某大桥张拉压浆施工方案.docx
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某大桥张拉压浆施工方案
某大桥张拉压浆施工方案
一、编制依据
1.本合同段招标文件及补充说明、设计图纸及技术规范的相关内容。
2.现行公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范、公路桥涵施工技术规范、公路工程施工安全技术标准、公路工程质量检验评定标准。
3.现场勘测资料。
4.现有机械设备和技术力量、以及类似该工程的施工经验。
5.本标段施工组织设计。
二、工程概况
xxx大桥起止桩号K41+261.170～K41+960.830，全长699.66米。
本桥25m，30m规格的箱梁共计270片。
具体工程量如下：
25m边跨边梁40片,边跨中梁60片，中跨中梁78片，中跨边梁52片。
梁高1.4m，中梁梁宽2.4m，边梁梁宽2.65m。
30m边跨边梁8片,边跨中梁12片，中跨中梁12片，中跨边梁8片。
梁高1.6m，中梁梁宽2.4m，边梁梁宽2.65m。
桥梁结构示意图
预制小箱梁截面示意图
三、预应力工程材料及设备
（一）预应力钢绞线
本工程采用符GB/T5224-2003标准，结构1×7，公称直径为15.20mm，强度为1860Mpa的低松弛钢绞线；该钢绞线各力学性能见表
公称直径
强度级别（Mpa）
整根钢绞线的
最大负荷（kN）
屈服负荷（kN）
伸长率（%）
15.20
1860
259
220
3.5
预应力钢绞线的质量要求：
钢绞线表面不得带有降低钢绞线与混凝土粘结力的润滑剂、油渍等物质，允许有轻微的浮锈，但不得锈蚀成肉眼可见的麻坑。
（二）预应力混凝土材料
本工程预应力箱梁采用C50标号混凝土（水泥浆）；预应力混凝土所用砂石料应符合相关标准规定，粗集料拟采用碎石；预应力混凝土的用料、配合比、浇筑及养生要符合相关规定；预应力混凝土水泥用量不宜大于500kg/m3,最大不超过550kg/m3。
水灰比当掺用碱水剂时，不得大于0.4，未掺用时，不得大于0.45。
预应力混凝土可掺用适量的外掺剂，但不得掺用各种氯盐和引气剂，也不宜掺用引气剂型减水剂。
掺用碱水剂的混凝土，其空气含量不得大于3%。
（三）锚具、夹具
1.预应力筋锚具、夹具应具有可靠的锚固性能、足够的承载能力和良好的适用性，能保证充分发挥预应力筋的强度，安全地实现预应力张拉作业，并应符合现行国家标准《预应力筋锚具、夹具和连接器》（GB/T14370）的要求。
2.预应力筋锚具应按设计要求采用。
锚具应满足分级张拉、补张拉以及放松预应力的要求。
锚具或其附件上宜设置压浆孔或排气孔，压浆孔应有足够的截面面积，以保证浆液的畅通。
3.自锚性能、松锚性能和重复使用性能。
需敲击才能松开的夹具，必须保证其对预应力筋的锚固没有影响，且对操作人员的安全不造成危险。
4.进场验收规定
锚具、夹具和连接器进场时，除应按出厂合格证和质量证明书核查其锚固性能类别、型号、规格及数量外，还应按下列规定进行验收：
（1）外观检查：
应从每批中抽取10%的锚具且不少于10套，检查其外观和尺寸。
如有一套表面有裂纹或超过产品标准及设计图纸规定尺寸的允许偏差，则应另取双倍数量的锚具重做检查，如仍有一套不符合要求，则应逐套检查，合格者方可使用。
（2）硬度检查：
应从每批中抽取5%的锚具且宜不少于5套，对其中有硬度要求的零件做硬度试验，对多孔夹片式锚具的夹片，每套至少抽取5片。
每个零件测试3点，其硬度应在设计要求范围内，如有一个零件不合格，则应另取双倍数量的零件重做试验，如仍有一个零件不合格，则应逐个检查，合格者方可使用。
（四）预应力塑料波纹管
根据设计要求，预应力箱梁孔道采用塑料波纹管成孔，同时采用真空注浆工艺。
（五）预应力设备
本工程中使用的千斤顶均为所采用的预应力系统所设计，并经国家认定的技术监督部门认证的产品。
千斤顶的精度在使用前进行校准；千斤顶一般使用超过2个月或200次，以及在使用过程中出现不正常现象时，重新校准。
测力环或测力计至少每2个月进行重新校准，并请监理工程师认可。
根据现场施工过程中随机出现数据不准确，失实等情况时，应立即送相关质检单位进行校准。
四、预应力工程构件的加工及安装
（一）钢绞线的加工与安装：
1.钢绞线伸出锚垫板长度，两端张拉，每端伸出0.65米，下料前务必要按图纸核对长度，确实无误后方可下料。
2.钢绞线切割时，应在每端离切口30～50mm处用铁丝绑扎。
切割断机或砂轮锯，严禁使用电弧。
3.钢绞线编束时，应每隔1～1.5m绑扎一道铁丝，铁丝扣应向里，绑好的钢绞线束应编号挂牌堆放。
4.钢丝束运输时，手携、肩抬或吊升点的间距不要超过3m，端部悬出长度不大于1.5m
5.钢丝束未经国标检查、验收合格的产品不得使用，保管中严格控制，防止雨淋锈蚀或化学物品腐蚀，严禁沾染油污。
钢绞线的制作安装允许偏差见表
项目
允许偏差（mm）
管道坐标
梁长方向
30
梁高方向
10
管道间距
同排
10
上下层
10
（二）波纹管的安装
1.波纹管在安装前应通过1KN径向力的作用下不变形的试验，同时应作灌水试验。
检查有无渗漏现象，确无变形、渗漏现象时始可使用。
2.波纹管的连接，应采用大一号同型波纹管作接头管，接头管长不小于200mm。
波纹管连接后用密封胶带封口，保证封口密实，避免混凝土浇筑时水泥浆渗入管内造成管道堵塞。
3.安装波纹管位置应准确，采用钢筋卡子以铁丝绑扎固定以确定位置，避免管道在浇筑混凝土过程中移位。
4.波纹管如有反复弯曲，在操作时应注意防止管壁因扭曲而破裂，同时应防止邻近电焊火花烧伤管壁。
如有微小破损应及时修补并得到监理工程师的认可。
（三）锚具、顶楔器和千斤顶安装
1.本工程使用的锚具，出厂时应包括试制定型鉴定的检验证书及本批产品出厂检验，外观检查，硬度检查和静载锚固能力试验等较完整的检验数据。
2.安装顺序
安装工作锚环→安装工作锚夹片→安装顶楔器→安装千斤顶→安装工具锚→安装工具锚夹片
3.锚具及夹片使用前要用煤油或柴油逐件清洗干净，不得有油污、铁屑、泥砂等杂物。
4.钢束外伸部分要保持干净，施工人员不得随意进行踩踏以免带上脏物。
5.穿入工作锚的钢束要顺直、对号入座，不得使钢束扭结交叉。
6.工作锚必须准确放在锚垫板的定位槽内，并与孔道对中，夹片间隙要均匀，每个孔必须保证有三个夹片。
夹片安装完成后其外露长度一般为4~5mm，并均匀一致。
7.安装顶楔器时不要用手提油嘴，以免油嘴掰裂、漏油或损坏。
8.安装千斤顶时，不要拉油管及接头，油管要顺直，不得扭结成团。
9.工具锚安装前，应将千斤顶活塞伸出3~5cm，钢束穿入工具锚时，位置要与工作锚位置一一对应，不得交叉、扭结。
10.为了工具锚能够顺利退下，在工具锚的夹片光滑面或工具锚的锚孔中涂润滑剂。
润滑剂可用石蜡，也可用机油石墨。
11.工具锚的夹片要与工作锚的夹片分开放置，工具锚的夹片其重复使用次数一般不超过10次，对于重复使用不超过两次的夹片，经过清洗，除去润滑剂后，可用于工作锚中。
五、预应力张拉的施工工艺
（一）预应力张拉前的施工准备工作
施工现场应具备张拉条件，现场应有专门负责施工张拉的管理人员及监理工程师。
在施工部位应设有标识牌，张拉前管理人员准备好相关数据和具体施工措施；
现场的施工操作人员必须具备一定的预应力施工知识且具有预应力施工经验，或经过专项培训的操作工；
锚具的安装以准确就位，混凝土强度和弹模已达设计要求，检查管道是否有漏孔现象并及时做出补修；
施工前已进行技术交底会和安全培训会，现场施工人员对施工工序和施工特点已有较明确的认识；
在做好以上的前期准备工作后，预应力张拉施工即可进入实质性操作阶段。
（二）预应力张拉施工流程图
（三）预应力张拉的注意事项
1.张拉应力的控制
张拉时应采取双控即以应力控制为主，伸长量作为校验的原则：
实际伸长量与理论伸长量相比较的差值应控制在±6%以内，根据此原则我们可以推算出不同张拉阶段钢绞线允许的偏差值，如在施工进程中发现较大误差时，应停止施工，分析原因并提出解决办法。
张拉控制应力δk=0.75Ryb=1395Mpa
预应力筋的理论伸长值ΔL=PPL/APEP
PP-预应力筋的平均张拉力（N）
L-预应力筋的长度（mm）
AP-预应力筋截面面积（mm2）
EP-预应力筋的弹性模量（N/mm2）
预应力筋平均张拉力按下式计算：
PP=P（1-e-（kx+µθ））/（kx+µθ）
P-预应力筋张拉端的张拉力（N）
x-从张拉端至计算截面的孔道长度（m）
θ-从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和（rad）
k-孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数，取k=0.0015
µ-预应力筋与孔道壁的摩擦系数，取µ=0.23
预应力筋张拉的实际伸长值可按下式计算：
ΔL=ΔL1+ΔL2
ΔL1-从初应力至最大张拉应力间的实测伸长值（mm）
ΔL2-初应力以下的推算伸长值（mm）
张拉顺序：
010%δk20%δk100%δk持荷5分钟锚固。
2.张拉施工采用实时双控
现场的实时双控包括张拉应力的控制和伸长量的控制；
应力控制主要通过油表的数值来体现，油表和千斤顶配套使用，在经过试验调整之后，油表的读数与张拉应力是一一对应的关系，只有当油表读数达到某一数值时，相应的达到控制张拉应力值。
实际伸长值是通过现场的实测实量，并通过相应计算得到的：
设0～10%δk伸长量为a，10～20%δk伸长量为b，20～100%δk为c；则钢束的实际伸长量为b+c-2a。
预应力张拉的应力控制和伸长量的计算是预应力工程的两项重要控制指标，是衡量该工序工程质量的重要依据。
3.张拉记录的填写
张拉记录应做到实时、准确；管理人员在现场计算，一旦发现问题及时反映，尽量及早发现问题，及早解决。
相关的施工记录包括：
孔道与刚才的检验记录；梁体及封端浇筑记录；梁体及封端养护记录；预应力张拉记录；孔道压浆记录。
4.预应力张拉的实测实量
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
1
管道坐标（mm）
梁长方向
30
抽查30%每根查10个点
梁高方向
10
2
管道间距（mm）
同排
10
抽查30%每根查5个点
上下层
10
3
张拉应力值
符合设计要求
查张拉记录
4
张拉伸长值
±6%
查张拉记录
5
断丝滑丝数
钢束
不超过断面总数的1%
查张拉记录
钢筋
不允许
（四）真空注浆施工
原理：
在压浆之前，首先采用真空泵抽吸预应力孔道中的空气，使孔道内的真空度达到80%以上，然后在孔道的另一端再用压浆机以大于0.7mpa的正压力将水泥浆压入预应力孔道，由于孔道内只有极少的空气，很难形成气泡；同时，由于孔道与压浆机之间的正负压力差，大大提高了孔道压浆的饱满度和密实度，在水泥浆中，减小了水灰比，添加了专用的添加剂，提高了水泥浆的流动度，减小了水泥浆的收缩。
在水泥浆出口及入口处接上封闭阀门，并用保护罩将锚具处密封，将真空泵连接在非压浆端上，压浆泵接在压浆端上，启动真空泵，抽吸孔道中的空气，使孔道内达到-0.1MPa左右的真空度后，启动压浆泵，将搅拌好的水泥浆压入孔道，并最终施以0.4MPa的正压力，持续1-2min。
对于真空压浆浆体要求一般为：
泌水性应小于水泥浆体的2%；水灰比控制在0.3~0.35；水泥浆体体积变化控制在小于2%的范围内；初凝时间应大于6h；一般构造物（主要构造物）的7天强度应大于30MPa（35MPa），28天强度达到40MPa（50MPa）以上；同时在压浆期间抽出的真空应保持在-0.08~-0.1MPa内。
每一工作班应留取不少于3组的70.7×70.7×70.7m并进行标准养护，以便检查真空灌浆质量。
灌浆施工工艺：
（1）、预应力钢绞线张拉完毕后，切除外露钢绞线，外露量保证在30mm左右。
用1：
5的石膏和水泥将锚板封闭，这样有利于孔道两端的密闭性，抽真空时不漏气，加压时不跑浆。
（2）、用砂纸将锚垫板表面的杂物和浮锈打磨干净并清理螺栓孔内的杂物。
（3）、清理护罩和封闭槽“O”型橡胶圈。
（4）、在密封槽内均匀地涂一层玻璃胶装入“O”型橡胶圈后将保护罩装在锚垫板上，并在保护罩与锚垫板的接口处再均匀地涂一层玻璃胶。
（5）、在锚垫板上安装压浆管，球阀，并均能正常关闭，开启。
（6）、在两端球阀后面分别接上压浆设备和抽真空设备。
压浆端应尽量位于构件低端，抽真空端尽量位于构件高端。
（7）、在保护罩及相应附件安装完毕后，用高压空气将孔道内的水吹出。
孔道必须清理干净，如果孔道内的水分过多在灌浆过程中将进入真空泵的负压箱，如果负压箱内水分过多则必须关闭真空泵而影响灌浆质量。
（8）、将所有设备接好后，关闭压浆端球阀，试抽真空当孔道内真空度达到-0.1MPa并保持稳定时停泵1min，若压力降低小于0.02MPa即认为孔道内可达到并维持真空。
（9）、拌制水泥浆：
搅拌水泥浆前，加水空转数分钟后将水倒净，使搅拌机内壁充分湿润，将称量好的减水剂，膨胀剂加入搅拌机搅拌1min出料。
注意：
a.水泥浆出料后应马上泵送否则应不停搅拌。
b.必须严格控制用水量
c.未及时使用而降低了流动性的水泥浆不得使用，严禁采用加水的方式增加流动性。
d.水泥浆温度最好控制在25℃以下。
（10）、关闭除与真空泵连接的所有阀门，启动真空泵，开始抽真空，真空度要求到到-0.1MPa左右，不可过高，但不得低于-0.08MPa并保持。
（11）、启动压浆泵，将水泥浆加到灌浆泵中，当高压管出口处流出的浆体与水泥浆浓度相同时，表明泵和管中的水份、气体已被排除干净，停泵，将高压管接至高压端阀门上。
（12）、开启压浆端阀门并开启压浆泵，将一准备好的水泥浆压入孔道。
（13）、继续压浆，从透明胶管中观察水泥浆情况，当浆体流动连续稳定无气泡时，打开通往废浆桶的阀门，关闭真空泵。
浆体前端的水和部分希浆允许进入负压箱，但要严格控制，不允许进入真空泵。
（14）、继续压浆至排出的水泥浆与压入水泥浆稠度一直流出顺畅无间断式关闭抽真空阀门，开始加压，当压力达到0.4MPa以上时，持压2min。
（15）、关闭压浆端阀门，完成压浆。
1.水泥浆
（1）水浆的抗压强度应不小于图纸规定的标号。
（2）水灰比一般宜采用0.30.35，掺入适量减水剂时，水泥用量最少不得少于360kg，最大不得大于500kg。
（3）水泥浆的泌水率最大不超过4％。
拌合后3小时泌水率宜控制在2％，24小时后泌水应全部被浆吸回。
（4）水泥浆中可掺入（通过试验）适当膨胀剂如铝粉等，铝粉的掺入量约为水泥用量的0.01%。
水泥浆掺入膨胀剂后的自由膨胀应小于10％。
2.压浆
（1）当监理工程师要求时，应进行压浆试验，准备工作未经监理工程师检查之前，不得进行压浆。
（2）压浆过程中及压浆后48小时内，结构混凝土温度不得低于＋5℃，否则应采取防冻或保温措施。
当气温高于35℃时，压浆宜在夜间进行。
（3）水泥浆自调制至灌入孔道的延续时间，视气温情况而定，一般不宜超过30~45min。
水泥浆在使用前和压注过程中应经常搅动。
（4）采用纯水泥浆时，一般每一孔道宜于两端先后各压浆一次，两次的间隔时间以达到先压注的水泥浆即充分泌水，又未初凝为度，一般宜为30~45min。
对泌水率较小的水泥浆，通过试验证明可达到孔道饱满时，可采用一次压浆的方法。
（5）预应力混凝土的孔道压浆时，排气孔应有水泥浓浆溢出。
（6）当监理工程师认为需要时，应采用监理工程师认可的方法检验压浆效果。
3.记录
（1）应作好压浆记录，包括灌浆日期、作业时间、温度、灰浆的比例和所使用的掺加剂，灰浆数量、压浆压力以及压浆过程中所发生的异常情况等，并在压浆后送监理工程师核查。
（2）施工记录；预应力作业中应当完整地作好以下记录：
孔道与钢材的检查记录；梁体及封端浇筑记录；梁体及封端养护记录；预应力张拉记录；孔道压浆记录；裂纹及缺陷修补和其他特殊问题记录。
六、预应力张拉的质量保证措施
（一）预留孔道的正确安装
为保证预应力孔道位置的正确安装，采用钢筋棍焊接于钢筋骨架的特殊点位，使用特制的U型筋固定波纹管以保证在浇筑混凝土期间不产生相对位移，对于曲线段孔道适当加密固定筋。
管道的接头位置应采用稍大直径的同类管道连接（长度宜为孔道内径的5~7倍），并在接头的缝隙处用胶带密实，保证浇筑混凝土时砂浆不渗入，管道接头不应设在角度变化处。
（二）预应力筋的安装保护
预应力筋在安装前要做好防腐措施：
堆放在钢筋加工区期间要对成品做好保护，下部用方木垫起，上部用毡布苫盖；同时做好标示，加工完的钢绞线应尽快放入相应施工段的波纹管内；预应力筋穿入管道内后，即对管道端部开口采取密封措施以防止湿气进入。
在任何情况下，当在安装有预应力筋的构件附近进行电焊时，要对全部预应力筋和相关联的金属构件进行保护防止溅上焊渣或预应力筋带电，影响其力学性能。
（三）张拉过程的控制
保证张拉施工的条件；即混凝土强度达到设计强度的95%以上，弹性模量达到100%（35000Mpa）；张拉顺序及张拉方法严格依据设计图纸施工；在设备（油泵、千斤顶等）经检验无误后，方可施工；两端张拉时，要控制好施加应力的速率，根据各自油泵的上压快慢合理调配要求做到同步。
（四）预应力筋锚固后的切割要求
预应力筋的外露长度不宜小于30mm,多余部分可使用砂轮机切割，严禁使用电弧焊切割。
七、预应力张拉施工的安全防范措施
预应力工程是一项危险系数相当大的工程，其原因就在于张拉应力相当大，对张拉设备的要求也很高；同时，要求施工操作人员在进行现场施工时，在保证施工质量的同时还要兼顾安全施工。
预应力张拉施工中需注意的几点安全隐患：
（一）设备操作安全注意事项
1.电源接线要加接地线并随时检查各处的绝缘情况，避免出现触电伤人的事故发生。
2.油泵在带压工作时，不得随意拆卸接头、管路及压力表，防止发生事故。
3.压力表定期校验，防止因失灵而发生事故。
（二）张拉操作的安全注意事项
1.设备的搬运及安装过程中，如需使用吊车施工时，应做好指挥和搬运工作；在张拉过程中，应对张拉端钢绞线正前方2米左右处设置隔板以防止张拉出现异常（滑丝或断丝），造成安全事故；操作人员严禁站在千斤顶后方，应在两侧操作。
2.操作人员在施工出现异常状况时，应以人身安全为首要，再根据多年施工的经验，针对现场情况及时做出相应的补救措施。
3.操作千斤顶和测量伸长值的人员，应站在千斤顶侧面操作，严格遵守操作规程。
张拉时，千斤顶行程不得超过额定行程。
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