一亩园预应力张拉施工方案.docx

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一亩园预应力张拉施工方案

第一章编制依据

1、《北京市海淀区一亩园公交枢纽市政配套工程桥梁工程施工图设计》。

2、交通部《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000

3、交通部《公路桥梁工程质量检验评定标准》JTJ071-98

4、《桥梁施工工程师手册》（第三版）北京：

人民交通出版社2003年。

5、《公路工程质量检验评定标准》JTJ071-98

第二章工程概况

Z1匝道为枢纽场站与万泉河主路高架桥直接相接的出口匝道，规划有6条线公交线路通过此匝道进入万泉河主路高架桥。

Z1匝道起于枢纽场站内部，终于万泉河主路高架桥，匝道全长358.55m。

匝道横断面采用单向单车道，车道宽7m。

考虑到场内道路两侧的通透性和景观要求，尽量降低挡土墙高度，桥梁布置了4-30m的预应力砼连续箱梁，同时为与现况旧桥对接，布置了6孔预应力砼简支“工”型梁，桥梁全长260.82m。

匝道与万泉河路主路连接时，在高架桥上需要设置加速车道，受到加宽桥梁结构形式的控制，桥梁只能加长到跨现况圆明园西路与圆明园南路相交路口的3孔预应力砼钢-砼组合梁结构的北端，即现况主线桥1+104.63m处，加速车道及渐变段都须在此段范围内完成。

设计荷载：

城A级；人群荷载：

5.0Kpa

桥梁标准断面设计：

a：

（0.75m（防撞护栏）+7米（行车道）+0.75m（防撞护栏）=8.5m（与现况万泉河桥衔接部分为变宽）。

本工程预应力结构部分为：

0#-4#连续箱梁，4#-6#盖梁。

其中：

箱梁纵向钢束18束，为10φj15.24钢绞线，张拉控制应力为1264.8Mpa，每束张拉控制力为1758.1KN。

箱梁在1#、2#、3#中墩处设横梁，每个横梁设钢束10束，为10φj15.24钢绞线，张拉控制应力为1302Mpa，每束张拉控制力为1809.8KN。

4#盖梁采用5束9φj15.24钢绞线，张拉控制应力为1302Mpa，每束张拉控制力为1628.8KN。

5#盖梁采用5束6φj15.24钢绞线，张拉控制应力为1302Mpa，每束张拉控制力为1085.9KN。

6#盖梁采用5束5φj15.24钢绞线，张拉控制应力为1302Mpa，每束张拉控制力为904.9KN。

预应力钢绞线采用φj15.24mm钢绞线，抗拉标准强度为1860Mpa，松驰率为2.5%高强低松驰钢绞线。

技术标准应符合《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-2003）的规定。

所有预应力管道采用塑料波纹管。

第三章施工布署

技术及施工现场准备

1、混凝土强度达到100％。

2、对钢绞线理论伸长值进行计算，并制成表格，指导预应力张拉。

3、千斤顶、油表已经标定完毕，同时根据油表标定的结果绘制油表读数与张拉力的曲线，并根据曲线确定0.15F、0.3F、F相应张拉力对应的油表读数。

4、组建专业预应力张拉队伍，选择具有丰富张拉施工经验的人员进行张拉施工。

一、原材、张拉设备检验

对厂家进行资质审检，择优选择原材张拉设备厂家。

钢绞线、锚具，进场时，必须具有合格证，施工现场进行质量验收。

并注意妥善保管，存放在材料棚内，防止原材料锈蚀。

1、塑料波纹管采用外购，波纹管表面要清洁、无裂纹现象。

表面不得有砂眼，接口必须牢固，用塑料胶带进行缠裹，保证混凝土浇筑期间波纹管内不发生漏浆现象。

2、钢绞线的表面不得有润滑剂、锈蚀的现象，更不得有肉眼可见的麻坑。

3、原材进场后，应对其进行取样试验，具体试验项目及方法符合《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000的要求。

4、预应力材料为直径φJ15.24高强低松驰预应力钢绞线，标准抗拉强度为1860Mpa，钢绞线试验不合格不得使用。

5、锚具夹片的表面应无砂眼，裂缝和小坑等现象。

对锚环或锚板应进行几何尺寸和锥度检验，并应仔细查看锥孔面是否光滑，有无毛刺及小坑等不平的现象，若发现此现象应进行处理或不得使用。

同时要做硬度检验。

6、张拉设备千斤顶、电动油泵、压力表、油管全套设备进行统一检测,配套千斤顶、压力表，压力表的精度不低于1.6级。

对锚具按5%频率进行现场抽检。

7、挤压式锚具所配套挤压设备经检验合格后才可使用。

8、凡属下列情况之一者应重新进行配套标定。

工程开工之前；

启用新千斤顶或新压力表；

张拉预应力筋时连续发生断丝现象；

实测预应力筋的伸长值与计算值超标；

千斤顶严重漏油，重新更换油封者；

压力表指针不回零。

二、开竣工日期

根据混凝土达到设计规定的强度等级，进行张拉。

三、机械设备计划

本次预应力张拉机械设备安排如下：

根据设计图纸张拉力最大为1809.8KN,因此选用YCW250B型千斤顶,数量4台,同时配备4台ZB4-500型电动油泵，千斤顶要求配好标定的压力表。

YCW250B型千斤顶安装时搭设支架，用倒链吊起，套入钢绞线内张拉。

压浆设备:

活塞式压浆泵UB3型、真空压力控制器、抽真空机、浆液储缸、浆体控制阀门、净浆搅拌机PJ02型提前进行准备。

四、劳动力组织及进度安排

成立专门的张拉作业队伍，实行预应力专项工程负责制，专项负责人与管理人员带领全体预应力施工队伍，组织有条理的施工。

张拉作业队分两个组，一个负责预应力张拉，一个负责压浆。

张拉组配备人员10人，压浆组配备人员5人。

根据预应力结构的工期及时进行张拉，满足各结构阶段工期的要求。

第四章张拉施工工艺

一、波纹管的铺设与锚垫板的安装。

（一）波纹管铺设

1、波纹管采用外购塑料波纹管，在安装前，波纹管环刚度试验，试验合格后使用，使用前逐根进行外观检查。

2、波纹管的铺设要严格按设计给定位置控制。

波纹管定位筋，以能保证波纹管位置为宜。

直线段采取50cm一道，曲线段进行适当加密。

3、管道铺设中要确保管道内无杂物，管口处用塑料胶布封堵。

4、波纹管连接时，接头波纹管的规格比孔道波纹管的规格大一级，其长度一般为5—7d，波纹管直径为原波纹管大一级，旋入后接头要严，两接头处用塑料胶布缠裹严密，防止漏浆,波纹管接头处的毛刺要磨平。

5、波纹管与普通钢筋有矛盾时，可适当挪移普通钢筋，但不可任意切断，实需切断时，在浇筑该部分混凝土时钢筋必须恢复。

6、施工中波纹管要重点保护，施工人员不得对其进行踩踏或用工具敲击波纹管，若发现波纹管局部被砸扁，要进行更换处理，用钢锯将该处割掉，换大一级波纹管进行套接，并用塑料胶布缠严密，防止漏浆。

7、波纹管在波峰的高处留设排气孔，在进行固定端P锚安装时，注意排气孔的留设。

（二）锚垫板安装

1、锚垫板安装前要检查锚垫板几何尺寸是否符合要求。

2、锚垫板要牢固地安装在钢筋网片上，锚垫板定位螺栓要拧紧，锚垫板要与孔道严格对中并与孔道端部垂直。

3、锚垫板上的注浆孔要采取封堵措施，可用同直径丝封堵，在锚垫板与模板之间加一层橡胶垫，严防混凝土浇注时混凝土浆漏入孔道或将注浆孔堵死，给施工造成困难。

二、钢铰线下料、编束

1、钢绞线束下料长度：

根据钢绞线实际长度在张拉端预留1m作为张拉长度。

2、钢绞线下料场应平坦，下垫方木或彩条布，不得将钢绞线直接接触土地以免生锈，也不得在混凝土地面上生拉硬托，磨伤钢绞线。

3、线的盘重大、盘卷小，弹力大，为防止在下料过程中钢绞线紊乱并弹出，事先应制作一个简易的铁笼。

下料时，将钢绞线在铁笼内抽出，较为安全。

4、钢铰线下料宜采用砂轮锯切割，不得采用电焊切割，在切口的两侧5厘米处，预先用绑丝扎牢，防止泥土污染钢铰线。

三、穿束：

1、管的接口极易破损，所以要缓慢进行，束的前端应扎紧并裹胶布，以减少对波纹管接口的冲击，以便钢绞线顺利通过孔道。

安装完成后，应进行全面检查，以查出可能被损坏的管道。

如发现波纹管被损坏，用胶带缠裹紧密，不得发生漏浆。

四、锚具、千斤顶的安装

安装顺序：

完成张拉机具的检验工作安装工作锚板安装工作锚夹具安装限位板安装千斤顶安装工具锚安装工具锚夹片。

安装技术要求：

1、钢束外伸部分要保持干净，不得有油污、泥沙等杂物，施工人员不得随意踩踏。

2、锚环及夹片使用前要用煤油或柴油清洗干净，不得有油污、铁屑、泥沙等杂物。

3、工作锚必须准确放在锚垫板定位槽内，并与孔道对中。

4、工作锚和工具锚孔中各装入两个夹片，用胶圈套好，可用长约30厘米的铁管穿入钢铰线向前轻轻将夹片顶齐，注意不可用力过猛，夹片间隙要均匀，可用改锥认真调整。

每个孔中必须有规定的夹片数量，不得有缺少现象。

5、夹片安装完后，其外露长度一般为4-5mm，并均匀一致，若外露太多，要对所用夹具及锚环孔尺寸及锥度进行检查，若发现有不合格者则要进行更换。

6、穿入工作锚，工具锚的钢束要顺直，末端要对号入座，不得使钢束扭结、交叉。

7、安装千斤顶时不要推拉油管及接头，油管要顺直，不得扭结成团。

8、工具锚安装前，钢束穿入工具锚时，位置要与工作锚钢束位置一一对应，不得交叉扭结。

9、为了能使工具顺利退下，应在工具锚的夹片光滑面或工具锚的锚孔中涂润滑剂，润滑剂采用石腊。

10、工具锚的夹片要与工作锚的夹片分开放置，工具锚夹片的重复使用次数不得超过10次，若发现夹片破损，应及时更换以防张拉中滑丝、断丝、飞片。

五、预应力张拉

在同条件砼试块强度到100%时，方可进行预应力张拉。

预应力钢束张拉时采用双控，即以控制拉力为主，以钢束实际伸长值进行校核，实测伸长值与理论伸长值的相对误差不得超过±6%，否则应停止张拉分析原因。

一）张拉伸长值校核

1、张拉前所有设备应再进行一次检查，看是否按编号配套使用。

2、张拉时钢束理论伸长值计算如下：

△L=P.Lt/ApEs

P——预应力筋张拉力，取固定端（一端张拉）扣除孔道摩擦损

失后的拉力平均值，即：

P=Pj（1-e-（kx+μθ））/（kx+μθ）

ΔL——预应力钢束理论伸长值（mm）

AP——预应力筋的截面积

Lt——预应力筋的实际长度

ES——预应力钢束的弹性模量（取1.95x1011pa），检测结果出来后，以检测结果为准,调整计算值。

Pj——张拉控制力（KN）。

u——孔道摩擦系数（取0.14）

k——孔道偏差系数（按规范取0.0015）

θ——孔道曲线累计转角之和（弧度）

x——从张拉端至计算截面的孔道长度（米）

预应力理论伸长值见附表

3、实际伸长值测量方法如下：

钢绞线总伸长量应为所测出的伸长量之和，并应加上初始张拉力时推算伸长值。

张拉时首先张拉至0.15σCON并用直尺测出千斤顶的油缸伸出读数l1，然后再张拉至0.3σCON同样测出千斤顶的油缸读数l2，最后张拉至设计应力σCON测出油缸读数l3。

张拉至设计油压值后，按张拉程序持荷2min测量伸长值，即可将张拉油压缓慢降至零，活塞回程夹片自动跟进锚固。

观察钢绞线刻痕是否平齐，若不平齐说明有滑束现象，如遇有这种情况要对滑束进行补拉，使其达到控制应力，每束钢束中断丝滑丝数不得超过1根钢丝。

对预应力钢束张拉中发现异常情况，必须卸锚时，可使用卸锚器

对已锚固的钢束进行卸锚，卸锚时千斤顶应预先伸出3—5cm，留有余量以便卸锚。

实际伸长值的计算

张拉结束后应进行实际伸长值的计算，实际伸长值按下列公式计

算：

L实=2（l2-l1）+l3-l2当计算的实际伸长值不在规范误差范围内应停止张拉，查找原因，如无法解决时及时与设计联系。

多余钢绞线的切除

锚固完毕，在灌浆完成，强度达到要求后，经检验合格不急于切断多余钢绞线，报监理验收合格后，再切断多余钢绞线，切断工具可用砂轮机，锚固后的外露长度不小于30mm。

二）张拉顺序

张拉时根据设计和规范要求进行张拉，具体如下：

①盖梁分两批张拉，在盖梁砼强度达到100%时，对称进行张拉2束Y1，工梁吊装、现浇箱梁完成后，再进行剩余3束Y1张拉。

②现浇箱梁：

现浇箱梁1#-3#墩顶横隔梁交替进行张拉，具体如下：

当箱梁砼强度达到100%时，先对称张拉张拉1#-3#墩顶的箱梁横隔梁的1号、2号束，再张拉第一批纵向预应力钢束：

第一批纵向预应力张拉Y1、Y2、Y3各2束、4束、2束，张拉完后，再对称张拉1#-3#墩顶箱梁横隔梁剩余的3号、4号束。

第二批纵向张拉预应力钢束为Y1、Y2、Y3各4束、2束、4束钢束。

三）、张拉过程控制

1、张拉应缓慢进行，逐级加荷，稳步上升，千万不能操之过急，给油不要忽快忽慢，防止发生事故。

2、张拉要有专人记录，专人测量伸长值，对张拉应力进行校核，防止发生由于压力表出故障造或拉力不足等现象。

3、张拉至设计油压值后，按张拉程序持荷2min测量伸长值，即可将张拉油压缓慢降至零，活塞回程夹片自动跟进锚固。

4、张拉完毕，卸下千斤顶及工具锚后，要检查工具锚处每根钢铰线的刻痕是否平齐，若不平齐说明有滑束现象，如遇有这种情况要对滑束进行补拉，使其达到控制应力，每束钢束中断丝滑丝数不得超过1根钢丝。

5、对预应力钢束张拉中发现异常情况，必须卸锚时，可使用卸锚器对已锚固的钢束进行卸锚，卸锚时千斤顶应预先伸出3—5cm，留有余量以便卸锚。

六、孔道压浆

（一）孔道的准备：

1、预应力筋张拉完毕后，应及时压浆（应尽量在48小时内完成）。

2、灌浆前应检查灌浆孔是否畅通，不允许发生堵孔现象

压浆材料选择：

水泥浆强度根据设计要求不小低于M40，水泥浆配比应由试验室试验确定，经试验合格后方可进行配制。

1、灰浆；灰浆采用425普通硅酸盐水泥。

水泥不得含有任何团块。

2、水：

应不含有对预应力筋或水泥有害的成分，每升水不得含500mg以上的氯化物离子或任何一种其它有机物。

3、外加剂；水灰浆中可掺入适量的膨胀剂和高效缓凝减水剂，通过实验确定掺加量，各种试验原材料要放在干燥处，禁止受潮后使用。

（二）水泥浆的强度满足设计要求；

1、灰浆水灰比宜采用0.40-0.45，掺入适量减水剂时，水灰比可减少至0.35，水及减水剂对钢束应无腐蚀作用。

2、水泥浆泌水率在预先试验合格，其最大泌水率不超过3%，拌合后3小时泌水率控制在2%，24小时后泌水应全部被浆吸收。

3、试验合格。

水泥浆稠度宜控制在14S-18S之间。

（三）灌浆

1、压浆采用活塞式压浆泵，压浆压力控制在0.3～0.4Mpa。

2、水泥浆自调制到灌入孔道的延续时间一般不宜超过30-45min。

水泥浆在使用前和灌浆过程中应经常进行搅拌，以保持稠度一致。

3、压浆应从排气孔压出与规定稠度相同水泥浆为止，为保证管道中充满灰浆，关闭出浆口时，应保持不小于0.5Mpa的一个稳定期，稳压期不宜少于2min。

4、由于本工程设计采用真空灌浆技术，真空辅助压浆具体操作步骤如下：

①压浆前检查孔道内是否存在废气、废液，若有开启盖帽下的排废孔，开启压浆泵，利用压力差将其排除孔道。

②确定水泥浆合格后，开启真空机抽真空，至真空度达到80%时再启动压浆泵，让合格的水泥浆以合适的流速进入管道。

③当水泥浆达到真空端时，打开该端的三通排废液通道，直至排废管排出的水泥浆畅通并与压浆端压出的水泥浆稠度一致时，停止压浆，并用螺栓密封排气孔（关闭排气阀）。

④再次开启压浆端盖帽上的排气孔（打开排气阀），启动压浆泵直至排气孔排出的水泥浆流动畅通且与浆桶内的水泥浆稠度一致时，停止压浆，并用螺栓密封排气孔（关闭排气阀）。

⑤开启压浆机，压力控制在0.5MPa,持压2min,关闭进浆口阀门,停止压浆。

⑥移到下一孔道，继续压浆，压浆完毕清洗设备。

真空压浆注意事项：

锚座安装时，压浆端的压浆孔在孔道的下方，抽真空端孔应在孔道的上方。

盖帽安装时，应清理干净锚座安装平面，清理干净螺孔内的水泥浆。

安装时在锚座平面上、盖帽O型圈内涂上密封胶用螺丝拧紧，同时注意盖帽的排气孔向上排废孔向下。

压浆前，压浆端、吸真空端盖帽上的排气口、排废口须用堵头缠上生胶带并涂上密封胶旋紧。

关闭压浆端阀门，在抽真空端接上真空机接口，真空度达80%以上时，即可认为孔道系统密封可靠，否则须找出泄露位置进行处理，必要时采取一定的措施，使其真空度达到80%以上。

5、灌浆时应留置试块2组,同条件养护，一组备用,另一组作为28天强度检验用。

七、封锚

1、封锚前，应先将已凿毛的混凝土面和锚具周围冲洗干净。

2、锚固完毕，经监理验收后即可用砂轮机切割端头多余的预应力筋，锚固后的外露长度不宜小于30mm。

3、注意封锚砼的养护。

4、进行顶板的注浆，然后将顶板开口进行恢复处理。

第五章预应力张拉安全规定

一、张拉时的安全要求：

1、张拉一般在高处进行，属于高空作业，因此操作人员必须穿防滑鞋，并遵守高空作业的有关规定，支搭千斤顶架子时应系安全带。

2、张拉施工中，要求施工人员严格按各项安全操作规程施工，坚守各项张拉岗位，保证张拉全过程安全施工。

3、张拉区应有明显标志，非工作人员禁止入内，从开始张拉至封锚前要设置挡板。

4、钢铰线开盘，应放在简易钢筋笼内，防止回弹伤人，操作时应站好位置，保证安全。

5、张拉中的预应力筋持有很大的能量，在任何情况下禁止作业人员不得正对预应力筋，同时在千斤顶的后面应设立防护装置。

6、操作千斤顶的人员，应站在千斤顶侧面进行操作，严格遵守操作工艺。

7、高压油泵连接必须牢固可靠，油泵操作人员要戴防护眼镜，防止油管破裂或油表连接处喷油伤眼。

油泵开动过程中不得擅自离开工作岗位，正式张拉前要做满负荷试验，一切正常后方可使用。

8、张拉时应认真做到孔道、锚环与千斤顶三对中，以便张拉工作顺利进行，并不致增加孔道摩损。

9、张拉时，千斤顶行程不得超过18厘米。

10、千斤顶张拉缸进油时，回程缸必须处于回油状态。

千斤顶回程缸进油时，张拉缸必须处于回油状态。

千斤顶油压不得超过最大油压。

11、张拉过程中，若发现咔咔响声，或预应力断丝，飞片等现象，要停下来检查原因。

12、张拉后灌浆前，不得用重物去敲击锚头，不得随意碰撞锚头及钢铰线，以防止飞锚伤人。

13、千斤顶上吊钩丝扣要拧紧，严防滑扣脱钩掉落伤人，挂顶电缆要随时注意检查，防止破皮漏电伤人，不用时要关电闸。

二、灌浆安全技术要求及注意事项

1、操作人员要穿雨鞋，带防护眼镜，操作人员要站在侧面或适当位置，谨防胶管喷头甩出伤人。

2、堵灌浆孔和出浆孔时，应站在孔的侧面，以防灰浆及夹片喷射伤人。