预应力张拉压浆施工方案.docx
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预应力张拉压浆施工方案
南水北调中线一期工程总干渠黄河北~羑河北（委托建管项目）
现浇连续箱梁预应力张拉施工方案
现浇预应力混凝土连续箱梁
张拉及压浆施工方案
一、工程概况
#＃西北生产桥位于河南省*＊市，是#＃村到杨树庄、紫霞观、包公庙等地的主要交通道路。
总干渠与桥中心交点的设计桩号为Ⅳ83+777.6.桥梁荷载等级为:
公路－Ⅱ级。
该桥桥梁长度70m，桥面净宽3。
5m,桥梁上部结构采用（20m+30m+20m）现浇预应力砼连续箱梁。
#＃东生产桥位于河南省＊＊市，是#＃村隔河种地的主要交通道路，总干渠与桥中心交点的设计桩号为Ⅳ85+181。
5.桥梁荷载等级为：
公路－Ⅱ级。
该桥桥梁长度80m，桥面净宽3.5m，桥梁上部结构采用（25m+30m+25m）现浇预应力砼连续箱梁。
两座生产桥现浇连续箱梁砼强度C50，施加预应力采用后张法两端对称张拉工艺，采用张拉力与引伸量双控,即以应力控制为主，伸长量进行校核.钢束采用标准的GB/T5224-2003，Φs15。
2mm高强低松弛钢绞线，公称面积140mm2,抗拉标准强度fpk=1860MPa，弹性模量Ep=（195±10）GPa,张拉控制应力1395Mpa。
锚具采用M15型系列锚具,符合技术标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》（GB/T14370-2000）的要求。
管道采用金属波纹管成型。
管道压浆采用M50水泥浆，外加剂采用UEA膨胀剂，ASD-9高性能减水剂，活塞式压浆泵。
二、施工组织
项目总工：
负责施工方案的编写指导和审核。
计划部：
负责施工方案的编写与校核，保证施工方案内容的有效性;
工程部:
负责预应力张拉、压浆施工的培训与指导。
质检部:
按照设计图纸、规范及施工方案对预应力张拉和压浆进行质量监督，确保预应力张拉、压浆的施工质量，及时对张拉记录和压浆记录整理及上报。
工地试验室：
负责水泥浆配合比选定、试块的制取及进场原材料的检测工作。
安全部：
按照国家相关法律对施工人员进行安全培训和教育,并对张拉施工进行全过程监督，确保预应力张拉施工在安全环保的状态下进行。
三、准备工作
1、设备及材料
（1）设备：
#＃西北、＃#东生产桥采用一组3000KN液压千斤顶2台及配套电动油泵进行张拉施工;砂浆拌合机一台；活塞式压浆泵一台,砂轮切割机一台,各机械设备状态良好。
千斤顶及压力表已分别经河南省公路工程试验检测中心有限公司和河南省交院工程测试咨询有限公司配套校验,确定油压千斤顶的实际作用力与油压表读数的关系，得出其线形回归方程，张拉时依据回归方程计算出控制应力下油表控制读数。
（2）材料
①钢绞线、夹具、锚具
按使用计划进场，外观检查符合要求；合格证、材质证明齐全；进场后入库垫高存放，严禁露天存放，锈蚀的原料严禁使用。
并按规范要求频率送检，检验合格后方可使用。
②P·O42。
5水泥、外加剂
合格证、材质证明齐全；见证取样检验合格。
2、人员
在箱梁张拉前,对施工人员进行技术、安全培训及交底:
（1）张拉钢绞线之前,对梁体应作全面检查，如有缺陷，须事先征得监理工程师同意，修补完好且达到设计强度，并将承压垫板及锚下管道扩大部分的残余灰浆铲除干净，否则不得进行张拉；
（2）张拉时必须有专人负责及时填写张拉记录；
（3）千斤顶不准超载,不得超出规定的行程；转移油泵时必须将油表拆卸下来另行携带转送；
（4）张拉钢绞线时，必须两边同时给千斤顶主油缸徐徐充油张拉,两端伸长应基本保持一致，严禁一端张拉。
3、施工前检查
根据设计图纸要求，现浇箱梁混凝土达到设计强度的90％且龄期不小于7d,方可进行预应力钢束张拉作业，因此，在张拉前要检查箱梁砼强度，尤其是最后浇筑的部位，确保符合设计图纸要求.
四、张拉
（一）钢绞线下料、穿束
（1）下料
下料长度采用设计图纸中提供的长度，详见下表：
桥梁名称
钢束号
规格
计算长度
（mm）
下料长度
（mm）
根数
##西北生产桥
N1
13—Φs15.2
69450
71450
2
N2
69880
71880
2
N3
69913
69913
2
＃＃东生产桥
N1
13—Φs15。
2
79790
81790
2
N2
79880
81880
2
N3
79913
81813
2
表中下料长度已包含张拉端预留的工作长度1m钢束.
编束场地应平整干净（或铺彩条布）.钢绞线下料前先将钢绞线卷放在自制的放线架中，再将铁皮剪断，然后人抓住钢绞线一端,将钢绞线缓缓拉开（注意不使钢绞线产生有害变形,对有害变形的部分必须除掉），钢绞线下料用砂轮切割机切断,以确保钢绞线齐整不散头。
严禁用电、气焊切割，以防热损伤。
将下好的钢绞线放在工作台上,根据设计要求编制成束。
要求编束一定要绑紧，钢绞线要顺直，根与根之间不得相扭。
（2）穿束
穿束前将压浆孔及锚垫板上的混凝土灰浆清理干净,孔道用空压机向孔内吹气将杂物吹出.采用人工穿束,为防止钢铰线捅破波纹管同时减少钢铰线与孔道的磨擦，可在钢绞线端头用胶带包裹进行穿束.钢绞线编束时保证每根钢绞线平行，每隔1～1.5米用20＃软钢丝绑扎一道，在每束两端2米内保证绑扎间距不大于50cm，并挂牌编号，按编号分类堆放,钢束堆放时要防止弯折并有防雨措施。
（二）预应力张拉
#＃西北、#＃东生产桥现浇预应力连续箱梁钢束张拉时,两端对称、均匀张拉，采用张拉力与引伸量双控.
1、张拉前的准备工作：
（1）施工现场具备经批准的张拉程序和现场施工作业指导书；
（2）现场已有具备预应力施工经验和能正确指导操作的技术人员;
（3）锚具安装正确,混凝土强度达到设计强度的90%（且混凝土龄期不少于7d）;
（4）熟悉箱梁钢束张拉顺序：
＃＃西北生产桥箱梁N2→N2→N3→N3→N1→N1；
##东生产桥箱梁N2→N2→N3→N3→N1→N1。
（5）施工现场具备确保全体操作人员和设备安全的必要预防措施。
2、安装张拉机具
（1）张拉机具安装前，外露的预应力筋必须除锈，清理承压面，并检查锚垫板后面及波纹管边缘的混凝土质量，如有空鼓现象,应及时修补，修补混凝土强度应不低于设计强度等级的80%时方可张拉。
（2）按图纸确定的张拉顺序,安装工作锚，使张拉孔的钢绞线穿入工作锚相对应的孔中，随后安装上夹片、安装限位板、千斤顶和工具锚；
（3）安装锚板、夹片、限位板、千斤顶及工具锚。
安装前,锚板上的锥形孔及夹片表面应保持清洁，安装后夹片间隙应相等，夹片后座应在同一个平面，千斤顶、锚具、限位板应与管道同轴，偏差不得大于2mm.千斤顶安装时，先搭设支撑架，管道两端各安装1个千斤顶，用倒链将千斤顶悬挂到张拉位置，千斤顶中心应与锚垫板孔中心对准；张拉前在梁端搭设钢管支架，采用人工配合倒链的方法将千斤顶安装到位，倒链挂在钢管支撑架上。
为便于卸工具锚，工具锚锥孔内壁可涂抹润滑剂，工具锚板上孔的排列位置必须与前端工作锚板的孔位一致，不允许在千斤顶的中心孔中出现预应力筋交叉现象.
（4）锚具安装后,不能及时张拉时，应将外露预应力筋和锚具密封,不得露天存放,严禁尘土和水进入锚夹具及锚板与垫板的接缝内，应在48h内完成张拉施工.
（5）正式张拉前，应会同有关技术人员检验机具安装合格后，进行试张拉。
试张拉后，经确定张拉工艺合理，张拉伸长值正常，并无有害裂缝出现，方可进行成批张拉。
3、张拉程序
0→初始应力（0。
1
）→0.35
→0。
6
→0.85
→1.07
（持荷5min）锚固,
为锚下控制应力，
=1395MPa。
张拉时采用单侧梁端相向张拉的工艺，张拉顺序为：
N2→N2→N3→N3→N1→N1。
4、控制要点
1）把夹片装入锚板,再将短钢管套在钢绞线上，沿着钢绞线把夹片敲击整齐,然后装入限位板。
2）安装千斤顶，使之与孔道中心对位。
安装工具锚，夹紧钢绞线，务必使钢绞线顺直无扭结。
3）千斤顶缓慢进油至初始油压，在此过程中要拨正千斤顶，使千斤顶与锚具对中,管道、锚具、千斤顶三者同心。
4）张拉时用穿心式千斤顶在两端同时张拉，在张拉的过程中两端千斤顶的拉力和伸长量不能相差太大。
5）在整个张拉过程中，要认真检查有无滑丝、断丝现象。
滑丝、断丝现象如果发生在锚固前，立即停止张拉,处理后再重拉；如果发生在锚固后，可用千斤顶把钢绞线在一端放松后更换钢绞线重新张拉.梁断丝及滑丝数量不得超过预应力钢绞线总丝数的0。
5％，并不得位于梁体的同一侧，且一束内断丝不得超过一丝，否则,放松换束或更换锚具。
因处理滑丝断丝而引起钢束重复张拉时，同一束钢绞线束次数不得超过3次，若钢绞线与锚具因滑丝而留有明显刻痕时,应予更换。
6）锚固后夹片平齐不得错牙,并在夹片与锚圈、夹片与钢绞线啮合处划线标记,24h后检查有无夹片跟进或钢绞线内缩。
确认无滑丝、断丝现象方可割束，切断处距夹片尾3~4cm。
钢束切割采用砂轮切割机作业，严禁使用氧焰切割。
随后封锚头并进行孔道压浆和封锚处理.
5、避免滑丝和断丝、滑丝和断丝的处理
在张拉过程中,由于各种原因会引起预应力筋断丝或滑丝,使预应力筋受力不均，甚至使构件不能建立足够的预应力。
因此需要限制预应力筋的断丝和滑丝数量，为此施工中应做好如下要求:
（1）加强对设备、锚具、预应力筋的检查
①千斤顶和油表需按时进行校正，保持良好的工作状态，保证误差不超过规定；千斤顶的卡盘等尺寸应正确，没有磨损勾槽和污物以免影响楔紧和退楔。
②锚具尺寸应正确，保证加工精度。
锚环、锚塞应逐个地进行尺寸检查，有同符号误差的应配套使用.亦即锚环的大小两孔的锚塞的粗细两端都只允许同时出现正误差或同时出现负误差，以保证锥度正确。
③锚环不得有内部缺陷，应逐个进行电磁探伤。
锚环太软或刚度不够均会引起锚塞内缩超量.
④预应力筋使用前应按规定检查：
钢丝截面要圆，粗细、强度、硬度要均匀；钢丝编束时应认真梳理，避免交叉混乱；清除钢丝表面的油污锈蚀，使钢丝正常楔紧和正常张拉.
⑤锚具安装位置要准确：
锚垫板承压面，锚环、对中套等的安装面必须与孔道中心线垂直；锚具中心线必须与孔道中心线重合.
（2）严格执行张拉工艺防止滑丝、断丝
①垫板承压面与孔道中线不垂直时,应当在锚圈下垫薄钢板调整垂直度。
将锚圈孔对正垫板并点焊，防止张拉时移动。
②锚具在使用前须先清除杂物，刷洗去油污。
③千斤顶给油、回油工序一般均应缓慢平稳进行。
特别是要避免大缸回油过猛，产生较大的冲击振动,易发生滑丝。
④张拉操作要按规定进行，防止钢丝受力超限发生拉断事故。
（3）滑丝与断丝的处理
①滑丝的处理。
张拉完成后应及时在钢丝（或钢绞线）上作好醒目的标记，如发现滑丝，解决的措施一般是：
采用千斤顶和卸荷座，将卸荷座支承在锚具上，用千斤顶张拉滑丝钢绞线,直至将滑丝夹片取出，换上新夹片，张拉至设计应力即可。
如遇滑丝严重或在滑丝中钢绞线受到了严重的伤害，则应将锚具上所有的钢绞线全部卸荷，找出原因并解决，再重新张拉。
②断丝的处理.
断丝的处理，常用的方法有：
a。
提高其它钢丝束的张拉力作为补偿。
但在任何情况下最大超张拉力不得超过应有的规定;b.换束。
卸荷、松锚、换束、重新张拉至设计应力值。
C.如果确定滑丝原因为限位板的限位深度太小，应及时和提供工具锚的厂家联系，重新试验测定限位深度，确定标准的限位深度值（应精确到0。
01mm），按照确定标准的限位深度值重新订做限位板,然后再进行张拉.
6、张拉控制应力、设计引伸量
张拉控制应力、设计引伸量均按照设计图纸要求，张拉控制应力为=1395MPa.钢绞线张拉力F=1395×139=193.905kN.
则各孔道钢绞线束张拉力和设计引伸量为:
编号
#＃西北生产桥
张拉力（kN）
设计引伸量（mm）
N1
13股×2束
2520.77
237×2
N2
13股×2束
2520。
77
223×2
N3
13股×2束
2520.77
224×2
编号
＃＃东生产桥
张拉力（kN）
设计引伸量（mm）
N1
13股×2束
2520。
77
268×2
N2
13股×2束
2520。
77
263×2
N3
13股×2束
2520。
77
262×2
张拉时采用张拉力与引伸量双控措施，并以张拉力为主。
7、伸长量的量测及计算
①伸长量按下式计算:
式中:
△L—实测伸长值（两侧锚固端之间预应力筋对应的伸长值），mm；
L1-张拉至第一级时读数,为初值，mm；
△L1—初始张拉力下的理论伸长值,mm；
LMAX—张拉至最后一级测值,mm。
②伸长值量测：
钢束实际伸长值采用钢绞线绝对伸长值的方法进行测量,张拉至初应力时，做好标记，总伸长量取值从初应力（10％F）到控制应力力（100%F）伸长量加上初应力理论伸长值。
初应力理论伸长量按初应力（10％F）到控制应力力（35%F）伸长量取值。
张拉时应严格校对设计图纸中给定的伸长值，如误差超过±6%，找出原因处理后再进行张拉施工。
伸长量量测方法如下图所示
8、张拉力、油压表读数对应表
桥梁
YCK—3500型液压千斤顶
及压力表编号
N1、N2、N3钢束
10％F
35%F
60％F
85%F
107％F
#＃西北生产桥
1#千斤顶，油压表（表号1191312）
3。
80
14。
96
26.11
37。
26
47。
08
回归方程：
P=0.0177F-0。
66
2#千斤顶，油压表（表号1191454）
3。
74
14.90
26.05
37。
21
47.02
回归方程:
P=0。
0177F—0。
7182
##东生产桥
1#千斤顶,油压表（表号1191312）
3.80
14。
96
26。
11
37.26
47.08
回归方程：
P=0.0177F—0。
66
2＃千斤顶,油压表（表号1191454）
3。
74
14.90
26.05
37。
21
47。
02
回归方程：
P=0.0177F-0.7182
五、孔道压浆
预应力终张拉完成经验收合格后，保留30mm预应力筋，将其与部分切除。
应在48h内，进行管道真空辅助灌浆。
孔道压浆采用活塞式压浆泵。
压浆程序：
封锚头→压浆设备安装调试→拌制水泥浆→压浆
1、封锚头：
先将压浆孔道外露的钢绞线切割，外露钢绞线长度不小于3cm，采用砂轮机切割。
然后用无收缩水泥砂浆将锚具、钢绞线抹严实以免冒浆而损失压浆压力。
2、压浆设备安装调试:
将压浆设备安装完成,连接处紧密，并进行试运,确保运行良好。
3、拌制水泥浆：
水泥、外加剂过5mm筛网后倒入灰浆机拌制水泥浆。
4、压浆
①、压浆前，首先应将锚具周围的钢丝、钢绞线间缝隙和孔洞填封，防止冒浆，并用水冲洗一遍管道,再用高压风将管道内所有积水吹出，一切准备工作就绪后，经监理工程师检查后方可进行压浆，孔道压浆时用0。
5~0。
6MPa的压力，浆液一次连续注入，压浆应达到孔道另一端饱满和出浆，并应达到排气孔排出与规定浆液稠度相同的水泥浆为止，然后将出浆口封闭，压浆端的水泥浆压力升至0。
7MPa时最少维持2min。
并及时填写压浆施工记录。
②、压浆后应及时检查压浆的密实度，如有不密实，应及时处理和纠正；压浆时，每一工作班取不小于3组70.7mm×70.7mm×70。
7mm的试件，标准养护28d,检查其抗压强度,作为评定水泥浆质量的依据。
5、对需封锚的锚具，压浆后应先将其周围冲洗干净并对梁端混凝土充分凿毛,然后设置钢筋网浇筑封锚混凝土,确保封锚砼与梁连为一体。
封端砼要振捣密实,以免因砼不密实或其他原因对预应力筋造成腐蚀.封锚混凝土的强度应与梁体砼相同。
六、人员配置
针对本工程实际情况，我部现场施工人员配置情况如下：
项目管理人员2名,行政管理人员1名，测量工1名,工长2名，操作工6名，电工1名，其他技术工人2名,共计15人。
七、安全措施
1、认真贯彻“安全第一、预防为主”的方针,执行“谁管生产，谁负责安全"的原则，项目部与施工班组签订安全生产责任书。
2、建立健全各项安全管理制度，建立完善的安全保障体系，加强健全安全意识和安全技术教育，提高现场施工人员自我保护意识和能力。
3、进入现场必须戴安全帽。
禁止穿拖鞋、高跟鞋、光脚从事操作。
4、实行安全预控，制定安全技术措施和安全操作规程。
张拉前认真进行安全技术交底，提出安全生产的具体要求。
5、张拉设备应有专人看护使用,使用前认真检查高压油泵和千斤顶的所有联结点,防止油泵破裂接头处喷油伤人。
6、高压油管使用前应作耐压试验，不合格的不能使用。
油压泵上的安全阀应调至最大工作油压下能自动打开的状态。
油泵运转有不正常情况时，应立即停机检查，在有压情况下不得随意拧动油泵或千斤顶各部位螺丝。
7、油压表安装必须紧密满扣，油泵与千斤顶之间采用的高压油管连同油路的各部接头，均须完整、紧密、油路畅通,在最大工作油压下保持5min不得漏油.若有损坏者应及时修理更换。
8、预应力梁张拉前，在梁端搭设钢管排架,以便悬挂千斤顶。
排架的后侧用两层竹架板固定，其两侧可用竹架板固定半面，以形成保护罩.
9、张拉施工中，严禁张拉梁两端站人,各种张拉压浆机具设备严格按照操作规程操作，并有专人保管看护；非操作人员必须离开钢绞线四周450角范围以外,并将该区域作为警戒区域，张拉警戒带，以保证作业人身安全.
10、张拉时用电频繁，加强对施工人员的用电安全教育,并配有专业电工指导生产用电。
11、张拉过程中有专人指挥,安排人员观察构件变化情况，发现异常应及时停止张拉。
12、在张拉时,操作千斤顶和测量伸长值的人员,应站在千斤顶侧面操作，千斤顶后面不准站人，也不得踩踏高压油管，严格遵守操作规程。
油泵开动过程中，不得擅自离开岗位；如需离开，必须把油阀门全部松开或切断电路.张拉时发现张拉设备运转声音异常，应立即停机检查维修.
13、张拉时认真做到孔道、锚环与千斤顶三对中，以便张拉工作顺利进行，并不致增加孔道摩擦损失。
14、工具锚夹片，应注意保持清洁和良好的润滑状态。
新的工具锚夹片第一次使用前，应在夹片背面涂上润滑脂.以后每使用5～10次,应将工具锚上的夹片卸下，向锚板的锥形孔中重新涂上一层润滑剂，以防夹片在退楔时卡住。
15、千斤顶及油泵不得超负载工作,油泵和安全阀须按设备额定油压或使用油压调整压力，严禁任意调整。
16、压油泵运转前，应将油路调节阀松开,然后开动油泵，待运转正常后，再紧闭回压阀,逐次旋拧进油阀杆，增大负压，并注意压力表指针是否正常。
17、锚具、夹具均应设专人妥善保管,避免锈蚀、沾污、遭受机械损伤或散失。
在终张拉后应对锚具进行防锈防水处理。
18、张拉退楔时，千斤顶后不得站人，以防预应力钢绞线拉断或夹片弹出伤人。
29、油泵运转有不正常情况时，应立即停机进行检查。
在有压力情况下，不能随意拧动油泵或千斤顶各部位的螺丝。
20、孔道灌浆时,持喷嘴人员必须戴好防护镜，穿雨衣、戴胶皮手套，喷嘴插入孔道后，胶皮垫圈应压紧在空洞上，胶管应与浆泵连接牢固，防止喷浆伤人。
八、文明施工与环境保护
（一）文明施工
1、工地场内道路畅通、平坦、整洁,无扬尘.
2、现场场地及道路设置相应的安全防护设施和安全标志。
3、进入施工现场的所有人员必须戴安全帽，安全帽要经有关部门按国家标准检验合格后使用，不使用缺衬、缺带及破损的安全帽，并要正确使用，扣好帽带。
（二）环境保护
1、防止大气污染.水泥和其他易飞扬的细颗粒材料,采用袋装；并在库房内存放或严密遮盖，运输时车辆要封闭，以防止遗撒、飞扬.施工现场垃圾应集中及时清运，适量洒水，在易产生扬尘的季节经常洒水降尘，减少扬尘.
2、防止水污染。
灌浆后清洗设备的余浆要排入沉淀池内，不得进入附近河道；在千斤顶高压油泵、胶管更换检修时，减少机油对周围环境的污染.
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