預應力后張法40mT梁預制施工工法

1、·預應力后張法40mT梁預制施工工法1 前言隨著我國經濟建設的發(fā)展，特別是西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施，我國在山區(qū)修建的高速公路越來越多，山區(qū)高速公路地形地質復雜，構造物多，橋梁隧道總長占路線長度的比例大，有的山區(qū)高速公路，橋隧比例高達70%80%。山區(qū)高速公路橋梁，宜采用的常用標準跨徑為20、25、30、40m，其中20、25m一般為小箱梁，30、40m為T梁。因此在此條件下，制定一套標準化預制梁生產的施工工法迫在眉睫。2 特點在施工過程中，其上部結構T梁預制的質量直接影響到橋梁的整體質量和使用效果，其工藝上的復雜性和特殊性使40m后張法T梁的預制工程成為施工中的重難點工程，也成為整個工程

2、控制的關鍵點。其中包括預制場的建設、模板的準備、振搗及養(yǎng)生等一系列的工作。3 適用范圍本工法適用于后張法40m預制T梁，該工法可從預制場建設以及T梁外觀、強度以及養(yǎng)生等方面提供保障。4 工藝原理綁扎梁體鋼筋臺座準備安裝梁體模板結束綁扎梁面鋼筋澆注混凝土養(yǎng)生穿鋼鉸線張拉壓漿封錨移梁、存梁5 工藝流程及操作特點5.1施工準備5.2主要施工工藝5.1.1預制場建設預制場建設包括場地硬化、臺座建設、模板定制及拌和站建設。1)預制場場地平整，壓實度不小于90%，盡量利用原有道路及路基，鋪筑15cm厚C20混凝土，并設置完善的排水措施，場地內必須根據梁片養(yǎng)生時間及臺座數(shù)量設置足夠的梁體養(yǎng)生用的自動噴淋設施

3、。2)40mT梁臺座在路基上直接制作，首先調平路基表層，然后根據預制廠布置圖放樣，在T梁兩端封錨端設置3m×2m、深度為50cm的擴大基礎，在擴大基礎范圍內埋20×2016鋼筋網片。然后在擴大基礎及硬化場地上澆注臺座，反拱度設置和分配應滿足設計和線形要求，臺座的側邊應順直，要有防止漏漿的有效措施。臺座每隔50cm設孔徑為10的對拉孔。預制臺座間距應大于2倍頂板模板寬度，以便吊裝模板。預制臺座數(shù)量應根據梁板數(shù)量和工期要求來確定，并要有一定的富余度。臺座要滿足不同長度梁片的制作。臺座兩側用紅油漆標明鋼筋間距。3)拌和站的所有場地必須進行混凝土硬化處理。場地硬化按照四周低，中心高

4、的原則進行，面層排水坡度不應小于1.5%，場地四周應設置排水溝。在場地外側合適的位置設置沉砂井及污水過濾池，嚴禁將站內生產廢水直接排放。拌和站應采用封閉式管理，四周設置圍墻，進出場設置大門，并懸掛安全、生產標語。分料倉應采用“50”墻砌筑3m高，采用水泥砂漿抹面，倉內地面設不小于4的地面坡度，分料墻下部預留孔洞，避免積水。若采用片石混凝土擋墻高度2.2米，厚度0.5米，強度、穩(wěn)定性經設計驗算，堆料高度不超過3米。料場的合格區(qū)獨立成區(qū)，封閉管理。雨棚采用天藍色彩鋼瓦，三面拉軍綠色棚布防塵；合格區(qū)內骨料嚴禁直接運進，所有骨料必須在待檢區(qū)檢驗合格后再用鏟車裝運至合格區(qū)內。凡用于正式混凝土工程的砂石料

5、應按配合比配料要求，不同粒徑、不同品種分倉存放，不得混堆或交叉堆放。5.1.2模板定制預制梁的模板必須采用標準化的整體鋼模，鋼板厚度不小于6mm，側模長度一般要比設計梁長1，每套模板還應配備相應的鍥塊模板調節(jié)，以適應不同梁長的需求。側模加勁豎梁寬度要小于翼緣環(huán)形鋼筋的設計凈距，間距應根據翼緣鋼筋間距設置，確保不影響翼緣環(huán)形鋼筋安裝。有橫坡變化的梁翼緣板模板應設置螺絲螺桿，確保能根據設計要求進行橫坡調整，吊裝后保持橫坡平順。翼緣梳形模板應設置加勁肋，確保澆筑混凝土時模板不變形、不跑模；邊板應設置線形調節(jié)裝置，以適應曲線橋梁的線形。梁橫隔板端頭模板采用整體式模板，頂面到行車道板頂端，與兩側翼緣環(huán)形

6、筋梳型模板對齊。模板上嚴格按設計規(guī)定的鋼筋位置、間距進行開槽、開孔，尤其是橫隔板頂端的主筋位置必須打孔，控制主筋的平面和水平位置，保證梁體架設后橫隔板連接順暢5.2 T型梁預制主要施工工藝流程5.2.1鋼筋制作安裝鋼筋在加工前，應使表面潔凈，無油膩、漆皮、鱗銹、鋼筋加工時應保持鋼筋平直，無局部彎折，成盤的鋼筋和彎曲的鋼筋均應調直。鋼筋的彎制和末端的彎鉤應符合設計要求。1)鋼筋下料、加工、定位、綁扎、焊接嚴格按規(guī)范及設計圖紙進行，加工好的半成品鋼筋要分類掛牌存放。2)所有鋼筋交叉點均必須雙絲綁扎結實，必要時可用點焊焊牢。3)鋼筋綁扎、安裝時應準確定位，伸縮縫及防撞護欄預埋筋、翼緣環(huán)形鋼筋、端部橫

7、向連接筋必須使用鋼筋定位輔助措施進行定位；橫隔板鋼筋必須使用定位架安裝，確保高低、間距一致，符合設計要求,無漏筋現(xiàn)象，也可采取提前制作，整體安裝；與波紋管等干擾的鋼筋嚴禁切斷，應采取合理措施避開。4)肋板鋼筋綁扎采用豎向平臺定位綁扎法綁扎，在水平混凝土地面上，制作肋板豎向間距槽，間距槽采用角鋼切槽，長度按照設計圖肋板長確定。豎向筋按照間距槽擺放，并穿入橫向筋固定，橫向筋間距由橫向間距架固定。 5)橫隔板鋼筋與波紋管沖突時應將橫隔板鋼筋彎起繞過。6)面板鋼筋也可整體綁扎好后再進行吊裝。加工平臺根據設計圖紙固定間距槽，間距槽采用8# 圓鋼以疏筋形式焊制，再將半成品鋼筋擺放于平臺鋼筋間距槽內進行綁扎

8、。鋼筋面板制作平臺外側按照翼緣環(huán)形鋼筋位置固定一根縱向鋼管，以保證環(huán)形鋼筋整齊。7)鋼筋的保護層墊塊推廣使用梅花形高強度砂漿墊塊，確保墊塊能承受足夠壓力而不破碎，綁扎牢固可靠，縱橫向間距均不得大于0.8m，梁底位置不得大于0.5m，確保每平方米墊塊數(shù)量不少于4塊。5.2.2波紋管安裝1)在鋼筋綁扎過程中，應根據設計精確固定波紋管和錨墊板位置，波紋管U型定位筋必須敷設，每4060cm設置一道，不得缺省。2)冷軋薄鋼帶卷制的波紋管厚度不宜小于0.35mm。波紋管的連接采用大一號的波紋管作接頭，接頭管長50cm且用密封膠帶封口，避免澆注混凝土時水泥漿摻入管道內，造成管道堵塞。3)鋼筋焊接時應做好金屬

9、波紋管的保護工作，如在管上覆蓋濕布，以防焊渣灼穿管壁發(fā)生漏漿。4)圓形波紋管在澆筑前應穿入比波紋管內徑小1.5cm的塑料軟管，負彎矩波紋管穿入四根小塑料軟管，防止波紋管擠壓變形、漏漿，確保在進行預應力施工時的質量。塑料襯管應在混凝土初凝后及時抽出。5.2.3混凝土施工1) 混凝土的配合比應根據混凝土的標號、選用的砂石料、添加劑和水泥等級進行設計，多做幾組進行比較，除滿足混凝土強度和彈模要求外，還要確保混凝土澆注順序和混凝土外觀質量，選用表面光潔，顏色均勻的作為施工配合比。對于使用機制砂混凝土，應使用粉煤灰。2) 梁體混凝土灌注采用斜向分段、水平分層、一次灌注完成不設施工縫。施工中應加強觀察，防

10、止漏漿，欠振和漏振現(xiàn)象發(fā)生。模板邊角以及振動器振動不到的地方應輔以插釬振搗。T梁與箱梁頂板應用平板振動器振搗。3) 在梁體混凝土振搗澆注完成后，采用木抹子對梁頂進行抹光，初凝之前再進行二次收漿處理。這樣可以使梁混凝土與橋面鋪裝混凝土更好的連接起來，加強混凝土質量。4) 要避免振動器碰撞預應力管道、預埋件、模板，對錨墊板后鋼筋密集區(qū)應認真、細致振搗，確保錨下混凝土密實。5) 夏季施工時混凝土混合料的溫度應不超過32攝氏度，當超過32攝氏度時應采用有效的降溫防止蒸發(fā)措施，與混凝土接觸的模板、鋼筋在澆注前應采用有效的措施降低到32攝氏度以下。5.2.4養(yǎng)生1) 梁拆模后應安裝自動噴淋養(yǎng)護措施進行養(yǎng)護

11、，并用土工布覆蓋至梁底保持足夠的濕度和溫度，不能只覆蓋梁頂部分。2) 保持濕潤狀態(tài)至少7天，濕養(yǎng)護應不間斷，不宜形成干濕循環(huán)。5以下停止?jié)菜采w保溫材料。5.2.5張拉1) 張拉前的混凝土養(yǎng)生時間及強度控制：混凝土強度應不小于設計規(guī)定值，張拉時間必須遵從設計規(guī)定。2) 注意對預應力鋼絞線原材料以及穿入張拉管道后的保護，采取覆蓋、包裹塑料布等防止銹蝕的措施。不得在鋼絞線原材存放場地及已穿鋼絞線的T梁端部附近進行焊接作業(yè)，防止焊渣濺落到鋼絞線上。3) 張拉前先做好千斤頂和壓力表的校驗與張拉噸位相應的油壓表讀數(shù)和鋼絲伸長量的計算，尤其對千斤頂和油泵進行仔細的檢查，保證各部分不漏油并能正常工作。4)

12、 張拉采用油表讀數(shù)與伸長量雙控制的方法，如果預應力筋的伸長量與計算值超過6，要找出原因，可以重新進行校頂和測定預應力筋的彈性模量。5) 鋼束的張拉采用兩端同時對稱張拉，對長索更應嚴格控制，張拉順序按設計要求進行，原則上的順序為：先上后下，先中間后兩邊，應對稱于構件截面的豎直軸線。6) 預應力鋼絞線在張拉控制力達到穩(wěn)定后方可錨固，端頭多余鋼絞線切除必須使用用砂輪機，嚴禁用電弧焊切割。錨具應用混凝土保護，當需長期外露時，應采取防止銹蝕措施。7) 所有張拉工作均統(tǒng)一按表的格式及要求進行原始數(shù)據記錄。5.2.6壓漿梁板及現(xiàn)澆箱梁張拉推廣采用真空壓漿, 工藝流程如下：壓漿用水泥漿配合比專項試驗波紋管留孔

13、壓漿設備準備切割錨頭部分鋼絞線、封錨錨頭安裝控制閥門連接真空泵對孔道抽真空制漿、壓漿1) 采用的水泥質量應經嚴格檢驗合格后方可用于壓漿。2) 壓漿作業(yè)過程，最少每隔3小時應將所有設備用清水徹底清洗一次，每天用完后也用清水進行沖洗。3) 壓漿過程及壓漿后2天內氣溫低于5時，在無可靠保溫措施下禁止壓漿作業(yè)。溫度大于35不得拌和或壓漿。4) 水泥漿壓注工作應在一次作業(yè)中，連續(xù)進行，并讓出口處冒出廢漿，直至不含水沫氣體的廢漿排出，其稠度與壓注的漿液相同時停止。6 材料6.1混凝土材料6.1.1水泥用大廠（200萬T/年）水泥，水泥應符合現(xiàn)行國家標準，并附有出廠質量證明書；并應注意其特性對混凝土結構強度

14、、耐久性和使用條件是否存在不利影響；選用水泥時應以滿足混凝土強度要求、收縮小、和易性好和節(jié)約水泥為原則。6.1.2細集料應采用級配良好、質地堅硬、顆粒潔凈、粒徑小于5mm的河砂；也可用山砂硬質巖石加工的機制砂，含泥量要求小于或等于3%，泥塊含量小于或等于1%。6.1.3粗集料應采用堅硬的卵石或碎石，應根據產地、類別、加工方法和規(guī)格等不同情況分批進行檢驗，但最大粒徑不得超過結構最小邊長尺寸的1/4和鋼筋最小凈距的3/4；在兩層或多層密布鋼筋結構中，不得超過鋼筋最小凈距的1/2，同時最大粒徑不得超過100mm。6.2鋼材用大廠鋼筋；鋼筋混凝土中的鋼筋和預應力混凝土中非預應力鋼筋必須 符合現(xiàn)行鋼筋混

15、凝土用熱軋光圓鋼筋（GB 1499.1-2008）、鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋(GB 1499.2-2007)、冷軋帶肋鋼筋（GB 13788-2008）、低碳鋼熱軋圓盤條（GB/T 701-2008）的規(guī)定。7 機具設備機具設備配置一覽表編號設備名稱規(guī)格單位數(shù)量1龍門吊75T臺22拌和站JS1000型座13運輸罐車9m3輛24鋼筋彎曲機3.8kw臺25鋼筋截斷機2.2kw臺26電焊機2.3kw臺27鋼筋調直機2.2kw臺18壓漿機4.8kw臺19張拉設備200T套18 勞動力組織及安全8.1.勞動力組織勞動力配置一覽表編號工種數(shù)量1龍門吊司機22電工13鋼筋工154模板混凝土工155張拉工86

16、普工6合計478.2安全8.2.1特種設備進場后必須經由有關部門檢驗后方可使用，特種作業(yè)人員必須持證上崗。8.2.2參加施工的人員，上崗前必須進行培訓和技術交底，且在施工過程中要分工明確，固定崗位，服從統(tǒng)一指揮，穿戴好勞動保護用品8.2.3張拉作業(yè)區(qū)應設置明顯的警戒標示，并在梁端設置防護板，禁止非工作人員進入張拉區(qū)域。8.2.4管道壓漿時，嚴格按規(guī)定壓力進行。施壓前要調節(jié)好安全閥門。關閉閥門時，作業(yè)人員應站在側面，防止爆管。9質量要求9.1混凝土澆筑質量要求9.1.1混凝土的澆筑按照相關規(guī)范執(zhí)行，嚴格控制施工過程，保證工程質量。9.1.2對于不同部位采取不同的振搗方式，插入式振搗器和1.5kw

17、以上附著式高頻振動器,尤其注意錨下混凝土的振搗質量。9.1.3應經常檢查模板、管道、錨固端墊板及支座預埋件等，以保證其位置及尺寸符合設計要求。9.2混凝土養(yǎng)生質量要求水泥的水化作用充分與否以及水化作用的快慢，與混凝土所處的環(huán)境溫度和濕度密切相關，為保證混凝土達到要求的強度和耐久性，應使?jié)仓蟮幕炷撂幵谶m當?shù)臏囟群蜐穸葪l件下凝結和硬化，因此必須保證養(yǎng)護時間，并嚴格執(zhí)行規(guī)定。9.3預應力張拉質量要求9.3.1在張拉過程中，應以伸長值進行校核，實際伸長值與理論伸長值的差值應符合設計的要求，設計無規(guī)定時，實際伸長值與理論伸長值的差值應控制在6%以內，否則應暫停張拉，待查明原因并采取措施予以調整后，方

18、可繼續(xù)張拉。9.3.2張拉持續(xù)時間一般40m跨徑T梁兩端張拉時停頓時間取5分鐘，40100m取7分鐘，100200m取8到10分鐘。以保證有效預應力充分傳遞，對梁體反拱也有很大好處。同時，充分的持荷時間可以部分抵消由于梁體和錨具變形，接縫壓縮等所造成的預應力損失。根據對40m長度T梁的試驗結果，張拉完畢持荷2min后錨固，梁體反拱為0.91.1cm，持荷5min后錨固，梁體反拱為1.61.8cm。9.3.3在張拉施工中，張拉速度一般控制在100MPa/min，為確保多點張拉的同步性，可增加幾個停頓點。由于油壓表的讀數(shù)和伸長值的測量將關系到有效預應力施加的成敗，務必由訓練有素的專人負責（參與標定和張拉）。油壓表讀數(shù)其視覺定位與標定時一致，伸長值的測量應采用具有一定剛度的量具，絕不允許用剪斷的卷尺。10 效益分析本工法較好地解決了后張法預應力40mT梁施工中的控制問題，按程序多工作面開展流水化作業(yè)，有效提高了作業(yè)人員工作效率，保證了預制T梁的施工進度，保證了施工安全。通過本工法的開發(fā)與應用，預制的全部T梁內在質量和外觀質量均良好，實現(xiàn)了較好的經濟效益和社會效益。11應用實例巴南高速D3合同段2#預制場，承擔190片T梁預制任務，采用了本文上述工法組織施工，有效的保證了工程質量，在施工過程中未出現(xiàn)安全質量事故，在業(yè)主組