预应力施工方案.docx
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预应力施工方案
预应力施工方案
第一章编制说明
一、编制依据
1、天津城建设计院设计的《当涂县凌云大桥施工图纸》
2、《当涂县凌云大桥施工合同》
3、国家现行的施工规范、验收标准及相关文件。
4、我公司积累的工程施工的成熟技术、施工工艺及同类工程的施工经验。
二、编制原则
1、安全第一的原则
我公司始终以“安全第一，预防为主”作为施工生产的主要方针，因此，本专项方案从技术、措施、设备等各个方面确保安全，在确保万无一失的前提下组织施工。
2、优质高效的原则
加强领导，强化管理，优质高效。
根据我们在施工组织设计中明确的质量目标，贯彻执行ISO9001质量体系标准，积极推广、使用新技术，确保创优规划和质量目标的实现。
施工中强化标准化管理，以求节约成本，降低工程造价。
3、科学配置的原则
根据本标段的实际情况，对设备、人员科学配置，确保本工程的顺利完成。
4、文明环保的原则
从认真实施文明施工，确保城市美观等多角度出发，组织现场施工
三、采用的规范及标准
1、交通部2002年版〈道路桥涵施工规范〉
2、〈市施工现场安全生产保证体系〉（DBJ08-903-2003）
3、〈市政桥梁工程质量检验评定标准〉（CJJ2-90）
第二章工程概况
一、桥梁预应力横梁工程简述
1）本桥为钢管砼吊杆中承式拱桥，横梁共有47片，其中吊杆横梁35片，立柱横梁12片。
横梁预应力钢绞线采用Φj15.2高强度低松弛钢绞线，其标准强度为fpk=1860Mpa，张拉控制应力采用0.75fpk=1395Mpa，弹性模量为Eh=1.95*10^5Mpa。
预应力钢绞线必须按照《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-2003）标准进行生产和检验。
钢绞线孔道采用预埋镀锌金属波纹管，锚具采用YM15系列。
2）本桥墩身竖向均有Φ32的精轧螺纹钢，作为墩身纵横向的约束预应力。
1#墩精轧螺纹钢长7.4m，2#墩精轧螺纹钢长7.0m。
二、预应力工程概况
本工程预应力束情况列表如下：
1、横向
钢束编号
钢束规格
钢束长度（mm）
钢束数
锚具（套）
N1
Φ15.2-6
29785
2
YM15-6（70）
N2
Φ15.2-6
28743
2
N3
Φ15.2-6
14645
1
第三章预应力施工方案
一、人员
1、技术员１名，负责施工技术及内业整理；
2、熟练工人3名，责张拉、压浆等施工操作；
3、壮工5名，负责辅助施工。
二、设备
根据本工程实际情况，所需设备列表如下：
名称
型号
数量
备注
千斤顶
YDC—200
2
油泵
W2—60
2
压浆设备
1
挤压机
1
三、设备标定及进场
施加预应力所用的机具设备和仪表应由专人使用和管理，在千斤顶等张拉设备使用之前，千斤顶与压力表应在具备资质的单位配套标定，每使用三个月应该重新标定才可以继续使用。
在使用过程中，如果千斤顶拆卸、油表受到碰撞或表针摆动过大应该重新标定后继续使用。
张拉及灌浆设备应在张拉工作开始前半个月进场，并进行调试检修，确保设备正常工作。
油泵为动力设备，容易出现故障，所以除满足正常施工需要外，应有1-2台备用，所有设备应定期维护。
四、应力筋制作及安装
1、下料、穿束
下料时应根据图纸计算出下料长度，精确下料，免不必要的浪费。
钢绞线等预应力材料必须保持清洁，在存放和搬运的过程中避免机械损伤和有害的锈蚀。
钢绞线在使用前不应拆开包装，并保持干燥，防止锈蚀。
钢绞线为半刚性材料，弹性较大，下料时很容易伤人。
在拆开包装前，应用钢管扣一个框架，把整卷钢绞线放在框架内，并固定牢固，然后才可以打开包装。
在剪断内层包装钢带时，应找出钢绞线内层和外层的两个端头，把内、外端头固定在钢管框架上，以防弹出伤人。
下料时，钢绞线两侧严禁站人，下料场地上应有警示牌。
钢绞线应用砂轮切割机切断，不允许使用电焊或氧气-乙炔切割。
在穿束时应严禁为了润滑而在钢绞线或波纹管上涂抹黄油等润滑油脂。
钢绞线应在需要穿束的孔道前面固定、拆捆，边下料边穿束，避免切断的钢绞线相互缠绕，给穿束造成困难。
穿束结束后，在预应力束附近进行电焊作业时，对预应力束应进行保护，防止溅上焊渣或造成其他损伤。
在张拉之前，钢绞线工作长度部分应进行适当的保护，以防止锈蚀严重，影响张拉施工。
2、波纹管安装
波纹管的定位非常重要，关系到穿束、张拉等后续工序的施工。
波纹管安装定位时坐标应准确，曲线部分的线型要流畅，过度要圆滑。
如果波纹管定位不准确，会造成穿束困难，张拉时应力损失过大，并影响梁的起拱度，甚至造成局部混凝土开裂、断丝等情况，影响张拉施工的质量。
定位钢筋采用ø8mm圆钢，焊接应牢固，间距不应过大，防止在混凝土浇筑时造成预应力筋上浮。
波纹管接头处应用接头管连接，并用封箱胶带缠裹，防止漏浆；连接时不应使接头产生角度变化或在混凝土浇筑期间发生管道的转动和移位。
接头不应放在管道转弯处。
由于孔道比较长，并且先穿束，孔道内无法穿衬管，容易出现漏浆堵管的情况，所以在孔道中间，尤其在中横梁两侧混凝土比较厚的位置设置观察出气孔，以便在漏浆堵管时进行处理，保证压浆的质量。
穿束结束后，应全面检查波纹管是否有破损、漏洞，一经发现应及时堵塞，在确保无漏洞以后才可以进行内模安装等下一个工序。
3、锚垫板的安装
锚垫板是铸铁件，应和锚具配套。
在安装锚垫板时，压浆孔应保持在上方，并用海绵堵塞，防止混凝土进入。
在锚垫板和波纹管的结合处应缠裹封箱胶带，在锚垫板和模板的结合处应粘贴双面胶，防止水泥浆进入锚垫板和波纹管。
锚垫板还应跟钢绞线垂直，否则锚垫板的入口处会在张拉时切割钢绞线，造成钢绞线断丝。
五、张拉
横梁是整桥的横向连接主体，且自重达51T，其上部承载桥面板，为了保证桥梁的质量和整体线性流畅，采用2次张拉，第一次张拉在砼浇筑结束且砼强度达到设计强度的90%时张拉N2钢束设计应力的100%，第二次张拉在横梁吊装结束桥面板铺上后再进行最后一次张拉剩余的N1,N3钢束。
根据各束钢绞线根数的数量，张拉使用150T千斤顶张拉，
在混凝土强度达到设计标号的90%，并且期龄不少于9天时方可进行张拉施工。
在张拉之前应精确计算钢绞线的伸长量，并根据千斤顶标定证书所给的回归方程计算出张拉的油表读数。
为确保张拉的质量，对张拉过程进行双控，以油表读数进行张拉控制，以理论伸长量进行校核，张拉实际伸长量应控制在理论伸长量的±6%以内，其中，理论伸长量以图纸所给数据为准。
施工中如果出现实际伸长量超出范围的现象，应停止张拉施工，及时向监理和技术人员汇报，并对施工的各个环节进行分析，找出原因后方可继续施工。
六、伸长量计算：
横梁预应力钢绞线伸长量
N1束钢绞线各段参数表
线段
平弯线段
L（m）
θ（rad）
kx+μθ
e（-kx+μθ）
平弯段终点力（N）
终点力（N）
1
直线段
2.79
0
0.002232
0.99777072
195300
188928.18
带平弯段
1
0.869
0
0.0006952
0.99930511
195164.23
2
0.561
5.3558
0.0168072
0.98333501
192019.84
3
0.241
5.3558
0.0165512
0.98358675
192121.85
4
0.561
10.7116
0.0331655
0.96738175
188928.18
2
3.039
17.2914
0.0552448
0.94625892
184862.71
3
1.842
17.2914
0.0542872
0.9471654
185264.33
4
2.565
31.9847
0.0997437
0.90507871
176821.05
5
2.211
31.9847
0.0994605
0.90533504
177713.29
N2束钢绞线各段参数表
线段
平弯线段
L（m）
θ（rad）
kx+μθ
e-（kx+μθ）
平弯段终点力（N）
终点力（N）
1
直线段
2.294
0
0.0018352
0.99816667
195300
192114.83
带平弯段
1
0.369
0
0.0002952
0.99970487
195242.35
2
0.561
5.3558
0.0168072
0.98333501
193672.66
3
0.242
5.3558
0.016552
0.98358596
193697.17
4
0.561
10.7116
0.0331655
0.96738175
192114.83
2
2.299
16.4649
0.0521284
0.94921214
185285.37
3
2.006
16.4649
0.051894
0.94943463
185684.81
4
1.894
30.0271
0.0932278
0.9109948
177989.02
5
4.049
30.0271
0.0949518
0.90942576
178399.63
Eg（弹性模量）：
1.95*10^5
Ay（预应力截面积）：
140mm2
简化计算：
N1束：
△L=2*P*L/Eg*Ay
=2*0.09978m
=0.1996m
N2束：
△L=2*P*L/Eg*Ay
=2*0.09674m
=0.1935m
N3束钢绞线各段参数表
线段
L（m）
θ（rad）
kx+μθ
e-（kx+μθ）
终点力（N）
1
4.905
0
0.003924
0.9960841
195300
2
1.843
13.1974
0.0417836
0.9590815
187139.67
3
0.575
13.1974
0.0407692
0.9600548
187670.47
N3束：
△L=2*P*L/Eg*Ay
=2*0.5168m
=0.1034m
拱脚锚固区竖向预应力精轧螺纹钢伸长量：
1#墩拱脚锚固区：
△L=P*L/Eg*Ay
=0.0268m
2#墩拱脚锚固区：
△L=P*L/Eg*Ay
=0.0253m
P=706.5*16^2（N）Eg=1.95*10^5（Mpa）Ay=16^2mm2
七、实际伸长量的计算公式如下：
△L=△L3+△L2-△L1
其中：
△L为张拉实际伸长量
△L1为张拉力15%时的测量伸长量
△L2为张拉力15%时的理论伸长量
△L3为张拉力100%是的测量伸长量
两端张拉时△L1、△L3为两端千斤顶测量伸长量之和。
在每个断面上，钢绞线断丝或滑丝的数量不允许超出1%，不允许断股。
如果断丝、滑丝的数量超出规范允许范围或者出现断股的情况时，应返工处理，用张拉千斤顶进行整束退锚。
断丝和滑丝的具体控制范围如下表：
类别
检查项目
控制数
钢丝束和钢绞线束
每束钢丝断丝或滑丝
1根
每束钢绞线断丝或滑丝
1根
每个断面断丝之和不超过该断面钢丝总数的
1%
单根钢筋
断筋或滑移
不允许
注：
1、钢绞线断丝是指单根钢绞线内钢丝的断丝；
2、超过表列控制数时，原则上应更换，当不能更换时，在许可的、条件下，可采取补救措施，如提高其他束应力值，但须满足设计上个阶段极限状态的要求。
张拉程序为：
015%控制应力持荷2分钟锚固
限位板对张拉施工的质量影响很大，张拉施工前，应检查限位板和锚具是否配套。
限位板的限位槽尺寸应适当，尺寸的大小应根据锚具夹片的外露量确定。
限位槽太深，会造成钢绞线锚固时的回缩量大，也就是应力损失大，锚下应力不足，严重时还会造成滑丝现象；如果限位槽太浅，夹片被挤压过紧，张拉时，在钢绞线伸长的过程中，由于夹片的硬度比钢绞线高，夹片会刮伤钢绞线，造成预应力损失比较大，严重时还会造成钢绞断丝。
考虑到千斤顶的自重较大，为方便移动和安装，应使用简易吊车，施工简图如下：
简易吊车
千斤顶
张拉N1钢束和现浇横梁
在安装锚具前，应把锚垫板清理干净，对中槽及孔道内不允许有水泥浆等杂物。
张拉时应使锚板和锚垫板对中，锚板应在锚垫板的对中槽内，千斤顶和锚垫板平面应垂直；工具夹片安装时应均匀打紧；张拉时应遵循先长后短，先纵向后横向的原则，对称张拉。
在两端张拉施工过程中，应有专人指挥两端的操作人员，保证两端的油泵同时工作。
在张拉横向的扁锚时，应控制油泵的进油速度，使钢绞线缓慢伸长，防止钢绞线伸长过快而出现断丝。
张拉完成后，在压浆之前严禁撞击锚具，防止钢绞线脱锚。
由专人如实记录张拉时的各个数据，并在施工结束后及时整理，并交给技术人员签字认可后归档。
张拉结束以后，用砂轮切割机切除多余钢绞线，锚具外面应留一定长度的钢绞线，一般为3-5MM。
然后，用沙浆进行封锚，等待压浆。
六、压浆
张拉过后应尽早压浆，最迟不得超过48小时。
压浆用水泥标号为P.O.52.5，所用水应不含有害杂质。
水泥浆里添加灌浆剂，减小水灰比，避免由于水泥浆收缩在孔道内留有空隙。
水泥浆采用立式强制式搅拌机搅拌，搅拌应充分，搅拌时间不应少于5分钟。
水泥不能受潮，水泥浆里不能有结块。
水泥浆搅拌结束后倒入贮浆斗，贮浆斗上应设置过滤网，过滤掉水泥浆里的固体小颗粒，防止压浆时造成压浆管堵塞。
水泥浆倒入贮浆斗以后，应由人工继续搅拌，防止水泥浆产生沉淀而造成堵管。
由于本工程施工时在夏季，气温比较高，水泥浆泌水比较快，水泥浆在贮浆斗里放置时间不应过长，一般不要超过30分钟。
压浆使用活塞式压浆泵。
压浆应缓慢、均匀的进行，不得中断。
压浆时气温不应高于35摄氏度，温度过高时，应在早晚压浆。
由于该桥为多跨现浇，孔道较长，为保证压浆的密实，应在每道梁的两侧设置观察出气孔；压浆时，进浆的一端应安装压浆嘴和阀门，观察出气孔冒浆后，逐一封堵，当出气端冒出浓浆时，将出气孔堵死，并继续加压，使孔道内的压力达到0.6MPa并保持压力2分钟，直至进浆孔凝固为止。
如果出现孔道堵塞时，应在两端压浆，必要时也可以在观察出气孔压浆，保证水泥浆压浆质量。
每个工作班应至少留取3组70.7*70.7*70.7试块，标准养护28D，检查其抗压强度，作为检测压浆水泥浆质量的依据，压浆水泥浆强度不应低于40Mpa。
第四章安全文明施工
一、安全生产
安全无小事，本工程为全程高空施工，安全工作尤其重要，应经常对工人进行安全教育，提高工人的安全意识。
在施工过程中，应佩带安全帽和安全带，穿防滑的运动鞋，禁止酒后作业，禁止在桥面上追逐打闹。
要注意用电安全，电线不能有破损，搭接电线应由专业电工操作。
张拉施工时，千斤顶前面严禁站人。
有平面交叉施工的地方，张拉的钢绞线前面应设置安全挡板。
禁止垂直交叉作业。
施工处应有安全警示标语。
张拉时，千斤顶和油管里的油压很高，一旦高压油泄露，很容易伤人，应经常对油管，尤其是油管和千斤顶、油泵的连接处进行检查，发现破损及时更换。
张拉油泵应由熟练技术工人专人操作，操作时应注意力集中，不得聊天或在机械运行时私自离岗。
本工程张拉横梁钢束作业高度比较高、所用的150T千斤顶的自重比较大，在千斤顶安装就位时应注意安全，千斤顶吊起后，下面严禁站人。
二、文明施工
施工现场应整洁，设备、材料不能随意堆放；在桥面拆卸维修设备时，应铺防雨布，防止油污污染桥面；压浆时应防止水泥浆乱溅，如果桥面或者墩柱等已完成工程水泥浆污染，应及时用水冲洗；在施工期间，严禁扰民；严禁偷盗、打架斗殴等违法犯罪行为。
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