预应力工程专项施工方案.docx
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预应力工程专项施工方案
草树梁中桥
预应力工程专项施工方案
1、编制依据
1、《预应力混凝土用钢绞线》GB/T14370-2007；
2、《预应力筋用锚具、夹具和连接器》JT/T329-2010；
3、《公路桥梁预应力钢绞线用锚具、夹具和连接器》GB/T5224-2003；
4、《预应力混凝土用金属波纹管》JGJ225-2007；
5、草树梁中桥施工图设计文件。
2、工程概况
草树梁中桥设计桥跨为1×20m。
本桥上部构造采用20米后张法预应力混凝土简支空心板。
空心板中板及边板纵向中心线与横向边线均成15°的交角，空心板中板共计有29块，空心板边板有2块，本桥共计有31块空心板。
20米后张法预应力砼空心板砼为C50砼，预制板长19.96米，孔道压浆采用M40水泥浆，钢绞线采用高强度低松弛Φs15.20mm钢绞线，标准抗拉强度fpk≥1860Mpa，钢绞线锚具采用15-5型、15－6型、圆形波纹管孔道及配套锚垫板、螺旋筋。
3、工程数量
桥梁一跨由31片预制板组成，其中有29块中板，2块边板，全桥共计有31块空心板，采用空心板简支梁。
下表为草树梁中桥预应力工程数量表。
工程部位
材料名称
材料规格
材料数量
单位
件数（块）
合计数量
中板
钢绞线
Φs15.2-5
459
Kg
29
13311
波纹管
D67
55
Kg
29
1595
定位钢筋
φ8
51
Kg
29
1479
锚具
15-5
8
套
29
232
封端砼
C40
0.42
m3
29
12.18
边板
钢绞线
φs15.2-5
230
Kg
2
460
φs15.2-6
275
Kg
2
550
波纹管
D67
27
Kg
2
54
D77
37
Kg
2
74
定位钢筋
φ8
51
Kg
2
102
锚具
15-5
4
套
2
8
15-6
4
套
2
8
封端砼
C40
0.42
m3
2
0.84
封锚
钢筋
Φ12
84.6
kg
30
2538
4、施工进度
本分项工程计划开工日期为2012年6月22日，竣工时间为2012年7月8日，平均按每天张拉两片空心板梁，并考虑到各个工序的流水作业及天气、机械故障等影响因素，共16天。
5、施工准备
5.1项目进场人员
根据我们的整体实施性施工组织设计，拟安排桥梁工程队负责草树梁中桥20米预应力空心板预应力的施工。
投入管理人员为：
施工现场负责人、技术负责人、质检工程师。
张拉压浆专业技术人员4人，持证上岗。
5.2施工机具
预应力张拉压浆设备各1套，计划每天生产2片梁板，7天后就能进行张拉压浆，理想状态下完成31片空心板预应力施工需16天。
施工机具计划表。
序号
机械名称
规格
单位
数量
备注
1
千斤顶
200T
台
2
2
油泵
台
2
3
注浆机
台
2
4
拌浆机
台
1
在预应力施工以前对张拉设备进行检验，并对千斤顶、油泵、压力表系统进行配套检定方能使用。
5.2施工材料
预应力钢束：
采用φs15.2高强低松弛钢绞线，7丝捻制标准型钢绞线，其公称直径为15.2mm，公称面积为140mm²，抗拉强度标准值为
=1860MPa，质量符合国家标准《预应力混凝土用钢绞线》GB/T14370-2007规定要求，钢束张拉应力为0.75
=1395MPa。
本桥钢绞线规格为Φs15.2-5、Φs15.2-6两种。
锚具：
根据设计文件锚具采用OVM锚固体系，具体规格为15-5、15-6，已向厂家订购，待检验合格后将进场使用。
波纹管：
波纹管采用金属波纹管，波纹管直径为D67、D77两种。
待空心板梁开始预制即向生产厂家订购，订购规格将严格按照《预应力混凝土用金属波纹管》JGJ225-2007规定执行。
压浆材料：
水泥采用硅酸盐水泥，等级为42.5；拌合水采用饮用水，砂按建筑用砂标准选用细度模数为1.6～2.0。
外加剂有低含水量、流动性好、最小渗出及膨胀性等特性的外加剂，所用外加剂不得含有对预应力筋和水泥有害的化学物质，外加剂用量需通过实验确定后方可按量使用。
6、施工方案及工艺方法
6.1施工方案
在预制场待空心板梁混凝土浇筑7天以后，强度达到85%方可进行张拉，张拉采取双向同时张拉，张拉顺序由N1
N2,张拉后尽快进行压浆封锚。
6.2施工工艺流程
预应力管道（波纹管）下料锚垫板安装预应力管道安装钢绞线下料穿束空心板施工空心板混凝土强度已达到设计要求拆模检查锚垫板安装张拉设备摩阻测定初张拉持荷锚固孔道灌浆封锚。
6.3预应力管道的下料、安装
在对波纹管进行检查以后，对相应空心板长度进行波纹管的接长与下料，若进行下料应采用砂轮锯。
根据图纸中孔道中心到底模及侧模的距离，用粉笔在模板及钢筋上画出波纹管纵横向位置，此步骤严格按照设计图纸给出的波纹管坐标执行，后焊接定位钢筋，定位钢筋每500mm一道焊接成网，穿波纹管进行波翁管的定位。
安装允许偏差见下表
序号
检查项目
允许偏差（mm）
检查频率
检查方法
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
6.4锚垫板安装
锚垫板安装前，检查锚垫板的几何尺寸，看是否符合设计要求，且灌浆管不得伸入喇叭管内；在模板上准确放出锚垫板位置，然后在其中央打孔，孔径略大于波纹管孔径，锚垫板要牢固地安装在模板上，锚垫板定位孔的螺栓需拧紧，垫板与孔道严格对中，并与孔道端部垂直，不得错位；锚垫板上的灌浆孔要用同直径管丝堵封堵，在锚垫板与模板之间应加一层橡胶或塑料泡沫垫，喇叭口与波纹管相接处，要用密封胶带缠裹，防止漏浆堵孔，螺旋筋按设计要求进行安装，轴线与锚垫板平面垂直。
6.5钢绞线下料、穿束
预应力筋下料采用砂轮锯，下料应长度在空心板长的基础上每侧加上70cm的工作长度。
钢绞线的穿束可在混凝土浇筑之前进行也可在之后进行，主要看现场工作时间和工作步骤决定，但无论在之前还是之后，穿束前都应进行孔道清孔，须检查保证孔道的通畅无堵塞现象，穿束采用人工进行。
在混凝土浇筑之前穿束的待混凝土浇筑完毕以后需对钢绞线及波纹管进行检查，若有损坏的给予修复。
6.6空心板混凝土施工
浇筑混凝土振捣采用插入式振捣及附着式振捣器进行振捣，对钢绞线锚固区以及其他钢筋密集部位应加强振捣，浇筑混凝土时，应尽力避免振捣器碰撞波纹管，锚垫板。
空心板梁高度为95cm应一次性完成浇筑，混凝土浇筑完成并初凝后应立即开始养护，待强度达到设计强度的85%时方可进行张拉。
6.6摩阻测定
张拉前应根据设计要求对孔道的摩阻损失进行实测，以便确定张拉控制应力，并确定钢绞线的理论伸长值。
6.6钢绞线预应力束伸长值的计算
当预应力筋采用控制应力张拉方法进行张拉时，应以预应力筋的伸长值进行校核，实际伸长值与理论伸长值得差值不应超出6%，由于采取两端张拉预应力钢束的有效长度取到两端千斤顶工具锚处，取梁中心断面与张拉端的平均应力进行计算。
6.6.1理论伸长值
预应力筋张拉的理论伸长值△L（mm）可按下式进行计算：
△L=
L/
式中
预应力筋的平均张拉力（N），直线筋取张拉端的拉力，两端张拉的曲线筋，取张拉端的拉力与跨中扣除孔道摩阻损失后拉力的平均值；
L
预应力筋的长度（mm）；
预应力筋的弹性模量（N/mm）；
预应力筋截面积（mm²）。
6.6.2平均张拉力
预应力筋平均张拉力
按下式计算：
=
式中P
预应力筋的张拉端的张拉力（N）；
x
从张拉端至计算截面的孔道长度（m）；
从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和（度）；
孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数参见下表；
孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数参见下表；
系数k及
项
次
孔道成型方式
k
钢丝束钢绞线
精轧螺纹钢筋
1
预埋铁皮管道
0.003
0.35
2
抽芯成型孔道
0.0015
0.55
3
预埋金属螺旋管道
0.0015
0.20～0.25
0.5
当预应力钢绞线为直线且k=0时，
=P。
预应力筋后张法允许偏差值
序
号
检查项目
允许偏差（mm）
检查频率
检查方法
范围
点数
1
张拉应力值
符合设计要求
全部
100%
全过程观察
差张拉记录
2
张拉伸长率
±6%
3
断丝滑丝数
钢束
每束一根，且断面不超过钢丝总数的1%
钢筋
不允许
6.7设备安装
安装工作锚环安装工作锚夹片安装顶楔器安装千斤顶安装工具锚
安装工具锚夹片
安装注意事项
1、锚环及夹片使用前要用煤油或采油逐件清洗干净，不得有油污、铁屑、泥砂等杂物。
2、钢束外伸部分要保持干净，施工人员不得随意进行践踏以免带上脏物。
3、对于穿入工作锚的钢束要顺直、对号入座，不得使钢束扭结交叉。
4、工作锚准确放在锚垫板的定位槽内、并与孔道对中，三个夹片之间间隙要均匀，每个孔中必须保证有三个夹片。
夹片安装完后其外露长度一般为4～5mm并均匀一致。
5、为工作锚能顺利退下，在工具锚的夹片光滑面或工作锚的锚孔中涂润滑剂，润滑剂可用石蜡，也可用机油石墨。
6.8张拉顺序和张拉程序
张拉顺序先N1后N2进行
张拉程序：
0初应力
（持荷2min锚固）
6.9预应力的控制
控制张拉以控制应力为主、测量预应力筋的伸长值为校核。
实际伸长值与理论伸长值的差值应符合设计要求，实际伸长值与理论伸长值之差应控制在±6%以内，当超过时应暂停张拉，待查明原因并采取措施进行调整后，方可继续进行张拉。
6.10预应力钢束实际伸长量的测量和计算
1、安装千斤顶前，量测张拉端的夹片外露量（限位板槽深）△
（mm）。
2、张拉到初应力
（一般取控制应力的10%～15%为宜），再开始张拉和计测伸长值。
对于张拉到初应力
的伸长量，可用张拉到20%～30%的应力的伸长量估测，这部分伸长量为△
。
3、量测从10%～15%应力开始至张拉完成预应力束的伸长量为△
。
4、由于弹性压缩值C比较小，在操作中可以忽略不计。
5、实际总的伸长量△L：
△L=△
+△
-（△
-n）
式中△
从0到初应力的伸长量（mm）；
△
从初应力至最大张拉应力间的实际伸长量（mm）；
△
张拉前夹片外露量（mm）；
n
张拉完成后夹片外露量（mm）,一般取2～3mm。
6、当理论伸长值与实测伸长值相差超过±6%时，应暂停张拉，待查明原因并采取措施进行调整后，方可继续进行张拉。
6.11断丝、滑丝
张拉过程中预应力断丝、滑丝的数量不得超过下表
预应力筋种类
项目
控制值
钢丝束、钢绞线束
每束钢丝断丝、滑丝
1根
每束钢绞线断丝、滑丝
1丝
每个断面断丝之和不超过该断面钢丝总数的
1%
单根钢筋
断筋、滑丝
不允许
6.12张拉的记录与检查
1、张拉每一束钢绞线时现场人员都应作相应的张拉原始记录
2、检查张拉钢绞线是否有断线、滑丝情况，若有检查是否超过规范要求，超过则需进行更换重新张拉。
3、检查夹片的外露量，若超过3mm时，可认为锚具不配套或不标准，应退货或换货。
4、检查夹片外露量是否一致。
6.13锚固
当张拉控制应力达到稳定后进行锚固，预应力筋锚固后的外露长度不宜小于30mm，锚具端采用与梁体相应的混凝土进行保护。
锚固完毕后、经检验合格方可进行切割端头多余的预应力筋，采用砂轮机切割。
6.14压浆
6.14.1水泥浆的制备
孔道压浆采用强度为40MPa的水泥浆，其配合比根据孔道形式、灌浆方式、材料性能等条件由现场试验确定，但应符合下列规定：
1、水泥浆要有足够的流动性，水灰比宜控制在0.4～0.45之间。
掺入适量的减水剂时，水灰比可减小到0.35；
2、水泥浆的泌水率最大不得超过3%，拌合后3h泌水率宜控制在2%，泌水应在24h内重新全部被浆吸收；
3、通过试验后，水泥浆中可掺入适量的膨胀剂，但其自由膨胀率应小于10%。
4、水泥浆稠度在14～18s之间，需用机械拌合，随拌随用，不得闲置超过45min。
6.14.2孔道压浆
1、压浆采用活塞式压浆泵，压浆压力控制在0.5～0.7MPa，压浆应缓慢均匀进行，不得中断并应排气通畅。
2、压浆分两次进行，当一次压到梁端均匀流出浆体后结束，将非压浆段堵塞完毕后进行第二次压浆，此次压浆持荷3min，孔道浆体应饱满压实。
3、当孔道内的水泥浆强度达到28MPa后方可进行吊移，灌浆过程中现场人员应填写压浆施工记录。
6.15封锚
压浆后对埋设在结构内锚具周围冲洗干净，端部混凝土表面应凿毛，然后绑扎钢筋网和浇筑封锚混凝土。
封锚混凝土的强度等级采用C40，浇筑封锚混凝土时需严格控制梁体长度。
7、质量保证
7.1建立质量管理机构
建立健全质量组织机构，明确质量岗位责任制和质量终身制，充分调动和发挥决策、管理、操作层的作用，形成自我管理，自我控制，自我完善的良性循环机制。
牢固树立质量是生命，质量是信誉的思想，做到质量责任层层到人，环环联保的有效机制，杜绝质量盲区，为此中交第三公路工程局有限公司巴中市基础设施建设工程项目新区主干道工程I标段工程项项目经理部特成立工程质量检查、监督、考评领导小组。
组长：
王成东
副组长：
董永泽、阮巨荣、赵占辉、冉辉、殷承志
组员：
高飞、何承洲、粟何勇、王安江
7.2施工质量保证措施
1、张拉及压浆质量保证措施：
张拉机械经鉴定后方可使用，油顶与压力表配套校验，确定张拉力与油表读数间的关系曲线，检验用的试验机或测力计的精度等级不低于+2%。
使用超过200次及使用中有不正常现象的应重新校验。
张拉机具长期不使用时，应在使用前全面检验。
预应力筋后张法检查项目如下：
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
每抽查30%，每根查10个点
梁高方向
10
2
管道间距（mm）
同排
10
每抽查30%，每根查5个点
上下层
10
3
张拉应力值
符合图纸要求
查张拉记录
4
张拉伸长率（%）
±6
查张拉记录
5
断丝滑丝数
钢束
每束1根，且每断面不超过钢丝总1%
查张拉记录
钢筋
不允许
检验合格后，应及时对孔道进行真空压浆。
在压浆的同时每一工作班应留取不少于3组立方体试块，标准养护28天。
压浆后应将锚具表面清理干净并将其外围的砼面凿毛，然后设置钢筋网，浇筑封锚砼，封锚砼标号与构件砼相同。
2、建立质检体系：
全体施工人员树立“百年大计，质量第一”的思想，建立以项目经理为组长、项目部与工程质量相关的部门、施工队长、队技术主管工班长为成员的质量管理体系，项目经理对工程质量负全责、各级质检部门及工班对工程质量承担相应的责任。
3、强化质量意识，健全规章制度：
①严格推行分级质量管理制，层层管理，责任到人。
②在施工前，逐级进行施工技术、质量标准、安全作业的书面交底，做到不交底不开工。
③做好分项工程质量检验评定和验收工作，采用三级检验制度；即施工班级自检互检、项目部质检员复检达到要求后，报监理单位、质监单位、建设单位等有关部门复检，每一级检查应有书面签证。
④项目部设安质部，施工队设置专职质检工程师各工班设置质检员负责各工序的质量自检。
各给质检人员由富有施工经验并且有专业技术职称、熟悉规范和图纸、工作严谨的技术人员担任。
4、严格执行质保制度：
工程施工严把材料关，认真贯彻执行技术规范，听从、执行监理工程师的指示和指令，服从监理工程师的指挥，使工程施工符合监理要求。
严格按照我部的“三按，六不”质量控制办法进行施工，即按设计图纸、按工艺操作，按“验标”检验；原材料未经检验不准进入施工现场，钢绞线尺寸不清楚不准下料，未经技术交底，不准开工，隐蔽工程未经检验不准覆盖，上一工序未经检验合格不准进入下道工序，未经验收合格，不准计价。
5、做好质量保证资料：
及时、准确做好预应力张拉、压浆原始施工记录，使第一片板梁施工预应力工程施工工序都有相应的质保资料，保证工程施工的可追溯。
8、安全保证
8.1建立安全管理机构
成立以安质部长为组长，现场负责人为副组长，各施工班组为组员的安全领导小组，作业工区设置施工员并兼职安全员，各职能部门和各专业班组均设置兼职安全员，全面负责施工安全管理工作，责任到人，使安全工作上有专人抓，下有专人管，落到实处。
确立明确的安全目标：
坚持“安全第一，预防为主，教育开路，制度确保”的方针，坚决杜绝在预应力工程中出现人为重大事故。
安全管理机构
8.2加强安全教育和安全措施的设置
1、张拉压浆操作人员都必须加强岗前培训，系统掌握有关安全知识，并通过考核合格后，持专业张拉技术证上岗。
2、利用一切机会开展普遍的安全知识教育，提高职工对张拉过程中有可能出现的危险的认识和防范措施。
8.3施工中的安全注意事项
1、张拉时千斤顶操作人员和记录人员必须站在千斤顶侧面；
2、堵塞灌浆孔道时，人员要站在孔道的侧面；
3、张拉时，严禁用手摸或用脚踩刚绞线。
4、千斤顶在有压力的情况下严禁拆卸液压系统中的任何零件。
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