预应力施工方案.docx
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预应力施工方案
汾河特大桥现浇箱梁后张法预应力张拉施工方案
一、工程概况
1、概况：
汾河特大桥第四联为（30+40+30m）预应力混凝土现浇箱梁，左右幅桥面宽均为12.75m,底板宽为8.75m，高为2.1m。
2、设计标准与设计规范
①《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）
②《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）
③《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）
④《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）
⑤《公路交通安全设施设计规范》（JTGD81-2006）
3、主要材料
a、混凝土箱梁采用C50混凝土
b、普通钢筋
普通钢筋采用HPB235和HRB335钢筋，钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GB13013-1991）和《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB1499-1998）的规定。
c、预应力钢筋
采用抗拉强度1860级，d=15.2mm的低松弛高强度钢绞线，其力学性能指标应符合《预应力混凝土钢绞线》（GB/T5224-2003）的规定。
d、其他材料，钢板：
钢板应采用《碳素结构钢》（GB/T700-1998）规定的Q235B钢板，锚具：
预制箱梁正弯矩钢束采用M15-17、M15-12圆形锚具及其配套的配件，预应力管道采用金属波纹管，支座：
采用盆式橡胶支座，其材料和力学性能均应符合现行国家和行业标准的规定。
二、总体规划、工期安排
1、根据现浇箱梁浇筑的总体施工方案和工期要求，针对工序多、专业化程度高等特点，我项目部进行了整体规划，对于现浇箱梁的软基进行了换填处理，确保生产能够“有序、优质、高效”地进行。
2、施工生产区规划遵循“施工便捷、组织有序”的原则。
使整个生产区各道工序间能有条不紊的进行施工。
3、工期安排：
第四联现浇箱梁张拉、压浆工期安排：
2011年7月7日—2011年7月10日
三、预应力张拉施工
1、预应力筋制作
将报验合格的钢绞线按设计长度加工作长度确定下料尺寸，钢绞线下料长度在99.458m-99.829m之间。
工作长度根据现场箱梁混凝土浇筑时模板工艺、千斤顶工作长度确定每端为100cm，以满足张拉施工条件，利用砂轮切割机进行下料，严禁使用电焊或气焊切割。
发现钢绞线有灼伤、咬痕、死弯，必须切除，以防止张拉过程中断丝。
钢绞线放在一起不得有混淆，根据钢束的根数，进行编束，编束从钢绞线一端到另一端，开始将钢绞线一端基本对齐，最好相互错开3～5mm左右，为穿锚具方便。
再用20＃铅丝每隔1.5m绑一道，绑丝接头拨到钢绞线里面去，绑好后挂牌堆放。
钢绞线应随用随下料，防止因存放时间过长锈蚀。
2、穿束，采用人工进行，浇筑混凝土之前将钢绞线按设计图纸穿好。
3、上锚具，按照不同型号的束道，安装不同型号的锚具，锚具和夹片要同时安装，锚具要对准中心，夹片要平顺，不能歪斜。
4、安装千斤顶、油泵
⑴千斤顶、油泵在使用前必须进行校定，否则不得使用。
⑵标定千斤顶油表读数，油表为防震型油表，张拉力在施工前根据千斤顶标定记录，通过线性回方程公式计算出。
⑶采用三角支架或特制的吊装支架配合手拉葫芦吊装千斤顶，人工定位。
千斤顶定位时，要使千斤顶轴线、锚杯轴线、传力筒以及预留孔道四轴线同心，张拉开始后当千斤顶开始受力后将吊千斤顶的吊链放松。
然后检查千斤顶活塞顶部是否全部套进锚垫板定位凹槽内，必须确保千斤顶顶部全部套在锚垫板凹槽内。
⑷张拉前将在有效期内的设备进行标定。
5、预应力张拉控制及工艺
施加预应力应采用张拉力与伸长量双控。
当预应力钢束张拉达到设计张拉力时，实际伸长量与理论值的误差应控制在±6%以内。
当混凝土强度达到设计要求，拆除端模以及松开内模紧固件，同时清除管道内外的杂物和积水，将预应力钢绞线穿进，进行张拉。
箱梁混凝土达到设计强度（C50）的90%后且龄期不小于7天时，按照设计要求对梁体进行张拉。
合格不合格
是否
是
6、张拉的操作步骤
a、四人配备一套张拉顶，一人负责油泵，两人负责千斤顶，一人观测并记录读数，张拉按设计要求的顺序进行，并保证对称张拉。
张拉程序：
0→10%（量尺寸）→20%（量尺寸）→100%（持荷锚固）
张拉顺序：
N1→N2→N3→N4→N5。
b、安装锚具，将锚具套在钢绞线束上，使分布均匀。
c、将清理过的夹片，按顺序依次嵌入锚孔钢丝周围，夹片嵌入后，人工用手锤轻轻敲击，使其夹紧预应力钢绞线束，夹片外露长度要整齐一致。
d、安装千斤顶，将千斤顶套入钢绞线束，进行张拉，开动高压油泵，使千斤顶大缸进油，张拉至设计控制应力P的10％，张拉后调整千斤顶位置，使其对准孔道轴线，并量测活塞伸出量和工具夹片外露值L1。
e、张拉到设计控制应力P的20％，量测活塞伸出量和工具夹片外露值L2,并计算初始伸长值L0=L2-L1，两者读数差即为钢绞线张拉时的理论伸长量。
f、继续张拉到钢丝束的控制应力P的100％时，量测活塞伸出量和工具夹片外露值并计算伸长值,持荷2min然后记下此时千斤顶读数。
计算出钢丝束的实测伸长量并与理论值比较，如果超过±6％应停止张拉分析原因。
g、使张拉油缸缓慢回油，夹片将自动锚固钢铰线，如果发生断丝滑丝，则应割断整束钢丝线，穿束重拉。
h、张拉油泵缓慢回油，关闭油泵，拆除千斤顶。
7、张拉过程
a、张拉采用两端对称张拉，采用应力控制方法张拉，并以伸长值进行校核。
量测伸长值时应考虑锚具及构件的压缩影响。
b、张拉即将开始前所有预应力钢绞线在张拉点之间能自由滑动，同时构件可以自由地适应施加预应力时产生的水平和垂直移动。
c、实施张拉时，使千斤顶的张拉力作用线与预应力筋轴线重合一致。
d、预应力筋采用应力控制法张拉，伸长值应控制在理论伸长值的+6%以内，否则应暂停张拉，待查明原因并采取措施予以调整后，方可继续张拉。
e、张拉前应清理好锚具与梁体接触面，使其表面垂直于钢绞线。
f、按设计规定的编号及张拉顺序进行。
g、千斤顶工作程序：
安装工作锚→穿钢绞线至工具锚→千斤顶对中就位→张拉施加预应力→锚固→拆除千斤顶。
注意：
千斤顶升降压、划线、测伸长等工作基本一致。
h、初应力值:
张拉油泵启动，张拉缸供油，回程缸回油，监护千斤顶的工作人员，与油泵司机密切配合，确保锚具对中良好。
J、预应力筋理论伸长值的计算：
《公路桥梁施工技术规范》（J箱J041-2000）中关于预应力筋平均张拉力的计算按照公式：
=
依据《千斤顶检验评定》计算油表与张拉力的对应值:
张拉应力
张拉力（KN）
油表读数
千斤顶编号
油表编号
束数
10%
96.95
4.8
226
818
5束
20%
193.90
9.4
100%
969.50
46.7
10%
77.65
3.8
226
818
4束
20%
155.12
7.6
100%
775.6
37.4
张拉应力
张拉力（KN）
油表读数
千斤顶编号
油表编号
束数
10%
96.95
4.7
225
845
5束
20%
193.90
9.2
100%
969.50
45.8
10%
77.65
3.7
225
845
4束
20%
155.12
7.4
100%
775.6
36.7
实际伸长值计算：
依据公式实际伸长值Δ'=EA/E'A'*Δ
依据设计文件E=1.95*105MPaA=139mm2Φj=15.2
依据《钢绞线检验报告》E'=1.94*105MPaA'=140mm2
30m箱梁设计钢束伸长量：
项目
伸长量（mm）
N1
N2
N3
N4
T1
T2
T3
中跨
208
208
208
207
80
71
107
边跨
209
208
208
208
30m箱梁实际钢束伸长量：
项目
伸长量（mm）
N1
N2
N3
N4
T1
T2
T3
中跨
207.6
207.6
207.6
206.6
79.8
70.9
106.8
边跨
208.6
207.6
207.6
207.6
依据公式ΔL=PPL/APEP可计算出钢绞线的工作伸长值ΔL=7mm
30m箱梁钢绞线实际张拉时的伸长量：
项目
伸长量（mm）
N1
N2
N3
N4
T1
T2
T3
中跨
214.6
214.6
214.6
213.6
86.8
77.9
113.8
边跨
215.6
214.6
214.6
214.6
实际伸长值与理论伸长值的差值控制在±6%范围内，施工技术人员在张拉过程中认真填写张拉施工记录。
预应力筋后张法检查项目
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
1
管道坐标（mm）
梁长方向
30
每抽查30%，每根查10个点
梁高方向
10
2
管道间距（mm）
同排
10
每抽查30%，每根查5个点
上下层
10
3
张拉应力值
符合图纸要求
查张拉记录
4
张拉伸长率（%）
±6
查张拉记录
5
断丝滑丝数
钢束
每束1根，且每断面不超过钢丝总1%
查张拉记录
钢筋
不允许
8、有关张拉的其它规定
a、高压油表必须经过校验合格后方可允许使用，使用期间校验期
限不得超过一周。
高压油表的精度不得低于1.0级。
b、张拉千斤顶必须经过校验合格后方可允许使用，使用期间校验期限不得超过一个月。
千斤顶的校正系数不得大于1.05。
c、每片梁张拉时，必须有专人负责及时填写张拉记录。
d、千斤顶不准超载，不准超出规定的行程。
转移油泵时必须将油压表拆卸下来另行携带转送。
e、张拉钢绞线时，必须两边同时给千斤顶主油缸徐徐供油张拉，两端伸长应基本保持一致，严禁一端张拉。
如设计有特殊规定可按设计要求办理。
f、张拉期间应对锚具进行遮盖，以避免锚具、预应力筋受雨水、养护用水浇淋，而造成锚具及预应力筋出现锈蚀。
g、位于锚垫板上的压浆孔，在安装锚垫板时应将其调整在锚垫板前平面的上方，并使用海绵将其密封，防止混凝土浇筑时将其堵死。
h、将伸出预制构件部分的波纹管撕掉后，如锚垫板孔内有混凝土，一定要清除干净，保证钢绞线在此区间能充分形成放射状，减小锚圈口处钢束的转角，减少锚圈口摩阻损失。
j、应使用能张拉多根钢绞线的千斤顶同时对每一钢束中的全部力筋施加应力，不宜采用小千斤顶逐根张拉。
k、工作锚周围有粗钢筋等障碍物（一般多发生在边跨梁伸缩缝端），千斤顶不能正常就位时，可采用两块限位板中间垫锚板的办法加以解决。
l、工作锚与工具锚的夹片最好用钢管敲紧，这样可以保证夹片在同一平面，并达到均匀受力的目的。
m、工作夹片锚固次数有一定的寿命限制，多次使用会影响锚固效果，尤其在高应力状态下，容易夹不住钢束产生滑束发生危险。
张拉过程中，在张拉后方设防护板，防止危险事故发生。
n、张拉前锚具的承压面应清理干净，锚环一定要进入锚下垫板槽口内，以免张拉时因角度偏差造成钢绞线断丝或滑丝，影响伸长规律而使伸长值的测定与计算的结果离散性偏大。
o、张拉完毕用塑料套管套住外露钢绞线和锚具，以免预应力筋受雨水、养护用水浇淋，防止锚具及预应力筋出现锈蚀。
梁体张拉后，梁体方可移出台位。
p、预制梁终张拉后应实测梁体弹性上拱，实测上拱值不宜大于1.05倍设计计算值。
q、每片箱梁断丝及滑丝数量不应超过预应力钢丝总数的0.5％，并不应处于梁的同一侧，且一束内断丝不得超过一丝。
9、安全要求
a、高压油管使用前应做耐压试验，不合格的不能使用。
b、油压泵上的安全阀应调至最大油压下能自动打开的状态。
c、油压表安装必须紧密，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均不得漏油，若有损坏者应及时修理更换。
d、在张拉时千斤顶后面不准站人，也不得踩高压油管。
e、张拉时发现张拉设备运转异常声音，应立即停机检查维修。
f、锚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。
施工时在终张拉完后按设计文件要求对锚具进行防锈处理。
g、千斤顶安装完毕，安全员检查合格后方可张拉。
四、压浆、封锚
1、一般规定
1）预应力张拉完毕后应及时压浆，水泥浆采用机械搅拌制备。
2）水泥浆水灰比控制在0.40—45之间，膨胀剂、高效减水剂的用量根据试验试配而定，不得超过厂家使用说明要求掺量。
3）水泥浆稠度控制在14—18S之间，在现场备有1725ml漏斗随时作漏斗试验，一般头锅水泥浆做过，并符合使用要求即可。
4）水泥浆在使用过程中应频繁搅动，宜在30-40min内用完。
5）预应力管道压浆采用真空压浆工艺。
压浆泵采用连续式，同一管道压浆应连续进行，一次完成。
压浆前先清除管道内杂物及积水，水泥浆拌制均匀后，须经2.5mm×2.5mm的滤网过滤方可压入管道。
管道出浆口应装有三通管，必须确认出浆浓度与进浆浓度一致后，方可封闭保压。
压浆前管道真空度应稳定在-0.09～-0.10MPa之间；浆体注满管道后，在0.50～0.60MPa的压力下保持2min，以确保压入管道的浆体饱满密实;压浆的最大压力不得超过0.60MPa。
6）水泥浆的水胶比不得超过0.34，且不得泌水，流动度应为30—50s，压入管道的水泥浆应饱满密实，体积收缩率应不大于1.5%。
7）终张拉结束后，宜在48h内进行管道真空压浆。
压浆用的胶管一般不得超过30m，最长不超过40m。
水泥浆自搅拌结束至压入管道的间隔时间，不得超过40min，管道压浆应控制在正温下施工，并应保持无积水无结冰现象。
压浆时及压浆后3天内，梁体及环境温度不得低于5℃。
2、压浆步骤
1）压浆采用活塞式灰浆泵压浆，压浆前先将压浆泵试开一次，运转正常并能达到所需压力时，才能正式压浆，压浆时灰浆泵泵压保持在0.5～0.7Mpa。
2）压浆前用压力水冲洗湿润孔道，并用空压机吹除孔内积水。
3）从下至上进行压浆（比较集中和邻近的孔道，先连续压浆完成，以免串到邻近孔后水泥浆凝固，堵塞孔道）。
4）当梁另一端排出空气—水—稀浆至浓浆时用木塞塞住流浆，并提升压力至0.7MPa，持压1分钟，从压浆孔拔出喷嘴，并立即用木塞塞住。
5）压浆过程中及压浆后48小时内，结构砼温度不能低于5℃。
当气温高于35℃时，压浆应在早晚进行。
6）压浆中途发生故障，不能连续一次压满时，要立即用高压水冲洗干净，故障处理完成后再压浆。
7）水泥浆试件的制备和组数，由试验室按常规办理，R28天标准养护的试件作评定水泥浆强度之用。
3、封锚
1）封锚混凝土采用无收缩混凝土，标号为C50。
2）浇筑梁体封锚混凝土之前，应先将锚垫板表面的粘浆和锚环外面上部的灰浆铲除干净，并对锚圈与锚垫板之间的交接缝进行防水处理，同时检查无漏压浆的管道后，才允许浇筑封锚混凝土。
为保证与梁体混凝土接合良好，应将混凝土表面凿毛，并放置钢筋网片。
3）封锚混凝土采用自然养护时，在其上覆盖塑料薄膜，梁体洒水次数应以保持混凝土表面充分湿润为度。
4）封锚前应对锚具、锚垫板表面及外露钢绞线用聚氨酯防水涂料进行防水处理。
5）封锚混凝土养护结束后，应采用聚氨酯防水涂料对封端进行防水处理。
五、施工机械与设备
1、施工机械的选择
预应力工程的施工主要包括预应力钢绞线断料、预应力成孔管道的预埋、锚垫板预埋、钢绞线安装、预应力张拉、孔道灌浆等，按照各施工工序需要相应的配备所需的施工机械与设备，如下：
1）预应力钢绞线断料所需施工机械有：
放线架、切割机等；
2）预应力安装铺放所需机械有：
挤压机、穿索机、电焊机等；
3）预应力张拉所需机械有：
油泵、葫芦、千斤顶等；
4）预应力孔道灌浆所需机械有：
砂浆搅拌机、灌浆机等。
2、施工设备需要量计划
根据本工程预应力安装和张拉及灌浆等要求，配合项目整体施工进度，拟投入本工程使用的主要施工设备见下表。
序号
设备名称
数量
用途
1
电动高压油泵
3台
张拉
2
YDC-3500千斤项及附件
2套
张拉
3
电焊机
1台
安装
4
380伏配电箱
1只
安装及张拉
5
220伏配电箱
1只
安装及张拉
6
对讲机
6对
安装及张拉
7
工具
4套
安装及张拉
8
手动葫芦
4套
安装及张拉
9
切割机
2台
安装及张拉
10
灌浆设备及其配件
1套
灌浆
11
拌浆机
1台
灌浆
六、预应力施工过程中的质量控制
在预应力施工过程中，如果发生以下质量问题，应停止施工，查明原因，并在得到有关方面认可后，方能继续施工。
1、预应力筋在铺放过程中，管道坐标控制普遍达不到设计的要求；
2、预应力张拉过程中个别预应力筋发生断丝、滑丝现象；
3、预应力张拉过程中张拉端部发生由于局部承压砼碎裂；
4、张拉伸长值普遍不符合要求。
5、采取措施：
1）如果预应力筋矢高普遍达不到设计要求，则首先应对普通钢筋制作状况进行检查，若属客观原因，则应通过设计认可，对预应力筋矢高进行调整。
尽量通过调整普通钢筋位置以保证钢绞线按照设计矢高布置。
2）对于由于砼振捣不密实而引起的张拉端部硷破裂，应将破碎部分的砼全部清除，重新来用高一级标号砼浇捣密实后，待强度达到设计要求后再进行预应力张拉。
3）如果张拉伸长值普遍不符合要求时，应对材料的弹性模量，材料摩擦系数以及伸长值计算过程进行调整，合格后方能继续施工。
八、工程质量管理
1、质量目标
在本工程建设中，要求全体施工人员部要牢固树立“质量第一”的意识，贯彻“质量第一”的宗旨，以“精心施工、严格要求、事前控制、杜绝返工”的指导思想，认真对待每个施工环节。
2、质量控制原则
本工程质量控制原则：
按照本工程设计文件及技术要求、施工图纸、国家现行相关技术规范、规程及标准的要求进行。
3、质量检查程序
我部对本工程施工实行二级质量检查制度，每道工序作业期间施工班组质量检查组、项日质检部日常质量检查，按照设计和施工规程，发现问题，立即解决。
4、质量体系主要要素控制
a、原材料采购前要对分供方进行评价，从中选择生产管理好、质量可靠的厂家作为采购对象，建立供货关系，并作好记录。
以确保所采购的材料具有稳定可靠的质量。
b、工程施工中的每道工序的标识用质量检验和质量记录来载明。
c、施工过程中的质量管理严格按公司的质量体系程序文件进行，并根据木工程的施工技术要求，补充完善内部质量保证体系，确保工程达到质量目标。
d、建立以项目经理为组长，项目副经埋为副组长，各部门负责人为成员的创优领导小组，主持和组织工程创优活动，实行项目经理质量总负责，质量管理工程师专职监察。
实行各单项工程由施工负责人和技术负责人负责的质量负责制，使创优落实到人头和施工具体工作中，做到层层包保。
e、推行全面质量管理，提高职工的质量意识，用全员工作质量来保证工程质量。
f、严格按施工技术规范和设计文件要求精心组织施工。
g、认真执行质量管埋制度，把施工图纸审签制、技术交底制、质量“三检制”、隐蔽工程检查签证制、安全质量检查评比奖惩制、验工计价质量签证制、分项工程质量评比制、质量事故（隐患）报告处理制等行之有效的管理制度，贯穿于施工全过程，使工程质量始终处于受控状态。
h、加强原材料、中间产品的质量检验，杜绝不合格产品在工程中的使用，达到结构工程内实外美。
j、开展技术攻关，解决质量管理中的难点。
对本工程关键部位技术攻关小组，解决技术难关，确保施工一次成优。
5、质量管理制度
a、建立内部监理制度，将所有工序施工置于内部监理的监控下实施。
b、各施工班长及现场技术人员向内部监理报检，由旁站监理检查验收并签字负责。
c、定期报告工程质量检查结果，并协助施工班组提出质量保证措施。
九、质量保证措施
为了保证工程质量预期目标,我们在施工中将采取下列措施
1、严把原材料的进场关、试验关，保证所有原材料经中心试验室 验合格后方可使用。
2、保证钢绞线的规格、型号及质量应达到规范及设计要求。
3、每道工序应报请监理工程师验收，验收合格后方可进行下一道工序。
4、成立专门的质量检验小组，设专职质检员一名。
5、严格执行监理工程师指令，各个班组之间实行“三检”（自检、互检、交接检）制度。
十、冬季预应力施工的措施
1、冬季张拉预应力钢绞线时应符合以下要求：
（1）、张拉预应力钢绞线时的温度不宜低于-15ºC。
（2）、当采用控制应力或冷拉率方法冷拉时，冷拉控制应力宜较常温时酌予提高，提高值应经试验确定，但不得超过30MPa。
（3）、预应力钢绞线张拉设备以及仪表工作油液，应根据实际使用时的环境温度选用，并应在使用时的环境温度条件下进行配套校验。
2、冬季孔道压浆应符合以下要求：
（1）、孔道压浆应通过蒸汽锅炉保证在常温下进行。
（2）、压浆前，应对孔道进行清洁处理，利用蒸汽将孔道内的冰渣清除干净，
（3）、压浆后应及时用蒸汽养护，在48小时内混凝土的温度不得低于5℃，
（4）、浇筑完毕后，制作同条件试块作为以后养护及砼质量检验依据。
十一、张拉安全措施：
1、张拉现场的周围应设有明显的警告标志，严禁与该工作无关的人员进入张拉现场，梁的两端设有安全护栏。
张拉时千斤顶对面严禁站人，以防发生意外。
2、张拉操作人员由熟练本专业的人员参加，由专人指挥。
操作
时和张拉完成后，严禁踩或碰撞钢绞线或夹片。
3、工具锚和工作锚上用的夹片，使用时分别存放，不能混乱放在一起。
4、拆卸油管时，先松去油压，以防伤人。
5、千斤顶支撑必须与梁端垫板接触良好，位置正确对称，严禁加多层铁板,以防支撑不稳或受力不均倾斜伤人。
6、搭设坚固的施工平台、安装护栏、在施工中操作人员必须系好安全带、防止高空坠落。
十二、安全文明施工措施
为了保证施工安全，我们将采取如下措施：
1、健全组织机构，强化安全检查手段。
项目部成立以项目经理为组长的安全领导检查小组，设专职安全员一名。
2、完善安全设施。
施工现场危险地段要有安全警示标志或安全防护；进场人员要穿工作服，戴安全帽。
3、张拉现场应有明确的指示牌；
4、张拉负责人对施工人员进行思想教育，张拉端不能正面站人，防止意外情况发生。
5、油泵操作手必须是责任心很强的专业技术技工，在施工压力的同时应随时观察油表值，送压应稳步进行，以防断丝、崩丝等情况发生。
6、制定安全生产目标：
（1）杜绝事故死亡率发生；
（2）实现轻伤率小于0.6‰，重伤率小于0.3‰7、文明施工文明施工体现了企业形象，反映了企业的管理水平。
（1）施工现场设置明显宣传栏、及工程简介牌、材料标识牌、安全标识牌等。
（2）施工现场整洁有序，符合环保要求。
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