连续梁张拉方案Word格式.docx
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11.2制度保证24
府河特大桥（32+48+32）m连续梁预应力筋
张拉专项施工方案
1目的
明确我部府河特大桥（32+48+23）m支架现浇连续梁预应力张拉程序、操作流程、工艺要点以及控制标准；
更好的指导现场施工生产，使现场作业人员能够规范施工。
2编制依据
（1）《武汉至孝感城际铁路施工图-无砟轨道预应力混凝土连续梁（双线）（32+48+32）m支架现浇（线间距4.4m）汉孝城际施（桥参）-10A》；
（2）《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224—2003；
（3）《预应力筋锚具、夹具和连接器》GB/T14370-2007；
（4）《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB10002.3-2005、J462-2005）；
（5）《铁路混凝土工程施工技术指南》（TZ210-2005）；
（6）《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》（TZ213-2005）；
（7）《优质碳素结构钢技术条件》（GB699-88）；
（8）《合金结构钢技术条件》（GB3077-99）；
（9）《铁路工程预应力筋用夹片式锚具、夹具和连接器技术条件》（TB/T3193—2008）；
（10）《铁路后张法预应力混凝土梁管道压浆技术条件》（TB/T3192-2008）。
（11）《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》（铁科技函[2004]120号）
3工程概况
新建武汉至孝感城际铁路府河特大桥（32+48+23）m支架现浇预应力混凝土连续梁预应力张拉施工，梁体按三向预应力结构设计即纵向、横向、竖向。
纵向：
顶板、底板钢绞线采用12-φj15.2mm高强度低松弛钢绞线，腹板采用9-φj15.2mm高强度低松弛钢绞线，fpk=1860MPa，弹性模量均为Ey=195GPa，采用M15-12/9/5/5P锚具夹片锚固，金属波纹管内径90mm。
横向：
采用5-φj15.2mm钢绞线，扁形金属波纹管（内径90x19mm）成孔，单端张拉，张拉采用BM15-5扁形锚具锚固，锚固端采用15-5P型锚具锚固。
弹性模量均为Ey=195GPa。
竖向：
采用PS830预应力用螺纹钢，其抗拉强度标准值fpk=830MPa，弹性模量为Ep=200GPa。
4预应力材料
4.1预应力钢绞线
（1）预应力钢绞线符合GB/T5224-2003的要求。
供应商提供每批钢绞线的实际弹性模量值。
（2）对于新选厂家，应对钢绞线的破断负荷、屈服负荷、弹性模量、极限伸长率、松弛率等项目进行全面检验。
生产中按每批不大于30t同厂家、同品种、同规格、同批号钢绞线为一验收批，分别进行破断负荷、屈服负荷、弹性模量、极限伸长率进行检验，其质量符合GB/T5224-2003要求后，方可投入使用。
（3）每批钢绞线应附有出厂合格证，由同一批号，同一强度等级的钢绞线组成。
进场后，外观检查合格后，再按GB/T228-2002的要求作钢绞线应力松弛性能试验和最大应力试验，合格后方可使用。
（4）钢绞线应存放在干燥处，避免潮湿锈蚀，工地存放时，要高出地面200mm，并及时用帆布进行覆盖。
（5）钢绞线的力学性能
①见钢绞线尺寸及力学性能指标表。
表4－1钢绞线尺寸及力学性能指标表
钢绞线结构
钢绞线公称直径mm
抗拉强度MPa
整根钢绞线的最大力kN
规定非比例延伸力kN
最大力总伸长率%
应力松弛性能
初始负荷相当于公称最大力的百分数%
1000h后应力松弛率%，不大于
1Χ7
标准型
15.24
不小于
1860
260
234
3.5
80
4.5
注：
规定非比例延伸力值不小于整根钢绞线公称最大力的90%。
②每一交货批钢绞线的实际强度不能高于其抗拉强度级别200MPa。
③钢绞线弹性模量为（195±
10）GPa，但不作为交货条件。
④采用推算法确定1000h松弛率。
（6）表面质量：
钢绞线表面不得有油、润滑脂等物质；
允许有轻微的浮锈，但不得有目视可见的锈蚀麻坑；
表面允许存在回火的颜色。
（7）松弛钢绞线的伸直性：
取弦长为1m的钢绞线，其弦与弧的最大自然矢高不大于25mm。
（8）复验与判定规则
当下表中规定的某一项检验结果不符合标准规定时，则该盘卷不得交货。
并从同一批未经试验的钢绞线盘卷中取双倍数量的试样进行该不合格项目的复验，复验结果即使有一个试样不合格，则整批钢绞线不得交货，或进行逐盘检验合格后交货。
供方有权对复验不合格产品进行重新逐批提交验收。
4.2锚具、夹具
（1）锚具、夹具应符合GB/T14370和TB/T3193-2008的要求，采用的锚具、夹具应通过部级鉴定，并符合设计要求。
表4－2供方出厂常规检验项目及取样数量
序号
检验
项目
取样数量
取样部位
检验方法
要求
1
表面
逐盘卷
目视
见表面质量要求
2
外形尺寸
用分度值0.02mm量具检查
+0.40mm-O.2mm
3
钢绞线伸直性
3根/每批
在每（任）盘卷中任意一端截取
用分度值为1mm的量具测量
矢高小于25mm
4
整根钢绞线最大力
按GB/T228执行
见上表
5
规定非比例延伸力
按GB/T5224-2003执行
6
最大力总伸长率
7
不小于1根/每合同批[注]
按TB10120执行
注:
合同批为一个订货合同的总量。
在特殊情况下，松弛试验可以由工厂连续检验提供同一原料、同一生产工艺的数据所代替。
（2）一般要求：
①生产厂家应有设计文件、产品合格文件，该文件具有可追溯性。
②预应力筋用锚具、夹具具有可靠的锚固性能、足够的承载能力和良好的适用性。
③锚具生产厂家要给出与钢绞线实测直径相应的限位板的限位高度，提供钢绞线直径每增加0.1mm时限位高度的具体参数。
④锚具或其附件上设置灌浆孔或排气孔。
⑤限位板和工具锚采用同一锚具生产厂的配套产品。
（3）制造锚具钢材采用45号钢，其材质应分别符合《优质碳素结构钢技术条件》（GB699-88）及《合金结构钢技术条件》（GB3077-99）的规定。
（4）以1000套的同厂家、同品种、同规格、同批号的锚具为一验收批。
初次选定厂家时，应对外观、锚固效率系数、极限拉力总应变、锚口摩阻、喇叭口摩阻等项目进行检验。
每批进场锚具外观检查抽取总数量的10%，且不少于10套，外观检查表面无裂缝，尺寸应符合设计要求。
硬度检验：
夹片每批抽5%（不少于10片）。
锚环每批抽10%（不少于3件）；
硬度检验每个零件测试3点，硬度值应符合设计要求。
抽取3套试件作静载锚固能力（锚固效率系数ηa和极限总应变εapu）检验，要求ηa≥0.95，εapu≥2.0%，对选定供货厂至少试验一次。
以上三项均合格方可使用。
疲劳荷载性能：
要求200万次循环荷载后，锚具零件不疲劳破坏，预应力筋因锚具夹持作用发生疲劳破断的截面积不大于试件总截面面积的5%。
周期荷载性能：
要求试件经50次循环荷载后预应力筋在锚具夹持区域不发生破断。
锚板强度要求：
在荷载达到预应力筋抗拉强度标准值的95%之后释放荷载，锚板挠度残余变形不大于1/600，在荷载达到预应力筋抗拉强度标准值的1.2倍时，锚板不能有肉眼可见的裂纹或破坏。
热处理要求：
锚板进行调质热处理，表面硬度不小于HB225（相应HRC）；
工作夹片进行化学热处理，表面硬度不小于HRA78。
夹片间距要求：
在预应力筋-锚具组装件张拉到0.8抗拉强度标准值时，相邻两孔外露夹片间的距离≥5mm。
（5）锚板最小直径和最小厚度及其它尺寸检测锚具零件表面裂逢采用磁粉探伤的方法进行检测。
（6）锚垫板要求：
①锚垫板长度要保证钢绞线在锚具底口处的最大折角不大于4°
。
②锚垫板的构造尺寸（包括承压面厚度、壁厚、肋板等）要满足使用功能要求，锚垫板下设置螺旋筋。
表4－3锚具尺寸要求表
锚具孔数
锚板尺寸mm（不小于）
锚板最外侧锥孔大口外边缘距锚板边缘的距离mm（不小于）
直径
厚度
112
50
11
9
146
55
13
12
60
（7）锚垫板底口直径与橡胶抽拔管直径配合间隙≤5mm，锚垫板端面的平面度≥5mm。
（8）材料要求：
产品所使用的材料符合设计要求，并有机械性能和化学成份合格证书、质量保证证书。
材料进厂后进行验收试验。
（9）锚具设专人保管。
贮存、运输均应妥善保护，避免锈蚀、沾污、遭受机械损伤或散失。
临时性的防护措施应不影响安装操作的效果和永久性防锈措施的实施。
作好标识，防止混用。
5预应力张拉设备及校验
5.1张拉千斤顶
张拉千斤顶的选择要注意以下问题：
①根据设计要求选择锚具和千斤顶,因为锚具一般是与千斤顶配套使用的;
②根据设计要求所给预应力筋的类型,根数及整束张拉力的大小,选择千斤顶的进程;
③计算预应力筋的伸长量,检查千斤顶的行程是否满足使用要求,因为不同的千斤顶其张拉行程是不同的,而且有的锚具可适合几种类型的千斤顶,应当尽量使千斤顶的行程一次满足使用要求。
同进还必须满足张拉工艺的要求。
张拉设备及工具按2个班组施工需要配备，以满足生产需要，设备及工具配置及性能指标见表5－1，张拉千斤顶、张拉油泵和张拉油压表技术参数如下
张拉千斤顶选用柳州雷姆预应力机械有限公司生产的YDC240QX、YCW350B型千斤顶，其技术规格见下表。
表5-3 张拉千斤顶主要技术参数
编号
单位
YJS200
YCW350B
公称油压
MPa
54
张拉活塞面积
㎡
4.771×
10-3
6.476×
10-2
张拉力
KN
240
3497
回程活塞面积
1.335×
33.462×
张拉行程
mm
200
穿心孔径
Φ17
Φ175
质量
Kg
20.5
246
8
外型尺寸
D
Φ210
Φ410
L
568
404
5.2张拉油泵
根据所选定的千顶的最大张拉力及额定油压来选择配套相应的油泵。
高压油泵选用柳州雷姆预应力机械厂ZB4-500型油泵，其技术性能见下表。
表5-4张拉油泵主要技术参数
柱
塞
10
电
动
机
型号
Y100L2-4
行程
6.8
功率
Kw
个数
z
2×
转数
r/min
1420
油泵转数
出油嘴数
理论排量
ml/r
3.2
用油种类
液压油L-HM46
额定油压
Mpa
油箱容量
42
额定排量
l/min
质量
120
外形（长×
宽×
高）
745×
494×
1052
5.3张拉油压表
张拉游标的选择需注意：
（1）压力表的正常允许使用范围在静载下不应超过测量上限值的3/4;
在动载下不应超过测量上限值的2/3；
（2）最低测压值一般不应低于测量上限值的1/4；
（3）表壳的直径不小于150mm；
（4）压力表精度选用应不低于1.5级。
5.4预应力设备校验
为保证张拉力的准确性，应定期对张拉设备进行“油压值及输出力”的标定。
施加预应力所用的机具设备及仪表由专人使用和管理，并定期维护和校验。
千斤顶与压力表应配套校验，以确定张拉力与压力表之间的关系曲线，作为张拉时的依据。
千斤顶、油表在使用前进行标定,否则不得使用。
千斤顶在下列情况时应予以校验：
♦出厂后初次使用；
♦千斤顶漏油严重；
♦千斤顶调换油压表；
♦油压表受到碰撞或出现失灵现象，油表指针不能退回零点；
♦千斤顶每次检修后；
♦千斤顶使用超过1个月或200次。
6预应力施工工艺流程
6.1预应力施工工艺流程
图6.1-1预应力施工工艺流程图
6.2施工操作要点
（1）预应力成孔
预应力成孔采用波纹管成孔方法。
在中间接头，接头大一号的同型波纹管或配套的专用接头套接，套管长度为200～300mm。
将待接的两根波纹管从两端对称地拧入套管后，再用胶带缠绕，密封好，以防止波纹管浇筑混凝土和压浆是漏浆。
腹板、底板内波纹管布设，在底层钢筋施工时，进行底板波纹管布设，波纹管安装位置应符合设计，位置准确，各个部位的波纹管的坐标与高程事先计算好，现场严格控制。
波纹管布好后，焊接定位钢筋，安装工作开始前，按曲线50cm和直线100cm的间距计算各束钢绞线的中心位置，依此编制各断面预应力管道的控制要素，按要素设置。
定位筋采用Φ8的钢筋焊成“#”形钢筋架加固，要求定位钢筋孔径大于波纹管外径不超过2mm，并在地板弯束处，用锯齿快锚固的钢绞线按设计要求设计防崩钢筋，确保在浇筑混凝土过程中不移位。
竖向预应力钢筋必须按设计要求的位置和间距布设，并用定位筋固定牢固，定位筋每隔0.8m、在管道转折点处加密到0.5m的Φ8的钢筋焊成“#”形钢筋架加固。
防止施工过程特别是混凝土浇筑过程中产生倾斜、移位，施工过程中要对Φ45mm铁皮管严格加以保护，防止波纹管发生破裂。
b、钢绞线的制作和穿束
下料与编束：
钢绞线下料场地平坦，采用砂轮切割机切割，编束用20号铁丝绑扎，间距1.5m，编束时应先将钢绞线用梳溜板理顺，并尽量使各根钢绞线松紧一致。
钢绞线下料长度严格按照施工图下料长度进行下料。
穿束方法：
穿束可在浇筑混凝土前进行，在穿束之前要清除锚头上的各种杂物以及多余的波纹管。
用高压水冲洗管道。
因预应力束孔道是曲线状，用人工穿束比较困难，将钢丝绳系在高强钢丝上，用人工先将高强钢丝拉过孔道，然后将钢丝绳头通过拖拉束套与钢束连接。
开启卷扬机将钢束徐徐拉过孔内，在钢束头进孔道时，用人工协助使其顺利入孔。
牵引设备及牵引钢丝绳的规格型号依据牵引过程中需克服的最大摩阻力确定。
采用5t的慢速卷扬机。
牵引设备安装在穿束管道出口端的正前方，距离管道出口5～10m，牵引方向与管道出口端的轴线保持一致，以减小牵引阻力。
钢绞线拖拉束套用于钢丝绳与钢绞线的连接，通过同钢绞线束之间的摩擦力将牵引力传递至钢绞线束上。
拖拉束套采用Φ2mm钢丝束编织而成，呈渔网状。
为增加束套与钢绞线之间的摩擦力，在安装拖拉束套前，钢绞线束拖拉端部需包裹二层牛皮纸，长度不短于束套长度。
钢绞线拖拉端部与管道摩擦阻力最大，易挤损波纹管壁，在束套前端设置导向设备。
导向设备由钢管加工而成，呈“子弹头”形状，外径小于预应力道内径10～15mm，束套包裹钢绞线束长度不小于1.2m，必要时根据计算牵引力进行现场试验确定，并用镀锌铁线捆绑，捆绑间距为0.1m，束套尾端加绑3～4道，予以加强。
捆绑扎头埋入钢绞线束内。
钢丝绳通过管道内预设铁线拖拉至穿束入口，与束套连接。
丝绳通过管道内预设铁线拖拉至穿束入口，与束套连接。
钢绞线束拖拉端头处理如下图6.2-1。
图6.2-1钢绞线束拖拉端头处理图
施工技术要求：
钢绞线存放地点干燥、清洁，钢绞线距地面高度不小于20cm，并加覆盖防止雨水和油污浸蚀。
开盘用卷扬机牵引，用钢尺丈量下料。
下料可采用砂轮机切割，严禁钢绞线受拉部位受到火花灼伤，钢绞线端部用扎丝绑紧，避免散股。
每束钢束，尽量采用同一盘上的钢绞线，以求力学性能一样，防止因弹性模量互不相等而产生应力不均的现象。
每下完料后，随即用梳板将钢绞线理顺直，并用绑丝每间隔1.5m绑扎一道，使编扎成束顺直不扭转。
编束后的钢绞线按编号分类存放，钢绞线束搬运时，支点距离不得大于3m，端部悬出长度不得大于1.5m。
在运输过程中，要防止出现死弯，其最小弯曲半径不得小于1m。
钢绞线穿入后要及时将露出的部分用帆布袋密封，防止养护用水和雨水打湿生锈。
c、预应力张拉
预施应力时两端两侧四个顶同时进行对称张拉，并以张拉力为控制，以伸长值为校核。
张拉步骤见下图所示。
d、钢绞线切割及工序交接
张拉完毕24h后复查，确认无滑断丝现象即可进行钢绞线头的切割，切割处距锚具表面40～50mm。
钢绞线切割采用砂轮锯切割。
钢绞线切割后进行工序交接，方可进行下一道工序（压浆）施工。
7预应力张拉操作工艺
7.1预应力混凝土张拉工序开始作业的条件
（1）所用材料、配件已经检验并确认合格。
（2）所配备的设备完好。
（3）所用计量检测器具已经标定（含自校）并在有效期内。
（4）接到梁场工程部下发的张拉通知单（预张拉、初张拉、终张拉）及张拉数据。
（5）安全防护齐全。
7.2预施应力前作好如下准备工作
（1）张拉前梁体砼检查
梁体混凝土强度达到设计强度的60%，进行初张拉。
张拉前须检查梁体有无缺陷,如有,应事先征得监理工程师同意修补完好且达到设计强度,否则不允许预加应力。
（2）千斤顶和油压表均在校验有效期内。
（3）检查钢绞线、预应力锚具、夹具等有关检验资料是否齐备，是否符合标准要求。
（4）检查是否有张拉通知单（初张拉、终张拉）和核对张拉数据。
（5）检查人员是否到齐，是否持证上岗。
图7-1预应力张拉操作示意图
7.3预应力筋张拉次序
预应力束在梁体砼强度及弹性模量达到设计的60%时进行初张拉，初张拉锚下控制应力为750MPa，须严格按照图纸要求的顺序进行张拉。
张拉的总体顺序为：
同一施工阶段的预筋按纵向→横向→竖向的顺序进行。
在混凝土强度和弹模均达到设计值的100%，且龄期不小于10d，进行终张拉，在初张拉的基础上，将各束钢绞线张拉至设计锚下控制应力。
7.3.1纵向预应力钢绞线张拉次序
顶板、腹板和底板的纵向预应力钢束采用两端对称张拉，最大不平衡束不应超过1束，张拉顺序为先腹板、后顶板，从外到内左右对称进行。
纵向预应力筋张拉顺序须严格按图施工，见表7.3.1-1所示：
张拉步骤
张拉序号
张拉钢束编号
初张拉
4F1~4F4；
2Z4、2B3、8T6
终张拉
2Z3、6T5
2Z2、6T4
2Z1、4T3
2B2、4T2
2B1、4T1
备注：
张拉锚下控制应力按图纸要求加载。
表7.3.1-1纵向预应力钢筋张拉顺序
7.3.2横向预应力筋的张拉
在腹板、顶板和底板的纵向预筋张拉完成后即进行横向预筋的张拉，横向预筋的张拉按交替单端张拉进行。
7.3.3竖向预应力筋张拉
在纵向预筋和横向预筋张拉完成后即进行竖向预筋张拉。
竖向预筋张拉时对称桥墩横向中心线张拉，先中间后两边，左右对称张拉，竖向预应力螺纹筋应采取反复张拉措施，保证锚固时锚具回弹量不大于1mm。
7.4张拉步骤
在张拉阶段准确控制预应力筋的实际伸长值尤为重要。
在施加应力前，预应力筋处于尚未舒展的松曲状态，此时不能作为预应力筋伸长值的起点，而预应力筋恰好被作用至绷紧状态的应力较小且不易掌握。
为了准确测算预应力筋实际发生的所有伸长值，应选用适宜的方法。
根据工程实践检验，选取采用相邻阶段推算法，可以为预应力施工提供可靠的数据保证。
预应力筋张拉应根据设计要求进行，当多根成组张拉时，应先调整各预应力筋的初应力，使其长度、松紧一致，以保证各个预应力筋的应力一致。
预应力筋的张拉步骤为：
a.清除锚垫板下水泥浆，将钢绞线逐根对孔穿入锚环中，并装上工作锚夹片。
用钢管将工作锚夹片打紧，安装时务必使工作锚落入锚垫板止口中，并与孔道轴线同心。
工作锚安装后安装张拉限位板及千斤顶对位，千斤顶对位后在千斤顶后端安装工具锚，安装工具锚时应注意不得使钢绞线错孔扭结。
工具锚夹片为三瓣式，为安装方便可采用橡皮筋将夹片箍住。
并从钢绞线端头沿钢绞线送进到工具锚孔中并用钢管将工具锚夹片打紧。
以上工作全部作完后对千斤顶供油，使千斤顶受力并与梁端锚面垂直，再次检查锚具、千斤顶、孔道三者轴心是否同同心，有偏差时应用手锤轻击锚环调整位置，检查合格后，两端联系同时张拉供油的准备；
b.当张拉到0.1σk。
后停止张拉，测量并记录千斤顶油缸外伸量L1及夹片外露量L2。
测量记录完后，两端同时发出张拉信号，继续张拉；
张拉初始0.1σk作为初始应力考虑，其主要作用是预应力筋处于绷紧状态，消除非弹性变形。
c.再次张拉至0.2σk时停止张拉。
并测量记录千斤顶油缸外伸量L3及夹片外露量L4。
测量记录完后，两端同时继续张拉；
d.张拉至锚外控制应力σk，然后静停5min并补充到σk测量并记录油缸外伸长值L5、夹片外露量L6和，测量完毕后即可回油锚固，并再次测量记录锚固后的油缸外伸量，作为夹片回缩量的计算依据。
张拉过程中若千斤顶行程不够需要倒顶时，在临时锚固前应记下锚固前的油表读数。
倒顶后应张拉至锚固前的油表读数下作为初始测量记录的起始点。
c.梁两端同时对千斤顶主油缸充油，使钢绞线束略为拉紧，充油时随时调整锚圈、垫圈及千斤顶位置，使孔道、锚具和千斤顶三者之轴线互相吻合，同时应注意使每根钢绞线受力均匀，随后两端同时加荷到0.1σk。
打紧工具锚夹片，并在钢绞线束上刻上记号，作为观察滑丝的标记。
第一次张拉时应分多级张拉，如从（0.1～0.2）σk、（0.2～0.3）σk以检验（0.1～0.2）σk时钢绞线伸长量是否一致，当不一致或实测伸长量较大时可提高初始预紧力，即将0.1σk提高到0.2σk。
d.张拉完成后，在锚圈口处的钢绞线上做记号，以作为张拉后对钢绞线锚固情况的观察依据
7.5张拉操作工艺
张拉按照设计的张拉顺序，两端两侧同时对称张拉，即四台张拉千斤顶同时工作。
a、首先检查锚垫板（预埋在梁体上的）与孔道轴线是否垂直，若有偏差应加楔形垫圈校正，并将垫圈点焊在垫板上。
在张拉过程中，工作锚具位置不得偏离锚垫板止口范围，张拉前先将工作锚、夹片上好，打齐，之后安装过渡套、限位板，再将钢绞线从千斤顶中心穿过，然后安装工具锚、工具夹片，工具夹片外涂黄油以利退锚。
将钢绞线按顺序分别穿入工具
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