现浇连续箱梁预应力张拉建筑施工作业规程指导指导方案.docx
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现浇连续箱梁预应力张拉建筑施工作业规程指导指导方案
沙滨路连接道工程预应力工程
施工作业指导书
编制人:
审核人：
审批人：
重庆拓达建设（集团）有限公司
2015年4月21日：
一、工程概况
（一）工程简介
沙滨路连接道工程为连接滨江路大桥而设，上部结构为1×32.75+3×32m预应力砼现浇双幅六室刚性连接箱梁，桥面双横坡1.5%。
设计梁高为1.7m，桥梁净空约为9.4m；下部结构中0#轴线桩柱式桥台，1～4#轴线桥墩采用钢筋砼桩柱式墩，桥桩基础均采用旋挖钻钻孔桩基础。
（二）编制范围
箱梁纵、横向预应力施工。
（三）预应力设计
本工程所采用的预应力钢绞线均为《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-2003）高强度、低松弛钢绞线，公称直径15.2mm，公称面积140mm2，标准强度1860Mpa，弹性模量为1.95×105Mpa，张拉控制力为0.75倍标准强度即1395Mpa。
其施工工艺均采用后张法进行施工。
锚具采用M型锚具及其配套系列产品，同时采用匹配的千斤顶。
锚具的性能指标应符合现行国家标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》（GB/T14370）的要求。
预应力管道采用PRT预应力混凝土用塑料波纹管，产品必须符合《预应力混凝土桥梁用塑料波纹管》（JT/T529-2004）标准要求。
1、箱梁纵向预应力钢束锚具采用M15-19，与采用预应力钢束相对应。
预应力管道采用PRT预应力混凝土用塑料波纹管，产品必须符合《预应力混凝土桥梁用塑料波纹管》（JT/T529-2004）标准要求。
波纹管规格采用内径120mm的塑料波纹管。
3、箱梁横向预应力钢束锚具采用M15-13、M15P-16，与采用预应力钢束相对应。
预应力管道采用PRT预应力混凝土用塑料波纹管，产品必须符合《预应力混凝土桥梁用塑料波纹管》（JT/T529-2004）标准要求。
波纹管规格采用内径100mm的塑料波纹管。
预应力钢束管道均采用塑料波纹管，其规格与钢束数量不同而变化，塑料波纹管采用活塞法灌浆。
（四）主要工程量
预应力工程数量表
部位
材料名称及规格
单位
数量
箱梁
箱梁纵向预应力
Фs15.2钢绞线
Kg
134596
M15-19锚具
套
96
预应力塑料波纹管内径120
m
6352
箱梁横向预应力
Фs15.2钢绞线
Kg
20521
M15-13锚具
套
36
M15-16锚具
套
12
预应力塑料波纹管内径100
m
1347
二、编制依据
1、重庆市设计院提供的本工程施工图；
2、本工程的施工合同；
3、本工程的《施工组织设计》。
4、国家及有关部门颁布的现行设计规范，施工技术规程、规范、质量检验评定标准和验收办法，以及在施工安全、工地保安、人员健康、环境保护等方面的具体规定。
施工中所采用的相关规范主要有：
✍《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）；
✍《预应力混凝土用钢丝》（GBT-5223-2002）；
✍《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T-5224-2003）；
✍《预应力用锚具、夹片和连接器》（GB/T-14370-2000）；
✍《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》（JGJ85-2010）；
✍《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002,2011版）；
✍《城市桥梁工程施工与质量验收规范》（CJJ2-2008）；
✍《重庆市城市桥梁工程施工质量验收规范》（DBJ50-086-2008）；
✍《重庆市市政基础设施工程预应力施工质量验收规范》（DBJ50-134-2012）；
三、具体施工方案
后张法预施应力是待混凝土构件达到一定的强度后，在构件预留孔道中穿入预应力筋，使预应力筋对混凝土构件施加应力。
这是一项十分重要的工作，施加预应力过多或不足都会影响预制构件质量，必须按设计要求，准确地施加预应力。
㈠、张拉前的准备工作
1、张拉前需完成梁内预留孔道、制束、制锚、穿束和张拉机具设备的准备工作。
2、张拉作业上岗作业人员必须经过特种作业培训，并取得特种作业合格证书。
施工前，还必须对所有作业人员进行严格的施工技术交底。
3、钢绞线、锚具、张拉千斤顶、压力表等设备必须经专业检测单位检测，并取得检验合格报告。
4、张拉安全防护设备已安装完毕并在作业区周边布设警示标志，由专人负责看护、挪动。
㈡、张拉程序
预应力张拉设计要求混凝土强度达到100%且龄期不少于10天方可张拉，张拉时需纵横向钢束交替进行，纵向钢束张拉按先长后短的原则进行作业。
按照以下顺序执行：
1、箱梁纵向
N2→N3→N1；左右均为对称两端张拉。
2、箱梁横向（1～3#轴线）
第一批（纵向预应力张拉前）按3N1+3N2的顺序；均为单端张拉。
3、箱梁横向（4#轴线）
第二批（纵向预应力张拉后）按3N1+3N2的顺序；左右均为对称两端张拉。
4、张拉工序为：
0→10%σcon（测量伸长量）→100%σcon（测量伸长量）→持荷2min→锚固。
具体做法顺序：
1、横向1-3#单端张拉及4#张拉按照3-5-1顺序操作；
2、纵向1-2-3-4-5-6-7-8的顺序操作；
3、横向1-3#单端张拉及4#张拉按照4-2-6顺序操作。
特别提示：
在纵向完成张拉、灌浆后，可以开始进行支架拆除作业并配合横向另一半的张拉、灌浆作业。
四、张拉控制数据计算
（一）、计算依据
1、采用YJM15系列自锚性能锚具（即:
YJM15-19、YJM15-16、YJM15-13），张拉设备采用YDC3000型、YDC5000型配套千斤顶，已通过质量监督检验所检验合格并标定，检验证书附后。
2、本桥采用低松驰高强度预应力钢绞线，单根钢绞线为15.24mm，钢绞线试验面积Ag＝140mm2，标准强度fpk＝1860Mpa,弹性模量Ep＝1.95×105Mpa。
锚下控制应力：
σcon＝0.75fpk＝0.72×1860＝1339Mpa。
3、张拉时采用预应力筋的张拉力与预应力筋的伸长量双控，并以预应力筋的张拉力控制为主。
4、沙滨路连接道工程施工图纸及《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000。
（二）、理论张拉伸长值的计算
1、按现行桥涵施工规范，预应力筋的理论伸长值△L（mm）为：
△L=Pp×L/n×Ap×Ep…………………………………………
（1）
△L—张拉钢绞线的伸长量；（mm）
Pp—预应力筋的平均张拉力（N）；
L—预应力筋的长度（mm）；
n---钢绞线根数；
Ap—预应力筋的截面积（mm2）；
Ep—预应力筋的弹性模量（N/mm2）。
2、预应力筋的平均张拉力为：
Pp=P（1-e-（kx+uθ））/（kL+uθ）………………………
（2）
P—预应力筋张拉端的张拉力（N）；
L—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；
u—预应力筋与孔道壁的摩擦系数；
e–自然数，取值2.718281828。
3、箱梁钢绞线各段计算参数结果见下表：
预应力张拉参数分段计算表
钢束编号
K取值
μ取值
预应力筋分段长度（m）
张拉形式
伸长量（mm）
纵向1-N1
0.0015
0.15
1段
19.527
两端张拉
114
2段
29.111
145
3段
32.117
206
4段
33.617
223
5段
20.997
109
合计
135.369
797
纵向1-N2
0.0015
0.15
1段
19.513
两端张拉
114
2段
29.315
173
3段
32.138
189
4段
33.641
198
5段
21.047
124
合计
135.474
798
纵向1-N3
0.0015
0.15
1段
19.502
两端张拉
115
2段
29.197
172
3段
32.197
190
4段
33.697
199
5段
20.938
124
合计
135.531
800
纵向2-N1
0.0015
0.15
1段
19.527
两端张拉
114
2段
29.111
145
3段
32.117
206
4段
33.617
223
5段
20.101
126
合计
134.473
814
纵向2-N2
0.0015
0.15
1段
19.513
两端张拉
114
2段
29.135
173
3段
32.138
189
4段
33.641
198
5段
20.000
122
合计
134.579
796
纵向2-N3
0.0015
0.15
1段
19.502
两端张拉
115
2段
29.197
172
3段
32.197
190
4段
33.697
199
5段
20.043
118
合计
134.636
794
纵向3-N1
0.0015
0.15
1段
19.527
两端张拉
114
2段
29.111
145
3段
32.117
206
4段
33.617
223
5段
19.206
121
合计
133.578
808
纵向3-N2
纵向3-N2
0.0015
0.15
1段
19.513
两端张拉
两端张拉
两端张拉
114
2段
29.135
173
3段
32.138
189
0.0015
0.15
0.15
33.641
198
5段
19.257
119
合计
133.684
793
纵向3-N3
0.0015
0.15
1段
19.502
115
2段
29.197
172
3段
32.197
190
4段
33.697
199
5段
18.407
112
合计
133.741
788
纵向4-N1
0.0015
0.15
1段
19.527
两端张拉
114
2段
29.111
145
3段
32.117
206
4段
33.617
223
5段
18.310
115
合计
132.682
803
纵向4-N2
0.0015
0.15
1段
19.513
两端张拉
114
2段
29.135
173
3段
32.138
189
4段
33.641
198
5段
18.361
112
合计
132.788
786
纵向4-N3
0.0015
0.15
1段
19.502
两端张拉
115
2段
29.197
172
3段
32.197
190
4段
33.697
199
5段
18.252
110
合计
132.845
786
纵向5-N1
纵向5-N1
0.0015
0.15
1段
19.527
两端张拉
114
0.0015
0.15
2段
29.111
两端张拉
145
3段
32.117
206
4段
33.617
223
5段
17.414
110
合计
131.786
798
纵向5-N2
0.0015
0.15
1段
19.513
两端张拉
114
2段
29.135
173
3段
32.138
189
4段
33.641
198
5段
17.465
106
合计
131.892
780
纵向5-N3
0.0015
0.15
1段
19.502
两端张拉
115
2段
29.197
172
3段
32.197
190
4段
33.697
199
5段
17.356
106
合计
131.949
782
纵向6-N1
0.0015
0.15
1段
19.527
两端张拉
114
2段
29.111
145
3段
32.117
206
4段
33.617
223
5段
16.518
105
合计
130.890
793
纵向6-N2
0.0015
0.15
1段
19.513
两端张拉
114
2段
29.135
173
3段
32.138
189
4段
33.641
198
5段
16.569
104
合计
130.996
778
纵向6-N3
0.0015
0.15
1段
19.502
两端张拉
115
2段
29.197
172
3段
32.197
190
4段
33.697
199
5段
16.460
105
合计
131.053
781
纵向7-N1
0.0015
0.15
1段
19.527
两端张拉
114
2段
29.111
145
3段
32.117
206
4段
33.617
223
5段
15.623
102
合计
129.995
790
纵向7-N2
0.0015
0.15
1段
19.513
两端张拉
114
2段
29.135
173
3段
32.138
189
4段
33.641
198
5段
15.674
101
合计
130.101
775
纵向7-N3
0.0015
0.15
1段
19.502
两端张拉
115
2段
29.197
172
3段
32.197
190
4段
33.697
199
5段
15.565
103
合计
130.158
780
纵向8-N1
纵向8-N1
0.0015
0.0015
0.15
0.15
1段
19.527
两端张拉
114
2段
29.111
145
3段
32.117
206
4段
33.617
223
5段
14.727
96
合计
129.099
784
纵向8-N2
0.0015
.150
1段
19.513
两端张拉
114
2段
29.135
173
3段
32.138
189
4段
33.641
198
5段
14.778
91
合计
129.205
765
纵向8-N3
0.0015
0.15
1段
19.502
两端张拉
115
2段
29.197
172
3段
32.197
190
4段
33.697
199
5段
14.669
91
合计
129.262
767
1-3#横向N1、N2
0.0015
0.15
1段
7.124
单端张拉
33
2段
9.069
42
3段
9.310
43
4段
6．518
32
合计
32.021
150
4#横向N1
0.0015
0.15
1段
7.100
两端张拉
40
2段
9.397
51
3段
7.100
40
4段
9.397
51
合计
32.994
182
4、钢绞线截面积和弹性模量数据取：
Ag=140.0mm2，Ep=1.95×105Mpa,将已知数据按实际情况代人⑴、⑵公式，即可求的计算钢绞线的伸长量△L。
5、箱梁纵向预应力筋纵向1-N1—19φs15.24的伸长量计算：
⑴：
第一段19.527m
张拉端张拉力：
P＝（0.72×1860×140.0×19）/1000＝3562.27KN。
参数kx+uθ＝0.0015×19.527+0.15×1.973＝0.325，
参数e-（kx+uθ）＝0.723，
截面积Ap＝140.0×19＝2660.0mm2。
第一段理论伸长值为：
△L＝（P（1-e-（kx+uθ））×L）/（Ap×Ep×（kx+uθ））
＝3562270×19527×（1-0.723）/2660.0×195000×0.325
＝114.229（mm）
⑵：
第二段29.111m
交界点张拉力：
Px＝P×e-（kx+uθ）
＝3562.27×0.804＝2865.673KN。
参数kx+uθ＝0.0015×29.111+0.15×1.164＝0.218，
参数e-（kx+uθ）＝0.804，
截面积Ap＝140.0×19＝2660.0mm2。
第二段理论伸长值为：
△L＝（Px×L）/（Ap×Ep×（kx+uθ））
＝2865673×29111×（1-0.804）/2660.0×195000×0.218
＝144.60（mm）
⑶：
第三段32.117m
交界点张拉力：
Px＝P×e-（kx+uθ）
＝3562.27×0.953＝3394.843KN。
参数kx+uθ＝0.0015×32.117+0.15×0＝0.048，
参数e-（kx+uθ）＝0.953，
截面积Ap＝140.0×19＝2660.0mm2。
第三段理论伸长值为：
△L＝（Px×L）/（Ap×Ep×（kx+uθ））
＝3394843×32117×（1-0.953）/2660.0×195000×0.048
＝205.824（mm）
⑷：
第四段33.617m
交界点张拉力：
Px＝P×e-（kx+uθ）
＝3562.27×0.9851＝3509.192KN。
参数kx+uθ＝0.0015×33.617+0.15×0＝0.05，
参数e-（kx+uθ）＝0.951，
截面积Ap＝140.0×19＝2660mm2。
第四段理论伸长值为：
△L＝（Px×L）/（Ap×Ep×（kx+uθ））
＝3509192×33617×（1-0.9951）/2660×195000×0.05
＝222.88（mm）
⑸：
第五段20.997m
交界点张拉力：
Px＝P×e-（kx+uθ）
＝3562.27×0.828＝2949.56KN。
参数kx+uθ＝0.0015×20.997+0.15×1.05＝0.189，
参数e-（kx+uθ）＝0.828，
截面积Ap＝140.0×19＝2660mm2。
第五段理论伸长值为：
△L＝（Px×L）/（Ap×Ep×（kx+uθ））
＝2949560×20997×（1-0.828）/2660×195000×0.189
＝108.659（mm）
综合⑴、⑵、⑶、⑷、⑸计算数据，纵向预应力筋钢束理论伸长值为：
△L＝114.229+144.60+205.824+222.88+108.659＝796.192mm。
据此可得纵向预应力筋1-N1=796.192mm，符合设计伸长值822mm要求及满足±6%的规范范围之内。
同理，重复上述计算过程，即可求得：
1-N2—19φs15.24理论计算伸长值为：
802.114mm;
1-N3—19φs15.24理论计算伸长值为：
830.006mm;
2-N1--19φs15.24理论计算伸长值为：
815.983mm;
2-N2—19φs15.24理论计算伸长值为：
796.976mm;
2-N3—19φs15.24理论计算伸长值为：
822.088mm;
‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥。
具体的各分段伸长量计算数值详见附表。
五、张拉力与油表读数对应关系
预应力筋控制张拉力P=σcon×Ag×n，
其中：
n—为每束钢绞线根数，
Ag—为实测钢绞线截面积。
以标准段3×32m箱梁纵向预应力筋为例，则：
1、19×15.24钢束张拉控制力为P=1339×140.0×19＝3561.74KN；
2、16×15.24钢束张拉控制力为P=1339×140.0×16＝2999.36KN；
3、13×15.24钢束张拉控制力为P=1395×140.0×13＝2436.98KN；
张拉力与油表读数对应关系
项目
千斤顶编号
油表
编号
控制张拉力（KN）σcon×Ag×n
公称油压P（Mpa）
线性回归方程
10%
20%
100%
19φs15.2
11108
HC64611473543
3561.74
3.61
7.23
36.10
P=0.010143F-0.118062（516#）
11107
HC64621072127
3561.74
3.61
7.23
35.608
P=0.010008F-0.037885（517#）
16φs15.2
11108
HC64611473543
2999.36
3.16
6.32
30.30
P=0.010143F-0.118062（516#）
11107
HC64621072127
2999.36
3.12
6.24
30.01
P=0.010008F-0.037885（517#）
13φs15.2
8017
HC64621072367
2436.98
4.62
9.25
44.37
P=0.018217F-0.024524（515#）
六、伸长值的控制
预应力筋张拉时，应先调整到初应力σo，该初应力控制在0.1σk，伸长值应从初应力时开始量测。
预力筋的实际伸长值除量测的伸长值外，必须加上初应力以下的推算伸长值。
预应力值张拉的实际伸长值△L（mm），可按下式计算：
△L=△L1+△L2
式中：
△L1—从初应力至最大张拉力间的实测伸长值（mm）
△L2—初应力以下的推算伸长值（mm），可采用相邻级的伸长值。
张拉预应力钢绞线时，采用应力应变双控制，伸长值应使用测量精度不大于±1mm的标尺测量，测量方法为在初应力下测量外露预应力筋至固定参考点的位置，再测量控制应力下外露预应力筋至固定参考点位置，其差值减去远端工具锚具回缩值，即为初应力至终应力下的伸长值，再加上初应力以下推算伸长值即为总伸长。
若两端同时张拉同时量测，则需把差值相加，即为初应力至终应力之间的伸长值。
如果实际伸长值超出计算伸长值的±6%，则应暂停张拉，在查明原因采取有效的处理措施后，方可继续张拉。
伸长值校核应在张拉过程中同时校核。
实测伸长值与理论伸长值误差应控制在±6%之内，若超出此范围应停止张拉，待查明原因，纠正后方可继续张拉。
比较公式：
-6%≤（δ-△L）/△L≤6%△L为修正后的伸长值。
七、孔道压浆
孔道压浆在终张拉完毕后24小时内尽快进行，孔道压浆的主要作用是为保护预应力筋，防止锈蚀，使预应力筋与梁板砼有效粘结，将预应力有效地传递给梁板，并能减低梁板端锚具的负载，预应力张拉后应尽早压浆。
主要压浆工艺如下：
1、孔道压浆所用的水泥浆应有较大的流动性，较小干缩性和泌水性，且其强度不低于M40，为此，灌浆所用水泥为P.O52.5级普通硅酸盐水泥，水灰比为0.4，此外，为了使孔道灌浆饱满，在水泥浆中掺入8%的膨胀剂，经试验验证，水泥浆的泌水率为2.4%（二小时），膨胀率为7%，稠度为15S-16S。
2、灌浆前，用灰浆泵压水入孔道，将孔道冲洗干净，保持孔道湿润、洁
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