预应力小箱梁张拉施工经典版.docx
《预应力小箱梁张拉施工经典版.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《预应力小箱梁张拉施工经典版.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
预应力小箱梁张拉施工经典版
合肥市铜陵路高架工程二标
预应力小箱梁张拉施工方案
编制：
审核：
批准：
中铁隧道集团有限公司合肥市铜陵路高架工程二标项目经理部二○一二年三月
合肥市铜陵路高架工程二标预应力小箱梁张拉施工方案
第一章工程概况...................................................................................................2
第二章施工部署...................................................................................................2
第三章施工工艺流程...........................................................................................3
第四章施工方法...................................................................................................3
第五章质量检验标准...........................................................................................9
第六章质量保证措施.........................................................................................11
第七章安全保证措施.........................................................................................11
第八章文明施工及环境保护措施.....................................................................12
中铁隧道集团有限公司1
CHINARAILWAYTUNNELGROUPCO.,LTD.
合肥市铜陵路高架工程二标预应力小箱梁张拉施工方案
第一章工程概况
合肥市铜陵路高架工程共分四个标段，本工程为二标，里程范围为K1+963.949～K4+280，线路全长约2316.051m，线路为直线。
在裕溪路下穿通道及和平路下穿通道处各设置一座跨线桥梁，桥梁上部结构采用装配式预应力砼简支小箱梁。
裕溪路下穿通道桥单片预制小箱梁长27.1m，共24片；由南往北编号依次为1#～24#，其中边梁4片，中梁20片；和平路下穿通道桥单片预制小箱梁长26.34m，共20片，由西往东编号依次为1#～20#，其中边梁8片，中梁12片。
单片小箱梁预制宽度为2.4m，高1.8m，每片预制梁底设置4个φ100mm排气孔。
预应力钢束采用符合GB/T5224-2003国家标准的15.2mm的钢绞线，每股公称面积140mm2，钢绞线标准强度为fpk=1860MPa，弹性模量Ep＝1.95*105Mpa。
成孔材料为内径φ50mm塑料波纹管，小箱梁采用C50、C50钢纤维混凝土现浇。
锚下张拉控制应力为σcon=0.72fpk=1339.2MPa。
纵横向预应力筋均采用后张法张拉工艺，待预制箱梁混凝土强度达到98%且龄期不低于14天方可张拉。
目前箱梁部分已经预制完成，已将波纹管按照图纸要求安装就位，排气孔与泌水孔的安装与留设也符合设计与规范要求。
在小箱梁混凝土浇筑前，已先将钢绞线穿入波纹管，目前每一束孔道都能保证正常张拉条件。
依据施工图及相应的施工规范，我部在项目总体实施性施工组织设计及预应力混凝土箱梁施工方案的基础上，进一步细化，编制此预应力张拉施工方案。
第二章施工部署
2.1人员组织
施工总负责：
夏曾银
技术总负责：
张彬
现场张拉总负责：
田军
现场安全、用电总负责：
蒋朝奎
物资保障：
王德栓（注：
包括砼、水泥、外加剂等）
砼强度控制：
钱智远及试验室有关人员
张拉值班记录人员：
敖飞、刘旭鹏
梁面张拉高程观测：
刘国帅
施工队总负责：
汪兴银
中铁隧道集团有限公司2
CHINARAILWAYTUNNELGROUPCO.,LTD.
合肥市铜陵路高架工程二标预应力小箱梁张拉施工方案
专业张拉作业人员需持有效的张拉专业上岗证，每班配备班长1人、电工1人、油泵操作2人、读尺2人、张拉工4人，共计：
10人，施工高峰期间根据现场实际和工程进度随时补充调配。
2.2设备物资准备
本次预应力张拉机械设备计划如下：
千斤顶：
200吨油压千斤顶2台。
张拉油泵：
采用ZF60型高压油泵。
油表：
应具有不小于150mm直径的刻度盘，精度不低于1.5级,且应具有大致两倍于工作压力的满载能力,读数精确度在+2%以内，一台千斤顶配两块表。
高压油管：
油管用高压橡胶管，其工作压力不小于40Mpa，同油泵千斤顶相匹配。
锚具：
采用符合设计及施工规范的锚具。
张拉前须备好工具夹片和工作夹片，其工具夹片每班组必须备用2套，工作夹片备用多于一片梁的夹片数量；另外需储备足够数量的水泥、膨胀剂、液压油（油泵用）。
第三章施工工艺流程
总体工艺流程：
小箱梁浇筑、养护→同条件养护试块强度达到98%且龄期不小于14天→预应力张拉→孔道压浆→养护→封锚→拆模落架。
单孔钢束张拉流程：
0→初应力0.15σcon（划线做标记）→第二次应力0.3σcon（划线做标记）→控制应力σcon（0.72fpk）→持荷2分钟锚固→测伸长量→油缸回0，测回缩量。
第四章施工方法
4.1施工准备
4.1.1张拉机具
⑴千斤顶和油表在使用前，应在监理工程师的监督下，在指定的实验机构对其精度进行标定，千斤顶摩擦阻力不得大于张拉控制应力的5%。
千斤顶在110%最大压力作用下，持荷5分钟，压力降低不应超过3%。
标定完后根据张拉控制应力换算成压力表读数，并确定张拉过程中的几个主要应力值的读数。
中铁隧道集团有限公司3
CHINARAILWAYTUNNELGROUPCO.,LTD.
合肥市铜陵路高架工程二标预应力小箱梁张拉施工方案
⑵张拉机具应由专人使用和管理，并应经常维护，定期校验。
张拉机具长期不使用时，应在使用前全面进行校验。
使用时的校验期限应视千斤顶情况确定，一般使用时间超过6个月或200次以上或在千斤顶使用过程中以下出现情况之一时，应重新校验：
①预应力筋连续断裂；
②千斤顶严重漏油；
③千斤顶更换油压部件或使用修复后的测力仪表或更换油的规格；
④油压表和千斤顶使用期限达到校验的有效期；
⑤油压表指针不能回零
⑥油压表在高压时油表读数不稳定。
4.1.2锚具及夹具
⑴锚具与夹具的类型符合设计规定和预应力钢材张拉的需要，且应符合GB/14370《预应力筋锚具、夹片和连接器》中的相关要求。
⑵锚夹具出厂前应由供方按规定进行检验并提供质量证明书。
锚夹具进场时应分批进行外观检查，不得有裂纹、伤痕、锈蚀，尺寸不得超过允许偏差，对锚具的强度、硬度、锚固能力等，应根据进场数量及《公路桥规》规定确定复验的项目、批次、频率。
4.1.3张拉机具安装
检查梁体质量有无蜂窝、麻面、孔洞、露筋、露钢束，锚垫板处有无空洞等情况，必要时要进行处理。
上述检查满足要求后，即按以下程序安装夹片和张拉设备：
安装工作锚板?
安装工作锚夹具?
安装限位板?
安装千斤顶?
安装工具锚?
安装工具锚夹片
安装技术要求：
⑴钢束外伸部分要保持干净，不得有油污、泥沙等杂物。
⑵锚环及夹片使用前要清洗干净，不得有油污、铁屑、泥沙等杂物。
⑶工作锚必须准确放在锚垫板定位槽内，并与孔道对中。
⑷工作锚和工具锚孔中各装入两个夹片，用胶圈套好，可用长约30厘米的铁管穿入钢铰线向前轻轻将夹片顶齐，注意不可用力过猛，夹片间隙要均匀。
⑸夹片安装完后，其外露长度一般为4-5mm，并均匀一致。
⑹穿入工作锚，工具锚的钢束要顺直，末端要对号入座，不得使钢束扭
中铁隧道集团有限公司4
CHINARAILWAYTUNNELGROUPCO.,LTD.
合肥市铜陵路高架工程二标预应力小箱梁张拉施工方案
结、交叉。
⑺安装千斤顶时不要推拉油管及接头，油管要顺直，不得扭结成团。
⑻钢束穿入工具锚时，位置要与工作锚钢束位置一一对应，不得交叉扭结。
⑼工具锚的夹片要与工作锚的夹片分开放置，若发现夹片破损，应及时更换。
4.1.4钢绞线伸长量计算与要求
1）理论伸长量计算
张拉以应力应变双控制，以应力控制为主，应变为辅。
根据设计控制应力为0.72fpk=1339.2MPa，实际伸长量与设计值偏差以±6%为标准，应力以标定值为准偏差值控制在±5%以内。
具体的理论伸长量，按以下公式计算：
ΔL=（PP*L）/（AP*EP）
PP=P（1-e^-（kx+μθ））/（kx+μθ）
式中：
ΔL（mm）理论伸长量计算结果
PP（N）平均张拉力计算结果
L（mm）预应力筋长度图纸量测
AP（mm^2）预应力筋截面积140mm^2（图纸已给）
EP（N/mm^2）预应力筋弹性模量1.95×10^5（图纸已给）
P（N）张拉端张拉力计算结果
k孔道偏差影响系数钢绞线取值0.0015
x（m）计算孔道长度图纸量测
μ孔道摩擦系数取值0.2（图纸已给）
θ（rad）孔道切线夹角和图纸量测
2）以裕溪路通道桥中梁N1钢束为例计算（4根钢绞线）：
①N1孔有一束（4根）钢绞线，该束截面积：
AY=140mm^4=560mm^2,张拉时锚下控制应力：
P=Ay*σcon=4*140*1339.2/1000=749952N=750KN.
②1#千斤顶依据标定报告，回根方程为y=0.02713x-0.36（公式中x-KN；y-MPa），初次张拉预应力0.15F，y=0.02713×（0.15*750）-0.36=2.69MPa;第二次张拉2倍初应力为0.3F，y=0.02713×（0.3*750）-0.36=5.74MPa；最后张拉至设计值为1.0F，y=0.02713×（1*750）-0.36=19.99MPa；
③2#千斤顶依据标定报告，回根方程为y=0.02687x-0.39（公式中x-KN；y-MPa），初次张拉预应力0.15F，y=0.02687×（0.15*750）-0.39=2.63MPa;
中铁隧道集团有限公司5
CHINARAILWAYTUNNELGROUPCO.,LTD.
合肥市铜陵路高架工程二标预应力小箱梁张拉施工方案
第二次张拉2倍初应力为0.3F，y=0.02687×（0.3*750）-0.39=5.66MPa；最后张拉至设计值为1.0F，y=0.02687×（1*750）-0.36=19.76MPa；
④伸长值的计算：
孔道长度为x：
28180-1400=26780mm；
钢绞线转角和θ：
4.5°*2=9°=9/180*PI（）=0.1571rad；
孔道偏差影响系数K:
0.0015（规范要求）
孔道摩擦系数μ：
0.2（规范要求）
该束钢绞线平均张拉应力:
PP=P（1-e-（kx+μθ））/（kx+μθ）
=749952*（1-e^（-（0.0015*26.78+0.2*0.1571）））/（0.0015*26.78+0.2*0.1571）
=723737N。
伸长量计算：
ΔL=（PP*L）/（AP*EP）
=（7237831*26781）/（140*4*1.95*10^5）
=177.5mm。
每孔钢束使用2台千斤顶两端同时张拉，则每束钢绞线两端伸长量计算值相同，则其中一端伸长量为：
177.5/2=88.7mm（其余孔道计算后附表1、2）。
理论伸长量计算结果与设计理论伸长量对比，如相差过大需经设计确认后作为理论伸长量标准值。
3）实际伸长量计算
预应力筋张拉时的实际伸长值△L应在建立初应力后方可开始量测。
量得的伸长值还应加上初应力以下的推算伸长值：
△L=△L1+△L2
式中：
ΔL1——初始拉力至张拉控制力的实测伸长值
ΔL2——初始拉力时的推算伸长值（取初始张拉力至15%拉力控制力的伸长值）
预应力筋以应力控制方法张拉时，应以伸长量进行校核。
实际伸长值与理论伸长值相差应控制在6%以内，否则必须按以下若干或全部步骤查明原因后，采取措施加以调整，再继续进行张拉。
⑴重新校准设备
⑵检查预应力钢铰线弹性模量
⑶放松钢铰线重新张拉
⑷预应力筋上涂润滑剂，减少摩擦损失（压浆前必须清洗干净）
⑸做摩擦损失试验
中铁隧道集团有限公司6
CHINARAILWAYTUNNELGROUPCO.,LTD.
合肥市铜陵路高架工程二标预应力小箱梁张拉施工方案
4.2预应力张拉
4.2.1张拉顺序与控制要点
张拉施工顺序详见小箱梁钢束布置图（后附）。
小箱梁腹板钢束张拉顺序为从高处束开始向低处束顺序张拉，为N1，N2，N3，N4，N5，左右腹板束沿箱梁中心线对称张拉。
采用双控标准，以油表读数控制应力，以实测伸长值进行校核。
张拉时，应使千斤顶的张拉力作用线与预应力钢绞线的轴线重合一致，两端同时分级进行张拉（梁端横梁为单端张拉），两端随时进行联系（通过对讲机或手语）张拉力和伸长量情况，达到设计张拉力后持荷2分钟，核对伸长量符合设计要求后作好记录，否则应停止张拉并分析原因，采取措施后再进行张拉。
在分级张拉过程中，要使油泵上升速度稳定同步，钢束受力均匀，摩阻损失较小，分级调整两端张拉的伸长量，逐步达到接近或相同。
调整伸长量时，伸长量大的一端稍稍慢拉，伸长量小的一端稍稍快点拉，以此逐步进行调整。
张拉缸回油即进行锚固，锚固时伸长值大的一端先锚固，另一端补足张拉力后再进行锚固。
油压表全部回零，卸工具锚。
千斤顶全部回程，卸除千斤顶，检查钢绞线回缩值，并划线标志，以检查是否会出现滑丝现象。
施工过程中对张拉顺序、过程及回缩量、伸长值如实填写施工记录。
张拉完毕后，应对锚具、支承垫板、梁端衔接处的砼进行清渣、除油、凿毛，用砂浆将预应力钢绞线外露处封闭，以免锈蚀，并由测量组测量张拉后的起拱情况。
4.2.2注意事项与异常处理
⑴钢绞线下料长度应充分考虑工作长度、点焊长度，砼浇筑前须严格检查验证，不满足工作长度的不得浇筑。
⑵锚垫板应位置正确，若锚垫板位移，造成垫板平面和孔道中轴线不垂直时，应用楔形垫板加以纠正。
张拉时要注意预应力孔道、锚垫板、锚具、千斤顶及工作锚五者同心，不可偏心，否则易造成断丝。
⑶安装锚具时，锚垫板内部多余波纹管及漏进砂浆要清理干净，钢绞线及夹片上的污物要清理干净，夹片要反复击打几遍逐个打紧，使其均匀受力。
雨天可先装锚具，待张拉前再安装夹片，防止夹片内锈蚀。
⑷张拉过程中须认真观察，注意是否存在以下几种异常现象。
①应力增加同钢绞线伸长异常（过快则可能断丝、滑丝，过慢则可能因孔
中铁隧道集团有限公司7
CHINARAILWAYTUNNELGROUPCO.,LTD.
合肥市铜陵路高架工程二标预应力小箱梁张拉施工方案
道堵塞）。
②张拉时油压表指针突然下降且存在异响，可能滑丝、断丝。
③个别钢束不同时走、打转、散丝或个别钢丝冒出，可能断丝、滑丝。
④千斤顶尾端偏移，可能千斤顶、限位板偏心或未对正。
⑤锚下砼开裂、锚垫板开裂、锚垫板向内侧位移，说明锚下砼强度不足、砼不密实。
发生以上情况，要立即停止张拉，查明原因，以制订正确处理应对措施。
⑸滑丝处理：
在施工中出现滑丝现象，一般更换夹片后，使用小型千斤顶重新张拉锚固。
⑹断丝处理：
张拉时和张拉后，每束钢铰线断丝或滑丝不得超过1根或每个断面丝之和不超过该断面钢丝总数的1％。
当断丝数超过规范规定限值时，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，如提高其它束应力值，但必须满足设计上各阶段极限状态的要求。
4.3孔道压浆
4.3.1孔道准备
张拉完毕后，应及时压浆（尽量在48小时内完成）。
孔道在压浆前应用压力水冲洗，以排除孔内粉渣等杂物，保证孔壁的结合良好。
在冲洗过程中，如发现冒水、漏水的现象，则应及时堵塞漏洞。
当发现有串孔现象，又不易处理时，应判明串孔数量，在压浆时几个串孔同时压注。
或者某一孔压浆后，立即对相邻孔道用高压水彻底冲洗。
4.3.2水泥浆拌制
水泥浆水灰比不得大于0.4，水泥浆抗压强度根据设计要求不小于50MPa，其中大跨主梁水泥浆抗压强度不小于55MPa，允许掺适量膨胀剂，但不得用铝粉代替。
水泥浆配比应由试验室试验确定，经试验合格后方可进行配制。
水泥浆拌制时拌合时间不少于1min，过筛后存放于桶内，此时桶内浆液仍要低速搅拌，并经常保持足够的数量以保证每根管道的压浆能连续完成（详见试验报告）。
4.3.3压浆顺序及控制要求
⑴压浆采用活塞式压浆泵，压浆过程应缓慢、均匀进行，压浆顺序为：
安装稳定阀--一端压浆--另一端冒出浓浆，关闭阀门--孔道稳压--压浆端关闭阀门--拆除阀门。
⑵水泥浆搅拌机应能进行连续搅拌生产浆液，各种仪器、仪表性能完好，
中铁隧道集团有限公司8
CHINARAILWAYTUNNELGROUPCO.,LTD.
合肥市铜陵路高架工程二标预应力小箱梁张拉施工方案
压浆机能够产生2Mpa以上的压力，压浆过程中应保证足够的浆液储备，以防空气吸入管道。
⑶水泥浆自调制至灌入孔道的延续时间，视气温情况而定，一般不宜超过30～45min。
气温高于35℃时，压浆应改在夜间进行，浆液应保持无污染。
⑷比较集中和邻近的孔道，宜尽先连续压浆完成，以免串到邻孔的水泥浆凝固、堵塞孔道。
如发生串孔，立即用压力水将压入的水泥浆冲洗干净，并冲洗串浆孔道，排除故障后重新压浆。
不能连续压浆时，后压浆的孔道应在压浆前用压力水冲洗通畅。
⑸压浆后应从检查孔抽查压浆的密实情况，如有不实及时采取处理措施。
压浆时，每次作业应制作3组试件，标准养护28d，检查其抗压强度作为水泥浆质量的评定依据。
压浆记录资料确保准确、齐全、完整。
4.4封锚
对应埋置在梁体内的锚具，压浆后应先将其周围冲洗干净并凿毛，经监理工程师验收后即可用砂轮机切割端头多余的预应力筋，锚固后的外露长度不宜小于30mm。
在切割过程中，应及时在钢绞线上洒水，防止钢绞线受热而产生滑丝收缩现象，同时将锚具用薄钢板与切割处隔开。
切割完成后，先将已凿毛的混凝土面和锚具周围冲洗干净，然后设置钢筋和浇筑封锚混凝土。
封锚混凝土的标号应符合设计规定，并预留强度试块。
浇筑完成后需加强对封锚砼的养护。
第五章质量检验标准
表5.01预应力筋后张拉法允许偏差表
序号
项目
允许偏差（mm）
检验频率
检验方法
范围
点数
1
管道坐标
梁长方向
30
全部
％，每抽查3010根查个点
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
中铁隧道集团有限公司9
CHINARAILWAYTUNNELGROUPCO.,LTD.
合肥市铜陵路高架工程二标预应力小箱梁张拉施工方案
3
张拉应力值
符合设计要求
100％
查张拉记录
4
张拉伸长率
％±6
100％
查张拉记录
5
断丝滑丝数
钢束
且每束一根，每断面不超过钢丝总数的1％
％100
查张拉记录
一般项目表面不得有裂纹、预应力筋使用前应进行外观质量检查，不得有弯折，1、毛刺、机械损伤、氧化铁锈、油污等。
检查数量：
全数检查。
检验方法：
观察。
、预应力筋用锚具、夹具和连接器使用前应进行外观质量检查，表面不2得有裂纹、机械损伤、氧化铁锈、油污等。
检查数量：
全数检查。
检验方法：
观察。
、预应力混凝土用波纹管的尺寸和性能指标均应符合技术规程规定。
3检查数量：
按进场的批次和产品的抽样检验方案确定。
检验方法：
检查产品合格证，出厂检验报告和进场复验报告。
内外表面应清洁，预应力混凝土用波纹管使用前应进行外观质量检查，4、无锈蚀；不得有空洞，锈蚀，油污，接口应密封。
检查数量：
全数检查。
检验方法：
观察。
5、预应力筋下料应符合技术规程规定。
件。
3%检查数量：
每工作班抽查预应力筋总数的，且不少于3检验方法：
观察，钢尺检查，检查施工记录。
5摄氏度以下进行时，进行时应采取防冻或保温措施。
、压浆工作在6检查数量：
全数检查。
检验方法：
检查当日测温记录。
、孔道压浆的水泥强度必须符合设计要求，压浆时排气孔应有水泥浓浆7
中铁隧道集团有限公司10
CHINARAILWAYTUNNELGROUPCO.,LTD.
合肥市铜陵路高架工程二标预应力小箱梁张拉施工方案
溢出。
检查数量：
全数检查
检验方法：
观察，检查水泥浆性能试验报告。
8、预应力筋锚固后，其外露多余部分应采取机械方式切断。
检查数量：
全数检查。
检验方法：
观察。
9、预应力筋的张拉力、张拉和放张顺序及工艺等应符合设计和“技术规程”规定。
检查数量：
全数检查。
检验方法：
全过程观察，检查张拉记录。
第六章质量保证措施
⑴认真组织工程技术人员会审图纸，进行岗前培训与技术交底。
⑵专人负责管理和使用张拉设备，定期维护和校验。
张拉操作人员必须经培训合格后方可上岗工作，张拉人员固定，不得随意调换。
⑶严格按规定的检测频率对预应力钢铰线、锚具进行检测。
⑷张拉前必须对砼强度进行试验，满足设计强度的95%后且龄期超过10天方可进行张拉。
⑸发现反拱值偏大，滑丝、断丝、实测伸长量超出理论计算伸长值±6%时，必须停止张拉，查明原因调正后，方可重新张拉。
⑹预应力筋的切割严禁用电弧焊，必须有砂轮切割机。
⑺同一片梁张拉无特殊原因，应当连续按张拉顺序张拉完成。
⑻孔道压浆必须清洗孔道，压浆要求饱满密实，对压浆质量进行抽检。
⑼合理配置资源，保证张拉与压浆施工形成流水作业。
第七章安全保证措施
⑴张拉施工中，要求施工人员持证上岗严格按各项安全操作规程施工，施工过程中坚守岗位，保证张拉全过程安全施工。
⑵张拉一般在高处进行，属于高空作业，因此操作人员必须穿防滑鞋，并遵守高空作业的有关规定，支搭千斤顶架子时应系安全带。
⑶张拉现场应有明显标志，与该工作无关的人员禁止人内。
⑷张拉或退楔
升级会员 