连续梁及预制箱梁预应力钢绞线张拉施工方案

连续梁及预制箱梁预应力钢绞线张拉施工方案一、编制说明（一）编制目的为明确连续梁及预制箱梁预应力钢绞线张拉施工的工艺流程、操作要点、质量标准及安全要求，规范施工行为，确保预施应力符合设计意图，保障桥梁结构的强度、刚度、稳定性及耐久性，满足客运专线350km/h运行速度对线路平顺性和结构安全性的要求，特制定本方案。（二）编制依据铁科技[2004]120号《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》；铁建设［2005］160号《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》；铁建设［2005］160号《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》；TB10415-2003《铁路桥涵工程质量验收标准》；TB10424-2003《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》；《无碴轨道现浇梁预应力混凝土连续梁桥（双线）》设计图纸（图号：肆桥设（2006）2650-Ⅲ）；专桥郑西（2006）2322－Ⅴ、专桥郑西（2006）2322－Ⅱ系列设计图纸；施工现场实际勘察资料、施工组织设计及相关技术交底文件；预应力设备操作规程及钢绞线、锚具等材料的产品说明书。（三）适用范围本方案适用于（32+48+32）m等截面现浇连续箱梁，以及客运专线24米、32米双线预制简支箱梁的预应力钢绞线张拉施工，涵盖预张拉、初张拉及终张拉三个阶段的全过程作业。二、工程概况（一）连续梁工程概况桥墩结构：边跨采用3.1×6.8m矩形实体桥墩，中墩为5.5×6.8m矩形实体桥墩。梁体结构：梁体截面为等截面、箱梁斜腹板、单箱室形式，腹板、顶板、底板局部向内侧加厚；桥面防撞墙内侧净宽9.4m，人行道栏杆内侧净宽13.2m，桥面板宽13.4m，桥梁建筑总宽度13.8m；梁全长113.3m，梁高3.25m。支座配置：边支座采用6000KN级，中支座采用20000KN级。设计参数：设计最高时速350km/h，最小半径7000m，双线线间距5.0m，防震烈度8度及以下。材料标准：梁体混凝土强度等级为C50，防撞墙、遮板、电缆槽等附属结构混凝土强度等级为C40；预应力钢筋采用1×7-15.2-1860-GB/T5224-2003预应力钢绞线，采用自锚式拉丝体系锚具，管道形成采用塑料波纹管成孔。（二）预制箱梁工程概况工程范围：本项目承建客运专线标段位于陕西省境内渭南渭河特大桥DK372+600～DK391+500范围内，总计544孔箱梁（其中32米箱梁512孔、24米箱梁32孔）。生产能力：梁场设计生产能力为45榀/月，生产工期为2006年9月至2008年5月，生产高峰期为2007年7月至2008年4月。设计标准：设计最高运行速度350Km/h；环境类别为碳化环境（一般大气条件下无防护措施的地面结构）；设计使用年限100年；地震设防烈度八度。结构特点：整孔简支箱梁具有受力明确、抗弯抗扭刚度大、外形美观、养护工作量少、噪音小等优点，施工中重点控制梁体线性及耐久性。三、设计标准及要求（一）连续梁预应力钢绞线参数及数量编号根数位置伸长量（mm）钢绞线规格锚下张拉控制应力（MPa）锚下张拉力（KN）张拉类型左端右端T12×4顶板22.822.812-7Ф513002184T22×2顶板424212-7Ф513002184T32×6顶板88.688.612-7Ф513002184T42×4顶板122.4122.412-7Ф513002184T58顶板339.7339.712-7Ф512952175.6M14腹板296.3296.312-7Ф513702301.6M24腹板296.8296.812-7Ф513702301.6M34腹板297.3297.312-7Ф513702301.6M42腹板297.7297.712-7Ф513702301.6B12底板48.148.112-7Ф513002184B24底板67.267.212-7Ф513002184B34底板100.9100.912-7Ф513002184B44底板135.1135.112-7Ф513002184B56底板334.8334.812-7Ф512952175.6合计76------（二）连续梁张拉次序基础施工；桥墩施工；搭设支架，安装永久支座，灌注箱梁梁体；钢绞线张拉节段：张拉4M1～4M4（按顺序对称进行），张拉完成后拆除支架；张拉8T5、6B5；张拉4T4、4B4；张拉6T3、4B3；张拉2T2、4B2；张拉2T1、2B1；钢绞线全部张拉完成后，浇筑封锚、挡碴墙混凝土，进行桥面铺装。（三）预制箱梁预应力钢绞线参数及张拉要求1.钢绞线下料长度梁型编号规格下料长度（m）根数31.5m简支箱梁N1a、N1b9-7φ533.527N2a、N2b、N2c、N2d12-7φ533.996N3、N4、N5、N6、N7、N8、N9、N109-7φ534.214423.5m简支箱梁N17-7φ525.414N2c7-7φ525.914N2a、N2b8-7φ525.932N3、N4、N5、N6、N7、N88-7φ526.1962.各阶段张拉顺序及控制应力梁型张拉阶段张拉顺序钢束号控制应力（MPa）31.5m简支箱梁预张拉12N693022N2a93032N1b930初张拉12N2c93022N393032N793042N10930终张拉12N9以张拉通知单参数控制22N8以张拉通知单参数控制3N1a以张拉通知单参数控制42N2d以张拉通知单参数控制52N5以张拉通知单参数控制62N4以张拉通知单参数控制72N2b以张拉通知单参数控制82N10以张拉通知单参数控制92N7以张拉通知单参数控制102N6以张拉通知单参数控制112N3以张拉通知单参数控制122N1b以张拉通知单参数控制132N2c以张拉通知单参数控制142N2a以张拉通知单参数控制23.5m简支箱梁预张拉12N793022N2a93032N1930初张拉42N493052N5930终张拉12N8以张拉通知单参数控制22N2c以张拉通知单参数控制32N6以张拉通知单参数控制42N3以张拉通知单参数控制52N2b以张拉通知单参数控制62N7以张拉通知单参数控制72N2a以张拉通知单参数控制82N5以张拉通知单参数控制92N1以张拉通知单参数控制102N4以张拉通知单参数控制（四）通用设计要求所有纵向预应力钢绞线均采用两端同步张拉，按设计张拉次序对称进行，以油表读数为主控指标，钢绞线伸长量作为校核依据。预应力钢绞线抗拉极限强度标准值为1860MPa，弹性模量为19500MPa。连续梁钢绞线张拉时，梁体混凝土强度及弹性模量不应小于设计值的90％，龄期不小于10天。预制箱梁预张拉应在梁体混凝土强度达到设计强度的60％（33.5MPa）、内模松开后进行；初张拉在梁体混凝土强度达到设计值80％（43.5MPa）且模板拆除后进行，初张拉后梁体方可吊出台位；终张拉在梁体混凝土强度（53.5MPa）及弹性模量达到设计值（3.55×10⁴MPa）、龄期不少于10d时进行。张拉过程中应左右对称进行，最大不平衡束不得超过1束，两端伸长量基本一致。腹板M系列钢绞线张拉前需现场进行管道摩阻、锚圈摩阻试验，实际值与设计值差异较大时，应与设计单位联系调整张拉力。备用孔道不使用时，必须压浆填实；钢绞线张拉后，需用钢筋混凝土封端。终张拉完成后，应在48h内进行管道真空辅助压浆；压浆时及3d内，梁体及环境温度不得低于5℃。终张拉完成后，实测梁体弹性上拱值不大于1.05倍设计值。四、施工工艺及操作要求（一）总体施工流程1.连续梁张拉施工流程施工准备→管道清理→锚具安装→安装千斤顶→开始张拉→0.2σk（作伸长值标记）→0.4σk→0.7σk→σk（持荷5min）→补油至σk→测伸长值、校核→回油自锁锚固→测总回缩量→数据复核2.预制箱梁张拉施工流程施工准备→钢绞线下料→钢绞线编束及存放→穿束→管道清理→锚具安装→安装千斤顶→开始张拉→按对应阶段张拉程序操作→测伸长值、校核→回油自锁锚固→测总回缩量→数据复核（二）关键工序操作要求1.钢绞线下料、编束及存放下料准备：在钢绞线下料平台槽钢切口处加设横档块标识下料长度，将捆装钢绞线放入特制架子内，抽出内圈头进行牵引。下料操作：采用砂轮切割机切断钢绞线，严禁使用电弧切断；牵引过程中，钢绞线下方垫设木条或彩条布，防止污染；下料长度与设计或计算长度误差为±10mm，束中各根钢绞线长度差不超过5mm。编束要求：钢束下料后确保顺直、不扭转，同束钢绞线两端外露量相错不超过50mm；按钢绞线根数（12根或9根）区分装束，避免穿束时混淆。存放管理：制作好的钢绞线束用木条或彩条布垫离地面，上部覆盖防雨棚布，防止锈蚀；堆放、运输过程中不得产生死弯、损伤、污染及油污锈蚀。2.钢绞线穿束穿束条件：采用蒸汽养护时，养护完成前不得安装预应力筋；穿束前清除压浆孔、锚垫板及喇叭管内的混凝土残渣，清理管道内水分及污物，修正管口，保证管道畅通。穿束方法：可采用卷扬机引拉或人工穿束。卷扬机引拉时，先穿入单根钢绞线将钢丝绳引入孔道，从另一端拉出后，用联结套筒连接钢绞线束与钢丝绳，再开动卷扬机穿束；人工穿束时需多人协同操作，确保钢束顺直进入孔道。外露要求：钢绞线穿入孔道后，两端外露长度大致相等；外露部分用PVC管套或防水油布包裹，管道端部开口密封防止湿气进入。3.张拉设备准备千斤顶：整体张拉和整体放张采用自锁千斤顶，张拉吨位宜为张拉力的1.5倍，且不小于1.2倍；使用前需校正，校正系数不得大于1.05，校正后有效使用期限不超过一个月或200次，检修后需重新校正。电动油泵：采用ZB4-500电动油泵，高压油表精度不低于1.0级，表盘直径不小于150mm，表面最大读数为张拉力的1.5～2.0倍；油表使用前必须校正，正常情况下校正后使用期限为一周（0.4级耐震压力表为一个月），出现指针松动、不回零等异常时需拆修重校。设备配套：压力表与张拉千斤顶需配套校正、配套使用；建立预应力设备台帐及卡片，定期检查维护。4.张拉前准备工作锚垫板处理：清除锚垫板上的水泥浆，检查注浆孔是否畅通，确认锚垫板垂直于孔道。钢绞线调整：调整钢绞线外露长度，确保两端外露长度大致相等。设备检查：核查千斤顶、高压油表是否在有效使用期内，高压油泵安全阀调到最大工作油压时能自动打开；检查高压输油胶管是否完好，避免小半径弯曲。强度确认：收到试验站出具的梁体混凝土张拉强度通知单后，方可启动张拉作业。机具就位：安装工作锚，按钢绞线自然状态顺时针插入夹片，用φ20套管轻轻打入锚环内，确保夹片夹紧钢绞线、外露量一致、间隙均匀、无错牙。安装限位板、顶环，将千斤顶与孔道中心对位，安装工具锚于千斤顶后盖并精确对中，做到“三心”同轴（预应力管道与锚下垫板锚口同心、锚垫板锚口与锚圈同心、锚圈与千斤顶同心）。在工具锚平片上缠一层封口胶并涂少许黄油，方便卸脱；安装油管及压力表，检查油管接头是否上紧。5.张拉程序5.1连续梁张拉程序0→初应力（0.2σk，作伸长值标记L1）→0.4σk→0.7σk→1.0σk（持荷5分钟，测量伸长值和锚夹片外露量、记录、计算并校核伸长值）→回油锚固（测回缩量）。注：初应力为张拉控制应力的20%；静停时油表值下降须补油。5.2预制箱梁张拉程序预张拉、初张拉：0→初应力（作伸长值标记）→0.5倍预（初）张拉控制应力→1.0倍预（初）张拉控制应力（测量伸长值和锚夹片外露量、记录）→回油锚固。终张拉（经预张拉、初张拉的钢束）：0→早期预（初）张拉控制应力（作伸长值标记）→0.8倍控制应力→1.0倍控制应力（持荷5分钟，测量伸长值和锚夹片外露量、记录、计算并校核伸长值）→回油锚固（测回缩量）。终张拉（未经预张拉、初张拉的钢束）：0→初应力（0.2σk，作伸长值标记）→0.4σk→0.7σk→1.0σk（持荷5分钟，测量伸长值和锚夹片外露量、记录、计算并校核伸长值）→回油锚固（测回缩量）。注：初应力为张拉控制应力的20%；静停时油表值下降须补油。6.伸长量计算与校核实际伸长量计算：用L2-L1的伸长量推算0→0.2σk的伸长量（记为L3），实际伸长值L实＝L2-L1+L3；其中L2为从初应力至控制应力间的实测伸长量，L1为初应力时的伸长量。校核标准：实际伸长值与理论伸长值之差控制在6％以内，否则需查明原因并采取相应措施。7.张拉过程注意事项参数交底：工程技术科根据千斤顶校正数据和钢绞线弹模，计算各阶段张拉油表读数和伸长值，以张拉通知单形式交底至操作工人。过程监督：预应力张拉为关键工序及重要隐蔽工程，施工人员需自检并及时填写张拉记录；专职检查部门应对张拉程序、顺序、张拉力值、静停时间、伸长值、断丝滑丝等进行旁站监督。同步控制：严格执行“两同步”（张拉时两端及两边同步、对称张拉）；若一端油泵过快，需暂停调整，确保两端操作协调；操作指令不清晰时，应加强沟通，避免启动不一致。断丝滑丝控制：断、滑丝数量不超过预应力筋总数的0.5%，且不得位于梁体同一侧，一束内断丝数量不得超过一丝（钢绞线断丝指单根钢绞线内钢丝的断丝）。异常处理：出现以下情况需更换钢绞线重新张拉：后期张拉发现早期张拉锚具夹片断裂；锚具内错牙在3mm以上；锚具内夹片断裂；锚环裂纹损坏；切割钢绞线或压浆时发生滑丝。防护措施：张拉后的钢束用防水材料包裹或套塑料套管，避免锚具、预应力筋受雨水、养护用水浇淋，防止锈蚀；钢绞线采用机械切割，不得用氧气、乙炔和电焊切割，外露长度不小于3cm，保护层不小于3.5cm。损失测试：箱梁试生产期间，至少对两孔箱梁进行预应力瞬时损失测试，正常生产后每100件测试一次，测试结果上报设计院调整张拉控制应力。五、质量标准连续梁张拉时，梁体混凝土强度及弹性模量不小于设计值的90％，龄期不小于10天；预制箱梁预张拉混凝土强度不低于33.5MPa，初张拉不低于43.5MPa，终张拉不低于53.5MPa，弹性模量达到设计值。预张拉时内模已松开，不应对梁体压缩造成阻碍；预制箱梁初张拉后可吊出台位。终张拉完成后48h内完成管道真空辅助压浆，压浆及后续3d内梁体及环境温度不低于5℃。终张拉后实测梁体弹性上拱值不大于1.05倍设计值。断、滑丝数量符合规范要求，实际伸长值与理论伸长值之差控制在6%以内。锚具安装牢固，“三心”同轴，钢绞线在工作锚与工具锚之间顺直无扭结。张拉记录完整、准确，数据真实可靠，签字齐全。六、安全注意事项（一）张拉过程安全要求油泵安全阀需调至最大工作油压时自动打开，确保安全泄压。油表安装必须满扣，高压油管使用前需做耐压试验，不合格者禁止使用；各接头必须紧密，油路畅通，不得漏油，否则需修理或更换。电路系统检修禁止带电操作，油路系统检修禁止带压操作。张拉过程中，两端油