预应力工程施工施工方案

4.1工艺流程 14.2施工前准备工作 14.3钢筋加工及绑扎 24.4预应力孔道安装及锚垫板安装 34.5模板加工 34.6混凝土浇筑、养护及模板拆除 64.7钢绞线穿束 74.8预应力张拉 84.9预应力孔道真空压浆施工 124.10箱梁存放 134.11箱梁编号 134.1工艺流程施工前准备→清理台座→测量放线→梁体钢筋绑扎（波纹管道安装、钢绞线穿束、吊点钢筋安设等预留（埋）件安装）→梁体侧模板、端模板安装（锚具安装）→梁体内模安装、加固，并在内模中设对拉杆及排气孔→梁体混凝土浇筑→预制梁顶面混凝土拉毛处理→混凝土养护→预应力张拉→预应力孔道压浆→预应力张拉端封锚→存梁4.2施工前准备工作1、各种施工工具、机具、设备须齐备，自身性能指标符合有关规范、规程要求；2、施工作业人员安全防护用品齐备（穿胶底鞋、正确佩戴安全帽等必要的安全防护用品）；3、现场施工负责人、施工班组长已完成班前讲话，项目经理部已完成安全技术交底工作；4、龙门吊吊索具经仔细检查后，确认无安全隐患缺陷存在，所使用吊索、卡环规格型号必须满足起重荷载要求，龙门吊操作人员和指挥信号工须持证上岗，龙门吊运行和起重性能须一切正常。4.3钢筋加工及绑扎钢筋进场前，由项目经理部试验人员按试验检测计划中钢筋批次、送检数量（试件组数）及相关试验检测标准进行监理见证取样送检，经检测合格后上报监理工程师审批准许进场后方能进场。钢筋进场时须具有出厂质量证明书和试验（必试项目检测）报告单。HPB235钢筋性能须符合国标《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》；HRB335须符合国标《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》的有关规定和要求。钢筋进场后须严格按照试验检测要求进行监理工程师见证取样，送至具有相应资质的检测机构进行检测，检测合格后上报监理工程师审批，经批准后方可进行使用。1、钢筋必须按不同钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分批验收，分类存放，不得混杂，并设立识别标志。钢筋在运输过程中，避免锈蚀和污染。钢筋须堆置在棚内，底部与地面均匀支垫高度不小于20cm，2、预制梁所用钢筋均在场区内钢筋加工场进行加工，运至预制梁底座处绑扎成型。3、钢筋加工下料前，须清除表面油渍、锈迹等污物。对施工图纸中各种规格钢筋长度、数量进行核对，确认准确无误后方可进行下料。须注意：下料须考虑弯曲、弯钩处增长尺寸及弯钩直线段长度，以免加工完成后钢筋尺寸不符设计及规范要求。4、根据钢筋原材长度与施工图纸中钢筋设计尺寸，并结合规范要求，在满足设计、规范要求的同时，尽量减少钢筋损耗及钢筋接头数量。5、为保证梁体钢筋绑扎位置准确，钢筋绑扎前，将底模板表面使用化石笔将钢筋位置准确标画，钢筋绑扎过程中，其轴线与此线对齐。6、预制梁钢筋绑扎前，须仔细查看预应力简支箱梁及本工程附属结构施工设计图纸，注意主梁预制涉及到的排水口预留位置和各种预埋钢筋、钢板等预埋件，预制梁施工时确保排水口预留位置准确、预埋钢筋、钢板等预埋件的预埋质量满足设计及规范要求。7、钢筋绑扎时，首先绑扎底板主筋和箍筋，之后绑扎竖向和纵向腹板钢筋，梁底和腹板钢筋与模板间呈“梅花形”均匀支设高强度混凝土垫块，横向成排，纵向成列。以保证梁体钢筋保护层厚度符合设计及规范要求。8、预制箱梁各跨边梁、中梁横隔板及顶板湿接头钢筋外露长度须一致，其加工尺寸及绑扎位置须符合设计及规范要求。9、钢筋绑扎时，为提高钢筋骨架的整体稳定性和刚度，在梁体钢筋骨架两侧采用钢管支设斜撑，必要时拉设倒链稳固4.4预应力孔道安装及锚垫板安装1、预应力孔道采用金属波纹管，下料前须仔细进行外观质量检查，确认无锈蚀、油污、撞击、压痕、裂缝等影响孔道质量缺陷后，方可进行使用。2、波纹管安装以底模板顶面对应钢束各X、Y坐标点准确安设，将各点位标画与箍筋表面，以此准确定出波纹管位置，将波纹管架立钢筋与箍筋点焊牢固，架立钢筋沿梁长方向每100cm安设一道，波纹管固定所设“Ω”形钢筋与架立钢筋绑扎牢固，以确保波纹管线位及各坐标点位置准确，防止在混凝土浇筑过程中发生位移。波纹管与钢筋发生冲突时，适当调整钢筋位置，以保证预应力管道安装位置准确，钢筋位置调整严禁使用切除或移位过大等影响梁体质量的措施。3、在管道连接处所使用波纹管连接套长度不得小于30cm（两端各套接15cm），连接套管内径与两连接管道外径一致，连接后将连接区域40cm范围使用胶带缠裹严密牢固。波纹管与锚垫板喇叭口处缝隙须塞堵严密，防止混凝土浇筑时出现漏浆现象，影响梁体张拉端混凝土质量。4、锚垫板板面、螺旋钢筋形心与预应力孔道中心线须垂直，各孔道预应力钢束弯起角度须符合设计要求。5、锚垫板安装位置、角度须符合设计要求，与预制梁端模板须固定稳固，压浆孔位于锚垫板上部。6、位于跨中波纹管道顶面，钻设排气孔，排气管采用Φ20mmPVC管。排气孔管道底口与波纹管道内壁表面齐平，出气口高出梁体顶面不小于20cm。排气管与波纹管道顶面钻孔处使用胶带缠裹严密。4.5模板加工1、箱梁模板由模板制作厂家加工制作成型，定型钢模板分段、分块加工，模板预制板块间使用M16高强螺栓拧紧拼装后形成整体。模板出厂前须进行试拼装，并严格执行出厂验收制度，确保模板自身质量符合施工安全和质量要求。2、模板设计：箱梁模板面板采用5mm厚钢板，竖肋采用16#对拉槽钢，背愣采用10#槽钢焊接成型，连接为8#槽钢。为确保模板具有足够的强度、刚度，能可靠地承载施工过程中产生的活载、恒载，位于顶部和底部各拉设Ø25mm对拉螺栓一道，沿梁长方向间距为50cm。图4.5-1模板拼装示意图3、模板拼装、安装前，须将模板表面灰浆等污物清除，并打磨洁净。打磨时，注意打磨方向一致，依次依序沿梁长方向逐段进行，板面最终打磨效果为洁净光面。不得出现打磨遗漏现象，以免影响模板拆除后梁体混凝土外观质量。4、模板打磨处理完成后，在其表面沿梁体长度方向逐段、逐块均匀涂刷脱模剂。脱模剂涂刷时，不得涂刷过量流淌或漏涂。涂刷完成后及时将模板严密苫盖存放。5、模板表面有凸凹或板身变形时，须进行处理。每次使用后须安排专人对模板、高强螺栓妥善保管，避免磕碰撞击对模板造成损伤。螺栓、螺母、垫片上污物须及时进行清除，并将栓体丝纹和螺母丝纹处均匀涂刷机油，装箱妥善保管。当板身缺陷不满足施工安全、质量要求时，不得进行使用。6、模板吊点须对称布置，以使起吊悬空后模板处于水平状态，所使用吊点钢筋、钢板须满足起吊要求。待起吊栓绳、挂钩人员将板块栓紧牢固后，向龙门吊指挥人员发出起吊手势，此时由龙门吊指挥人员向龙门吊操作人员发出起吊信号。模板起吊过程中须慢起、稳落，避免模板磕碰撞击。龙门吊作业行进轨道附近和吊物下不得站人，遇风力五级（含）以上时不得进行吊装（运）作业。7、模板拼装前，对模板板身有变形、板面凹凸不平、不光滑、锈蚀等影响梁体质量缺陷时不得使用。8、模板安装时须控制自身垂直度，每安装一段（节）要吊设尼龙线检测垂直度，发现不合格时须及时调整纠正。严格控制模板的安（拼）装质量，模板安装完成后要对模板进行验收，模板存放、运输时，下部垫木须水平放置，防止模板放置过程中产生变形。9、模板拼装时，拼接缝间粘贴海绵条，以防止在混凝土浇筑过程中接缝处出现漏浆现象。当相邻两块模板错茬高差大于2mm时，对模板拼装缝范围进行打磨处理后，采用原子灰填平，刨光机进行打磨、刨光。模板拼装完成后相邻两块模板错茬高差不得大于2mm。位于模板接口（缝）处须平顺，缝宽控制在1mm以内。10、侧模板须按已测放预制梁底座线位进行支设，模板安装后须线形直顺、板面及拼接处须平整光滑，拼接缝两板块间粘贴双面密封胶条，以保证模板拼接缝严密不漏浆。11、各栓接孔均采用同一规格高强螺栓、螺母，垫片与其配套使用。拼装时将模板两端和中间螺栓孔螺栓穿装，安装垫片和螺母后使用扳手拧紧牢固，剩余栓接孔螺栓逐个穿装拧紧牢固（每个螺母下均必须垫设一个垫片，拧紧顺序由两端至中间栓孔逐个进行）。12、模板支设完成后，对模板高程、各部位尺寸、钢筋保护层厚度、预埋筋、结构四角坐标点进行检查、复核，由项目经理部质控人员对其各部尺寸、钢筋保护层、预埋筋、预埋钢板等进行自检，测量人员对高程点四角坐标点进行复核后，约请监理工程师进行浇筑前验收，经理工程师验收合格后，方可进行混凝土浇筑。13、将内模的底面中间一定宽度范围的模板先不封闭，作排气用，待浇筑该段混凝土时，观察底板混凝土满溢后，再进行底部封闭。这样做可保证箱梁底板混凝土厚度，又可有效降低芯模上浮的可能。14、在内模的底面（每隔一段）四周各设置1个φ20mm圆孔，安装内模入仓时，底板钢筋网格中预埋有四个φ20mm朝天螺栓从圆孔通过后，用螺帽栓紧，使内模板紧紧地与底板钢筋相连，防止浇筑混凝土时内模上浮。 15、在内模安装就位后，顶层钢筋上面每隔60cm设置1根用12号槽钢做成的横（扁担）梁与外模立带相连接，中间焊上2根φ25mm钢筋卡住内模顶面。4.6混凝土浇筑、养护及模板拆除1、混凝土浇筑前，须对模板支撑、对拉螺栓紧固情况、各种预埋钢筋、钢板、排水管预留孔等进行全面检查。检查项目为：预埋钢筋、钢板位置、钢筋规格、间距、数量、保护层厚度、模板各部位尺寸，伸缩缝预留槽尺寸等。2、预制梁浇筑所使用商品混凝土由混凝土罐车运至场区内进行浇筑，到场后混凝土塌落度控制在14～16cm之间，由龙门吊吊运混凝土吊斗进行预制梁浇筑，沿梁长方向均匀布设串筒下料，混凝土自由倾落高度控制在1.0～1.5m。3、对到场后混凝土运输罐车运输单、混凝土开盘鉴定由项目部试验人员逐一进行核对，确保准确无误，同时对混凝土质量进行现场检测，确认其和易性、坍落度符合要求后，方能进行浇筑。对不符合要求混凝土须一律退场。4、浇筑过程中，须严格控制浇筑速度，避免浇筑过快导致模板出现胀模、位移现象。安排专人对模板支撑、对拉螺栓进行巡视检查，如发现异常现象须及时采取有效的加固、处理措施，确保混凝土浇筑施工顺利进行。5、混凝土浇筑沿梁长方向水平分层进行，各浇筑层厚度不大于30cm，附着式振捣器、配以人工使用插入式振捣器进行各浇筑层混凝土振捣，插入式振捣器振捣半径控制在25cm以内，振捣时要插入下层混凝土厚度5～10cm。振捣模板边缘时，振捣器要距模板5～10cm，严禁使振捣器碰触钢筋、模板、波纹管。位于梁体钢筋致密区域、张拉端锚区、梁体边角处及底部须适当增加振捣时间，确保混凝土振捣质量。振至混凝土不再下沉，无气泡逸出，表面呈现平坦泛浆为止。振捣过程中，严禁过振和漏振现象的发生。6、混凝土浇筑完成后，人工使用木抹子整平成活待定浆后，使用硬毛排刷将梁体顶面混凝土沿横桥向方向进行凿毛处理，凿毛方向由左至右进行，凿毛处理深度为2mm。凿毛处理完成后及时采用无纺布等保水材料覆盖洒水养护，混凝土带模养护不少于3天，养护期间安排专人进行洒水，确保混凝土养护期间表面始终处于湿润状态。7、混凝土浇筑过程中须按试验检测计划要求留置标养150×150×150mm立方体抗压试块及其他技术要求混凝土试块，此外须留置3组150×150×150mm立方体同条件等效养护抗压试块，以为预制梁模板拆除和梁体预应力一期、二期张拉提供准确数据。8、当混凝土强度达到设计强度的80%以上时，方能拆除侧模板及梁体端模板。模板拆除时须保证梁体结构自身表面及棱角不因模板撞击磕碰受到损伤。侧模板及端模板拆除后须及时包裹土工布继续洒水保湿养护，直至梁体混凝土达到设计强度值，方可终止养护。4.7钢绞线穿束1、预制梁内所布设预应力钢束采用后穿法，预应力张拉前将穿钢绞线穿入孔道。预制梁内布设预应力钢绞线均采用φs15.2mm高强低松弛钢绞线，其标准强度fpk=1860Mpa，松弛率为2.5%。2、设计图纸材料数量表中预应力钢绞线长度包括预制梁两端各伸出1.0m。下料前，将未开封整捆钢绞线放置支设脚手管框架内进行拆捆调直、切割，拆捆后钢绞线须使其呈直顺状态，以保证下料长度准确一致。钢绞线切断须采用砂轮锯切割，切割前，在切割断面两端各2cm处用铅丝绑牢，防止切割后钢绞线端头破股松散。3、钢绞线加工完成后暂不使用时须苫盖存放，与地面均匀架空，架空高度不小于20cm，以防被雨水浇淋、积水浸泡产生锈蚀。4、钢绞线在穿束前，将钢绞线梳理顺直、逐一编号，端头安装塑料锤形保护帽，以利于穿束顺畅进行。5、钢绞线采用人工单根依次依序进行穿束，穿束过程须缓慢稳步进行，全过程由专人指挥。6、当整束钢绞线穿束完毕后，由项目经理部质控人员逐孔检查钢绞线穿入根数、梁体两端外露长度，须满足设计及张拉作业所需预留长度要求。7、所有预应力管道均应在每个顶点设排气孔及需要时在每个低点设置排水孔，压浆管、排气管和排水管应是内径为20mm的标准管或适宜的塑料管，长管应足以从管道引出结构物以外。后张法预应力管道安装的允许偏差如下：图4.7-1钢束张拉图项目允许偏差（mm）管道坐标梁长方向30梁高方向10管道间距同排10上下层104.8预应力张拉1、待箱梁混凝土强度达到设计强度85%时，且混凝土龄期不小于7d时，直至预制梁混凝土达到设计值、弹性模量达到与强度对应的设计值，进行预应力张拉。预应力张拉以应力控制为主，张拉伸长值校核，上拱度值参考。2、预应力张拉前，须编制张拉作业指导书，准确计算钢束理论伸长值和各施加应力阶段油表读数。并上报监理工程师审批通过，准许张拉后方可正式进行张拉。3、预制梁采用两端张拉工艺，张拉时严格按设计所要求张拉钢束编号、批次对称进行，待施拉至100%控制应力后，持荷5分钟锚固。4、张拉程序：0→10%σcon→20%σcon→σcon（持荷5分钟锚固）。5、预应力钢绞线的实际伸长值，在初应力为10%σCOM时开始测量，但须加上初始应力的推算伸长值，张拉各施力阶段钢绞线理论伸长值：ΔL=PP·L/（APEP）式中：ΔL钢绞线的理论伸长值(mm);PP钢绞线的平均张拉力（N）;L钢绞线的长度（mm）;AP钢绞线的截面积（mm2）;Ep钢绞线的弹性模量（N/mm2）;PP=P(1-e-(kx+μθ))／（kx+μθ）；式中：PP—预应力筋平均张拉力(N);P—预应力筋张拉端的张拉力(N);x—从张拉端至计算截面的孔道长度(m);θ—从张拉端至计算截面曲线部分切线的夹角之和(rad);k—孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数，预埋金属螺旋管道时取0.0015;μ—预应力钢束与孔道摩阻值;实际伸长值△L=（△L3-△L1）+（△L2-△L1）△L1：10%σk的实测伸长值（㎜）△L2：20%σk的实测伸长值（㎜）△L3：100%σk的实测伸长值（㎜）实际伸长值与理论伸长值之差控制在±6%以内，如发现偏差超出此要求范围须暂停张拉，待查明原因采取措施加以调整后，方可继续张拉。以跨东二环桥中跨梁N1钢束为例：图4.8-1钢束张拉图先计算曲线段：从图纸可获取信息为：采用钢束为4φs15.2，起弯点距梁体中心距离为870mm，起弯角度为5°，钢束采用双控，锚下控制应力为0.75fpk，N1钢绞线长度为25804mm，根据公式： 查表可得值：（1）AP=139mm2、fPK=1860MPa、EP=1.95×105MPa（2）张拉控制应力：σcon=1860MPa×0.75=1395MPa（3）k、μ的取值：k=0.0015、μ=0.17L=（25804-870×2）/2=12032mm、x=12.032mθ=5°×π/180=0.0873rad张拉控制应力：p=σcon×AP×n/1000（KN）=1395×139mm2×4/1000=775.62PP=775.62×(1-e-0.0015×12.032+0.17×0.0873)/0.0015×12.032+0.17×0.0873=775.62钢绞线的理论伸长值ΔL（曲）=775.62×1000×12.032×1000/139×4×1.95×105=86.08mm再计算直线段：计算方法相同，θ取0，x为0.87m，L=870mm。得：ΔL（直）=6.22mmΔL（总）=86.08+6.22=92.3mm，两端同时张拉，一端应伸长92.3mm。实际伸长值△L=（△L3-△L1）+（△L2-△L1）△L1：10%σcon的实测伸长值（㎜）△L2：20%σcon的实测伸长值（㎜）△L3：100%σcon的实测伸长值（㎜）现场测得的实际伸长值与计算出的理论伸长值差值在±6%，则张拉合格，超出则停止张拉，寻找原因，经调整后，方可继续张拉。6、预应力张拉注意事项：张拉时，梁体混凝土强度须达到设计强度值。张拉作业人员必须持证上岗，施工现场须具备确保全体操作人员和设备安全的必要防护措施。张拉前清除工作面、承压板和预应力钢束四周灰浆，并按有关规范要求抽测代表孔道实际摩阻参数。锚夹具安装并检查是否合格。张拉前，对油泵运行情况和液压油油管连接是否牢固进行检查，确定一切正常后方能进行张拉作业。千斤顶的张拉力作用线与预应力钢束的轴线重合一致，油泵施加应力过程要匀速平稳。张拉须严格按各张拉控制应力节段油表读数数值进行操作。张拉顺序须按设计要求进行分批次对称张拉。张拉过程中，张拉作业面范围后侧安设防护挡板，严禁非作业人员进入防护挡板与梁体张拉端之间。人工打紧锚具夹片时，要对准夹片均匀敲击，对称进行。张拉时，不得用手摸或脚踩被张拉钢束，张拉和锚固端正面严禁站人。在张拉端测量钢束伸长值时，必须先停止张拉，且站位于被张拉钢束的侧面。锚具、夹具设专人保管，存放、搬运时要妥善保护，避免锈蚀、沾污、遭受机械损伤或散失。预应力钢束张拉过程中采用双控，即：应力控制与预应力钢绞线实测伸长值校核控制。各孔道预应力钢束张拉顺序须严格按设计要求执行。锚具、夹片使用前须进行硬度试验，试验合格后方可进行使用；千斤顶、油泵、压力表按要求校验标定，张拉力按标定曲线取值或按回归方程计算得出。张拉过程中认真做好预应力钢束伸长值记录，并确保记录真实准确。张拉时由专人进行指挥，两张拉端千斤顶升降压、测钢束伸长值等工作须同步一致。滑丝、断丝数量不得超出规范要求，否则须放张更换钢绞线重新进行张拉。钢绞线必须使用砂轮切割机切割，切割后切割面值夹片顶面外露长度不得小于30㎜，严禁用电弧焊切割。4.9预应力孔道真空压浆施工预应力张拉完成，待工作锚范围封堵MU10水泥砂浆达到设计强度后方可进行压浆施工。预应力孔道采用真空压浆工艺，拌制所用水泥采用普通硅酸盐水泥，其强度等级不低于42.5Mpa，水泥浆的强度不低于40Mpa。压浆后须保证孔道内浆液充盈、饱满。水泥浆须严格按项目经理部试验室给出配合比进行拌制，压浆过程中随拌制随使用。水泥浆搅拌完成后须进行水泥浆泌水率、膨胀率和稠度试验，符合要求后方可进行使用。压浆阀压浆端阀门构件压浆阀压浆端阀门构件抽真空端阀门储浆罐空气滤清器前端阀门真空泵压力表压力表排气阀搅拌机吸浆管施工工艺流程清理压浆孔→连接压浆设备→抽真空→开始压浆→关闭真空泵，压浆继续工作→关闭压浆泵，完成压浆→进行下一孔道压浆→清理压浆设备具体施工方法及质量要求：孔道压浆前须清理锚垫板上压浆孔，确定抽真空端及压浆端压浆孔道内通畅后，安装引出管、球阀和接头，灌浆泵和真空泵均连接完成后，开始拌制水泥浆，水泥浆水灰比为0.43，水泥浆稠度须控制在14～18s之间。水泥浆中须按要求用量掺入膨胀剂，其自由膨胀率3小时为0～2%；24小时为0～3%。凝结时间初凝大于等于5小时；终凝小于等于24小时。孔道压浆开始前，启动真空泵