后张法预应力50米T梁预制施工工法

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1、后张法预应力钢筋混凝土 50米T 梁预制施工工法1前言预应力混凝土T梁桥，是近年来在国内高等级公路中使用最为广泛的 公路桥梁结构形式之一。预应力混凝土T梁施工不仅需要优质钢材和可靠 保证的高标号混凝土，更要求施工人员掌握一套较为复杂的施工工艺。本 工法从山东省路桥集团有限公司承建的大广高速开封黄河大桥等工程的 实际施工经验出发，阐述了后张法预应力混凝土 50米T梁预制施工工艺， 以期为类似工程施工提供一套合理、完善的工艺流程。本工法在我公司得 到了广泛的推广与应用，取得了一定的经济效益，并被山东省建设管理局 评为省级工法二等奖。2工法特点2.1预应力混凝土T梁集中于预制场进行预制，然后吊装施工

2、。本工 法模板可以多次周转使用，而且本工法机械设备通用性好，养护费用较低， 施工场地可以占用永久征地，节约工程成本，而且可以根据工期要求及工 程量大小进行规模化施工，容易控制施工质量，便于赶工期，具有明显的 经济效益。2.2 本工法主要适用于陆上施工，便于安全控制，施工安全性好。2.3真空辅助压浆的过程是一个连续且迅速的过程，缩短了灌浆时间。 孔道在真空状态下，减小了由于孔道高低弯曲而使浆体自身形成的压头 差，便于浆体充盈整个孔道，尤其是一些异形关键部位。因而，更好地保 护预应力筋，防止锈蚀；形成有粘结，减轻锚具负担，保证预应力和混凝 土共同工作。2.4跨桥龙门吊机可同时兼顾桥梁下部结构施工及

3、上部结构施工，施 工方案和技术具有连贯性。龙门吊机能覆盖主桥施工的每个角落，并且 移动灵活，起重量大，易于维修，操作简便，技术比较成熟。实践证明， 相比其它安装工艺龙门吊机的安装成本相对较低。3适用范围本工法适用于所有简支或先简支后连续预制T梁逐孔安装施工，同样 适用于所有简支预制箱梁逐孔安装施工。特别对于孔数较多、跨径相对较 大的情况，使用本工法将会带来明显的经济效益。本工法以陆上施工为主， 水中施工时应做适当调整，可将预制场建在陆上，采用架桥机逐孔安装。 4工艺原理本工法关键施工工艺是后张法预应力 50 米 T 梁的预制、真空辅助压 浆、梁体运输及安装。4.1后张法预应力50米T梁的预制：

4、根据工程规模，合理组织安排， 建设适当规模的预制场，根据预制梁的工程数量及工期，制作合理的模板 与底模。根据预制T梁安装位置和结构尺寸的不同，分别设计预拱度，以 消除T梁起拱变化对桥面铺装的影响，更好地体现设计意图，保证结构安 全。4.2 真空辅助压浆：目前后张预应力混凝土施工中采用的灌浆工艺有 两种，一种是传统的普通灌浆工艺，另一种在普通灌浆设备基础上又增加 了真空辅助设备实施灌浆的工艺称为真空灌浆工艺。真空辅助压浆工作原 理：首先在预留孔道的一端采用真空泵抽吸孔道中的空气，使孔道内达到 -0.08Mpa 左右的真空度；然后在孔道的另一端再用压浆泵以 0.7Mpa 的正 压力将水泥浆压入孔道

5、，以提高孔道灌浆的饱满度、密实度，减少气泡影 响。4.3预制50米T梁安装：根据梁体的最大自重185吨，考虑天车、电 动葫芦和所有不利荷载，通过计算设计两台 120t 吊装能力的跨墩龙门吊 机，并制定合理及一定安全系数的试吊方案，利用仪器对龙门吊机的变形 进行观测记录，并进行复核验算，确保起吊运输安全。5施工工艺流程及操作要点后张法预应力钢筋混凝土 50米T梁桥的具体施工工艺流程为：施工 准备及预制场建设一制作预制T梁底模（加工制作侧模）一安装T梁钢筋 及波纹管、钢绞线一安装T梁侧模一T梁混凝土浇筑一养护、拆模一预应 力钢绞线张拉一真空辅助压浆一T梁调运、安装。本工法将后张法预应力 钢筋混凝土

6、 T梁的预制施工流程简单分为：预制场建设，模板设计与制作, 钢筋、混凝土施工，预应力张拉及管道压浆，T梁调运及安装。后张法预应力钢筋混凝土 T梁预制施工流程图底模制作钢筋加工制作安装钢筋骨架定位波纹管FV钢绞线加工制作安装钢绞线V混凝土配合比设计支立侧模板崎模板清理、刷脱模剂VV混凝土拌和运输k浇注混凝土*制作混凝土试件养生、拆模VV张拉压试件检验强度真空辅助压浆调运安装5.1 预制场建设5.1.1 预制场设置 预制场设置在桥位中间，可缩短梁体吊运距离。根据工程规模及计 划工期，设置 T 梁侧模、底模套数，预制场内 T 梁底模按顺桥向布置。预 制场内设置小龙门吊，具体用来立、拆模板、浇筑混凝土

7、等，设置运梁平 车 2 辆，大龙门吊 2 台。5.1.2 预制梁底模制作为了确保地基承载力、减少投入、降低成本，预制T梁底模的地基进 行如下处理：对预制场换填厚20 cm的灰土并进行压实，再在灰土上浇筑 厚10 cm的C25混凝土。在预制场地整体硬化后，在规划好的位置上浇 筑30cm高C25混凝土预制底模，并在底模周边埋设7.5X7.5cm角钢， 底模顶铺 6mm 厚钢板，并按设计要求设置反拱度。另外在 T 梁底模的设计 时，除考虑刚度、平整度及一般构造要求外，考虑预制梁张拉后，底模两 端支点处将承受预制 T 梁的全部重量，因此该范围内的底模采取支撑桩加 扩大基础进行加强处理，以保证地基的承载

8、力。支撑桩采用直径20cm，长 400cm 的圆木，底模每端设置 4 根，分布于扩大基础的 4 个角。扩大基础 做成200cm长，200cm宽，深80cm，上下各一层钢筋网，12钢筋，间距 15cm,端部带180度弯钩布设构造筋，浇注C25混凝土。（详见附图1场地 硬化示意图、附图 2 底模端头大样图）5.1.3 反拱值预设根据 T 梁的设计资料和以往施工经验，在底模制作时应设置合理预拱 度。以 50 米预制 T 梁为例，边跨 T 梁在预应力状态下起拱值为 5.0 厘米 左右，中跨 T 梁在预应力状态下起拱值为 2.0 厘米左右。因此实际施工时， 50 米边跨 T 梁底座按照二次抛物线预设 5

9、 厘米预留拱度，中跨 T 梁底座按 照二次抛物线预设 2.0 厘米预留拱度，效果基本满足设计要求。施工中采 集实际砼配比的强度和弹性模量、管道的摩阻系数、钢铰线及锚具的力学 性能等技术数据，可以计算 T 梁在不同施工阶段的理论起拱值，以作为施 工中观测、控制的依据。5.2 模板设计与制作5.2.1 模板的组合型式 此模板设计，采用了“侧包底”、“端嵌侧” 的组合式，此型式的优点是易于拆模。5.2.2 T 型梁模板，框架设计主要是绝对保证其刚度，除主柱框架选 用抗弯系数较大的槽钢、工字钢外，立柱间的纵向横向肋板选用较厚扁钢 较好，在同等截面积情况下，抗变形性较好，而且能使重量相应的降下来。 模板

10、的面板选用热轧（5 =34mm钢板。5.2.3 模板设计的另一个要点是模板接缝处的处理，该桥 T 型梁模板 设计，改变以往的搭头企口缝形式，改为齐口对接，加设密封软橡胶板， 保证板面无凸凹而平整，加固螺栓保证其密封，底模板与侧模的接缝处理， 是以对拉螺栓加设密封橡胶带密封，禁止使用泡沫塑料条。5.2.4 模板设计制作中，附着式振动器的功率、数量和布置位置将直 接影响混凝土的浇筑内、外质量，从设计计算到实践取证，定位在梁底面 以上 1/3 梁高范围内，梅花型排列，间距小于振捣器作用半径的 1/51/6 处，效果明显合理。5.3 钢筋加工与绑扎5.3.1 进场钢筋应提供质量保证书或检验合格证，并按

11、照规范要求进 行原材料力学性能试验，对直径大于12mm的钢筋要进行可焊性性能试验。 各项试验合格后方可用于工程。5.3.2 通长受力主筋的连接采用对焊。接头处的钢筋轴线偏移不大于0.1d，并不得大于2mm，接头处不得有横向裂纹，弯折不得大于4。构 造钢筋的连接可采用绑扎，绑扎长度不小于35d,且不小于500mm。从事 对焊、电焊的操作人员必须持有上岗合格证。电焊时要根据钢筋的材质选 用相应的焊条，不得随意滥用。5.3.3 受力主筋焊接或构造钢筋的绑扎接头应设置在内力较小处，绑 扎接头间距不小于 1.3 倍搭接长度，接头 50%错开。5.3.4 钢筋骨架在底模上绑扎就位，按施工图纸要求将钢筋排列

12、标记 做好，以保证成型钢筋绑扎规则、美观。钢筋绑扎过程中对规格、数量、 间距、尺寸、标高、绑扎方式、保护层厚度进行严格检查，确保符合规范 要求。5.4 混凝土施工为了保证张法预应力T梁预制施工顺利，且保证结构内在质量与外观 色泽一致，无气泡、色差、麻面等现象，需要掌握混凝土入模后的最佳振 捣时间及振动方法。5.4.1 梁体混凝土的配合比设计要严格控制含砂率、水灰比、坍落度、 初凝时间等主要指标，控制量度的大小，是生产T梁的关键。水灰比一般 于0.35为宜，其坍落度一般控制在911cm。5.4.2 马蹄区 马蹄区混凝土浇注采用斜向分层，纵向分段成阶梯推 进的浇注工艺。先分段浇筑马蹄区混凝土，长度

13、视气温情况，一般以两横 隔板间距（7米左右）为一段，高度以高出马蹄开始变截面处10 cm为宜。 振捣棒尽量下插（距底板5 cm10 cm为宜），但要避开波纹管，防止对 波纹管造成损伤。振捣时间以15 s25 s为宜，并以混凝土不再下沉，无 显著气泡上升，表面泛浆为宜。马蹄振捣以高频附着式振动器振捣为辅， 附着振动器振动时间以 2min3min 为宜。5.4.3 腹板区 对应马蹄区段，水平分层浇筑，每层厚度 30cm40 cm,长度视气温情况而定，但不宜小于2m。振捣棒的振动深度一般不 超过振捣棒长度的2/33/4倍（即35 cm左右），并插入到下层混凝土 5 cm10 cm。振捣棒的移动距离一

14、般为50 cm。振动时间，附着振动器 为1 min1.5 min，振动棒为10 s15 s。5.4.4 顶板区 腹板区段的混凝土浇筑完成后，连续浇筑对应区段顶 板混凝土，该区域的混凝土用振捣棒和平板振捣器振捣定浆后对表面进行 找平、二次收浆、拉毛，然后用毛毡布覆盖洒水养生。5.4.5浇筑从梁一端向另一端推进，但在距另一端57m时，采用从端头向中间汇拢的办法浇注，这样可保证端部混凝土质量。5.5 预应力张拉及管道压浆5.5.1 张拉前应做好千斤顶及油表校正及标定，预应力钢丝束检验， 锚具检验等准备工作，预应力筋均采用国产270 级高强、低松弛钢绞线， 应符合ASTM A416-98标准，公称直径

15、为0 jl5.24mm，标准抗拉强度为 1860Mpa,张拉控制应力6 =0.75Rb =1395Mpa。其力学性能及表面质量均 ky应符合相应的国家标准，同时要根据不同批次钢绞线的实测弹性模量和截 面积对计算引伸量进行修正：EA引伸量修正公式= EA式中：住、为实测弹性模量及截面积；E、A为理论计算弹性模量及截面积,E=1.95X 105Mpa, A=140mm2； 为理论计算引伸量。5.5.2锚具采用OVM型锚具及配套设备，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。根据设计 要求，预应力管道压浆采用真空压浆工艺，钢束成孔采用镀锌双波波纹管， 且钢带厚度不得小于0.3毫米，接头处锯齐后穿入联接套管内，再在接缝 处用胶布缠绕粘贴，确保波纹管密封完好。5.5.3T梁浇筑完毕，混凝土达到设计强度90%后，即可进行预应力张 拉施工，钢束张拉时两端对称，均匀张拉，采用张拉力和伸长量双控。施 工预应力的程序是：1 将每根钢绞线按顺序穿入锚环各孔。2 将工作锚装入垫板定位圈内并紧贴锚垫板，插入夹片，用锤打紧。3 安装限位板，钢绞线从限位板穿过并进入千斤顶。4 安装千斤顶前，要求千斤顶轴线