高墩大体积大跨度预应力盖梁施工工法

'高墩大体积大跨度预应力盖梁施工工法（XX隧道局XX工程有限公司，西安市）摘要：高墩大跨度预应力盖梁施工支撑难度大，施加预应力，技术要求高。施工必须加强过程控制。结合石沟村大桥大跨度预应力盖梁的工程实践，介绍了大跨预应力混凝土盖梁施工的工法特点、适用范围、施工工艺及劳动力组织,阐述了施工使用的机具设备和采取的质量控制措施、安全措施、环保措施。关键词：混凝土盖梁施工工法劳动组织质量控制1前言随着国民经济的发展,公路桥梁不但跨径不断增大,桥面也越来越宽,传统的普通钢筋混凝土盖梁已不能满足较宽桥梁的建设需要.而预应力混凝土盖梁具有预应力构件节约钢材和混凝土的优点,经济效益显著,而且结构轻巧美观,施工工艺业已成熟,故大跨径预应力盖梁将成为发展的必然趋势。因此预应力盖梁施工质量控制显得尤为重要。2工法特点(1)支架牢固、安全稳定，施工作业面积大。(2)贝雷梁支架法施工适应性好，可根据不同的墩底尺寸做相应调整。(3)采用后张法预应力盖梁可节约工程成本，适合路面较宽桥梁。兰州市北二环路石沟村大桥由于桥墩跨度较大原因采用贝雷梁支架法施工。3适用范围本工法适用于方柱、矩形薄壁空心墩、大跨度桥墩预应力盖梁施工。4施工工艺流程及操作要点4.1工艺原理贝雷片作为支架主要是靠贝雷片支架与与分配梁结合来支撑盖梁模板，使盖梁施工程序化，有利于施工组织。4.2工艺流程盖梁工艺流程见图14.3操作要点4.3.1盖梁支架施工支架采用贝雷片支架，贝雷片、方木进行组合（见图2）。盖梁施工前，将贝雷片固定在墩柱顶部的两侧，贝雷片上方铺设分配梁（I25a工字钢），分配梁上方铺设方木，使用木楔调整标高，计算出（混凝土、模板、方木、活荷载等）贝雷梁在满足设计荷载时发生的挠度变形。（1）现场清理包括对桥梁承台的基坑回填、泥浆池的处理、承台位置的不良地基处理，确保现场能有拼装贝雷梁组长度的空间，以之作为贝雷梁的拼装场地。（2）贝雷梁现场拼装贝雷梁的现场拼装应根据现场实际情况采取人工配合汽车吊实施，过程销子和保险插销应和桁架单元联接牢固，视上部荷载大小来确定加强弦杆的添加与否，拼装的贝雷梁组长度以满足跨度要求为前提，避免过大造成对吊装设备要求高。（3）贝雷梁组吊装5 贝雷梁在盖梁跨下的地面拼接好后，采用大型汽车吊220t/300t（视现场情况而定）整联吊装就位。安装顺序为盖梁前后对称吊装贝雷梁，吊装必须有专人指挥，起吊和下落必须平稳，避免对横梁（I56c工字钢）结构造成冲击，以确保安全。吊装过程采取人工配合吊车实施，在贝雷梁组上绑扎扁绳人工牵拉控制走向。准备工作安装贝雷架、分配梁测量放样铺设方木、底模绑扎钢筋、安管穿束钢筋原材及焊接试验水泥、砂、碎石试验立侧模混凝土配合比试验砼坍落度检查混凝土拌和、运输浇灌砼混凝土试块制作混凝土养护混凝土试块试验拆除侧模混凝土试块养护预应力张拉支架体系拆除图1盖梁工艺流程图（4）贝雷梁体系联接、固定贝雷梁每组彼此间距22.5cm，采用支撑架(花窗)连接，加强自身抗扭能力。贝雷梁体系通过28钢筋对拉连接固定，确保其不移动。在双层贝雷梁之间采用厂家专用螺栓联结，用于承受制梁时的荷载，完成梁体的浇注。（5）工字钢吊装5 因上部荷载较大，且贝雷梁单片桁架间距为22.5cm，根据相应计算选用I25a工字钢作为分配梁支撑盖梁，工字钢与贝雷梁体系通过铁丝缠绕等方式进行固定。4.3.2支盖梁模板图2盖梁支架图（m）采用整体定型钢制大模板，螺栓连接，模板拼缝加垫橡胶条以防漏浆。先装盖梁底模，待盖梁钢筋骨架、波纹管、钢绞线均施工完毕后，安装侧模并加固。4.3.3钢筋制作安装钢筋加工使用配套的钢筋加工机械在钢筋棚内完成，并运输到现场焊接成钢筋骨架片，用汽车吊吊装绑扎。钢筋的根数、直径、长度、编号排列、位置要符合设计的要求。4.3.4孔道波纹管定位安装桥墩盖梁预应力孔道采用外径为10.4cm的波纹管。钢筋骨架就位后再穿经检查合格的波纹管，并牢固绑扎在钢筋定位网上，一定要保证波纹管的位置正确，定位后轴线偏差＜5mm。波纹管安装时，以盖梁底模板为基准，按预应力筋坐标量出相应点高度，标在箍筋上，定出波纹管位置，普通钢筋与波纹管相碰时，适当移动普通钢筋位置。波纹管用井字形定位钢筋定位，定位网焊在盖梁钢筋骨架上，定位网片的间距在直线段为100cm，在曲线段为50cm。波纹管接头要严密，严防漏浆。安装后要认真检查其位置、形状是否符合设计要求，固定是否牢靠，接头是否完好，管壁是否有破损等。预应力筋预留孔道的尺寸与位置应正确，孔道应平顺。预留孔道张拉端部波纹管延伸至锚垫板的孔洞处与外口平齐。施工时，注意端头锚下垫板应与波纹管孔道中心线垂直。波纹管安装就位过程中应尽量避免反复弯曲，以防止管壁开裂。在进行钢筋连接电焊时应加以防护，防止电焊火花烧伤管壁。波纹管控制点的安装偏差：垂直方向为10mm，水平方向为20mm，梁长方向为30mm；波纹管间距偏差：同排为10mm，上下层为10mm。4.3.5混凝土浇筑混凝土浇筑必须在钢筋、波纹管、预应力筋等检查合格后进行。混凝土用混凝土运输车运至现场，使用大型汽车泵浇入模内。浇筑时在盖梁整个平截面内水平分层进行浇筑，浇筑层厚度控制在30cm以内，用插入式振捣棒分层捣固，要快插慢拔不允许接触到模板与钢筋，往返振捣，直到混凝土不再下沉、不冒气泡、表面呈平坦、泛浆为止，严格控制标高及平整度。浇筑时派专人检查支架、模板和预埋件的稳固性和变形，如发现松动、变形、移位时，及时处理。混凝土浇筑完毕后，全幅铺盖散布，洒水养生，保持混凝土表面经常湿润，养护期不少于7天。5 4.3.6盖梁模板拆除混凝土浇筑24h～48h后拆除侧模。混凝土强度达到设计及规范要求后，开始预应力工程施工，张拉、注浆完毕后拆除盖梁底模。拆模时应轻敲轻打，绝对不准损伤主体混凝土的棱角，或使混凝土表面造成伤痕。待底模拆除完毕后使用吊车拆除分配梁以及贝雷架。然后割除牛腿支撑，盖梁施工后对割除牛腿位置进行填补修饰，减小对墩柱外观的影响4.3.7预应力工程施工(1)钢绞线制备①钢绞线采购：按设计标准订购钢绞线及锚具。钢绞线及锚具进场后，先进行外观检查，合格后按规定在监理工程师见证下取样，进行检验，全部合格后方可下料用于工程中。钢绞线存放：钢绞线设专门场地存放，要保证通风良好，地面硬化，四周排水畅通，钢绞线盘下垫方木。不同批次的钢绞线分开存放。②钢绞线下料：钢绞线经抽检合格后方准下料加工，下料时要逐根检查外观质量是否符合标准，不合格者剔出。该盘钢绞线如外观不合格，则不准使用。下料在专门的混凝土下料台上进行，钢绞线上不得粘有泥土，应将钢绞线上的油污擦洗干净。严格按照“设计长度＋工作长度＝所需长度”的原则下料，用砂轮机切割，切割之前先在切口两侧各5cm处用细扎丝捆好，以免切开后钢绞线散乱。下好料的钢绞线要及时穿束，不要长时间暴露在空气中，钢绞线束的端头要用黑胶布包扎。(2)钢绞线穿束在混凝土浇筑前应穿好钢绞线。将13根钢绞线制成束，端头修成锥型，由一端顶进另一端牵引。穿束完成后按设计一端用M15-13型锚具锚固，张拉端模板预留孔洞，将钢绞线穿出。为防止张拉端钢绞线在张拉前生锈，用封口胶带缠上。(3)盖梁预应力钢绞线张拉本工程采用400t穿心式千斤顶两端整体对称张拉。①清理。将张拉端锚垫板表面的混凝土残碴清除干净。②安装千斤顶与锚板。首先上好工作锚板，将工作夹片均匀打紧并外露一致，接着穿束上好限位板，然后用手拉葫芦吊起千斤顶，对正并穿入钢绞线，再上工具锚。张拉前必须调整好千斤顶的位置，使张拉力的作用线与张拉头孔道末端的切线重合，同时调整工具锚的孔位与工作锚的孔位排列一致，以防各束钢绞线在千斤顶穿心孔内不平行。张拉时应做到孔道、锚环、千斤顶三心对中。③张拉前将采用的千斤顶、锚具等设备及张拉工艺的全部细节提交监理工程师审阅。同时，张拉设备根据规范要求定期进行检验标定，确保张拉力的正确性。④张拉顺序为：0—10%张拉力（记录伸长值，初读数）--30%张拉力（测量伸长值及回缩值）--100%张拉力（测量伸长值及回缩值）--持荷2分钟--锚固。预应力钢束张拉过程中，按设计和《公路桥梁施工技术规范》的要求执行。⑤为保证预应力结构的张拉起拱度的一致，张拉时以结构混凝土强度满足设计要求，待砼强度等级达到设计值的90%时方可张拉，张拉时两端对称张拉。⑥张拉时的顺序严格按照图纸设计规定进行。⑦张拉中，以张拉力和钢绞线伸长值作为张拉工作的双控标准，确保预应力张拉的质量。(4)孔道灌浆①预应力张拉完成后随即压浆，间隔时间以不超过24小时为宜，避免预应力筋锈蚀或松弛。②压浆顺序为：孔道湿润--安装稳定阀—一端压浆--另一端冒出浓浆，关闭阀门--孔道稳压--压浆端关闭阀门--隔30分钟后补浆--隔4小时拆除阀门。③压浆水泥采用预应力孔道高性能压浆料，强度为C50，水灰比0.28.水泥浆应过筛，以防水泥结块及粗颗粒堵塞压浆嘴。④灌压浆之前，隔夜先用水泥砂浆封住锚头端部，以防压浆时灰浆外溢而损失压浆压力。5 1劳动组织根据我部精心编排的施工作业计划，为顺利完成该桥梁预应力施工，项目部将组织具有丰富施工和管理经验的工程师担任本工程项目负责人，并组织技术过硬、操作熟练的现场技术人员和施工人员等进行监督作业。全部盖梁施工计划人员配置如下：5.1项目管理人员配置：项目经理——张伟项目总工——李航技术主管——郑甲施工主管——蒋春发安全主管——徐彬龙质检主管——张柳试验主管——白恒涛测量主管——杨西军施工员——裴广军5.2操作工人配置：钢筋工：10人模板工6人架子工7人混凝土工：4人预应力张拉工6人电焊工3人电工1人5.3其他：将根据现场实际情况，合理调配，及时安排，以满足施工需要。2技术准备（1）技术文件：项目总工将组织盖梁施工技术人员，进一步熟悉施工图纸和设计文件，了解并掌握设计意图，并结合施工现场作详细的解释，然后综合各种因素编制盖梁施工专项方案，经过公司组织专家审查通过后，上报监理工程审核批准。（2）及时办理开工报告报批手续；（3）向参加施工的全体人员进行技术、安全等方面的交底。3主要材料与设备表1机具设备机械名称规格型号数量（台）备注吊车QY25/QY300各1混凝土搅拌站/座Js-10001规格、数量根据施工组织设计而定混凝土运输车/辆NTO-600B6柴油发电机1钢筋切断机WS40-12钢筋弯曲机WS-11直螺纹加工机1电焊机BX6-3502电焊机ZXG1-4002张拉机械400t千斤顶2模板5套灌浆机1套4质量控制（1）严格执行原材料进场验收制度，进场材料只有检验合格后方可使用。做好原材料的保管工作，钢筋、钢绞线按要求垫高，并采取防雨措施。（2）实行逐级技术交底制度。5 （3）做好生产班组的自检、互检和交接检以及专检工作。施工前对工程所采用的原材料进行严格检验，并报请监理工程师审批后方可使用；施工中实行工序交接单制度，上道工序完成，经检验合格后方可交接，进行下道工序的施工。（4）加强质量教育，提高全体职工的质量意识。（5）混凝土配料严格按实验室配合比通知单执行，混凝土搅拌、运输、浇筑满足施工规范要求。（6）备齐发电机等应急设备，确保混凝土浇筑一次性完成。（7）混凝土浇筑后及时用清水对预应力管道冲洗，防止水泥浆堵塞预应力管道。（8）混凝土浇筑后由专人负责养护工作，在规定养护期内应经常保持混凝土表面湿润。1安全措施（1）建立健全安全管理领导小组。（2）对新进场的工人进行安全生产教育和培训，经考试合格后，方准许进入操作岗位。（3）对起重、电气焊和车辆驾驶等特殊工种的工人，必须持证上岗，并严禁酒后、疲劳作业。（4）操作人员进入施工现场必须佩戴安全帽，禁止穿拖鞋或易滑底鞋，登高作业必须系好安全带。（5）盖梁施工时作业平台应有防护网围护，施工中严禁工人向下乱丢乱弃物品。（6）预应力张拉过程中张拉端应设立安全防护设施，张拉端正前方严禁站人，并由专人负责指挥。（7）对各种施工机具要定期进行检查和维修保养，以保证使用的安全。（8）严格保证安全用电，做到“一机、一闸、一漏电保护”，不随便乱接电线。（9）夜间施工必须具有足够的照明。2环保措施（1）对废弃混凝土进行控制，要统一堆放到指定位置，防止对环境造成污染。（2）切割下来的废弃钢筋边角料要统一堆放，并送到回收站回收处理。（3）对模板所用的脱模剂、柴油、机油统一管理，不准随便乱扔乱弃，防止对大气和水造成污染。（4）浇筑混凝土尽量在白天进行，避免夜间施工机械发出的噪声影响附近居民。（5）用电设备在不工作的情况下要关闭，以便减少不必要的浪费。（6）经常对施工便道进行防尘洒水，防止对人体、大气、环境、植被等农产品的污染伤害。3效益分析10.1经济效益本工程墩柱太高，满堂支架法施工支架搭设困难，且稳定性不好，不切合实际；盖梁设计载荷大且为双柱墩，为保证足够的支撑力抱箍要和墩柱有足够大的接触面积，抱箍高度大加工安装不便，且存在一定风险；横穿工字钢法施工简单，支撑能力由工字钢决定，支架比较安全，且无需搭设承重支架满堂支架要耗用大量钢管材料搭设承重支架。10.2时间和空间效益横穿工字钢施工周转时间快、支模方便。施工只需贝雷架安装与拆除，施工简便，周转快，并且搬移相比之下也方便许多，有利于施工生产快速布置调整。工字钢支撑贝雷架施工场地简洁，占用空间少，有利于场地布置和交叉作业。4工程实例通过在兰州市xx路东线三标xxx大桥桥墩盖梁施工中运用本施工方法，得到了较好的效果。本工程盖梁施工是平行作业，平均25天可以施工三个大盖梁，加快了施工进度，工程进度在全线标段中名列前茅，得到了甘肃省质监站和业主的一致肯定和赞扬。5'