九堡大桥体外预应力工程施工方案.doc
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杭州市九堡大桥工程一合同段
体
外
预
应
力
施
工
方
案
编制：
审核：
批准：
中交二航局杭州九堡大桥项目部
2011年1月15日
目录
一、工程概况 2
体外预应力：
2
二、编制依据 2
三、体外预应力施工 3
1、张拉步骤流程 3
2、体外索施工工艺流程 4
3、体外索预埋件的安装 4
1）、转向器的安装 4
（2）、锚固点预埋件的安装 5
4、施工机具的准备 5
5、体外索下料 6
1）、下料长度 6
2）、下料 7
3）、剥皮及清洗 7
6、体外索穿索安装 8
1）、孔道清理：
8
2）、密封装置安装：
8
3）、单根张拉设备及工作锚具的准备：
8
4）、体外索穿束 8
5）、体外索安装时注意事项：
9
7、体外索张拉 9
1）、张拉准备：
9
2）、张拉应力控制：
9
8、锚头防腐和保护罩的安装 11
1）锚头防腐 11
2）、保护罩的安装 11
四、主要施工人员及施工机具 11
现场组织机构 11
1）、施工组织机构 12
2）、进场 12
3）、临时设施 12
五、保证措施 14
1、安全目标、管理制度和保证措施 14
1）、安全生产目标 14
2）、安全保证体系（见图） 14
3）、安全保证措施 15
4）、安全施工管理规定及管理措施 16
5）、安全事故抢救、抢险程序和措施 17
2、工程质量保证措施 18
1）、保证质量的施工技术措施 18
2）、严格按规范施工的措施 18
3）、保证施工人员操作技能的措施 19
4）、保证物资、设备管理的措施 19
5）、保证施工技术的措施 19
6）、工程质量保证体系 20
3、 工期保证措施 21
1）、保证工期的技术措施 21
2）、从资源配置上保证工期 21
3）、从综合保障上保证工期 21
4）、保证工期的管理与组织措施 21
4、城市环境保护措施 22
5、冬季施工措施 23
6、雨间施工管理规定 23
7、夜间施工管理规定 24
8、文明施工措施 24
1）、建立健全工地文明卫生管理制度 24
2）、文明施工的标准 25
一、工程概况
杭州市九堡大桥工程第一合同段北引桥上部结构，采用多跨钢结构-砼组合连续箱梁，连续箱梁跨径组合55m+85+85m+78m+21.785m；本工程预应力施工主要是环氧钢绞线体外索预应力施工，包括预制箱梁阶段的预留预埋材料供应（如锚垫板、螺旋筋、预埋管、转向器等）；体外预应力钢绞线的供应及加工、锚具、管道、锚垫板及联结钢板的焊接、体外索的张拉、封锚、预埋导向管、转向器施工；体外预应力专用锚具包括工作锚板、夹片、预埋管、密封筒、锚垫板、螺旋筋、保护罩等整套部件。
体外预应力：
体外预应力束采用27фs15.20无粘结高强度低松弛环氧喷涂钢绞线，体外预应力应符合国家规范的相关规定，低松弛环氧喷涂钢绞线Φs15.20，单根钢绞线直径为15.20mm，面积Ay=140mm2，钢绞线标准强度fpk＝1860Mpa，弹性模量Ep＝1.95×105Mpa,张拉控制应力为1200Mpa。
采用单根张拉方式，张拉时应力、应变双控，以张拉力为主，采用对称交叉张拉。
1#2#、3#4#，5#6#体外索采用单端张拉，体外索共12束，共计58.8832吨。
二、编制依据
1、《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）
2、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）
3、《OVM体外预应力体系》2009.10.版
三、体外预应力施工
1、张拉步骤流程
钢结构顶推到位，墩顶实体段浇筑完成，桥面板未铺设之前，张拉第一批1#、2#体外索，桥面板铺设完后，二期恒载施工前张拉第二批3#、4#、5#、6#、体外索。
总体搭接施工流程图如下图：
钢结构顶推到位位
墩顶实体浇注砼，砼强度达设计强度的90%以上
张拉第一批体外索
体外索穿索安装
桥面板铺设
张拉第二批体外索
锚头防腐
图1总体施工体外索部分流程图
2、体外索施工工艺流程
施工机具准备
体外索预埋件及转向器安装
体外索下料
体外索穿索安装
体外索张拉
锚头防腐
图2体外索安装工艺流程
3、体外索预埋件的安装
体外预应力预埋件包括锚垫板、螺旋筋、预埋导向管、转向器等。
箱梁为预制钢箱梁结构，预埋件安装可在箱梁预制时共同施工。
1）、转向器的安装
根据设计图纸位置，清理转向器与外套管之间的杂物，清洁处理完毕后，安装加工好的钢圆环，并用钢圆环把转向器与外套管之间的两端空隙塞满，同时，调节转向器位置，确保其与设计曲线位置相符。
转向器如图3
图3转向器
（2）、锚固点预埋件的安装
预埋件位置按设计要求确定，锚垫板中心线与体外索中心线垂直，螺旋筋及预埋套管与体外索同轴，安装误差应在设计允许范围内。
4、施工机具的准备
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。
对千斤顶和压力表进行配套标定，已确定压力表和张拉力之间的关系曲线。
标定在经主管部门授权的法定计量技术机构定期进行。
张拉机具设备与锚具配套使用，根据体外索的类型选用YDCS160-150千斤顶、YDC240Q千斤顶及ZB4/500油泵，进场后，试运行确保正常后，方可调至工作台面。
对长期不使用的张拉机具设备，在使用前进行全面校验。
1）、钢绞线及锚具进场时应分批验收，验收时，对其质量证明书、包装、标志和规格等进行检查。
2）、环氧全喷涂无粘结筋钢绞线的常规检验
无粘结筋的外观检测：
（1）、无粘结筋的外表面不应有深于1mm的划痕，不应有面积大于3cm2 的损伤；
（2）、拉索两端锚具的外表面镀锌层不得有损伤。
3）、锚具、夹具进场时，须有出厂合格证和质量证明书核查其锚固性能类别、型号、规格和数量。
并按下列规定进行检查：
（1）外观检查：
应从每批中抽取10%的锚具且不小于10套，检查其外观和尺寸。
如有一套表面有裂纹或超过产品要求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）硬度检验：
应从每批中抽取5%的锚具且不少于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件。
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。
（3）静载锚固性能试验：
对大桥等重要工程，当质量证明书不齐全、不正确或有疑点时，经上述两项试验合格后，应从同批中抽取6套锚具（夹具或连接器）组成3个预应力筋锚具组装件，进行静载锚固性能试验，如有一个试件不符合要求，则应另取双倍数量的锚具（夹具或连接器）重做试验，如仍有一个试件不符合要求，则该批锚具（夹具或连接器）为不合格品。
4）、PE管的壁厚不得小于2mm。
5、体外索下料
钢绞线在厂内下好料后，直接运输到工地。
1）、下料长度
按下列公式计算出无应力状态下自由长度，校核无误后供下料人员执行。
下料长度计算公式为：
L=L0+2L1+2A1+L3+L4，式中：
L0——两端垫板底面之间的中心弧线长度（由设计院提供）；
A1——锚固端锚具长度；
L1——锚固端张拉时工作长度；
L3——有圆管限制的垂度影响长度；
L4——施工误差的影响长度。
2）、下料
在用彩条布铺垫好的下料场地上直线固定好机械下料线或卷扬机，沿线量好所需的下料长度，校核后用红色油漆作好标记。
然后将绞线盘放置到放线基架上，利用卷扬机钢丝绳端部的索夹夹紧钢绞线并将之牵引行走至标记线，然后用砂轮切割机切断。
下料时应注意：
（1）、发现PE护套有破损之处，应马上用PE焊枪修补好，若损坏严重难以修补，则应弃用此段钢绞线。
（2）、为了保证钢绞线下料长度准确，除保证钢绞线行走路线直线外，还应遵守长度丈量、标识和复核的下料原则。
3）、剥皮及清洗
钢绞线下料完成后，须将钢绞线两端PE护套按给定的长度剥除。
剥皮时应注意刀具或锯片一定不能伤及钢绞线体。
清洗钢绞线时要将两端钢绞线端头打散并用清洗剂把油脂清洗干净。
6、体外索穿索安装
1）、孔道清理：
因在浇筑转向块混凝土时，部分转向器分丝管内有水泥浆或其它杂物进入，须先用无粘结钢绞线逐孔清理干净，确保每个孔道都能顺利通过。
2）、密封装置安装：
将体外索两端锚固区转向器的密封装置安装好。
准备适合套入钢绞线大小的PVC管插入密封筒作为穿索时的引导管。
3）、单根张拉设备及工作锚具的准备：
将单根张拉设备YDC240Q千斤顶及油泵准备好并试机，确保运转正常，同时体外索两端工作锚具准备到位。
4）、体外索穿束
将在工厂内已下好料的无粘结环氧喷涂钢绞线料盘安放在放线架上，从中抽出钢绞线头，牵引至体外索孔道处，从锚垫板穿入，依次通过预埋钢管、转向器、预埋钢管、密封板，经过中间数个转向器，最后进入另一端锚固区内预埋管及分丝管，由该端锚垫板穿出，将穿入端无粘结筋外露长度留够整体张拉时所需的工作长度，整束穿完后安装好工作锚具。
穿出端安装好工作锚具，然后用YDC240Q千斤顶进行单根张拉。
张拉顺序从上往下左往右的方式进行张拉，要求体外索的每根钢绞线受力基本均匀。
5）、体外索安装时注意事项：
（1）、穿索前须将密封装置安装好，外护套联接头套在相应的位置。
（2）、穿索时须注意钢绞线不能打绞，同时要注意保护钢绞线的PE层使之免受损伤。
（3）、穿束时应注意在钢绞线下设置塑料滚轮、麻袋等保护措施，保证体外索保护层不受损坏。
7、体外索张拉
1）、张拉准备：
（1）、施工现场具备已批准的张拉程序和现场施工说明书。
（2）、现场由具备预应力施工专业技术的施工人员来操作设备。
（3）、专用千斤顶安装就位，上好工具锚，工具锚板孔和工具夹片表面均匀涂上退锚灵。
工作锚板、千斤顶、工具锚安装要同轴紧贴，张拉面要平整。
（4）、根据设计张拉力及千斤顶的标定方程，计算出各级张拉油压值，同时根据钢绞线的其它参数，计算出钢绞线的理论伸长值，以便张拉时使用。
（5）、施工现场具备确保全体操作人员和设备安全必要的预防措施。
（6）、对体外索有刮伤的PE层，由专业人员用PE焊枪将其修补好。
（7）、张拉时注意其在转向块处束的分布，以保证束的形状。
2）、张拉应力控制：
（1）、体外索采用应力控制方法张拉时，以伸长值进行校核，实际伸长值与理论伸长值的差值必须符合设计要求，设计无规定时，实际伸长值与理论伸长值的差值控制在±6%以内，否则暂停张拉，待查明原因并采取措施予以调整后，方可继续张拉。
（2）、体外索的理论伸长值△L（mm）可按下式计算：
△L=（）
式中：
PP——体外索的平均张拉力（N）；
L——体外索的长度（mm）；
AP——体外索的截面面积（mm2）；
EP——体外索的弹性模量（N/mm2）；
x——锚固点到计算截面的距离；
k——每米孔道局部偏差对摩擦影响系数；
μ——预应力索与孔道壁之间的摩擦系数；
θ——从张拉端至计算截面（中跨跨中截面）曲线孔部分切线夹角之和（rad）。
（3）、体外索张拉时，伸长值从初应力时开始量测。
索的实际伸长值除了量测的伸长值外,必须加上初应力以下的推算伸长值。
体外索张拉的实
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