预应力张拉施工方案

/ 书目TOC\o"1-1"\h\u第一章编制依据及原则 -1-其次章工程概况 -1-第三章张拉工艺 -2-第四章压浆工艺 -12-第五章张拉质量限制措施 -15-第六章平安操作留意事项 -17-预应力张拉专项施工方案第一章编制依据及原则1、编制依据(1)同心大道跨清水河大桥至永安街道路工程一标段施工图纸；(2)《城市桥梁工程施工和质量验收规范》（CJJ2-2008）；(3)《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）；(4)《公路桥涵地基和基础设计规范》（JTGD63-2007）；(5)《钢结构设计规范》（GB50017-2003）；(6)《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）；(7)国家其他有关政策、法规、施工验收规范和工程建设标准强制性条文（城市建设部分），以及现行有关技术规范、标准等。2、编制原则(1)确保质量、平安、工期、专业化的原则；(2)优化施工方案、突出重点、因地制宜和信息化施工的原则；(3)爱惜自然环境、环保施工和以人为本的原则。其次章工程概况同心大道跨清水河大桥起点桩号K0+102.4，终点桩号K1+033.6，中心桩号K0+568.0，全长共931.2m，共8联。其中第4联接受预应力混凝土现浇箱梁，跨径组合为42m+60m+42m。上部结构接受预应力连续箱梁，箱梁断面接受分别式箱体，左右幅箱梁之间设有2cm的间隙，桥面连续；半幅箱梁断面接受单箱三室斜腹板形式。箱梁顶板宽22.49m，内侧悬臂长度为3.99m，外侧悬臂为4m，腹板斜率为1：0.75。梁高在主墩处为3.5m，在主跨跨中和边跨端部为2m，箱梁梁高和底板厚度按二次抛物线变更。底板厚度在根部处为0.55m，在跨中处为0.25m，底板宽度在边支点和中跨跨中为12.4m，在中支点处为10.15m。腹板厚度在中支点和边支点处为0.85m，跨中部位为0.5m。顶板厚度在支点旁边为0.45m，其它部位为0.25m。上部箱梁接受C50混凝土，箱梁接受双向预应力结构。腹板预应力束接受双排束，接受M15-17群锚体系，在梁端张拉锚固，均接受双端张拉，顶板束接受型号M15-12的群锚体系，在箱室内设锯齿块锚固，双端张拉；底板板束接受型号M15-12的群锚体系，在箱室内设锯齿块锚固，双端张拉。箱梁横梁预应力束接受型号M15-15群锚体系。第三章张拉工艺1、张拉前的准备工作张拉前的准备工作主要包括张拉设备（包括千斤顶、压力表、油泵等）的配套选用及校验、钢绞线和钢筋的严格下料以及张拉前构件的检查和清理等。1.1张拉机具的选用及标定（1）千斤顶：张拉17ΦS15.2mm型预应力束的千斤顶接受6台YCD4000千斤顶。千斤顶已标定。（2）校验：接受校验标定的方法测定油压千斤顶的实际作用力和油压表读数的关系，得出其线形回来方程。校验时，应将千斤顶及配套运用的油泵、油压表一起进行，校验成果作为实际张拉力的计算公式。在下列状况之一时，应进行校验：①运用新的或刚修复的油压表；②运用新的或刚修复的千斤顶；③油压表指针不能退回零点时；④千斤顶运用超过检验期六个月，或张拉次数达到200次时；⑤张拉过程中发生预应力筋实然断裂时；⑥计算值和实测值两者相差悬殊时；⑦变更千斤顶和油泵的组合时；⑧其他，认为有必要时。（3）设备的检查：①油量应足够，并应运用油泵用优质矿物油；②千斤顶和油泵以及高压油管两端连接器的灰尘予以清除；③应解除油泵内的空气；④不能有漏油现象；⑤操作人员应熟悉油泵的操作依次。（4）电动油泵运用留意事项：①运输过程中翻倒时，不能再运用；②供应油箱的油，应运用油泵用优质矿物油；③启动电动机时，应确认流量调整把手并缓慢进行，而且压力不超过规定；④事先核对电源的电极和电压，而且不得拆掉软线的插头来运用；⑤开动张拉侧限制阀时，应一边看压力表，一边慢慢打开；⑥试运转和排气：开机前泵内各容油空间都充有空气，将影响压力不稳，要不断打开限制阀，令油泵空运转至油液中无空气为止。张拉用临时设备：①检查是否保证有所需的电源；②检查是否确保有张拉装置的作业空间；③检查作业脚手架是否齐备、平安；④准备好平面和垂直搬运工具；⑤张拉设备不能被雨淋湿，要准备有防雨设备。1.2钢绞线、钢筋的下料和穿束及锚垫板的安装预应力钢绞线下料之前必需按批次抽取试件试验。进行拉伸、弯曲或反复弯曲试验。预应力筋用锚具、夹具和连接器进场时，也必需按批次进行外观检查和抽取试件做硬度和静载锚固性试验。每1000套为一批，不足1000套也按一批计。检验项目：外观、硬度、静载锚固性能等。预应力筋和锚垫板都必需有产品质量证明书，否则，不予运用。1.3预应力管道的安装（1）预应力管道的安装应和钢筋安装同时进行，要留意组织好钢筋和水纹管安装依次。（2）纵向预应力管道接受预埋Φ90mm塑料水纹管。水纹管外观应清洁，内外表面无油污，无引起锈蚀的附着物，无孔洞和不规则的折皱，咬口无开裂、无脱扣。水纹管的接长接受接头管，两端用密封胶带封裹，以防接头处漏浆。（3）预应力安装时严格按图纸设计给定孔道坐标位置固定，要求保证安装的竖向，横向精确性，平弯、竖弯的地方要按设计设置精确的转弯半径。同时用井字定位钢筋固定，定位钢筋直线段每0.6m道，曲线加密0.3m一道。定位钢筋要和梁体钢筋绑扎坚实。预应力管道位置允许偏差和检验方法序号项目允许偏差（mm）检验方法1纵向距跨中4m范围6尺量跨中一处其余部位8尺量1/4、3/4跨各一处2横向5尺量两端3竖向h/1000吊线尺量（1）水纹管安装时，要确保管内无杂物，管道敞口处，接受塑料胶布封堵。（2）施工中要留意爱惜水纹管，施工人员不得进行踩蹋或用工具敲击。如发觉水纹管局部变形，要刚好进行更换处理。（3）水纹管在安装时，如和一般构造钢筋发生冲突时，应在设计、监理同意的前提下将一般钢筋适当移位，以确保水纹管孔道位置精确。（4）安装好的水纹管要远离电焊，如水纹管出现漏洞要刚好更换或用塑料胶布缠裹防漏。1.4钢绞线的下料和穿束（1）预应力筋的存放应有防雨措施，不能干脆放在泥地上或露天堆放，以防生锈。被雨淋生锈的钢绞线要更换剔除，钢绞线端头用黑胶布绑扎成圆形，以利穿束作业。（2）预应力筋下料严格依据“须要长度=设计长度+工作长度”和设计图纸的原则，用砂轮机切割，严禁气焊切割，绑扎成束，挂设标签，标出盘号和运用部位。下料长度误差：钢绞线限制在±10mm内。（3）钢绞线下料接受切断机或砂轮锯切割，在切口的两侧5cm处预先用扎丝绑牢，防止切割后切口松散。下好料的钢绞线下面必需垫木板或方木，防止泥土弄脏。（4）钢绞线编束时，钢束要顺直，不得扭结，其头部要适当后错位，形成一圆顺的尖端，用塑料胶布缠裹严密、坚固，每隔2m绑一道扎丝。（5）穿束前，检查水纹管的严密程度，用高压风清孔，将杂物吹出。穿束时各束之间不能扭转、缠绕。（6）浇筑混凝土前要严格全面的对水纹管进行检查，包括坐标位置，线型，弯起半径和密封性。在混凝土浇注过程中，要留意爱惜水纹管，施工人员不得随意踩蹋，不能用振捣棒碰水纹管，防止管道移位或管道漏浆。1.5锚垫板的安装两端安装锚垫板及加强螺旋筋，并按每种锚具的规格将其固定。锚垫板要坚实地安装在端头模板上，垫板要和孔道严格对中，并和孔道端部垂直，不能错位。1.6钢绞线张拉力和张拉伸长量计算预应力筋张拉时的限制应力，应以张拉时的实际伸长量和理论伸长量进行校核。二者相差应限制在6以内，否则应暂停张拉，查明缘由并实行措施加以调整，再接着进行张拉。（1）预应力筋张拉端张拉力计算：式中：P——张拉端张拉力，KN(限制张拉力应为锚下张拉力加上锚圈口损失3%)；——锚下张拉限制应力；现浇箱梁为0.72fpk=1339.2Mpa——每根预应力钢绞线截面积，16ΦS15.2mm取140.00mm2；n——预应力筋束数，纵向预应力，取=16，横向预应力，取n=13；b——考虑工作夹片回缩而产生的锚圈口损失而应增加的系数，在此取1.03；（2）孔道摩阻损失计算：——第段预应力筋末端预应力损失，x——预应力筋长度，m;——孔道转角和切线的夹角之和，rad；——孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数；——预应力筋和孔道壁的摩擦系数，计算取0.14。（3）预应力筋理论伸长值计算（每束钢绞线理论伸长值见附表）：式中：——理论伸长量，cm；P——张拉端张拉力，N；——预应力筋长度，mm；A——预应力筋截面积；E——预应力筋的弹性模量，取1.98×105Mpa1.7张拉前的构件检查及清理（1）张拉前，必需对混凝土构件进行检验，外观和尺寸应符合质量标准要求；张拉箱梁混凝土强度要求达到设计强度的90％，弹性模量达到设计的90%，养护时间不少于7天。张拉钢束应遵循匀整、对称的原则，依据中层→下层→顶层的依次进行，同一断面统一对称张拉。（2）穿束前应用压力水冲洗孔道内杂物，视察孔道内有无串孔现象。用风吹干孔道内水份。（3）张拉前检查锚垫板和孔道的位置必需正确，灌浆孔和排气孔应满足施工要求，孔道应畅通，无水份和杂物，锚具、垫板接触板面上的焊渣、混凝土残渣等要清除干净。（4）将锚垫板喇叭口内外清理干净，剔除多余的水纹管，安装工作锚及夹片，密封工作锚和垫板，顶紧夹片。2、张拉工艺纵向预应力筋的张拉遵循“同步、对称、偏心荷载小”的原则，按设计图依次和施工依次逐束张拉。(1)依次安装：安装工作锚锚板和夹片；安装限位板；安装千斤顶；安装工具锚组件；锚板不垂直度不得大于1°（见下图）（1）锚环及夹片运用前用煤油或柴油逐件清洗干净，不得有油污、铁屑、泥砂等杂物。（2）钢绞线外伸部分要保持干净，施工人员不得随意进行踩蹋。（3）工作锚必需精确放在锚垫板的定位槽内，并和孔道对中，每个锚孔中，每个锚孔装入夹片拼用胶圈套好。穿入工作锚的钢绞线要顺直，对号入座，不得使钢绞线扭结交叉。先安装内圈的夹片，再安装外圈的夹片，最终用内径稍大于钢绞线的铁管穿入钢绞线，向前轻击顶紧夹片。（4）限位板要和锚环对中，不得错开。（5）安装千斤顶于孔道中线对位，留意不要接错大、小油缸。安装千斤顶时，不要推拉油管及接头，油管要顺畅，不得扭结成团。（6）工具锚安装前，应将千斤顶活塞伸出3～5cm，钢绞线穿入工具锚时，要对号入座，钢绞线的位置要和工具锚孔的位置对应，千斤顶内钢绞线要相互平行。（7）为保证完成张拉后，工具锚能顺当退下，必需在工具锚的夹片光滑面匀整地涂一层厚约1mm的润滑剂，也可在工具锚的锚孔中涂润滑剂。（8）工具锚的夹片和工作锚的夹片应分开放置，不得混淆。每次安装前要对夹片进行检查，如有裂纹及齿尖损坏等现象，应刚好更换。（9）将B路回油阀打开，A路截止阀关闭即可启动油泵电机，向张拉缸供油进行张拉；同时调整节流阀，以限制油压凹凸和张拉速度。（10）在活塞外伸时，工具锚夹片可自行夹紧钢绞线。工作锚中的夹片此时因受限位板的支托，只可被带出一些而不会退出很多。（11）先调整到初应力（取限制应力值的15％），再起先按15%σcon~30%σcon~70%σcon~100%σcon（持荷2min锚固）张拉和量测伸长值,并做好伸长量记录。（12）当活塞行程还余10mm～20mm时，即停止向A路供油，此时可将节流阀回旋，同进转回回油阀，A路压力降至零点。由于钢绞线束的加缩，活塞被接回若干长度，这时工作锚的夹片被带入锚板内而自行夹紧。钢绞线的回缩量不得大于6mm。（13）B路关闭截止阀，节流阀限制升压，活塞回程，留10mm～20mm即可停泵。（14）假如钢绞线张拉长度较短，一次张拉就可达到张拉限制应力；假如一次张拉达不到设计要求，则进行多次张拉；此时，自动工具锚的夹片已和锚板自行脱离，因此二次张拉前需将工具锚平片重新推入工具板锥孔中，然后重复以上步骤，直到达到设计张拉力。张拉至限制应力持荷5分钟，如油压有点下降则加油到张拉力后可锚固。当张拉的钢绞线为一端张拉时锚固可干脆缓慢释放油缸压力到零；当两端张拉钢绞线时必需分端锚固，即先将一端张拉锚固后，再将别一端补足限制应力值后进行锚固。（15）张拉时进行双控，以张拉力限制为主，以张拉时的实际伸长值和理论伸长值进行校核，钢绞线束实际伸长值和理论伸长值相差要限制在±6％以内方可进行锚固，否则暂停张拉，查明缘由并实行措施加以调整后，再续继张拉。2.1张拉时易出现问题的缘由分析和防治措施

2.1.1钢绞线出现滑丝现象，可能由于以下缘由：

①锚环锥孔、夹片生锈或有杂质造成夹片回缩不到位。

②夹片或锚环硬度不足，发生变形造成夹片夹不牢。

③穿束时钢绞线混乱，造成钢束中钢绞线受力不匀整，个别钢绞线受力大于设计张拉应力。

④锚具和夹片的锚固性能不符合要求。

⑤钢绞线弹性模量较大，夹片夹不坚实。

2.1.2张拉中发生断丝现象一般有以下缘由

①穿束时钢绞线绞在一起，在水纹管中依次较乱，张拉后个别钢绞线受力较大，超过钢绞线极限抗拉强度。

②夹片硬度太大，对钢绞线线产生损伤。

③钢绞线穿束前受到损伤。

④孔道堵塞，钢绞线受力不匀整。

⑤钢绞线存在质量问题。

2.1.3发生夹片回缩不匀整、端部不齐可能由于以下缘由

①锚具和夹片之间摩阻太大，卸载时回缩不匀整。

②锚具和夹片的锚固效率系数不符合要求。

③夹片质量不一样、硬度不同。

④限位板和锚具之间空隙不适当，夹片滑出太多或者不能自由滑出，锚固时回缩不一样。

防治措施：严格限制钢绞线质量及下料长度，钢绞线确定要有质量鉴定合格证书；穿束依次要合理，不能发生窜孔、扭绞现象；夹片、锚具质量和硬度等性能指标经过严格鉴定，符合要求方能运用，必要时更换；张拉前冲洗干净水纹管内附着物，以减小孔道壁摩擦；限位扳、锚具等的安装严格按说明书和作业指导书进行；限制张拉力缓慢匀整增加且不能过多超张拉。第四章压浆工艺4.1真空压浆的优点可消退一般压力灌浆方法引起的气泡和混在稀浆中的气泡，削减有害水分的聚积地。真空灌浆是一个快速、连续的过程，管道抽真空只要几秒钟，灌浆只要3~4分钟，而一般压力灌浆需超过10分钟。它可供应匀整、密实不透水的灰浆爱惜层，密实度在99%以上。4.2压浆前的准备工作（1）校验：校验抽真空泵和压浆泵的工作性能，特别是压力表的读数是否正常，确保压浆过程顺当进行。（2）割掉锚外预应力筋：露出锚具的多余钢绞线，应接受砂轮锯切割掉，不宜接受电弧焊等烧割方式，以免钢绞线过热产生滑丝，钢绞线切割后余留约3cm。竖向预应力筋螺母外留25mm。（3）封锚：锚具外边的间隙应用水泥浆或环氧树脂胶浆填塞，以免冒浆而损失灌浆压力。（4）冲洗孔道：在压浆前应用压力水冲洗管道，以解除管道内杂物，假如管道内有油污，应接受含碱水冲洗，以保证管道畅通。冲洗后用空压机运用不含油的压缩空气吹去管道内积水，但要使孔道保持潮湿，以便水泥浆和孔壁结合良好。（5）箱梁的压浆工作，宜在预应力筋张拉后3天内完成。4.3压浆工艺（1）真空泵端设在高端。压浆端设在底端，因高差引起的浆液静力压强为0.06-0.07Mpa，那末对因高差造成的影响基本可忽视，却有利于压浆质量的保证。压浆时压浆泵的最大压力宜保持在0.6～0.7Mpa，孔道过长时压力稍加大到1.0Mpa左右。（2）管道密封及封锚。封锚做法：张拉完毕，将多余钢绞线切割，用潮湿水泥团封堵，为确保水泥团不掉落及养护期间不开裂，在水泥封锚作出后，又用双层塑料薄膜密封并绑扎固定在锚具上。对于其他可能漏气的连接点，接受玻璃胶进行密封，从而保证了管道的密封。（3）检查设备连接及电源、水管路、材料准备到位状况，施工平台等措施，检查封锚及孔道密封工作，高压水洗孔并用高压风将孔内积水吹干。（4）两端抽真空管及灌浆管安装完毕后，关闭进浆管球阀，开启真空泵。真空泵工作一分钟后压力稳定在-0.075Mpa至-0.08Mpa，接着稳压1分钟后，开启进浆管球阀并同时压浆。（5）压浆后应立刻检查压浆的密实状况，如有不密实，应刚好处理。水泥浆应按规定制作试块，以检测其强度。（6）补压及稳压：真空泵、灌浆机停机，将抽真空连接管卸下，将出浆端球阀关闭，用预先准备的4磅铁锤将出浆端封锚水泥敲散，露出钢绞线间隙。再用灌浆机正常补压稳压。此时，从钢绞线缝隙中会被逼出水泥浆，再持续补压稳压过程中，水泥浆由浓变稀，由稀变清，由流量大至滴出清水。补压稳压结束，关闭球阀。补压稳压历时3分钟。球阀拆除清洗在半小时后至一个小时之间进行。（7）真空压浆留意事项：①压浆依次自下而上，并应将其中一个断面的孔道一次作业中压完，以免孔道漏浆堵塞邻近孔道，如集中孔道无法一次压完时，将相邻未压浆孔道用压力水冲洗，使接着压浆时通畅无阻。

②每个压浆锚塞进、出浆口均应安装一节带阀门的短管，以备压注完毕时封闭，保持孔道中的水泥浆在有压力的状态下凝合。

③压浆的压力以保证入孔内的水泥浆密实为准，起先压力要小，逐步增加，保持为0.6MPa～0.7MPa。每个孔道压浆至最大压力后，应有确定的稳定时间。压浆应达到孔道另一端饱满和出浆，并达到排气孔排出和规定稠度相同的水泥浆为止。

④为检查孔道内水泥浆的实际密度，压浆后应从检查孔抽查压浆的密实状况，如有不实刚好处理和订正。4.4封锚孔道压浆完毕后立刻将梁端水泥浆冲洗干净，同时清除支承垫板、锚具及端面混凝土的污垢，并将端面混凝土凿毛，以备浇筑封端混凝土。设置端面钢筋网。为固定钢筋网的位置，可将部分箍筋点焊在支承垫板上。固定封端模板，以免在浇筑混凝土时模板走动而影响梁长。立模后校核梁体全长，其长度应符合允许偏差的规定。浇筑封锚混凝土时，要细致操作并细致振捣，保证锚具处的混凝土密实。封锚留意事项：封锚应提前12天进行，在压浆之前进行检查，对有漏气的状况，再行用玻璃胶处理，以确保孔道密封。4.5真空压浆过程简洁出现的问题缘由分析及防治措施4.5.1孔道堵塞的缘由和防治

①产生缘由：由于孔壁受外力和振动影响，因方向不正确而产生挤压和附加振动所致。另外穿束时，如用力过大，速度太快也可导致水纹管裂开或连接处开缝而导致堵塞现象。

②防治措施：在混凝土浇筑振捣时，不能出现过振现象；在穿束前，将钢束端部用绝缘胶带封闭包成球状，以防顶破水纹管。

4.5.2孔道注浆不密实的缘由和防治

①产生缘由：注浆依次不当，可能实施了先上层后下层的压浆依次；注浆压力较小，或未设排气孔，部分孔道被空气堵塞；注浆未连续进行，部分孔道被堵塞；水泥标号过低；水泥中未加入膨胀剂。

②防治措施：注浆前用压力水冲洗孔道，按先下后上的依次压浆；孔道设排气孔，限制压浆压力在0.5～0.7MPa；每个孔道一次注浆完成，中间不停顿；接受高标号水泥，灰浆水灰比限制在0.37左右。第五章张拉质量限制措施在张拉过程中，由于各种缘由会导至预应力束断丝或滑丝，使预应力筋受力不均，甚至使构件不能建立足够的预应力，所以在预应力筋张拉过程中，张拉力及和之对应的预应力筋伸长量都要细致做好量测和记录，以作为检验张拉效果时的依据。5.1加强对设备、锚具、预应力筋的检查千斤顶和油压表需按时进行校正标定，保持良好的工作状态，保证误差不超过规定范围；千斤顶的卡盘、楔块尺寸要正确；没有摩损沟槽和污物，以免影响楔紧和退楔。锚具尺寸要正确，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运用。锚环不能有内部缺陷，应抽样进行电磁探伤，锚环太软或刚度不够都会引起锚塞的内缩超量。预应力筋运用前应按规定检查：钢绞线编束应细致梳理，避开交叉混乱；清除钢丝表面的油污锈蚀，使钢绞线能正常楔紧和正常张拉。锚具安装位置要精确：锚垫板承压面，锚环等的安装面必需和孔道中心线垂