连续梁预应力施工方案.doc

黑河特大桥跨西三环40+64+40m连续梁预应力张拉施工方案目 录一、编制内容2二、编制依据2三、编制目的2四、工程概况2五、主要机械设备选用3六、主要进场材料3七、施工工艺31、钢绞线下料施工工艺流程：32、 预应力钢束施工44、张拉条件55、过程控制86、问题预防与处理97、孔道压浆及封锚9八、安全保证措施10九、质量保证措施11黑河特大桥跨西三环连续梁预应力张拉施工方案一、编制内容黑河特大桥跨西三环道路（40+64+40）m连续梁预应力张拉施工概况及其注意事项，施工起讫里程为DK491+765.5DK491+911，全长145.5m。二、编制依据甘青公司过程控制标准化；（40+64+40）m预应力混凝土连续梁变更设计（兰乌二线施桥(综变)04）高速铁路桥涵工程施工质量验收标准（TB10752-2010）铁路混凝土工程施工质量验收标准（TB10424-2010）铁路桥涵工程施工安全技术规程（TB10303-2009）设计技术交底；已审批的黑河特大桥跨西三环连续梁施工方案。三、编制目的 “百年大计、质量第一”，为确保黑河特大桥跨西三环道路连续梁预应力张拉施工安全有序的进行，保证施工质量满足设计和验标要求，特编制此方案。四、工程概况黑河特大桥采用（40+64+40）m连续梁跨越张掖市西三环道路，梁体施工采用支架法现浇施工。箱梁预应力体系设置纵向、横向、竖向三向体系，纵向钢束采用15j15.2mm及9j15.2mm低松弛钢绞线，内径80及90波纹管成孔，M15-15及M15-9圆锚锚具锚固。横向钢束采用4j15.2mm钢绞线，配用BM15-4及BM15P-4型扁锚，采用内径7019mm波纹管成孔，顺桥向间距50cm左右，采用单端张拉，张拉、锚固端交错布置。竖向预应力筋采用PSB83032mm预应力混凝土用精轧螺纹钢筋，配用JLM-32精轧螺纹锚具,采用内径50mm铁皮管成孔。箱梁每道腹板根据腹板厚度设置两根或一根竖向预应力钢筋，顺桥向间距50cm。五、主要机械设备选用 主要施工机械设备表序号机械设备名称规格型号数量技术状况进场日期使用部位备注1穿心式千斤顶400t4良好2011-4-15纵向预应力筋配套油泵2穿心式千斤顶300t4良好2011-4-15纵向预应力筋配套油泵3穿心式千斤顶60t4良好2011-4-15竖向预应力筋配套油泵4穿心式千斤顶27t4良好2011-4-15横向预应力筋配套油泵5吊车25t2良好2011-3-15吊千斤顶6卷扬机5t2良好2011-5-30穿钢绞线用六、主要进场材料序号材料名称规格单位数量1钢绞线7-5、fpk=1860Mpat1102精轧螺纹钢筋PSB83032t25.453锚具OVM.M15A-15套2124锚具OVM.M15A-9套645锚具BM15-4套3376锚具BM15-4P套3377锚具JLM-32套1888七、施工工艺1、 钢绞线下料施工工艺流程：2、 按设计长度加2倍工作长度计算下料长度 用钢管框架加固整捆钢绞线 按下料长度采用机械切割钢绞线 绑扎整束钢绞线 钢绞线编号。箱梁预应力张拉施工工艺流程：张拉机具、锚具、钢绞线校验混凝土强度和弹性模量达到设计强度的90%安放千斤顶及锚具施工记录10%应力张拉100%应力张拉施工记录锚 固施工记录制作试件孔道压浆施工记录2、 预应力钢束施工 A、纵向预应力筋施工预应力钢束在混凝土的强度及弹性模量均达到设计值，且混凝土龄期大于7天后才能进行张拉。预应力钢束的张拉顺序为，先张拉纵向钢束，再张拉竖向钢筋，最后张拉横向钢束。预应力张拉采用张拉力与伸长量双控，以张拉力控制为主、以伸长量作为校核。纵向钢束在横截面上必须均衡对称张拉，底板合拢束可以先张拉长束、后张拉短束。钢束张拉完毕后24小时内必须进行孔道压浆，钢束应张拉一批，压浆一批，带孔道压浆强度达到设计强度的90%以上时，方可进行下批钢束的张拉。B、竖向预应力筋施工每个梁段的纵向钢束全部张拉完毕并待压浆强度达到90%以上后，进行竖向预应力筋张拉，每个梁段靠近施工接头的最后一根竖向预应力筋与下一梁段的竖向预应力筋一起张拉。张拉时，锚具回缩量控制在1mm以内，一次张拉难以满足要求时，应采取反复张拉的应对措施。竖向预应力筋张拉完毕后，张拉端外螺母必须与钢筋点焊，并将距螺母顶面3cm以上部分切割掉。C、横向预应力筋施工横向钢束采用单端交错张拉，每个梁段的竖向钢束全部张拉完毕后，应自节段根部开始按顺序张拉横向钢束，每个梁段靠近施工接头的最后一根横向预应力钢束与下一梁段的横向预应力钢束一起张拉。横隔墙预应力钢束在其所处梁段一并张拉完成。各施工节段张拉参数统计见附表。4、张拉条件4.1张拉设备对选用的张拉设备进行性能试验，不符合其技术性能的不能使用。张拉千斤顶在使用前必须与其配套使用的油压表共同进行压力油压值的标定工作，张拉时千斤顶与油压表配套使用。千斤顶张拉吨位为张拉力的1.2-1.5倍，张拉千斤顶在张拉前必须经过校正，校正系数不得大于1.05，在下列情况下应进行标定：a、出厂后初次使用。b、张拉不能超过200束钢绞线束，且不超过一个月。c、更换新的压力表。d、校验后经过三个月而未使用。e、千斤顶经过拆开检修后。f、震动、损伤或油压锐减及其它异常情况。油压表选用防震型，表面最大读数为张拉力的1.5-2.0倍，精度等级不低于1.0级，油压表在运输、存放和使用过程中防止日晒、受潮和震动，油压表在下列情况下进行校验：a、出厂后初次使用。b、震动、损伤或油压锐减及其它异常情况。c、精度为1.0级时，校正有效期为1周。锚具进场后，分批对其外观尺寸、硬度、静载锚固系数性能试验、锚板强度试验等按规范要求进行抽检，抽检合格后方可使用。4.2梁体结构预应力混凝土在混凝土的强度与弹性模量均达到设计值且混凝土的龄期大于7天后才能进行预应力张拉。张拉前检查锚垫板附近情况（混凝土浇筑时该处要注意，因该处钢筋密，管道多，要加强重视，既要保证锚后混凝土密实又不能影响管道），若有蜂窝及其它严重缺陷在拆模后立即研究采取补救措施，待混凝土强度和弹性模量达到设计要求后方可张拉。锚垫板及夹片洗净油污并擦拭干净。检查锚垫板与管道轴线是否垂直，若有偏差，应进行校正，否则会使个别钢绞线受力过大产生断丝现象。 4.3张拉参数张拉控制力以施工图纸的要求为依据，施工前对引伸量进行校核。纵向钢束标准强度fpk=1860MPa，弹性模量Ep=1.95*105 MPa，锚下张拉控制应力con=（0.670.7）fpk，管道摩阻系数=0.14，管道偏差系数k=0.0025，一端锚具回缩6mm，松弛损失为0.024con。竖向钢束标准强度fpk=830MPa，弹性模量Ep=2.0*105 MPa，锚下张拉控制应力con=0.9fpk，管道摩阻系数=0.35，管道偏差系数k=0.003，一端锚具回缩1mm，松弛损失为0.05con。箱梁顶板横向预应力钢束标准强度fpk=1860MPa，弹性模量Ep=1.95*105 MPa，锚下张拉控制应力con=0.70fp，施工时应根据实测的锚圈及喇叭口损失，调整钢束的锚外控制应力，以保证锚下控制应力与设计一直，钢束必须与锚垫板垂直锚固。伸长量计算公式如下：L=PPL/APEP其中：L预应力筋的理论伸长值（m）；PP预应力筋的平均张拉力（N）；AP预应力筋的截面面积（单根取14010-6m2）；L预应力筋的长度（m）；EP预应力筋的弹性模量。 PP=P(1-e-(kx+)/(kx+)其中：PP预应力筋的平均张拉力（N）；P预应力筋张拉端的张拉力（设计提供）；K管道偏差系数； 管道摩阻系数（张拉前请专业单位进行管道摩阻试验）；从张拉端至计算截面曲线孔道部分的夹角之和。伸长量计算结果见附表1。张拉前委托有一级资质的计量单位对千斤顶、油压表、油泵进行配套校验，并计算出张拉力和油表读数的一元线性回归方程式，根据方程式计算出各类型钢束及预应力筋张拉时的张拉力与油表读数参数。5、过程控制 预施应力分阶段一次张拉完成，采用两端同步张拉（除一端张拉的钢束外），左右对称进行，最大不平衡束不应超过1束，张拉顺序按先腹板束，后顶板、再底板束，从外到内左右对称进行。同一节段预应力筋张拉按先纵向预应力钢束，后横向预应力钢束，再竖向预应力钢筋的顺序进行张拉，并及时采用真空压降进行压浆。张拉时确保“三同心两同步”， “三同心”即锚垫板与管道同心，锚具和锚垫板同心，千斤顶和锚具同心。“两同步”即现浇箱梁两侧两端均匀对称同时张拉。在张拉完后卸下千斤顶，在钢绞线上离锚圈等距作标记，24h后检查钢束回缩量，合格后再封锚压浆。张拉控制应力采用双控措施，张拉控制应力值以油压表读数为主，以预应力筋伸长值作为校核用。张拉过程中保持两端的伸长量基本一致。预应力张拉程序：0 10%k（初应力-持荷5分钟）100%k（终应力-持荷5分钟，测量伸长量）锚固。实际伸长量计算：在相应张拉力下量取与之对应的千斤顶油缸外伸量，将每个张拉循环中初张拉力和终张拉力下对应的千斤顶油缸外伸量的差值，作为本张拉循环中钢绞线束的伸长量。各个张拉循环的伸长量之和，即为该束钢绞线初始张拉力至控制张拉力之间的伸长量。钢束实际伸长量L的计算公式为：L =L1+L2式中：L1初始张拉力至控制张拉力间的实际伸长量；L2零至初始张拉力间的伸长量，其值由0.1k与0.2k 之间的伸长量推算得出。预应力筋张拉采用张拉力与伸长量双控，以张拉力为主，实际伸长量与计算伸长量差值控在6%以内，即表示本束钢绞线张拉合格。否则，张拉力虽已达到设计要求，但实际伸长值与理论伸长值之间的误差超标，则暂停施工，在分析原因并处理后继续张拉。6、问题预防与处理张拉后观察有无滑丝、断丝现象，作好张拉记录，全断面断丝、滑丝总数不得超过钢丝总量的0.5%，且一束内断丝不得超过1丝，且不得在同一侧。当滑丝和断丝数量在允许范围内，不需要处理，但当滑丝和断丝数量超过允许范围时，则需处理。滑丝判断：张拉完毕卸下千斤顶后，目视检查滑丝情况。仔细查看工具锚处每根钢绞线上的楔片压痕是否平齐，若不平齐则说明有滑丝；查看本束钢绞线尾端张拉前做的标记是否平齐，若不平齐则说明有滑丝。滑丝处理方法：首先将专用卸荷座支承在锚具上，将专用千斤顶油缸外伸至千斤顶行程的一半后，把退锚千斤顶装在单根钢绞线上。当钢绞线受力伸长时，夹片稍被带出。这时立即用改锥或钢绞线卡住夹片凹槽。然后油缸缓慢回油，钢绞线内缩，而夹片因被卡住而不能与钢绞线同时内缩。如此反复，直至张拉完成后，立即进行压浆。断丝处理方法：提高其它钢绞线束的控制张拉力作为补偿，但最大张拉力不得超过设计极限状态的要求，也不得超过钢绞线或钢丝的标准强度的80%。若仍不能满足要求，需进行换束、重新张拉，具体采用何种方式，与设计单位商定。7、孔道压浆及封锚压浆管的布置：纵向预应力除在两端分别设置压浆孔和出浆孔外，还需按设计及验标要求在中间设置三通管以利于排气。横向和竖向预应力管道，每一段设压浆嘴、排气孔各一个。压浆：在预应力筋终张拉后24小时内完成压浆。预应力管道压浆采用不低于设计等级的水泥浆，并按规定比例加入符合要求的膨胀剂。施工中采用真空辅助压浆工艺，使得管道水泥浆更密实。竖向预应力钢筋压浆时，由下端向上端压浆，纵、横向预应力管道由一端向另一端压浆。水泥浆搅拌结束至压入管道时间间隔不应超过40min。压浆注意事项：压浆前先用清水清洗预应力管道，然后用高压风将管内积水吹净。严格按规范要求配浆及压浆，压浆时注意观察有无串孔、漏浆，做好压浆记录。若串孔，立即检查原因，及时处理。真空辅助压浆工艺：后张预应力筋的腐蚀主要原因是：压浆不密实，浆体中含有气泡，凝固后变成孔隙；同时水泥浆易离析、泌水，使压浆不饱满，水还会沾着气泡形成孔隙，渗漏腐蚀预应力筋，为工程留下隐患。而真空辅助灌浆就是采用真空泵抽吸预应力孔道内的空气，使孔道压力达到-0.06-0.08MPa的真空度，真空度稳定后，应立即开启管道压浆端阀门，同时开启压浆泵进行连续压浆，然后在孔道的另一端用压浆机以0.50.6MPa的压力将拌制好的水泥浆压入预应力孔道，以提高孔道压浆的密实度，减少气泡的形成。压浆顺序先下后上，同一管道压浆应连续进行，一次完成。封锚：按照设计要求，采用C50无收缩混凝土封锚。八、安全保证措施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需完整紧密，油路畅通，在最大工作油压下保持5min以上均不漏油，若有损坏应及时更换修理。张拉时发现张拉设备运转异常，应立即停机检查。锚具、夹具均应设专人妥善保管，避免锈蚀、玷污、遭受机械损伤。张拉时做好安全防护工作，千斤顶后面严禁站人，也不得踩压高压油管。张拉前搭设张拉作业平台。张拉平台采用9090碗扣钢管搭设而成，纵向沿边墩向外搭设5排钢管，顶面铺设1010方木和一层竹胶板，形成4.5m15m的张拉平台。顶板横向平台不得小于1m宽，平台采用1010方木和一层竹胶板铺设，探头长度不大于15cm。靠近道路张拉时，在道路两侧必须设置安全人员看护并设置安全区域，且安全人员不