼座位台面调平层。调平层四周用L50角钢包边，上铺5mm厚钢板。1.2.2基本数据=1\*GB2⑴张拉力N张拉力按20m梁边板选取（15φj15.24）：N=1395*106*140*10-6*15/1000*4=11718KN=2\*GB2⑵台面宽B=7.4m1.2.3承载力验算=1\*GB2⑴公式P=ψAfc/(K1K2)P：台面的水平承载力ψ：轴心受压纵向弯曲系数，取ψ=1A：台面截面面积fc：砼轴心抗压强度设计值，C25砼fc=16.7MPa，C30砼fc=20.1MPa。K1：超载系数，取1.25K2：考虑台面截面不均匀和其他影响因素的附加安全系数，取K2=1.5=2\*GB2⑵验算P=1*[(7400*150)*16.7+(990*50*4)*20.1]/(1.25*1.5)/1000=12008.9kN台面水平承载力12008.9kN>11781KN(张拉力)，故台面满足要求。1.3台墩设计计算台墩基础部分采用C25钢筋砼，牛腿及外伸部分采用C30钢筋砼，具体尺寸见附图。基本数据：张拉力按台面设计中取值，即N=11718KN，传力墩之间距离B=1.8m；地基为亚砂土，γ=18.5KN/m3，ψ=32°。1.3.1抗倾覆验算=1\*GB2⑴公式K=Mr/Mcv=(G1L1+G2L2+Ep*（2H/3）)/（Nh1）K：抗倾覆安全系数，一般不小于1.5Mr：抗倾覆力矩，由台座自重力和土压力等产生Mcv：倾覆力矩，由预应力筋的张拉力产生G1：台座外伸部分的重力L1：G1至O点的水平距离G2：台座部分重力L2：G2至O点的水平距离N：预应力筋的张拉力h1:张拉合力作用点至倾覆转动点O的垂直距离Ep：台墩后面的被动土压力合力，当台墩埋深较浅时，可忽略不计H：台座的埋置深度=2\*GB2⑵参数计算G1=1.85*2.2*7.40*25=752.3KNL1=3.5mG2=[(0.65*0.2+0.74*0.4)/2*2.4*2+(0.65*0.2+0.74*0.65)/2*2.4*4]*25=98.9KNL2=1.20mN=11718KNh1=0.045m=3\*GB2⑶验算Mr=G1L1+G2L2=752.3*3.5+98.9*1.2=2751.7kN.mMcv=Nh1=11718*0.045=527.3KN.mK=Mr/Mcv=2751.7/527.3=5.2>1.5安全1.3.2抗滑移验算C25砼弹性模量Ec=2.80*104MPa，该地质处亚砂土压缩模量仅为7MPa，两者甚大，两者难以共同工作，实际上作用于台墩上的水平力，几乎全部传给台面，因此抗滑移验算不作验算。1.3.3张拉横梁验算台座张拉及固定端采用钢梁，钢梁由两根16Mn45#工字钢和2cm厚钢板焊接而成。两传力墩间最大张拉力N为1395*106*140*10-6*15/1000=2929.5KN（20m梁边板）；两传力墩间距离L为1.6m。钢梁承受的均布载荷：q=N/L=2929.5/1.6=1830.9KN/mM=1/8qL2=1/8*1830.9*1.62=585.9KN/m钢梁需要的截面抵抗矩：W=M/f=585.9*106/315=1860*103mm3用16Mn钢：Wx=1140*103*2=2280*103>1860*103mm3可用钢梁剪力：V=1/2qL=1/2*1830.9*1.6=1464.7KN钢梁的剪应力:τ=V/A=1464.7*103/（9410*2）=77.8N/mm2<[f]=185N/mm2钢梁的变形值：W=5qL4/(384EI)=5*1830.9*16004/(384*2*105*22780*104*2)=1.7mm＜2mm符合要求。2预应力空心板施工工艺施工流程见“先张法预应力砼空心板梁施工工艺流程框图”。3施工准备工作3.1准备好经校验的张拉机具施工现场应具备经批准的张拉程序、步骤、现场施工说明书及能够正确操作的施工人员。施工现场具备确保全体操作人员和设备安全的必要的预防措施，实施张拉时，应使千斤顶的张拉力作用线与钢绞线的轴线重合一致。3.2清理台座本先张法底座为钢模，张拉钢绞线前应先将台座上的尘土和锈迹冲洗，打磨干净，以免影响涂刷脱模剂。3.3涂刷脱模模剂在清理好的台座座上用毛刷刷涂刷脱模模剂，一般般要2～3遍，且要要涂刷均匀匀，防止底底座与梁体体粘连，造造成底座损损坏。4钢绞线张拉4.1钢绞线的的制作与安安装⑴钢绞线放置在锚锚固端，底底部放在钢钢架上，置置于砼平台台上。⑵用切割机下料，依依据现场条条件，钢绞绞线下料长长度误差控控制在L/50000以内。=3\*GB2⑶钢绞线下下料完毕，放放置在槽内内台座上，并并用钢筋架架起，防止止钢绞线下下垂。⑷放置预应力失效效隔离套管管，等张拉拉完毕后，定定位套管，并并把套管口口封死，防防止水泥浆浆进入套管管内。⑸装设张拉设备，准准备预张。4.2预张拉调调整初应力力现场施工采取预预应力钢绞绞线整体同同时张拉，因因此张拉前前必须调整整初应力。调调整初应力力时用27T千斤顶一一根一根的的张拉，使使钢绞线应应力都达到到设计初应应力，其初初应力值取取控制应力力的10%，使钢绞绞线相互间间应力一致致。初张拉结束后，应应仔细检查查每根预应应力筋的位位置，是否否与设计位位置相符，否否则应重新新调整。在钢绞线下料、布布束、张拉拉、浇筑砼砼过程中，禁禁止踩踏及及振动器触触及和碰撞撞，以免影影响钢绞线线质量和应应力损失。4.3钢绞线线张拉预张张拉结束后后，对千斤斤顶锚固端端、前后钢钢横梁作一一次详细检检查。若一一切正常，则则开始进行行张拉。张张拉采用2台200T千斤顶，由由2台油泵供供油，使2台千斤顶顶同时启动动，千斤顶顶顶推前横横梁，千斤斤顶通过丝丝杠带动活活动横梁，使使钢绞线被被张拉。在在钢绞线上上选定适当当的位置标标画标记，作作为延伸量量的基点。张拉程序：0→初应力0.1δcon→0.2δcon→1.0δcon(持荷2min锚固)初张拉结束后，安安置好千斤斤顶进行张张拉。张拉拉过程应匀匀速，两油油泵压力表表同时起动动。张拉到到0.1δcon时，油泵泵暂停供油油，测量钢钢绞线的伸伸长值(a)，并检查查前后横梁梁是否保持持平行。测量、检查完毕毕后继续张张拉钢绞线线到0.2δcon，测量钢钢绞线的伸伸长值(b)。测量完完毕后继续续张拉到1.0δcon(持荷2min锚固)，并按照照要求记录录有关数据据，测钢绞绞线伸长值值（c）。钢绞线实际伸长长量:ΔL实际=（b-a）+（c-a）。比较钢绞线实际际伸长量ΔL实际与理理论伸长量量ΔL理论是否否一致（差差值控制在在±6%以内），不不一致时则则暂停张拉拉，查明原原因并采取取措施进行行调整后方方可继续进进行张拉。张拉时，应注意意检查钢绞绞线是否产产生滑丝、断断丝现象，如如有则停止止施工，进进行更换。张拉端前后横梁应始终保持平行。保证预应力钢绞线伸长值相一致，避免左右千斤顶施力不均。始终保持千斤顶横向中心与活动横梁中心保持一致。同时两千斤顶纵向中心线应保持平行。否则，要进行调整。5钢筋制作成型、安安装绑扎钢筋应在张张拉结束8小时后进进行，定箍箍筋位置，绑绑扎底板、腹腹板钢筋。6模板安装芯模为订做的充充气胶囊，进进场时检查查其尺寸是是否与图纸纸相符。使使用前，先先充气，充充气压力为为：气温≥20℃时为0.0223MPaa,气温≤20℃时为0.0225MPaa；放置4h，检查充充气胶囊是是否漏气，如如漏气，迅迅速修补直直至合格。侧模为订做的钢钢模，在立立钢模前，先先在底模上上放出该梁梁的长度和和角度。支支撑时，下下部要用方方木与楔块块撑于传力力柱上，上上部采用拉拉杆、撑杆杆拉紧边模模。测量侧模模的垂直度度并进行调调整。先在在调整好的的侧模上量量好尺寸，用用线锤检测测垂直度，并并与底模上上的线相重重合后，再再进行加固固挡头模板板。7浇筑混凝土预制空心板梁砼砼浇筑分二二次进行。首首先浇筑底底板，然后后安装内膜膜，内膜事事先刷好隔隔离剂，充充气完毕后后进行腹板板和顶板浇浇筑。浇筑筑砼时，为为防止胶囊囊上浮和偏偏位，采取取定位钢筋筋加以固定定，并应对对称平衡地地进行浇筑筑。砼振捣应有专人人负责，严严格执行操操作规程。采采用插入式式振动棒,插入式振振动棒应避避免碰撞模模板、钢筋筋及预埋件件。在插入入或提升振振动棒过程程中，不能能过快，应应匀速提升升，直至砼砼面停止下下沉，表面面平坦、泛泛浆为止。砼砼浇筑应连连续进行。8混凝土养护混凝土浇筑完毕毕初凝后，用用土工布覆覆盖；终凝凝后再洒水水养护。保保持砼面经经常处于湿湿润状态，并并连续养护护7天。随梁梁试块应在在同等条件件下养生。9拆模拆除芯模胶囊囊放气时间间与气温高高低有关，结结合现场以以混凝土达达到能保持持构件不变变形为准。拆除模板板要对称进进行，严禁禁模板碰撞撞构件棱角角，并对拆拆除模板要要及时修整整，摆放整整齐。10钢绞线放放张根据设计图纸要要求，梁体体混凝土强强度达到设设计强度的的90%后，，方方可进行放放张。放张张采用千斤斤顶放张，两两千斤顶必必须对称、均均匀、同步步进行，压压力表应同同时下降，直直至归零为为止。放张应分数次进进行，不得得骤然放松松，一次放放张完毕。放放张完毕后后及时测量量其起拱值值。放张时时，施加的的钢绞线内内力不得超超过张拉时时的控制应应力，放张张可分数次次进行。钢绞线放松后，用用切割机切切割，切断断顺序应由由放张端开开始，逐片片切向另一一侧。11封端出槽槽堆放放张后，可进行行封端，封封端时并注注意梁板的的几何尺寸寸，垂直度度和砼强度度。出槽用用龙门吊移移梁，放在在存梁地点点，存梁