预应力张拉专项施工方案.docx

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预应力张拉专项施工方案

甘肃G309线金崖至河口（张家台）段

公路工程项目

预应力张拉专项施工方案

编制:

审核:

批准:

甘肃G309线金崖至河口（张家台）段公路工程

标段总承包部第四分部

二〇一八年五月八日

一、编制原则

（一）安全原则

坚持“安全第一、预防为主、综合治理“得方针,通过信息化与技术与施工技术有机结合,靠实安全培训教育责任,确保安全生产投入,有效防范与坚决杜绝较大事故,遏制一般事故。

（二）文明施工原则

临时设施建设标准达到建设单位要求得标准,做到现场布局合理,施工组织有序,材料堆码整齐,设备停放有序,标识标志醒目,环境整洁干净,实现施工现场标准化、规范化管理,创建文明工地。

（三）环保原则

参照兰州市扬尘防治“六个100%“工作要求,通过严格管控各项环保指标,在施工准备、施工过程、竣工清场得各个阶段最大限度保护原有生态环境,同时合理弱化结构形式,淡化人工痕迹,有机融入生态恢复,使项目建设融入自然、保护自然,打造绿色公路、环保公路,一次性通过环评验收。

（四）职业健康原则

杜绝责任亡人事故,杜绝重大责任火灾事故,杜绝重大责任设备、交通与财产损失事故。

改善作业环境,定期对从事有害作业人员进行健康体检,把职业病控制在最低限度。

（五）质量标准原则

严格控制施工工艺,确保工程实体内实外美。

同时高度重视技术创新与“与联网+”信息化建设,在BIM技术、清水砼运用、砼耐久性检测方面取得突破性进展,全面控制工程质量,竣工验收达到优良。

二、编制依据

《建筑工程预应力施工规程》CECS180-2005

《预应力混凝土用钢丝》GB/T5223-2003

《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-2003

《预应力筋用锚具、夹具与连接器》GB/T14370-2000

《混凝土结构设计规范》GB50010-2002

《混凝土强度检验评定标准》GBJ107-87

本工程设计施工图

三、工程概况

甘巴岭2号大桥（65+2×120+65）四跨混凝土连续刚构,箱梁断面采用单箱单室直腹板断面,主梁采用三向预应力体系:

纵向预应力分为顶板束、腹板束、底板束、合拢钢束四种,采用15φ15、2mm、17φ15、2mm、22φ15、2mm得高强度低松弛预应力钢绞线,其抗拉强度标准值fpk=1860Mpa,钢束张拉控制应力为1395Mpa。

横桥向预应力采用3φs15、2mm得高强低松弛预应力钢绞线,标准强度1860MPa,张拉控制应力为558、4Mpa,配用塑料波纹管成孔;横向预应力钢束采用单端交替张拉。

竖向预应力采用精轧螺纹粗钢筋,箱梁横、竖向预应力钢束（筋）采用滞后张拉工艺,即n号节段箱梁施工完毕后,张拉（n-3）号节段箱粱横向、竖向预应力钢束（筋）。

竖向预应力筋采用两次张拉得方法,即在第一次张拉完毕后一至两

天,进行第二次张拉,弥补由于操作与设备等原因造成得预应力损失。

四、张拉人员、机具及材料需用量计划

（一）成立张拉小组

成立以技术、质检人员成立得张拉班组,张拉工人均经过张拉培训,持证上岗,具体人员组织如下:

岗位名称

数量

姓名

职责

张拉施工负责人

1名

思广源

负责张拉工作得组织安排

技术负责人

1名

任军伟

负责张拉现场施工技术、质量管理工作

安全负责人

1名

逯金亮

负责张拉施工得安全工作

质检负责人

1名

李永东

负责对张拉工作得监督

实验负责人

1名

韩庆州

负责所有原材料及与工程有关试验工作

技术员

1名

张祥国

负责张拉工作得技术交底,张拉数据得记录、计算

配合工人

16名

负责张拉机具得配合使用及维护、保管

（二）设备需用量计划

机械名称

规格型号

额定功率（kw）或

容量（m3）或吨位（t）

厂牌及出厂时间

数量（台）

新旧程度（%）

千斤顶

YCN-25

25T

北京/2018

8

95%

砂轮锯

S1M-SD02/

J1G-SF1

180mm

进口/2018

2

95%

（三）预应力筋

钢绞线尺寸及性能

钢绞线结构

钢绞线公称直径mm

强度标准Mpa

截面面积

整根钢绞线得最大负荷kN

屈服强度kN

高强度低松弛

Φs15、2

1320

（四）预应力锚具

预应力锚具采用北京市建筑工程研究院生产得YGM锚具,该体系锚具就是Ⅰ类锚具,已应用在上百项工程中。

其产品为国家、建设部新技术推广产品。

锚具采用I类锚具:

锚具效率系数≥0、95,试件破断时得总应变εapu≥2%。

张拉端:

采用单孔夹片锚具,由张拉锚具、承压板组成。

固定端:

采用单孔挤压锚,由挤压锚具、承压板组成。

以上所有材料均采用通过ISO9001认证得产品。

五、张拉施工工艺

（一）张拉工艺流程

混凝土养生达到设计要求强度→检测孔道摩擦系数→反馈设计人员进行张拉力调整→安装工作锚环→安装工作锚夹片→安装限位板→安装千斤顶→安装工具锚→安装工具锚夹片→张拉到初始应力→张拉到控制应力→持荷、锚固→卸工具夹片与锚具、卸千斤顶→孔道灌浆→封端混凝土。

（二）施工方法

1、前期施工准备

主梁钢筋绑扎时,已经将披纹管按照图纸要求就位,排气孔与泌水孔得安装与留设也符合设计与规范要求。

在浇筑主梁混凝土前,已经先将钢绞线穿入波纹管,同时预留张拉端工作长度85cm,锚固端工作长度9cm。

为了防止水泥浆或混凝土由波纹管砂眼进入管道造成堵塞,在浇筑混凝土得同时与初凝前不间断得活动钢绞线,使每一束孔道都能保证正常张拉条件。

2、测定摩擦系数

孔道摩擦系数就是关系到确定张拉力得重要因素,因此必须要认真进行,需要注意得就是,测定孔道摩擦系数也必须进行必要得张拉操作,因此必须在混凝土达到设计图纸要求得强度（主梁90％设计强度）后方可进行。

获得摩擦系数后,及时将该数据反馈给技术人员,由技术人员确定最终得张拉力。

3、张拉施工模拟计算

预应力钢绞线张拉理论伸长量计算公式:

ΔL＝（PpL）/（ApEp）

式中:

Pp――预应力筋得平均张拉力（N）

L――预应力筋得长度（mm）

Ap――预应力筋得截面面积（mm2）

Ep――预应力筋得弹性模量（N／mm2）

Pp＝P（1－e-（kx+μθ））／（kx＋μθ）

式中:

Pp――预应力筋平均张拉力（N）

P――预应力筋张拉端得张拉力（N）

x――从张拉端至计算截面得孔道长度（m）

θ――从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线得夹角之与（rad）

k――孔道每米局部偏差对摩擦得影响系数

μ――预应力筋与孔道壁得摩擦系数

4、锚具安装

安放锚具时,为保证每一束钢绞线都能穿在锚具对应得相同孔道,可以在安装前将两个锚具对放在一起,把相同孔道进行编号,安装时,可以抽动单束钢绞线,两端得工作人员用对讲机进行联系,将该束钢绞线穿入相同编号得孔道。

严禁同一束钢绞线在两端锚具中对应不同得孔道,以免在张拉时发生扭绞、断裂。

安装夹片时注意将夹片与锚杯清理干净,不能有泥沙等杂物,以免影响锚具得锚固性能。

夫片注意要安装对称,外端平齐。

钢绞线外伸部分要保持干净,穿入工作锚时要保证钢束顺直,工作锚必须准确放在锚垫板得定位槽内,并与孔道对中,夹片之间缝隙要均匀,外露长度要一致并用铁管撞严。

5、千斤顶安装

安装千斤顶时,油管要顺畅不得扭结成团,千斤顶就位后,安装工具锚,钢束穿入工具锚环后,位置要与工作锚得位置一一对应,不得交叉纽结,千斤顶不要完全回缩,应预留1-2cm以便拆卸工具夹片,为使工具锚能顺利退下,在工具锚得夹片光滑面粘贴塑料胶布,工具夹片安装好要用铁管撞严,另外要注意工具夹片重复使用次数一般不宜超过10次。

施工时注意时刻关注支架得稳定性,尤其就是在安装千斤顶就位时,防止支架失效,千斤顶坠落,发生事故。

校验千斤顶:

校验采用标准测力计校验法,千斤顶、油压表及油泵配套校验。

将电动油泵得油路、电源接通,给千斤顶供油,活塞上移,顶压标准测力计。

当测力计达到一定吨位时,立即从千斤顶得油压表上读数。

各级吨位得压力读数复校三次,然后计算油压表在各级吨位时相应读数得平均值,作为压力表读数,再根据一元线性回归,计算出与设计张拉力相应得油压表读数。

在施工中发生下列任何情况时,都进行重新校验,确保张拉力准确:

校验期限超过2个月;千斤顶漏油或千斤顶检修后;张拉过程中,钢绞线经常出现断丝及钢绞线实测伸长值与理论计算值相差超过标准规定值时;油压表指针不回零或调换千斤顶油压表时。

6、张拉、锚固

（1）张拉准备:

设置张拉操作台与防护板。

制作铁架,张拉前把铁架紧靠在梁两端,千斤顶用导链悬挂在铁架上,并在距离千斤顶1、5～2、0m处安设防护板,以防锚具夹片弹出伤人。

（2）检验张拉机具:

在张拉作业之前对千斤顶、油压表及油泵进行标定,并绘制标定曲线,张拉时按标定曲线配套使用。

并检查锚具及预应力钢束安装就是否正确。

（3）张拉:

当混凝土强度达到90%设计抗拉、抗压强度以及砼弹性模量后,才能进行张拉,张拉时按编号顺序双束两端同时对称进行。

张拉前安装工作锚,然后用铁锤将夹片轻轻地打入锚环,要使夹片均匀,完毕后安装限位板、千斤顶及工具锚,安装工具锚夹片时同样用铁管将夹片均匀打入工具锚内。

在进行以上作业时,千斤顶悬挂在铁架上,调整锚圈、垫板及千斤顶位置,使孔道、锚具与千斤顶三者之间轴线相吻合。

对两端、两侧千斤顶同步充油实施张拉,先进行预张拉（张拉至10%бk）,静立3min,使钢绞线受力调整均匀,然后用钢尺量测此时活塞伸出量,接着两端对称张拉至控制应力,稳压5min,量测活塞相应得伸出量,卸荷至0,量测活塞相应得伸出量。

预应力钢绞线张拉时,对张拉过程与张拉效果采用双控,即以控制张拉应力为主,以控制钢束伸长值为辅,并相互进行校核,实测伸长值与理论伸长值相对误差控制在+6%,张拉力应符合设计要求,如果张拉过程中发现张拉应力或实际伸长值超过以上允许误差范围,应立即停止张拉,分析原因并采取相应措施,妥善解决。

（4）锚固:

张拉达到控制应力后,持荷2分钟后锚固,并及时填写好张拉记录。

张拉记录应真实有效,由现场操作人员测量,每完成张拉一束钢束就马上将该束得伸长值测量完毕,严禁在全部张拉施工完成后补测张拉伸长值。

按规定进行锚固后,缓慢回油退顶卸载,整机复位进行下一束张拉。

7、对张拉起拱度得观测

随着预应力钢绞线张拉得实施,桥梁起拱也将随之产生。

为了更好得观测张拉效果与检测桥梁施工效果,本工程在预应力钢束张拉前与张拉后进行桥梁起拱度观测,本观测结果不作为竣工交工资料,仅仅作为检验预应力张拉效果得参考性资料。

在获得桥梁起拱度数值后,及时将结果通知技术人员。

8、孔道压浆

预应力张拉完毕后立即进行孔道压浆,压浆前用水清洗管道,借以除尘与湿润孔壁,除掉孔内得杂质,以便灰浆流动及孔壁有良好得粘着性。

压浆用得砂浆强度等级与箱梁混凝土强度等级相同,水灰比不大于0、4,并在水泥中掺入0、3%水泥用量得膨胀剂。

控制水泥浆泌水率不超过3%,膨胀率小于8%,稠度在14～18s之间,使水泥浆具有较好得流动性。

水泥浆从配制到压入管内,控制在40min内,水泥浆要经过Φ1、2mm得筛子后再进入料斗,防止大颗粒进入压浆泵造成堵管。

压浆采用活塞式压浆泵,使其压力控制在0、5～0、7Mpa,孔道压浆至最大压力后,稳压3min;从一端向另一端压浆,压浆达到孔道另一端饱满与出浆,排气孔排出与规定稠度相同得水泥浆为止,关闭梁侧终端阀门,关闭进浆口阀门,至此,压浆工作完成。

张拉压浆后进行3～5天养护。

压浆时每一工作班应制作不小于3组标准试块,作为评定水泥浆质量得依据。

9、锚固端封锚

孔道压浆后,养生五天再将工作锚处钢绞线切掉。

切割只能使用无齿锯,严禁使用电焊、气焊等进行切割。

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,按照设计要求进行封锚,封锚钢筋与盖梁钢筋焊接牢固,注意两次浇筑接合部位,要保证混凝土外观质量与内在质量得完美。

六、预应力筋张拉事故预防及处理办法

1、在预应力梁施工中,做好张拉端得检查后再施工,避免张拉端拐角偏大。

2、预应力张拉前严格检查预应力筋,防止预应力筋发生绞纽现象。

3、群锚安装工作由工长亲自指挥操作,确保预应力筋与锚具在张拉中保持垂直后,再进行张拉。

4、张拉过程中要控制好张拉速度,张拉过程中如发生异常,应立即停止张拉,待查明原因后再继续施工。

张拉应保证同一束中各根预应力筋得应力一致;逐根或逐束张拉时应保证各阶段不出现对结构不利得应力状态。

5、若出现预应力筋断丝或断筋现象,且超出规范要求,按以下步骤处理:

6、首先停止张拉,分析事故原因。

若有必要对本批次得预应力筋及锚具再作复试,瞧就是否材质本身得原因。

7、检查张拉机具得标定记录就是否正确,若有必要再次标定张拉设备。

8、首先考虑超张拉其余得预应力筋,若超张拉能够弥补断筋得损失就超张拉,否则就要更换预应力筋。

9、对于两端张拉得预应力筋,用气割切除锚具,重穿预应力筋;对于一端张拉得预应力筋,切除锚具后,还应将锚固端剔凿出来,将损伤得预应力筋抽出,将新得预应力筋锚固端加工好;重新穿好预应力筋,用高强膨胀混凝土修补好剔凿处,再次张拉替换得预应力筋。

七、张拉安全注意事项

1、与总包单位安全生产管理体系挂钩,同时建立自身得安全保障体系,由项目负责人全面管理,每个班组设安全员一名,具体负责预应力施工得安全。

2、在进行技术交底时,同时进行安全施工交底。

3、施工人员进场作业必须戴安全帽,系帽带。

4、施工中应注意防止漏电,接电由专业电工操作。

5、施工过程中,发现问题遇到特殊情况应及时向安全员,施工队长汇报,消除事故隐患。

6、注意工地洞口、坠物、楼面突起物,防止坠落、砸伤、拌倒。

7、认真检查张拉端清理情况,不能夹带杂物张拉。

8、张拉时控制给油速度,给油时间不应低于0、5min。

9、千斤顶安装位置应与预应力筋在同一轴线上,并与承压板保持垂直,否则,应采用变角器进行张拉。

10、张拉中钢丝发生断裂,应报告工程师,由工程师视具体情况决定处理。

11、实测伸长值与计算伸长值相差超过允许误差时,应停止张拉,报告工、程师进行处理。

12、在四外临空,高空作业时,应具备每平方米载重100公斤得挑脚手架,并设有防身栏,操作面下面5米左右设有3米宽得水平安全网。

额定25吨及以上得张拉设备及灌浆设备不得放置在挑脚手架上或爬架上。

13、当结构脚手架局部作业面维护有缺陷及高空作业时或在爬架上作业时,操作人员必须系安全带,安全带挂在结构内安全得立管上。

在爬架作业时,操作人员站立得爬架应搭设临时木板,临时木板要牢固稳定。

操作人员移位时,应该拆除临时木板,以免临时木板坠下砸伤人。

14、在结构端头穿筋及张拉时,上下垂直方向应避免与其它工种同时施工。

15、当预应力张拉时,千斤顶后端不得接触爬架,以免把荷载加载到爬架上。

16、张拉作业时,放置保管好锚夹具、工具及机具,严防高空坠落伤人。

在任何情况下,千斤顶油缸后面,预应力筋端部正后方位置严禁占人;油管接头处与张拉油缸端部严禁手触站人。

在张拉过程中,施工作业人员不得离开岗位。

17、油泵与千斤顶得操作者必须紧密配合,只有在千斤顶就位妥当后方可开动油泵。

油泵操作人员必须精神集中,平稳给油、回油,密切注视油表读数,张拉到位或缸体到最大行程时,需及时回油,避免油压瞬间增大,造成缸体爆裂伤人。

18、现场施工作业人员必须遵守现场施工单位与本单位得安全管理规定与安

全措施得要求,作业符合《有粘结预应力结构施工作业指导书》《预应力张拉及切割机具安全操作手册》及与总包签订得有关安全规定要求。

19、不具备安全条件得、没接受安全交底得人不得进入现场进行施工作业。

20、油泵使用前进行常规检查,重点应检查安全阀在千斤顶、油泵额定油压下与施工最高油压三者最低压下能自动开通。

21、输油路“三不用”:

输油管损伤不用,接口损伤不用,接口螺母不扭紧到位不用。

“一不准”:

不准带压检修油路。

22、使用千斤顶不准超过额定油压或超过规定张拉行程。

23、如两端张拉可同步或先后进行,千斤顶升压或降压速度应缓慢、均匀,切忌突然加压或卸压。

24、张拉中,经标定得配套设备不允许随意更换。

张拉应力包括超张拉不应超过预应力筋抗拉强度得80％。

25、预应力筋得锚固应在张拉应力处于稳定状态下进行。

有顶压夹片时,主缸油压会因而随之增加,这时不应使预应力筋得应力超过0、85fptk。

26、从预应力筋开始张拉至管道压浆完毕得全过程中,不得敲击锚具与碰撞张拉设备。

27、输浆管接口必须牢固可靠,不准带压检修。

28、电器要做到:

接地良好,电源不裸露,不带点检修,检修工作应由电工操作。

29、使用砂轮锯切割预应力筋时,要先让砂轮转动再切割,切割时注意砂轮破碎飞出方向不得站人。

30、多根钢绞线夹片锚固体系如遇到个别钢绞线滑移,可更换夹片,用小型千斤顶单根张拉。

31、预应力筋张拉过程中应避免断裂或滑脱。

如发生断裂或滑脱,对后张法预应力结构构件,其数量严禁超过同一截面上预应力筋总根数得3%,且每束钢丝不超过1根。

32、预应力筋张拉伸长实测值与计算值得偏差不应超过±6%,其合格点率应达到95%,且最大偏差不应超过±10%。