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文阳路下穿青新高速桥梁工程
预应力空心板施工方案
编制:
审核:
批准:
江西省宏发路桥建筑工程有限公司
文阳路下穿青新高速项目经理部
二O一八年七月十日
:.
预应力空心板施工方案
一、工程概况
1、工程简介
文阳路与青新高速相交处为1-6m框架桥,与规划文阳路规划的40红线宽度相差
较大,在此形成瓶颈。本工程拆除现有的1-6m框架桥,新建4-20m预应力混凝土后张
简支板桥,同时考虑新建桥梁与原有青新高速路基的衔接。项目起点桩号为青新高速
K5+144,终点桩号为青新高速K5+246米,全长102米。桥下净空不小于5米。新建桥
梁右偏角为98°,宽度为36米。横断面布置为:(防撞栏杆)+16m(行车道)
+3m(中间带)+16m(行车道)+(防撞栏杆)。上部结构:采用4-20m预应力砼后
张法简支空心板,桥面连续,。下部结构:采用柱式墩,柱式台,桩
基础。
本桥共4跨,跨径20m,预应力空心板梁共104片,梁体混凝土强度等级为C50。
预应力钢绞线强度为1860Mpa,钢绞线张拉控制应力为1395Mpa。孔道压浆采用C50
水泥浆,,标准抗拉强度fpk=1860Mpa,
正弯矩区距区钢绞线锚具采用15-6型、15-7型系列锚具、圆形金属波纹管孔道及配套
锚垫板、螺旋筋.。梁板参数一览表
位置角度长度(m)宽度(m)高度(m)数量(片)
中板8°
边板8°(630/760)
2、气候情况
青岛市属华北暖温带湿润季风区,大陆性气候,光照充足,四季分明,无霜期长,
°C,°C,极端最低气温-°C;年均风速
,;积雪厚度80〜100mm,;年均
;年初霜一般始于10月20日左右,终霜多在翌年4月7日左右,无霜
。。
3、主要技术标准
(1)公路等级:高速公路
(2)设计荷载:公路Ⅰ级:.
(3)设计安全等级:一级
(4)环境类别:Ⅱ类
(5)设计时速:120km/h
(6)行车道:双向6车道
(7)桥面宽度36米=(防撞栏杆)+16m(行车道)+3m(中间带)+16m(行
车道)+(防撞栏杆)
(8)斜交角:98度
(9)抗震设防等级:,抗震设防类别为B类
(10)设计使用年限:100年
4、施工总体安排
(1)施工总体布置
由于受到现场施工场地的限制,预应力空心板采用预制梁场集中预制,采用运输
车运至现场吊装。
(2)施工用电
梁场施工用电主要通过外接动力电进行电力供应,为保证电力供应满足施工作业,
另配备两台75KW发电机作为施工备用。
(3)施工用水
在施工前,梁场已经组织并完成打井,目前地下水已经能满足施工用水,饮用水
就近引入自来水。
(4)施工便道
梁场周边道路路网发达,机械设备、混凝土运输进驻现场方便。
(5)施工总体计划
根据总体计划安排,本桥系梁施工时间西半幅为:2018年7月16日至2018年8
月15日,东半幅为:2018年10月15日至2018年11月15日。
二、施工准备
根据我合同段总体施工计划安排及桥梁规模和施工难易程度,我合同段提前组织了
人员、机械设备、原材料及配合比试验以及原材料进场的准备工作,为了保证该桥的顺
利开工,我合同段主要从以下几方面进行了准备:
1、熟悉图纸
根据业主提供的施工图,组织梁场技术人员认真研读,针对图纸中出现的问题及时
与设计、监理共同,认真做好梁板生产的技术准备工作。:.
2、原材料试验
我项目部进场后认真考察各种原材料,并与监理工程师共同取样完成了各种原材料
的试验工作:
①钢材:HPB300、HRB400钢筋,根据取样和试验结果,钢筋使用西王特钢有限
公司、石横特钢集团有限公司、鞍山兴华钢铁集团有限公司、山东闽源钢铁有限公司、
日照钢铁控股集团有限公司生产的系列产品,其屈服点、抗拉强度、伸长率及弯曲试验
各项技术指标符合桥梁施工技术规范要求,钢绞线采用青岛瑞松钢缆有限公司生产的低
松弛钢绞线产品,经取样见证各项技术指标符合设计及规范要求。锚具、夹片采用天津
豪越预应力有限公司生产的产品。
②水泥、砂子、碎石试验
。
砂子采用五龙河砂场的II区中砂;
碎石采用白庙石场生产的碎石,规格5-20mm和16-,然后按照规范及设计
文件要求掺配成5-。
上述原材料经过中心实验室试验和监理工程师平行试验,各项指标都符合要求,并
已经组织进场.
3、配合比试验
用于梁板施工的混凝土配合比已经试配完毕,并经监理工程师复核。根据前期工程
使用情况,该强度的配合比满足设计要求;目前我合同段已经将合格的各种材料(包括
钢筋、碎石、砂子、水泥等)组织进场,可以满足系梁混凝土浇注的要求;
4、人员配备情况
依据本桥施工的规模,为完成该分项工程共配置人员29人,其中现场工长1人,
技术员2人,试验1人,安全员1名,质检员1名,工程内业1名,其他现场施工辅助
生产人员2人,钢筋加工及运输、混凝土搅拌和运输等其他现场施工辅助生产人员20
人。
:.
施工组织机构图
项目经理蔡仁飞
项目总工刘叶青
安质施
造资
全检工
价料
员员
员员员
姚
张
韩周李伟
硕
新翔武
峰雪
各施工班组
5、施工机具和模板
本桥梁板施工,预制场预制区设置18个20米空心板预制底座,侧模采用定制钢模
板,目前模板已经进场,并组织工人对钢模进行试拼,检查模板几何尺寸是否符合设计
要求,接缝是否密实、平整,确保构筑物外形美观。混凝土运输、振捣设备状况良好,
拌合站运行正常。
梁板生产和成品梁板临时吊运由两台50T行吊配合施工。
三、梁板施工技术方案
1、钢筋加工及安装、波纹管安装
钢筋进场资料须齐全,分类垫起存放于钢筋棚中,必要时加于遮盖以保护钢筋不受
损伤、污染。各类钢筋须经各项检验合格后方可进行加工并严格按照设计图纸和规范要
求进行,钢筋加工由钢筋班下料,在预制厂专门搭建的加工棚中进行。在各准备工作做
好后,对底模进行打磨清理除锈,并涂刷脱模剂。把在钢筋加工场加工好的钢筋在底模
上进行安装绑扎,先绑扎底板钢筋和腹板钢筋,并按设计图纸和规范要求布置安装、固
定波纹管。波纹管用机械卷制,按设计长度连接,按设计位置安放并增加定位钢筋牢固
固定,接头处用胶带缠牢,防止漏浆。钢筋安装绑扎过程注意钢筋各预埋钢筋的位置和
尺寸,钢筋绑扎要用木块垫起避免脱模剂(或脱模油)污染钢筋。:.
2、芯模和侧模安装
侧板由正规厂家定制加工,采用大型钢板整体拼装,检查各项尺寸符合设计和规
范要求后方可投入使用。钢筋绑扎好后安装芯模、侧模,安装前在芯模、侧模内侧均匀
刷上脱模剂(或脱模油)。芯模、侧模安装应支撑牢固,尺寸准确,保证顺直。两侧模
上顶要用拉杆拉牢,侧模支架用木楔子支撑,底部用对拉杆将模板固定,使侧模牢固、
密实安装在台座,保证不变形、不漏浆。为保证梁板保护层厚度在钢筋和模板之间设置
垫块,垫块应错开布置,不贯通截面全长。
3、混凝土的拌制、运输和浇筑
模板安装、钢筋加工及安装、预埋件预埋经检验合格后浇筑混凝土,混凝土由搅
拌站统一按批复的配合比调整生产配合比,并由砼运输车运输并集中卸料于专门制作的
料斗中,用吊车把料斗吊起移动卸料、浇筑空心板。混凝土拌制要严格按照设计、规范
要求和批复的配合比进行,并按试验相关要求对拌制好的混凝土进行了浇筑前抽检,浇
注砼时应利用料斗下的出料闸门控制出料量并注意浇筑顺序和分层厚度,先浇筑空心板
孔底以下砼,浇筑厚度达到要求。振捣采用插入式振动棒振捣,振动棒插入时应避开波
纹管和芯模,并防止因振捣不当而使芯模上浮、变形。
针对芯模在浇筑混凝土时可能上浮的问题,采取了切实可行的措施防止芯模上浮。
抗上浮钢筋间距为50cm。在浇注混凝土过程前,在芯模顶均匀垫上五道三角钢筋架,
在上部侧模拉杆与三角钢筋架之间填塞木楔块。并填塞卡紧,用于防止芯模在浇注混凝
土时上浮。卡具在逐渐浇筑完顶板砼时逐个拆除。
4、拆模
侧模拆除在空心板砼达到设计强度的30﹪,且保证砼不至因拆模而坍塌、被碰损、
拉伤、沾模时进行。综合考虑施工质量、施工进度和施工难度,应掌握好抽出芯模的时
间,在砼达到一到强度、保证不至塌陷、出现裂缝和被拉伤及时将芯模拆除,板梁浇筑
后及时覆盖养生,保证砼的质量。
砼浇筑注意事项:
(1)混凝土在浇筑过程中应一次浇筑完成,中间不得停止,分层浇筑厚度每层不
宜超过30厘米,砼浇筑完成后应进行顶板拉毛处理。
(2)夏季高温季节施工,混凝土容易风干,在浇筑完毕后应及时覆盖养生毡,以
防水分过分蒸发,表面及时进行洒水养护。
5、预应力钢绞线张拉
1)施工机具准备和安排:.
本工程的施工机具在进场前都经过严格的检验和验收,机具数量和型号见下表。
机具名称规格、型号数量备注
千斤顶YDC1500B-200型2套含压力表
油泵2YBZ2-80型2套
工作锚OVM15-6型1套
工作锚OVM15-7型1套
注浆泵VB3型1台
2)、张拉工期安排
根据工程进度要求,本桥梁板采用边预制边长拉的方式生产,即:梁板预制完成并
养护7天后,同条件试块强度满足设计和规范要求的强度后陆续进行张拉施工,计划从
2018年7月29日开始张拉,8月10日结束。
3)、施工方法与施工工艺
(1)张拉
当梁体强度达到设计强度的85%以上,并经监理工程师同意后方可张拉,预应力
张拉前先进行标高观察并做好记录,然后进行预应力张拉工作。预应力张拉根据设计要
求的步骤和程序进行。张拉完成后,再测定空心板标高并做好记录,并且与张拉前的空
心板标高作比较,分析预应力张拉前后空心板的反弹。张拉、压浆施工时按规定做好各
项施工记录,报监理工程师。钢绞线下料长度应根据孔道长度、锚具长度、限位板厚度、
千斤顶长度、工作锚长度、预留长度来进行下料,编束采用铅线每隔50~80cm绑扎一
道,然后利用自制穿束器穿束,安装锚具,千斤顶,接着张拉。张拉采用双控法一端张
拉工艺,张拉程序为:0→初拉力(10%δk)→20%δk→100%δk(持荷5min)→锚
固。
预应力张拉应注意以下事项:
a、锚具和夹具出厂前由供方提供质量证明书。锚具的强度、硬度、锚固能力等应
按有关规定进行检验,符合要求才能使用。
b、张拉前,应对预应力孔道钢筋按规定要求做试验,张拉前必须对构件端部预埋
件、砼、预应力孔道全面检查,如发现有蜂窝、裂缝、露筋、空洞及孔道穿孔等缺陷,
须按有关规定采取措施,端部的预埋钢板一定要垂直于孔道中心线,钢板上的焊渣、毛
刺、砼残渣等要清除干净。
c、张拉时砼强度不低于设计强度的85%,张拉顺序严格按照设计规定。:.
d、为确保张拉的准确性,在张拉前对张拉设备进行标定。
e、锚头平面必须与钢束孔道垂直,锚孔中心要对准管道中心。
f、张拉应标注出标记以直接测定各钢绞线的伸长量,对伸长量不足的钢绞线应再
次张拉到设计吨位。
g、钢束张拉完毕后,严禁撞击锚头和钢束,钢绞线多余的长度应用切割机切除,
切除后留下的钢绞线长度(指露出锚圈长度)不小于3cm。
(2)压浆
压浆料采用拌和机拌和,拌出的压浆料必须具有良好的泌水性和和易性。压浆时注
意观察出气孔和出浆孔流出的压浆料的变化,当流出的稠度和流入的稠度一致时,出气
孔方可封闭。压浆后24小时内严禁梁体和管道振动。待压浆料强度达到规定强度时浇
筑封锚砼,浇筑前要对锚端砼面凿毛湿润。压浆时应注意以下事项:
a、压浆前必须对孔道先进行检查,对排气孔、压浆孔、钢筋滑移等情况全面检查,
并对压浆设备进行安装检查。
b、孔道压浆水泥采用压浆料,.
d、-,以保证压入孔道的压浆料密实。
e、压浆顺序先下后上,并应对集中一处的孔道一次压完,以免因孔道漏浆造成孔
道睹塞。当出浆孔流出相同的水泥浆后即用木塞塞住并保持一定的稳压时间,然后停止
输浆。
f、压浆时,每班留取不少于三组的4×4×16cm3立方体试块,标养28天,检查抗
压强度作为水泥浆质量的评定依据.
(3)封锚
预应力锚固后的外露钢绞线长度不小于50mm,多余部分采用砂轮切割机切除,压
浆后应将锚具清洗干净,浇筑封头砼前对直接接触的砼凿毛处理,设置钢筋网,浇筑封锚
砼。砼强度应与梁设计砼强度相同,其厚度不小于100mm,必须严格控制封锚后的梁
体长度,使其与设计长度一致。
:.
(4)张拉工艺流程
预应力钢束张拉工艺流程图
清孔、构件尺寸
钢绞线下料钢绞线穿束
检查锚垫板
安装工作锚、工检查锚具
油泵校准连接油泵
应力10%δk量伸长值
应力20%δk量伸长值
持荷5min设计应力量伸长值
100%δk
回油至δk
顶塞锚固
检查质量
结束
左1右2右1左2
0→初拉力(10%δk)→20%δk→100%δk(持荷5min)→锚固。
(5)张拉伸长值校核
预应力张拉采用双控法张拉,同时应以伸长值进行校核,实际伸长值与理论伸长值
的差值应控制在6%以内,如果差值超过6%应停止张拉,分析查明原因,必要时对理
论伸长值进行修正。
△L=PP×L/AP×EP:.
具体计算见伸长值计算表
实际伸长值△L1=△L1+△L2
△L1--从初应力至最大张拉力间的实际伸长值(mm)
△L2-初应力下推算伸长值(mm),可采用相邻级的伸长值(采用10%δk→20%δk实
际伸长值)
4、预应力张拉参数计算
1)张拉力与理论伸长量计算
后张法预应力张拉程序
0→10%σk→20%σ→100%σk(持荷5min锚固)
计算公式为:
ΔL=PPL/(ApEp)
PP=P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)
式中:PP--预应力筋平均张拉力(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(Mpa,N/mm2);
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孔道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,查《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T
F50-2011)附录G-8系数K及u值表。
u--预应力筋与孔道壁的摩擦系数(同上)。
2)张拉力计算
Rby=1860Mpa
=1395Mpa
钢铰线单根面积A=140mm2
弹性模量Ep=×105Mpa
管道摩擦系数μ=
管道偏差系数K=:.
、OVM15-6锚具类型张拉力
钢绞线束总的截面积Ay=6×140mm2=840mm2
初始控制张拉应力1395Mpa×10%=
×840mm2/1000=
锚下张拉力1395Mpa×840mm2/1000=
=
、OVM15-7锚具类型张拉力
钢绞线束总的截面积Ay=7×140mm2=980mm2
初始控制张拉应力1395Mpa×10%=
×980mm2/1000=
锚下张拉力1395Mpa×980mm2/1000=
=
3)理论伸长量计算
以20m梁中板(钢束M=6束),进行后张法预应力钢绞线理论伸长值计算(平均法),
计算张拉力P=。公式:⑴ΔL=PPL/(ApEp);⑵PP=P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)
分解计算:
、N1束钢绞线的伸长量:
从张拉端至跨中:
钢绞线长度:X=++=
角度:θ=4°=
kX+μθ=
Pp=195300×(1-e-)/=192189N
ΔL1=PL/(ApEp)=192189×/(140××105)==
F1钢绞线伸长量:ΔL=ΔL1×2=×2=
、N2束钢绞线的伸长量:
从张拉端至跨中:
钢绞线长度:X=++=
角度:θ=9°=
kX+μθ=
Pp=195300×(1-e-)/=190120N
ΔL1=PL/(ApEp)=190120×/(140××105)==:.
F1钢绞线伸长量:ΔL=ΔL1×2=×2=
伸长值偏差范围
编号N1N2
~~
4)根据2018年7月19日千斤顶标定书油表读数:
、六束钢绞线
1号顶编号:20101135表数:AO92000
1号顶:(+)÷=
2号顶编号:2000136表数:HO91146
2号顶:(+)÷=
、七束钢绞线
1号顶编号:20101135表数:AO92000
1号顶:(+)÷=
2号顶编号:2000136表数:HO91146
2号顶:(+)÷=46MP
四、质保、安保、环保体系
(一)质量保证体系
1、质量保证体系
为了优质、高效的完成本合同段的工程,我合同段成立了完善的质量管理体系及质
量保证体系,详见附图。
①人员保证
为了顺利并提前完成本项目施工,项目部本质质量第一的原则,但还必须有计划的
实施,争取人员有效的配置,保证人力充分,分工合理,相互协调。
②技术保证
施工各分项工程应力求仔细认真负责,各工种分工明确,充分发挥各技术工种的潜
力,保证工序衔接条理化,做到有章可循、有据可依,从技术上保证工程质量。施工处
质检员应充分发挥自己的能动性,同时项目部质检部门应加强工序检查,工序不符合要
求坚决一票否决,何时通过,何时继续下道工序。
③质量保证
人员分工合理明确,责任到人。关键环节绝不放过,加强各工序衔接,保证交接合:.
理,质量相互认可,充分保证各工序检查符合质量标准,各分项成品满足质量达到100%
要求。
质量保证体系
项目经理蔡仁飞
项目总工刘叶青
安质施
造资
全检工
价料
员员
员员员
姚
张
韩周李伟
硕
新翔武
峰雪
各施工班组
2、系梁施工质量保证措施
(1)锚具等张拉设备必须按要求进行各个项目的检测,检测合格后方可用于施工。
(2)千斤顶与压力表应配套校验,以确定张拉力与压力表之间的关系曲线。在施
工过程中油表、油泵、千斤顶严禁滥用。
(3)按锚具型号及预应力钢绞线规格配套张拉设备,同时保证张拉设备量具有一
定富余。
(4)现场配有专用设备维修人员,保证设备完好率,以确保张拉工作的连续性。
(5)张拉过程严格按规范要求,由专人统一指挥,施工前应向操作人员作好交底,
及时准确做好施工记录。
(6)张拉过程中千斤顶第一拉力的作用线应与预应力钢绞线的轴线一致,预应力
钢绞线在张拉控制应力达到稳定后方可锚固。
(二)安全及环境保证体系
1、安全保证体系:.
为保证我合同段路基施工现场安全、文明、有序,我合同段根据总公司安全目标建
立了以项目部为主体的安全保证体系,以便安全落实到各部门和主要人员,真正做到防
患于未然。
2、安全保障组织机构及人员配置
项目经理部设安全管理员1名,各作业队(班组)设兼职安全员1名。项目经
理部进行月安全检查,作业队按旬进行检查,施工班组进行日检查。
3、杜绝重大伤亡事故及火灾、爆炸事故,杜绝中暑、中毒事故的发生;安全
目标管理达标率100%。
4、安全保障措施
,切割时用力均匀,防止碎片伤人。
,四周设防护,严禁非作业人员进场,所有作业人员均在千斤项
一侧进行作业。
,如果发现异常情况应立即停止张拉,待查明原因后方可继续张
拉。
,以防止油管内液压油及水泥浆伤人。
五、施工进度计划及保证措施
1、施工计划
根据总体计划安排,本桥系梁施工时间西半幅为:2018年7月16日至2018年8
月15日,东半幅为:2018年10月15日至2018年11月15日。
2、计划保证措施
为了保证上述计划的实现,我合同段将采取以下措施进行控制:
(1)加强现场施工管理,做到物资供应计划周详,机械状况良好,防止因物资、
机械等不良情况造成停工待料、待机,影响进度。
(2)优化资源组合,均衡施工,做到施工不间断;各技术人员应严守岗位,抓好
重点、难点,保证梁板施工各工序处于正常运行状态中。
(3)科学组织施工,及时协调施工中出现的问题,不断优化调整施工工艺,提高
混凝土质量、加快施工速度。
(4)现场不断巡视,发现问题及时解决,混凝土浇筑过程中如遇突发事件应立即
着手处理,严禁因模板等影响施工质量。
(5)现场必须保证电力供应,一旦断电,应立即使用备用发电机进行送电,保证
生产持续稳定。:.
(6)加强各工序的衔接,搞好内外部协调关系,互相支持,密切合作,统一认识,
及时处理施工中出现的与设计不符的地方,避免影响工期。
(7)模板完成后经自检各项指标符合要求,应及时通知监理工程师进行检查,满
足设计要求并得到监理工程师签认后,立即进行下一工序作业。
(8)混凝土灌注过程中应有条理、按规范、持续进行,为保证混凝土灌注,应提
前做好机械设备的调试和维修,做到事前准备、心中有数。
(9)加快施工效率,优化工作程序,不断改进,缩短各工序时间,保证梁板施工
时间提前。
(10)如实填写施工原始记录,保证资料准确完整;同时做好试件的留取及强度试
验准备。