先张空心板梁预制施工方案
编制人:江世明
中铁十六局四公司昆明昆洛路项目部
二00七年四月二十五日
先张空心板梁预制施工方案
一 、工程简介
1．简介
昆洛路入城段改扩建工程第五合同段贵昆铁路跨线桥共有9跨上部结构为空心板梁，每跨24片（局部23片），采用先张法在预制场集中预制。板梁高均为90cm,其中Z1和Z1a、Z1b型中板宽为99 cm，B型边板宽为1095cm，砼强度等级为C50和C40，砼方量为5.9～13。5 m3 ,每片梁张拉14～23根钢绞线。
2．主要工程量
共有板梁215片，其中B1b型有3片， Z1b型有12片，Z1a型有19片，B1C型有2片， Z1型有79片，B1a型有1片,B1型有4片，型YZ9型5片,YZ8型9片，YZ7型9片， YZ6型9片，YZ5型8片,YZ4型7片，YZ3型6片，YZ2型6片，YZ1型3片，YB1型1片,YB2型3片，YB3型2片， YZ1a型3片。
二、施工准备
1．施工场地布置及三通一平
由于施工现场红线宽度仅25m，无预制场建设条件，故预制场设在朱家村立交桥天云五金机电城对面,占地面积为3000m2,施工前对场地进行围挡、平整，压实，预制梁场地由C30砼整体硬化。
场地布置图为：
施工前首先保证通水通电通路.本处位于昌宏路口附近，交通方便，便于施工机械进出场.对已拆迁房屋渣土外运进行场地平整，施工用水采用自来水，用电从附近变压器接电缆。
2．材料准备和试验检验
采用Φj15。20高强度低松弛钢绞线，标准强度Rby=1860 Mpa，Ey=1.95*105
Mpa，所有进场材料如钢绞线、钢筋、锚具等都按规定取样送检，气囊、钢模板要进行进场验收，所有材料必须进行防风防雨措施。
3。 主要设备
张拉设备（YCW250千斤顶）和锚具等所需设备施工前送有关单位进行检验标定和调试。主要的机具设备见下表：
机 具 设 备 表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 名称 千斤顶 千斤顶 龙门吊 发电机 弯筋机 切断机 砂轮切割机 张拉油泵 电焊机 规格 YCW250B 250KN 50 T 50 KW ZB4-500 单位 个 个 套 台 台 台 台 台 台 数量 2 1 1 1 1 1 1 2 6 三、组织管理机构和劳力安排
项目部设有项目经理、副经理、总工及四部一室，共有管理人员25人.下设预制场，专门负责板梁施工，施工人员为40人.
现场负责人:王振银 质 检：阮世芬 施工队长：肖志江 技术负责人:江世明 试 验：卢 彬 安 全 员:王建华
四、施工进度计划
4月25日为施工准备阶段,完成施工场地布置、门吊安装、张拉台座布置。计划在10月30日前完成本桥全部板梁预制. 五、主要施工方案
1．施工工艺流程
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锚夹具制作 建造张拉台 承力横梁及定位板制作
钢绞线下料 安装钢筋骨架、穿钢绞线 调整初应力 钢筋骨架制作 张拉机具检查 张拉钢绞线 安装模板 制作或整修模板 浇筑混凝土 养护混凝土 制作试块 2．台座施工 采用槽式台座,按6～7天出一槽梁计算，每槽产3片梁，共设置4条作业线.台座由两端张拉台座、底板和传力柱、横系梁四部分拆除内模 组成，均采用C40混凝土浇筑。 (1)浇筑预制槽基础混凝土和张拉端台座基础混凝土 场地平整后用压路机进行碾压,碾压完成后进行硬化处理，预制放松钢绞线 压试块槽台座处浇筑20cm厚C40混凝土作为基础。基础设置必要的纵、横整修锚夹具 切断钢绞线 封 端 80％设计强度拆除侧、内模 坡度,以保证施工期间养护废水、雨水等及时排出,混凝土表面大致抹平。 为保证槽的两端在张拉时不断裂,在5m范围内预制槽基础采用浇注3m厚钢筋砼并与传立柱连接. （2）横系梁施工
为保证传力柱的刚性,必须设置横系梁.横系梁尺寸为0.3m高×0。4m宽,长度同槽宽度，布置间距为5m。浇注时与预制槽基础一同浇注。
（3）浇筑预制槽底板混凝土
当基础混凝土强度达到80％时,浇筑底座C40小石子混凝土，平
梁体出槽和堆放 2
均厚度5cm，施工时严格控制顶面的平整度及拱度。为保证空心板梁底平整光滑，底板两侧预埋角钢,抄平后与底板砼一起浇筑。 （4）传力柱浇筑
传力柱共设五道，为C40钢筋混凝土结构。预制槽长约67m，槽宽1。4m，传力柱的断面为40cm*50cm，槽的一端为固定端，另一端为张拉端。传立柱两端与张拉台座基础连接，并在端头预埋钢板，便于传力梁放置. （5）面层处理
当底板混凝土强度达到80％时，进行面层处理，将底板砼表面不平整处进行打磨.利用水准仪和水平尺严格控制，确保梁底板的平整光滑。
（6）钢横梁（传力梁)
横梁是将预应力筋的张拉力传给砼传立柱的横向构件。本张拉台座横梁采用2根56b工字钢,上用16mm,下用30 mm钢板将两根工字钢板增强刚度(在张拉过程的挠度变形要求在20 mm内）。此组合截面已考虑了空心板预制数量增加，标准跨径20m，整张整放的要求。 （7)定位板：
定位板用来固定预应力筋位置，用30mm厚的钢板制成，此厚度能保证承受张拉力后不变形 ,保证足够的刚度，板上孔眼位置根据设计图纸预应力筋的位置设置，孔径比拉杆直径稍大2~5mm。定位板旋制四个孔眼栓接于横肉梁上。 3、板梁模板制备
3
侧模板、端模板均采用大块定型钢模板，面板为6mm厚的钢板，每节的侧模长度为4m。水平肋及竖肋为75mm的角钢,模板的拉杆设在梁的顶部，为φ20mm的圆钢。
模板加固方法见下图所示。 4、芯模(橡胶充气内囊）
采用充气橡胶囊制作的芯模施工方便，容量拆除。此充气压的大小与内囊的直径、新浇筑砼的压力、气温等因素有关，本桥空心板内囊直径0.27m,宜以40~50kn／m2或,0。4～0.5Kg／cm2气压。在浇筑砼时必须保证此气压,同时每槽备用2根气囊和1个打气泵。
拔襄的时间,原则上应通过试验确定,无条件试验时可按照下表进行: 5、钢绞线
采用机,钢绞线公式为：
L=l+2（l1+100)+l2+l3
L-下料长度，l—构件的孔道长度，l1-夹片式工作锚厚度,l2—穿心式千斤顶长度，l3—夹片式工具锚厚度。
经计算,钢绞线下料长度为67.1ｍ. 6、钢筋绑扎及预应力筋安装
人工在制梁台座上分节绑扎钢筋骨架,为配合梁体的吊装在梁端设计位置设置吊环.
梁体有效范围以外的部分利用硬塑料管进行局部失效处理. 7、模板安装
模板的安装应与钢筋绑扎相配合，底板和腹板钢筋绑扎完毕后
气温C 抽拔时间h 20 6 9-12 8-10 下料 砂轮切割下料计算
4
可进行模板的安装。安装过程中按设计对保护层的要求，在底层钢筋和腹板外侧钢筋上绑扎混凝土垫块.
模板安装由人工配合龙门吊进行.安装前,先清除模板上的杂物，模板内面应涂刷脱模剂.浇筑混凝土前，应对模板、钢筋、预埋件或钢铰线进行检查，模板内的积水和钢筋上的污垢应清理干净。 人工配合龙门吊安装模板，通过两侧支撑和设在模板顶端的拉筋来加固。浇完砼后要及时拆除模板。拆模好坏涉及预制板的质量和模板的周转使用，模权拆除可在砼强度保证其表面与棱角不致损坏或砼强度达到 2。45n／mm2进行。模板的安装、拆除及钢筋骨架的安装、移梁等用龙门吊配合. 8、张拉施工 (1）调整初应力
采用小型千斤顶在固定端单根施加部分拉力,使每根钢绞线均匀受力，初应力均匀一致,张拉对称进行，不测伸长量。 （2）初始张拉
施加10％的张拉力,将钢绞线拉直。 (3)正式张拉
张拉采用两台YCW250A千斤顶进行，多根钢绞线同时张拉,在张拉过程中，活动横梁应与固定横梁始终保持平行。
张拉采用“应力为主,伸长量为辅”控制,如实际伸长量比计算伸长量大10%或小5％，应暂停张拉并分析原因，调整后方可继续张拉。钢绞线的实际伸长量在初应力约为10%时开始量测，但必须加上初应力以下的推算伸长值.
张拉完毕后用钢垫块在反力架与横梁之间锁紧，然后回油锚固.
（为保证安全,也可在张拉到10％σk时安装模板、钢筋、预埋件等）。
4）张拉力和伸长值计算
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按TJ锚性能的锚具、低松弛钢绞线采用先张张拉程序为： 0 初应力 σcon（持荷5min锚固） 钢绞线张拉控制应力为： σcon=1860×0.75=1395 Mpa
每根钢绞线控制张拉力为194 KN，以主线20m预应力Z1型中板为例，总张拉力 P=194＊15=2910 KN
采用两台YCW250B－11千斤顶，在一端同时张拉,每台千斤顶张拉力为:
P1 = P2 = 2910＊0。5=1455 KN 则 0.1P1 = 145。5 KN 0。2P1 = 291 KN 0.3P1 = 436。5 KN 0.4P1 = 582 KN 0.9 P1 = 1309。5 KN
根据千斤顶标定报告，各千斤顶回归方程如下：
对YCW250B－11千斤顶（编号2090)配F070595压力表，回归方程为
Y=0。0216X—0.11
对YCW250B－11千斤顶(编号2074）配F070571压力表，回归方程为
Y = 0.0216X +0.39
对250KN顶(编号070461）配F070568压力表， 回归方程为
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Y=0。2122X－0.47
X表示张拉力(KN）,y表示压力表读数（MPa) 以上压力表读数列表如下:
张拉力 （KN） YCW250B－11千斤顶（编号YCW250B－11千斤顶(编号2090）配F070595压力表（Mpa) 2074)配F070571压力表（Mpa) 145。5 291 436。5 582 1309。5 1455 3．1 6．2 9．3 12．5 28．2 31．3 3．5 6．7 9．8 13．0 28．7 31．8 根据钢绞线的理论计算伸长值(计算见下式），先用250KN顶（编号070461）配F070568压力表逐根对钢绞线进行张拉10％(经计算单根钢绞线张拉到10%时该表读数为3。65MPa），之后用大顶一次张拉到位，把张拉梁锁定后进行下道工序施工。
理论伸长值为:ΔL=Pp＊L/Ap＊Ep 其中P-—张拉端张拉力(N)
L——预应力筋的长度（mm) Ap-—预应力筋的截面面积（mm2） Ep-—预应力筋的弹性模量（N/mm2）
ΔL=P*L/Ap*Ep =195000*67100/140＊195000=479mm。 预应力筋张拉的实际伸长值为: △L=△L1+△L2 其中
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△L1-—初应力（0.1P)至最大张拉应力间的实测伸长值 △L2—-初应力(0.1P）以下的推算伸长值,可用相邻级的身长值。 9。混凝土的浇筑
钢绞线张拉后即浇筑混凝土，用龙门吊配混凝土吊斗浇筑，用振捣棒和附着式振捣器振捣。
浇筑底板后，安装并用定位钢筋固定充气胶囊,最后浇筑腹板和顶板。
鉴于梁体截面的限制，浇筑采用先底板、腹板后顶板的浇筑顺序施工，混凝土浇筑一次完成,浇筑混凝土时应注意内模的上浮，并采取一定的措施：如拉筋、压板等方法.
混凝土浇筑过程中应仔细振捣,尤其是底板、腹板的混凝土。浇筑中禁止振动器接触钢铰线,以免损伤钢铰线，造成钢铰线的应力损失。
施工中按图纸的不同要求设置预留孔道及预埋件，确保下步施工顺利进行。
9.模板拆除
充气橡胶芯模的放气时间与温度有关，应通过试验确定.当气温在5-15℃内，一般在混凝土浇筑完8小时到10小时后即可放气拆除内模；混凝土达到2.5Mpa后方可拆除外模板，拆除时注意对梁的保护.
10.放张
在混凝土达到100%设计强度后利用千斤顶重新张拉到设计吨位，然后取出钢垫块,将千斤顶缓慢回油，放松钢绞线。放松钢绞线时实行三阶段分级放张(30％、60％、100％）.施加的拉力不得超过张拉控制应力.放张后，利用砂轮切割机进行切割。
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11。封端
对梁端进行凿毛处理,浇筑混凝土封堵端口。 12.移梁
最后利用龙门吊移梁出槽，存入梁场或进行架设。 13、梁底梁靴施工（略） 六、安全技术、质量措施 1、安全技术
(1）台座两端应有防护措施。张拉时,沿台座长度方向每隔4～5m应放一横向防护架。人员不得站在台座两端或进入台座。
（2）当预应力钢材张拉到控制张力后，宜停2~3分钟再打紧夹具，此时操作人员应站在侧面。
(3）钢绞线下料时应先将轮盘固定夹紧后方可拆除包装钢带。 (4)钢绞线截断时必须使用切割机，不得使用气割。 2、质量控制
(1）多根预应力钢材同时张拉时，应事先使用小顶单根调整初应力（其值取控制应力的10％），确保应力一致.
（2）在钢丝、钢绞线配筋的构件内，钢丝拉断数量不得大于各自钢丝总数的1％,否则应予调换。
（3）同时张拉时两台千斤顶的伸缩量要均匀，前后偏差不得超过2cm。
（4)应先张拉靠近台座截面重心的预应钢绞线，防止台座承受过大的偏心压力.
（5)预应力钢材张拉完毕后，对设计位置的偏差不得大于5mm，亦不
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得大于构件截面最短边长的4％.
(6)用横梁整批张拉时，千斤顶应对称布置，防止活动横梁倾斜。 (7)张拉时，张拉方向与预应力钢材在一条直线上.
（8）顶紧锚塞时,用力不可过猛,以防止预应力钢材折断;同时应注意压力表读数始终保持在控制张拉力处。 (9）钢筋及钢绞线不得占有油污.
（10)必须保证砼强度达到设计要求后才能放张。
（1) 建立、健全各级各部门的安全生产责任制，责任落实到人。各项经济承包有明确的安全指标和包括奖惩办法在内的保证措施.
(2） 新进企业工人须进行工程公司、施工队和班组的三级教育。工人变换工种，须进行新工种的安全技术教育。
（3) 施工组织设计有针对性的安全技术措施,并经技术主管负责人审查批准。
(4) 特种作业人员必须经培训考试合格持证上岗，操作证必须按期复审,名册齐全,不得超期使用。
（5） 建立定期安全检查制度.明确重点部位、危险岗位.安全检查有记录。对查出的隐患应及时整改，做到定人、定时间、定措施。
(6） 建立事故档案，按调查分析规则、规定进行处理报告。 (7) 工地必须有安全生产宣传牌.在主要施工部位、作业点、危险区、尤其公公立交部分必须挂有安全宣传标语或安全警告牌。所有标志的尺寸、颜色、文字与架设地点要经过工程师认可.
（8) 操作人员上岗，必须按规定穿戴劳动防护用品。施工负责人和安全检查员要随时检查劳动防护用品的穿戴情况，不符合规定者不得上岗.
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