孟家沟南水北调箱梁预应力张拉方案.doc

郑州市南出口暨郑新快速通道改建工程六标段 南水北调大桥箱梁预应力张拉方案 中国建筑第七工程局有限公司 1 目录目录 一 一 工程概况工程概况 2 2 二 施工部署和工期计划二 施工部署和工期计划 2 2 三 施工工艺三 施工工艺 2 2 四 质量检验标准四 质量检验标准 1111 五 安全技术措施五 安全技术措施 1212 六 文明施工及环境保护措施六 文明施工及环境保护措施 1313 郑州市南出口暨郑新快速通道改建工程六标段 南水北调大桥箱梁预应力张拉方案 中国建筑第七工程局有限公司 2 郑新快速通道改建工程六标孟家沟南水北调大桥郑新快速通道改建工程六标孟家沟南水北调大桥 箱梁预应力张拉方案箱梁预应力张拉方案 一 一 工程概况工程概况 孟家沟南水北调大桥中心桩号为 K29 310 861 桥梁全长 198 米 左右两幅上部结 构均采用 25 4 35 25 m 梁高为 2m 共一联 为现浇预应力混凝土连续箱梁 现浇箱梁预应力筋工程的主要工程量为 二 施工部署和工期计划二 施工部署和工期计划 现已完成孟家沟南水北调大桥左幅第一阶段箱梁砼浇筑 预应力钢绞线 连接器 波纹管 造价人才网锚具 膨胀剂等材料外委检测及水泥自检合格并对张拉机具进行 了外委标定检测 水泥浆配合比已审批完毕 施工管理及施工人员已进场 现已经具 备预应力筋张拉的条件和要求 按照总工期要求 本现浇箱梁预应力工程施工计划于 2012 年 2 月 1 日开始 完工 日期为 2012 年 5 月 15 日 三 施工三 施工工艺工艺 1 1 预应力钢绞线张拉 预应力钢绞线张拉工艺框图工艺框图 见下页见下页 2 2 具体 具体施工工艺施工工艺 2 12 1 预应力钢绞线张拉预应力钢绞线张拉 预应力筋张拉施工是预应力结构施工的关键工序 张拉施工的质量直接关系到结 构安全 人身安全 施工前必须精心组织 策划 做好各项准备工作 保证张拉施工 郑州市南出口暨郑新快速通道改建工程六标段 南水北调大桥箱梁预应力张拉方案 中国建筑第七工程局有限公司 3 的顺利进行 预应力钢束张拉工艺框图 2 1 12 1 1 张拉施工准备工作 张拉施工准备工作 a a 材料的进场及检验材料的进场及检验 预应力筋及锚具进场时应严格按照 砼结构工程施工及验收规范 GB50204 92 和 预应力筋用锚具 夹具和连接器应用技术规范 JGJ85 92 成批验收 合格后方可使 钢铰线原材检验 钢绞线下料 编束 穿入 安放张拉千斤顶 实施初张拉 P0 总张拉吨位的 10 持荷载 3min 量测引伸量 1 张拉到总张拉吨位 20 持荷载 3min 量测引伸量 2 张拉到总张拉吨位 100 持荷载 3min 量测引伸量 4 回油 封锚 张拉到总张拉吨位 40 持荷载 3min 临时锚固 量测引伸量 3 回顶 郑州市南出口暨郑新快速通道改建工程六标段 南水北调大桥箱梁预应力张拉方案 中国建筑第七工程局有限公司 4 用 验收方法按相关规范要求进行 钢绞线运到工地后须放置在室内并防止锈蚀 b b 砼强度检验砼强度检验 预应力筋张拉前 应对梁体的砼强度进行检验 检查强度应以现场与梁体同条件 养护的试件强度为准 监理工程师论坛当检查试件的强度满足设计要求后 方可施加 预应力 c c 预应力钢绞线预应力钢绞线 a1 预应力钢绞线设计标准 预应力钢束采用符合 GB T5224 2003 标准 1 7 股高强低松驰钢绞线 公称直径 15 2mm 公称面积 139mm2 标准强度 fpk 1860Mpa 弹性模量 Ep 1 95 105Mpa 松 驰系数不大于 0 3 预应力钢绞线采购进场后应做抗拉强度 延伸率 弹性模量试验复 检 连同质保书一起报驻地监理 各项指标均要满足设计图纸和施工技术规范要求 a2 预应力钢绞线下料 编束 穿入 a 钢绞线应在加工场下料 加工场地面应做硬化处理 b 下料长度的确定 下料长度计算公式如下 L l 2 l1 l2 l3 100 式中 l 梁体的孔道长度 mm l1 加片式工作锚厚度 mm l2 穿心式千斤顶长度 mm l3 加片式工具锚厚度 mm a3 下料方法 根据钢绞线盘的直径加工放线架 将钢绞线盘放入放线架内 四周卡紧 下料头 从内圈抽出 在下料场用钢尺丈量 用砂轮切割机切割 在切割头两端 5cm 处用 20 号 细铁线绑扎 以免接头钢丝散乱 下好的料 盘好后存放在防雨干燥处 并挂牌标识 待施工时运至梁上施工 a4 制束 按照设计根数进行编束 制束时一端至另一端必须顺直无交叉 并尽量使各根钢 绞线的松紧一致 且单根钢绞线无旁弯 烧伤等缺陷 编束用 20 号细铁线每隔 1 1 5m 绑扎 郑州市南出口暨郑新快速通道改建工程六标段 南水北调大桥箱梁预应力张拉方案 中国建筑第七工程局有限公司 5 a5 穿束 对于 40 米以下的短束 用人工穿入孔道 人工穿束利用起重设备将预应力束吊起 人工站在脚手架上逐步将预应力束穿入孔内 对 40 米以上的长束 用卷扬机穿入孔内 即先在预应力束的前端安装穿束网套或 特制的穿束头 穿束网套用细钢丝绳编织 网套上端通过挤压方式装有吊环 使用时 将钢绞线束穿入网套中 到底 前端用铁丝扎死 顶紧不脱落即可 钢索必须保证平顺地穿入孔道内 不得扭结 a6 钢绞线在打开捆绑带钢时要将钢绞线放入特制的钢筋笼中 防止钢绞线弹出 伤人 a7 为避免施工时先穿入钢绞线在施工期间造成钢绞线锈蚀污染 本工程严禁在混 凝土浇注完成前穿入钢绞线 a8 钢绞线的下料不得使用电焊或氧弧切割 只允许采用圆盘无齿锯切割成一平面 以便在张拉时检查断丝 b b 锚具 夹具和连接器质量及使用要求锚具 夹具和连接器质量及使用要求 锚固体系采用 M15 系列锚具 锚具 夹具和连接器进场时 按合同要求核对其型号 规格和数量 并按规范要 求进行进场检验 锚具 夹具和连接器在存放 搬运及使用期间均要妥善防护 避锈蚀 沾污 遭 受机械损伤 混淆和散失 且临时性的防护措施不能影响其安装和永久性防腐的实施 预应力筋用锚具产品要配套使用 同一梁体中要采用同一生产厂的产品 工作锚 不得作为工具锚使用 锚具 夹具和连接器在安装前要擦拭干净 锚具 夹具的安装位置正确 且与孔 道对中 安装夹片时 要使夹片的外露长度基本一致 在梁体中永久性预应力连接器 应符合锚具的性能要求 穿束前须清除喇叭管内的漏浆和杂物 逐个检查喇叭管内有无毛刺 对有毛刺者 不准使用 c c 千斤顶质量及使用要求千斤顶质量及使用要求 郑州市南出口暨郑新快速通道改建工程六标段 南水北调大桥箱梁预应力张拉方案 中国建筑第七工程局有限公司 6 张拉体系采用整体张拉和放张时具用自锚功能的穿心式双作用千斤顶 额定张拉 力不得小于所需张拉力的 1 2 倍 与千斤顶配套的压力表要选用防振型产品 其最大 读数应为张拉力的 1 5 2 倍 标定精度不低于 1 0 级 张拉机具与锚具配套使用 并 在使用前进行校正 检验和标定 有下列情况之一的应重新标定 使用时间超过六个月 使用过程中千斤顶或压力 表出现异常情况 张拉次数超过 300 次 千斤顶检修或更换配件后 2 1 22 1 2 预应力钢束预应力钢束张拉张拉 a a 张拉顺序及原则张拉顺序及原则 预应力筋的张拉应遵循同步 对称的张拉原则 先纵向后横向张拉 即先腹板 后中横梁 腹板张拉时先中间后两边对称 并以梁中线两侧对称进行 每个腹板张拉 的具体顺序为 N3 N4 N2 N5 N1 对每个中横梁 上下两排均先中间再两侧对称 进行 b b 张拉要求张拉要求 张拉时 箱梁砼强度不得低于设计强度的 90 弹性模量不得低于砼 28d 弹性模 量的 90 第一阶段预应力钢束张拉时须两端同时张拉 第二阶段预应力筋采用单端张 拉 张拉采取张拉力和引伸量双控制 张拉时横向对称张拉 第一阶段钢束和第二阶 段钢束通过施工缝内连接器进行连接 预应力张拉用千斤顶 油泵在使用前 必须经 过国家或省级认定的法定计量单位核定后 方能使用 箱梁所有预应力钢束的张拉工 作必须由专业的预应力钢束张拉班组统一完成 确保相同类型的预应力钢束有相同的 张拉力值 延伸率值 所有预应力钢束的张拉必须在监理工程师在场的情况下完成 并做好张拉记录 预应力筋的张拉顺序和张拉控制应力应符合设计规定 在任何情况下均不得超过 设计规定的最大张拉控制应力 在预应力筋张拉和锚固过程中及锚固后 均不得大力敲击或振动锚具 预应力筋 锚固后需放松时 采用专门的放松装置松开 预应力筋在实施张拉和放张作业时 在张拉端应采取有效的安全防护措施 设置 安全防护板隔离 预应力筋的两端的正面严禁站人和穿越 预应力筋在张拉控制应力达到稳定后方可锚固 对夹片式锚具 锚固后夹片顶面 应平齐 其互间的错位不能大于 2mm 且露出锚具外的高度不应大于 4mm 锚固完毕经 郑州市南出口暨郑新快速通道改建工程六标段 南水北调大桥箱梁预应力张拉方案 中国建筑第七工程局有限公司 7 检验确认合格后方可切断端头多余的预应力筋 切割时应采用砂轮锯 严禁采用电弧 进行切割 同时不得伤害锚具 切割后预应力筋的外露长度不应小于 30mm 且不得小于 1 5 倍的预应力筋直径 每次张拉须有完整的原始张拉记录 且须在监理在场的情况下进行 钢绞线张拉之前进行张拉设备的校验标定工作 千斤顶与压力表配套校验 确定 张拉力与压力表之间的关系曲线 根据钢绞线实际试验的弹性量计算理论伸长值 按 公式 L Pp L Ap Ep 计算钢绞线的理论伸长值 采用张拉力和伸长值双控张拉 实际伸长值与理论伸长值的差值应控制在 6 以内 张拉施工现场设置张拉程序标识 平均张拉力 Pp 按下式计算 kx p P kx e1 p Pp 为平均张拉力 N P 为设计控制张拉力 N x 为张拉端至计算截面的孔道长度 m 为张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和 rad k 为孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数 取 0 0015 为预应力筋与孔道壁的摩擦系数 取 0 25 理论张拉伸长值 AEpxpL p 实测钢绞线弹性模量 Ep 实测钢绞线截面积 A 由于设计图中后张法引伸量不含工作长度部分引伸量 施工时须根据实际考虑此 部分引伸量 在进行第一梁段张拉时需要对管道摩阻损失 锚圈口摩阻损失进行测量 根据实 测结果对张拉控制应力作适当调整 确保有效应力值 箱梁两侧腹板宜对称张拉 其不平衡束最大不超过一束 张拉同束钢绞线应由两 端对称同步进行 且按设计图规定的编号及张拉顺序张拉 c c 钢绞线张拉具体操作措施钢绞线张拉具体操作措施 量测引伸量的要求 开始张拉前须将有钢铰线尾端切割成一个平面或采用与钢铰 线颜色反差较大的颜料标出一个平面 在任何步骤下量测引伸量均须量测该平面距锚 郑州市南出口暨郑新快速通道改建工程六标段 南水北调大桥箱梁预应力张拉方案 中国建筑第七工程局有限公司 8 垫板之间的距离 而不可量测千斤顶油缸的变位量 以免使滑丝现象被忽略 预应力张拉操作 初张拉 P0 持荷 3 分钟 张拉到总张拉吨位 20 持荷 3 分钟 张拉到总张拉吨位 40 持荷 3 分 钟 张拉到总张拉吨位 P 持荷 3 分钟 锚固 回油 按每束根数配套安装相应的锚具 戴好夹片 将钢绞线从千斤顶中心穿过 张拉 时当钢绞线的初始应力达 0 10 k 时停止供油 检查夹片及钢绞线情况完好后 画线 作标记 向千斤顶油缸充油并对钢绞线进行张拉 张拉值的大小以油压表的读数为主 以 预应力钢绞线的伸长值加以校核 实际张拉伸长值与理论伸长值应控制在 6 范围内 每端锚具回缩量应控制在 6mm 以内 油压达到张拉吨位后关闭主油缸油路 并持荷 3 分钟 测量钢绞线伸长量加以校 核 在保持 3 分钟以后 若油压稍有下降 须补油到设计吨位的油压值 千斤顶回油 夹片自动锁定则该束张拉结束 及时作好记录 检查千斤顶有无滑丝 若出现滑丝现象 须查明原因并采取措施解决后方可继续 张拉 再检查钢绞线尾端标记是否仍为一个平面 如平面出现变化 说明有个别钢绞 线出现了滑丝现象 必须采取措施进行及时处理 全梁断丝 滑丝总数不得超过钢丝总数的 0 5 且一束内断丝不得超过一丝 也 不得在同一侧 d d 实测引伸量方法实测引伸量方法 实测引伸量 0 4 3 1 实际引伸量 4 3 2 2 1 实际引伸 量与计算引伸量的比较须满足 0 6 6 方可满足要求 否则查明原因并 L L 予以解决 2 2 2 2 孔道压浆孔道压浆 当张拉结束后 要及时用无齿锯将多余的钢铰束锯掉 禁止用电气焊切割 完成 后按同比标号的水泥净浆进行孔道压浆 压浆时必须压浆饱满 直至另一端溢出浓原 浆液 总张拉吨位的 10 量测引伸量 1 量测引伸量 2 临时锚固 量测引伸量 3 回 顶 量测引伸量 4 郑州市南出口暨郑新快速通道改建工程六标段 南水北调大桥箱梁预应力张拉方案 中国建筑第七工程局有限公司 9 2 2 2 1 2 1 压浆压浆 压浆工艺流程见箱梁孔道压浆工艺框图 见下页 预应力管道须在预应力筋张拉锚固后尽早压浆 且应在 48 小时内完成 管道压浆要密实 水灰比不大于 0 4 不允许掺氯盐 可掺减水剂 其掺量由试验 决定 为减少收缩 可掺入钙矾石系或复合型膨胀剂 不得采用铝粉为膨胀源的膨胀 剂或总碱量 0 75 以上的高碱膨胀剂 箱梁孔道压浆工艺框图 2 2 2 2 2 2 压浆设备压浆设备 压浆搅拌机应能制造出胶状稠度的水泥浆 其转速不低于 1000r min 搅拌叶的形 状与转速要相匹配 其叶片的线速度不小于 10m s 最高线速度不高于 20m s 且能满 足在规定时间内搅拌均匀的要求 孔道压浆准备 冲洗孔道 检查预应力管道 合 格 浆液配置 浆液检查 压 浆 稳 压 拆除和清洗注浆设备 配合比设计 结束 郑州市南出口暨郑新快速通道改建工程六标段 南水北调大桥箱梁预应力张拉方案 中国建筑第七工程局有限公司 10 用于临时储存浆液的储料罐要且有搅拌功能 且要设置网格尺寸不大于 3mm 的过 滤网 压浆机采用活塞式可连续作业的压浆泵 其压力表的最小分度值不大于 0 1MPa 最 大量程应使实际工作压力在其 25 75 的量程范围内 必须能以 0 7MPa 的常压连续进 行作业 压浆停止时 拌和机要照常循环并搅拌 不得采用风压式浆泵进行孔道压浆 压浆设备应能对压浆完成的孔道保持压力 并应装置一个维持孔道压力的 能够 开闭的喷嘴 严禁使用不带开闭的木塞或其它设备代替喷嘴 压力表应在使用前进行校正 此后在监理工程师要求时也应校正 压浆作业过程 中 最少每隔 3h 将所有设备用清水彻底清冼一次 每天用完后也要进行彻底清洗 2 2 2 3 2 3 准备工作准备工作 先应进行压浆试验 在工地试验室对压浆材料加水进行试配 各种材料的称量应 精确到 1 经试配浆液其各项指标均满足规范要求后方可用于正式压浆 金属管道用压力水冲洗后 应用无油脂压缩空气吹干 对压浆设备进行清洗 清洗后的设备内不得有残渣和积水 压浆前 锚具周围的钢丝间缝隙和孔洞应紧密填封 以防冒浆 水泥浆要求水泥浆要求 在符合和易性需要的条件下 水泥浆的水灰比 0 26 0 28 采用水泥强度等级不 得低于 42 5 级有低碱硅酸盐水泥 水胶比由试验确定 压力泌水率 2 0 初始流动 度应为 10 17s 压入管道的水泥浆应饱满密实 24 小时自由膨胀率应小于 3 为确 保冬期压浆时水泥浆的温度 拌制水泥浆时必须先对水进行加热 压浆前水泥浆温度 不低于 5 水泥浆初凝时间应大于 3h 终凝时间应小于 24h 压浆时浆体温度应不超过 35 水泥浆拌和时间应不小于 2min 直到获得均匀稠度为止 外掺剂外掺剂 不得使用含有氯化物和硝酸盐的外掺剂 只有经过监理工程师书面同意 才可采 用其它外掺剂 并应严格按照生产厂说明书规定使用 2 2 2 4 2 4 孔道压浆孔道压浆 郑州市南出口暨郑新快速通道改建工程六标段 南水北调大桥箱梁预应力张拉方案 中国建筑第七工程局有限公司 11 从水泥浆搅拌至压入孔道的延续时间不得超过 40min 且在压浆前和压注过程中要 连续搅拌 以防流动性降低 孔道压浆按自下而上的顺序进行 对曲线孔道和竖向孔道从最低点的压浆孔压入 对以上下分层设置的孔道 按先下层后上层的顺序进行压浆 同一管道的压浆要一次 连续完成 压浆要缓慢 均匀的进行 不得中断 并将所有最高点的排气孔依次一一 打开和关闭 使孔道内排气畅通 并让出口处冒出废浆 直至不含水沫气体的浆液排 出 其稠度与压注的浆液稠度相同时即行停止 水平和曲线孔道压浆的压力值宜为 0 5 0 7MPa 对超长管道 最大压力值不宜超 过 1MPa 压浆的充盈度应达到孔道另一端饱满且排气孔排出也规定流动度相同的水泥 浆为止 关闭出浆口后 宜保持一个 3 5min 且不小于 0 5MPa 稳压期 采用真空辅助压浆工艺时 在压浆前要将孔道进行抽真空 真空度宜稳定在 0 06 0 10MPa 范围内 真空稳定后 立即开启孔道压浆端的阀门 同时启动压浆泵进 行连续压浆 压浆时 每一工作班应留取不少于三组尺寸为 40mm 40mm 160mm 试件 标准养 护 28 天 进行抗压强度检测 作为质量评定的依据 压浆过程中和压浆后 48h 内 梁体砼的温度及环境温度不得低于 5 C 否则应采 取保温措施 并按冬期施工的要求进行处理 浆液中可适量掺加引气剂但不得掺用防 冻剂 压浆后要通过检查孔抽查压浆的密实情况 如有不实 要及时进行补压浆处理 孔道压浆应填写好压浆记录 记录项目包括 压浆材料 配合比 压浆日期 搅 拌时间 出机初始流动度 浆液温度 环境温度 稳定压力及时间 采用真空辅助压 浆工艺时还包括真空度 2 2 3 3 封锚封锚 孔道压浆完成后 及时按设计要求进行梁端封锚 先对梁端砼进行凿毛并将其周 围冲洗干净 严格按设计要求放置钢筋网浇筑封锚砼 浇筑封锚端混凝土的模板必须 使用钢模 封锚的混凝土要同梁体的标号相一致并要严格控制封锚后的梁体长度 四 质量检验标准四 质量检验标准 4 3 预应力筋的加工和张拉 4 3 1 基本要求 郑州市南出口暨郑新快速通道改建工程六标段 南水北调大桥箱梁预应力张拉方案 中国建筑第七工程局有限公司 12 4 3 1 1 预应力筋的各项技术性能必须符合国家现行标准规定和设计要求 4 3 1 2 预应力束中的钢丝 钢绞线应梳理顺直 不得有缠绞 扭麻花现象 表 面不应有损伤 4 3 1 3 单根钢绞线不允许断丝 单根钢筋不允许断筋或滑移 4 3 1 4 同一截面预应力筋接头面积不超过预应力筋总面积的 25 接头质量应 满足施工技术规范的要求 4 3 1 5 预应力筋张拉或放张时混凝土强度和龄期必须符合设计要求 严格按照 设计规定的张拉顺序进行操作 4 3 1 6 预应力钢丝采用镦头锚时 镦头应头型圆整 不得有斜歪或破裂现象 4 3 1 7 制孔管道应安装牢固 接头密合 弯曲圆顾 锚垫板平面应与孔道轴线 垂直 4 3 1 8 千斤顶 油表 钢尺等器具应经检验校正 4 3 1 9 锚具 夹具和连接器应符合设计要求 按施工技术规范的要求经检验合 格后方可使用 4 3 1 10 压浆工作在 5 以下进行时 应采取防冻或保温措施 4 3 1 11 孔道压浆的水泥浆性能和强度应符合施工技术规范要求 压浆时排气 排水孔应有水泥原浆溢出后方可封闭 4 3 1 12 按设计要求浇筑封锚混凝土 4 3 2 实测项目 见表 4 3 表表 4 34 3 后张法实测项目后张法实测项目 项次检 查 项 目规定值或允许偏差检查方法和频率权值 梁长方向 30 1 管道坐标 mm 梁高方向 10 尺量 抽查 30 佩每根 查 10 个点 2 同排 10 2 管道间距 mm 上下层 10 尺量 抽查 30 每根 查 5 个点 1 3 张拉应力值符合设计要求查油压表读数 全部 4 4 张拉伸长率 符合设计规定 无设计 规定时 6 尺量 全部 3 钢束 每束 1 根 且每断面不 超过钢丝总数的 1 5 断丝滑丝数 钢筋不允许 目测 每根 束 3 4 3 3 外观鉴定 预应力筋表面应保持清洁 不应有明显的锈迹 不符合要求时减 1 3 分 郑州市南出口暨郑新快速通道改建工程六标段 南水北调大桥箱梁预应力张拉方案 中国建筑第七工程局有限公司 13 五 安全技术措施 五 安全技术