1、厦 门 至 昆 明 国 家 重 点 公 路 干 线龙 岩 至 某 (闽 赣 界 )高 速 公 路（第某合同段）先 张 法 预 制 空 心 板施工方案一、 工程概述本合同段先张法预制空心板主要指某 1 号桥、某 2 桥、某 3 桥、某 4 桥、K110+558 通道桥、K111+016 通道桥、K111+300 石前中桥、K111+895 分离式立交桥等 8 座桥梁，桥梁在预制场编号详见表 1 及工程数量表 2，各个桥梁上部构造简述如下： 某 1 号桥为主线跨越 D 匝道分离式立交桥，主线桩号：K110+235K110+270，桥长 35 米，斜交 10（斜交桥） 。上部构造采用 120 米预应
2、力混凝土简支空心板，共计 32 张；某 2 号桥为主线跨越 C 匝道分离式立交桥，主线桩号：K110+533K110+566，桥长 33 米，斜交 0（正交桥） 。上部构造采用 120 米预应力混凝土简支空心板，共计 24 张；某 3 号桥为 A 匝道跨越 下河的中桥，桩号：AK0+852.5AK0+939.5，桥长 87.0 米，斜交 0（正交桥） 。上部构造采用 516 米预应力混凝土简支空心板，共计 110 张；某 4 号桥为 C 匝道跨越 E 匝道分离式立交桥，桩号：EK0+881.5EK0+919.0，桥长 37.5 米，斜交 30（斜交桥） 。上部构造采用 120 米预应力混凝土简
3、支空心板，共计 8 张；K110+558 通道桥为主线跨越乡村道路小桥，桥长 22 米，斜交 65（斜交桥） ，上部构造采用 110 米预应力混凝土简支空心板，共计 24 张；K111+016 通道桥为主线跨越乡村道路小桥，桥长 27 米，斜交 135（斜交桥） ，上部构造采用 113 米预应力混凝土简支空心板，共计 24 张， ；K111+300 石前中桥为主线跨越下河小桥，桥长 38 米，斜交 0（正交桥） ，上部构造采用 120 米预应力混凝土简支空心板，共计 24 张；K111+895 分离式立交桥为主线跨越 652 县道桥梁，桥长 32.5 米，斜交120（斜交桥） 。上部构造采用
4、120 米预应力混凝土简支空心板，共计 24张；桥梁各项材料见工程数量表 2桥梁简述及编号情况 表 1编号 预制场桥梁编号 桥梁名称 桥梁中心桩号 与路线 交角 孔数及 跨径 结构类型 预制空心 板数量1 长 1（A ） 某 1 号 K110+252.5 80 120 预应力混凝土 简支空心板 32 张2 长 2（B ） 某 2 号 K110+549.5 90 120 预应力混凝土 简支空心板 24 张3 长 3（C ） 某 3 号 AK0+896 90 516 预应力混凝土 简支空心板 110 张4 长 4（D ） 某 4 号 EK0+900 60 120 预应力混凝土 简支空心板 8 张5
5、 主 1（E ） 通道桥 K110+558 65 110 预应力混凝土 简支空心板 24 张6 主 2（F ） 通道桥 K111+016 135 113 预应力混凝土 简支空心板 24 张7 主 3（G ） 石前中桥 K111+300 90 120 预应力混凝土 简支空心板 24 张8 主 4（H ） 分离式立交桥 K111+895 120 120 预应力混凝土 简支空心板 24 张合 计 270 张工程数量表 表 2工 程 数 量钢铰线C40混凝土C50混凝土C15混凝土级钢筋级钢筋 j15.24 j12.70铰缝混凝土编号桥梁编号 桩号M3 M3 M3 T T T T M31长1（A）K1
6、10+252.5 279.3 3.9 12.359 7.885 10.645 75.22长2（B）K110+549.5 191.3 2.7 7.284 4.741 7.257 51.73长3（C）AK0+896 146.3 1.7 5.69 3.887 22.024长4（D）EK0+900 71.6 1.0 2.754 1.734 2.6395主1（E）K110+558 69.44 0.6 4.23 2.988 2.068 11.06主2（F）K111+016 100.4 1.6 4.96 4.55 3.172 20.97主3（G）K111+300 227.3 6.3 4.5 25.474 1
7、2.3788 主 K111+895 210.7 3.0 9.428 5.846 8.006 51.74（H）合 计 348.0 1158.8 20.8 51.2 57.105 40.925 27.26备注：铰缝混凝土与空心板同标号；钢铰线 j15.24 为 75；钢铰线 j12.70 为 74。工程量统计采用同标号合计在一起。每座桥梁预制空心板编号沿路线方向从左至右 1、2、3i，如果桥梁只有一跨可以不标示跨数，如：A5：表示某 1 号桥第一跨从左到右第五片空心板；C24：表示某 3 号桥第二跨从左到右第四片空心板，以下类推。预制空心板（270 张）预制计划工期 5 个月（2005 年 10
8、月 15 日2006年 3 月 15 日） ，不包括预制场建设工期，预制顺序先预制主线桥梁空心板，后预制互通及匝道桥梁空心板。二、施工准备先张法预制场空心板场地设在某互通区与 D 匝道的交叉区，总长 100m，宽 70m，总占地面积 7000m2，场地内设办公室和工人住房、钢筋、钢铰线加工房、 （钢筋、钢铰线成品与半成品及锚具、夹片等工具）库房，水池及备用发电机房一个，拌合站一个（已经建设完毕） ，预制场与储梁场各一个，储梁场占地面积 6000m2，储梁场场地采用 C15 混凝土硬化，各种类型的空心板分开存放，储梁场内设汽车出梁通道，预制场内排水系统畅通，场地布置详见施工平面布置图。预制场设置
9、预制底座 4 条，可同时容纳 12 张 20 米空心板预制，预制空心板底座采用 C25 混凝土底座，厚度为 20cm，宽度 99cm，表面设 5mm 钢板，底座配 8100 钢筋网。底座预留对拉螺栓杆孔间距 2 米。底座施工完毕后在台座上划分好空心板中心线、空心板箍筋位置和支座预埋钢板位置（如果有） 。台座布置详见布置图中结构图。张拉台座采用传力墩式台座和槽式底座。传力墩施工前放好基坑开挖线。传力墩埋深 1.5m，采用 C30 现浇钢筋混凝土，钢筋型号采用 12 和 16 钢筋。两端台座用支撑架连接，支撑架采用 C30 现浇钢筋混凝土，骨架钢筋采用8 和 18，箍筋间距 20cm，支撑架与张拉
10、台座连接在一起，主要承受预应力钢铰线的张拉力，支撑架上设置预应力钢铰线张拉时防护罩以及模板安装固定拉环。各支撑架之间、支撑架与底座之间采用系梁连接在一起，系梁材料采用 C30 现浇钢筋混凝土，骨架钢筋采用 12 钢筋制作，箍筋间距 20cm。张拉台座两端横梁用型钢（字钢、槽钢）或钢板焊接制成，支撑定位板和固定预应力钢铰线。横梁截面尺寸 300400，具有足够的刚度、强度和稳定性，控制受力后的扰度不大于 2mm。定位板采用 20mm 的钢板，其预应力钢铰线穿过孔设置成长条形槽孔，便于调整预应力钢铰线的位置。支撑架 千斤顶锚具 连接器 连接器 螺丝 锚具横 预应力钢铰线 横 移动梁 梁 横梁拉索
11、拉杆支撑架 千斤顶底座张拉布置详图 拉索、拉杆具有足够的强度和刚度，其弹性变形量比钢铰线小。预制场施工用电采用高压电源，配备 120KW 备用电源；施工用水采用饮用水（从附近河谷抽取后经过储水池沉淀） 。预制场施工前一个月应对千斤顶、锚具、夹片（包括工作锚具、夹片） 进行检验，对进场的混凝土材料和预制所用的各种钢材和型材按批次进行抽检，检验合格后方可使用。二、 施工方法1 钢筋加工与钢铰线加工、张拉预制空心板普通钢筋受力钢筋采用级钢筋，其他分布钢筋采用级钢，钢筋的主要技术性能必须符合国家 GB1301391、GB149998 的有关规定。钢铰线选用高强度 270K 级，松弛级别为级低松弛，其技
12、术性能符合ASTMA41690a 标准的 270K 级钢铰线，R by=1860Mpa，松弛率 3.5%。20 米钢铰线采用 j15.24 钢铰线，公称直径 15.24mm，公称面积 140mm2；20 米以下采用 j12.70 钢铰线，公称直径 12.70mm，公称面积 98.71mm2。其他型钢采用 A3 钢，其技术性能必须符合国家标准 GB70079 的规定。张拉设备拟采用 YCW150 型和 YCW250 型号千斤顶；张拉前，千斤顶、工作锚具、工作夹片、压力表、油泵等张拉设备应当进行检验，千斤顶、油泵、压力表与张拉应力值的关系方程式由省质检站通过试验标定，锚环、夹片、工作锚具、工作夹片
13、应当无破损，锚环、夹片、连接器、工作锚具、工作夹片在使用前一个月送样至省质检站进行强度检验，必须符合中华人民共和国国家标准（GB/T1437093） 预应力筋用锚具、夹具和连接器 、中华人民共和国交通行业标准（JT329.297） 公路桥梁预应力钢铰线用锚具、连接器试验方法及检验规格等技术要求后方可使用。使用前必须对每一个锚环和夹片进行观察，发现有损伤和裂纹等异常情况，应给予更换，如异常情况的锚环、夹片数量占该批次数量的 10%，则该批次的锚环、夹片停止使用。千斤顶、油泵、压力表及工作锚具、工作夹片使用超过 6 个月或 200 次以上、以及在使用过程中出现异常情况时应当重新校核。校核千斤顶的测
14、力环或测力计的读数精度要求为2%。压力表的读盘直径不宜小于 150mm。两端张拉时，两端千斤顶降压、画线标记、伸长值量测、插垫等工作应保持一致。预制空心板底座混凝土经过 14 天养护后，可进行预应力筋施工。钢铰线下料采用砂轮切割机切割，严禁采用电弧切割，当附近电焊作业时，应保护钢铰线，防止粘上焊渣或造成其他损坏。单束钢铰线切割后在每端离切口 35cm 处用扎丝绑好，以防钢铰线单筋散开。钢铰线束每隔 1 米绑扎一道铅丝，铅丝扣端头接点需置入钢铰线束筋束内，绑扎好的钢铰线束应编号（按空心板型式进行编号） ，挂牌堆放。钢铰线存放不应裸露在露天更不得有塑性弯曲。钢铰线的加工全过程中不得粘有油污和夹有杂
15、物。对粘有油污和夹有杂物的钢铰线束必须采用钢丝刷对油污清洗干净，清洗过程中不得破坏钢铰线的外皮。钢铰线下料长度为底座长度加上台座、横梁和定位板宽度及张拉工作长度，具体应根据锚具类型、张拉设备来确定下料长度。其计算公式为：L=L0+ L1 +L2 （1）式中：L：下料长度；L0：长线底座的长度（包括横梁、台座及定位板宽度） ；L1：夹具长度（根据锚具的类型确定） ；L2；张拉机具所需长度（根据张拉设备的类型确定，须考虑工作锚具垫圈厚度 0.035m） 。施工中也可以按照设计图纸下料长度要求下料。张拉设备及锚固体系同后张法的 OVM 锚固体系，YCW150 千斤顶适用于施加预应力，YCW250 千
16、斤顶用于将钢铰线张拉到位。 j15.24：钢束锚下控制张拉应力 con=0.72 Rby =1339Mpa，每根钢铰线锚下张拉应力187.5KN； j12.70：钢束锚下控制张拉应力 con=0.72 Rby =1339Mpa，每根钢铰线锚下张拉应力 132.2KN。钢铰线安装时应注意：每片空心板的失效处理，按设计要求将失效段的pv 塑料管安装好。每束钢铰线塑料管的长度必须符合设计要求，安装位置必须准确。钢铰线张拉时，以实际伸长值和张拉力来控制，用理论计算伸长值进行校核。实际伸长值与理论伸长值相差应控制在6%以内，否则应暂停张拉，查明原因并采取措施加以调整后再继续进行张拉，理论伸长值的计算及实
17、际伸长值的量测如下：1 理论伸长值计算：L=P PL/（A SES） （2）式中：L ：预应力筋理论伸长值（mm） ；PP：预应力筋的张拉力（N） ；L：预应力筋长度（mm） ；AS：预应力筋的截面面积（mm 2） ；ES：预应力筋的弹性模量（N/mm 2） 。 实际伸长值的量测及计算：预应力筋张拉前，先调整到初始应力 0（为张拉控制应力 con的 10%） ，在开始张拉和量测伸长值。实际伸长值除张拉时量测的伸长值外，还应当加上初始应力 0推算伸长值。计算公式为：L=L1+L2 （3）式中：L：预应力筋张拉时实际伸长值（mm） ；L1：初应力（10%con）以下的推算伸长值（mm） ，可采用相
18、邻级的伸长值；L2：从初应力至最大控制张拉应力间的实测伸长值（mm） 。张拉时拟采用多根张拉（详见张拉布置图） ，在固定端用小型穿心式千斤顶 YCW150 施加部分拉力，即为初应力（10% con） ，使每根预应力筋均匀受力，同时拧紧螺丝端杆的螺帽调整各根力筋的初始长度，在另一端（即移动端）布置两个 YCW250 型千斤顶，千斤顶预先与预应力筋对称布置，两个千斤顶油路串通，同步顶进，将预应力筋张拉到位，操作步骤如下：1 .预应力筋长度调整螺丝杆锚具，拧紧端头螺帽，调整长度，使每根预应力筋均匀受力；2 .采用小型穿心式千斤顶 YCW150 先施加 10% con的张拉应力，将预应力筋拉直，锚固端
19、和连接器处拉紧，在预应力筋上选定位置刻画标记，作为量测延伸量的基点；3 .先张拉单根预应力筋，由延伸量和油压表读数双控制施加 30% con的张拉力，同时使预应力筋受力均匀，先顶锚锚固一端，在另一端用两个千斤顶YCW250 同步顶进，保持移动横梁平行移动，将多根预应力筋张拉至设计张拉应力（应根据厂家提供的锚具摩阻损失以及移动横梁移动时与支撑架的摩阻增加应力和张拉力，取超张拉 2.5%） ；4 .张拉至设计应力后持荷 2min，使预应力筋完成部分徐舒后，补足或放松预应力筋的拉力至控制应力（102.5% con） 。测量、记录预应力筋的延伸量，并复核实测值与理论计算值的误差，控制在6%范围内，如不
20、符合规定，则应找出原因及时处理。张拉满足要求后锚固预应力筋，千斤顶回油至零，完成预应力筋的张拉。为了保证预应力值的准确和预制空心板的张拉质量，考虑超张拉控制，其张拉工艺为：0初始应力（10% con）102.5% con（持荷 2min） con锚固2钢筋安装、模板制作与安装预应力筋张拉完毕后 3 小时（钢铰线完成徐缓）内按照底座标示位置进行钢筋安装。钢筋安装位置准确无误。预制空心板模板采用定型钢模板，按各种空心板型号尺寸准确定制，定型钢模板采用 5mm 钢板和角钢、字钢或槽钢等型钢构成，有足够的刚度、强度和稳定性，边角整齐，钢模板内表面平滑，无凹凸不平现象，模板底部和上部采用 16 对拉螺杆
21、固定，侧模外侧安装附着式振动器，间距 1.5 米，振动器功率一般在 0.81.5kw 之间，各块钢模板之间由 16 螺栓连接，接缝处采用厚层双面胶或塑料橡胶接缝，以防止混凝土水泥浆漏出，影响空心板质量和外观。芯模采用充气橡胶芯模，外加保护外套，芯模固定采用 8 钢筋卡子间距 50cm，与钢铰线勾在一起，以防芯模在混凝土浇筑过程中上浮。3. 混凝土浇筑与养护预制空心板混凝土根据不同的跨径具有不同的混凝土标号（详见工程数量表 2） ，混凝土采用拌合站集中拌和，拌合站离预制场仅仅 50 米远，混凝土配料采用全电脑配料，运输采用混凝土罐车运输。在空心板混凝土施工前作好各种空心板混凝土的配合比设计，经过
22、监理工程师认可后，用于指导施工。预制板混凝土采用 FSG 高效减水剂作为外加剂，外加剂的掺量为水泥用量的0.8%（可根据施工温度，采用高效减水剂或适当增加和减少外加剂用量） 。混凝土施工前，应当做好各种原材料的检验工作，包括砂、石子、外加剂、水泥及施工用水等。空心板混凝土拌和时，由试验人员检查、控制混凝土质量和坍落度，混凝土的各项技术指标符合规定要求后，再进行混凝土浇筑。浇筑顺序从底座较低处向高处进行。浇筑时采用“分层浇筑，逐级推进”的浇筑方法，在倾斜面上逐步升高，每层厚度宜控制在 30cm 左右。振捣时不得大力撬动钢筋和模板，严禁大力碰撞预应力筋，当混凝土浇筑至附着式振动器安装高度时振动一次。
