老庄河特大桥纵向预应力施工技术交底

老庄河特大桥纵向预应力施工作业指导书一、编制依据1、《西部大通道包头北海线陕西境 黄陵至延安高速公路第二批路基、桥隧工程招标文件》（第二卷第400章桥梁分册）；2、《公路工程技术标准》（JTJ001-97）；3、 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTJ023-85）;4、 《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）；5、 《包北线黄延段两阶段施工图设计》（K191+200-K199+600）；二、工程概况老庄河特大桥桥位于洛川县石子头乡桥西村和蒋村之间的老庄沟内，地面起伏较大，地面标高介于 1011.83m〜1153.33m，相对高差141.5m。桥梁构造为预应力混凝土变截面连续刚构，桥跨布置为95m+4X170m+95m,桥梁全长87O.m桥梁全宽24.5m,由左右分离的两个单箱单室截面组成。桥梁宽度组成：0.5m（防撞护栏）+10.75m（行车道）+2.0m（中央分隔带）+10.75m（行车道）+0.5m（防撞护栏）。墩顶箱梁高9m，跨中箱梁高3.2m，腹板厚0.4m、0.65m，底板厚为0.3〜1.0m。箱梁顶板宽均为12m，底板宽均为6.5m，翼缘板悬臂2.75m。箱梁底部曲线按二次抛物线变化，箱梁内除 0#段和箱梁端部设横隔板外，其余部位均不设横隔板。桥面横坡设箱梁顶面，箱梁底面平置。箱梁分别设纵向、横向、竖向三向预应力。纵向预应力分为腹板预应力下弯束和底板束。纵向预应力筋和横向预应力筋采用 如15.24钢绞线，竖向预应力采用①32精轧螺纹钢筋。三、纵向预应力束结构形式采用ASTMA416-97-270级高强度低松弛钢绞线，标准强度为1860MPa，直径为15.24mm，面积为140mm2，弹性模量为1.95xiO5Mpa，采用OVM锚具。纵向预应力束分为顶板纵向预应力束、腹板预应力下弯束、底板束、中跨合拢束、边跨合拢束。顶板纵向预应力束规格为25©j15.24钢绞线，锚具为OVM15-25，张拉控制应力为1395Mpa，采用两端张拉，张拉控制力为4882.5KN，超张拉按3%控制，张拉控制力为5029.0KN，采用张拉力和伸长值双控。腹板预应力下弯束和底板束规格为22©j15.24钢绞线，锚具为OVM15-22，张拉控制应力为1395Mpa，采用两端张拉，张拉控制力为4296.6KN，超张拉按3%控制，超张拉控制力为4425.0KN，采用张拉力和伸长值双控。在中跨和边跨合拢时，分别设置了合拢束。中跨合拢束规格为12©j15.24钢绞线，锚具为OVM15-12，张拉控制应力为1395Mpa,采用两端张拉，张拉控制力为2343.6KN,采用张拉力和伸长值双控，中跨合拢后拆除。边跨合拢束规格为25如15.24钢绞线，锚具为OVM15-25，张拉控制应力为1395Mpa。采用两端张拉，张拉控制力为4882.5KN,超张拉按3%控制，超张拉控制力为5029.0KN，采用张拉力和伸长值双控。分两次张拉，桥跨合拢时张拉力为2343.6KN，合拢完成后张拉到设计值。中跨合拢束波纹管内径为 90mm，其它各束波纹管内径均为120mm。六、张拉操作流程张拉操作流程为0一10%ok―100%―103%亦（持荷2分钟锚固）或0一10%o―100%o（持荷5分钟锚固）冰为锚下张拉控制应力1395Mpa。五、材料的检验与检测1、预应力钢绞线进场钢绞线应符合规范《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-95）的有关要求，具体如下。3.1.1钢绞线松弛级别要求墩身预应力采用ASTMA416-97-270级高强度低松弛钢绞线。钢绞线松弛级别应符合《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T5224-95)规范要求，具体如下：1000h松弛率70%公称最大负荷下W2.5%;80%公称最大负荷下W4.5%所有进场钢绞线必须附有制造厂商的质量证书。钢绞线主要技术指标标准强度为1860MPa，直径为15.24mm，面积为140mm2，弹性模量为1.95xi05Mpa。钢绞线检验内容及检验规则每批钢绞线均应按照规范要求取样检验，查其表面质量、直径偏差、捻距和力学性能等指标，不合格者严禁使用。具体规范要求如下：检测内容：⑴捻制预应力钢绞线的钢丝应符合GB/T5223-95中相应条款的规定；⑵预应力钢绞线的捻距为公称直径的12~16倍，捻向为左(S)捻，捻制后钢绞线要进行消除应力的热处理。钢绞线内不应有折断、横裂和相互交叉的钢丝；⑶钢绞线切断后应是不松散的或可以不困难地捻正到原来的位置；⑷钢绞线力学性能应符合规范要求；⑸成品钢绞线表面不应带有润滑剂、油渍等降低钢绞线与混凝土粘结力的物质，钢绞线表面允许有轻微浮锈，但不得锈蚀成目视可见的麻坑；预应力钢丝表面不得有裂纹、小刺、机械损伤、氧化铁皮，回火成品表面允许有回火颜色⑹伸直性检验：取弦长1m的低松弛钢绞线，其弦与弧的最大自然矢高不大于25mm；检测手段：⑴拉伸试验－确定最大负荷、伸长率⑵屈服试验－确定力学性能指标⑶松弛试验－确定力学性能指标⑷尺寸测量－用精度为0.02mm的卡尺测量钢绞线的尺寸和捻距。直径测量应以横穿直径方向的相对两根外层钢丝为准，并在同一截面不同方向上测量两次。⑸表面质量－用肉眼检查检测规则：⑴组批规则预应力钢绞线应成批验收，每批由同一牌号、同一规格、同一生产工艺制度的钢绞线组成，每批重量不大于60t。⑵检查和验收预应力钢绞线的检查验收由供方技术监督部门进行⑶检验数量从每批钢绞线中任取3盘，进行表面质量、直径偏差、捻距和力学性能试验。如每批少于3盘，则应逐盘进行上述试验。⑷复验与判定规则从每盘所选的钢绞线端部正常部位取一根进行上述试验。试验结果，如有一项不合格时则不合格盘报废。再从未试验过的钢绞线中取双倍数量的试样进行该不合格项的复验。如仍有一项不合格，则该批判为不合格品。预应力锚具预应力锚具钢材材质要求⑴每批锚具使用钢材应附有制造商的质量证书；⑵用于锚具装置的钢材应符合《优质碳素结构钢技术条件》(GB/T699-88)的45号钢，且应热处理。锚垫板应符合《碳素结构钢技术条件》(GB/T700-88)的Q235号钢。⑶锚具及夹片进场后应按照质量标准逐个进行外观、硬度、锥度配套等检验，还应逐一进行探伤试验。对裂纹、变形以及表面光洁度差的锚夹具严禁使用。具体要求如下：外观检查－应从每批中抽取10%的锚具且不少于10套，检查外观和尺寸。如有一套表面有裂纹超过产品标准的允许偏差，则应取双倍数量的锚具重新检查；如仍有一套不符合要求，则应逐套检查，合格者方可使用。硬度检验－从每批中抽取5%的锚具且不少于5套，对锚具和夹片进行硬度试验。每个零件测试三点，其硬度应在设计要求范围内。如有一个不合格，同锚具的外观检验一样进行复验。波纹管预应力波纹管采用冷轧薄钢带卷制而成。用于卷制波纹管的低碳带钢厚不宜小于0.3mm波纹管卷制成品外观应清洁，内外表面无油污，无引起锈蚀的附着物，无孔洞和不规则折皱，咬口无开裂、无脱扣。波纹管在安装前应通过1kg径向力的作用下不变形的试验，同时应做灌水试验，以检查有无渗漏现象，确无变形、渗漏现象的方可使用。压浆用水泥浆管道压浆用水泥不宜采用矿碴硅酸盐水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥和标号低于425号的普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥；管道压浆用水泥浆28d抗压强度不小于40MPa。六、预应力施工设备设备选型千斤顶所有用于预应力张拉的千斤顶应专为所采用的预应力系统所设计，并经过国家认定的技术监督部门的认证。25®15.24钢绞线和22如15.24钢绞线的张拉工作，统一采用一种千斤顶进行，最大张拉控制力为5029.0KN，选用YCW650型千斤顶。12^15.24钢绞线的张拉工作，将不配置专用的千斤顶，YCW650型千斤顶同时能够满足12如15.24钢绞线的张拉要求。预应力束的最大伸长量为119.4cm，YCW650型千斤顶的张拉行程为20cm，至少需要倒3次油顶。因此，在选用YCW650型千斤顶时，考虑增大张拉行程，建议张拉行程增大到40~50cm,使油顶的倒顶次数不超过3次。预应力张拉配套设备参数表项目^型号公称张拉力KN公称油压MPa张拉活塞面积X10-2m2回程活塞面积X10-2m2回程油压MPa穿心孔径mm张拉行程mm主机质量kg主机外形尺寸LXDmm最小工作空间BXCmm钢绞线预留长AmmYCW6506370490.01357.07240200960640X①6108504.1.2高压油泵与选定千斤顶配套的油泵为ZB4-500型高压油泵，其工作参数如下：额定压力：50MPa额定流量：2疋L/min质量：120kg外形尺寸：745>494xi025mm4.1.3油表油表要选用精度不低于1.5级，压力表读盘直径不小于150mm,最大量程60MPa的压力表。4.1.4压浆泵、真空泵压浆泵、真空泵选用时，考虑配套。综合墩身竖向预应力的施工，压浆泵应具备持续1.5MPa供浆能力，选用UBL3螺杆式压浆泵，具体参数如下：：输送量：3m3/h最大工作压力：2.5MPa输送距离：水平400m，垂直90m单机重：200kg4.2设备标定根据规范要求，千斤顶使用超过6个月或200次以及在使用过程中出现不正常现象时，要重新进行校准。在标定时千斤顶与相应的油压表必须配套标定，以确定其应力与读数的线性关系。千斤顶的校验：油料采用经过过滤的清洁机油，油中不能有水。接好油路后进行试运行，行程不小于180mm，若运转过程中发出响声，则千斤顶中存有空气，要继续运转，直至顶内空气排出为止，一般要空转三次。有下列情况之一千斤顶要重新校验：a、使用期超过六个月；b、千斤顶严重漏油；c、油表指针不能回零；d、千斤顶调换油压表；e、张拉时连续断筋；f、实测预应力筋的伸长值与计算值相差过大。压力表的校验压力表使用前应送计量认可单位进行校验。千斤顶、油泵、压力表的配套标定在千斤顶、油泵、压力表的校验合格后，将其组装成全套设备，进行设备的内摩阻校验，绘制出油表读数和张拉关系曲线。配套标定的千斤顶、油泵、压力表要进行编号，不同编号的设备不能混用。千斤顶和压力表配套校验时，每个千斤顶至少配备2块压力表，以保证正常使用。电动油泵的检验检查电动油泵是否正常使用。检查油泵的润滑系统是否加足了润滑油。润滑油易采用高级机油。油泵储油量不少于张拉过程中对千斤顶总输油量的150%。油泵上安全阀必须预先检定在规定量最大油压时，能灵敏地自动开启回油。油泵所用的油料根据实际气温采用10号或20号机械油，使用前应使用钢丝布过滤，保证清洁。应采用高压油管，在使用时保证顺直或大半径弯曲，任何地方都不得有小于90度的锐角；油管接头保持清洁，防止灰、砂、粘土侵入油路影响油质和避免接头有漏油。油泵使用及检修按使用说明书进行。5、预应力材料的搬运、存放、保护运输为防止预应力钢材在装运和储存中受到物理损害和腐蚀，应将预应力筋包装于集装箱或装运箱内。任何受到损害和腐蚀的预应力钢材均不得使用。装运箱应明确、清晰的标明搬运注意事项及所用防腐剂的型号、种类和数量等。存放预应力钢材使用前应存放在集装箱内或木箱内，或在离开地面的清洁、干燥环境中放置，并应覆盖防水帆布。锚具运输和存放时，应防止机械损伤和锈蚀。保护根据规范要求，在不同暴露条件下，预应力筋在安装后至压浆时的容许间隔时间如下：空气湿度大于70%或盐分过大时 7d空气湿度在0%~70%之间时 15d空气湿度小于40%时20d6、预应力钢筋的加工和装置钢绞线的制作在设计图表中给定的工作长度的基础上增加2.0m进行下料。⑴钢绞线下料采用砂轮锯切割，在切口处两端20mm范围内用细铁丝绑扎牢，防止头部松散，禁止电、气焊切割，以防热损伤。⑵钢绞线超过60m时，可以采用5t卷扬机整体穿束。先用单根钢绞线穿入管道，然后用单根钢绞线将卷扬机钢丝绳穿入。采用特制夹具将钢绞线夹住，形成一个整体。⑶钢绞线长度短于60m时，可以采用人工单根穿束。为减小穿束时钢绞线端头对波纹管内壁的损坏,同时也为了减小摩阻，在每根钢绞线端头套上一子弹式套筒。⑷钢绞线编束按设计钢束编号编束。编束前对钢绞线进行梳整分根，并将每根钢绞线编码标在两端，编束后用18~20#铁丝将其绑扎牢固，绑扎间距为1~1.5m，编扎成束的钢绞线应顺直不扭转。成束的钢绞线按编号分类存放，搬运时，支点间距w1.5m。⑸随着悬臂段的推进，纵向预应力束的下料尽可能放在 0#段对称进行下料。钢绞线安装钢绞线安装安装分为2种情况，一种为长度60m以上的钢绞线安装，另一种为长度60m以下的钢绞线安装。在长束钢绞线安装时，卷扬机只能设置在本T形刚构上。当需要转向时，可以设置若干转向滑轮组。在短束钢绞线安装时，采用人工单根穿入。波纹管安装纵向预应力束根据施工节段的不同，分别下料。每节长度不宜超过6.0m，以便于塔吊吊装。波纹管的规格型号为©120mm（内径）时，套管采用©130mmmm（内径）。波纹管的规格型号为©90mm（内径）时，套管采用©100mmmm（内径）。波纹管下料时，要求前一施工梁段的波纹管外露长度预留50cm为宜，作为下一梁段波纹管接长之用。波纹管要求伸出锚具外 5~10cm为宜。波纹管的吊装可以采用软吊点，以免在吊装时折断波纹管，也可以采用框架或吊篮等吊装。在吊装过程中，加强波纹管的固定，减少对波纹管的损伤。波纹管就位后使用钢筋井字架固定，避免混凝土浇筑过程中移位，井字架钢筋每0.5m布置一道,在曲线范围加密为0.25m一道，同时在拐点位置必须加设一道。钢筋可以选用 ©6以上的盘条。波纹管接头处理措施如下：在接头处预先穿长度20cm的波纹管套管，分别旋入两端接头各10cm，接缝用胶带包裹密实，胶带缠裹不得少于3层，以防漏浆。波纹管如有反复弯曲时，在操作过程中应注意防止管壁破裂，同时应防止临近电焊灼伤管壁，如发现有微小破损应及时用胶带包裹封闭。波纹管在安装时，可能遇到普通钢筋的干扰，无法顺直布置，此时应该调整普通钢筋的位置，使波纹管顺直通过。顶板束、腹板下弯束、合拢束波纹管定位高度适宜从顶板混凝土表面推算，为准确定位，要求采用挂线的方式，线绳平行于顶板混凝土表面。腹板下弯束波纹管距混凝土面的高度较高时，卷尺较难测量，采用简易标尺测量。锚垫板锚垫板安装前需逐个检查腔内是否光滑无毛刺，避免张拉时造成钢绞线损伤。锚垫板安装必须保证与管道接头无折角，板面水平。锚垫板与波纹管接头必须结合密实，可采用胶带包裹或棉纱填塞。压浆管、排气孔安装张拉端槽口张拉端槽口建议采用木制模型，在预制模型上预留孔洞作为封锚架立钢筋的预留孔。张拉端的木制模型，要求固定牢固，在混凝土浇注过程中，不可以发生明显的位移变形。预应力束检查波纹管安装时，混凝土浇注过程中，施工人员和工程技术人员要对横向预应力束进行仔细的检查。检查的内容：波纹管表面有无孔洞。方法：外观面，采用肉眼直接观察；隐蔽面，用手直接触摸。波纹管有无硬性弯折处有无隐性撕裂。方法：用肉眼直接观察。硬性弯折处采用胶带缠裹的方式进行密封处理，缠裹不得少于3层。钢绞线表面有无电焊烧伤现象。方法：用肉眼直接观察。有烧伤时，立即跟换。锚垫板的压浆孔有无用海绵填塞。方法：安装前，逐个检查。海绵要填塞满整个压浆孔。锚垫板平面是否与预应力束垂直。在混凝土浇注过程中，张拉端槽口由于固定不牢固，容易造成移位，造成张拉端锚垫板平面与预应力束不垂直。方法：逐一检查、纠正。7、预应力张拉作业张拉前准备工作⑴混凝土强度达到设计值90%以上，方可进行张拉。⑵预应力张拉时间，由实验人员根据混凝土试件的实际强度，通知负责张拉的工程技术人员，由工程技术人员下达书面的通知。⑶根据钢绞线长度、实测弹性模量计算出理论伸长值（包含工具段长度的伸长值），以备校核。⑷检查锚垫板下混凝土是否有蜂窝和孔洞，必要时采取补强措施。⑸采用向孔道压水的方式，检查每个管道的畅通情况。检查畅通后即可向孔内压风，清除孔内水份和杂物。管道不畅通位置的确定，可以采用预应力钢绞线中的直丝，从张拉穿入，确定堵浆位置，然后采用人工或机械的方法，清除堵塞的水泥浆。待张拉完毕，用混凝土封堵孔洞，并加设排汽孔，为管道压浆作好准备。⑹清洁锚垫板上的混凝土杂物，修正孔口，用石笔绘制出锚圈安放位置。⑺对使用千斤顶、油泵、油压表进行配套检查，并根据千斤顶校验曲线查出各级张拉吨位下油压表读数，填在卡片上，供张拉时使用。⑻将千斤顶、油泵等设备移至张拉区，将千斤顶配套设备清理干净。⑼油泵空转1~2分钟，令大油缸进油，小油缸回油，大缸活塞外伸200mm左右，再令小油缸进油，大油缸回油，使大缸活塞回零，如此进行2~3次，以排除油管即顶内空气。⑽准备张拉记录表格，以备现场记录之用。张拉注意事项⑴千斤顶、油泵、油压表及锚具安装应符合相关技术要求。⑵千斤顶、锚圈、孔口必须在一个同心圆内。⑶初张拉吨位为控制吨位的10%，主要是使每束钢绞线受力均匀，初张拉完成后量测伸长值及夹片回缩量。⑷油压表读数计算根据千斤顶及配套油表标定回归曲线方程确定，在每次张拉作业前，由工程部提供专门技术交底。⑸所有需要校验的张拉机具不准超过校验期限，若张拉途中出现故障应立即停止张拉，并查明原因。⑹预应力张拉质量控制应遵守以下原则：严格按照张拉流程分段记录钢绞线伸长值。工具锚夹片安装完毕后要用内径略大于单根钢绞线外径的钢管逐根套打顶紧，以免由于夹片松紧不一造成钢绞线受力不均匀。张拉过程中加载速度要慢，荷载上升平稳；卸载过程同加载过程。严禁突然加大荷载或突然卸载持荷过程中必须保证油表读数始终控制在规定读数状态，如读数下降，要补加荷载至规定读数。钢绞线实际伸长值与设计伸长值差值不得超过±6%，如超过该限值，则必须停止张拉作业，查明原因。钢绞线张拉每个断面断丝之和不得超过该断面钢丝总数的1%。张拉过程必须有工程部技术人员旁站，并按照要求记录以下数据：每个测力计、压力表、油泵及千斤顶的鉴定号测量预应力钢绞线延伸量时的初始应力张拉完成时的最后拉力及测得的延伸量千斤顶放松后的回缩量张拉中间阶段测量的延伸量及相应的拉力以上数据记录建议使用附表7.3-1形式记录。张拉过程完毕经监理工程师认可后方可进行压浆等后续作业。7.4压浆作业孔道压浆设备孔道压浆的设备要求采用真空压浆方式。设备选用可以同墩身竖向预应力的压浆设备一致。作业程序⑴张拉完毕后应及时压浆，以不超过24h为宜，最迟不得超过3d，以免钢绞线锈蚀或松弛。⑵在完成张拉作业后，应立即将工作锚周围及夹片与钢绞线间隙用水泥砂浆封锚，封锚水泥砂浆抗压强度不足10MPa，不得压浆。⑶为保证管道畅通，压浆前应先用压力水冲洗管道，检查管道畅通性，检查完毕后应排空管道内积水。⑷灰浆经过4900目/cm2的筛子进行过滤后存放在贮浆桶内，贮浆桶应低速搅拌，并保持足够数量，以使每个孔道压浆能一次连续完成，灰浆拌和时必须机械拌和均匀，水泥浆自调制至压入孔道的间隙时间不得大于10min。⑸压浆泵输浆压力宜保持在0.5~0.7MPa，以保证压入孔道的水泥浆密实，压完后应持压稳定30s。⑹压浆时压浆泵内绝不能有空缺现象出现，在压浆泵工作暂停时，输浆管咀不能与压浆管脱开，以免灰浆倒流导致空气进入孔道而影响压浆质量。⑺出浆孔流出浓浆后即用木樽塞紧，然后关闭连接管球阀和输浆管咀，卸拔时不应有水泥浆反溢现象。⑻同一孔道压浆作业应一次完成，不得中断，如遇机械事故，不能迅速修复，则应安装水管冲掉压入水泥浆，并将所有预留孔道疏通，重新进行压浆作业。⑽压浆完毕后等待一定时间，一般需要24h后(初凝后)才能拆除压浆孔上的球阀管节，并冲洗干净。每班应制作7.07cm的立方体水泥浆试件，不少于 3组，用标准养护28d的试件评定水泥浆强度压浆工作必须在梁体混凝土的温度在40h内不低于5C的情况下进行，如果压浆后温度下降，应采取保温措施。水泥浆在搅拌机中的温度不宜超过25C,夏季施工应尽量选择在夜间气温较低时压浆。水泥浆强度必须保证在28d强度不低于40MPa。灰浆调试及技术要求⑴水泥浆使用普硅425或525水泥。⑵灰浆强度不得低于40MPa。⑶水灰比为0.35~0.4,可掺用减水剂，但不得掺入氯盐。⑷水泥浆搅拌3h后泌水率宜控制在2%，最大不超过3%。⑸灰浆流动度用3486锥体不得大于20S。⑹灰浆加入膨胀剂，不得加入铝粉。⑺具体配合比由实验室试配。7.5钢绞线切割预应力束压浆完成后24小时，方可进行钢绞线切割作业。钢绞线切割应使用砂轮片切割。有困难时，若使用气割，则火焰应距离夹片20~30cm，并用纱布包裹，不断浇水降温，避免热损伤。8、封锚敲除压浆封堵砂浆。在钢绞线切割完后，即可进行槽口混凝土面的凿毛。凿毛要求凿除浮浆，露出新鲜混凝土面。焊接封锚钢筋，封锚钢