后张法现场预制m鱼腹式钢筋混凝土公路梁工法

后张法现场预制50m鱼腹式钢筋混凝土公路梁工法我局对现场预制50m鱼腹式后张预应力简支梁成套技术(包括钢模板的设计、制作工艺，制梁台座的设计制作，梁体施工工艺及工艺参数的选择等关键技术)，进行了研究和实践，经过总结提高，形成了本工法。现场预制50m梁技术，1989年获原铁道部工程指挥部科技进步二等奖。一、工法特点1.现场制梁建场快，占地少，生产快。从平整场地到投入生产只需3个月。2.成品运输距离短，受限制少，大大降低了运输难度和成本。3.可将梁的预制、存放和架设形成一条龙，既能保证施工质量，又便于施工管理和合理安排机具人力，从而可降低工程造价。4.底模与底座之间加设弹性层，加强了底模的弹性和侧模的震动器的激震作用。5.模板结构设计新颖，侧模与底模采用铰接，既能保证筑梁质量，又便于立、拆，提高了工效。二、适用范围采用钢制锥形锚张拉体系的大、中、小跨后张预应力简支梁的现场生产和工厂生产，环境气温要在-5℃以上。三、工艺原理本工法的工艺原理与一般现场制梁基本相同，只是在以下几方面作了改进：增设弹性底座，灌注混凝土时底部不再振捣；采用平合式钢模板，侧板可绕底座开合；预应力孔道为铁波纹管，采用后张钢质锥形锚张拉体系，两端同时张拉；孔道注浆采用电动活塞式压浆机；混凝土用蒸汽养生。四、主要机具材料(一)机具本工法所用主要机具见下表。主要机具表1.模板体系(1)模板本工法采用钢模板、钢支撑，结构形式为大块拼装和转动脱模(见图1)。图1模板模板主要由底模和侧模组成。a.底模底模由3mm厚的钢板和80mm厚的木板构成，直接置于台座上，梁体吊点处设长40cm的活动升降板。b.侧模侧模沿梁长方向分成12个节段(以梁横隔墙为界)。每套侧模由24块单元模扇组成，单元模扇由面板、支承面板的横肋、竖肋、竖向加劲肋、支架、顶拉杆、底连接拉杆、固定模扇的拐角及安装在侧模上的振动支架组成。单元模扇长4.1m，面板用6mm钢板模压成型，水平肋和竖肋用8#槽钢制成，竖向加劲肋用10mm厚的钢板制成，钢支架为10#槽钢，具体布设见图1，其中腹板的横肋间距要小于40cm，竖向加劲肋的间距要小于90cm。(2)台座台座构造如图2所示。要求其下层有足够的刚度，并置于良好的地基上，下沉量不超过2mm。上层的橡胶带有良好的弹性，以利梁体底模在侧模激震之下随之振动。2.震动器的选型及布置图2台座为了保证梁体混凝土的密实度，我们采用了侧震工艺。(1)震动器的选型R·雷尔密提出的混凝土拌合物粒径与振动频率的关系及侧震力的计算公式为：（缺公式及注解）我们使用上式进行计算，对计算结果进行分析后，决定选用两种附着式震动器：B-15型(震动力570kg/台)B-11型(震动力430kg/台)，这两种震动器的频率均为2850Hz。(2)震动器的布置考虑到无底振，在梁体下部布置震动力较大的B-15型震动器，其余部位布置B-11型震动器。B-11型震动器的布置根据梁高的不同而变化：跨中设两排，梁端减少到一排，沿梁长方向的间隔按计算确定。要注意，梁体两侧的震动器要交错布置，以避免震动力互相抵消。3.张拉设备的选型和校验按后张预应力施工规范选择初张应力为0.1σk，超张应力为0.5σk，锚固应力为0.53σk，据此选择张拉设备。千斤顶：顶力应较最大控制力大50%，顶程根据钢丝伸长值确定。油泵：应与千斤顶配套。油表：油表精度为1.5级，最大表读数应比施工需用读数大50%。张拉机具的校验：千斤顶顶力用主动直接校验法校验，即模拟现场实际张拉时各阶段的状态进行校验。校验在万能压力试验机上进行(见图3)，校验步骤为：图3校验千斤顶(1)将电机油泵的油路、电源接通，开动万能压力试验机使其上、下板靠拢，但不要使标准测力计受力，然后开动电动油泵。(2)校大缸(即张拉力)：给千斤顶大缸供油，使千斤顶顶紧测力计，当测力计读数等于要求的张拉力值时，记录下相应的大缸供油油表读数，反复做三次，取算术平均值作为实际张拉时应取的表值。(3)校小缸(即锚固力)：给千斤顶小缸供油，与校验大缸一样，记录下相应的小缸供油油压表读数，取三次算术平均值。4.锚具采用24丝钢质锥形锚具，按《桥规》和《预应力施工规范》有关规定试验。(二)主要材料及性能1.水泥：选用525#普通硅酸盐水泥，所进料的出厂合格证、试验报告必须齐全，出厂超过3个月者要做检查试验，合格方可应用。2.砂：天然河砂和人工砂均可，但其泥污含量及物理力学性能必须符合有关规范要求。3.碎石：采用质地坚硬的石灰岩、花岗岩，根据梁体钢筋最小间距确定其最大粒径和级配，其物理力学性能须满足有关规范的要求。4.外加剂：选用FDN外加剂，目的是增大混凝土的流动性。5.高强碳素钢丝：钢丝直径应满足5+0.08-0.04mm，且应无损，无死弯，无严重锈蚀。进料应有出厂合格证和试验、化验单。使用前逐盘抽样作抗拉((按TB39—64进行)、抗弯(按GB238—64进行)试验，性能符合预应力规范者方准使用。五、施工工艺(一)工艺流程本工法工艺流程如图4所示。图4工艺流程(二)操作要点1.立模立模顺序为：涂脱模剂→贴接缝止浆海绵条→吊装钢筋骨架→安侧模→安端模。立模时要注意：(1)模板要洁净，要均匀喷涂蜡质含量较高的脱模剂；(2)立模前，在台座上准确标出梁的轴线和隔墙位置；(3)模板的接缝要严密平顺；(4)模板要随时整修。2.钢筋加工(1)钢筋要调直、除锈，下料、弯制要准确，加工好的半成品钢筋要分类挂牌存放。(2)钢筋骨架绑扎成形在相应的台座上进行。台座上每隔1m放一段14d型槽钢，把钢筋置于其上进行绑扎，以利吊装。台座顶面要标出主筋、箍筋、隔墙、模架、变截面位置及骨架长度。钢筋绑扎完经核对无误却可点焊，点焊节点数应不少于骨架总节点数的2/3，下翼缘部分必须全部点焊。为了控制腹板钢筋骨架形态，沿梁纵向每隔2m、梁高方向每隔1m焊一Ⅱ形钢筋。为保证混凝土保护层的厚度，在钢筋笼外侧绑扎水泥砂浆垫块。绑扎好的骨架经质检人员检查合格后，即可入模。3.梁体混凝土施工(1)混凝土配合比主梁混凝土设计为C50级。考虑到梁体中钢筋较密，采用的振捣方式为中等强度，故将混凝土的坍落度控制在7～8cm，又考虑到掺用0.6%的FDN减水剂，混凝土的水灰比以0.38为宜。(2)混凝土的拌合采用带自动计量的强制式拌和楼(机)以分次投料方式拌合混凝土。(3)运输和浇注混凝土采用吊斗和轻型翻斗车运输混凝土，运输道路要平整，运距不得超过120m(按从拌合出料到灌注入模控制在20分钟以内考虑)。浇注混凝土采用移动式平台，从梁中往两端分层浇注，分层厚度为50cm。(4)混凝土的振捣梁体混凝土的振捣以附着式震动器为主，插入式震捣器为辅，主要采用侧震工艺。附着式震动器要集中控制，灌什么部位振什么部位，严禁空振模板。附着式震动器与侧模震动架要密贴，以使混凝土最大限度地吸收震动力。震动时间以2～4分钟为宜。具体做法如下：a.马蹄部位：混凝土入模时，相应位置的马蹄、腹板上的震动器全部开动，混凝土边入模边震动。开动腹板震动器的目的是加快混凝土进入马蹄部位的速度，防止混凝土集卡在腹板部位，形成狗洞。b.待混凝土全部进入马蹄部位后停止腹板部位震动，只开马蹄部位震动器，振至混凝土密实为止。c.震动器开动的数量以灌注混凝土长度为准，严禁空振模板。d.灌注腹板部位混凝土时，严禁开动马蹄部位的震动器。e.灌注上翼板混凝土时，震捣以插入式震捣器为主，随震随将混凝土面整平。f.震捣器的震动为间断式：每次开动20～30秒，停5秒，再开动。每层混凝土振6～7次。g.混凝土震动合格标准：混凝土不再下沉，无气泡上升，表面平坦并有薄层水泥浆出现。4.梁体混凝土的养护梁体混凝土灌注完毕后，静养2～4小时，用帆布覆盖，然后送蒸汽养护。养护的温度控制为：升温阶段：升温速度不超过15℃/h。恒温阶段：温度控制在60±5℃，当梁体混凝土强度达到设计强度的90%时开始降温。降温阶段：降温速度不超过15℃/h。当养护棚内温度与环境气温相差10℃以内时，即可拆棚拆模。5.拆模先拆除顶、底拉杆、隔墙连接及支架垫木，用方木支住每道隔墙，然后从两端模开始，依次向中间拆模。拆除侧模要用千斤顶，借助于梁顶的预埋钢筋将各扇模板顶动，使其绕拐角处的转轴旋转而脱模。6.张拉为使张拉力控制准确，采用油表读数与伸长值双控制，伸长值ΔL按正式计算：（缺公式及注解）Fa=F1e-(μμθ+kll)*(eeμθ+kll-1)//μθ+kll张拉步骤如下：：(1)制作网丝丝束：将高高强钢丝调调直后按计计算长度下下料，通过过梳丝板进进行编束，并并每隔1！1.5m绑扎一道(第一道绑绑扎距钢丝丝束端部40～60cmm)。钢丝束束制好后穿穿入梁上预预留孔道。(2)千斤顶就就位：将钢钢丝束放入入千斤顶卡卡丝盘中(分丝要按按顺序，不不准交错，以以防张拉时时断丝)，然后将将钢楔轻轻轻楔入卡丝丝盘槽并楔楔紧。调正正千斤顶后后，两端同同时张拉至至初应力，停2～3分钟，让钢丝受力后“自动滑动”至各丝均匀受力，然后逐个打紧钢楔，补拉至初张力，在分丝盘上画好标记，作为测量钢丝伸长值的基点。(3)两端轮流流分级加载载(加载级差差为5MPaa)，加载至至超张应力力时静停5分钟，然然后张拉至至控制力，量量伸长值，所所量得的伸伸长值与计计算伸长值值之差小于于±5%时，即可可进行下一一步工作，如如达不到此值，需需查找原因因予以处理理。(4)顶锚。顶顶锚要逐端端进行，一一端顶完后后，需观测测另一端大大缸油压是是否下降，如如下降则需需补张至控制制力后再施施顶。两端端顶完后，即即可退楔，张张拉即告完完成。7.压浆(1)配制水泥泥浆：水灰灰比宜在0.4以内，水水泥浆从拌拌制到压入入孔道的间间隔时间不不能超过40分钟，在压浆浆过程中要要不停地搅搅拌水泥浆浆。(2)压浆前要要用压力水水冲洗管道道，并观察察有无串孔孔，如有串串孔则应两两孔同时压压浆。(3)打开两端端压浆嘴阀阀门，由一一端压入水水泥浆，当当另一端冒冒出浓浆时时，关闭其其压浆嘴，压压浆端继续续压浆，压压力达到1MPa时保压2分钟，然然后关闭压压浆阀门，水水泥浆终凝凝后，方可可拆除压浆浆嘴。8.移梁由于这种梁长且且重，横向向刚度又差差，所以采采用龙门吊吊吊装。运运梁采用有有轨运输，运运梁车采用用有转向架架的平车。横横向移梁采采用聚四氟氟乙烯滑块块。六、劳力组织预制队共1166人，其分分工情况见见图5。图5劳力组组织七、质量控制本工法以预应力力钢筋混凝凝土施工规规范及桥规规为依据，产产品质量应应符合预应应力钢筋混混凝土质量量检验标准准和公路桥桥梁施工质质量验收标标准。安全措施施工场地布置应应符合施工工安全操作作规程要求求。场内的的电路布置置要规范化化，电器开开关距离地地面不小于于1.5m，而且要要有防雨防防晒的电器器箱柜。张拉时，严禁非非工作人员员进场。操操作人员不不得站在张张拉千斤顶顶后，以防防飞锚伤人人。高压油油管接头要要紧密，要要随时检查查，以防高高压油喷出出伤人。(三)压浆人员员操作时要要戴防护眼眼镜和口罩罩。九、效益分析现场制50m鱼鱼