先张法预应力空心板梁施工技术方案

312国道镇江城区改线段工程B段

先张法空心板梁预制施工技术方案

一、编制依据

1、桥涵通用图第一册

2、《公路工程技术标准》JTG B01-2003 3、《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004

4、《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范》JTG D62-2004 5、312国道镇江城区改线段工程标准化操作手册（试行） 6、公路工程建设现场安全管理标准化指南

7、江苏省公路水运工程“平安工地”建设考核评价标准 8、《公路交通安全设施设计规范》JTG D81-2006 二、工程概况

由我部所承建的312国道镇江城区改线段工程B段位于润州区（高资镇及石马乡）境内，起点桩号K11+500终点桩号K23+052，全长11.552km。共有预应力混凝土空心板梁1543片，其中20m板梁938片，13m板梁430片,10m板梁175片。

钢材：

① 20m、13m、10m空心板梁采用Φs15.2高强度低松弛钢绞线（标准强度fpk=1860MPa），公称直径为15.2mm，公称面积为140mm2，理论弹性模量Eg=1.95×105MPa。 ② 非预应力钢筋采用符合GB1499.1-2008标准的HPB300钢筋和符合（GB1499.2-2007）标准的HRB400钢筋。

③ 钢板采用Q235钢板,应符合GB/T 700-2006的规定。 ④

序号 桥梁中心桩号 桥梁名称 海燕南路互通主线上跨桥 大学城右辅道桥 大学城左辅道桥 大学城2号桥 大学城3号桥 长山中路B匝道桥 10m 板梁 中板 44 边板 8 13m 板梁 中板 22 边板 4 20m 板梁 中板 12 12 22 52 12 边板 2 2 4 4 2 1 2 3 4 5 6 K12+279.347 AK00+510.9 BK00+515.9 K12+490 K13+500 BK0+268.719

312国道镇江城区改线段工程B段

7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 CK0+147.890 K14+835.643 K15+301 AK0+105.830 BK0+112.274 SW0+063.013 K18+695 K19+238 K21+323.39 K22+078.48 合计（块） 长山中路C匝道桥 长山西路分离式立交主线上跨桥 高资港桥 石韦路A匝道桥 石韦路B匝道桥 石韦路桥 铁炉水库排洪河桥 蔡家庄大桥 巢凰山2号桥 巢凰山3号桥 88 21 153 8 6 22 44 132 36 36 112 382 4 12 6 6 16 48 12 140 364 196 822 2 20 52 28 116

序号 1 2 3 4 先张法板梁材料数量汇总 材料 单位 C50砼 m3 钢绞线 t I级钢筋 t II级钢筋 t 数量 12391.6 389.7 721.9 738.6 三、施工组织 为了保证工程质量，在正式开工之前，我部严格按照ISO9001-2000标准建立了完善的组织网络和质保体系，并编写了箱梁施工组织设计和作业指导书以指导施工有序、有质、有量的进行。 （一） 主要施工人员

职 责 责任人 技术负责人 资料、记录 浇筑负责人 （二）主要机械设备 名称 设备类型 起梁龙门 60T 上海 2 型号 功率 产地 数量 姓 名 职 责 现场负责人 钢筋加工负责人 后勤保障 起重负责人 姓 名 312国道镇江城区改线段工程B段

中板模板 边板模板 中板模板 边板模板 中板模板 边板模板 钢筋 电焊机 切断机 弯曲机 砼振捣 振捣棒 油顶 张拉设备 油顶 智能张拉机 （三）材料

1、钢筋

20m 20m 13m 13m 10m 10m WS40-1 W5-1 φ50 QY-300 前卡式 27kw 7.5kw 15kw 1.5KW 300T 20T 1套 连云港 连云港 连云港 连云港 连云港 连云港 南通 上海 南通 上海 柳州 柳州 10 10 7 7 9 9 2 2 2 4 2 1 1 板梁预制所用钢筋规格有Φ12mm、φ32mm、φ10mm以及φ8原材料试验全部合格。 2、混凝土

我项目部使用自建拌合楼（1台1000型，1台1500型）提供的砼，通过多组试配择优选择满足强度要求的配合比进行施工。

预制板梁C50混凝土配合比

材料名称 水泥 砂 碎石 外加剂 产地 台泥 江西 石马永胜 苏博特 规格 P.II52.5 中砂 4.75-26.5mm PCA型 每方用量（Kg） 454 743 1114 5.448 312国道镇江城区改线段工程B段

水 饮用水 地下水 150 强度：C50 水灰比：0.33 坍落度：50-70mm 7天抗压强度51.4MPa，28天抗压强度61.1MPa,经监理工程师验证后同意使用。 四、施工方案 （一）普通钢筋加工

1、进场的钢筋储存在钢筋大棚的枕木上，钢材下料后，分别放在钢筋棚半成品区内，以免受到雨露侵蚀，不同级别钢筋设以标志，便于施工和及时检查。

2、严格按图纸施工，下料准确，以免浪费。

3、加工成型的钢筋，存放在成品区的枕木上，避免与地面直接接触引起锈蚀。 4、纵向钢筋采用搭接帮扎，搭接长度大于35d。

5、钢筋特别是盘圆钢筋在加工前应进行调直、除锈。采用机械调直，并注意I级冷

拉钢筋的冷拉率不得大于2%。 （二）钢模板制作

1、为保证空心板表面光洁度，采用大块定型钢模板。 2、面板用5mm厚钢板，肋筋用三角铁及10mm厚钢板。

3、钢模板上部用Φ16螺纹钢作拉丝，下部利用传力梁用大头塞塞紧模板下口。 4、模板制作精度严格按规范执行。 5、芯模采用橡胶充气胶囊。 （三）张拉台座建造

预制梁槽的施工顺序：设置排水沟——场地平整——地基硬化——传力梗基槽开挖——传力梗混凝土浇筑——底模基础浇筑——底模钢板铺设。

根据工程进度要求，结合预制梁生产数量，计划设置预制梁底模12条。预制梁槽长105米，预制20米梁5片，13米梁7片，10米梁9片。

在梁槽四周设置20厘米深、15厘米宽的排水沟，以保证梁槽不积水。

场地进行整平，先对软基部分开挖换填灰土，软弱层开挖必须彻底，灰土分层回填压实，分层厚度不大于20厘米。

地基硬化采用灰土填筑，填筑厚度为20厘米，填筑采用人工带线整平，整平后用18T

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压路机碾压3-5遍，碾压后表面平整，最大高差不超过2厘米，并无弹簧现象。 根据梁槽的平面布置要求，放出传力梗的轴线和平面位置，传力梗基槽的开挖深度和宽度，以保证传力梗的尺寸和形状满足设计要求。基槽开挖时应充分保证基槽壁的粗糙度，并及时浇筑混凝土，以确保地基能提供足够的摩擦力。

传力梗混凝土强度等级为C30，塌落度8-12厘米。传力梗混凝土浇筑时应对两端的振捣予以重视，确保混凝土密实，以保证预应力张拉时，能承受集中荷载。

底模采用10厘米厚C30混凝土和1cm厚钢板，钢板采用预埋3*3角铁固定在砼上，施工必须特别注意混凝土的平整度，最大高差不得超过1厘米。为防止底模出现裂缝，在底模内横向设置6根φ8的钢筋。

为确保底模的平整度和顺直度，施工过程中，水准仪跟踪测量。 张拉横梁由两片40C槽钢（锰钢）组成。

定位板是固定预应力钢筋位置的，用厚度为30mm的钢板制作，高为30cm，根据钢绞线的排布位置在定位板上开孔。 （四）先张法施工程序

1、施工前的准备工作

① 钢绞线下料时应考虑丝杆伸进底模长度，为104m，将钢绞线按照图纸设计逐根穿入预应力失效硬塑料管。

② 检查张拉机具及其他相关机具，使之处于完好状态。 ③ 原材料试验及底模检查，报监理验收。

⑤ 检查施工现场电力及水源的供应情况是否能保证施工。 2、梁体放样

在台面刷隔离剂之前，将每条张拉线上的每片空心板梁按梁端间距1.0m准确放样到台面上。

3、将活动横梁移动到位，并将千斤顶和油泵施放到位。 4、穿丝杆连接钢绞线

① 沿台面在梁体端部放置一根4*5cm方木，防止脱模剂污染钢绞线。

② 在固定钢横梁的定位板内按照图纸要求相应穿入丝杆，并装配连接器，连接钢绞

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线。严格控制钢绞线在连接器内的长度，确保张拉安全。

③ 钢绞线全部连接完后，在丝杆的另一端穿入高强螺母，连接深入活动横梁的丝杆，并在其一端穿入高强螺母，在两个钢横梁之间对称放入两个千斤顶，以此作为张拉钢绞线初应力的支撑点，如下图所示：

传力梁固定横梁千斤顶传力梁底模丝杠高强螺母千斤顶丝杠活动横梁高强螺母

5、钢绞线张拉

先张法预应力筋为φj15.2高强低松弛预应力钢铰线标准强度Ry=0.75Ryb=1395Mpa，张拉机具选用两台250吨千斤顶和1台25吨千斤顶。

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伸长量计算 ⑴ 钢铰线弹性模量

根据钢铰线抽样送验报告《钢铰线力学性能检测报告》结果得到钢铰线弹性模量Eg。 ⑵ 钢铰线有效长度 L=钢绞线受力长度 ⑶ 钢铰线的总伸长量 △L=（P×L）/（Ay×Eg） 6.1钢铰线张拉 ⑴ 张拉计算

先张法预应力空心板梁张拉时，张拉应力逐级施工的方法为δ→100%δ

con

con

→15%δ

con

→30%δ

con

（持荷2分钟锚固）。张拉计算按千斤顶、压力表检验时的对应参数，计算张

拉与压力表读数相对应的线性回归方程，根据回归方程计算出张拉时各级应力下的拉力与压力读数。

⑵ 张拉工艺

根据以往的施工经验，张拉方法采用台座一端锚固一端张拉，等钢铰线张拉前准备工作全部就绪后，用两台250吨型千斤顶置于张拉端，预应力钢铰线张拉采用双控法进行控制，即以张拉控制应力进行张拉，以张拉时钢铰线伸长量进行校核，张拉时当钢铰线实际伸长量与理论伸长量之差超过理论伸长量的6%时，应停止张拉查找原因，具体张拉工艺如下：

a 张拉前对照设计图纸认真检查钢铰线的规格、数量、位置、失效长度、失效措施及张拉和锚固长度。

b 安装高压油泵、压力表、千斤顶：安装时确保千斤顶顶号、压力表标号的配套与校验时保持一致；高压油泵要放置平整、加接地线并检查绝缘情况防止触电；拧紧各个管口螺丝确保连接高压油泵及千斤顶的油管口不漏油；检查油箱液压油数量是否满足张拉需要，第一次张拉时要待回油管中液流无气体出现时才能进行张拉施工；千斤顶安装除应保证液压油进出口油管接口不漏油外，还需认真检查千斤顶、工具锚、工具夹片、垫圈、支撑螺母是否与待张拉的φj15.2预应力钢铰线相配套及是否腐蚀、变形损坏，使用前使千斤顶伸缸到头，缩缸到底二到三次，以便排除油腔内剩余空气，保证回程开启自然，千斤顶在使用过程中要经常上专用润滑剂，以便退锚顺畅。

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c 安装工具锚、工具夹片：锚具使用时一定要保持清洁，不可沾染铁锈以及其他杂物质，同时仔细检查不能有缺损，裂纹及其他可疑痕迹，钢铰线要顺直穿过锚环，夹片用橡胶圈套在一起涂上石蜡，从钢铰线端部插入锚环孔内并轻轻打齐、塞紧。

d 按操作规程要求开启和使用高压油泵、张拉千斤顶，根据张拉计算进行张拉控制。首先张拉至15%δcon记录下钢铰线伸长值△L1，再张拉至30%δcon记录下伸长值△L2，再张拉到100%δcon，并测量其伸长量△L3（持荷2分钟锚固）。

e 计算实际伸长值：△L=（△L2-△L1）+（△L3-△L1）当钢铰线实际伸长值与理论伸长量之差超过理论伸长量的6%时，停止张拉查找原因。

f 张拉注意事项：张拉时安排有经验的张拉工进行具体操作，技术员必须全过程现场指挥施工并认真做好张拉记录；张拉时千斤顶与钢铰线轴心要在同一直线，钢铰线断丝、滑丝数应控制最多一根且每个断面不得超过总数的1%，夹片的回缩的变形累计不得超过2㎜，否则应更换后重新张拉；张拉时张拉人员不得随时离开安全防护罩，同时千斤顶前后、张拉台之间不准站人，确保安全；张拉结束8小时内严禁下道工序施工。 6.2、绑扎钢筋

钢筋绑扎工作应在张拉结束8小时后进行，以策安全。

① 准确调整箍筋和纵向钢筋位置，保证与设计要求一致，用20#～22#铁丝进行绑扎。 ② 绑扎铰缝预埋连接钢筋，焊接支座钢板预埋钢筋，绑扎伸缩缝预埋筋，及绑扎芯模固定钢筋。

③为了保证砼保护层必需厚度，在钢筋与模板间设置外购砼标号的水泥垫块。 7、安装侧模、端模

① 钢筋绑扎完成后，将脱模剂均匀的用毛刷涂到模板的侧模上，侧模用龙门吊机协助起吊，人工安装。模板用螺栓、螺母连接，模板接缝处垫海绵条，确保不漏浆。

② 侧模拼装就位后，下侧用钢管螺栓支撑牢固，上面用钢筋拉杆将两侧模板拉紧加固，保证梁板宽度。

③ 端模板用卡口与侧模连接。严格控制端模角度，确保板梁预制的角度符合设计要求。

8、混凝土浇筑，安装芯模

① 混凝土浇筑分二次进行，开始先浇筑底板，混凝土面至芯模底，振捣密实后，穿

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放芯模，用空压机充气至规定要求，用钢筋卡环将芯模固定在设计位置，再从一端开始第二次浇筑，浇筑到顶面振捣密实后，抹平、拉毛（顶面拉毛深度不小于6mm）。在第一次砼浇筑振捣过程中，应特别注意振捣棒不得碰撞钢绞线。

② 在第二次浇筑混凝土的过程中，振捣棒应从芯模两侧同时振捣，以防止充气芯模左右移动，避免振捣棒端头接触芯模，出现穿孔漏气现象，且注意不得碰撞预应力钢筋，防止预应力筋受到损坏或断裂伤人。

③ 所用的芯模在每次使用前，都应做充气试压检查，如发现破损或漏气及时修补、更换。

④ 每次浇筑混凝土都要按规定制作试件，以检验板梁强度并确定钢绞线放张时间。 9、拆除侧模、端模和芯模

① 待混凝土强度达到2.5MPa时，拆除侧模、端模。

② 拆除侧模先将侧模底部的支撑拆掉，然后将上端的对拉杆拆掉， 最后将每块侧模间的连接螺丝拆除，人工配合龙门吊将侧模移至空心板梁浇筑作业区以外，及时清理模板上的残余物，以便下次安装。

③ 侧模拆除要小心，不要碰掉预制板的边角，拆掉模板后要先凿出钢筋预埋件，动作要轻敲慢击，以减少对板梁的损伤。

⑥ 侧模拆除后，在板梁的侧面进行凿毛。

⑤凿毛完成后，继续覆盖养生(养生时间不少于7天)。 10、放松预应力钢绞线，切割钢绞线

① 将每槽梁最后制作的试件进行抗压试验，当强度和弹性模量达到设计要求，且龄期不少于7天时进行放松钢绞线。

② 放松钢绞线采用整体放张，具体操作步骤如下：

a)放张前同时对两台顶推式千斤顶进油，千斤顶活塞的行程满足构件滑动位移长度。 b)安装活动横梁与固定横梁间的丝杆连接器。并拧紧张拉活动横梁上的螺母。 c)对千斤顶油缸进油（必须严格控制进油压力，取钢绞线同等张拉力），待活动横梁受力后，拧松固定横梁上的高强螺母。

d)两台千斤顶同时缓缓回油，由于钢绞线的失效长度不一，部分经失效处理的钢绞

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线在构件放张后仍处于张紧状态，且失效长度越大，应力越大。因此切断钢绞线时应注意避免因施加瞬间预应力较大，造成梁板骤然滑动，构件端部钢绞线外缘混凝土及构件棱角破坏严重。所以切断钢绞线时应由放张端向另一端切断且根据先失效长，后失效短，再切不失效；先外后内用砂轮锯逐根切断钢绞线的方法进行。结束后注意测量起拱值，钢绞线张拉及放张情况必须如实填写记录资料，钢绞线端部用砂浆封口防腐蚀。 11、预制板出槽

① 用现场的龙门架起吊、出槽，堆放到存梁区。

② 堆放时支点位置要准确，避免预制板产生负弯矩（最大叠放不超过三层）。 ③ 将每块预制板两端伸出的钢绞线用砂轮切割机进行割断，砂浆封口防腐蚀 ④ 空心板孔用预制好的C25混凝土块封死，并用砂浆抹平与空心板端头一致。 板梁采用龙门起吊出坑，龙门跨度为24米。存梁场采用混凝土基础，存梁场的地基必须处理，混凝土基础必须有足够的刚度和强度，混凝土基础的位置必须合理，确保存梁时，板梁支承合理。采用梯形混凝土存梁基础，上口宽30厘米，下口宽50厘米，高50厘米。 12、水电

现场已接通自来水，符合施工用水要求。

电源功率350KVA变压器能满足正常生产、生活需要，正常使用商业电力，为防万一，自配一台300KW柴油发电机组。 13、安全防护和文明施工

板梁场最大危险源为预应力张拉，在梁槽张拉端设隔离栅，在张拉时设临时隔离区，确保张拉时不出意外，不发生安全事故。张拉时，采用直径25的HRB400钢筋横放在张拉槽的传力梁上，钢筋的两端分别穿在传力梁的用于固定侧模的预埋钢筋内。 出坑龙门的结构经过计算安全性能完全满足要求，使用时必须严格遵章行事。

场内标志、标牌设置齐全，材料归类堆放整齐，并始终保持施工环境整洁。

312国道镇江城区改线段工程B段

先张法空心板梁生产工艺流程图

平整场地、地基处理 施 工 准 备 浇筑槽埂、砼横梁、砼地坪 测量放样 浇筑砼底板 架设轨道龙门 钢绞线放束 预 应 力 施 工 单根初应力张拉 钢绞线下料 锚夹具安装 张拉设备安装 张拉设备校验 双控终应力张拉锚固 钢筋绑扎 立侧模 板 梁 预 制 浇筑底板砼 钢筋加工 定型钢模板制作 穿胶囊芯模充气 侧面顶面浇砼 做混凝土试压块 混 凝 土 养 护 钢绞线放张、切割 封端孔 砼强度报告

出坑堆放

312国道镇江城区改线段工程B段

先张法空心板梁生产工艺流程图

平整场地、地基处理 施 工 准 备 浇筑槽埂、砼横梁、砼地坪 测量放样 浇筑砼底板 架设轨道龙门 钢绞线放束 预 应 力 施 工 单根初应力张拉 钢绞线下料 锚夹具安装 张拉设备安装 张拉设备校验 双控终应力张拉锚固 钢筋绑扎 立侧模 板 梁 预 制 浇筑底板砼 钢筋加工 定型钢模板制作 穿胶囊芯模充气 侧面顶面浇砼 做混凝土试压块 混 凝 土 养 护 钢绞线放张、切割 封端孔 砼强度报告

出坑堆放

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