先张法预应力空心板梁预制施工工艺工法

先张法预应力空心板梁预制施工工艺工法（QB/ZTYJGYGF-QL-0904-）物资工贸有限企业赵继征1序言1.1工艺工法概况先张法预应力混凝土空心板梁具备耐久性好、制造周期短、工序简练、便于运输、维涵养护工作量少等优点，其主要应用于中、小跨度公路建设中。1.2工艺原理在先张制梁台座上，经过张拉横梁作用，利用张拉设备对分布在梁内钢绞线，按照“单根初调、整体终拉”工艺进行张拉，当钢绞线张拉到设计应力值后及时浇筑梁体混凝土。待混凝土强度及弹性模量达成设计要求时，采取“两端整体放张”工艺放松钢绞线，给梁体混凝土施加预应力。2工艺工法特点2.1工序简练，便于操作，节约材料，造价经济合理。2.2工艺成熟，便于组织流水作业，能提升劳动效率。2.3适合于大批量生产，便于生产管理和质量控制，可节约工期。3适用范围本工法适适用于工厂化先张法预应力混凝土空心板预制。4主要技术标准《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62）《公路工程技术标准》（JTGB01）《公路工程质量检验评定标准》第一册土建工程（JTGF80/1）《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50）《公路工程集料试验规程》（JTGE42）《公路工程水泥及混凝土试验规程》（JTGE30）5施工方法经过工厂设置专用长线生产台座，先将钢绞线进行张拉，待达成设计吨位后，经过张拉横梁将其锁定锚固，在控制荷载保持状态下，灌注梁体混凝土。首先将梁体钢筋安装就位，然后在已经绑扎好钢筋骨架中穿入钢绞线，进行预应力筋张拉锚固，最终灌注梁体混凝土，进行梁体养护等强，待达成设计强度值后，进行放张作业，将梁体移到指定位置。6.施工准备6.1制梁台座设计6.1.1制梁台座应有足够强度、刚度、稳定性，满足所预制产品技术指标要求。6.1.2设计荷载包含梁板结构自重、模板重量、台座自重以及施工荷载等，超载系数宜取1.1。6.1.3台座设计时要考虑台座结构形式，通常采取钢筋混凝土偏心压柱式台座，通常采取长线法生产。6.1.4台座应进行抗倾覆、抗滑移检算。抗倾覆系数不应小于1.5，抗滑移系数不应小于1.3。6.1.5张拉横梁是先张梁主要受力构件，必须具备足够强度、刚度，受力后挠度不应大于2mm。6.2存梁台座设计6.2.1存梁台座采取扩大基础。存梁台座应满足梁体对沉降差要求。6.2.2存梁台座设计荷载包含梁板6.2.36.3模板设计6.36.36.36.36.36.4设备选型6.46.46.46.47工艺流程及操作关键点\l"_Toc"7.1施工工艺流程

7.2施工工艺7.2.11预应力钢绞线1）每批钢绞线由同一钢号，同一直径，同一拉力强度和同一交货状态钢绞线组成。钢绞线外观要求无刻损、小刺、死弯、锈蚀、油污等。2）每批钢绞线后，必须附有合格证，逐盘检验其拉、弯，如有一项不合格，应双倍试样，如仍有一项经复验不合格，则该批钢绞线判为不合格。3）钢绞线下料，先从钢绞线盘内圈抽出钢绞线头，拉向标定地点，按要求长度剪断，平放在地面上，同时检验钢绞线外观有没有不符合设计要求钢绞线。2张拉前准备张拉前，应先检验预应力钢绞线有效长度塑料管是否准确安装就位，再安装、检验张拉横梁上定位板预应力钢绞线孔位置和孔径大小是否符合设计要求，检验钢绞线数量、位置、工具锚、张拉设备符合要求后，方可张拉。3张拉1）本工艺采取两端张拉工艺。先由穿心式千斤顶在张拉端横梁处逐根张拉，同一根钢绞线要两端同时进行。施加20%σcon，将钢绞线拉直，在预应筋上选定位置刻划标识，作为测量伸长量基点。2）张拉次序由中间向两侧对称进行，以免使台座受过大偏心力，确保横梁、承力架安全。底板清理涂隔离剂底板清理涂隔离剂芯模拆除桥梁自然养护切割预应力钢筋钢横梁千斤顶正位套塑料隔离管钢筋下料弯制封端移梁出台座达成设计要求强度后放张拆除外侧模板桥梁养护灌注混凝土张拉到设计应力（锁定）初调张拉机具检验模型涂隔离剂调整钢绞线初应力穿预应力钢绞线绑扎梁体钢筋骨架安设防护芯模拆除桥梁自然养护切割预应力钢筋钢横梁千斤顶正位套塑料隔离管钢筋下料弯制封端移梁出台座达成设计要求强度后放张拆除外侧模板桥梁养护灌注混凝土张拉到设计应力（锁定）初调张拉机具检验模型涂隔离剂调整钢绞线初应力穿预应力钢绞线绑扎梁体钢筋骨架安设防护立端模立端模张拉至张拉至0.5fpk安装梁体侧模就位安装梁体侧模就位芯模安装灌注底板混凝土芯模安装灌注底板混凝土原材料检验配合比确定原材料检验配合比确定制作混凝土试件制作混凝土试件清洁整修模型清洁整修模型装车出厂上桥牌、喷梁号装车出厂上桥牌、喷梁号图1先张法预应力空心板梁工艺流程图2）初调完成后，张拉端横梁处采取两台300吨千斤顶整推横梁，张拉至控制应力。张拉程序：0---初始拉力---σcon（锚固），在控制荷载作用下持荷2min，使预应力完成部分徐变，以减小钢绞线锚固后预应力损失。3）张拉采取应力应变双控制。以应力控制为主，伸长值校核进行，伸长值则依照施工时钢绞线张拉长度计算，当实际伸长值与计算值偏差超出±6%时，应查明原因。4）灌注混凝土前2小时，应对已张拉锚固钢绞线应力进行抽查，当应力损失超出2%时，应补拉到设计吨位。4关于主要要求1）高压油表必须经过校正合格后方允许使用。校正使用期不得超出一周，油表校正误差应在该表本身标准等级误差范围内才算合格。惯用油压应在表盘最大读数1/3～2/3之间为宜。2）千斤顶经过校正合格后方允许使用。校正期限不得超出一个月。3）所使用锚具夹片，必须经过试验合格后方可使用，以确保安全生产。7.2.2钢筋1钢筋加工1）钢筋表面油渍、漆污、用锤敲击能剥落浮皮、铁锈等均应去除洁净。2）钢筋应平直，无局部折曲。3）加工后钢筋表面不应有减弱钢筋截面伤痕。4）钢筋调直采取冷拉调直，钢筋矫直伸长率为：Ⅰ级钢筋不得超出2%；Ⅱ级钢筋不得超出1%。2钢筋下料1）钢筋下料时应先切掉钢材外观有缺点地方。2）不带弯钩钢筋下料长度误差应为10mm3）带弯钩钢筋下料长度误差应为1d（d为钢筋直径）。3钢筋成型1）受拉热轧光圆钢筋末端应弯制成180°半圆形弯钩，弯钩弯曲直径不得小于2.5d，钩端应留有大于3d直线段。2）受拉热轧带肋钢筋末端，应采取直角形弯钩，钩端直线段长度不应小于3d，直钩弯曲直径不得小于5d。3）弯起钢筋应弯成平滑曲线，其曲率半径r不宜小于钢筋直径10倍（光圆钢筋）或12倍（带肋钢筋）。4）钢筋宜在常温状态下加工，不宜加热。5）钢筋加工允许偏差不得超出下表要求。表1钢筋加工允许偏差（mm）序号项目允许偏差（mm）L≤5000（mm）L>5000（mm）1受力钢筋顺长度方向全长净尺寸±10±202弯起钢筋位置±20±203箍筋内边距离尺寸差±3±34钢筋绑扎1）钢筋骨架绑扎完成后，在骨架中穿入钢绞线，并按照设计位置调整后隔离套管。首先初调钢绞线，将钢筋骨架修整完好，然后安装侧模板，最终将钢绞线张拉到设计吨位。2）钢筋骨架绑扎必须严格按照图纸要求尺寸和钢筋编号，在底模板标明位置，再布筋绑扎。钢筋骨架绑扎采取胎卡具成型。3）待梁体钢筋绑扎完成，侧模板安装就位后，将钢绞线张拉到阶段设计吨位，进行桥面钢筋安装。灌注混凝土前，将钢绞线张拉到设计吨位，并对钢绞线张拉吨位进行补充调整，待其符合设计要求后，灌注混凝土。7.2.31模型加工制造1)模型由侧模、底模、芯模和端模组成。芯模能够采取充气式橡胶气囊组成。2）侧模、端模采取钢模板。模板在设计加工制造时，应有足够强度、刚度及稳定性，确保梁体各部位结构尺寸正确及预埋件位置准确，且具备能经数次重复使用不致产生影响梁体外形刚度。3）钢模制造时应严格控制截面尺寸及长度，模板接缝平顺，板面平整，转角光滑，连接孔准确。4）芯模应达成拼装简易、拆卸方便要求。2钢模安装1）模扇吊装时应使模扇呈外倾状态，以免碰撞钢筋骨架。2）当端模安装就位后，从一端开始吊装侧模，分块进行安装。上好顶拉杆、打好底脚楔子，用竖拉杆调整好垂直度,并与端模联结好。3）钢模安装必须做到位置准确，连接紧密，尤其要注意底模与侧模垂直，侧模与底模接缝密贴且不漏浆。4）芯模在底层混凝土浇注完成后，安装就位。在模板安装过程中，注意塑料隔离套管位置正确性，要确保塑料隔离套管位置正确。5）充气胶囊在使用前应仔细检验，不得漏气。安装时应有专员检验钢筋头，每次使用完后应妥善保留，预防污染、破损及老化。6）从开始浇筑到胶囊放气，其充气压力必须保持稳定。混凝土必须在胶囊左右对称平衡进行浇筑，预防气囊上浮和移位。控制气囊移位方法为在梁体钢筋骨架中每个一定距离设置钢筋环方法。3钢模拆除1）气囊放气时间应经试验确定，以混凝土强度达成能保持构件不变形为宜。当梁体混凝土灌注完8～10小时可抽出芯模，当梁体强度达成设计强度50％亦不低于20MPa，方允许拆除侧模。2）拆卸模板，按照先拆侧模，然后端模，再卸全部紧固件和联结螺栓，拆上拉杆、底脚楔子等。3）端模拆除，是在放张结束后进行。待梁体强度达成设计放张强度时，应进行放张作业。放张作业采取整体放张方式，放张结束后，切割梁端多出钢绞线束。4）拆模时，禁止使用大锤重击或撬棍硬撬，防止造成模板局部变形或损坏混凝土棱角。5）钢模板拆完后，应及时去除模板表面和接缝处残余灰浆并均匀涂刷脱模剂，与此同时还应清点和维修、保养、保管好模型零星部件。7.2.4混凝土工程1混凝土配制拌合前准备1）混凝土配制拌合之前，应对全部机械设备、工具、使用材料进行认真检验，确保混凝土拌制和灌筑正常连续进行。2）配制混凝土各种材料均应符合关于要求，不然不得使用。3）开盘前搅拌站责任人应对各种衡器调试，确保使其处于有效状态，并按试验室提供配合比调好，并做好统计。2混凝土配料1）混凝土拌合时，应按试验室提供施工配合比中每盘混凝土各种材料实际用量，投料拌合。2）混凝土在拌合时应按选定理论配合比换算成施工配合比。水、水泥、外加剂用量应准确到±1%，粗细骨料用量应准确到±2%。（均以质量计）3）在正常情况下，拌和机不得带负荷起动或超量搅拌。3混凝土拌制、浇筑1）拌合混凝土下料次序为：先下河砂、水泥及碎石，干拌20s，再加70～80%水搅拌30s后加减水剂，并依照直观混凝土稀稠和塌落度情况添加剩下水。搅拌时间自加水后应为1.5～2min，以混凝土质地均匀为准。2）混凝土拌制速度应和灌注速度亲密配合，拌制服从灌注，以免灌注工作因故停顿而使机内储存混凝土。3）混凝土应随拌随用，通常运输时间不超出45min，时间愈短愈好。拌和自加水算起超出45min混凝土不得灌入梁内。4）混凝土灌注采取分层灌注，先灌注底层，再灌注腹板和桥面。浇筑混凝土过程中应注意内模上浮。5）底板混凝土浇筑后，立刻安装气囊。安装时注意保护气囊，以免损坏气囊；气囊充气压力为：气温≥20℃时为0.023Mpa，气温<20℃6）气囊在浇筑混凝土时易上浮，能够采取以下方法：加工几个与模板联络弧形卡具，把气囊卡紧，在浇筑混凝土时应对称平衡进行，预防气囊因受到混凝土偏心压力而移位，预防气囊上浮造成顶板过薄。7）气囊抽拔时间，主要以环境温度来控制。可在混凝土浇筑初凝后放气抽拔。气囊使用后要及时用水冲洗。对附着水泥要小心刮除。气囊要存放在通风干燥处，不可接触火源，不得与油类及有机溶剂接触。8）梁体混凝土振捣主要靠振捣棒振捣，灌注过程中应仔细振捣，尤其是底板、腹板混凝土，浇筑过程中禁止碰撞接触钢绞线，以免损伤钢绞线，造成应力损失。梁体混凝土必须一次连续灌注完，不得中途停顿。9）对每一振捣部位，必须振动到该部位混凝土密实为止，密实标志是混凝土停顿下沉，不再冒气泡，表面平坦、泛浆。梁板顶面必须做拉毛处理。10）当昼夜平均气温低于5℃，或最低气温低于-3℃时，则按冬季施工关于要求处理，采取保温方法。混凝土入模时温度不得低于11）灌注梁体混凝土时，应随时检测，控制混凝土坍落度，并从灌注初、中、后期随机取混凝土试样制作试件。7.2.51）梁体灌注完，初凝后开始进行养护。移出台座前撒水养护并覆盖土工布；移出台座后继续洒水养护以保持混凝土表面潮湿为准。养护天数为：当环境相对湿度小于60%时洒水养护14d；当相对湿度大于90%时，可不洒水养护。2）当气温低于5℃7.2.61）当梁体混凝土强度达成设计强度80%时（设计有要求时，按照设计办理），进行放张作业。2）为确保梁体有效预应力值，降低梁端应力集中现象，宜采取整体放张方式。放张速度不宜太快，放张次序符合图纸要求。3）放张结束后，对梁端多出钢绞线，进行割束、封锚。4）钢绞线切割用手持式砂轮切割机切除钢绞线，外露长度1cm并涂防锈漆，按要求对梁端进行封锚。7.2.71）封锚完成后，将梁滑（吊）移出台位，移运到指定位置。2）梁体吊移出台位后放在存（滑）梁轨道上，进行后续工序施工。3）每片梁存梁时间不得超出60天，不然会产生过大反拱值。8劳动力组织依照工期要求制订施工计划，兼顾质量要求，合理配置生产要素，组织专业队伍施工，采取对应技术方法，确保空心板梁预制质量，所需作业人员和管理人员见表。表2劳动力组织情况表（8片/天）序号班组名称人员配置及分工人员数量（人)1钢筋班钢筋加工、绑扎等402模型班模板拆除、整修、组装、吊装等203混凝土班混凝土灌筑、封锚、养护、修补等204张拉班钢绞线制作、张拉、割束、封锚等155移梁班场内梁体吊装出台位、横移及转运等126机电班机械设备电气维修、故障排除、设备修理、照明等67拌合站拌合站操作，日常保养和维修6合

计

1198主要机具设备表3主要机械配置表（8片/天）序号类别名称规格型号单位数量用途1起重设备龙门起重机20t台2桥梁装车2龙门起重机10t台2模型安装材料装卸3混凝土设备混凝土拌合站60m3套1混凝土搅拌4农用车台2混凝土运输5轮式装载机LW520F台1铲砂石料6张拉设备张拉千斤顶YDC3000-200台10张拉作业7张拉油泵ZB10/320台10张拉作业8张拉千斤顶YCQ60-200台4张拉作业9张拉横梁根4张拉作业10钢筋设备钢筋弯曲机GW-40台8钢筋加工11钢筋切断机GJ40B/40mm台8钢筋加工12钢筋调直机T4/14∮4/14mm台2钢筋加工13对焊机UN-100台2钢筋加工14对焊机UN-150台2钢筋加工15动力设备蒸汽锅炉4t台1蒸汽养护16发电机500kw台1备用电源9质量控制9.1易出现质量问题9.1.1在穿预应力筋,要逐根进行施工,以免钢绞线之间相绞,以致摩阻加大，有效预施应力减小,影响承载力。9.1.2梁端预应力筋部分要做好堵浆设施，以免预应力筋间隙漏浆，产生空洞。9.1.3钢绞线隔离套管位置应严格按照设计位置放置，防止出现与设计不符现象。9.2确保方法9.2.1认真做好人员培训，要制订检验表专员检验预应力束相对位置，确保预施应力准确。9.2.2加强混凝土振捣，预应力束部位确保密实。9.2.3每次整推前，设专员检验隔离套管位置有效性，并做好施工统计。10安全方法10.1主要安全风险分析101)机械设备突发故障，造成坠物、人造成伤害；2)起吊货物捆绑不牢，超重造成坠物、人造成伤害；3)在张拉整推过程中联接器松脱，锚具及预应力筋断裂飞出伤人。101)吊车在高压电线下工作，接触高压电。2)电器设备接地电线失灵，不绝缘；3)用电环境潮湿；10.2确保方法10.2.1认真执行《建设工程安全生产管理条例》，结合工法详细情况，制订安全生产基本保障方法。10.2.2配置专职安全生产管理人员，负责对安全生产进行现场监督检验，发觉问题及时处理。10.2.3编制安全技术方法及专题施工方案，对安全施工技术进行交底。10.2.4对装吊、张拉、电工等特殊工种，实施岗前培训，做到持证上岗。作业过程中执行技术交底，严格按照规范操作执行。10.2.5对危险部位设置安全警示标志，如制梁场入口处、施工起重机械、暂时用电设施等设置显著安全警示标志。10.2.6在张拉台座两端钢横梁外侧3m处设置安全防护墙，并在张拉台座周围设置围栏，做好安全标志，张拉作业过程中，禁止闲杂人员靠近。10.2.7对施工现场安全防护用具、机械设备、施工机具及配件须由专员管理，定时进行维修和保养，并建立对应资料档案。11环境保护方法11.1水土保持方法。为确保地表径流排泄，工程施工不要切割、阻挡地表径流通畅，不得强行改变径流方向或改沟、改河。暂时用地范围裸露地表植草或种植树木绿化。11.2预防噪音污染方法。针对施工过程中产生噪音，对动植物和人体损害均较大，为了保护环境，应尽可能降低噪音污染，防止夜间作业。对机械设备产生超分贝噪音利用消音设备减噪。11.3预防水污染方法。施工营地生活废水就近排入不外流地表水体，禁止将生活污水直接排放至江河中，对于含沙量大且浑浊施工生产废水，采取沉淀池处理后再排放，含油废水经隔油池处理后排放，预防油污染地表和水体。11.0.4维护生态平衡系统，防止人为恶化环境方法。加强生态环境保护宣传工作，使全体参建员工充分认识对环境保护主要性和必要性，加强环境保护意识。制订详细环境保护方法，建立严格检验制度，防止人为恶化环境。11.5地表植被保护。合理规划施工便道、施工场地，固定行车路线、便道宽度，限制施工人员活动范围，尽