龙江2#大桥30米与40米T梁预应力技术交底.docx
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龙江2#大桥30米与40米T梁预应力技术交底
宜河高速公路№5合同段
龙江2#大桥30m、40mT梁预应力
施
工
技
术
交
底
交底：
日期：
复核：
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审核：
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接收：
日期：
中铁隧道集团一处有限公司宜河高速№5合同段项目经理部
2010年2月18日
一、工程概况
龙江2#号大桥（K50+814～K51+254）上部构造全长440m，桥型布置为左、右幅均为7×30+4×40+2×30m装配式部分预应力砼连续T梁，结构先简支后连续，本桥共有108片30米T梁、48片40米T梁，已经开始预制。
为确保T梁预应力工程安全，合格，满足设计、施工要求，现对T梁预应力工程交底如下。
预应力设计情况：
30米T梁每片设计为3束钢绞线、40米T梁每片设计为5束钢绞线，根据梁类型及每束位置的不同，预制主梁预应力钢束采用Φs15.2-7、Φs15.2-8及Φs15.2-9钢绞线。
设计T梁均采用Φs15.2mm钢绞线,钢绞线面积Ap=140mm2，标准抗拉强度fpk=1860Mpa，弹性模量Ep=1.95×105Mpa，每束控制张拉应力为σcon=0.75fpk=1395Mpa；预应力锚具采用OVM型锚具及其配套的设备，管道成孔采用钢波纹管，卷制钢纹管的钢带厚度不小于0.3mm。
钢绞线均采用两端一次张拉锚固，张拉应力控制为1395MPa。
主梁预制后，应加强养生，当养生时间大于等于7天且砼强度达到设计强度90%时，方可施加预应力并及时压浆。
施加预应力后，梁体必须处于简支状态，并适当遮盖不得曝晒曝寒。
预应力钢束采用两端张拉，其张拉顺序按预应力钢束构造图中的钢束编号顺序对称均匀进行。
二、预应力施工
1、施工顺序：
定位成孔→清理孔道、编束穿孔→安装锚板、夹片、限位板、千斤顶、张拉钢丝束，锚固→孔道注浆
2、钢纹管定位
钢纹管坐标以梁片几何对称中心点为坐标原点，建立坐标系统。
孔道成形的质量，对孔道磨擦损失的影响较大，要严格把关，因此要求孔道的尺寸与位置要正确，孔道要平顺，接头不漏浆。
预应力筋的孔道可采用预埋钢纹管成形。
钢纹管接头采用外径大2mm同类钢纹管套接，并用胶带缠绕、密封好，以免水泥浆进入管内，沿梁长方向按设计距离设置井字形钢筋架，以利于固定钢纹管。
具体坐标见《30mT梁波纹管定位坐标图》及《40mT梁波纹管定位坐标图》。
3、清理孔道、编束穿孔
①预应力筋下料及制作
a、预应力下料长度
预应力筋下料长度既要满足使用要求，又要防止下料过长造成浪费。
预应力下料长度的计算，要考虑预应力筋的品种、锚具形式、弹性回缩主、张拉伸长值、构件孔道长度、张拉设备与施工方法等因素，由于预制梁采用两端张拉，故每束钢绞线的长度按下式确定：
L=L0+2（L1+L2+L3+L4）
式中：
L0：
构件的孔道长度
L1：
工作锚厚度
L2：
千斤顶长度
L3：
工具锚厚度
L4：
长度富余量（一般取100mm）
b、预应力筋下料与编束
钢绞线的下料：
钢绞线下料场要在平坦，下垫方木或彩条布，不得将钢绞线直接接触土地，以免生锈，也不得在混凝土地面上生拉硬拽，磨伤钢绞线，下料长度误差控制在-50～+100m以内。
钢绞线的盘重大，盘卷小，弹力大，为了防止下料过程中钢绞线紊乱并弹出伤人，事先用钢管架制作成简易的铁笼。
下料时，将钢绞线盘卷装在锈笼内，从筋卷中逐步抽出，较为安全。
钢绞线的下料宜用砂轮切割，强调不得采用电弧切割，固钢绞线为高强钢材，如局部加热或急剧冷却，将引起该部位脆性变化，小于允许张拉力的荷载即可造成脆断，危险性很大。
钢绞线的编束：
将下好的钢绞线放在工作平台上，每隔1m用22号铁丝按需要将几根钢绞线扎成一组，然后捆扎在一起，形成预应力钢丝束，编束一定要绑紧，钢绞线要顺挠，根与根之间不得相扭，并铁丝扣向里，以便穿束时顺利通过孔道，编好束的钢绞线要标明使用梁片的种类及孔号，以免用错。
②预应力筋穿束
根据穿束与混凝土之间的先后关系，可分为先穿束和后穿束法；根据穿束使用机具设备的种类，可分为人工穿束，卷扬机穿束，穿束机穿束法。
我单位采用人工后穿束法。
4、安装锚板、夹片、限位板、千斤顶、张拉钢丝束，锚固
张拉施工准备
A、锚具进场
预应力筋用锚具进场时要按《后张预应力体系验收建议》（FID-91）和《预应力筋锚具、夹片和联结器》（GB/T14370-93）组批验收，合格后方准使用。
B、张拉设备的选用及标准
施工时要配套标定，以确定张拉压力表读数的关系曲线，标定张拉设备用的试验机或测力计精度，不得低于+2%。
压力表的精度不宜低于1.5级，最大量程不宜小于设备额定张拉力的1.3倍。
千斤顶的精度应在使用前校准。
千斤顶一般使用超过6个月或200次，以及在使用过程中出现不正常现象时，应重新校准。
测力环或测力计应至少每2个月进行重新校准，并使工程师认可。
任何时候在工地测出的预应力钢筋延伸量有差异时，千斤顶应进行再校准。
当发生下列情况之一时，要对张拉设备重新标定：
a、千斤顶经过拆卸修理。
b、千斤顶久置后重新使用。
c、压力表受过碰撞或出现失灵现象。
d、更换压力表。
e、张拉中预应力筋发生多根破断事故或张拉伸长什误差较大。
C、预应力筋张拉力值
采用下式计算：
Pj=σcon×Ap/1000
式中σcon：
预应力筋设计张拉控制应力值
Ap：
束预应力筋的截面积
D、预应力筋张拉伸长值计算
钢绞线张拉时的理论伸长值△L（cm）按下式计算：
△L=（Pp·L）/（Ap·Ep）
式中：
Pp：
预应力钢绞线平均张拉力（N）
L：
预应力钢绞线的长度（cm）
Ap：
预应力钢绞线截面积（mm2），取钢绞线抽样检验值。
Ep：
预应力钢绞线的弹性模量（N/mm2），取钢绞线抽样检验值。
预应力钢绞线的平均张拉力Pp（N）按下式计算：
Pp=P[1-e-（kx+μθ）/（kx+μθ）
式中：
P：
预应力钢绞线张拉端的张拉力（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：
孔道局部偏差对磨擦的影响系数，取0.0015
μ：
预应力钢绞线与孔道壁的摩擦系数，取0.25
同时，利用设计提供的张拉控制伸长值校核根据上式计算出的伸长值，以验证其准确性。
E、张拉施工前的其它准备工作
a、张拉操作平台的搭设
b、构件端头清理及钢绞线清理
c、动力电源及照明电源的布置
d、张拉班组布置及安全技术交底
e、工具锚、限位板、顶压器等配备设备及配套工具准备等。
预应力筋张拉：
梁片砼达到设计强度90%以上时，方可进入张拉工序，采用双控。
其张拉顺序为30mT梁按照N2、N3、N1依次张拉；40mT梁先分次张拉N4、N5，N4先张拉50%，N5张拉100%后补足N4，后N2、N3、N1依次张拉。
A、张拉前的准备
a、清理锚垫板及钢绞线表面；
b、安装锚环
c、装夹片
d、安装限位板
B、安装张拉设备
a、千斤顶安装就位
b、用套管推紧工具锚夹片
C、张拉
a、向千斤顶张拉缸供油，直至设计油压
b、测量伸长值并与理论伸长值校核，两者误差应在±6%以内。
D、锚固
a、打开截止阀，让张拉缸回油锚固；
b、向千斤顶回油缸供油，活塞回程。
E、封锚
a、拆除千斤顶；
b、切除多余钢绞线
c、结束管道压浆
d、端部用混凝土封平
张拉伸长值校核
A、张拉伸长值的量测
用量测千斤顶油缸行程数值方法，在初始应力下，量测油缸外露长度，在相应分级的荷载下量测相应油缸外露长度，实际伸长值△L应力：
△L=△L1+△L2-A-B-C
式中：
△L1：
初应力至最大张拉力之间的实测伸长值，包括多级张拉，两端张拉的总伸长值；
△L2：
初应力以下的推算伸长值
A：
张拉过程中锚具楔紧引起的预应力筋内缩值，对于夹片式锚具，不得大于6mm
B：
千斤顶体内预应力筋的张拉伸长值
C：
构件的弹性压缩值，对后张法构件，在张拉过程中产生的弹性压缩值一般省略。
关于推算伸长值△L2，由于初应力下钢绞线不完全处于弹性状态下，如采用弹性范围内张拉力与伸长值正比的关系计算，误差较大，通过选用合适初应力预紧后，则可认为钢绞线已处于弹性状态下，可取相邻级张拉伸长值作为初应力下钢绞线代伸长值，因此初应力的选定显得尤其重要，这里选用初应力为10%张拉力，按照如下程序张拉：
0→10%σcon→100%σcon。
B、伸长值校核
伸长值校核是检验张拉工序成败的有效手段，预应力控制为主、伸长量控制为辅的双向控制已在预应力中普遍要用，若钢绞线控制应力已达到设计值，并实际量测伸长值在计算伸长值的±6%范围内，则认为合格。
否则要暂停张拉，查明原因，在采取措施后，方可继续张拉。
5、孔道灌浆
孔道压浆是为了保护预应力钢筋不锈蚀，并合预应力筋与构件混凝土有效的粘结，从而即能减轻梁端锚具的负荷，又有提高梁的承载能力、抗裂性能和耐久性。
A、准备工作：
用棉花和水泥浆堵塞锚具周围的钢丝间隙，并用空气泵检查通气情况。
B、水泥浆的制备
孔道注浆采用M50水泥浆，水泥浆要有足够的流动性，稠度控制在14—18S之间，水灰比要在0.4～0.45。
泌水率最大不得超过3%，每次拌量以不越过40分钟的使用为宜，水泥浆在使用和压注过程中要经常搅动。
C、压浆程序和操作方法
预应力张拉后，要在24h内完成孔道压浆，经过铁丝筛的水泥浆用压浆机从一端向另一端压浆，压浆工作要在一次作业中连续完成，当另一端出浓浆，稠度达到规定值为止，关闭出口阀门继续压浆，压力要最少升至0.7Mpa，稳压至少2分钟，孔口开始泌水，然后关闭阀门。
6、张拉次序：
从左到右，从上到下。
三、施工要点
1、所有设备应最少每间隔两个月进行一次检查和保养。
有下述情况之一的，要重新进行标定：
张拉时经常断丝，千斤顶漏油严重；油表指针不回零；调换千斤顶油压表。
2、预应力施工要由专职工程师负责组织技术交底，工中指导及工后检查。
施工前要对操作人员进行技术培训，并作理论与实作部分的技术考核，不称职人员严禁上岗。
该专职工程师要有职有权，切实把好质量关。
及时作好张拉及压浆记录。
3、在预应力作业中，必须特别注意安全。
因为预应力筋持有很大的能量，万一预应力筋被拉断或错具与张拉千斤顶失，巨大能量急剧释放，有可能造成很大危害，因此必须有安全防护措施。
4、操作千斤顶和量测伸长值的人员，要站在千斤顶侧面操作严格遵守操作规程（操作人员应该持证上岗）。
5、工具锚的夹片，要注意保持清洁和良好的润滑状态。
6、多根钢绞束夹片锚固体系如遇到个别钢绞线滑移，可更换夹片，用小型千斤顶单根张拉。
7、多根钢绞线同时张拉时，构件截面中断丝和滑丝的数量不得大于钢丝总数的1%，但一束钢丝只允许一根。
8、进行张拉施工时要对称张拉，在梁片的两侧用方木支撑，防止梁体的侧向失稳，张拉时千斤顶前方严禁站人，防止断丝伤人。
9、用于孔道压浆的水泥浆液拌合时间不得小于2分钟，直至获得均匀度；气温超出5--32C时（施工规范为35C），要采取控温措施方可进行配制浆液和压浆。
压浆时发现两管道浆液串孔，则要改成两孔同时压浆。
10、压浆工人要佩戴防护眼镜，以防浆液喷出伤眼。
预应力施工允许误差
检查项目
允许误差（%）
检查方法及频率
管道坐标（mm）
梁长方向
30
抽查30%，每根查10个点
梁高方向
10
管道间距（mm）
同排
10
抽查30%，每根查5个点
上下层
10
张拉要力值
符合设计
查张拉记录
张拉伸长率
±6%
查张拉记录
断丝滑丝数
每束1根，且每断面不超过钢丝总数的1%
查张拉记录
11、施工预应力前，对混凝土构件进行检验，外观尺寸符合质量标准要求，张拉时强度不低于设计强度。
12、穿束前检查锚垫板和孔道，锚垫板位置正确，孔道畅通、无水分、杂物。
13、预应力钢材可分批分段对称张拉，其张拉顺序符合设计规定，曲线预应力钢材或长度≥25m的直线预应力钢材，宜在两端张拉，两端张拉一束预应力钢材时，可先在一端张拉锚固后，再在另一端补足预应力值，进行锚固。
14、预应力钢材在张拉控制应力达到稳定后方可锚固。
15，压浆时必须根据试验室交付的配合比资料拌制水泥浆，且压浆机必须以0.7mpa的常压连续进行。
16、为保证压浆质量，压浆分两次进行，两次间隔时间不少于30min，第二次压浆从梁的另一端进行。
17、压浆前，须将孔道冲洗干净，压浆时，对曲线孔道和竖向孔道由最低的压浆孔压入，由最高点的排气孔排除。
18、预制梁在孔道水泥浆强度达到30Mpa后进行移运和吊装。
四、安全保证措施
1、施工现场的布置符合防火、防爆、防洪、防雷电等安全规定及文明施工的要求。
施工现场的生产、生活办公用房、仓库、材料堆放场、停车场、修理场应按批准的总平面布置图进行布置。
2、现场道路平整、坚实、保持畅通，危险地点悬挂安全标志，符合安全规定的标牌。
3、现场的生产设足够的消防水源和消防设施网点，消防器有专人管理，不乱拿乱放，进行消防教育。
所有施工人员熟悉并掌握消防设备的性能和使用方法。
4、张拉工作人员必须佩带上岗证、安全帽等劳动保护用品。
5、张拉施工现场设立安全标志，危险地区必须悬挂“张拉危险”及“禁止通行”、等标志，夜间设红灯警示。
五、环境保护措施措施
1、防止和减轻水污染
①施工期间，施工物料如水泥、油料、化学品等堆放管理严格，防止在雨季或暴雨将物料随雨水径流排入地表及附近水域造成污染。
②控制施工注浆使用的水泥泄漏，并对进入排水系统中的注浆废液做净化达标处理，避免浆液污染居民的生活、生产用水。
③靠近生活水源的施工场地用沟壕或堤坝与之隔开，避免水源污染。
④施工机械防止漏油，禁止机械运转过程中产生的油污水未经处理就直接排放，或维修施工机械时油污水直接排放。
⑤施工期间生产场地修建必要的临时排水渠道，经循环池处理后，与永久性排水设施相接，不至引起淤积冲刷。
⑥施工点域、砂石料场在施工期间和完工后，妥善处理，并进行复耕和绿化，防止沉碴进入河流或小溪。
2、防止和减轻大气及粉尘污染
①对施工现场和运输便道等易产生粉尘的地段定时进行洒水降尘，勤洗施工机械车辆，使产生的粉尘危害减至最小程度。
②施工期间对大气影响的主要污染源是挖土、水泥、车辆的尾气等。
加强对易散物资的管理，凡是易散物资不得露天堆放，堆料场上要加覆盖，堆料场设置在常年风向的下侧，对易燃有味的油料和材料要妥善保存。
③加强施工机械设备的维护保养，减少噪声和污染。
3、施工点环境保护措施
妥善处理施工期间产生的各类污染物，对施工生产的固体废物和生活垃圾要集中处理，不能随便遗弃在野外，和当地环卫部门进行联系，设立垃圾投放点。
防止其对附近生态环境造成污染。
施工期间保持工地清洁，保持经常洒水以控制扬尘；严禁在施工场地焚烧有毒、有害物资，避免有毒、有害气体污染大气；凡是违反环保规章，无论偶然与否，如造成环境损害，要立即报告监理工程师。
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