先张法空心板梁预制施工方案详解

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1、先张法预制空心板施工方案一、工程概况 营城子至松江河高速公路是振兴东北老工业基地公路交通发展 规划纲要中的“五纵、八横、两环、十联”区域骨架公路网中第五 横抚松至双辽公路中的一段，也是吉林省交通“十一五”规划建设项 目之一，该路线起于伊通满族自治县的营城子镇北，与长春至营城子 高速公路终点相接，经由朝阳山镇、朝阳镇、辉南镇、抚民镇、靖宇、 抚松，止于松江河机场北1.5km处。本项目承建营城子至松江河高速公路YS11合同段，工程起讫桩号 K278+650K295+152.033,标段全长 16.595km，采用双向四 车道高速公路标准建设设计速度80km/h整体式路基宽度24.5m , 分离式路

2、基宽度12.25m。桥涵设计汽车荷载公路-I级。本合同段共 有大桥整幅733.3m/2座、单幅4860.3m/13座，中桥54m/1座， 涵洞61座（含改路） ，通道桥10座,上部结构有预制箱梁1140片，预 制空心板290片具中16m空心板72片，13m空心板78片，10m 空心板140片，空心板梁场设置在K290+470-K290+670路基上， 紧邻302省道及2#拌合站，交通及物资供应便利。二、施工准备工作1、场地：在进行台座施工前先将路基按照要求填筑成型，打通从S302 省道至该段路基的横向连接便道。2、生产、生活用电：预制梁场与2#拌合站共用315KVA的变压 器，连接到地方输电网

3、，另外配备一台200KW的发电机作为备用电 源。3、生活、生产用水由场地内的深水井提供。三、主要施工工艺1、张拉台座和底模的制作(1) 预制场的设置空心板梁预制场设置在K290+470-K290+670段平整压实的路 基上，预应力张拉台座按两横排分布在路基上，两横排台座间预留4 米左右的位置作为施工便道供车辆通过，两纵排台座中间也预留4m 的空间，便于提梁和移梁。存梁台座待K290+675涵洞施工完后设 置在K290+700-K290+800段路基上(详见附图预制梁场平面布置 图)。(2) 预应力空心板张拉台座的设计 空心板采用槽式张拉台座进行预制，该张拉台按两种尺寸制作， 一种台座长34m，

4、设5条预制板生产线，每条生产线一次张拉可生 产2片空心板，一种是台座长52m，设5条预制板生产线，每条生 产线一次张拉可生产3 片空心板。 该张拉台座.由纵梁、端部重力墩、底板及端部横梁构成。主 要受力构件为压杆其截面尺寸为40cmx60cm，压柱之间净距为 1.56m ;为保证台座刚度和稳定性设置了横向连续梁，其间距为 5.0m，其截面尺寸为40cmx20cm ；出于安全保守设计，端部设置 了重力墩，不考虑其对台座张拉力的提高；纵梁、横向连续梁、端部 重力墩均为C30砼浇筑，底板为厚30cmC30砼：端部横梁为2条 40C 的槽钢。 （详见附图预制梁及纵梁配筋图、预制梁张拉台剖面 图及配筋图

5、、预制梁张拉台平面图及配筋图） 张拉台的受力计算：a计算数据：图纸要求：预应力钢绞线采用符合标准的es12.70、es15.20的钢绞线。其物理力学指标如下：标准强度：fpK=1860Mpa公称截面积分别为：A1=98.7mm2 A2=140 m2张拉控制应力：ok=l370Mpa张拉控制力分别为：Pk1 = 1370x98.7/1000=135.2KNPk2 = 1370x140/1000=191.8KN每根钢绞线最大张拉力分别为：Pl = 1.03 ok xAi = 139.3KNp2=1.03 ok xAi=197.5KN10m梁板每片中梁9根钢绞线张拉总计为：P=10x139.3=13

6、93KN10m梁板每片边梁11根钢绞线张拉总计为：p=10x139.3=1393KN13m梁板每片中梁12根钢绞线张拉总计为：p=12x139.3=1671.6KN13m梁板每片边梁15根钢绞线张拉总计为：P=15x139.3 = 2089.5KN16m梁板每片中梁11根钢绞线张拉总计为:P=11x197.5 = 2172.5KN16m梁板每片边梁13根钢绞线张拉总计为:P=13x197.5=2567.5KN以上最大张拉力为 16m 边梁空心梁板，中立柱按最大张拉力为 2567.5KN。b. 受力计算：I、当多条生产线同时生产时，中压柱为受力最大的构件，采用 有效承压面40cmx60cm，中柱

7、受力计算取最大张拉力2567.5KN ,正应力：ok=2567.5x 1000/(400x600) = 10.7Mpa30Mpa因此，压柱采用C30砼浇筑强度符合设计要求。口、张拉端横梁为240C槽钢，其跨径为1.56m,按受均布 荷载的简支梁进行验算，其分布荷载q = 1645.8KN/m，查表：钢 结构一设计手册,40C槽钢强度设计值为：弯矩：326.0KNm，剪 力：874.8KN1.562 =500.6KNm2x326.0KNm剪力：V二ql/2 = 1339.4/2 = 1283.7KN2x874.8KN因此，张拉端横梁强度符合设计要求。(3) 张拉台座的制作a、张拉台座位于广州方向

8、竖曲线路基上，根据现场的实际情况， 将张拉台座设计为横向水平，纵向设2纵坡，保证台座处于路面 层以下，待使用完毕废弃时可将其埋置于路面下，避免凿除台座浪费 人力物力资源.b、张拉台座采取分段浇筑施工，预计整个张拉台座分7次浇 筑，由台座中部向两端进行施工；先进行纵梁和横系梁的施工、再进 行两端重力暾的施工和端部横梁安装，最后进行台座底板施工。c、张拉台座严格按该设计图纸要求进行施工，在端部横梁与纵 梁端部接触面处设置厚2cm钢板(钢板规格60cmx40 cm)d、在端部横梁上安装预应力钢绞线定位钢板，钢绞线定位钢板由 厚2 cm钢板制成，定位钢板孔眼按设计图纸钢绞线的数量、间距进 行加工，定位

9、钢板按钢绞线的位置及保护层厚度进行安装，以确保钢 绞线位置准确。2、钢筋加工及安装(1) 1级钢筋调直，延伸率控制在2%以内，口级钢筋要顺直， 无局部弯折；(2 )主筋采用双面搭接焊，搭接长度不小于5d，使用结502或 结506焊条焊接，电焊工持证上岗。(3)将底模清扫干净后，均匀的涂上一层机油作脱模剂，并在底 模上放出梁板底面尺寸大样，依照大样位置，按设计将加工成型的箍 筋和主筋安置好，先绑扎箍筋，然后将所有主筋定好位，绑扎牢固。绑扎中，注意主筋焊接接头同一断面内不超过钢筋截面积的50%，搭接长度区段最小取50cm,而且不小于35d。（4）底层钢筋绑扎安装中，注意垫块交错布置并与钢筋绑扎紧，

10、 确保在张拉施工中不能滑动，保证底部保护层厚度。钢筋加工允许偏差项目允许偏差（mm）受力钢筋顺长度方向加工后的全长10弯起钢筋各部分尺寸20箍筋各部分尺寸5空心板钢筋安装允许偏差检查项目允许偏差（mm）同排受力钢筋间距10钢筋弯起点位置20箍筋、横向水平钢筋间距0 , -20焊接预埋件中心线位置5水平高差3保护层厚度33、钢绞线的下料、铺设和安装（1）跨径10m、13m钢绞线采用标准的512.70预应力钢束， 跨径16m梁板钢绞线采用0s15.20预应力钢束，进场时必须有质量 证明书,并通过试验室和监理工程师的抽检,检验合格后方可使用。经 过试验，钢绞线各项指标符合要求。（2）使用前检查钢绞线

11、断面有无损伤、锈蚀及油污，如有将该段 截除或清洗，检查合格后方可下料。（3）钢铰线的下料：钢绞线伸长值为从二PKL/EA。下料长度应首先满足两端锚夹具之间的距离，再考虑横梁外露长 度，千斤顶长度等。下料长度允许误差为L/5000,采用砂轮锯切割。（4）锚固系梁采用锚箱、连接杆、连接器、夹片和工具锚配合。 夹片、千斤顶经过试验均合格。（5 ）钢绞线下料后铺设在对应位置。使用PVC管作为失效管， 失效管两端分别用胶布与钢绞线粘贴密封。（6）钢绞线两端用连接器与连接杆连接，连接时注意钢绞线在连 接器内长度。连接器安装完毕后，检查连接杆在锚箱的外露长度是否 满足张拉需要。4、张拉（1）钢绞线铺放安装完

12、毕，对台座、横梁、千斤顶以及连接器、 失效管详细检查，确认无误方可开始张拉。（2）张拉前进行千斤顶和油表的配套校验，并计算出回归方程、 回归系数，只有满足规范要求方可使用。使用时，千斤顶与油表必须 配套使用，严禁混用。根据回归方程，计算出各分级控制应力与油表 的对应读数，张拉时以油表读数和伸长值进行双控，实测伸长值与理 论伸长值误差控制在6%以内。（3）张拉a.张拉程序：采用一端固定，一端整体张拉，千斤顶必须同部 顶进，保持横梁平行移动，预应力筋均匀受力，由初应力张拉至100% 张拉控制应力。b设置初应力 钢绞线安装完毕后，钢绞线处于松驰状态，张拉时从固定端先调 整到初应力oO,该初应力为张拉

13、控制应力6K的10%。在整体张拉前, 先将钢绞线都调整到初应力0.15K,再开始整体张拉和计测伸长量，最 后再加上初应力时的估算伸长值。即：L二41+42L2张拉至0.26k时的估算伸长值，按理论伸长值的20%。L1为0.26k至6k时的实测伸长值。c、由初应力（即10%6k ）张拉至20%6k锚固，测定伸长量标 记记号，再由20%6k张拉至100%张拉控制应力。测定伸长量、填张拉报 告并报验。d、为保证施工安全，张拉前，先将底板钢筋及预埋钢板按设计图 纸要求固定好，待张拉应力达到100%6k后12h,再绑扎钢筋、 支立模板，进行砼浇筑。e、张拉作业小组设操泵2人，操作4人，记录2人，指挥1人

14、， 由主管技术员兼任。所有人员经岗前培训后上岗。（4）张拉过程中，对钢绞线的断丝、锚具夹片错位、钢绞线位置 偏差等情况严密监测，并及时纠正。对于实测伸长值与理论伸长值误 差超过 6%的，应重新张拉或更换钢绞线。5、安装上层钢筋（1）张拉达到 100%的控制应力后，在底模上进行上层钢筋网的 绑扎。（2）上层钢筋先预制成片，由人工或桁车吊至梁板位置，将箍筋 与下层箍筋挨个对号，并绑扎牢固。注意钢筋骨架必须牢固，梁头处 不可出现错位或角度扭转。（3）骨架安装完毕后，绑扎绞接筋，保证其角度及外露长度，支 立模板后必须紧贴模板表面。（4）气囊定位钢筋最后安设，必须按图施工，严防横向位置偏差， 造成气囊偏

15、位和上浮，注意绑扎丝头应背向气囊，防止其刺破气囊， 发生漏气。6、支立模板（1）模板表面的处理将定型钢模表面用电动钢丝刷除去浮锈以及灰尘、油污，直至露 出新鲜金属面，然后涂擦一遍柴油清洗干净，在支立前再涂一遍干净 机油。对于锈蚀较重的模板需先用12%的盐酸溶液除锈，再处理。（2）将侧模按照底模上放出的梁板大样安放好位置，用螺丝托顶 紧下部，使之与底模侧面的橡塑板压紧，并调整好梁板高度。用花纹 螺丝拉住上口的横向角钢，调整侧模垂直度，用水平尺检验。（3）侧模安装完，根据梁板设计长度，安装端模，端模用5mm 钢板或竹胶板制作，并在后部加设背带以增强其刚度。钢绞线从端模 下部的缺口内伸出，缺口用木条配合海绵条夹紧。端模安装完毕后， 将侧模上口用对拉杆拉紧；（4）梁板的交角数学法即三角函数推算出来。7、砼的浇筑及气囊内模的安设（1）砼采用经监理工程师签认的配合比拌制。坍落度控制在9 11cm，掺加减水剂，拌和时间不短于90S。（2）先浇筑空心板底层砼，控制气囊底至模板高度符合设计要求， 控制下料斗的布料速度，尽可能的均匀布料，避免用振动棒布模内摊 铺砼，振捣时避免振动棒与底模钢绞线的接触