预制空心板施工控制技术

点赞:30465 浏览:143160 近期更新时间:2024-03-23 作者:网友分享原创网站原创

摘 要 :该文主要从预制梁场的场地布置,机具设备到空心板的钢筋制作、预应力孔道、混凝土浇筑、钢绞线加工安装、张拉注浆等方面阐述了空心板的预制工艺的控制.

关 键 词 :空心板 施工工艺 控制

中图分类号:U445 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)02(b)-099-04

我国交通建设事业的快速发展,桥隧比例在公路铁路工程中越来越大,跨江跨河大桥、立交桥、铁路桥、公路桥等在快速的发展.在目前机械化施工程度很高的现状下,如何控制桥梁上部结构的施工质量,保证梁桥的整体质量起到关键的作用,如何控制好预制梁板施工工艺和施工质量是值得我们深入的探索和总结.

1.工程概况

广西防城至东兴高速公路是国家高速公路网规划兰州至海口高速公路钦州至东兴联络线的一段,是泛珠三角区高速公路网的组成部分,也是广西高速公路网的组成部分,是广西出边出海大通道之一.防东项目位于广西防城区境内,起点桩号K19+000,路线经过华石镇、那梭镇,在华石村附近设华石互通立交与华石连接线相接,路线跨越省道S312线.终点里程为K33+000,线路全长14km.本工程主要是桥梁工程主要有:桥梁584.2m/6座,其中大桥2座(330m)、中桥4座(254.2m).全合同段上部结构空心板共280片,其中黄江中桥80片,秧地启中桥100片,那河中桥60片,磨刀水中桥40片.由我公司具有丰富经验的桥梁梁板预制专业施工队实施,投入各专业工种人数67人.项目部派技术人员、质检员驻场负责.主要施工机具见表1.空心板在2#预制梁场内集中预制,砼由拌合站集中拌制.内设20个空心板台座,3.5套定型钢模板,月进度按60片/月计算,280片空心板计划用时5个月内完成预制生产任务.施工准备时间:2011年6月25日-2011年7月28日.预制梁生产时间:2011年7月30日-2011年12月30日.

2.施工控制技术

2.1预制场选择,临时设施的布置

(1)现场状况.空心板预制场地处那梭红砖厂旁路基填方K28+100~K28+300路段上,长200m,地段地势较平缓,场地条件较好.

(2)工程特点.因雨季较长,在建场过程中需精细规划,使各种临施布局合理,在整个施工过程加大施工便道的养护力度,确保工程所需的物资、机械等顺利进场.本预制场占用路基施工用地,梁体预制的工期安排要结合本合同段路基施工和桥梁下部结构施工综合考虑.在预制场中部设置钢筋加工场地并预留空心板运输通道,梁场起点位置设存梁区,考虑存梁区场地狭小,加快梁片架设施工,减缓存梁压力.本工程施工难点主要是河道内桩基施工,由于河道较宽,河床底土质都为淤泥及淤泥质粘土,水深平均为2~3m,河道内有行船要求,并且要满足在台风及雨季的排洪泄水要求.在保证河道正常行船及排水泄洪的条件下,正确选择水中桩支撑结构平台,以及水中承台围堰支护方式的选择尤为重要.支撑结构平台安全可靠,由支撑结构体系转换成水下围堰支护体系施工方便、安全、快捷尤为重要.因此本项目新河浃大桥水中桩基施工选择使用了钢管排架平台结构进行施工.

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2.2空心板台座的施工

根据总体进度计划以及平均每片梁生产周期不大于10d,按每台座月出梁3~4片,空心板预制在7月底正式生产,考虑非理想情况,共定作3.5套定型钢模板,设21座预制台座,以保证每月60片的施工计划要求.台座顺路基布置,分为三排,第一、三排设七个台座,第二排设六个台座,中间预留作业间隙.认真处理好梁底座的地基,消除不均匀沉降.预制台座采取40cm厚C20砼底座,最上面是20cm的C30砼台座,承载强度满足要求.严格控制底模板的平整度,为增加梁底的平整、光洁度,台座顶面采用5mm厚的钢板,底模的平整度不得超过3mm.底座设置应牢靠、整体性好,以适应多次周转使用.台面下预埋φ25硬塑料管,间距1m,用于安装模板时穿对拉杆.门吊基础上部尺寸为高0.2m,宽0.25m,基础宽度为0.3m,高度为0.4m.龙门吊基础采用C30砼.砼浇注时注意预埋钢筋,钢筋外露6cm.轨道辅设后以钢筋轨焊接到一起.搞好预制场地的排水设施,特别是底座四周,不允许有积水,做好2%的双向横坡,以便迅速的排出雨水及养生用水等地表水,不使地表水浸泡底座,以免引起底座的不均匀沉降,底座高出底面20cm.预制场内设置20cm×20cm纵向排水沟,每两个台区中间设20cm×20cm横向排水沟接入纵向排水沟内.

2.3施工方法

施工工艺流程见图1.具体施工方法为.(1)施工前准备.将张拉用的油泵、千斤顶及与之相配套的油表预先送到监理部门认可、国家认证的检验单位进行检验标定,测定油压行千斤顶的实际作用力与油表读数的关系,以供张拉时使用,在施工过程中张拉设备须配套使用,严禁任意更换.同时,对长期不使用的张拉机具设备,应在使用时进行全面校检.使用期间的校检期限应试机具设备的情况确定,当千斤顶使用超过6个月或200次或在使用过程中出现不正常现象或检修以后应重新核验.弹簧测力计的校验期限不超过2个月.

张拉用的锚具、夹片须有出厂的合格证明、质量证明核查,并按要求抽检,即:从每批中抽取10%的锚具且不少于10套,检验其外观和尺寸.每批中抽取5%的锚具且不少于5套,对其中有硬度要求的零件做硬度试验,对每孔夹片或锚具的夹片,每套至少抽取5片.合格后经监理工程师同意方可使用.

清除底模上覆的所有杂物,并擦拭干净,均匀涂刷脱模剂.对于底模钢板的缺损的部位及时进行修补找平,以免影响浇注出的梁体底板的平整度.

(2)钢筋加工安装.钢筋进场应有合格证书,并按规范要求取样试验,合格后报监理工程师,监理抽检合格后方可使用.进场钢筋应挂牌分类堆放,均堆放在钢筋棚内,钢筋下面垫枋木支垫,堆放设置隔潮和防雨措施,并按规定进行检验.钢筋加工应严格按图纸和规范要求下料加工,加工前应除锈,弯曲好的钢筋挂牌分类堆放.钢筋焊接应用电弧焊,焊缝要先做拉力实验,合格后方准施焊.采用钢筋切断机切断、弯筋机弯制成型,钢筋厂加工弯制成型,钢筋绑扎在台座上进行,在台座上精确放样,顺序为先底腹板,后顶板.钢筋间距应符合图纸要求,按设计要求在钢筋外侧绑扎混凝土垫块以保证保护层厚度.钢筋绑扎完成后应认真检查钢筋种类与间距,发现问题立即调整至符合设计要求.)钢筋焊接应符合设计和规范要求,焊接点应避开跨中位置,采用502焊条.并注意按梁体编号预埋护栏钢筋、伸缩缝钢筋、连续端和固结端梁肋预埋筋.钢绞线采用切割机械下料,人工编束、穿束.钢绞线下料区C15砼硬化.钢绞线的检测应从每批(重量》60t)中取三盘,并从每盘所选钢铰线端部正常部位截取一根试样进行表面质量、直径偏差和力学试验. (3)预应力孔道.波纹管道的尺寸位置必须与设计相符,孔道平顺,端部的预埋锚垫板垂直于波纹管中心线;锚垫板安装后固定在模板上.波纹管采用定位钢筋固定安装,定位钢筋的间距不大于0.8m,使其能牢固地置于模板内的设计位置,并在混凝土浇筑期间不产生位移;安装时,波纹管方向与穿束方向一致.波纹管按长采用大一号的波纹管套按,套接长度为30cm,每隔1m焊一“井”字架立筋定位波纹管,曲线部分每隔0.5m焊一“井”字架立筋定位.波纹管道在模板内安装完毕后,将其端部伸入锚垫板内并将其赌好,防止水泥浆或其他杂物进入.为了保证孔道畅通,采取的措施是:孔道接头处用胶带纸缠绕,加强接头的严密性;在波纹管附近电焊钢筋时,对波纹管加以防护,焊完再细致检查,如有破损情况,用胶带纸封堵;安装锚垫板时两端与穿束后的钢绞线角度一致并固定在模板上;浇筑砼时,振捣人员要掌握孔道位置,严禁振动棒与波纹管接触,以免孔壁受伤,造成漏浆;加强岗位责任制,严格执行孔道安装操作工艺要求.

(4)模板安装.空心板16m梁外模与内模均采用专业生产厂家定型钢模板,以保证有足够的强度与刚度.现场拼装时,为便于支、拆模板,整个模板分8与10节组成,每节长2m,节与节之间用螺栓联接,其平整度要求不大于2mm.采用上下口对拉杆固定成型.模板间及侧模与底模间均夹防水胶条堵缝,防止漏浆.在外模上固定附着式振捣器.为防止模板位移,加强整体性,在外侧模的底部用φ18对拉螺杆拉紧,顶部用40槽钢对口联接,槽钢下加垫木楔,借以稳定内模.外模支腿下使用对口木楔,支拆方便.模板安装前将模板表面清理干净并均匀涂刷脱模剂,保证砼表面颜色一致.钢模每个月应进行定期保养和修整,确保预制梁板的外观质量.芯模也采用定型钢模,内模中心用50槽钢做成固定的框架的拉杆,四周辅以四瓣活动模板,各节先拼装成整体,待大梁底板砼浇筑完后,分节吊装就位,拆时只需先抽动拉杆拆除固定框架,活动模板就会自动掉下,再拉出活动模板即成.

(5)混凝土浇筑.钢筋、钢绞线加工安装完成后,对模板进行全面检查,确保波纹管,锚垫板,喇叭管,螺旋筋等位置准确,定位牢固.同时检查伸缩缝、护栏、吊装孔,支座钢板等预埋件及预留泄水孔的位置和数量.自检合格后,报监理工程师检查合格后方可进行浇筑.砼在拌合站内集中拌制,运输车运输,龙门吊提升灌注,插入式、附着式及平板式振捣器振捣.

①砼配合比的选定.选定配合比前,对粗细骨料、水泥、拌和用水和外加剂等原材料进行单项抽检试验,符合规范要求后方可使用.对于每批到场水泥均要进行抽检.选定配合比时,根据不同的含砂率、水灰比、外加剂等进行多组设计比较,除满足砼强度和弹模要求外,还要确保砼灌筑顺利和砼外表质量,尽量减少表面气泡.配合比需总监办中心试验室批准后方可使用.由于梁钢筋较密,振动难的特点,砼的塌落度控制在设计配合比范围内,并对粗细骨料进行严格控制,保证粒径不超标.

②砼的拌合.16m预制空心板箱梁采用的是C50砼,拌合采用一台750L强制式搅拌机(自动计量配料)进行拌合.

③砼的运输.砼的运输采用砼输送罐车运至现场,卸入吊斗,然后由龙门架提升吊斗进行灌筑.先浇底板,用平板振动器振捣密实后,立即进行内模安装,内模安装必须在底板砼初凝前安装完.进行腹板与顶板砼浇筑从板的一端向另一端浇注,采用附着式振动器振捣密实.锚垫板处要有专人负责,精心操作,确保密实.混凝土浇注完毕后,应注意养护,经常在板及养护毯上洒水,保持湿润.

④砼浇筑.空心板梁砼的浇筑程序:底板一腹板根部一腹板一顶板.浇筑底板时,采用平板振动器配合插入式振捣器振捣密实后,立即进行内模安装,内模安装必须在底板砼初凝前安装完.由于梁肋断面小,钢筋密,加上管道占据一定的空间,砼不易捣实,砼的下料要特别讲究,浇筑面时从梁的一端逐步向另一端或从中间向两头推进,砼的灌注面要拉出25%~40%的斜坡,把浆用铲向前引导,后面逐步投料振捣,切忌乱投料.采用附着式振捣器振捣,振捣时切忌侧模振动时间过长(30-40s)造成过振,不但漏浆严重,外模易损坏,而且容易造成内模上浮.砼的坍落度必须控制在8~12cm内,过大也会造成内模上浮.

⑤砼的养护.顶板混凝土灌注完毕开始初凝时,需用搓板再次进行收平搓毛.采用覆盖浇水养生,并派专人负责,保持其湿润,养生时间不少于7d.

⑥拆模.梁体砼经养护抗压强度达到2.5MPa以上后,方可拆外模,利用龙门架拆模,人工配合,严防损伤梁体及模板.为防止模板撞击梁体造成损伤,在底座两侧埋设拉钩,利用5T倒链将侧模拉开,然后再利用龙门吊将模板移走.拆除外模后及时进行梁端及翼板边缘凿毛.

(6)钢绞线下料、遍束及穿孔.钢绞线进场应有合格证书,并按规范要求取样试验,合格后报监理工程师,监理认可后方可使用.①钢铰线下料:下料长度应准确,每端要加0.7m的工作长度,宜采用切断机或砂轮锯,不得用电弧切割,以防热损伤.②钢绞线编束与穿孔:钢绞线应梳整分根、编束,并在每根钢绞线两端进行编号,每隔5m左右绑扎铁丝,使编扎成束顺直不扭转.编束后的钢绞线应顺直按编号分类存放.预应力束要求无损坏、无污物、无锈蚀.穿束用人工进行,如若困难采用卷扬机牵引,后端用人工协助.

(7)预应力张拉.待梁体砼强度达到设计强度的90%,且龄期不少于8d后方可进行主梁预应力张拉施工,张拉采用YCW150型千斤顶,配精度1.5级60MPa压力表.预应力张拉以应力控制为主,张拉伸长值校核,上拱度参考.

①张拉采用同步两端张拉,对称分批进行,待终拉控制应力稳定后锚固.

②张拉程序:0→10%σcon→σcon(持荷2min锚固).张拉顺序为:100%2→100%1.

③预应力钢绞线的实际伸长值,宜在初应力为10%σcon时开始测量,但必须加上初应力以下的推算伸长值,张拉吨位下的钢绞线理论伸长值:△L等于PPL/(APEP)式中:△L为钢绞线的理论伸长值(mm);PP为钢绞线的平均张拉力(N);L为钢绞线的长度(mm);AP为钢绞线的截面积(mm2);Ep为钢绞线的弹性模量(N/mm2);Pp等于P(1-e(kx+μe))/(kx+μe),式中:Pp为预应力筋平均张拉力(N);P为预应力筋张拉端的张拉力(N);x为从张拉端至计算截面的孔道长度(m);θ为从张拉端至计算截面曲线部分切线的夹角之和(rad);k为孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数,预埋金属螺旋管道时取0.0015;μ为预应力筋与孔道的摩擦系数,当为钢绞线时取0.2~0.25;实际伸长值△L等于(△L2-△L1),△L1为10%σk的实测伸长值(mm),△L2为100%σk的实测伸长值(mm).实际伸长值与理论伸长值之差控制在6%以内为合格,否则暂停张拉,待查明原因采取措施加以调整后,方可继续张拉.④张拉注意事项:张拉前检查梁体混凝土是否达到张拉强度,锚垫板下砼是否密实.清除锚垫板上的混凝土,并检查是否与孔道垂直,如超过3mm,则需加扁垫板补平;计算张拉吨位下的钢绞线理论伸长值,计算按有关规定执行.编束时,保持每根钢绞线之间平行不缠绕,每隔1.0~1.5m用20#铁丝绑扎,在每束的两端2.0m范围内,保证绑扎间距不大于50cm;在确定千斤顶的拉力时应考虑锚口摩阻、孔道摩阻等因素的影响,这些增加的的损失以增加2.5%的控制应力解决;预应力钢绞线采用应力控制方法张拉时,应校核预应力钢绞线的伸长值,预应力钢绞线的实际伸长值,宜在初应力为10%σcon时开始量测,但必须加上初应力以下的推算伸长值;张拉顺序遵循对称分批、先上后下的原则;锚具用锚环和夹片使用前应进行硬度试验;千斤顶、油泵、压力表按要求作定期校验标定,张拉力按标定曲线取值或按回归方程计算;张拉前认真检查张拉系统,做到安全可靠,千斤顶后禁止站人,并制定详细的安全措施和操作规程;张拉时两端应同步同束,一次到位.夹片均匀平齐,松紧程度一致,工具夹片安装前涂退锚灵;卸荷时要均匀缓慢,滑丝、断丝数量不得超出规范要求,否则应放张更换钢绞线重新张拉,钢绞线回缩量不宜超过6mm;钢绞线用砂轮切割机割除并保证外露长度不小于30mm,严禁用电弧焊切割.用砼将锚具封住以防锈蚀. (8)孔道压浆.管道压浆在预应力钢筋张拉完成和监理工程师同意压浆后立即进行,一般在张拉完毕后停10h左右,观察预应力筋和锚具稳定后即可进行,一般不超过48h.


①水泥浆液.本桥预应力为有粘结,浆液拌制应根据经批准的配合比严格计量.浆液配合比并应满足规范规定的水灰比为0.4~0.45(当掺入减水剂时可减小至0.35),强度不低于50MPa.水泥浆稠度控制在14~18s之间,搅动后3h泌水率应控制在2%之内,最大不超过3%,泌水应在24h内重新全部被浆吸回.施工时灰浆要过筛,储放在浆桶内,低速搅拌并保持足够数量,水泥浆自拌制至压入孔道的延续时间控制在30-45min范围内,水泥浆在使用前和压注过程中应连续搅拌.

②压浆设备.压浆设备为活塞式压浆泵,禁止使用压缩空气,压浆最大压力控制在0.5~0.7MPa.当孔道较长或采用一次压浆时,最大压力为1.0MPa.砂浆搅拌机拌水泥浆.

③压浆前检查.用水冲洗预应力孔道,并排除积水,用压缩空气吹干管道.

④压浆.压浆时根据预留压浆孔位,遵循从最低点压浆孔压入,由最高点的排气孔排出和泌水,压浆顺序先压下层孔道.压浆要缓慢、均匀连续进行,不得中断,直至另一端有原浆冒出后封闭,同时应保持不小于0.5MPa的一个稳压期,不少于2min.比较集中和邻近的孔道,宜连续压浆完毕,以免串到邻孔后水泥浆凝固,堵塞孔道.同时每工作班应制作3组试件作为评定依据.压浆完毕后清除干净锚具及压浆设备.压浆中途发生故障,不能连续一次压满时,应立即用压力水冲冼干净处理后再压浆.水泥浆按规写作作试块,以检查其强度是否达到设计要求.压浆后应从检查孔抽查压浆的密实情况,如有不实,应及时处理和纠正.在管道压浆前或压浆强度未达到设计要求,不得移运和吊装.压浆后应先将锚具周围冲洗干净、端头砼凿毛,按设计要求将钢筋绑扎好,进行封锚处理.

(9)空心板吊运、存放及运输.当梁体砼强度达到设计要求(100%)时,用龙门吊运至存梁场或运梁车喂梁.主梁吊运按兜托梁底起吊法考虑,采用符合要求的钢丝绳编插两点闭合,单股使用.吊点位置距梁端不大于1.0m.

①梁板转移:梁板转移时间与吊装方法必须严格按照规范要求进行.梁板转移或装车采用龙门吊吊装.梁板转移时间应在灌浆、封锚完成后砼达到一定强度后进行.

②梁板存放:梁板存放时按照梁板型号及预制时间进行分区堆放,在梁板侧面支座部位上采用固定格式梁板信息栏,注明浇注时间、使用部位及型号等信息,并建立台账,便于查对.梁板临时存放时严格照设计要求确定临时支座位置进行存放.梁板存放时用固定物嵌紧卡死,不能松动.梁板重叠堆放时不超过两层.

③梁板运输:梁板的运输应采用特制的运输车及稳定的牵引装置,并由专业吊装工将梁板固定在运输车上,转运过程中应均匀慢速前进,梁板前后端要有专人看管、指挥,确保安全.

3.结语

通过本项目案例实施分析,从梁场的布置到详细的施工组织,再到合理的施工方法和施工工艺控制.达到了理想的施工进度水平,平均每月施工生产60片空心板.质量控制要求,空心板整体质量稳定,混凝土外观达到业主标准要求.