1、先张法预应力混凝土空心板施工工艺 某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，为梁板的预制及吊运、装车2、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，使传力柱为轴心受压构件。张拉端及锚固端部预埋=16mm3、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4、，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，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5、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/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。6、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=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=19.53KNcon ： 195.3KN1.05con ： 205.065KN(2)根据公式L=L/AypEyp，(式中:L=84.4m，Ayp=140mm2，Eyp=1.95105N/mm2)计算各阶段张拉中钢绞线的伸长值：结果为：0.1con时: L1=60mmcon时: L2=604mm1.05con时: L3=635mm 则钢绞线在控制应力时的量测伸7、长值:L=L2-L1=544mm钢绞线在1.05k时的量测伸长值: L=L3-L1=575mm4 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，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。(48、) 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9、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2min) 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10、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11、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JTJ012、411-2000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，13、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14、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。(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15、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16、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。先张法预应力空心板梁施工 1) 概述 本合同段共有先张预应力空心板16m梁XX片、20m梁XX片，预制厂选在KXX+XXX位置。预制厂设台座XX个。 2）施工方案 预制场建在主线KXX+XX左(右)侧，预制场内设JS750混凝土拌和楼，梁的预制台座均采用混凝土固定台座，台面采用水磨石。预制场内安装2台载重20吨跨度为XX米高为XX米的龙门吊负责场内运输及构件的移动，梁的成型采用厂制大块钢模，预应力采取单向单根双控张拉,插入式振动器振动成17、型，采用覆盖封闭式蒸汽养护,加工X套中梁模板，X套边梁模板，设立XX个台座。 3）人员、料具、设备配备及工期定额 4）施工方法及工艺措施 (1)台座设计 张拉台座设计成墩式台座，采用台面与台墩共同工作。 (2)张拉横梁、模板的制作 张拉横梁采用在两块钢板之间用I45a型工字钢焊接而成。 预制台的底模采用在台面上浇筑5cm厚的C20水磨石混凝土并用打磨机磨光。空心板侧模采用大块厂制钢模板，端模用1cm厚钢板加工而成，芯模为定做充气胶襄。 制梁模板采用厂家订做的大块钢模，分段拼装组成。钢模设计要具有足够的刚度和强度，几何平面尺寸制作满足设计要求，拼装连结拉固简单方便。模板不用时擦油保养，用时清除油18、渍和混凝土斑点，涂脱模剂，并经常检查校正。 拼装模板时用龙门吊把模板分块吊到制梁台座上，按设计顺序排放不能颠倒。先拼侧模然后拼端头部分。拼边模时先用对拉螺杆将模板基本固定好，再拼支座钢板及三角垫铁，拼三角垫铁必须采用1m水平尺或水准仪抄平，控制其水平误差不大于2mm，而后拼装端头模。拼完后对边模的水平作进一步调整，位置准确后固定对拉螺杆。 拆外模时，首先拆出端头模板，然后松开对拉螺杆和两边支撑，拆除两边侧模，因为模板属大面、小厚度钢结构，侧向刚度不大，所以在拆除、起吊等作业时应防止模板发生塑性变形。 (3)钢筋制作 构造钢筋按规范置于防雨水的棚内堆放，在制作棚内弯制后以每片梁用量分型号捆绑放置19、并标识。在台座上划线标示钢筋位置、支座预埋钢板和其它预埋件，按设计要求精确就位捆绑焊接牢实。 (4)钢绞线的张拉及放松 钢绞线张拉采用两台YCW25型千斤顶，柳州市建筑机械总厂生产，活塞缸面积51cm2，张拉行程200mm和该厂生产的QM15配套锚具及两台ZB4500型高压油泵。 材料：江西新余生产的j15.24钢绞线,截面积139.98mm2，实验弹性模量Eg=2.0105Mpa 张拉前先做以下工作：对张拉设备进行校检；计算钢绞线的张拉力并换算成油表读数；计算钢绞线的理论伸长量。 钢绞线张拉顺序采取从中间向两边横向对称张拉。 钢绞线的张拉采用双控，以应力控制为主，采用应变校核。张拉到计算初应20、力时在钢绞线的张拉端做伸长量标记，然后给张拉缸送油分级张拉至超张应力，持荷5min。然后缓慢回油至张拉控制应力，此时打开顶压阀回油，顶压活塞自动回程。顶紧夹片，张拉锚固完成。每级张拉千斤顶的伸长量不宜超过18cm。 钢绞线实际伸长量计算：L=LL0.1k+C ,式中: L每级千斤顶活塞伸长量, L0.1k初应力以下的钢绞线理论推算伸长量。 钢绞线的理论伸长量计算：L=NkL/（EgAg） 式中L钢绞线的计算长度，Eg钢绞线实验弹性模量，Nk设计控制张拉力，Ag钢绞线截面积。 如实测钢绞线的伸长量在理论计算伸长量的6%范围内张拉符合规范要求，否则待检查原因后再作处理。 按设计要求混凝土的强度达到21、设计强度等级的80%后才能放张。预应力钢绞线采用千斤顶先拉后松并配合割线法放张，割线设备采用砂轮锯。 (5)混凝土的施工 混凝土的浇注 20m空心板混凝土强度等级为高强度C50混凝土、16m梁 C40，均采用1台JS750搅拌机搅拌混凝土。为了缩短脱模时间在混凝土的搅拌过程中按试验配合比掺入早强减水剂。混凝土的浇筑采用活底吊斗用龙门吊直接灌入模板内，插入法捣固。 混凝土的养护 为加快混凝土强度增长速度，加速台座周转，采用蒸汽养护，蒸汽养护分四个阶段进行： a静停阶段； 混凝土浇筑完毕至升温前在室温下先放置一段时间，这是为了增强混凝土对升温阶段结构破坏作用的抵抗力，需6小时。 b升温阶段； 混凝22、土原始温度上升到恒温阶段。如果温度急速上升，会使混凝土表面因体积膨胀太快而产生裂缝。因而必须控制升温速度，升温速度不超过150C/h。 c恒温阶段； 混凝土强度增长最快的阶段，恒温阶段保持90至100的相对湿度，恒温温度不超过800C。 d降温阶段； 在降温阶段内，混凝土已经硬化，如降温过快，混凝土会产生表面裂缝，因此降温速度应加以控制。降温速度不超过100C/h。 (6)钢绞线的放张 按设计要求混凝土的强度达到设计强度等级的80%后才能放张，采用千斤顶先张后松并配合拆楔放松法。先采用两个250吨千斤顶将横梁向预制梁的纵向顶移5mm，取出横梁前楔块后千斤顶回油钢绞线便慢慢放松。当放松位移达到123、50mm时，采用砂轮锯按顺序切割钢绞线，割线顺序纵向由台座跨中向两端分割，横向由两侧向中间对称割线，以保证每次割线对梁体只产生最小侧向弯矩。每一轮割线纵向将同一根钢绞线在所有梁两端同时割断。 (7)移梁和存梁 用龙门吊吊起后运行到存梁场存梁。 起吊 在制梁台上进行起吊，穿钢丝绳时注意钢丝绳要顺直，排列整齐，不得出现挤压、弯死现象，以免钢丝绳受力不均而挤绳，预制梁时在梁端预埋吊装环，起吊钢丝绳的保险系数应达到10倍并经常检查，起吊时，吊起2030cm后，要检查各部位有无不正常变化，确认情况良好且无障碍物、挂拌物后，方可继续提升，前后高差不得超过2。 行走 龙门吊行走轨道保证结实、平顺，无三角坑，24、龙门吊要行走慢速。作业人员统一口令，司机必须持证上岗保持头脑清醒，熟悉操作规程按照指挥人员的信号进行操作，龙门吊四个角设专人看护，两侧至少备有两个铁鞋和三角木。 存梁 按编号有规划地存放，以方便架梁时取梁。梁体的存放高度最大不超过3米，在梁的两头设置牢固的存放支座，使梁处在简支状态下存放，不得将梁直接放在地上，以免地面不平引起梁片上部受拉而使梁上部产生裂缝甚至断裂。做好存梁区的排水工作，防止地表水冲刷存梁地面引起下沉。 (8)工艺及安全措施 工艺措施 a模板 制作模板前首先熟悉施工图和模板配件加工图，核实工程结构或构件的各细部尺寸，复杂结构要放大样图，以便能正确配制。 按批准的加工图制作的模板25、，经验收合格后方可使用。 模板的接缝密实，如有缝隙，须堵塞严密，以防漏浆。 模板涂经过对比试验效果最好的脱模剂。 钢模板制作时特别注意构件尺寸的准确性，使用样板放样制作，模板安装后要进行检查。 b钢筋 钢筋具有出厂质量证明书，并按规定进行抽检，合格后方可使用。钢筋使用前进行除锈处理，并保证钢筋平直，无局部弯折。钢筋的焊接、绑扎和接头的错开布置均满足规范和设计的要求。 钢筋由工地现场集中加工制作，确认钢筋间隔和型号符合设计要求，位置准确。纵、横向钢筋的接头位置错开布置，钢筋保护层厚度控制在规范允许误差内。 c混凝土工程 混凝土配合比由试验室提供，在拌制时拌和机计量要准确，拌和时间要符合规定，由试26、验人员控制水灰比、坍落度。 混凝土浇注前，对模板、钢筋、预埋件认真检查，报监理工程师批准后方可浇注。 混凝土的振捣，严格按振动棒的作用范围进行，严防漏捣、欠捣和过度振捣，振捣时不可在钢筋上平拖，不可碰撞模板、钢筋和预埋件。 混凝土浇注完毕初凝后，即时养护。 安全措施 a在任何情况下作业人员不得站在预应力筋的两端，同时在张拉千斤顶的后面应设立防护装置。 b操作千斤顶和测量伸长值的人员，应站在千斤顶侧面操作，严格遵守操作规程。油泵开动过程中，不得擅自离开岗位。如需离开，必须把油阀全部松开或切断电路。 c张拉时应认真做到孔道、锚环与千斤顶三对中，以便张拉工作顺利进行，并不致于增加孔道磨擦损失。 d工27、具锚的夹片要保持清洁和良好的润滑状态。新的工具锚夹片第一次使用前，在夹片背面涂上润滑脂，以后每使用5至10次，应将工具锚上的挡板边同夹片一同卸下，向锚板的锥形孔中重新涂上一层润滑剂，以防夹片在退契时卡住。润滑剂可采用石墨、二硫化钼、石蜡或专用退锚剂。 e每次张拉完毕后，应检查端部和其他部位是否有裂缝，并填写张拉记录表。 预应力筋锚固后的外露长度，不小于30cm。张拉完后用混凝土封裹，以防腐蚀。 f预制场内用电及电路安装统一由专职电工负责，并随时检查线路状况，禁止无证人员操作和管理电业工作。场内禁止用裸露线路，所有线路均为电缆或皮线。 f场内照明灯光布设固定，确保无死角，夜间施工加强领导人员值班，统一调度指挥施工，巡视检查现场，减小和消灭事故苗头。 h预制场周围进行围蔽，禁止闲人参观。 i吊装用承重钢丝绳要大于单片梁重的6倍，并经常检查，一但钢丝绳有坏损立即更换，架梁的任何设备不得带病工作。 j梁的提升应尽量低，高度为高出梁体底部物体500800mm之间。 k电流要经过继电器后才许进入电机，以免烧坏电机造成事故，同一功能电机要采用同一型号。