预应力空心板安装施工技术方案

预应力空心板安装施工技术方案

一、编制依据

1、张家港疏港高速公路ZJG-A2标桥梁工程施工设计文件；

2、《桥梁施工技术规范》（JTJ F10-2006）；

3、《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）；

4、《江苏省高速公路施工标准化指南》；

5、结合现场调查资料；

6、完成以往类似工程的施工经验和现有技术装备能力及施工管理水平。

二、工程概况

本标段范围内共有7座桥梁。分别是K5+990太字圩港大桥、K7+548张皋路分离式立交、K8+137晨阳路分离式立交、K8+402.5晨中河中桥、晨阳互通C匝道跨主线桥、K9+413.2晨阳互通主线跨晨丰路桥、K10+495南横套河大桥。其中，采用先张法预应力空心板的桥梁为：

K8+137晨阳路分离式立交：桥梁上部结构跨径为5×20m，全桥共分为一联，采用预应力砼空心板。本桥为等宽桥，全宽34.5m。20m预应力空心板，砼标号为C50。本桥计5跨，每跨设计32片，共计160片。边板吊装重量为33.3t，中板吊装重量为25.8t。

K8+402.5晨中河中桥：桥梁上部结构跨径为3×20m，全桥共分为一联，采用预应力砼空心板。左幅宽17.25m，右幅宽22.89-24.45m。20m预应力空心板，砼标号为C50。本桥共计3跨，第一跨设计38片，第二跨39片，第三跨39片，共计116片。边板吊装重量为33.3t，中板吊装重量为25.8t。

K10+829长兴路通道桥：桥梁上部结构跨径组合为1×20m，采用预应力砼空心板梁。20m先张法预应力空心板，砼标号为C50。本桥共计1跨，共计32片。边板吊装重量为33.3t，中板吊装重量为25.8t。

三、预应力空心板架设方案

3.1施工前的准备工作

3.1.1材料准备

20米预应力砼空心板采用订购的空心板梁，已预制完成，准备就绪。晨阳分离立交桥台采用GYZF4250×76mm支座，共计128个；桥墩采用GYZ250×74mm板式橡胶支座，共计512个；晨中河桥台采用GYZF4250×76mm支座，共计154个；桥墩采用GYZ250×74mm板式橡胶支座，共计310个；长兴路通道桥采用GYZF4250×76mm支座，共计128个。

3.1.2人员配备

根据工程需要人员配备如下：

人员需求见下表：

序号岗位姓名工作范围人数

1 施工队长赵长峰现场施工管理与施工协调 1

2 技术员张玉杰现场技术 1

3 质检员刘鹏飞质量监督、工序验收 1

4 测量员潘晓伟、吴玉哲现场测量 2

5 安全员赵后锋现场安全 1

6 吊车驾驶员板梁吊装 2

7 炮车驾驶员运梁 4

8 其它施工人员起重工、杂工8

9 合计20

3.1.3主要机械设备配备

序号机械名称或材料名称规格型号

数量备注

单位小计

1 汽车吊50t 台 2

2 炮车/ 台8

3 手拉葫芦5T 台16

3.1.3空心板梁安装前，桥梁的下部构造、盖梁（台帽）、支座垫石中心线、平面位置、标高、墩台跨距测量复核完毕且砼强度符合设计及规范要求。校核时，应在支承结构上划出架装轴线与端线，以使桥板准确就位。

空心板梁验收：所有空心板梁必须由监理工程师及项目质检工程师检查合格后方可进行运输、安装，安装前要求检查空心板梁的外形尺寸、砼强度、预埋钢筋（件）尺寸及位置、绞缝钢筋是否全部凿出，空心板侧面是否按规范要求进行凿毛、封端质量等，符合要求后方可安装。

空心板安装时所有设备准备齐全（机械、人员证件齐全），场地清理处理完成，报监理工程师批准后正式进行梁板安装施工。

3.1.4对安装所需的有关材料进行准备：做好橡胶支座的材料采购，并对支座送检试验；准备好支座钢板的采购、加工进场；准备好安装过程中的一些辅助材料，如枕木、钢丝绳、吊环、卡箍等；准备好运输车辆；准备好吊装、运输的指挥用具，安装人员的防护用品、用具。

3.1.5做好板梁在运输途中的安全工作：首先要检查运输车辆的车况性能，对汽车车轮、车轴、刹车系统等进行检查；其次做好在便道上运输会车的协调工作，尽量选择便道没有施工车辆时运梁，运梁时注意交叉路口的车辆和行人。

3.1.6做好桥背的回填工作，要求场地平整、压实、无杂物，确保吊车、运梁车等设备的行驶安全；吊车没有上桥前的吊装场地需要平整、压实，要求吊车支腿必须安全可靠方可架梁。

3.1.7对所有起重设备、人员进行备案，安装人员要求持证上岗并进行岗前培训。无特殊工种操作证的人员一律不得上岗，对所有参与梁板安装的施工人员进行技术交底工作。

3.1.8运输道路及吊装作业场地准备

3.1.8.1梁板安装计划安排2辆50吨汽车吊，为满足架梁时吊车和运梁车能够上桥的要求，需要台背回填至桥头搭板底，剩余25cm用钢板架设代替，钢板架空部位下辅设一定量方木。

3.1.8.2运输道路清障：保证梁板的运输道路畅通，施工便道需要经常维护（整平压实）。

3.2安装方法

3.1支座安装

3.1.1梁板安装前垫石养护在7天以上，且混凝土强度达到设计强度的90%以上。在支座垫石完工后，用全站仪放出全桥墩帽、台帽上各支座中心位置，然后用刚尺复核其相对位置，复核垫石标高，确认无误后，向监理工程师报验。

3.1.2橡胶支座安装

非滑板支座用于连续墩处，滑板支座用于桥台非连续端处。对于非滑板支座组装高度为支座调平钢板、橡胶支座的总高度；对于滑板支座组装高度为支座橡胶体、四氟滑板、不锈钢板、支座上下钢板的总高度。连续墩处非滑板支座底面与垫石必须密合；桥台处的滑板支座，应注意四氟板面和支座上钢板（不锈钢板）的清洁和光滑，确保四氟板面朝上安装，支座下钢板与垫石之间无杂物；每片梁板板底预埋钢板下都有支座调平钢板，调平钢板采用楔形钢板，钢板统一外购，确保尺寸和切角（对于斜交桥梁）位置准确；板底调平钢板与板底预埋钢板采用环氧树脂粘贴牢固。

3.2梁板运输

预制场到工地运距大约100公里，采用8辆运梁炮车运输，每辆炮车运输2片空心板梁，以保证板梁安装连续作业。空心板梁由龙门吊从预制厂存梁区吊至运梁炮车上，板梁两头采用各2个5T手拉葫芦稳定，防止梁板滑移侧翻。梁板运输车辆按规定的路线运至架设现场。

架设前应再次检查以下事项：梁板出场前的回弹强度；梁板的运输路线、架设顺序；吊机进出路线；作业地面状况；吊机起重臂的长度及作业时所要求的伸幅半径和高度；现场环境等。

3.3梁板安装

梁板安装施工程序：测量放样→安装永久支座→起吊出场运梁→用炮车运梁至安装位置→汽吊机安装就位→验收。

梁板先从晨中河桥3#台左幅开始安装，吊车分别停靠在台背路基主线上，从3#台左幅开始顺序安装，先安装10片梁，以保证吊车支撑点宽度（7m），

然后吊车上桥后安装剩余的梁板及右幅梁板，按照由左幅到右幅的顺序依次进行全桥板梁安装。每天计划安装20片板梁，晨中河桥116片板梁，从10月24日开始安装，10月29日安装完成，接着从10月30日进行晨阳路分离立交160片板梁安装，至11月6日安装完成，最后安装长兴路通道桥32片板梁至11月8日完成。计划全部空心板梁安装完成工期16天。

3.3.1机具选择

晨中河桥、晨阳分离立交和长兴路通道桥上部结构全部采用的均为20米预应力预制空心板梁，主要有中板和边板组成，中板混凝土9.32m3，边板混凝土12.8m3。钢筋混凝土构件的单位容重为2.6T/m3，取混凝土最大方量的边板计算，其边板的重量为：12.8m3×2.6T/m3=33.3吨。

3.3.1.1吊装机械选择

结构吊装用的起重机型号主要根据根据施工现场的作业条件和工程结构的特点、构件的外观尺寸、重量、吊装高度及起重（回转）半径等条件确定。梁板安装采用2辆50吨汽车吊机作业。

3.3.1.1.1起重力

起重机起重力Q应满足≥[Q1（构件的重力）+Q2（索具的重力）]×q；q为不均衡荷载系数，取值1.1，即起重力Q≥（33.3+1.2）×1.1=38吨。则一辆起重机起重力Q1≥19吨，所选机型能够满足要求。

3.3.1.1.2起重高度

起重高度计算：H≥H1+H2+H3+H4

式中 H——起重机的起重高度(m)，停机面至吊钩的距离；

H1——安装支座表面高度(m)，停机面至安装支座表面的距离；

H2——安装间隙，视具体情况而定，一般取0.2~0.3m；

H3——绑扎点至构件起吊后底面的距离(m)；

H4——索具高度(m)，绑扎点至吊钩的距离，视具体情况而定。

取H1＝8米，H2＝0.2米，H3＝0.95米，H4=2米,选用起重机的起重高度H≥11.15米，所选机型能够满足要求。

3.3.1.1.3索具、卡环等工具的选择

（1）、板梁重量计算

计算以20m后张空心板梁边板为验算对象。

从上得知边板重量为：G=33.3吨=333KN。

（2）钢丝绳拉力计算

N=K1*G/n*1/Sinα≤P/K2

式中：N—每根钢丝绳索具的受拉力；

G—梁板质量一半；

n—吊索根数；

α—吊索钢丝绳与板梁水平夹角；

P—吊索钢丝绳的破断拉力；

K1—吊装时动载系数，取1.2；

K2—吊索钢丝绳的安全系数，取6。

梁板质量G=333KN，α取45°

N= K1* G/n*1/Sinα=1.2*333/2/2*1/ Sin45°=141.3KN

拟选用6*37丝，钢丝绳φ43mm，公称抗拉强度1700N/mm2，破断拉力总和1185KN。

S P =ΨΣS i

式中S P——钢丝绳的破断拉力，KN；

ΣS i——钢丝丝绳规格表中提供的钢丝破断拉力的总和，KN；

Ψ——钢丝捻制不均折减系数，对6×37绳，Ψ=0.82。

S P =0.82*1185=971.7KN

因N= 141.3KN< P/K=971.7/6=161.95KN

所以选用6*37丝，钢丝绳φ43mm，公称抗拉强度1700N/mm2，破断拉力总和1185KN，钢丝绳满足要求。

（3）、卡环的选择计算

吊装质量最大支撑时拉力N=141.1KN，卡环的允许荷载[F K]=40d2，拟选用17.5型卡环，查《路桥计算手册》15-15表得知d=64mm

[F K]=40*642=163.84 KN>141.1KN满足要求。

因此，采用汽车吊时选用17.5型卡环。

3.4梁板吊装就位

（1）两台吊车停支腿应平稳可靠，确保支撑点不下陷、位移。

（2）炮车到现场后经专人指挥驶入两吊车之间，要在指定位置停车。

（3）每辆吊车起吊梁端两个吊点，四点同时起吊，将空心板梁从炮车上吊起，吊起预制空心板时，吊钩应保持垂直状态。

（4）两台吊车平衡的将预制空心板提升，通过起、落臂杆和旋转臂杆使预制空心板吊到桥台上方。

（5）两辆吊车调整后，吊机缓慢松下吊钩待预制空心板离支座10公分时停止，对准轴线（横轴线不超过5mm，纵轴线不超过10mm）。

（6）吊机缓慢下钩，使预制空心板平稳紧贴放在事先安放好的支座上。

（7）认真检查预制空心板四角是否与支座紧贴，梁面是否平稳。如果有支座脱空现象时，在支座上添加钢垫。

落梁就位安放支座应符合下列规定：

1）支座底面中心线应与墩台支承垫石顶面画出十字线相重合。

2）梁缝应符合规定尺寸。

3）在保持梁梗竖直的前提下，梁片间隙应符合规定。

4）支座底面与墩台支承垫石顶面应密帖，上座板（顶板）与梁底之间应无缝隙，整孔梁严禁有三条腿现象。

5）支座安装应做到平、密、紧。当支座下有缝隙时，应以环氧树脂砂浆或相应厚度钢板垫实。

板式橡胶支座安装后应符合下列规定：

1）支座与梁底或支承垫石顶面之间无滑移或脱空现象。

2）无初始剪切变形。

3）垂直压缩量不大于设计值，侧看无不均匀鼓凸。

4）表面无裂纹。

3.5质量检查标准

梁、板安装实测项目

项次检查项目规定值或允许偏差

（mm）

检查方法和频率

1△支承中心偏位

（mm）

梁 5 尺量，每孔抽查4~6个支

座

板10

2 倾斜度（%）

1.2 吊垂线，每孔检查3片梁

3 箱梁顶面纵向高程(mm) +8，-5 水准仪：抽查每孔2片，

每片3点

4 相邻梁（板）顶面高差（mm）8尺量：每相邻梁（板3.6施工工艺流程

空心板梁施工流程图

制定梁板安装方案施工准备

支座检测试验

报监理工程师审批

上报监理工程师审批

采购支座

汽车吊准备并就位

施工测量放样

自检后上报监理工程师空心板运至安装现场支座安装就位

板梁吊装就位

自检并上报监理工程师

四、预制梁安装施工标准化要求

（1）梁体运输到现场安装前必须经检验合格，外购梁应附有质保质料。

（2）梁体架设前应检查支座垫石尺寸、高程、平面位置。

（3）梁体初吊时，应先进行试吊。

（4）预制梁的起吊、纵向移动、落低、横向移动及就位等，均需统一指挥、协调一致，按预定施工顺序妥善进行。

（5）梁板装车时，梁的重心线与车辆纵向中心线的偏差宜小于20mm，梁板应按设计支点放置，梁板不得偏吊、偏放。梁板装车后用钢丝绳、手拉葫芦等设备将梁捆绑在车上再松吊钩。

（6）梁板的起吊应平稳匀速进行，两端高差不得大于30cm，梁板下放时，应先落一端，再落另一端，待梁板完全放稳后，方可拆除吊具。

（7）调整梁板纵横向位置时，应整体吊起后移动，不得吊起一端移动另一端，避免损坏支座。

五、吊装质量保证措施

1、组织技术人员熟悉图纸，了解工程结构，桥台支座安装形式、型号，板梁的形状、重量、数量，吊点的位置及吊装要求等。

2、安装前后技术人员对标高、轴线进行控制，以确保工程质量。

3、由项目总工程师组织召开技术交底会，对技术人员及现场作业人员进行施工技术交底讲解、形成交底记录下发至作业层。由安全部织召开安全交底会，对技术人员及现场作业人员进行施工安全培训及交底。

4、吊具吊索满足构件吊装要求，应有技术参数。

5、板梁、装车、运输、吊装必须按施工方案进行，吊运机具需进行试吊、试运行，确保安全后才可进行吊装作业。

6、板梁安放位置几何尺寸、桥台上橡胶支座安装的几何尺寸弹线，有技术人员负责弹线放样工作，吊装时应该按照图纸进行复检。

7、为使一片梁四个支座均匀受力，不出现脱空现象，安装时派专人检查，如有脱空现象，要求立即进行重新调整。

8、梁板的起吊、纵向转移、横向移动及就位等，应统一指挥、协调一

致，按预定的施工顺序进行。

9、梁板的起吊应平稳、匀速，两端高差不应大于300mm，下放时，先落一端，再落另一端。

10、梁板安放时就位准确、与支座密贴，就位不准确需要调整梁纵、横向位置时，严禁仅吊起一端用撬棍移动预制梁，应整体二次垂直起吊移动后再下落，保证支座匀衡受力，避免损坏支座。

11.梁板安装后应做到梁端整齐平顺，伸缩缝宽度符合要求。不得有硬伤、掉角和裂纹等缺陷。

六、梁板安装安全保证措施

梁板安装工作为悬空作业，给施工带来一定的风险，为确保架梁工作的顺利进行，杜绝安全事故的发生，特设立专职安全员和兼职安全员各一人。梁板的出坑、堆放、起吊、运输安装由专职安全员负责。所有现场施工人员都必须戴好安全帽。并在施工现场设立醒目的安全告示和警告牌。

6.1安全技术措施

6.1.1必须严格执行机械操作规程，严格遵守施工现场的各项安全规定。

6.1.2施工人员进场后，必须带好安全帽，吊装作业区设置安全标志，非操作人员禁止进入现场，吊装作业时禁止其他车辆通行。

6.1.3施工前，了解构件几何尺寸及相应技术参数，吊装机械起重性能技术参数，对参与施工人员进行全面交底。

6.1.4检查机械设备和电器设备，是否正常可靠，确认符合要求后，方能使用。

6.1.5操作人员在吊车起重构件吊起时，思想必须高度集中，不得同时进行两种操作，要严格控制吊车的回转半径。

6.1.6指挥人员必须用起重吊装的标准信号指挥，信号必须清晰准确，应配带明显标志，统一指挥，统一信号。

6.1.7板梁运输时，捆绑要牢固，便道上缓慢行驶，避免紧急刹车，安装起吊速度应缓慢，避免造成惯性冲击。

6.2安全保证体系

根据工程特点，建立安全岗位责任制，逐级签订安全生产承包责任状，明确分工，责任到人。确保施工安全贯穿施工全过程。

施工时成立工地安全小组，专职检查工地的施工安全，定期或不定期召开安全生产会议，开展安全检查评比竞赛活动，研究安全生产工作，发现问题及时解决，制定好安全规划，加强安全生产教育，提高全员安全意识，消灭事故隐患，把不安全的隐患消灭在萌芽状态之中。

6.3一般安全防护措施

6.3.1施工作业人员必须自觉遵守安全生产规章制度和安全操作规程，不违章作业。

6.3.2施工人员正确使用个人劳动保护用品；特殊工种操作人员必须持证上岗，并严格遵守有关的安全规定。

6.3.3起重作业时，吊重钢丝绳安全系数须大于1.2，断丝超过15%者必须更换，绳及卡子要勤检查、勤保养。严禁超载提升物料和人员，严禁施工人员同起重物一同上下，

6.3.4在吊装施工时，要有统一信号，有专人指挥，起重物下禁止站人，下部人员要避在安全处。

6.3.5参加施工人员要熟知本工种的安全操作规程，坚守岗位，严禁酒后操作。

6.4机械设备安全措施

6.4.1机械设备的布局要合理，操作者严格遵守安全操作规程，操作前对设备进行安全检查，机械设备严禁带故障运行。

6.4.2车辆要经常检修，保持完好，动力机械必须由考试合格并持有合格证的司机上岗。严禁非司机开车，严禁酒后开车。

6.4.3汽车吊安全操作规程

6.4.3.1汽吊机操信人员必须经培训合格，取得上岗证后，方能上岗作业。严禁无证操作，操作人员应了解汽吊机的机械构造、使用性能。

6.4.3.2工作人员在作业时精力集中，坚守工作岗位，不做与工作无关

的事，按规定使用安全带和安全帽等，严禁酒后作业、违章作业。

6.4.3.3吊装前，检查操作系统是否可靠，制动器是否灵活可靠。

6.4.3.4吊装前，应统一指挥信号：吊装时，指挥人员发出的信号与操作人员意见不一致时操作人员应发讯问信号，在确认指挥信号意图一致时，才能开车。

6.4.3.5汽吊机在吊运梁板过程中，如遇到起升机构制支突然失灵时，操作人员应立即发出信号，通知附近的人员离开，并迅速按动控制按钮反复起落梁板，并开动汽车选择安全地点，把梁板放下，不应任其自由下落，随后再进行检修，决不可在吊运过程中进行检修。

6.4.3.6在吊梁板时，应使承载不均匀、平稳，不能忽起忽落；起升机构的钢丝绳应保持垂直；同时，起吊和降落做到同步，注意控制好前后端的高度差；在架桥机所受的负荷不能超过其最大起重量的情况下方可起吊梁板。

6.4.3.7在操作过程中，应有专人分别位于前、后支架观察和监听，如果发现不正常现象或听到不正常的声音时，立即通知总指挥应采取相应措施，并停车检查，排除故障。未找出原因，不能开车。

6.4.3.8操作人员要做到十不吊

①指挥信号有误或不明确；

②超负荷；

③梁板上有人；

④安全装置不灵；

⑤下大雨；

⑥能见度低、视线不好；

⑦超重钢丝绳滑槽；

⑧梁板未挂牢；

⑨梁板紧固不牢；

⑩风力超过六级；

6.4.3.9梁板吊装时，操作人员只服从总指挥人员的口令，由专人指挥。

多人挂钩时，操作人员只服从吊运确定的指挥人员人指挥，但对任何人发出的危险信号，操作人员应立即采取相应措施。

七、文明施工及环保措施

1、便道和板梁架设区域按照标准化要求设置各种标志、标牌。

2、运梁的施工便道及时洒水控制扬尘。

3、吊运车辆及时保养维修，防止废气、废油污染环境。