预应力张拉专项工程施工组织设计方案定稿.docx
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预应力张拉专项工程施工组织设计方案定稿
第一章工程概况
1.1工程概况
设计概况：
耿村阧大桥（75+150+75）m三跨预应力连续箱梁斜拉桥上部结构为后预应力混凝土连续箱梁，主梁主梁纵向通长布置预应力钢束（N1-N6）为40束，每次拉20束（联接器错开接长拉20束）；N7、N8、N9、N13、N15、N16、N19、N20在中跨合拢后、体系转换前拉，N10、N11、N12、N14、N17、N18在体系转换后拉；横隔板横向布置钢束为664束，中横梁横向布置钢束为40束，单个边跨现浇段端横梁横向布置钢束为12束15-14P锚。
桥面及悬臂端横向扁锚钢束为598束、P锚钢束为68束，竖向预应力精轧螺纹钢2208根，钢塔竖向预应力精轧螺纹钢176根。
预应力钢绞线采用纵、横向预应力筋采用抗拉强度标准值fpk=1860MPa、弹性模量为Ep=195GPa，公称直径为15.20mm的高强度低松驰钢绞线；纵、横向预应力筋均采用后法两端拉工艺（P锚采用后法单端拉工艺）。
拉时箱梁混凝土强度需达到设计要求（即设计强度的90%）；竖向预应力筋采用抗拉强度标准值为fpk=930MPa、弹性模量为Ep=200GPa，直径为32mm的精孔螺纹钢筋，采用后法单端拉工艺，铁皮套管成孔，JLM-32型锚具（分拉端、固定端）。
前期施工准备概况：
主梁钢筋绑扎时，已经将波纹管按照图纸要求就位，排气孔与泌水孔的安装与留设也符合设计与规要求。
在浇筑主梁混凝土前，已经先将钢绞线穿入波纹管。
为了防止水泥浆或混凝土由波纹管砂眼进入管道造成堵塞，在浇筑混凝土的同时和初凝前不间断的活动钢绞线，目前每一束孔道都能保证正常拉条件。
第二章拉人员组织和机械组织
2.1成立拉小组
成立以技术、质检人员参加的拉班组，拉工人均经过专业培训，且有上岗证，具体人员组成如下：
岗位名称
数量
姓名
职责
拉施工负责人
1名
昆
负责拉工作的组织安排
技术负责人
1名
前伟
负责拉现场施工技术、质量管理工作
质检负责人
1名
万超
负责对拉工作的监督。
试验负责人
1名
王建波
负责所有原材料及与工程有关试验工作
技术员
4名
郭雯雯
王俊平
熊昌茂
高文超
负责拉工作的技术交底，拉数据的记录、计算
配合工人
16名
负责拉机具的配合使用及维护、保管
2.2拉施工机械和工具安排如下：
序号
机械名称
数量
备注
1
拉千斤顶及配套油泵
4（套）
2
380V接线盒
5个
使用4个，一个备用
3
导链5个
5个
使用4个，一个备用
4
1米直尺
4把
5
3米盒尺
4把
6
组装好的脚手架支架
4组
预应力拉机具表
序号
机械名称
规格型号
数量
备注
1
锚具
15-15
80（套）
15-7连接器
640（套）
15-4扁锚
1196（套）
15-4P锚
136（套）
15-8
114（套）
15-14扁锚
24（套）
15-14P锚
24（套）
15-7
1488（套）
2
千斤顶
见千斤顶参数表
产
3
油泵
ZB4-500
4
4
压浆泵
柱塞式
1
5
制浆机
叶轮式
1
6
限位板
15-15
2
15-8
2
15-7
2
7
工具锚
15-15
2
15-14
1
15-8
2
15-7
2
第三章拉的工艺及主要的施工方法
3.1拉的工艺流程
混凝土养生达到设计要求强度→检测孔道摩擦系数→反馈设计人员进行拉力调整→安装工作锚环→安装工作锚夹片→安装限位板→安装千斤顶→安装工具锚→安装工具锚夹片→拉到初始应力→拉到控制应力→持荷2分钟锚固→卸工具夹片和锚具、卸千斤顶→孔道灌浆→封端混凝土。
3.2主要施工方法
3.2.1测定孔道摩擦系数：
孔道摩擦系数是关系到确定拉力的重要因素，因此必须要认真进行，需要注意的是，测定孔道摩擦系数也必须进行必要的拉操作，因此必须在混凝土达到设计图纸要求的强度（主梁90％设计强度）后方可进行。
获得摩擦系数后，及时将该数据反馈给设计人员，由设计人员确定最终的拉力。
3.2.2锚具安装：
安放锚具时，为保证每一束钢绞线都能穿在锚具对应的相同孔道，可以在安装前将两个锚具对放在一起，把相同孔道进行编号，安装时，可以抽动单束钢绞线，两端的工作人员用对讲机进行联系，将该束钢绞线穿入相同编号的孔道。
严禁同一束钢绞线在两端锚具中对应不同的孔道，以免在拉时发生扭绞、断裂。
安装夹片时注意将夹片和锚杯清理干净，不能有泥沙等杂物，以免影响锚具的锚固性能。
夹片注意要安装对称，外端平齐。
钢绞线外伸部分要保持干净，穿入工作锚时要保证钢束顺直，工作锚必须准确放在锚垫板的定位槽，并与孔道对中，夹片之间缝隙要均匀，外露长度要一致并用铁管撞严。
3.2.3千斤顶安装：
安装千斤顶时，油管要顺畅不得扭结成团，千斤顶就位后，安装工具锚，钢束穿入工具锚环后，位置要与工作锚的位置一一对应，不得交叉纽结，千斤顶不要完全回缩，应预留1～2cm以便拆卸工具夹片，为使工具锚能顺利退下，在工具锚的夹片光滑面粘贴塑料胶布，工具夹片安装好要用铁管撞严，另外要注意工具夹片重复使用次数一般不宜超过10次。
由于本工程使用的是生产的YCW-400及YCW-250型千斤顶，重量较大，为方便施工，施工前用脚手架组装成支架，用导链将千斤顶吊起。
施工时注意时刻关注支架的稳定性，尤其是在安装千斤顶就位时，防止支架失效，千斤顶坠落，发生事故。
一套拉设备包括千斤顶和油表，要在拉前进行配套标定。
本工程总计使用四套拉设备，委托三新检测中心检测所进行标定，并出具检测报告，拉施工时根据标定结果求出设计拉力对应的油表读数。
标定后用红色油漆在配套千斤顶和油泵上标注1#-7#等标志符号，以保证在使用过程中要严格按照配套使用，不得随意更换，保证拉数据的准确性，千斤顶及油表的参数如下表：
各类液压千斤顶对应压力表参数汇总表
自编号
千斤顶
规格型号
千斤顶
出厂编号
压力表规格
标定直线回归方程式
1#
YCW40CB型
006099
Y-150/0-60MPa
y=78.758x+22.38
2#
YCW40CB型
006107
Y-150/0-60MPa
y=78.367x+43.142
3#
YCW100B型
005101
Y-150/0-60MPa
y=18.871x+22.938
4#
YCJ26-200
006325
Y-150/0-60MPa
y=5.0482x+2.6822
5#
YCJ26-200
006330
Y-150/0-60MPa
y=5.0924x+0.9489
6#
YCW250G-200
100406
Y-150/0-60MPa
y=45.562x+32.261
7#
YCW250G-200
100407
Y-150/0-60MPa
y=46.169x+24.002
说明：
1、预应力拉使用时应将标定的液压千斤顶与对应的压力表配套使用。
2、对所需要的负荷点可通过插法或回归方程式求得。
3、标定直线回归方程式中y:
表示力值KN,x:
表示压力表油压MPa。
3.2.4拉过程控制：
拉程序为：
0→初应力σ0→σcon（持荷2分钟锚固）。
取σ0＝10％σcon，初应力以下的伸长值不计，而由相邻级的伸长值代替，即0～10%σcon的值不计，而由10％σcon～20%σcon的值代替。
预应力钢绞线拉时，对拉过程和拉效果采用双控，即以控制拉应力为主，以控制钢束伸长值为辅，并相互进行校核，实测伸长值与理论伸长值相对误差控制在＋6％，拉力应符合设计要求，如果拉过程中发现拉应力或实际伸长值超过以上允许误差围，应立即停止拉，分析原因并采取相应措施，妥善解决。
拉达到控制应力后，持荷2分钟后锚固，并及时填写好拉记录。
拉记录应真实有效，由现场操作人员测量，每完成拉一束钢束就马上将该束的伸长值测量完毕，严禁在全部拉施工完成后补测拉伸长值。
3.2.5拉过程中的机械布置与拉顺序：
根据现场的实际情况，拉总计采用4套拉设备，编号分别为1#-7#。
安放位置为：
1#、2#套用于主梁0#块中横梁束、边跨现浇段端横梁拉，
6#、7#套用于主梁纵向、横隔板束拉，
4#、5#套用于主梁顶板、悬臂扁锚束拉，
3#套用于主梁竖向、钢塔精轧螺纹钢拉。
箱梁预应力拉顺序为：
（1）浇筑主梁混凝土。
（2）拉纵向预应力束：
要求由中间向桥面边缘线对称拉（拉顺序示意图见附件）；
（3）拉竖向预应力束：
要求由塔轴线向两端对称拉；
（4）间隔拉桥面板横向预应力束、塔下横梁横向预应力束（H1系列）,拉完成后在距离悬臂端0.75m的位置上加纵向临时线荷载，线荷载为7kN/m：
施工要求:
塔轴线向两端对称拉；
监控容：
（1）悬臂板端部的标高变化；
（2）横梁跨中（横桥向两支座中间）顶底缘混凝土应力情况及变化；
（5）脱模后拉横隔板横向预应力
施工要求:
从上往下顺序拉
（6）拉剩余1/2桥面板横向预应力
（7）拉塔下横梁横向预应力束（H2系列）；
施工要求:
塔轴线向两端对称拉；
监控容：
（1）横梁跨中（横桥向两支座中间）顶底缘混凝土应力情况及变化；
（8）边跨现浇段端横梁沿桥纵向向外和梁高方向对称拉。
（9）中跨合拢段按N7、N8、N9、N13、N15、N16、N19、N20在中跨合拢后、体系转换前拉，N10、N11、N12、N14、N17、N18在体系转换后拉。
3.2.6对拉起拱度的观测
随着预应力钢绞线拉的实施，桥梁起拱也将随之产生。
为了更好的观测拉效果和检测桥梁施工效果，本工程在预应力钢束拉前和拉后进行桥梁起拱度观测，本观测结果不作为竣工交工资料，仅仅作为检验预应力拉效果的参考性资料。
在获得桥梁起拱度数值后，及时将结果通知设计人员。
3.2.7孔道灌浆：
拉锚固后要及时压浆（一般在48小时完成），水泥浆强度不低于设计规定，水泥采用52.5#普通硅酸盐水泥，水泥浆的水灰比控制在0.4～0.5之间，为了防止收缩，水泥浆掺入适量铝粉膨胀剂，掺量为0.01％，加入的铝粉应经脱脂处理，水泥浆稠度控制在14～18s之间，水泥浆从调制到灌入孔道时间控制在30～40分钟，并且在灌入过程中不断搅动。
孔道压浆应按自下而上的顺序进行，孔道出浆口冒出浆液无气泡，并与放口处相同即可停止，然后将所有出浆口封闭。
压浆时泵压力不小于0.7MPa，且最少维持在10秒钟再停泵封口，及时预留7.07x7.07x7.07cm立方体灰浆试块三组标养，以便测定其强度，孔道压浆时及时填写压浆记录。
3.2.8锚固端封锚：
孔道压浆后，养生三天再将工作锚处钢绞线切掉。
切割只能使用无齿锯，严禁使用电焊、气焊等进行切割。
在切割过程中，应及时在钢绞线上洒水，防止钢绞线受热而产生滑丝收缩现象，同时将锚具用薄钢板与切割处隔开。
切割完成后，按照设计要求进行封锚，封锚钢筋与盖梁钢筋焊接牢固，注意两次浇筑接合部位，要保证混凝土外观质量和在质量的完美。
本工程横梁处由于上端有翼板，拉端施工面比较狭窄，封锚混凝土浇筑有一定的困难。
为保证封锚质量，该处必须加大施工管理力度，严格控制施工质量，并在封锚前用环氧树脂将锚具涂刷，以加强封锚效果。
3.3预应力拉质量标准
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
3
上下层
10
4
拉应力值
符合设计要求
查拉记录
5
拉伸长率
±6％
查拉记录
6
断丝
滑丝数
钢束
每束1根，且每断面不超过钢丝总数1％
查拉记录
第四章预应力钢束理论伸长值的计算
计算方法按《公路桥涵施工技术规》中的公式计算，后法预应力钢材拉时理论伸长值△L（cm）的计算公式：
△L＝P*L/Ay*Eg
式中L－预应力钢材长度（㎝）；
Eg－预应力钢材弹性模量（N/㎜2）；
Ay－预应力钢材截面面积（㎜2）；
P－预应力钢材平均拉力（N），计算方法如下：
P＝p[1－e-（kx+μθ）]/kx+μθ
式中p－预应力钢材拉端的拉力（N）；取p＝Pk
x－从拉端至计算截面的孔道长度（m）;
θ－从拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和（rad），因是两端拉，取孔道总转角的一半；
k－孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数，取k＝0.003；
μ－预应力钢筋与孔道壁的摩擦系数，取μ＝0.35。
注：
预应力钢束及精轧螺纹钢筋伸长量计算见附表
第五章拉工作中注意事项及安全技术措施
5.1拉工作中注意事项
5.1.1拉工作必须按照设计图纸给定的拉顺序进行拉，拉过程中，一定要分级、同步、对称进行，缓慢、稳步升压。
5.1.2拉中班组人员相对固定，不得随意更换。
同时，每一组操作人员与相应的拉设备也作到相对固定，作到人人固定、人机固定，以减少由于人、人磨合和人、机磨合产生不必要的质量和进度问题。
5.1.3拉时，要使千斤顶的拉力作用线与预应力筋的轴线重合一致。
拉机具一定要配套使用，经检查无误后，再开始拉。
5.2安全技术措施
5.2.1拉区应有明显标志，非工作人员禁止入，梁的拉两端要设置挡板，在千斤顶后部不得站人。
5.2.2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。
5.2.3拉时，千斤顶行程不得超过额定行程。
5.2.4千斤顶拉缸进油时，回程缸及液压顶压器必须处在回油状态。
5.2.5千斤顶的回程缸进油时，拉油缸必须处于回油状态。
5.2.6千斤顶油压不得超过最大拉油压。
5.2.7顶压过程中必须密切注意拉油路的升压情况，不得超过1～2MPa。
5.2.8严格拉现场的用电管理，保护接线盒与电线，防止漏电。
附件：
各种检测报告与施工资质：
1、钢绞线力学性能检测报告；
2、锚具硬度与锚固性能检测报告；
3、拉千斤顶与配套油泵标定；
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