预应力空心板梁张拉专项施工方案828.docx
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预应力空心板梁张拉专项施工方案828
目录
1.编制依据1
2.工程概况1
2.1桥梁概况1
2.2预应力设计概况1
3.施工部署2
3.1人员组织2
3.2设备物资准备2
4.施工工艺流程2
5.施工方法3
Pk=781.2KN5
5.9孔道压浆7
5.9.1孔道准备7
5.9.2水泥浆拌制7
5.9.3压浆顺序及控制要求7
5.10封锚8
6.质量检验标准9
7.安全、质量保证措施10
7.1安全保证措施10
7.2质量保证措施11
8.文明施工和环境保护措施11
9.组织结构图18
10.伸长量计算表23
1.编制依据
(1)相关施工图纸;
(2)《预应力空心板梁预制专项方案》
(3)《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000);
(4)《混凝土及预制混凝土构件质量控制规程》(CECS40:
92);
(5)《混凝土结构工程施工质量及验收规范》(GB-50203-2002);
(6)《建筑机械施工安全技术规程》(JGJ33-2001);
(7)《建设工程施工现场供用电安全规范》(GB-50194-93);
(8)《公路施工手册桥涵》。
2.工程概况
2.1桥梁概况
西洋站中桥位于地铁西洋站东侧规划支路上跨越东西河,桥梁起点桩号K0+20.599,中点桩号K0+037.625,终点桩号K0+54.599,桥梁全长为44米。
上部结构采用一联12.5m+21.5m的预应力混凝土简支空心板梁,桥面连续;下部结构为U型桥台桩基础、桩柱式桥墩,钻孔灌注桩基础。
桥梁宽度12米。
2.2预应力设计概况
本预制场要预制的21.5m空心板梁9片,12.5m空心板梁9片。
一级钢筋13109.4kg,三级钢筋14490.3kg,C50砼194.1m3钢绞线8753.4kg,φ55波纹管1620.9m,OVM15-4锚具72套、OVM15-5锚具108套
预应力钢束采用符合GB/T5224-2003国家标准的15.2mm2的钢绞线,每股公称面积139mm²,钢绞线标准强度为fpk=1860MPa,弹性模量Ep=1.95*105Mpa。
成孔材料为D62圆形金属波纹管,空心板梁采用C50混凝土现浇。
锚下张拉控制应力为σcon=0.75fpk=1395MPa。
纵横向预应力筋均采用后张法张拉工艺,待预制梁混凝土强度达到100%且龄期不低于14天方可张拉。
3.施工部署
3.1人员组织
施工总负责:
穆永刚
技术总负责:
任艳武
现场张拉总负责:
林国汉
现场安全、用电总负责:
陈文涛
张拉值班记录人员:
邢然
梁面张拉高程观测:
高阳
专业张拉作业人员需持有效的张拉专业上岗证,每班配备班长1人、电工1人、油泵操作2人、读尺2人、张拉工4人,共计:
10人,施工高峰期间根据现场实际和工程进度随时补充调配。
3.2设备物资准备
本次预应力张拉机械设备计划如下:
千斤顶:
YCW100B型液压千斤顶2台。
张拉油泵:
采用ZB2×2-50型高压油泵。
油表:
应具有不小于150mm直径的刻度盘,精度不低于1.0级,且应具有大致两倍于工作压力的满载能力,读数精确度在+2%以内,一台千斤顶配两块表。
高压油管:
油管用高压橡胶管,其工作压力不小于60Mpa,同油泵千斤顶相匹配。
锚具:
采用符合设计及施工规范的锚具。
张拉前须备好工具夹片和工作夹片,其工具夹片每班组必须备用2套,工作夹片备用多于一片梁的夹片数量;另外需储备足够数量的水泥、膨胀剂、液压油(油泵用)。
4.施工工艺流程
总体工艺流程:
空心板梁浇筑、养护→同条件养护试块强度达到100%且龄期不小于14天→预应力张拉→孔道压浆→养护→封锚→拆模。
单孔钢束张拉流程:
0→初应力0.15σcon(划线做标记)→第二次应力0.3σcon(划线做标记)→控制应力σcon(0.75fpk)→持荷2分钟锚固→测伸长量→油缸回0,测回缩量。
5.施工方法
待混凝土强度达到设计强度100%后,且砼龄期达到14天以上方可进行预应力钢束张拉。
5.1钢绞线
预应力混凝土板梁采用高强度低松弛7丝捻制的预应力钢绞线作预应力钢束,公称直径为15.20mm,公称截面积A=140mm2,标准强度fpk=1860Mpa,弹性模量Ep=1.95*105Mpa,1000h后应力松弛率不大于2.5%。
(1)钢绞线的运输及保管
预应力钢绞线在运输中或现场使用,避免造成局部弯曲和折伤,不抛扔或拖卷材料。
现场保管时,钢绞线底部垫石子和方木,上面覆盖雨布。
(2)钢绞线的开盘
钢绞线呈圆盘状运至工地将它平置在石子垫层木制垫框上以防泥土、水对钢绞线的腐蚀,四周用Φ22的钢筋将钢绞线固定,防止拉出时散乱,扭结和伤人,打开钢绞线外包装,从抽出钢绞线线头,抽拉时,一边拉,一边放松,防止钢绞线会乱盘,扭结造成死弯,影响其利用率,对于有弯曲或其它缺陷的部分,予以切除。
(3)钢绞线的切割与编束
预应力钢绞线在下料前按照相应的国家标准进行检验,检验合格后方能下料。
预应力筋下料时采用砂轮切割机切割,严禁电弧切割。
如预应力筋表面已经形成降低强度与延伸率的锈蚀,则不再使用。
整束预应力筋中,各根预应力筋应互相平行,不得缠绕,每1.0~1.5米用3-5根22号铁线绑扎,距端点2.0米范围每0.5米绑扎一道。
然后再根据图纸要求注明钢束编号,以免弄错,一端用胶布裹好,以免在穿束是划破波纹管。
(4)穿束
穿束前用大于钢铰线束直径0.5-1.0厘米通孔器疏通预应力管道,待通孔器顺利通过管道全程后方能穿束,同时穿束前须用压缩空气吹净管道内的水分和砂、石等杂物,穿束时先将导线穿过孔道与预应力筋束连接在一起,以导线牵接为主,穿插钢束时宜将预应力筋放在框架上进行穿束,以防预应力筋接触地面而污染。
穿束后检查预应力筋外露孔口情况,保证两端工作长度相等,并满足张拉要求,最后散开预应力筋束端头,准备安装锚具、千斤顶。
5.2锚具、夹片
锚具采用经过部级鉴定的专业厂家的产品,OMV15-5型锚具,锚具、夹片附有产品合格证、校对实物、检查型号、规格、硬度、质量。
外观要求无裂纹、伤痕、锈蚀。
在安装锚具、夹片前,锚具范围内钢绞线表面用毛刷或干布除尘、除污,确保锚固质量,夹片内侧齿口及外表刷净后予以安装。
5.3张拉前的准备工作
(1)千斤顶和油压表均已标定,并在使用有效期内。
张拉设备为2台柳州高桥预应力机械有限公司:
YCW100B型千斤顶、张拉油泵、压力表等。
(2)锚具按规定检验,合格者使用。
(3)预应力筋具备出厂技术合格证,并经过复试合格。
(4)预应力筋已按要求穿入孔道。
(5)清除梁体孔道内的杂物。
(6)梁体混凝土强度已达设计要求的可张拉的强度。
(7)布设测量梁体挠度的观测点。
(8)计算预应力筋的理论伸长值,并经复核无误。
5.4张拉有关数值计算
纵向预应力钢束张拉控制应力为1395Mpa,局部偏差系数k=0.0015,计算管道摩阻系数=0.15.锚下控制应力σcon=0.75fpk,即0.75×1860=1395Mpa,锚下控制张拉力:
跨径21.5m的为976.5KN,跨径12.5m的为781.2KN。
伸长量的公式为:
其中:
P—预应力钢筋张拉端的张拉力(N)
L—预应力筋的长度(mm)
A—预应力筋的截面面积(mm2)
E—预应力筋的弹性模量(N/mm2)
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
μ—预应力筋与孔道壁的摩擦系数
经计算得出21.5m空心板钢绞线单端伸长量N1=7.25cm、N2=7.25cm、N3=7.4cm,12.5m空心板钢绞线单端伸长量N1=4.27cm、N2=4.24cm。
5.5控制张拉力油表读数计算
张拉设备标定结果表表3.3-1
张拉
设备
千斤顶
编号
油压表编号
回归方程
相关
系数
备注
Ⅰ
1335#
9121212#
Y=0.0219X+0.4524
0.9999
X—控制张拉力KN
Ⅱ
1332#
9121220#
Y=0.0222X+0.3019
0.9999
Y—油表读数MPa
控制张拉力与油表读数换算表表3.3-2
张拉控制力
设备编号
10%Pk
20%Pk
50%Pk
100%Pk
4股
Pk=781.2KN
78.12
156.24
390.6
781.2
Ⅰ(Mpa)
2.16
3.87
9.00
17.56
Ⅱ(Mpa)
2.04
3.77
8.97
17.64
5股
Pk=976.5KN
97.65
195.3
488.25
976.5
Ⅰ(Mpa)
2.59
4.73
11.15
21.84
Ⅱ(Mpa)
2.47
4.64
11.14
21.98
5.6钢绞线张拉
板梁纵向预应力张拉时,钢束采用Φs15.2-5,严格按照两端对称张拉,先张拉N2,再张拉N1,最后张拉N3。
每个工作面上必须保证两台千斤顶同时工作。
(1)安装工作锚:
将钢绞线平行地逐根穿入,注意钢绞线不得交叉和穿乱,先安装中心或内圈锚孔的楔片,然后安装外圈锚的楔片,然后安装外圈锚环孔楔片,最后用套管适当用力将楔片敲入锚环孔,注意楔片间缝隙要均匀,其端头要在同一平面上,否则要将之取下重新安装。
(2)安装限位板:
限位板凹槽要与锚环对中,不得错开。
(3)安装千斤顶:
千斤顶于孔道中线对位,注意不要将大、小油缸油管接混。
(4)按第一步安装工具锚:
为使工具锚卸脱方便,在工锚环与楔片之间涂少量黄油等润滑剂,但润滑剂不得污染楔片与钢绞线接触面。
(5)初张拉:
砼强度达到设计图纸要求后方可张拉,仔细检查千斤顶、油路等安装正确无误后,开动油泵进入初张拉,注意要有2~3人扶正千斤顶使工作锚环进入锚垫板的限位槽内,待油表读数达初张拉应力时测量大缸行程和锚具楔片外露量。
(6)张拉:
张拉程序如下:
0→初应力→100σk%→持荷2min→σk(锚固),张拉时进行双控,以张拉控制应力为主,引伸量为辅。
实际伸长值与理论误差控制在±6%内。
钢绞线伸长量和量测注意:
0→初应力的伸长量,在施工时采用推算的方法,以0张拉到初应力的钢绞线伸长量作为0→初应力的伸长量。
实测伸长值与理论伸长值的差值控制在±6%以内,否则暂停张拉,提出解决方案,待工程师审查批准后,方可继续张拉。
(7)回程、退楔:
两端顶锚完成后,大缸分别回程到底,然后用小锤轻轻敲打工具锚环,取下楔片。
最后依次取下锚环,拆除千斤顶、限位板。
5.7张拉过程中滑丝、断丝的预防及处理
(1)预防滑丝、断丝措施
①顶锚操作时要稳;
②严格挑选锚具,锚具倒角不圆顺者不用;
③预拉至20MPa,重新安装工具锚,使钢绞线受力均匀;
④二夹片工作锚夹片宜将二片夹片的接面线垂直放置。
⑤工具锚夹片超过使用次数者易产生滑丝,不能再用。
(2)断丝、滑丝处理方法
①超过允许断丝、滑丝数量,应更换;
②用卸锚器卸锚。
5.8施工注意事项
(1)张拉的时候在人与张拉端之间要设置挡板,防止张拉时伤人。
(2)板梁台座须有足够的强度和刚度。
(3)张拉前应对各项张拉设备进行检查。
(4)台座上铺放钢筋、钢绞线时,防止沾污钢绞线。
(5)钢绞线张拉完毕后,对设计位置的偏差不得大于5mm,同时不得大于构件截面最短边长度的4%。
(6)张拉时详细记录张拉过程、发生的问题和所用张拉设备,同时准确量测和记录张拉数据,并送交监理工程师和存档。
5.9孔道压浆
5.9.1孔道准备
(1)锚具外面的预应力筋间隙采用环氧树脂胶浆或棉花和水泥浆填塞,以免冒浆而损失压力。
(2)孔道在压浆前采用高压水冲洗,以排除孔道内粉渣,以保证孔道畅通。
清洗后采用空压机清除孔内积水,且保证孔道湿润,使水泥浆与孔壁结合良好。
在冲洗过程中,如发现冒水、漏水的现象,则应及时堵塞漏洞。
当发现有串孔现象,又不易处理时,应判明串孔数量,在压浆时几个串孔同时压注。
或者某一孔压浆后,立即对相邻孔道用高压水彻底冲洗。
(3)张拉完毕后,应及时压浆(尽量在48小时内完成)。
5.9.2水泥浆拌制
水泥浆水胶比选用0.40~0.45,水泥浆抗压强度根据规范要求不小于30MPa,允许掺适量膨胀剂,但不得用铝粉代替。
水泥选用普通硅酸盐水泥,水泥标号不低于425号。
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。
水泥浆拌制时拌合时间不少于1min,过筛后存放于桶内,此时桶内浆液仍要低速搅拌,并经常保持足够的数量以保证每根管道的压浆能连续完成(详见试验报告)。
5.9.3压浆顺序及控制要求
⑴压浆采用活塞式压浆泵,压浆过程应缓慢、均匀进行,压浆顺序为:
安装稳定阀→一端压浆→另一端冒出浓浆,关闭阀门→孔道稳压→压浆端关闭阀门→拆除阀门。
⑵水泥浆搅拌机应能进行连续搅拌生产浆液,各种仪器、仪表性能完好,压浆机能够产生0.5~0.7MPa的压力,最大不超过1MPa,压浆过程中应保证足够的浆液储备,以防空气吸入管道。
⑶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40min。
气温高于35℃时,压浆应改在夜间进行,浆液应保持无污染。
⑷比较集中和邻近的孔道,宜尽先连续压浆完成,以免串到邻孔的水泥浆凝固、堵塞孔道。
如发生串孔,立即用压力水将压入的水泥浆冲洗干净,并冲洗串浆孔道,排除故障后重新压浆。
不能连续压浆时,后压浆的孔道应在压浆前用压力水冲洗通畅。
⑸压浆后应从检查孔抽查压浆的密实情况,如有不实及时采取处理措施。
压浆时,每次作业应制作3组试件,标准养护28d,检查其抗压强度作为水泥浆质量的评定依据。
压浆记录资料确保准确、齐全、完整。
5.10封锚
对应埋置在梁体内的锚具,压浆后应先将其周围冲洗干净并凿毛,经监理工程师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31mm(不小于30mm,且不小于预应力筋的1.5倍)。
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,先将已凿毛的混凝土面和锚具周围冲洗干净,然后设置钢筋和浇筑封锚混凝土。
封锚混凝土的标号应符合设计规定,并预留强度试块。
浇筑完成后需加强对封锚砼的养护。
6.质量检验标准
表6.01预应力筋后张拉法允许偏差表
序号
项目
允许偏差(mm)
检验频率
检验方法
范围
点数
1
管道坐标
梁长
方向
30
全部
抽查30%,每根查10个点
用钢尺量
梁高
方向
10
2
管道间距
同排
10
抽查30%,每根查5个点
用钢尺量
上下排
10
3
张拉应力值
符合设计要求
100%
查张拉记录
4
张拉伸长率
±6%
100%
查张拉记录
5
断丝滑丝数
钢束
每束一根,且每断面不超过钢丝总数的1%
100%
查张拉记录
一般项目
1、预应力筋使用前应进行外观质量检查,不得有弯折,表面不得有裂纹、毛刺、机械损伤、氧化铁锈、油污等。
检查数量:
全数检查。
检验方法:
观察。
2、预应力筋用锚具、夹具和连接器使用前应进行外观质量检查,表面不得有裂纹、机械损伤、氧化铁锈、油污等。
检查数量:
全数检查。
检验方法:
观察。
3、预应力混凝土用波纹管的尺寸和性能指标均应符合技术规程规定。
检查数量:
按进场的批次和产品的抽样检验方案确定。
检验方法:
检查产品合格证,出厂检验报告和进场复验报告。
4、预应力混凝土用波纹管使用前应进行外观质量检查,内外表面应清洁,无锈蚀;不得有空洞,锈蚀,油污,接口应密封。
检查数量:
全数检查。
检验方法:
观察。
5、预应力筋下料应符合技术规程规定。
检查数量:
每工作班抽查预应力筋总数的3%,且不少于3件。
检验方法:
观察,钢尺检查,检查施工记录。
6、压浆工作在5摄氏度以下进行时,进行时应采取防冻或保温措施。
检查数量:
全数检查。
检验方法:
检查当日测温记录。
7、孔道压浆的水泥强度必须符合设计要求,压浆时排气孔应有水泥浓浆溢出。
检查数量:
全数检查
检验方法:
观察,检查水泥浆性能试验报告。
8、预应力筋锚固后,其外露多余部分应采取机械方式切断。
检查数量:
全数检查。
检验方法:
观察。
9、预应力筋的张拉力、张拉和放张顺序及工艺等应符合设计和“技术规程”规定。
检查数量:
全数检查。
检验方法:
全过程观察,检查张拉记录。
7.安全、质量保证措施
7.1安全保证措施
⑴张拉施工中,要求施工人员持证上岗严格按各项安全操作规程施工,施工过程中坚守岗位,保证张拉全过程安全施工。
⑵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。
⑶张拉现场应有明显标志,与该工作无关的人员禁止人内。
⑷张拉或退楔时,千斤顶后面不得站人,以防预应力筋拉断或锚具、楔块弹出伤人。
⑸油泵运转有不正常情况时,应立即停车检查。
在有压情况下,不得随意拧动油泵或千斤顶各部位的螺丝。
⑹作业有专人负责指挥,操作时严禁摸踩及碰撞预应力筋,在测量伸长及拧螺母时,应停止开动千斤顶。
⑺千斤顶支架必须和粱端垫板接触良好,位置正直对称,严禁多加垫块,以防支架不稳或受力不均倾倒伤人。
⑻高压油泵连接必须牢固可靠,在油管的接头应加防护套,以防喷油伤人。
⑼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。
⑽堵灌浆孔和出浆孔时,应站在孔的侧面,以防灰浆及夹片射出伤人。
7.2质量保证措施
⑴认真组织工程技术人员会审图纸,进行岗前培训与技术交底。
⑵专人负责管理和使用张拉设备,定期维护和校验。
张拉操作人员必须经培训合格后方可上岗工作,张拉人员固定,不得随意调换。
⑶严格按规定的检测频率对预应力钢铰线、锚具进行检测。
⑷张拉前必须对砼强度进行试验,满足设计强度的95%后且龄期超过10天方可进行张拉。
⑸发现反拱值偏大,滑丝、断丝、实测伸长量超出理论计算伸长值±6%时,必须停止张拉,查明原因调正后,方可重新张拉。
⑹预应力筋的切割严禁用电弧焊,必须有砂轮切割机。
⑺同一片梁张拉无特殊原因,应当连续按张拉顺序张拉完成。
⑻孔道压浆必须清洗孔道,压浆要求饱满密实,对压浆质量进行抽检。
⑼合理配置资源,保证张拉与压浆施工形成流水作业。
8.文明施工和环境保护措施
(1)组织措施
施工期间对环境进行保护是业主对承包商的要求,也是承包商的自身职责。
项目经理部严格执行国家制定的各项工程施工环境保护制度,并加强项目部的环保教育和激励措施,把环保作为全体施工人员的上岗教育内容之一,提高环保意识。
对违反环保的班组和个人进行处罚。
(2)防止大气污染措施
1)清理施工垃圾时使用容器吊运,严禁随意凌空抛撤造成扬尘。
施工垃圾及时清运,清运时,适量洒水减少扬尘。
2)施工道路采用硬化,并随时清扫洒水,减少道路扬尘。
3)工地上使用的各类柴油、汽油机械执行相关污染物排放标准,不使用气体排放超标的机械。
4)易飞扬的细颗粒散体材料尽量库内存放,如露天存放时采用严密苫盖。
运输和卸运时防止遗洒飞扬。
(3)防止水污染措施
1)办公区、施工区、生活区合理布置排水明沟、排水管,道路及场地适当放坡,做到污水不外流,场内无积水。
2)未经处理的泥浆水,严禁直接排入市政管网及河流。
所有排水均要求达到国家排放标准。
3)临时食堂附近设置简易有效的隔油池,产生的污水先经过隔油池,平时加强管理,定期掏油,防止污染。
4)禁止将有毒有害废弃物用作土方回填,以免污染地下水和环境。
⑷防止施工噪声污染措施
1)作业时尽量控制噪音影响,对噪声过大的设备尽可能不用或少用。
在施工中采取防护等措施,把噪音降低到最低限度。
2)对强噪声机械(如电锯、电刨、砂轮机等)设置封闭的操作棚,以减少噪声的扩散。
3)在施工现场倡导文明施工,尽量减少人为的大声喧哗,不使用高音喇叭或怪音喇叭,增强全体施工人员防噪声扰民的自觉意识。