公路桥梁先张预应力空心板梁预制工法1.docx

公路桥梁先张预应力空心板梁预制工法

前言
预应力空心板梁是公路桥梁采用的主要梁式结构之一。8～20m跨径早已形成标准系列，而28～30m大跨径空心板梁也在逐年增加，并有进一步推广的趋势。由于先张法大跨径空心板梁，具有重量轻、便于架设、同时能够制作若干块的特点，从而进度快、质量易监控，在公路建设的大跨度桥梁中必将得到更加广泛的应用。随着我局公路市场的不断扩展，大跨径先张法空心板制作标准化更具有现实意义。本工法是中铁隧道集团二处在云南元磨高速公路大桥先张法空心板梁制作过程中，经过探索、总结、提高形成的。从场地布置梁板程序化生产、存放及梁板内外质量等方面均得到了业主的好评，取得了较好的社会效益和一定的经济效益。
一、工艺原理
先张法是在张拉台座上绑扎底板和腹板钢筋、穿设失效管、钢铰线的前提下，首先张拉预应力钢铰线，达到要求的控制应力或伸长值后，用夹具将预应力钢铰线临时固定、立模、绑扎顶板钢筋，然后浇筑混凝土，待混凝土达到一定的强度（一般不低于设计标号的75%）后，放松预应力钢铰线，通过混凝土和预应力钢材间的粘结力，使混凝土构件获得预压应力，从而提高了构件的抗裂性、耐久性、刚度。
二、工法特点和关键技术
1、可以同时制作若干片梁，一般以3～4片为宜。
2、采用混凝土一次浇筑成型，无工作缝，梁板结构整体性好。
3、合理的场地布置，形成平行作业施工，既节省了模具，又加快了施工进度。
4、模板制作，安装简单：边模可改为中模使用，且循环使用，成本低。
三、适用范围
30米及以下跨径的先张法预应力空心板梁，对预制场集中预制和现场就地预制均能适应。
四、施工工艺流程
先张法空心板梁施工工艺程序见图1。
五、施工要点
5.1梁场布置
根据工期、地形条件、工程规模、梁板型号等因素合理确定台座或梁槽数量，既能满足工期要求，又能节约成本为宜，为架梁方便宜靠近桥位。
5.2模板工程
5.2.1空心板断面尺寸（参见图2～图5）
5.2.2底模
5.2.2.1采用与梁等宽145cm钢板，厚2mm，在台座制作时固定在梁槽底板混凝土上。
5.2.2.2梁槽混凝土底板即为梁体底模，但在使用前，须由打磨机磨光，且经监理验收认可并涂隔离剂与板梁混凝土隔离。以上两种方法在实际施工中均得到了应用，前者成本较高，但清理工作量小，使用相对方便、简单。
整修后进入下一循环
施工准备
底模涂隔离剂
台座清理
底腹板钢筋安装
钢筋、钢铰线检查
逐根初次张拉
整体张拉
测量15~30%伸长值
测量15~100%伸长值
伸长值比较
定内、外模
浇筑混凝土
混凝土养护
拆外模
钢筋加工
钢铰线加工
定期校核千斤顶
不合格
超张
未满足要求
混凝土生产
制作混凝土试块（三组）
合格
满足
台座制作
千斤顶油压表标定
材料检验
技术方案审批
混凝土配比确定审批
机械料具准备
技术安全学习培训
布设钢铰线
制作封端混凝土试件
压试块
整体逐步放张
吊装出槽存放
成品检查编号
切断预应力钢铰线
拆内模
铰缝凿毛
浇筑封端混凝土

图1先张法空心板梁施工工艺流程

图2中板断面图图3边板断面图

图4中板钢筋断面图L-30米图5边板钢筋断面图L-30米
5.2.3外模：采用大块钢模板，应具有足够的刚度和平整度，接缝严密不漏浆。当桥梁位于曲线上时由于每片梁的内外边长，梁长及挑檐长度不等，可采用如下解决办法。
5.2.3.1以全桥最短梁的最短边作为基本模板长，然后根据不同的梁长，特制小块模板，在中部拼装以满足不同的梁长。
5.2.3.2梁两端的倾角，用木板钉铁皮在堵头内按所设计的倾角制成，其平面示意图见图6

图6模板堵头示意图
5.2.3.3挑檐制作时按最大挑檐长（emax）制成一个固定长的悬出部分，不同的挑檐长度用木块（钉铁皮）固定在悬出部分调节，平面及立面示意图见图7、图8。

图7平面示意图图图8立面示意图
5.2.3.4侧模强度的检算
在混凝土浇筑V/T≤0.035时，侧模板强度可按下式计算。
σ=（1/4）K×r×（0.22+24.9×V/T）×B×L2/1000Wxj≤［σ］=205Mpa
式中：K:外加剂影响修正系数(一般取1.2)r:混凝土比重(KN/m3,一般取2.4KN/m3)
v：混凝土浇筑速度（m/h）T：混凝土入模温度（℃）
L：模板长度（cm）B：模板宽度（cm）
Wxj：钢模板净截面抵抗矩（cm），在《组合钢模板技术规范》中查找
σ：钢模板应力Mpa
5.2.3.5侧模度挠度计算
fmax=kr（0.22+24.9V/T）×BL4/384EIxj≤［f］=1.50mm（当V/T≤0.035时）
式中：fmax：钢模板最大挠度（mm）E：钢模弹性模量（2.06×108kpa）
IxJ