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1、20m先张法预应力空心板施工工艺 安徽省合徐高速公路北段第五合同段共有20m先张法预应力空心板439 片，均在预制场预制。预制梁长19.96m，梁高90cm，板宽143cm，砼 设计标号为40MPa，预应力钢筋采用270级j 15.24钢绞线，标准强度 Ryb=1860Mpa，弹性模量Ey=1.95105Mpa，单束张拉控制应力为 195.3KN，每片梁有16根钢绞线。 1 预制场布置 预制场布置在国道206东侧，鲍集互通立交区内，长220m，宽35m，设 4个梁板预制台座，5个存梁场，1个钢筋骨架绑扎场及木工房、钢筋加 工房、水泥库、发电机房等。场内设有1台贝雷桁架拼成的50t自行式龙 门吊
2、，为梁板的预制及吊运、装车服务。1台拌和能力为25m3/h的混凝 土拌和站。混凝土采用翻斗车运输，具体见表1。 1. 1张拉台座 (1)张拉台座设计为长线型槽式台座，长度为85m。传力柱和抗力墩整体 参加受力而台座不受力，所以它必须有足够的强度和刚度。台座刚度对 预应力影响较大，若刚度不够，台座变形较大，预应力损失就会较大。 因此要求在梁板预制前在台座放入钢绞线，对张拉台座及横梁进行荷载 试验，满足要求才能使用。经验算采用尺寸为传力柱边柱宽35cm、高 55cm，中柱宽60cm，抗力墩埋深150cm，抗力墩张拉端及锚固端都布 设钢筋，其余为C30素砼。传力柱轴线与钢绞线在同一平面内，使传力 柱
3、为轴心受压构件。张拉端及锚固端部预埋=16mm的钢板，以使应力 分散。张拉台座横断面图如图1。 (2)台座底模的优劣直接影响着预应力空心板的几何尺寸及外观，所以 在进行张拉台座底模施工时，必须严格控制其宽度、平整度和直顺度。 宽度控制在1430mm，平整度及直顺度控制在3mm以内，采用水磨石底 模。 1.2张拉机具的选择和使用 根据设计张拉力的大小选择千斤顶的吨位、行程以及与之相配套的高压 油泵和油表。由于施加梁体上的预应力值的准确性对预应力空心板质量 的影响至关重要，所以张拉机具进场之前，必须由有资格的检测单位进 行千斤顶和油表的校验。张拉机具必须要由专人操作使用。 2 原材料质量控制及混凝
4、土配合比要求 2.1砂、石料、水泥的质量控制 (1) 砂 采用河南淮滨砂，检测结果见表2。 (2)石料 采用符离集石料，检测结果见表3。 (3)水泥 采用巢湖水泥厂“巢湖”牌42.5级普通硅酸盐水泥，检测结果见表4。 经检验合格后才能进场的砂、石料，必须分存堆放在已经硬化的硬地 上，并且挂牌注明产地、规格，不得直接置于土地上，以防污染。水泥 必须用仓库存放，且有防潮防水措施。 22钢筋及预应力钢材的质量控制 热轧钢筋采用首钢和马钢生产的，预应力钢绞线采用江阴法尔胜钢铁制 品有限公司的。所有钢筋及预应力钢绞线进场时必须有出厂合格证、产 品质量证明书，并进行外观检查。钢绞线要逐盘检查，进行外观检查
5、， 表面不得有裂纹、毛刺、油污、锈蚀、机械损伤等缺陷。钢筋进场时， 每20t为一批；预应力钢绞线每60t为一批，进行取样验收试验，经检验 合格后，方可使用。其机械性能分别按GB 1499-98和GB 5224-95执 行，钢筋及预应力钢绞线必须入棚，贮存于地面以上0.5m的平台、垫 木或其他支承上。 23外加剂 外加剂使用必须经过省指中心试验检验。性能符合要求，才能使用，且 外加剂掺量必须严格控制。施工选用的是山西黄河化工有限公司UNF- 2C缓凝高效减水剂，每盘混凝土所用外加剂应事称量备好，专人负责 添加。要求外加剂专库存放。 24混凝土配合比的要求 水灰比为0.41，水泥用量为440kg/
6、m3，510mm碎石掺量按35%， 1030mm碎石掺量按65%，外加剂按水泥用量的3%，坍落度按 3.05.0cm控制。 3 钢绞线伸长值计算 (1) 依据台座具体形式及钢绞线锚固形式，计算下料长度为： 下料长度L=传力柱长+钢横梁宽-1.20 =85+0.60-1.20 =84.4m 设计图纸规定单束张拉控制力为195.3KN,则各阶段的张拉力为: 初始应力 0.1con ： 0.1195.3=19.53KN con ： 195.3KN 1.05con ： 205.065KN (2)根据公式L=L/AypEyp，(式中:L=84.4m，Ayp=140mm2， Eyp=1.95105N/mm
7、2) 计算各阶段张拉中钢绞线的伸长值： 结果为：0.1con时: L1=60mm con时: L2=604mm 1.05con时: L3=635mm 则钢绞线在控制应力时的量测伸长值: L=L2-L1=544mm 钢绞线在1.05k时的量测伸长值: L=L3-L1=575mm 4 预应力空心板施工工艺 41施工步骤 (1) 准备好经校验的张拉机具 施工现场应具备经监理工程师批准的张拉程序、步骤、现场施工说明书 及能够正确操作的施工人员。施工现场具备确保全体操作人员和设备安 全的必要的预防措施，实施张拉时，应使千斤顶的张拉力作用线与钢绞 线的轴线重合一致。 (2) 清理台座 本先张法底座为水磨石
8、，张拉钢绞线前应先将台座上的尘土和磨制过程 中的砼粉冲洗干净，以免影响涂刷隔离剂。 (3) 涂刷隔离剂 在清理好的台座上用毛刷涂刷隔离剂，一般要23遍，且要涂刷均匀， 防止底座与梁体粘连，造成底座损坏。 (4) 钢绞线的制作与安装 1钢绞线放置在锚固端，底部放在钢架上，置于砼平台上。 2用切割机下料，依据现场条件，钢绞线下料长度为84.4m，误差控制 在L/5000以内。 3钢绞线下料完毕，放置在槽内台座上，并用钢筋架起，防止钢绞线下 垂。 4放置预应力失效隔离套管，等张拉完毕后，定位套管，并把套管口封 死，防止水泥浆进入套管内。 5装设张拉设备，准备预张。 (5)预张拉调整初应力 现场施工采
9、取预应力钢绞线整体同时张拉，因此张拉前必须调整初应 力。其值取控制应力的10%即19.53KN；调整初应力时用25T千斤顶一 根一根的张拉，使钢绞线应力都为19.53KN。初张拉结束后，应仔细检 查每根预应力筋的位置，是否与设计位置相符，否则应重新调整。 (6)钢绞线的张拉 1预张拉结束后，对千斤顶锚固端、前后钢横梁作一次详细检查。若一 切正常，则开始预备张拉，张拉时用2台300T千斤顶，2台油泵供油， 使2台千斤顶同时启动，千斤顶顶推前横梁，千斤顶通过丝杠带动后横 梁，使钢绞线被张拉。张拉前在钢绞线上作一记号，作为测量伸长量的 参考点。 2张拉程序 0初应力0.1con1.05con(持荷2
10、min) 0con(锚固)。 3初张拉结束后，安置好千斤顶进行张拉。张拉过程应匀速，两油泵压 力表同时起动，且每隔5Mpa油泵暂停供油，测量钢绞线伸长量是否一 致，前后横梁是否保持平行，否则进行调整。在张拉过程中，抽查预应 力钢绞线的预应力值，其偏差的绝对值不得超过按一个构件全部预应力 总值的5%，这项工作应重复进行。当应力达到1.0con时，测其伸长 值，如果差值超过5%时应停止张拉，查明原因后，再进行张拉，当达 到1.05con时，测其伸长值，并持荷2min。 4当超张拉结束后，放松至零，再张拉到con，测其伸长量。若合 格，用扳手带好螺母进行锚固在前横梁上。再回油，使千斤顶复位。 5张拉
11、时，注意检查钢绞线是否产生滑丝、断丝现象，如有则停止施 工，进行更换。 6张拉完毕后，检查钢绞线的位置是否与设计位置一致，最大偏差不大 于5mm。 7以上各工序都在监理工程师的监督下进行，只有在监理工程师检查确 认许可后，方可进行下一步工序的施工。 (6)钢筋制作成型、安放 绑扎钢筋应在张拉结束8小时后进行，定箍筋位置，绑扎底板、腹板钢 筋，应符合JTJ041-2000公路桥涵施工技术规范，并报请监理工程 师检查认可方可进行下一步工序的施工。 (7)模板安装 1芯模为订做的充气胶囊，进场时检查其尺寸是否与图纸相符。使用 前，先充气0.0430.045Mpa，放置4h，检查是否漏气，如漏气，迅速
12、 修补直至合格。 2侧模为订做的钢模，在立钢模前，先在底模上放出该梁的长度和角 度。支撑时，下部要用方木与楔块撑于传力柱上，上部采用拉杆、撑杆 拉紧边模。 3测量侧模的垂直度并进行调整。 4挡头模板，先在调整好的侧模上量好尺寸，用线锤检测垂直度，并与 底模上的线相重合后，再进行加固。 5模板安装应符合JTJ0411-2000公路桥涵施工技术规范要求，并 经监理工程师检查合格后，方可进行下一步工序的施工。 (8)浇筑砼 1砼拌制 在预制大梁前，应检查拌和楼自动计量装置的配料是否准确，严格按配 合比上料，材料用量偏差控制在：水泥1%，水1%，骨料2%。在砼 拌制过程中，实验人员对砼坍落度随时进行检
13、查，以保证砼和易性，拌 制时间一般控制在1.5min左右，使用外加剂应适当增加搅拌时间。 2砼浇筑 预制空心板梁砼浇筑分二次进行。首先浇筑底板，砼用量为4.11m3， 然后安装内膜，内膜事先刷好隔离剂，充气完毕后进行腹板和顶板浇 筑。浇筑砼时，为防止胶囊上浮和偏位，采取定位钢筋加以固定，并应 对称平衡地进行浇筑。 砼振捣应有专人负责，严格执行操作规程。采用平板振动器和振动棒结 合使用。插入式振动棒应避免碰撞模板、钢筋及预埋件。在插入或提升 振动棒过程中，不能过快，应匀速提升，直至砼面停止下沉，表面平 坦、泛浆为止。砼浇筑应连续进行。 (9)砼养护 混凝土浇筑完毕初凝后，用麻袋覆盖；终凝后再洒水
14、养护。保持砼面经 常处于湿润状态，并连续养护7d。随梁试块应在同等条件下养生。 (10)拆模 1拆除芯模 胶囊放气时间与气温高低有关，结合现场情况参考表5。 3拆除模板要对称进行，严禁模板碰撞构件棱角，并对拆除模板要及时 修整，摆放整齐。 (11)钢绞线放张 1根据设计图纸要求，当试块强度达到设计强度的90%以后，方可进行 放张。 2放张采用千斤顶放张，两千斤顶必须对称、均匀、同步进行，压力表 应同时下降，直至归零为止。 3放张应分数次进行，不得骤然放松，一次放张完毕。 4放张完毕后及时测量其起拱值。 (12)切断钢绞线 钢绞线放松后，用切割机切割，切断顺序应由放张端开始，逐次切向另 一端。
15、(13)封端 放张后，可进行封端，封端时注意几何尺寸，垂直度和砼强度。 (14)出槽堆放 出槽用龙门吊移梁，放在存梁地点，存梁区设置与梁跨径相同的临时支 撑墩，支撑墩为50cm高，50cm宽的浆砌片石，上放方木，使梁在支撑 线附近受支撑，且不发生弯矩，堆放层数一般不大于5层。 5 施工注意事项 (1)技术要求 1施工前，应对现场施工操作人员进行详细技术交底工作。 2张拉前，应对台座、横梁及预应力体系各类材料、机具设备进行详细 检查，尤其对千斤顶和压力表进行配套校检，以确定张拉力与压力表之 间的关系曲线，认真做好记录。 3张拉端前后横梁应始终保持平行。保证预应力钢绞线伸长值相一致， 避免左右千斤
16、顶施力不均。始终保持千斤顶横向中心与活动横梁中心保 持一致。同时两千斤顶纵向中心线应保持平行。否则，要进行调整。 4张拉锚固后，各根钢绞线应力相一致，其绝对偏差值不得大于控制应 力的5%。 5预应力钢绞线放松前，必须拆除模板。 6放张时，施加的钢绞线内力不得超过张拉时的控制应力，放张可分数 次进行。 7在钢绞线下料、布束、张拉、浇筑砼过程中，禁止踩踏及振动器触及 和碰撞，以免影响钢绞线质量和应力损失。 (2)安全措施 1张拉过程中，严禁人员在张拉区走动或工作。 2在张拉区、张拉端布设高度2m的钢丝网墙，人员操作应在工作房中 进行。 3认真检查锚具是否有坏丝等现象。如有，一定要及时更换 计算 灌注桩配合比计算验证 强度等级:C25 试配强度:38.2Mpa 坍落度要求:180-200mm 确定W/C:0.52 用水量:182kg 砂率:44.5% 配合比计算 1, 胶凝材料用量：1820.52=350kg 2，水泥用量
