桥梁预应力施工专项方案模板.pdf
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1、 悬臂连续梁预应力施工专项方案 1.编制依据及适用范围 1.1 适用范围 本方案适用于特大桥(70+125+70)m 悬臂现浇连续梁预应力工程的施工。1.2 编制目的 为保证本工程(70+125+70)m 悬臂连续梁预应力工程施工作业的顺利、有序进行,本着安全、优质、高效、节俭的原则,特编制本方案。1.3 编制依据(1)客货共线铁路桥涵工程施工技术指南(TZ203-2008)。(2)铁路桥涵工程施工安全技术规程(TB10303-2009)。(3)铁路桥涵工程施工质量验收标准(TB10415-2003);(4)铁路混凝土工程施工技术指南(铁建设2010241 号)。(5)铁路预应力混凝土连续梁(
2、钢构)悬臂浇筑施工技术指南(TZ324-2010)。(6)铁路工程基本作业施工安全技术规程(TB10301-2009)。(7)预应力混凝土用钢绞线(GB/T5224-2003)。(8)铁路后张法预应力混凝土梁管道压浆技术条件TB/T3192-2008)。(11)铁路工程预应力筋用夹片式锚具、夹具和连接器技术条件(TB/T3193-2008)。(12)预应力混凝土用金属波纹管(JG225-2007)。(13)预应力混凝土用螺纹钢筋(GB/T20065-2006)。(14)工程桥梁工程设计文件和图纸、技术交底及指导性施工组织设计等相关设计文件。(15)预应力混凝土连续梁施工图。(16)施工设计修改
3、。2.工程概述 2.1 工程概况 2.1.1 工程简介 本桥位于 内,全长 800m,中心里程为。桥址于 DK194+129.65 DK194+411.45 处以(70+125+70)m 悬臂现浇梁跨越九龙江及滨江大道。0#块体长 9m,中支点处高 9.2m,顶宽 12.5m,底宽 7.0m,顶板厚度为 4565cm,底板厚度为 48.5123.8cm,腹板厚 6080cm,局部加厚至 100cm。2.1.2 工程概述 箱梁为三向预应力体系,纵横向均采用抗拉强度标准值为1860MPa 的高强度低松弛钢绞线,公称直径 15.2mm,其技术条件符合GB/T5224-2003标准,纵向锚固体系采用统
4、一招标采购的圆塔型锚具,符合后张法预应力标准,锚固效率系数大于 95%,张拉采用与锚具配套的千斤顶设备,管道采用内径为100mm 的金属波纹管,壁厚 0.4mm;横向锚固体系采用 BM15(P)-4 锚具及配套的支承垫板,张拉体系采用 YDC250QX-200 型千斤顶,管道采用内径 7019mm 或 8819mm 扁 形金属波纹管。竖向采用32mm 预应力混凝土用螺纹钢筋,抗拉强度标准值为 835MPa,其技术条件符合 GB/T20065-2006 标准,锚具采用 JLM-32 型锚具,张拉体系采用 YCW80B-200 型千斤顶,管道采用内径 45mm 铁皮套管成孔,铁皮管厚度 2.5mm
5、。预应力束分纵、横、竖三向布置,纵向 278 束,竖向 1810 束,横向 518 束;纵向束为 19-75 或 15-75 钢绞线,横向为 5-75 或4-75 钢绞线,竖向为32 预应力精轧螺纹钢筋。2.1.5 梁部预应力。纵、横向预应力锚口及喇叭口损失按锚外控制应力的 6%计算,管道摩阻系数取 0.23,管道偏差系数取 0.0025。竖向预应力管道摩阻系数取 0.35,管道偏差系数取 0.003。锚口及喇叭口损失、管道摩阻系数、管道偏差系数均应经现场试验确定,若与设计偏差较大,应重新进行检算。检算均按铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范(TB10002.3-2005)进行计算。孔
6、道摩阻试验在第一个孔道张拉前完成。3、作业准备 3.1 内业准备(1)开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计,阅读、审核施工图纸,澄清有关技术问题,熟悉规范和技术标准。(2)对施工人员进行技术交底,对参加施工人员进行上岗前技术培训,考核合格后持证上岗。3.2 外业准备(1)使用前对张拉机具进行配套检查和校验,校验时,千斤顶 与压力表配套校验,以确定张拉力与压力表读数之间的关系曲线;且所用计量检测器具已经标定(含自校)并在有效期内。(2)张拉前对梁的外观尺寸、锚垫板位置及孔道内杂物等进行清理检查;(3)张拉强度达到设计规定时,张拉前必须拆除需要拆除的模板和支架;(4)清除梁端部锚垫板上及喇
7、叭管内的水泥浆;(5)确定张拉控制力,在第一次张拉时要对锚头、孔道等引起的摩阻损失进行实际测定,根据实测结果计算张拉控制力,并与设计单位协商进行修正;(6)计算钢束理论伸长值,按记录表中要求记录有关数据;(7)所用材料、配件已经检验并确认合格。压浆机具已落实就绪。(8)安全防护措施到位。4、施工工艺及主要施工方法 4.1 施工工艺流程 预应力施工工艺流程如下图4-1 所示。利用波纹管制孔 制作、安装定位网片 图 4-1 预应力施工工艺流程图 4.2 主要施工方法 4.2.1 制孔(1)纵向束管道 根据设计要求纵向预应力管道均采用内径为 90mm(壁厚0.35mm)或 100mm(壁厚 0.4m
8、m)的铁皮波纹管;孔道安装时如需设置接头,接头管采用大一号的波纹管套接,套接长度不小于 30cm,并用胶带纸包裹密实以防止进浆堵管。必要时可在波纹管凹槽处用扎丝进行绑扎。管道定位误差跨中 4m 范围内不大于 4mm,其他位置不大于6mm。管道利用定位网片进行支撑固定,定位网片与箱梁断面钢筋点焊或绑扎牢靠,以保证管道位置正确,定位钢筋直线处间距为 60cm,曲线处适当加密至 30cm,并在弯曲范围 2m 范围内利用 20cm 一道的u 型防崩筋与架构钢筋连接固定,u 口朝向圆弧外侧,防崩及定位钢清理锚具、锚垫板,割除多余波纹管 钢绞线除锈、下料、编束、做束头、穿束 安装工作锚、千斤顶及工具锚 钢
9、绞线、锚具检验合格 待混凝土强度、弹性模量及龄期满足设计要求后进行张拉 张拉设备标定 完成张拉并合格后切除多余钢绞线 压浆、封锚 筋间距误差不得大于 5mm。为防止波纹管变形影响后续的穿束、张拉作业,需在纵向纵向波纹管中穿入小一号的硬质塑料管,为方便作业,塑料管应伸出锚穴口不少于 30cm。管道端头的喇叭口必须严格按设计尺寸和位置进行加工、安装,并且槽内要用土工布塞实,待拆模后拿出,以保证锚具垫板与喇叭口中心线要严格垂直,喇叭口与波纹管的衔接要平顺,不得漏浆,以防止堵塞管道,同时要求填塞物不得伸入梁体里面,以免影响锚穴处梁体质量。喇叭管后的螺旋筋严格按照设计要求的尺寸及钢筋进行安装,并与锚垫板
10、连接紧密,保证钢绞线的锚固长度和管道与喇叭管垂直。(2)横向束管道 横向预应力管道采用内径 8819mm、7019mm 的扁金属波纹管。横向预应力管道一般无需设置接头,如特殊情况确需设置接头时,同纵向预应力管道接头处理方法一致。定位网片、防崩钢筋的设置同纵向束一致。横向张拉为单端张拉,故横向预应力筋需提前穿入波纹管,与波纹管一同提前安装于梁体钢筋内。横向张拉锚具为张拉端与锚固端交错布置,预埋时应注意锚具形式。锚固端约束圈、螺旋筋、垫板和张拉端喇叭管位置符合设计要求,保证钢绞线的锚固长度和管道与喇叭管垂直。锚固段张拉槽内要用土工布塞实,待拆模后拿出,不得漏浆,以防止堵塞管道,同时要求填塞物不得伸
11、入梁体里面,以免影响锚穴 处梁体质量。(3)竖向束管道 竖向预应力管道采用内直径为 45mm,壁厚 2.5mm 的铁皮管。管道安装时,要注意精轧钢下部距离梁体地面的距离为 5cm,焊制下部支架及定位网格时应严格控制其高度。管道定位采用在管道上部、中部及下部分别焊 4 个井字架,其中上、下的网格与梁体纵向钢筋焊接,中部的网片与梁体竖向结构钢筋焊接,达到整体稳定的效果。竖向管道张拉槽盒子制作安装时,要至少高出砼面 5cm,埋入砼内要符合设计安装的垫板位置,不得埋得过深,造成拆除时困难,槽内也要塞实。上下垫板安装必须与上下锚具紧密贴合,上下锚具型号不能用反。孔道铁皮管采用壁厚 2.5mm 铁管,与垫
12、板接头处采用焊接工艺,并利用胶带将焊接接头处包裹,防止漏浆。(4)孔道定位 采用设计的定位筋定位,定位钢筋网间距为60cm,曲线段加密为30cm。直线段直接利用设计位置进行前后两端点的放样,在端点处焊接短钢筋进行定位,挂线进行线性控制;曲线段由测量人员利用圆曲线公式进行加密放样,每10cm焊接一处控制点用以控制孔道的走向。定位钢筋网应与箱梁断面钢筋点焊或绑扎牢靠,以保证管道位置正确。(3)压浆嘴、排气孔的设置及安装 纵向束原则上全部采用压浆嘴(锚垫板上除外),其布置原则为:压浆嘴距离60m,即:当管长度 L60m 时,只设两端压浆嘴;纵向束由于长度60 米时,应每 20m 处增设一个三通压浆嘴
13、。竖向预应力钢筋:压浆嘴安放在孔道的下面,排气孔原则上利用锚固螺母和锚垫板,钢筋和管壁的孔隙,不用增设设备。横向管道:压浆嘴安放在锚固端约束圈后,压浆嘴朝上,露出砼面不得小于 30cm。排气孔则安在张拉端锚具前面,嘴也朝上,露出砼面不得小于 30cm。排气孔:负弯矩预应力管道应在孔道最高点设置排气孔,以确保孔道压浆的密实度,排气孔露出砼面不得小于 30cm,且安装三通阀门以便操作。(4)压浆嘴的安放要求 纵向预应力筋管道:三通二端接波纹管,其接头管的大小同波纹管的接头尺寸一致,三通长度要比波纹管接头长 20cm,三通另一端为钢管接塑料胶管,再接钢管(压浆嘴)伸出砼表面,每个三通在安放之前必须严
14、格检查,以防接头处漏浆。纵向束压浆嘴的出口原则上设置在箱梁顶板和底板的顶部,以便于操作。竖向预应力筋管道:三通管预先焊制与竖向管道上,三通端端部为25 内镀锌钢管,L2030cm,焊接角度为与管道上端夹 4560角。待安放固定后,用塑料管把压浆嘴引到箱梁内部,压浆时从这一端压入,另一端利用垫板和螺母间的空隙排气。横向预应力管道:压浆嘴直接用塑料管插入约束圈内,为此约束圈、压浆嘴、管道及从约束圈后出来的钢绞线必须包严,防止浇筑砼时,管道内堵塞。压浆时,先从锚固端的压浆嘴压入清水,从张拉端排气孔排出空气及管道内残渣,以保证管道内压浆密实饱满。压浆嘴安放时必须保证在连接处用塑料胶布密封,不漏浆,砼
15、浇注时接头不破坏。当竖向预应力筋与横向预应力筋管道或槽口相碰时,可适当挪动横向预应力筋。4.2.2 预应力束制作(1)钢绞线下料与编束 钢绞线下料 a.钢绞线的下料长度 L(cm)=Lc+2B+A,Lc孔道长度,亦即设计钢束的理论长度;B 为单端千斤顶张拉时必须的工作长度;A 为束头固结长度物理锚接时一般为 20cm。b.下料用砂轮锯切割,切割前先用铁线绑扎切口两侧,以免切后钢绞线松散。c.严重锈蚀的钢绞线不能使用,有轻微锈蚀的钢绞线,经试验合格后方可使用,但必须对钢绞线除锈,除锈方法可用钢刷和砂布等,但不得对钢绞线表面造成损伤。d.钢绞线锚固位置除锈:将钢绞线两端根据孔长对称用笔画出,将锚固
16、位置用钢刷或砂布除锈,以避免因锈蚀而出现锚固不紧或滑丝现象。钢绞线编束 a.用“梳板”(根据锚环孔眼位置钻上眼的 8mm 厚钢板或锚板),梳理顺直后再用镀锌铁丝绑扎,间距为 12.0m,钢束两端各 2m 区段内要加密至 50cm。b.根据连续箱梁钢绞线束长短不一的特点,结合既有施工经验,钢绞线穿束的束头根据钢绞线束长短分别采用物理处理束头,对钢绞线束采用钢管套筒加楔形粗钢筋的物理钢绞线束头,从而每束钢绞线 均可以节省半米左右的束头钢绞线。c.用红漆将每根理顺后的钢绞线画上印记,编束后的钢绞束立即挂上标牌,注明型号、长度、钢束编号,在现场架空 30cm 高堆放,用防雨布遮盖。(2)精轧螺纹钢筋制
17、作 本桥所用的竖向精轧螺纹钢为厂制定尺加工,穿束前预应力钢筋肉眼可见的弯折必须调直,清除表面的浮锈、污物、泥土,钢筋表面有明显凹坑、缺陷,予以剔除。穿束前应仔细核对钢筋的长度,避免出现竖向预应力筋长度短于设计值的情况,钢筋端头处如有毛刺,则需对钢筋两端用砂轮或锉刀进行修整。4.2.3 预应力筋的安放(1)钢绞线存放 钢绞线存放必须用专门的架子架起,确保钢绞线离地 20cm 以上。开封后的钢绞线已直接与空气接触,应进行覆盖,避免锈蚀。钢绞线应避免细砂石,焊渣等碰伤。钢绞线端头不应散花,散花部份应切割机切除。预应力钢绞线穿束前每束钢绞线头用绞带包缠,以防扎破波纹管。(2)竖向预应力钢筋存放 竖向预
18、应力钢筋在安放前,钢筋端部必须用砂轮机打磨。对进场的定尺材料进行严格的检测,控制下料尺寸误差不大于1cm。预应力钢筋位置严格按设计要求安装,并且要垂直。4.2.4 预应力筋的穿束(1)纵向预应力钢束是预留孔道,浇筑完砼后进行穿束张拉,所以应采用卷扬机整束牵引的方法。具体方法如下:对于超长(100m)管道,在悬臂施工时,先埋入 8 号铁丝并随悬臂浇筑段的伸长而伸长。在下料长度的要求,预留束头焊接长度 50cm,下料后理顺捆成一整体。端部做成锥形状,并用自制的钢管夹头夹死后,套上牵引接头。制作专门架子,分别立于悬臂的两端要张拉的孔位附近,钢束通过它进入孔内。对于要求张拉的孔道利用已在孔内的 8铁丝
19、或用穿束机穿入一根钢绞线。把卷扬机上的钢丝绳拉入孔内。当钢丝绳从另一端伸出孔道后与钢束的牵引接头相连。用卷扬机缓缓将钢束拉进管内。(2)横向预应力筋是先将钢束用人工穿入管道,然后与管道一起整体就位,穿束前应先用挤压机将锚固端的钢绞线上的挤压套挤上挤紧,钢绞线必须露出挤压套 5mm 以上,穿钢绞线时,要确保挤压套与限位板贴紧并固定,以保证锚固端的锚固力。(3)竖向精轧螺纹钢筋因其为刚性,直接置于设计位置将管道套上即可,无穿束这道工艺。4.2.5 安装工作锚(1)安装工作锚环:尽可能使钢绞线平行穿过锚孔,避免乱穿和交叉等情况,并注意锚环杯齿口必须装在锚垫板内,锚环与锚垫板 的中心对中;(2)安装夹
20、片:用钢管将夹片轻轻敲入锚环锥孔,使夹片凸出锚环端面的高度基本一致。4.2.6 张拉设备定位 张拉前首先检查锚垫板(预埋在梁体上的)与孔道轴线是否垂直,若有偏差加楔形垫圈校正,并将垫圈点焊在垫板上。在张拉过程中,工作锚具位置不得偏离锚垫板止口范围,张拉前先将工作锚、夹片上好、打齐,之后安装限位板、过渡套,再将钢绞线从千斤顶中心穿过,然后安装工具锚、工具夹片,工具锚孔内涂蜡油以利退锚。将钢绞线按顺序分别穿入工具锚的锚孔内,不得交错。人工推动千斤顶使千斤顶、限位板、工作锚连接在一起,并确保管道、锚具、千斤顶三者同心。之后将工具锚上的工具夹片用钢管打紧。限位板和工具锚采用同一锚具生产厂家的配套产品,
21、千斤顶使用专门吊架提升。(1)安装限位板:安装前必须先检查限位板与此工作锚、钢绞线是否匹配,安装时应注意各孔与工作锚环孔一一对应,不得交叉错位;(2)根据实测钢绞线直径,选定相应槽深的限位板,限位板选定原则为:直径 15.2mm 的钢绞线对应的限位板槽深为 8.0mm,钢绞线直径每增加或减少 0.1mm,限位板槽深增加或减少 0.4mm,见下表6-1 所示。限位板槽深加工允许误差0.05mm。表 6-1 锚具限位板限位深度与钢绞线直径对应表 钢绞线直径 mm 15.0 15.01 15.1 15.11 15.2 15.21 15.3 15.31 15.4 15.41 15.5 15.51 15
22、.6 限位板7.2 7.6 8.0 8.4 8.8 9.2 9.6 深度 mm(3)安装千斤顶:钢绞线在穿心孔内不得扭绞交叉;(4)安装工具锚:工具锚环孔内必须清洁,在安装工具锚环时应注意千斤顶内的钢绞线不得交叉扭结,必须顺直平行;在工具锚孔及夹片外锥面均匀涂抹退锚灵,以便退锚灵活,把工具夹片适当用力敲入工具锚环锥孔内;注意安装工具锚前,宜先将油顶缸伸出 35cm,并要求工作锚、千斤顶、工具锚三者中心位于同一轴线上。4.2.7 预应力张拉 梁体预应力张拉顺序为先纵向、在横向、后竖向的张拉顺序进行,横向、竖向张拉滞后纵向预应力筋张拉不宜大于 3 个悬浇梁段。(1)纵向预应力的施加 按照设计要求,
23、预应力张拉分阶段一次张拉完成。除合拢段外纵向预应力钢束必须在砼强度达到设计强度值的 95%及弹性模量达到设计值的 100%且砼龄期大于 7d 后方可进行张拉。张拉严格按照图纸规定的纵、横、竖向的次序进行。张拉先拉腹板束,再张拉顶、底板束,张拉采用两端同步进行,并从外到内左右对称进行。预应力采用双控,预应力值以油表读数为主,以预应力伸长量进行校核。合拢段在砼强度及弹性模量均达到 100%且龄期不少于 10 天后方可张拉。预应力张拉设备使用前应先进行标定,确保张拉质量。预应力束及粗钢筋在使用前必须作张拉、锚固试验,还要进行管道摩阻、喇叭口摩阻等,以检查预应力实际损失值与理论计算值的差别,以保证预应
24、力准确。当二者差别较大时,应和设计单位要注意调整张拉力。在浇筑完毕节段混凝土,将相应纵向预应力钢绞线穿入相应的波纹管,纵向预应力钢束除 ST1-1ST1-5 及 SB1SB5 外,均采用两端 张拉方式,张拉顺序:先腹板束后顶板束,先长索后短索的施工顺序从外到内张拉。钢束张拉采用张拉力和引伸量双控。按照设计图纸,初始张拉吨位按 20%设计张拉力计算,后张法低松弛预应力钢绞线张拉程序:0 初应力(终张拉控制应力的 10%20%)40%张拉控制应力(持荷静停2min)60%张拉控制应力(持荷静停2min)80%张拉控制应力(持荷静停2min)张拉控制应力(持荷静停 5min,补压至设计值)主油缸回油
25、锚固。在初始张拉力 20%控制应力状态下在预应力筋上作出标记,作为测量伸长值的起始点,张拉过程中应保持两端伸长值基本一致,测量伸长值应两端同时进行。张拉达到设计吨位时,两端实测引伸量之和与设计引伸量的差值,实际伸长值不得大于理论伸长值的6%,若超出此范围,则应停止张拉锚固,并找出原因。对伸长量不足的查明原因,采取补张拉措施,并观察有无滑丝、断丝现象,作好张拉记录,必要时与设计部门联系。(2)横向预应力的施加 横向预应力筋采用单端张拉。张拉端和固定端在两端交错布置。横向预应力张拉也要遵循两端对称同时进行。横向预应力张拉每束45 根单根张拉,张拉时应先张拉外侧两根,然后拉中间的 23 根。箱梁横向
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