大同绕城高速二标后张法预应力张拉.docx
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大同绕城高速二标后张法预应力张拉
大同绕城高速二标后张法预应力张拉
实施性施工组织设计
一、工程简介
本标段的K8+303、K7+258、K5+680中桥三座预应力空心板中桥，位于二（连浩特）河（口）国道主干线大同饶城高速公路西段第二合同段。
其每座桥均为3跨16m预应力砼空心板。
预制板16m梁板，每片梁共有4束钢绞线，每束6根，设计采用钢绞直径为￠15.24mm。
二、人员情况（详见下表）：
预制场张拉人员分布情况
序号
姓名
职务
分工职责
备注
1
占胜东
场长
全面负责
2
李风鸣、洪峰
工程师
施工技术
3
于波
资料员
资料整理
4
李眀峰
设备物资部长
物资采购
5
段祖元
电工兼安全员
现场安全
6
王万强
张拉负责人
实际操作
7
王振亚
龙门吊司机
三、机械使用情况（详见下表）：
序号
机械名称
数量
型号
性能
1
龙门吊
2台
20T
良好
2
电焊机
2辆
B×500A
良好
3
卷扬机
1台
2T
良好
4
弯筋机
1台
40
良好
5
张拉千斤顶
2台
150T
良好
6
切割机
2台
G40C,2.2KW
良好
7
空气压缩机
1台
良好
8
油泵
3台
16T
良好
9
注浆机
1台
良好
10
波纹管制作机
1台
良好
11
震动电机
4台
1.1KW
良好
12
振动棒
6根
Φ50
良好
13
振动棒
2根
￠30
良好
14
外模钢板
4套
良好
15
内模
5套
良好
四、张拉前的准备
1、机具设备的检查及使用时的注意事项
（1）液压千斤顶
①油管在使用前，检查有无裂纹，接头是否牢靠，接头螺纹的规格是否一致，以防止在使用中发生事故。
②新的或久置的千斤顶，因油缸内存有较多空气，开始使用时活塞可能出现微小突跳现象，须将千斤顶空载往复运行二至三次，以排除内腔内的空气。
③千斤顶在工作过程中，加卸要求平衡，避免冲出。
④千斤顶带压工作或试验时，操作人员应站在两侧，端面方向严禁站人，危险地段应设防护装置。
千斤顶带的压力时，严禁拆卸液压系统中的任何部件。
⑤千斤顶的外露工作表面应经常擦拭，保持清洁，工作完成后应将活塞回程到底，闲置时应罩防尘，放于室内；室外临时放置时，应做到防尘、防雨、防晒，搬运过程中应小心轻放，防止碰撞。
⑥定期进行维修，清洗等保养工作，在使用过程如发现有漏油，活塞表面划伤等现象，应停止使用，分析原因，必要时应进行拆检或更换部件。
（2）高压油泵
①电源接线要加接地线，并随时检查各处绝缘情况，以免触目惊心电。
②油管与接头要随时检查，以免发生爆裂事故。
油泵带压工作时不得拆卸接头，管路及压力表。
③压力表要定期校验，以防失灵而造成事故。
④开车前应先打开控制阀（空载起动）使用时应检查安全阀，调整压力，并保证其灵敏可靠。
⑤电动机转向不限，可以正、反转交替使用。
⑥装在止体上的轴承应根据情况定期更换优质黄油。
⑦油面过低泵内推力轴承露出液面时，应注意不得长时间带压工作。
五、预应力张拉施工方法及施工工艺
（一）钢绞线下料、编束、穿束
钢绞线下料前须取样试验，合格后进行下料切割，同时就实测的弹性模量和截面对计算引伸量做修正。
除锈清污后用砂轮锯切割，下料长度为预留管道长度加1.3m。
钢绞线编束要保证各钢绞线平行，不得缠绕，每1m~1.5m用铁丝绑扎，距端头2m范围每0.5m绑扎一道。
钢绞线编束后，将端头焊接在一起使中心一根露出焊头4cm~8cm，然后用砂轮将端头打磨圆顺。
用通孔器疏通预应力管道，压缩空气吹净管道内的水分和砂、石料等杂物。
将导线穿过孔道与预应力筋束连接在一起，以导线牵拉为主，以推送为辅。
穿束先下后上，先中心后两边的顺序进行。
（二）预应力钢绞线张拉施工：
1.张拉前的准备工作
千斤顶和油表均已校正并正在使用期内；锚具具备出厂技术合格证，并按规定逐个检验，合格者使用；预应力筋已按要求穿入孔道；清出梁体孔道内的杂物。
梁段砼强度已达到设计要求的张拉强度；梁段饶度的观测点布设在板中，每侧各设一处，采用游标卡尺进行测量，计算复核预应力的理论伸长值，梁体缺陷修补完成。
2钢绞线张拉
张拉计算过程祥见附页：
用机油等将工作锚环和夹片逐个清洗干净后安装就位，将钢绞线平行、顺序地逐个穿入锚环，先安装中心或内圈锚环孔的夹片，然后安装外圈锚环孔夹片，最后用套管或小锤适当用力将夹片敲入锚环孔。
安装千斤顶于孔道中线对位后，再按安装工作锚的方法安装工具锚，并在工具锚环与夹片之间涂少量润滑剂。
千斤顶、油压表等安装正确无误后，开动油泵进入初张拉，由2～3人扶正千斤顶使工作锚环准确进行锚垫板的限位槽内，待油表读数达初张拉应力时测量大缸行程L1和工具锚片外露量L4。
千斤顶加载每5Mpa互相通报一次油压表读数，使两端油压表读数在张拉过程中随时保持一致，直到两端达到超张拉应力，这时测量大缸行程L3和夹片外露量L6，检查伸长值及理论值之差是否符合规范要求，持荷等待3min，在持荷状态下同时加载如发现油压下降应立即补至设计应力。
顶锚、卸载，先顶一端，另一端持荷等待，初始送油速度要慢于张拉时的进油速度，待油压表指针达到规范要求时，再恢复正常的送油速度，直到预锚应力，持荷1min左右后，先后使顶压器，千斤顶卸载至零，测量大缸行程，算出钢绞线回缩量.
回程、退楔，两端顶锚完成后，大缸同时回程到底，然后用小锤轻轻敲掉工具锚环，取下夹片，并逐个检查是否有损坏的。
无损坏的夹片安装在下一束的工作锚环内。
最后依次取下锚环，拆除千斤顶、顶压器。
割断多余钢绞线，采用砂轮切割，严禁用电弧焊切割，钢绞线外露锚环达３～５cm即可。
３钢绞线张拉施工程序
详见〈〈图表1 钢绞线张拉施工程序图〉〉
图表1 钢绞线张拉施工程序图
张拉准备
安装工作锚
安装顶压器
安装千斤顶
安装工具锚
记录伸长值
初张拉
记录核对伸长值
张拉设计值
记录核对伸长值
持荷5分钟
补张拉
顶锚、卸载
核对楔片外露量、钢绞线回缩量记录，核对伸长值
回程、退楔
割断多余钢绞线
清洗孔道
压浆
六：
孔道压浆
空心板预应力张拉完成后，我们将尽快对其进行孔道压浆，为了避免预应力的损失及钢绞线过早锈蚀，此时间断不超过3d
孔道压浆时采用水泥浆，其水灰比为0.38,并参加1.0%的减水剂和7%膨胀剂,以保证其在孔道内的密实度.所用水泥强度等级为PO52.5,且未受潮,无结块.
孔道压浆前，先将锚具外面的预应力筋与锚孔间隔用水泥浆和棉花堵塞并留出排气孔，再用压力水冲洗孔道以清洗杂物，最后用高压风吹去孔内的积水并保持孔道湿润。
压浆时的顺序是先压N1，再压N2，即先下后上。
这样的原因在于上下层管道在空心板中间处基本紧贴，先压下层管道，使其内部饱满，可避免因重力作用而遭受上层的压迫。
我们使用的压浆机械为活塞式压浆泵，压力以保证压入孔内的水泥浆密实为准，开始压力要小，逐步增加，一般为0.5-0.7MPa，每个孔道压浆至最大压力后，保证一定的稳压时间而且应达到另一端饱满和出浆，且排气孔排出的水泥浆与规定的稠度相同为止，中间不得中断。
根据经验，第一压浆结束后，要对其进行二次压浆，以确保孔内饱满，两次间隔时间为30-40分钟。
七、施工进度
我公司计划于2006年5月10日开始预制板梁，2006年8月31日完成，平均每天完成1.5榀。
成立钢筋制安组、模板安装组、混凝土浇筑组、张拉注浆组，采用流水线作业施工。
因存梁区场地有限，达到设计强度C40的90%后进行边预制边张拉边吊装流水作业。
（一）、检测与试验保证措施
组织机构
根据本标段预制梁项目特点及试验段要求，预制场设试验员1人，主要负责现场的取样、试验工作，试验工作，试验室主任监督检查。
管理职责
鉴定各项工程材料的质量是否符合国家和行业标准；参加工地砂、石料场的调查选择，并督促工地取送样，进行质量复查；选定混凝土配合比，砂浆配合比，协助做好施工控制；参加试验研究和新成果的推广应用；负责工程试验资料的收集、统计、分析和管理，并及时提出报告。
指导工地检测试验工作。
检验与试验
①进货检验与试验
对采购的原材料、成品和半成品按规定要求进行检验和试验，确保未经检验或验证不合格的产品不投入使用或安装。
检验和试验工作流程详见《图表4检验与试验工作流程图》。
检验与试验工作流程图
处置
隔离
产品接收
出库使用
复验
入库
点验标识
验证、检验和试验
不合格
不合格
不合格
不合格
合格
原材料的检验与试验，由材料员配合试验人员取样，并请监理工程师旁站签认。
材料员、仓库保管员将已验证或检验和试验合格的物资做好《物资验收记录》，填写《材料点验单》，并按要求进行标识后，方可入库或发往现场使用。
在使用前须复验的物资，必须由中心试验室复验，复验合格后方可
投入使用。
②过程检验和试验
保证检验与试验的准确性、可靠性，防止施工过程中不合格工序或不合格品（半成品）转序，确保施工过程质量符合规定要求。
项目经理部在组织施工前按程序规定，确定工程质量目标和检验所有工序的转序必须经质检工程师签字认可，在所需要的检验和试验或验证前，不得转入下一道工序。
所有检验和试验记录清晰、完整、准确无误、结论明确、有签字日期。
设专人收集、整理、保存过程检验和试验记录。
③最终检验和试验
通过最终检验和试验，提出产品符合规定要求的证据。
制定最终检验和试验计划，各有关部门按照检验和试验内容，依据合同要求、设计要求及相关法规、标准和试验规程，对进货、检验和试验记录进行审核并加以确认，填写《单位工程质量自检评定》最终检验和试验结果由监理工程师签证。
（二）、安全生产和环境保护
我单位选择管理人员素质高、技术、设备、力量强的队伍，临时设施做到合理规划、布局合理，在施工中加强文明施工的教育，争创文明标准化工地。
（1）、加强宣传活动，统一思想，使广大干部职工认识到文明施工是企业形象、队伍素质的反映，是安全生产的保证，是工程优良快速施工的前提，增强文明施工和加强现场管理的自觉性。
（2）、明确分工，落实文明施工现场责任区，制定相应规章制度，确保文明施工现场管理有章可循。
（3）、合理布置施工场地，现场的临时建筑物必须和施工组织设计的要求相符合，且各种设施必须符合规定标准，做到场地整洁、道路平顺、排水畅通、标志醒目、生产环境达到标准作业要求。
（4）现场设置安全纪律牌、防火须知牌，规格统一、内容完善，位置醒目。
（5）施工现场给排水要统一规划，整齐统一，做到排水顺畅。
施工废水必须经过必要处理后方可排放。
（6）现场施工材料堆放整齐，做到横成排、竖成行、散体材料必要时要砌池堆放，材料要设立栏杆堆放。
（7）现场制定安全、保卫制度，专人落实安全，防火等项工作，施工人员必须配戴工作卡，管理人员和作业人员分颜色区别，进入施工现场的人员一律要戴安全帽。
（8）经常对工人进行法律和文明教育，严禁在施工现场打架斗殴及进行及其他非法活动。
（9）采取措施降低噪音对周围环境的影响。
第二合同段
附：
钢绞线张拉伸长量计算：
根据设计图纸：
预应力钢精采用￠j15.24钢绞线，标准强度RBY=1860MPa，钢绞线公称直径A=140㎜2，则单根钢绞线所受的最大张拉力=1125×140=157.5KN。
弹性摸量Ey=1。
95*105MPa。
钢绞线理论伸长量计算时，我们采用的公式是：
ＰpL
ApEp
∆L=
Pp——预应力筋的平均张拉力（N）；
L——预应力筋的长度（m）；
Ap——预应力筋的截面积（m²）；
Ep——预应力筋的弹性模量（1.95×105N/mm²）。
P×（1-e-（kx+μθ））
kx+μθ
Pp=
P——预应力筋张拉端的张拉力（157.5KN）；
X——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曲线孔道部分切线夹角之和（rad）；
μ——管道摩擦系数（0.25）；
k——管道偏差系数（0.0015）；
1
（1）参照设计图纸，N2及N21理论伸长量计算
157.5×103×（1-e-（0.0015×0.682）
0.0015×0.682
第一段:
Pp=
=157.42×103N
157.5×103×0.682
140×10-6×1.95×105×106
△L1=
157.42×103×（1-e-（0.0015×2.618+0.25×2.618÷12.5））
=3.93mm
0.0015×2.618+0.25×2.618÷12.5
第二段:
Pp=
=153.071×103N
153.071×103×2.618
140×10-6×1.95×105×106
△L2=
=14.68mm
153.071×103×（1-e-（0.0015×4.534））
0.0015×4.534
第三段:
Pp=
=152.552×103N
152.552×103×4.534
140×10-6×1.95×105×106
△L3=
=25.336mm
千斤顶工作长度段（每端0.43m长）：
157.5×103×0.43
140×10-6×1.95×105×106
△L4=
=2.481mm
总伸长量=2×（△L1+△L2+△L3+△L4）=93mm
（2）参照设计图纸，N1及N11理论伸长量计算
157.5×103×（1-e-（0.0015×0.606）
0.0015×0.606
第一段:
Pp=
=157.428×103N
157.5×103×0.606
140×10-6×1.95×105×106
△L1=
=3.49mm
157.428×103×（1-e-（0.0015×1.309+0.25×1.309÷30））
0.0015×1.309+0.25×1.309÷30
第二段:
Pp=
=156.419×103N
156.419×103×1.309
140×10-6×1.95×105×106
△L2=
=7.5mm
156.419×103×（1-e-（0.0015×5.8855））
0.0015×5.8855
第三段:
Pp=
=155.730×103N
155.730×103×5.8855
140×10-6×1.95×105×106
△L3=
=33.57mm
千斤顶工作长度段（每端0.43m长）：
157.5×103×0.43
140×10-6×1.95×105×106
△L4=
=2.48mm
总伸长量=2×（△L1+△L2+△L3+△L4）=94mm
2实际伸长量计算
方法一:
根据以往经验,现场伸长量测可按下列公式计算
△L=（20%∆K时对应千斤顶活塞位移量-10%∆K时对应千斤顶活塞位移量）+（100%∆K时对应千斤顶活塞位移量-1%∆K时对应千斤顶活塞位移量）
方法二:
△L=△L1+△L2+C
L1=从初应力（10%∆K）至最大张拉应力（100∆K）间的实测伸长量
L2=初应力（10%∆K计算）推算伸长值
C=混凝土构件在张拉过程中的弹性压缩值,参照规范可取C=6㎜.
若实际计算量与理论伸长量差值在±6%以内,则符合规范要求.
3油压表的读数
（1）根据千金顶油压表的检验证书,并根据回归公式:
1.0679号千斤顶对应2013油压表时的函数公式为:
Y=0.03175χ+0.25
2.0679号千斤顶对应2907油压表时的函数公式为:
Y=0.032χ+0.8
3.0680号千斤顶对应2013油压表时的函数公式为:
Y=0.0315χ+0.5
4.0680号千斤顶对应2907油压表时的函数公式为:
Y=0.031625χ+0.275
以上公式,Y代表油压表读数,χ代表应力值（KN）
（2）根据以上公式,可分别计算出∆K10%,∆K20%及∆K100%∆K的油压表读数如下:
1、0679号千斤顶对应2013油压表时的
∆K10%→3.25MPa,∆K20%→6.25MPa∆K100%→30.25MPa
2、0679号千斤顶对应2013油压表时的
∆K10%→3.82MPa,∆K20%→6.85MPa∆K100%→31.04MPa
3、0680号千斤顶对应2013油压表时的
∆K10%→3.48MPa,∆K20%→6.45MPa∆K100%→30.27MPa
4、0679号千斤顶对应2013油压表时的
∆K10%→3.26MPa,∆K20%→6.25MPa∆K100%→30.16MPa
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