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1、 . . . . 30M先法预应力空心板梁工法工法编号：GZSJGF07-90-09一、前 言先法预应力空心板梁是公路桥梁采用的主要梁式结构之一，820m跨径已形成标准系列，而30m跨径的采用则属首次。本工法是隧道工程局在107国道牧野公路特大桥现场预制梁施工中形成的。30m空心板梁具有建筑高度低、跨径较大，外形、配筋与施工模板均较简单，梁体自重较轻，便于现场预制架设等特点，必将在公路桥梁建设中得到广泛的应用。空心板梁断面尺寸见图1。图1 30m空心板梁断面 单位：cm二、工法特点和关键技术1、采用混凝土一次浇灌成型的施工方法，梁体整体性好，无工作缝，工序衔接紧凑，施工周期大大缩短。施工工艺能
2、解决30m空心板梁（梁高120cm，腹板厚度仅9 cm）混凝土灌筑下料和振捣问题。2、拉首次采用了拉杆移动式拉体系，满足了30m空心板梁大吨位预应力的要求，安全性能好，精度高。与采用钢铰线直接锚在承力架上的拉方法比较，具有能节约大量钢铰线和减少拉设备（千斤顶）的优点。3、首次采用了由三个直径36cm园形气囊和外胶套组成的充气橡胶芯模（胶模）成型，并设计了防浮装置和定位钢筋网片，能有效地控制胶模位移，梁体成形好。三、应用围本工法适应于大批量生产30m与以下跨径的先法预应力空心板梁，对工厂集中生产和现场就地预制均能适应。其拉体系适应于各种单锚（单束）先构件。四、施工程序（见图2）五、施工工艺（一）
3、钢筋工程梁体钢筋制作和绑扎在工艺上均无特殊之处，按“规”要求施工。图2 施工程序与工艺清理台座涂隔离剂或铺隔层（底模）安放钢骨架与预应力钢绞线钢筋骨架与钢铰线制作钢筋检查调整初应力再次调整初应力堆 放校核千斤顶整体超张拉立侧端模养 护内胶模放气与抽拔整体控制张拉板模检查混凝土生产混凝土入模捣固制作混凝土试件拆 模放松与切断预应力钢绞线压混凝土试件吊装出槽成品检查（二）混凝土工程1、采用400级混凝土，要求和易性好，坍落度14em，水泥用量450kgm3。2、施工方法：一次浇灌成型，人工下料，插入振捣器振捣。3、混凝土捣固要求：混凝土在三个腹板中下料，为防止胶模倾斜位移和混凝土成型出现缺陷必须做
4、到三个腹板同步同时分层（每层厚度3040cm）进行捣固，如图3所示，三个下料口要均匀等量下料。（三）模板工程1、外侧模：由组合钢模和木立柱组成。施工时注意木楔块要楔紧，模板要立垂直（见图3）。2、底模：梁槽混凝土底板即为梁体底模（见图3），在施工时要注意混凝土底模表面平整光滑，必要时用机械打磨，并涂蜡以防与梁体混凝土粘连。3、胶模：一般空心板梁均采用充气橡胶芯模成型，30m空心板梁由于断面空洞较高，芯模由三个小的园型气囊（36cm）迭放，外边再用外胶模套裹住成形（见图3）。如果控制不好，芯模不但在浇注混凝土过程中位置会移动和歪斜，还有一个芯模中三个气囊相对位置变动的问题，造成断面孔洞的形状不规
5、矩，腹板厚度不易保证。为解决上述问题，除混凝土入模捣固必须按照“混凝土工程”中的要求外，沿梁长每隔0.8m需加设一道定位钢筋网片（见图4），网片与梁体结构钢筋绑扎联系，从而起到控制胶模位移的作用。图3 图4 注：单位cm 钢筋均为10为解决胶模在混凝土灌筑过程中的上浮问题，需沿梁长每5m加设一道防浮装置，与梁槽联系，从而控制上浮（如图5所示），当混凝土灌筑高度达梁高普时，取掉防浮装置与垫木，以便梁顶混凝土灌筑。图5胶模的充气压力控制在0.380.42kgcm2，为防止胶模在混凝土灌筑过程中漏气，需经常检查气压，并补气。胶模的放气抽拔时间：在梁体混凝土终凝时即可放气，放气时要使梁体二个空洞的气囊
6、从上到下对称缓慢放气。放气完后，即可抽拔出胶模，并清洗修整好，在下片梁继续使用。（四）拉工艺为适用30M空心板梁大吨位拉，采用拉杆移动式拉体系（见图6）。（一）工作原理1、在被动端用YCD-20小千斤顶逐根进行预应力调整，调整值为10kS。（k控制应力，S一钢绞线之净截面积）。2、开动主动端两个千斤顶（YQD-400-400）使之整体拉。 图6（a） 30m预应力空心板梁移动拉杆式拉体系平面示意图图6（b） AA纵断面示意图注： 1、上图只示意单层钢绞线连结方式，双层钢绞线连结器平面位置要错开2、为显示拉连结系统，千斤顶木对准承力架3、如果行程不够，则可拧紧主动端承力架锚板之锚固螺毋使之受力。
7、这样，千斤顶回油，拉承力架后退或在千斤顶前加垫钢板，再开动千斤顶拉，如此拉到设计要求。4、拉完成后，可松开联接器重，拉小车可到另外梁槽进行拉或放松工作。5、当梁体混凝土强度达到设计之70时，拉小车就拉，千斤顶达到原锚固油压，可拧松主动端锚固螺栓，然后靠大千斤顶缓慢放松。（二）拉程序1、初应力调整(10k：在被动端用YCD-20T千斤顶逐根进行调整，N初=15000751.43l0二1609kg（单根）并由两边对称调整。）2、整体超拉0一一0.8N jy持荷5分钟。此时，0.8N jy = 4118.4kN。3、再调整初应力：方法与“1”同。4、整体控制拉。010%Nk（量伸长值）Nk（总控制拉
8、力3861kN）（持荷五分钟）量伸长值90Nk（为3475kN）钢绞线端部包缠塑料布安装端模、侧模Nk（持荷五分钟）螺栓锚固灌注混凝土。注：N jy =jy A24（根） （总极限拉力）Nk = 75N jy （总控制拉力）jy = 1500MPa （钢绞线抗拉极限应力） A = 1.432 （单根75钢绞线断面积）（三）须知1、所有拉受力构件，象拉杆，锚固螺母，锚具等要定期检查。2、千金顶，油泵、油表每隔一个月须配套校验，且千斤顶之校正系数不大于1.05，确保其工作性能。3、在拉过程中，梁槽两端和槽禁止站人，且保持两个千斤顶同步。4、在拉前要检查各联接器是否联接好。5、应力放松时必须用千斤顶
9、缓慢放松，只有完全放松后才能切割钢绞线。六、主要机械设备材料（见表1）主 要 机 械 设 备 材 料 表 表1机具、材料名称质 量 标 准使 用 注 意生产厂家混凝土施工混凝土拌台站自动计量定时核准计量系统确保计量准确插入式振捣器拉体系28高强合金拉杆9000kg2缧纹采用单头T2级经常检查缧纹是否有滑丝现象，如有必须更换XMl5-1锚具每次使用均需用放大镜检查锚环、夹片是否有裂纹滑丝现象锚具厂YQD-400-400千斤顶校正系数K1.05每1个月校正一次，千斤顶选型需根据拉吨位和拉行程确定。机械厂2B-4-500型电动油泵（15级油泵）与千斤顶配套校核拉伸机厂钢绞线（75）jy15000kg
10、cm2 YB-286-64注意放线方法，不要散盘，钢绞线不得出现死弯。（或日本）吊装龙门吊吊钩和刹车片要经常检查，且注意施工干拢。自制组装模板胶模336cm31500mm，承压2kgcm2施工时，严格保护，与时修补清洗；施工气压为0.380.42kgcm2橡胶厂七、劳动组织劳动力配备多少和梁槽布置形式由制梁片数和工期决定。如制梁片数多，可以形成工厂化作业（流水作业，现场一天24小时在工作）。（一）工厂化作业的梁槽布置形式1、梁槽个数： 3个4个，气温高的地区布置3个，气温低的地区为4个。2，梁槽长度：一般控制在100米以，具体长度应根据实际情况（梁长）而定，尽可能布置紧凑，节省钢绞线（30m空
11、心板梁3片，槽长98m。）（二）工厂化作业的劳动组织按三个梁槽，每槽3片梁的情况计（参见表2）。八、质量标准和安全措施质量标准应遵循现行公路桥涵验收标准。安全措施除“施工工艺”中的要求外，还需遵循现行有关的安全技术操作规程。劳 动 组 织 与 人 员 配 备 表 表2序号班 别人 数工 作 容1钢筋班18钢筋制作，扎绑2混凝土班18混凝土拌合站，模入捣固3拉班44综合班24钢绞线安制，梁槽清理，胶模安放管理，吊梁5木工班8立侧模、端模，模板整修6机械班7机械维修，运输混凝土司机7管理人员7正付厂长2人，管理员3人，工程师2人合 计86其中：生产人员79人（三）制梁速度最高速度84片月。九、经济
12、效益30m空心板梁与同跨度的T型梁比较，梁体工程数量略大于T型梁，但由于前者梁高较低，能减少由梁高引起的桥头引线土石方工程量，空心板梁便于在现场预制，可节省运输费用。一般认为，跨径为2140m的公路桥梁采用空心板最为经济。采用拉杆移动式拉体系，还可以节约大量钢绞线，对大批量生产梁片的工点，采用工厂化作业，其优点更加突出。十、应用实例30m空心板梁首次在国道107线段牧野特大桥应用，数量为378片，采用三个98m长平行布置的拉梁槽，每槽一次预制3片梁，每月预制最高速度为84片，劳动组织按工厂化作业配备生产人员79人，场地布置见图7。图7 单位：在施工过程中未出现伤亡事故，产品优良率达95，合格率100。采用拉杆移动式拉体系较之传统方法节约钢绞线23t，大吨位千斤顶4台（合人民币4万元），本桥每延米平均造价9252元。7 / 7