预制梁张拉专项施工方案设计.docx

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预制梁张拉专项施工方案设计

预制梁预应力张拉专项施工方案

一、编制依据

1.1编制依据

1、招标文件和《公路工程标准施工招标文件》（2014年版）；

2、江西省XXX工程施工图纸；

3、《江西省高速公路施工质量控制要点》；

4、《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）；

5、《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）；

6、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）；

7、《预应力混凝土用钢绞线》（GBT5224-2003）；

8、本公司所拥有的技术装备力量、机械设备、管理水平、工法及科技成果；

9、国家及地方关于安全生产和环境保护等方面的法律法规；

1.2编制范围

本分部306片预应力箱梁（含各种梁型）的张拉施工。

二、工程概况

我部共有38座桥梁工程，共计2116m（包含中桥6座，小桥11座，互通匝道桥9座，天桥及分离立交桥12座），其中：

上部构造为预应力箱梁的桥梁共计19座，预制箱梁共计306片，其中35m箱梁52片、30m箱梁64片、30.5m箱梁8片、25m箱梁126片、22.8m箱梁24片、20m箱梁8片、16m箱梁24片。

具体如下表：

序号

桥名

中心桩号

孔数及孔径（m）

梁板数量（片）

上部构造类型

1

K14+397.384

1×25

14

预应力箱梁

2

K15+198.85

1×25

16

预应力箱梁

3

K17+113.684

1×25

14

预应力箱梁

4

K22+726.818

3*25

42

预应力箱梁

5

K12+409

2×35

8

预应力箱梁

6

K13+006.3

4×25

16

预应力箱梁

7

K14+640

2×30

8

预应力箱梁

8

K15+689

20+2×30.5+20

16

预应力箱梁

9

K20+635

2*30

8

预应力箱梁

10

K21+830

2*30

8

预应力箱梁

11

K29+022

2*30

8

预应力箱梁

12

K29+224

2*35

8

预应力箱梁

13

K16+404.576

2×30

16

预应力箱梁

14

AK1+297.493

2×35

12

预应力箱梁

15

K18+291

3*35

24

预应力箱梁

16

K26+206.75

16+2*25+16

32

预应力箱梁

17

K28+267

16+2*25+16

16

预应力箱梁

18

AK0+367.27

4*30

16

预应力箱梁

19

AK1+624.677

4*22.8

24

预应力箱梁

共计

306

三、箱梁张拉主要技术参数

4.1主要材料

钢绞线：

预应力钢绞线采用低松弛高强度钢绞线，根据首批钢绞线检验报告，其力学性能为：

抗拉强度标准值fpk=1860Mpa，Ep=1.969×105Mpa，公称直径15.2mm，整根钢绞线公称面积为140mm²的，其力学性能指标符合《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-2003）的规定。

锚具：

预应力锚具采用符合国家技术质量标准的产品，锚固体系、锚垫板、波纹管采用与锚具配套的产品，根据锚具检验报告，锚口和锚垫板摩阻损失平均值分别为：

5.1%（YJM15-3XQM）、5%（YJM15-4XQM）、5.1%（YJM15-5XQM）。

波纹管：

预应力波纹管采用金属波纹管，符合GB/T9647-2003国家标准、《预应力混凝土桥梁用金属波纹管》JG225-2007。

4.2张拉控制事项

（1）预应力箱梁张拉工艺严格按设计流程进行，不得任意改变。

（2）混凝土达到设计强度的85%且混凝土龄期不小于7天后，方可张拉预应力钢绞线。

张拉时采取双控，即以应力控制为主，伸长量做为校验，实际伸长值与理论伸长值相比较，误差应保持在±6%以内，如发现伸长值异常立即停止张拉，查明原因并解决，方可继续张拉。

（3）预制梁内正弯矩钢束锚下张拉控制应力为：

σcon=0.75fpk=1395Mpa。

预应力张拉时还需考虑钢束与锚圈口之间的摩擦损失，锚口摩阻损失按试验确定的锚口和锚垫板摩阻损失平均值计。

（4）张拉步骤为：

0→初应力0.10σcon→0.20σcon→1.0σcon（持荷5min）→锚固。

（5）张拉采用数控张拉系统，使用前必须全面进行校定。

在校验期限内，千斤顶使用过程中出现不正常现象时，应重新校定。

（6）严格控制张拉过程中各项参数的设定与校核，确保超长钢绞线张拉精度。

四、施工准备

4.1波纹管、锚垫板安装

4.1.1波纹管安装

预应力波纹管按照设计要求采用金属波纹管，经检验合格方可使用。

波纹管严格按设计图纸位置和要求安装，并用“#”字形ф10定位筋将波纹管固定牢固，在直线段间距为80cm一道，曲线段间距按40cm加密，以免在施工过程中，波纹管产生移位，影响钢束对箱梁混凝土的应力。

如果管道和普通钢筋发生冲突，应适当调整普通钢筋位置，确保预应力管道位置准确。

严禁随意割断钢筋。

预应力管道不得破损，不得有漏浆现象。

4.1.2锚垫板安装

在张拉端分别安装对应型号和规格的锚垫板和螺旋筋，并将锚垫板喇叭口底端和波纹管连接牢固，锚垫板要牢固地安装在模板上。

要使垫板与孔道严格对中，并与孔道端部平面垂直，不得错位。

锚下螺旋筋及加强钢筋要严格按图纸设置，喇叭口与波纹管道要连接平顺、密封。

锚具、夹片进场必须进行外观检验、硬度检验和静载锚固性能试验，经检验合格后方可使用。

4.2钢绞线及张拉设备的选择

4.2.1钢绞线下料及穿束

（1）钢绞线下料应在特制放盘筐中进行，防止钢绞线弹出伤人和扭绞。

（2）散盘后的钢绞线应细致检查外观，发现劈裂重皮、小刺、折弯、油污等需进行处理。

（3）钢绞线采用穿束机穿束，将钢绞线特制放盘筐吊至指定梁片位置后，将钢绞线穿入穿束机，直接进行穿束，当钢绞线外露工作长度满足要求后停机，人工采用砂轮锯切割下料，严禁电弧、氧焊切割。

（4）钢束下料长度应通过计算确定：

钢绞线下料长度要通过计算确定，计算应考虑孔道曲线长，锚夹具厚度，千斤顶长度及外露工作长度等因素，两端张拉下料长度=钢束通过的孔长度+2×（工作锚高度+限位板高度+千斤顶长度+工具锚高度+便于操作的预留长度）。

4.2.2张拉设备的选择和校验

依据《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）张拉设备选用YDC1500B-200型穿心式千斤顶，行程为200mm，LZ59MT30型预应力智能张拉系统自动采集张拉数据，自动计算钢绞线延伸量，并反馈到计算机，根据已设定的张拉参数及精度自动校核。

设备使用前必须进行标定，合格后才能使用。

数控张拉实现了张拉过程智能控制，不受人为、环境因素影响；控制停顿点、加载速率、持荷时间等张拉过程要素完全符合桥梁施工技术规范要求。

通过规范张拉过程大幅度减小了张拉过程中预应力的损失，保证了有效预应力符合设计要求。

为保证箱梁对称张拉，采用两机四顶的形式进行张拉。

施加预应力所用的机具设备由专人使用和管理，并应定期维护和校验，千斤顶与张拉机应配套校验，以确定关系曲线。

当千斤顶使用超过6个月或200次或在使用过程中出现不正常现象或检修以后应重新校验。

五、预应力张拉工艺及操作要点

5.1预应力张拉流程

预应力张拉工艺流程为：

施工准备→管道、锚垫板清理→安装工具锚、千斤顶、工作锚→数控张拉→回油→张拉结束→检查断丝、滑丝情况。

预应力智能张拉施工工艺框图

5.2张拉前的准备工作

（1）人员准备：

张拉作业人员应具有预应力施工知识且施工经验丰富，经过培训、考核合格才能上岗，确保操作正确，杜绝违规操作。

（2）设备准备：

在进行张拉作业前，对千斤顶、数控张拉机进行配套标定。

（3）安全措施的准备：

必须在千斤顶前端2m处架设牢固可靠的挡板，挡板强度，尺寸要符合安全规定。

操作人员必须在千斤顶侧边，挡板与千斤顶间严禁站人，防止夹片弹出伤人。

施工现场必须有确保全体人员和设备安全的必要预防措施。

（4）预应力钢绞线的张拉是保证预应力箱梁质量的关键工序，混凝土达到设计强度的85%且混凝土龄期不小于7天后，方可进行张拉。

强度的检验必须是同批次、同期、同养生条件混凝土试块的强度。

张拉人员统计表

序号

人员

人数

备注

1

张拉队长

1

负责张拉施工组织协调工作

2

技术人员

1

负责张拉技术管理工作

3

操作人员

3

负责张拉设备操作

4

杂工

2

负责倒运张拉设备

张拉设备统计表

序号号

设备

数量

备注

1

YDC1500B-200型穿心式千斤顶

4

行程均为200mm

2

LZ59MT30型预应力智能张拉系统

2

与千斤顶配套

3

倒链

4

5.3千斤顶、锚具夹具和连接器安装

（1）安装限位板后，起吊千斤顶。

千斤顶采用倒链起吊以确保安全。

（2）锚具和千斤顶的安装位置应准确，且应与孔道对中，防止锚具偏出锚垫板对中止口。

安装夹片时，应使夹片的外露长度基本一致。

（3）连接张拉仪与千斤顶的数据线，不得拉扯该数据线用于移动千斤顶。

（4）接通电源，调试张拉系统，确保设备连接、网络连接正常。

5.4张拉系统操作流程

（1）打开操作主界面，输入工程信息，设置梁型、长度、钢束数量及编号、各张拉阶段的设计控制应力及设计伸长值、持荷时间等参数。

（2）点击控制软件的开始按键，密切注意在电脑上观测压力值和位移值是否正常，有异常立即暂停张拉并进行相关检查。

（3）在张拉过程中应密切注意梁板两端设备和千斤顶的工作情况，注意安全，如有异常情况立即暂停张拉，排除异常情况后，方可继续张拉。

（4）每一孔张拉完成后，设备自动退顶，保存数据，并自动跳到下一个张拉步骤。

在下一个张拉步骤开始之前，应再次检查锚具、千斤顶、限位板是否正确嵌套，数据连接线是否松动、被挤压，千斤顶是否压迫粗钢筋等。

（5）等整片梁板张拉施工完成后依次关闭软件、电机、切断电源，拆卸千斤顶、油管。

（6）预应力张拉顺序按照设计图纸预应力箱梁施工流程进行施工。

（7）在张拉过程中要注意梁体特别是顶腹板混凝土的变化，必要时派专人进行观测。

出现异常情况应立即停止张拉，并查明原因，以便采取正确措施进行处理。

5.5数控张拉施工注意事项

（1）应该在电机启动前进行参数设置，防止误操作；

（2）参数设置后必须将主泵重启，所设置的参数才生效；

（3）必须核对张拉设定的参数是否是当前的张拉参数，防止超张；

（4）每张拉完一束钢绞线后，需要重新输入下一束钢绞线的编号和桥梁编号才能进行自动张拉，否则无法进行自动张拉及存储数据；

（5）油泵必须接千斤顶才能启动供油，否则将会损坏设备或造成安全事故；

（6）参数设置后开机空转2分钟排空泵内空气，然后再进行操作；

（7）采用L-HC46号抗磨液压油，不含水、酸、沙砾等其他杂物；

（8）张拉完毕后，需打印预应力记录并经主管技术员或质检工程师签字认可。

六、质量检查

预应力张拉施工加强过程中检查并填写质量检查记录，根据智能张拉施工工艺，结合人工控制张拉预应力伸长量，我部计划按两种方式做伸长量记录，具体如下：

6.1智能系统控制张拉的预应力筋伸长量测量及计算

（1）千斤顶安装就位后，选一根钢纹线，在工具夹片外约1cm的位置安装带测量标尺的专用夹具。

（2）当张拉至初应力δ0时，系统自动测量并记录预应力筋伸长量L0。

在持荷期间，用钢板尺测量标尺距工具锚垫板端面的距离L0'。

锚垫板端面的测量位置应作记号，后续的内缩量测量均应对应此点。

（3）继续张拉至相邻级应力δ1（δ1=2δ0），系统自动测量并记录预应力筋伸长量Ll。

在持荷期间，用钢板尺测量标尺距工具锚垫板端面的距离Ll'。

（4）当张拉至控制应力δk并持荷5min后，系统自动测量并记录预应力筋伸长量LK。

在持荷即将终止时，用钢板尺测量标尺距工具锚垫板端面的距离LK'。

（5）当张拉至δk、5min持荷及伸长量测量完成后，回油至初应力，测量标尺距梁端测量点的距离LM。

（6）预应力筋伸长量计算应考虑张拉过程中工具锚的钢绞线内缩值。

a、从初应力δ0张拉至相邻级应力δ1时工具锚的钢绞线内缩值Nsl为：

Ns1=（L0'-Ll'）

b、从初应力δ0张拉至控制应力δk时工具锚的钢绞线内缩值Ns2为：

Ns2=（L0'-LK'）

c、张拉过程中的工具锚的钢绞线名义内缩值Ns为：

Ns=Ns1+Ns2

式中：

L0'——张拉至初应力δ0时的钢绞线内缩测量初始值

Ll'——张拉至相邻级应力δ1（δ1=2δ0）时的钢绞线内缩测量值

LK'——张拉至控制应力δk时的钢绞线内缩测量值

（7）预应力筋一端的张拉伸长量Lz由δ0一δk行程的伸长量（需扣除内缩值）和0一δ0行程的伸长量（相邻级δ0一δ1推算，并扣除内缩值）两部分组成。

Lz=［（LK-L0）-（L0'-LK'）]+[（Ll-L0）-（L0'-Ll'）]-LQ

=（LK-L0）+（Ll-L0）-（Ns2-Ns1）-LQ

=（LK+Ll-2L0）-Ns-LQ

LQ——张拉工作段长度内预应力筋的理论伸长量

（8）当使用同一类工具锚时，可将前3片预制梁板的各孔预应力筋或现浇梁的前5孔预应力筋名义内缩值的平均值Ns作为后续预应力张拉施工计算的固定数值，在计算程序中予以设定，可不再逐束进行现场实测，但应定期复核。

预应力筋一端的张拉伸长量Lz为：

（LK+Ll-2L0）-Ns-LQ。

（9）预应力筋回缩量SH为：

SH=（LK-LM）-（1-δ0/δk）LQ

式中：

（1-δ0/δk）LQ——指δ0一δk行程的千斤顶工作段长度的钢绞线伸长量

预应力筋回缩量SH应不大于6mm，否则应暂停施工，查找原因。

江西省XXX高速公路改扩建项目

ZJ636

预张拉力张拉记录表（活塞测量伸长量）

承包单位：

监理单位：

合同号:

编号：

工程名称

预制梁场

张拉顺序示意图

构件编号

张拉时间

砼设计强度

砼试块强度

Mpa

弹性模量

Mpa

控制张拉力

钢绞线内缩量均值（mm）

Ns

千斤顶工作段伸长量（mm）

LQ

张拉仪1编号

标定日期

张拉仪2编号

标定日期

张拉仪3编号

标定日期

张拉仪4编号

标定日期

钢束编号

张拉断面

记录项目

初始行程10%

第一行程20%

第二行程100%

回油至10%

力筋回缩量（mm）

设计张拉控制力（KN）

总伸长量（mm）

理论伸长量（mm）

延伸量误差（%）

断丝及处理情况

N1左-右

千斤顶1

张拉力（KN）

δ0

δ1

δk

δ0

（LK-LM）-（1-δ0/δk）LQ

（LK+Ll-2L0）-Ns-LQ+（LK1+Ll1-2L01）-Ns-LQ

伸长量（mm）

L0

L1

Lk

LM

千斤顶2

张拉力（KN）

δ01

δ11

δk1

δ01

（LK1-LM1）-（1-δ01/δk1）LQ1

伸长量（mm）

L01

L11

Lk1

LM1

千斤顶3

张拉力（KN）

伸长量（mm）

千斤顶4

张拉力（KN）

伸长量（mm）

N2左-右

千斤顶1

张拉力（KN）

伸长量（mm）

千斤顶2

张拉力（KN）

伸长量（mm）

千斤顶3

张拉力（KN）

伸长量（mm）

千斤顶4

张拉力（KN）

伸长量（mm）

N3左-右

千斤顶1

张拉力（KN）

伸长量（mm）

千斤顶2

张拉力（KN）

伸长量（mm）

千斤顶3

张拉力（KN）

伸长量（mm）

千斤顶4

张拉力（KN）

伸长量（mm）

N4左-右

千斤顶1

张拉力（KN）

伸长量（mm）

千斤顶2

张拉力（KN）

伸长量（mm）

千斤顶3

张拉力（KN）

伸长量（mm）

千斤顶4

张拉力（KN）

伸长量（mm）

备注

自检意见：

监理意见：

质检人员：

年月日

监理员或专业监理工程师：

年月日

6.2标尺测量法预应力筋伸长量测量及计算

（1）千斤顶安装就位并经严格调轴对中后，选一根钢纹线，在工具夹片外约1cm的位置安装带测量标尺的专用夹具。

夹具可采用略大于钢绞线的短钢管制作，钢管上设旋紧装置和长条形钢板标尺，标尺与钢管垂直焊接牢靠。

（2）当张拉至初应力δ0时，用钢板尺测量标尺距梁板端面的距离L0（测线应紧挨千斤顶并与千斤顶轴线平行）。

梁板端面的测量位置应作记号，后续伸长量测量均应对应此点。

（3）继续张拉至相邻级应力δ1（δ1=2δ0），测量标尺距梁端测量点的距离为L1。

（4）当张拉至控制应力δk，须按规定持荷5mmn，在持荷即将终止时，测量标尺距梁端测量点距离为Lk。

（5）当张拉至δk、5min持荷及伸长量测量完成后，回油至初应力，测量标尺距梁端测量点的距离LM。

（6）预应力筋一端的张拉伸长量Lz由δ0一δk行程的伸长量和0一δ0行程的伸长量（相邻级δ0一δ1推算）两部分组成。

Lz=（Lk-L0）+（L1-L0）-LQ

式中：

L0——张拉至初应力δ0的预应力筋伸长量

L1——张拉至相邻级应力δ1（δ1=2δ0）的预应力筋伸长量

Lk——张拉至控制应力δk的预应力筋伸长量

LQ——张拉工作段长度内预应力筋的理论伸长量

（7）预应力筋回缩量SH为：

SH=（LK-LM）-（1-δ0/δk）LQ

式中：

（1-δ0/δk）LQ——指δ0一δk行程的千斤顶工作段长度的钢绞线伸长量

预应力筋回缩量SH应不大于6mm，否则应暂停施工，查找原因。

江西省XXX高速公路改扩建项目

预应力张拉（后张法）原始记录表（标尺测量伸长量）

承包单位:

合同号:

监理单位:

工程编号:

构造物名称：

张拉束编号及断面布置示意图

构件名称及编号：

张拉时混凝土强度（Mpa）

预应力筋批号及弹性模量：

预应力筋外观检查情况

张拉束编号及张拉端编号：

千斤顶编号：

油压表编号：

初应力（10%）σcom

油压表读数（Mpa）

张拉力（Kn）

δ0　

标尺测量伸长量（mm）

L0　

过程一（20%）σcom

油压表读数（Mpa）

张拉力（Kn）

δ1

标尺测量伸长量（mm）

L1

终应力（100%）σcom

油压表读数（Mpa）

张拉力（Kn）

δk

标尺测量伸长量（mm）

Lk

回油至初应力（10%）σcom

油压表读数（Mpa）

张拉力（Kn）

δ0

标尺测量伸长量（mm）

LM

千斤顶工作段伸长量（mm）

LQ　

力筋回缩量（mm）

（LK-LM）-（1-δ0/δk）LQ　

实际伸长量（mm）

理论伸长量（mm）

伸长率（%）

断丝、滑丝数

设计预上拱度

初测上拱度

复测上拱度

自检意见：

监理意见：

质检工程师：

日期：

监理工程师：

日期：

注：

1、此表为钢绞线、钢筋等预应力筋后张法通用记录表，根据标尺测量法对相关栏目进行填写。

“预应力筋弹性模量”预应力筋实际的弹性模量（可经试验测得或出厂牌号上取得）；2、“理论伸长量”是指根据实际弹性模量计算的构件两端工作锚内侧之间，从零应力至终应力的张拉束理论延伸量值；；3、张拉过程中可根据实际的张拉过程对表格进行调整；4、初测上拱度为张拉完后的上拱度测值，复测上拱度为张拉后三天的上拱度测值。

6.3质量检验与评定

根据《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1—2004），后张法质量检测要求如下：

外观鉴定：

预应力筋表面应保持清洁，不应有明显锈迹，不符合要求时减1～3分。

七、质量保证措施

（1）严格按设计图纸和现行施工验收规范组织施工，具体操作严格按批准后的施工方案和预应力施工工法进行。

（2）认真做好自检，互检等检验工作，并及时进行隐蔽工程验收，未经验收不得进行下一道工序的施工。

建立自检体系，检验由分部总工、质检部长、试验室和施工队队长、技术员及工班长，层层落实，责任下放到每个工人。

（3）张拉施工前，应认真