预应力混凝土先张法空心板梁施工技术方案

、工程概况HN-E2标段起点位于镇江市丹阳互通式立交东侧，桩号为EK182+000,沿途经过丹阳市开发区、练湖农场、河阳镇，终点桩号为EK196+180，全长14.18km。本标段有特大桥1座（京杭运河特大桥），中桥1座，涵洞34道，通道21道，分离式立交桥11座（其中支线上跨桥5座），互通式立交桥2座；路基土石方挖方383335立方，填方726444立方，湿喷桩软基处理长度为308717.9延米，预应力薄壁管桩27307.5延米。二、工程规模本标段采用了L=10m、L=16m和L=20m三种跨径的预应力砼先张法空心板，L=10m跨径的预制梁高为0.4m；L=16m跨径的预制梁高为0.7m；L=20m跨径的预制梁高为0.85m。L=10m的梁共有64片，L=16m的梁共有16片，L=20m的梁共有64片。先张法边板中板高度（cm）数量底板宽（cm）数量底板宽（cm）10m内边板外边板99.54899408816m内边板外边板99.51299702220m内边板外边板99.548998588三、 施工准备1、材料（1） 、水泥：江苏联合P.O.42.5号普通硅酸盐水泥。（2） 、砂：质量符合II类砂的要求，采用赣江中砂，含泥量不大于2%,细度模数不小于2.6。（3） 、石子：质量符合II类碎石的要求，采用镇江船山碎石，粒径5〜31.5mm,含泥量不大于1%。（4） 、钢筋：选用江苏永钢集团有限公司，品种和规格均符合设计规定，并有出厂合格证及试验报告。（5） 、外加剂采用南京建科院生产的JM-9型缓凝高效增强剂。2、 预制场布置及机具先张法预制场位于EK185+000处北侧，负责本标段一、二分部预制梁的预制，本标段一、二分部共有48片混凝土实心板、144片先张法梁和106片后张法预制梁的预制工作，该预制场设长线形台座2个（见附图），每台座可同时预制20m梁4片；后张法台座8个，其中有32片8m的梁可在先张法台座内预制。沿预制场方向布置24m跨门吊两个（见附图），13m跨小门吊1个,大门吊用万能杆件拼装而成，用于梁的吊移；小门吊用于辅助砼的浇筑。3、 混凝土配比空心板梁C40混凝土强度等级配比为：水：水泥：砂：石：外加剂=444：652：1159：173：4.44。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10~12cm（如需泵送可根据实际需要进行适当的调整）。其28天砼试块的抗压强度为55.1Mpa、49.9Mpa和55.4Mpa。四、 空心板梁预制施工、先张法施工工艺流程先张法施工流程图2、模板制作先张法台座的混凝土底板作为空心板梁的底模，台座底板上铺设5mm厚A3钢板，保证底板的平整光滑，预应力放松后，梁体中段拱起，两端压力增大，经计算梁体端部的底模满足强度和重复使用的要求。端模预应力筋孔的位置要准确，安装后与定位板上对应的力筋孔要求均在一条中心线上。由于施工中实际存在的偏差，力筋张拉时筋位有移动，制作时端模力筋孔可按力筋直径扩大2mm~4mm。先张法制作预制板梁，预应力钢筋放松后板梁压缩量为l%o左右，为保证梁体的外形尺寸，侧模制作要增长1%。。3、 预应力筋制作预应力筋下料长度按计算长度、工作长度和原材料实验数据确定。将下好料的钢绞线运到台座一端，钢绞线穿过端模及塑料套管后在其前端安引导装置，以利于钢绞线沿直线前进。引导工具利用钢管加工而成，前端做成圆锥形状。穿束前各孔眼应统一编号，对号入座，防止穿错孔眼。4、 预应力筋张拉张拉前的准备工作张拉前，应先安装定位板，检查定位板的力筋孔位置和孔径大小是否符合设计要求，然后将定位板固定在横梁上。在检查预应力筋数量、位置、张拉设备和锚具后，方可进行张拉。张拉程序本标段先张法采用单根张拉，张拉时应按从中间向两边的顺序张拉，保证台座不承受过大的偏心力矩，确保张拉安全。钢铰线的张拉程序为：0 初应力 acon（持荷2min锚固）张拉时预应力筋的断丝数量不能超过下表：先张法预应力筋断丝限制类别检查项目控制数钢丝、钢绞线同一构件内断丝数不得超过钢丝总数的1%钢筋断丝不容许操作程序调整预应力筋长度，使每根预应力筋受力均匀。初始张拉施加10%的张拉力，将预应力筋拉直，锚固端和连接器处拉紧，在预应力筋上选定适当的位置刻画标记，作为测量延伸量的基点。正式张拉采用一端固定一段张拉的张拉方式，张拉顺序由中间向两侧对称进行，单根预应力筋张拉吨位不可一次拉至张拉应力。持荷预应力筋张拉完成后，按规范要求持荷2min，以减少钢丝锚固后的应力损失。锚固补足或放松预应力筋的拉力至控制应力。测量、记录预应力筋的延伸量，并核对实测值与理论计算值，其误差应在±6%范围内，如不符合规定，则应找出原因及时处理。张拉满足要求后，锚固预应力筋，千斤顶回油至零。6先张法预应力筋制作安装允许偏差及断丝数量限制先张法预应力筋制作安装允许偏差项目允许偏差（mm）镦头钢丝同束长度相对差束长〉20mL/5000及5束长6~20mL/3000束长〈6m2冷拉钢筋接头在同一平面的轴线偏差2及1/10直径力筋张拉后的位置与设计位置之间偏位4%构件最短边长及5先张法预应力筋断丝限制类别检查项目控制数钢丝、钢绞线同一构件内钢丝数不得超过钢丝总数的1%钢筋断筋不容许5、钢筋骨架绑扎钢筋骨架的绑扎须符合图纸和规范要求。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。016mm以上主筋的连接采用帮条焊，结构中不能采用闪光对焊采用电焊机焊接。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，送中心实验室检验，施焊时记录下电压、电流、气温、风力、风向等资料。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。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）接长采用帮条焊工艺，单面焊，焊缝长三10d（d为钢筋直径）；焊接时应先由中间到两边，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，搭接长度一律为35d（d为钢筋直径），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、翼缘侧面均应放置砂浆垫块，砼垫层的厚度及强度应满足要求。骨架的焊接采作分段、分片方式，在专用的焊接台座上施焊，然后运至现场装配成型。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钢筋骨架在现场采用吊车起吊或小龙门吊安装，其装配程序是：安装梁底支座上垫板在底模上准确的标出各段钢筋网片的定位线分段安装底板部分及腹板钢筋（安装内模板）绑扎顶板钢筋（安装外模板和堵头模板）。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防撞墙钢筋和通信设备预埋的铁件等，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。6、模板安装模板安装需要保证梁体的尺寸满足设计和规范要求，各处保护层也应该满足图纸和规范要求。空心板梁外模板采用分片拼装式钢模板。模板面板采用6mm厚A3钢板，竖肋采用80X6mm扁钢，水平纵肋采用80mm槽钢，模板背后框架均采用75X75X6mm角钢。7、 砼浇筑钢筋和模板安装完毕，经监理工程师检查验收并签认后进行砼的浇筑施工。砼在拌和站集中拌制，水平运输采用混凝土搅拌运输车，垂直运输用小型龙门吊吊储料斗起吊入模（或采用泵送砼）。在砼浇筑前须检查台座受力、夹具、预应力筋数量、位置和张拉吨位是否符合要求。砼采用干硬性砼，经试验确定掺加适量减水剂。振捣以插入振捣器振捣为主，附着式振捣器振捣为辅。砼浇筑采用水平分层斜向分段的连续浇筑方式，从梁的一端顺序向另一端推进。分段长度6m〜10m，分层下料厚度不超过30cm,上层砼必须在下层砼初凝之前覆盖，以保证接缝处砼的良好接合。浇筑到顶板后，及时整平、抹面收浆。在浇筑砼时要注意以下事项：先张法构件使用振动棒振捣时应避免触及力筋，防止发生受振滑移和断筋伤人事故，并不得触及内模；浇筑砼时要防止内模上浮和偏位，随时检查定位钢筋和压块固定情况。8、 砼养护在砼初凝后，洒水养护，保证砼表面处在湿润状态。覆盖时不得损伤或污染砼的表面。9、 拆模当砼达到设计强度的90%后，限制位移的侧模、翼缘板或内模拆除。10、预应力筋放松当砼达到设计强度的90%后，在台座上放松受拉预应力筋，对预制梁视角预应力。预应力筋放松的速度不宜太快，本预制场采用砂箱放松法，放松的装置在预应力筋张拉前放置在非张拉段，张拉前将砂箱活塞全部拉出，箱内装满干砂，并对砂箱进行预压，让砂箱顶着横梁。张拉时箱内砂被压实，承受横梁反力。放松预应力筋时，打开砂箱口，让砂慢慢流出，活塞缩回，逐渐放松预应力筋。11、先张法预制梁检验标准预制梁、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2五、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：1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；一个是材料人员直接和料场或生产厂家联系，不从中介商手中进料，避免不合格材料的进货渠道；再一个方法就是由中心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。2配合比设计在工程开工前由中心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。在施工过程中根据原材料、水泥标号的变化不断进行新的配合比设计，及时调整配合比用以指导施工，确保混凝土的工程质量及外观质量。3模板模板的好坏直接影响到混凝土的外观质量，所以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．管理工作：结构物及混凝土外观质量不仅是技术问题，更关键的是在管理上。首先建立全线的质量保证体系，即质量、试验、内部质检三大保证体系：⑴总经理部成立中心试验室，主要负责工程施工过程中所使用各种原材料的检验，混凝土施工配合比的控制，全线的其他试验及抽检工作。各工区成立分试验室进行现场试验检测工作。⑵总经理部成立测量队，负责全线的控制测量和大型结构物的细部放样。各工区成立测量组，负责现场的细部测量放样。⑶各工区在工序施工前进行自检，自检合格后请现场监理工程师进行检查，确认合格并签字认可后方能施工。在施工过程中我部严格按照IS09000质量体系标准运行，对存在的问题及时纠正。为使质量体系得到持续有效的发展，建立纠正预防措施是关键，在总工程师领导下的工程部是纠正预防措施的主管部门，由工程部根据各分项工程在不同的施工 阶段一些"常见病多发病"制定常见质量原因分析和预防措施，并下发到各个施工作业组，要求各个作业组将预防措施落实到位，把问题消灭在萌芽状态。另外我们主要抓施工前的技术交底制度、施工过程中的工序检查制度、现场监督制度、工序施工质量总结制度。施工前的技术交底制度技术资料交底每一项分部分项工程在施工前，由总经理部的总工和总质检工程师组织各工区的主任工程师、质检工程师、现场技术员、作业组负责人，就各分部分项工程的施工工艺及特点，特殊工序和关键工序，安全与文明、环境保护、工程资料的整理等各方面进行技术交底，并形成书面技术交底材料。施工现场技术交底由各工区的主任工程师和质检工程师组织现场技术员、作业组负责人、工序负责人、测量组、实验组进行施工现场技术交底。交底的内容有：施工现场的布设、水准点位置、高程、编号，放样方法及检测方法、工程技术检测标准、工序检测项目、质量奖励与处罚措施、工序检测程序，原始记录的填写方法、参与工序施工人员的职责、任务及配合办法等等。通过技术交底的方法，使所有参与施工的人员统一思想，目的明确，全面掌握施工要点及关键工序和特殊工序，掌握施工技术方案和检查程序，确保工序施工质量。只有工序质量得到保证，才能保证各分项分部工程质量。才能实现以局部保整体的目标。工序检查制度为了提高整个现场管理水平，监督内部质检员的工作情况，总经理部每月对全线进行两次质量大检查，大干期间每十天组织一次，由总经理部总工负责牵头，每月底进行总评，实行奖罚和通报制度，在此项检查中，结构物和混凝土的外观质量是该检查的重点项目，对质量不合格的或外观质量不能满足要求的项目，坚决要求重来，并处罚直接责任人，以严要求控制质量。另外我们可以通过开现场会的方式分析原因，整顿队伍，杜绝质量出现问题。另一措施是在所有的混凝土工程施工前，无论监理是否检查，都必须通知总质检工程师对结构物的模板平整度、支撑等进行最终检查，在总质检工程师确认合格的基础上方可进行混凝土施工，对前几盘料进行目测，保证拌和质量；对未经检查而擅自浇筑混凝土的施工队，要严肃处理。经过此项工序后，可有效的消除由模板变形、支撑不牢等引起的问题。3．现场监督制度：现场监督制度主要是为保证混凝土的配合比设计的执行和混凝土的正确养生而建立的，各结构物都配备有专门的技术人员负责此事。为严格执行配合比，开工前拌和场树立醒目的标牌注明配合比的负责人，对计量工具过磅校核，在浇注砼过程中技术人员不断监督和校核配合比执行情况，发现偏差及时纠正。工区工程技术人员在每次检查工地时，遇到正在施工的混凝土工程都要认真检查，遇到问题及时处理。模板拆卸后，表面养生也很重要。有些施工队伍不重视这一点，使本来很光洁的混凝土表面因养生不好而显得粗糙难看，特别在冬夏两季，养生不正确都会出现表面受冻或是起皮裂纹等。因而我们固定有专人负责此事，加强工作责任心，保证正确及时的对混凝土进行养生。4．施工质量总结制度作业组完成工序作业并经检测后，由工区主任工程师和质检工程师牵头，组织该工序施工的全体人员在作业现场召开施工质量总结会，总结施工的成功经验和需要改进的方面及改进的方法，并形成书面材料上报项目总工，由项目总工进行全面总结，用以后续工程的施工。形成一个呈螺旋上升的施工总结保证体系。通过以上从技术上到管理上的一整套严格认真的管理制度，使整个工区密集的结构物施工得以在统一标准的要求下顺利进行，尽量满足业主高标准的外观质量要求，同时也使从事施工的队伍得到了锻炼，提高了施工水平。5．质量保证体系安全保障措施和文明施工1、安全保障措施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。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。各分项工程施工方案中，必须有安全措施，且必须直接对施工班组交底工，并依据这些措施落实材料、器具和检查人员、检查方法。现场职工进入施工现场必须穿戴统一的工作服和安全帽。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