中铁大桥局集团林州至长治(省界)高速公路第6合同段项目部标准NO.6—FA—箱梁预制施工方案编制:复核:总工程师:2010年5月发布2010年5月实施林州至长治(省界)高速公路第6合同段发布印号:目录一、工程简介二、施工工艺三、箱梁预制场平面布置建设方案四、主要工序的施工步骤及方法五、预应力施工六、施工要点七、质量检验标准八、质量保证体系及措施九、预应力施工质量保证措施十、安全保证体系及措施一、工程简介林长高速第六合同段起点桩号ZK32+400,终点桩号ZK35+268,全长2.868公里,全线位于太行山区。本标段桥梁工程1056.0m/4座,其中尖庄2#大桥左右线均为156.0m,露水河大桥左右线均为596.0m,左线白家庄中桥64.0m,白家庄大桥左线为189.0m,右线为303.0m。⑴尖庄2#大桥设计概况尖庄2#大桥为双线大桥,桥跨尖庄沟谷。设计桥跨布置方案为:一联6×25m,上部结构采用预应力砼(后张)小箱梁,先简支后连续,下部结构桥墩采用柱式墩(柱径为φ140cm)、桩基础(桩径为φ150cm、φ120cm),桥台采用座板台、桩基础,U台、扩大基础。⑵露水河大桥设计概况露水河大桥为双线大桥,桥跨磨石辿峡谷,两岸地形主要为陡峭的悬崖峭壁。设计桥跨布置方案为:5×30m预应力砼(后张)先简支后连续小箱梁+(90+170+90)m预应力砼连续刚构箱梁+3×30m预应力砼(后张)先简支后连续小箱梁,桥梁全长590米。下部结构桥台采用U型桥台、扩大基础,桥墩采用圆柱墩、矩形薄壁墩(5#、8#)、空心薄壁墩(6#、7#墩)、桩基础(主墩柱径为φ240cm、其它为φ150cm)。⑶白家庄中、大桥设计概况白家庄中、大桥桥跨摩寺迪山谷,左线为2×30m白家庄中桥+6×30m白家庄大桥组合,右线为10×30m白家庄大桥,白家庄中桥上部结构均为预应力砼(后张)小箱梁,先简支后连续,白家庄大桥为现浇箱梁,下部结构采用圆柱墩、薄壁墩、桩基础(桩径均为φ180cm),桥台采用U台、扩大基础。二、施工工艺箱梁工艺流程图压浆不实、不饱满制梁台座施工及预压验收,涂脱模剂安装一边侧模模板制造或修整绑扎钢筋,安装预应力孔道检查、测量模板安装其余模板浇筑砼,砼养护砼拌制,运输,检验拆除模板张拉预应力束起吊放于存梁台座压试块预应力束孔道压浆张拉设备校验三、箱梁预制场平面布置及建设方案本合同全线共有25米预制箱梁48片,30米箱梁64片,为方便管理,集中在一个预制场进行预制施工。预制场平面布置及建设方案如下:1、预制场地布设预制梁场拟规划在露水河大桥0#桥台和K33+570涵洞之间,距离涵洞中心线16.7m,占地面积约7亩。根据施工计划安排和运输架设的需要,场地内规划有预制场、存梁场、生产生活区和钢筋加工存放场。场内安装一台120t龙门吊机,满足箱梁预制和转运存梁的需要。预制场内共布置6条制梁台座,平行于桥梁中线布置。每条制梁台座长30m,宽1m,台座基础为C30混凝土扩大基础,台面底模采用抛光钢模板。台座连同底模在使用前应模拟压重以检验底模及台面的强度和刚度,并检验有无不均匀沉降情况,确保没有问题后方可开始预制工作。台座每次使用前需将底模清理干净、并涂刷脱模剂。(预制梁场场地规划布置详见:“梁场布置图”。)2、台座制作预制场场地范围内,土方填挖至设计地面标高,在台座范围内用C30砼做扩大基础,扩大基础深50cm,碎石20cm垫层,满足承载力不小于300KPa用推土机平整后,用18吨振动压路机进行碾压,压实整平后,做20cm厚石灰土,用C25混凝土进行硬化处理。在场地内设置纵横向排水系统,场地硬化时,地面标高及坡度设置因利于排水。场地四周,挖好排水沟,场地内排水汇集后进入排水沟。在预制场场地整体硬化处理后,浇筑30厘米厚混凝土底座,施工完毕并达到90%强度后,台座连同底模在使用前应模拟压重以检验底模及台面的强度和刚度,并检验有无不均匀沉降情况,确保没有问题后方可开始预制工作。(见预制梁场生活区、钢筋加工场区平面布置图预制场排水系统施工图)3、梁块编号、吊运及存放存梁台座垂直于桥梁中线布置,可同时存放30片箱梁。存梁台座总长51m,基础为C30混凝土扩大基础。使用前应模拟压重以检验基础有无不均匀沉降情况,确保没有问题后方可存梁。存梁区分为左右两个场地,5m宽施工便道从中间穿过,以便于箱梁装运,运输车辆可直达引桥架桥机下。吊运过程中,要严格按操作规程执行,保证起吊安全,缓慢进行,轻起慢落,防止梁体碰撞受伤。存梁台位上要铺设枕木,保证梁体稳定,按两层在存放场进行存放,存放时每片梁要进行牢固支撑,另外当每层存放2片或2片以上时,需将相邻梁片间吊点钢筋和端头预埋槽钢连在一起使多片梁连为整体,防止翻倒。四、主要工序的施工步骤及方法1.制梁台座制梁台座长30米,宽1.0米,基础为C30混凝土扩大基础,基础下均填0.2米厚碎石垫层,共6条制梁台座。台座连同底模在使用前应模拟压重以检验底模及台面的强度和刚度,并检验有无不均匀沉降情况,确保没有问题后方可开始预制工作。2.制梁模板梁块模板的侧、端模均采用钢模。制造完毕应进行整体组装,经检查合格,才能投入使用。底模采用钢板,使用前,底模及侧端模应涂刷同一品种的脱模剂,脱模剂不得使用易粘在混凝土表面使其变色的油料。安装模板时,先安装一边模板,吊点设在U形环上,平稳吊装,按相对位置绑扎钢筋、安装预应力波纹管,之后安装其余模板。3.钢筋在台座上绑扎钢筋前需将底模清理干净、并涂刷脱模剂。钢筋接头需错开,同一断面接头数量不超过50%。钢筋骨架采用细铁丝绑扎或点焊固定,钢筋骨架应具有足够的刚度和稳定性。钢筋骨架各部分尺寸应符合要求。为保证保护层厚度,在钢筋与模板之间应设置不低于梁体混凝土标号的水泥砂浆垫块或塑料垫块,垫块应与钢筋扎紧,并互相错开,排列整齐。4.箱梁预应力体系预应力束布置概况:25米箱梁截面共计6束,30米箱梁截面共计8束。预应力束制孔:预应力钢绞线采用波纹管制孔。波纹管的技术要求和成品检查应符合(JG/T3013—94)《预应力混凝土用金属螺旋管》的有关规定。波纹管下料宜用砂轮锯或小钢锯切割,切割后波纹管端头不得内卷和脱扣。接长采用直径比被接波纹管大一号的连接管旋入法连接,接长管的长度宜为管径的5—7倍,接头处必须用胶布或尼龙胶带缠绕,防止砂浆渗入管内。波纹管在钢筋绑扎过程中适时安装,管道应保持顺直、定位准确,固定管道的定位网钢筋应与梁内钢筋焊接,定位网与波纹管用细铁丝捆扎,使波纹管上、下、左、右均不能移动。波纹管、锚下支撑板应保持同心,支撑板面应垂直于管道轴线,管道中心在任何方向的偏差不得大于5毫米。为防止混凝土崩裂,弯曲段的定位网必须加设箍筋。施工过程中,防止波纹管被碰撞、挤压变形和电弧烧坏,应设专人检查和维护。5.梁体混凝土梁体混凝土设计为C50。砼由专门的砼工厂拌制,砼的配合比及生产质量须满足以下性能要求:初凝时间≥6h,三天强度达到90%以上,粗骨料最大粒径满足最小结构尺寸80cm、最小钢筋净距4.7cm的要求。砼的运输方式为装罐后用平板车运至梁场龙门吊机处再用天车起吊灌注。大罐要求严密不漏浆,并在使用前清除残渣和杂物,洒水润湿。混凝土灌注前,应检查梁体线型是否正确,预应力管道、锚板、各种预埋件及预留孔洞有无遗漏,其位置是否准确,模板尺寸是否符合要求。经检查合格并办理签证后方可浇注混凝土。浇注过程中,从一端向另一端交替进行,各层混凝土灌注后在初凝前必须灌注上层混凝土,整个梁块应一次浇注完成,并在混凝土初凝前浇注完毕。混凝土入模应缓慢、均匀摊开,不得一次猛烈倾倒,避免堆积过厚。灌入的混凝土应及时振捣,振捣宜采用φ50mm及φ30mm的插入式振动器。振动器移动距离不宜大于振动器作用半径的1.5倍,且振动器应插入下层砼内5—10cm。振捣时不得碰撞模板,钢筋及预埋件,防止漏振、欠振,也要避免过振,每个振捣部位以混凝土不再沉落,不再出现气泡,表面平坦泛浆为度。施工时应设专人检查,发现异常及时处理。砼在灌注过程中,检测站要随机抽样试件。混凝土初凝后,及时覆盖麻袋洒水养护。养护时间应不少于7天。混凝土强度达到3MPa后,可拆除侧、端模。拆模时要注意防止碰掉梁体边角砼。五、预应力施工5.1预应力设备及锚具千斤顶:采用100吨油压千斤顶或类似穿心式油压千斤顶。限位板:与锚具配套的限位板,限位6mm。张拉油泵:采用ZF60型高压油泵。油表:应具有不小于150mm直径的刻度盘,精度不低于1.5级,表面最大读数为60Mpa以上的压力表,读数精确度在+2%以内,一般千斤顶配两块表。高压油管:油管用高压橡胶管,其工作压力不小于40Mpa,同油泵千斤顶相匹配。配备YCW270型千斤顶两台,处理单根钢绞线滑丝用。锚具:质量要求:锚环用45#钢制作,硬度为HRC28-32度,夹片用20铬锰钢制作,硬度为HRC59-64YAC。5.2预应力施工前的准备工作:5.2.1千斤顶与液压油表的标定:千斤顶和油表在使用前,应在监理工程师的监督下,在国家认定的实验机构对其精度进行标定。千斤顶一般使用6个月或200次,以及在使用过程中出现不正常现象时,应重新校核。5.2.2检查板体质量有无蜂窝、麻面、孔洞、露筋、露钢束,锚垫板处有无空洞等情况。必要时要进行处理后方可张拉。混凝土强度是否达到设计张拉强度,设计张拉强度为设计混凝土强度的90%,即45MPa。清除锚垫板表面和钢绞线上面的污物和油脂,擦洗锚具上面的油污,清除夹片上的毛刺。凿除锚垫板孔内的波纹管,以防在张拉过程中损伤钢绞线。5.2.3计算延伸量与设计延伸量以便控制张拉延伸量控制在规范范围内。按每束设计张拉力计算分级张拉中各级的压力表读数,并标在压力表上,以免出错。按照张拉次序将钢束进行编号,以免出错。钢束张拉顺序在施加预应力过程中要按照施力对称、平衡的要求进行施工。即钢束张拉以梁的横向中心线为中轴,自中心向两侧进行对称、平衡施力张拉。张拉前调试千斤顶与油泵的工作性能,确保千斤顶与油泵性能良好。5.3张拉工艺流程张拉前,将每束的多根钢绞线理顺、平行,严禁相互交叉、挤压。制作张拉施工架子,以便上下、左右活动千斤顶。装工作锚环和夹片:将钢绞线穿入锚环上相对应的小孔,调整钢绞线平行顺直后,将工作锚环贴紧锚垫板。在每小孔中的钢绞线外周插入两块夹片,夹片缝隙大小要调整均匀,用直径20mm的橡胶圈套在夹片尾上的凹槽内。装限位板:使限位板上的小孔对准相应的钢绞线和锚环小孔后,使限位板紧贴锚环、无缝。装千斤顶:钢束穿过千斤顶的穿心孔道,千斤顶紧贴限位板,务必使千斤顶、限位板、锚环、锚垫板都在同一中心线上(即四对中)。注意:钢绞线在千斤顶内要理顺平行千万不能交错。装工具锚环和夹片:按上述步骤操作,工具锚夹片的光面先抹少许石腊或用透明胶带缠裹3-5圈后再装入,便于张拉完后夹片退出。开动油泵少许打油,千斤顶张拉缸保持适量油压后稍松千斤顶吊索,调整千斤顶使千斤顶、锚具、锚垫板在同一中心线上,否则应进行调整,以防造成较大的预应力损失或张拉过程中出现断丝。分级进行张拉:0→10%σk(测延伸量)→100%σk(测延伸量并核对)→(持荷2分钟,以消除夹片锚固回缩时的预应力损失)→锚固(观测回缩)。预应力采用引伸量和张拉力双控,以引伸量为主,引伸量应在±6%之间。每一截面的断丝率不得大于该截面钢丝总量的1%,且不允许整根钢绞线拉断。张拉缸继续进油,两端同时分级进行张拉,两端随时进行联系(对讲机)张拉力和延伸量情况并做记录,张拉缸初进油(20%σK)记录行程并作计算伸长值的起点。达到设计张拉力后持荷2分钟,核对延伸量符合规范要求后作好记录,否则应停止张拉分析原因,采取措施后再进行张拉。在分级张拉过程中,要使油泵上升速度稳定同步,钢束受力均匀,摩阻损失较小,分级调整两端张拉的延伸量,逐步达到接近或相同,调整延伸量时,延伸量大的一端稍稍慢拉,延伸量小的一端稍稍快点拉,以此逐步进行调整。张拉缸回油即进行锚固,锚固时伸长值大的一端先锚固,另一端补足张拉力后再进行锚固。油压表全部回零,卸工具锚。千斤顶全部回程,卸除千斤顶,检查钢绞线回