现浇梁张拉专项施工方案

预应力现浇梁张拉专项施工方案

一工程概况

仰天窝互通共有3座现浇梁桥，其中A匝道第一联梁体和B匝道

桥为预应力（钢筋）混凝土箱梁，单箱双室直腹板结构，梁顶宽1050cm,

底宽650cm,梁高180cm。其余如A匝道第二、第三联和E匝道全桥

四联均为钢筋硅连续梁高lo5m。箱梁顶与桥面同坡，横向设1-6%

横坡。

二施工方案

（一）组织机构

1项目组织机构详见附件组织机构图

2项目安全组织机构详见附件安全组织机构图

（二）相关设计要求

根据设计要求本工区管段内2联预应力后张法现浇箱梁，预应力

钢束为中15。2高强度低松弛钢绞线

1张拉时采用两端张拉

2锚具采用圆锚15-19

3就的强度达到设计强度的90%且龄期达到7天以上方可进行张拉

4张拉采取应力、伸长值双控制。如发现伸长值异常时，只有在分析

出原因和找到解决办法后继续张拉。

5预应力管道在张拉后48小时内注浆，并严格按照真空压浆要求施

工.

6由于原施工图中为规定张拉顺序，后经请示设计后明确张拉顺序采

用设计服务函190牡中明确：现浇箱梁张拉顺序为外4-内4-外2—内

2-外3—内3-外厂内1,外侧腹板同一编号预应力筋对称张拉.

（三）施工方法

1机械设备

砂轮切割机1台、卷扬机1台、电焊机2台、400t千斤顶2台、

真空泵1台、灌浆泵1台

2施工方案

1）工艺流程

波纹管定位-----预应力筋制作——预应力筋铺设、张拉锚固端组

装

------预应力筋张拉一一孔道灌浆-一封闭灌浆孔排气孔——张拉

端切筋封锚

2）施工方案

根据设计和规范要求计算预应力管道坐标、钢绞线下料长度、钢

绞线理论伸长值以及张拉控制力和油泵压力；按照监理工程师批准的

相应计算结果进行测量放样定位和相关施工准备工作，张拉时按照设

计要求的张拉先后顺序采用两端同时张拉的方法张拉，张拉完成后采

用真空泵辅助灌浆作业压浆，压浆作业完成后进行封锚。

3）施工顺序

（1）根据施工设计图计算并批准的管道坐标安装和固定预应力管道

(2)根据施工图和施工规范计算钢绞线的下料长度采用砂轮切割机

下料并保证切口平整，对同一钢束内的钢绞线进行编号，然后采用卷

扬机拖拉的方法单束穿束法穿束。

(3)根据设计要求安装弹簧锚垫板及锚具，采用硬度符合要求的夹片

和整体式锚头锚具，单板喇叭口与波纹管连接应严密确保其密封性完

好。

(4)由具有现浇箱梁张拉经验且熟练的操作工人在事先搭设好的张拉

工作台架上根据事先计算好的张拉力与油表控制压力进行张拉作业，

并配备专人做好张拉过程的完整记录。张拉作业两端采用对讲机联

络，由一人统一指挥，保持张拉作业同步。

(5)根据张拉记录数据分析和处理，判断张拉结果是否满足规范要

求。如果不满足规范要求应分析原因后进行处理.

(6)张拉结果符合规范要求后，在48小时内完成孔道的压浆作业。

根据设计要求的配合比配置满足设计参数的浆体，采用真空泵辅助灌

浆泵的方法压浆。待抽真空端的透明管中有浆体经过时，关闭空气滤

清器前端阀门，稍后打开排气阀。当水泥浆从排气阀顺畅流出且稠度

与灌入的浆体相当时，关闭抽真空端所有阀门，继续灌浆1〜2分钟

关闭灌浆泵及灌浆闰门完成灌浆。

(7)切割预应力筋外露部分，进行封锚。

四施工方法

(一)施工准备

1施工作业前将预应力施工单位的施工资质以及施工作业人员的上岗

(1)张拉应力计算：

计算内容如下：

根据《公路桥涵施工技术规范》附录C—1,预应力钢绞线平均

张拉力由下式计算：

<kxTR0)

Pp=(l-e-)P/(kx+u9)

其中：Pp一一预应力钢绞线平均张拉力，单位取kN

P一一预应力钢绞线锚端工作张拉力，单位取kN；

-6

由计算可得：P=oA=1860X0o72X140X10=187O5KN

A——钢绞线横截面积，经检测Ap=140X

k——孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数；根据《公路桥涵施工技

术规范》附录C—l,k取0.0015

x一一从张拉端至计算截面的孔道长度，单位取m

u一一预应力筋与孔道壁的摩擦系数。根据桥规JTG/TF50—2011《附

表C—1》可查得：u=0.17；

0——从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和(rad)；

(2)根据《公路桥涵施工技术规范》，预应力筋的理论伸长值由下

式计算：

△L=PpL/EpAp

其中：AL一—预应力筋的理论伸长值

Pp---同上

L——预应力筋的长度，单位取m

Ap——钢绞线横截面积,经检测Ap=140X10V

Ep——钢绞线弹性模量，经检测Ep=2.01X105a俗

对钢绞线以切线交点为界进行分段，每段取其中截面作为该段平

均张拉力的计算截面，每段钢绞线的长度为相邻两个圆弧的中点之间

距离，计算各部分钢绞线伸长值见《A、B匝道钢绞线伸长量计算书》。

3实际伸长量计算

张拉分三个阶段进行张拉，第一阶段张拉至10%。k,第二阶段

张拉至5096。k；第三阶段张拉至100%ok；在每一束钢绞线张拉至

0olok、Oo5、1.0。k后分别量取伸长量，分别记为△口、AL2.

△L3；回油后量取AL4,并进行记录.按照设计提供的实际伸长量计算

方法则实际伸长量△=(AL2-AL1+AL3-AL2)*P/(P—P0)o

4张拉控制力与干尸顶油表压力计算见《AB匝道预应力张拉控制力与

油表压力计算对照表》

5实测伸长量与理论伸长量偏差值的计算

根据计算出来的实测伸长量与设计伸长量进行比较，实际伸长值

与理论伸长值相差控制在±6%以内，否则查明原因并采取措施加以调

整后，再继续进行张拉.

6判断滑丝计算

根据张拉量取的△L4、△以计算4L4-ZXL3斗8mm则无滑丝，如

果-△L3>8mm则千斤顶出现滑丝，查明原因并采取措施后继续

张拉，再检查钢绞线尾端标记是否再同一平面上，如出现了变化则说

明有滑丝现象，必须采取措施及时处理。

（三）施工工艺

1预应力孔道成型

1）后张预应力孔道采用预埋波纹管法，根据设计所有预应力管道全部

采用壁厚大于等于2。5mm的圆形塑料波纹管。

2）塑料波纹管安装前首先在箍筋上标出预应力筋的曲线坐标位置，

沿纵向直线段每隔1m点焊中12钢筋设置“#"字形定位筋，曲线段每

隔0。5m点焊中12钢筋设置字形定位筋。

3）安装波纹管时将接头位置错开，波纹管间的接头以及波纹管与喇

叭口间的接头均应确保其密封性。

4）管道轴线必须与垫板垂直，浇筑混凝土前对管道进行仔细检查尤

其检查管道是否被电焊烧伤出现小孔。

5）排气管道设置在相应区段管道曲线的最高点.

2预应力筋制作

1）钢绞线在下料时用圆盘砂轮切割锯切割，保持切口平整。

2）钢绞线下料时将钢绞线转盘装在放线架内，从盘卷中逐步抽出。

3）钢绞线两端钢束的排列顺序一致，每束钢绞线都进行编号编束，

尽量保持各根钢绞线松紧一致。

4）下料长度控制：钢绞线放线过程中保持钢绞线顺直，不与别的钢绞

线重叠。

5）按规定对钢绞线抽检强度、弹性模量、截面积、延伸量和硬度，

同时根据实测的弹性模量和截面积计算伸长量和下料长度。

3锚具和垫板

1）所有锚具均采用整体式锚头，不得采用分离式锚头。抽样检测夹片

硬度。

2）安装锚具时不得随意截断钢筋，如果与钢筋相抵触时必须经设计验

算同一后按设计提出的方案进行处理。

4预应力筋穿束

根据本工程现场施工的实际情况采用的是先穿束法，穿束工作由

卷扬机拖拉的单束穿法。考虑施工场地受限的因素穿束作业B匝道从

4#台穿入0#台穿出，A匝道从0#台穿入4#墩穿出。穿束前对同一

束内的每根钢绞线进行编号，张拉前两端根据顺序对应固定，防止未

编号或其它原因造成钢绞线相互扭结.

5预应力筋张拉和错固

1）张拉依据和要求

①预应力钢束的张拉采用张拉力与延伸量双控的措施，两端钢束延

伸量保持同步正行，以应力控制为主，伸长值校核，所以张拉程序为：

0-0。10k（持荷3min,读初读数31）—1.0。（持荷3min,测最后

伸长值62）一回油放松（持荷3min,测最后伸长值53）。

②待混凝土强度达到设计强度的90%且混凝土龄期达到7天以

上时按照预应力束张拉顺序进行张拉，预应力张拉顺序为：外4-内

4-外2—内2—外3-内3-外1-内1,外侧司一编号的钢束对称张拉。

③钢绞线夹片锚固体系：安装锚具时保挂锚头与钢束管道垂直，锚

头中心对准管道中心，保持千斤顶轴线与锚板垂直。保持工具锚夹片

清洁和有良好的润滑状态，夹片均匀打紧并保持外露一致.

④多根钢绞线同时张拉时，构件截面断丝和滑脱丝的数量不大

于钢绞线总数的3%,每根钢绞线束中断丝不得超过一根。

2）预应力筋张拉方式

预应力筋张拉采用两端张拉方式，张拉工作平台两端均采用桥台

全宽式固定作业平台。

6孔道压浆

1）浆体要求

浆体除了具有足够的抗压强度和粘结强度，保证有良好的防腐性

能和稠度，不离析、析水，硬化后孔隙率低、渗透性小，不收缩或低

收缩.对浆体大体要求如下：

⑴水灰比：0.3-0.35；

⑵流动度：拌和好后的流动度30s〜50S；在管道出口处流动度＞25S；

⑶泌水性：小于浆体初始体积的2%,四次连续测试结果的平均值小

于1%；拌合后24h水泥浆的泌水能吸收；

⑷初凝时间：大于3h；

⑸收缩率：浆体收缩率2%

⑹强度：按设计要求，标准养护条件下28天龄期强度大于等于60MPa

2）对具体材料的要求

⑴水灰比：采用新鲜的普通硅酸盐水泥，标号不低于构件本身强度的

80%,且不低于30号；

⑵水：水中硫酸盐含量不能大于0。1%,氯盐含量不能大于0。5%,

水中不能含有糖份或悬浮有机质；

3）真空辅助压浆施工工艺

（1）准备工作

a张拉施工完成后，要切除外露的钢绞线（注意钢绞线的外露量2

30mm）,进行封锚；

b在压浆施工前将错垫板表面清理，保证平整，在保护罩底面与椽胶

密封圈表面均涂一层玻璃胶，装上橡胶密封圈，将保护罩与锚垫板上

的安装孔对正，用螺栓拧紧；

c清理锚垫板上的压浆孔，保证压浆通道通畅；

d确认浆体配方；

e检查材料、设备、附件的型号或规格、数量等是否符合要求；

f按设备原理图进行各单元体的密封连接，确保密封罩、管路各接头

的密封性；

（2）试抽真空

启动真空泵，观察真空压力表的读教，应能达到负压力0.OOo

IMPa.当孔道内的真空度保持稳定时（真空度越高越好），停泵Imin,

若压力降低小于0.02MPa即可认为孔道能基本达到并维持真空。如未

能满足此数据则表示孔道未能完全密封，需在压浆前进行检查及更正

工作。

（3）拌浆

a拌浆前先加水空转数分钟，使搅拌机内壁充分湿润，将积水倒干净;

b将称量好的水（扣除用于溶化固态外加剂的那部分水）倒入搅拌机,

之后边搅拌边倒入水泥，再搅拌3〜5min直至均匀；

c将溶于水的外加剂和其它液态外加剂倒入搅拌机，再搅拌5〜

15min,然后倒入盛浆浆桶;

d倒入盛浆桶的浆体应尽量马上泵送，否则要不停地搅拌；

(4)压浆

a启动真空泵，当真空度达到并维持在负压0。081)。IMPa时，启动

压浆泵，开始压浆。

b观察废浆桶处的出浆情况，当出浆流畅、稳定且稠度与盛浆桶体基

本一样时，并关闭压浆泵.

c启动压浆泵使压浆泵压力达到0。4MPa左右，最后关掉压浆泵；

(5)真空辅助压浆注意事项

a保护罩若作为工具罩使用，在浆体初凝后可拆除；

b在压浆前若发现管道内残留有水份或脏物的话，则须考虑使用空压

机先行将残留在管道中的水份或赃物排除，确保真空辅助压浆工作能

够顺利进行；

c整个连通管路的气密性必须认真检查，合格后才能进入下一道工序;

d浆体搅拌时，水、时泥和外加剂的用量都必须严格控制；

。必须严格控制用水量，对为及时使用而降低了流动性的水泥浆，严

禁采用增加水的办法来增加其流动性；

f搅拌好的浆体每次应全部卸尽，在浆体全部卸出之前，不得投入未

拌和的材料，更不能采取边出料边进料的方法；

g向搅拌机送入任何一种外加剂，均需在浆体搅拌一定时间后送入；

h安装在压浆端及出浆端的阀门和接头，应在灌浆后1小时内拆除并

清洗干净。

(5)锚具封装保护

a预应力筋锚固后的露部分采用机械方法切割，预应力筋外露长度控

制在不小于其直径的1。5倍，且不小于30m小

b无粘结预应力锚固区封闭前涂刷环氧树脂进行防腐处理。

c采用与构件同强度的混凝土对锚具正行保护。

d锚固区封闭前将周围混凝土冲洗干净并凿毛。

五质量控制

(一)质量标准

1一般规定

(1)预应力筋张拉机具设备及仪表定期维护和校验。张拉设备配套

标定，并配套使用C

(2)张拉设备的标定期限不超过半年或在使用的过程中出现反常现象

时或千斤顶检修后，重新正行标定。

(3)在浇筑箱梁混凝土前由监理进行预应力隐蔽工程验收。

2主控项目

(1)原材料

a当预应力筋进场时按规定抽取试件做力学性能检验，保证其质量符

合有关标准的规定C

b保证预应力筋用的锚具、夹具其性能符合规定并配套使用.

(2)制作与安装

a预应力筋安装时其品种、规格、数量符合相关规定。

b当预应力筋受损伤时，将受损伤的预应力筋予以更换。

c同一束中各根钢丝长度的差值控制在5mm以内。

d挤压锚具制作时压力表油压严格按照有关规定，挤压后预应力筋外

端露出挤压套筒Imnr5nim。

e将预留孔道牢固定位，待混凝土浇筑时不出现移位和变形。

f保持孔道平顺，端部的预埋锚垫板垂直于孔道中心线。

（二）有关注意事项

1在穿束前先将圆型锚具圆锚环用电焊固定在构件钢筋骨架上.锚具

的位置应与孔道中心对正，焊接时可用木塞固定其位置，以保证位置

准确。对曲线孔道，当端头面与孔道中心线不垂直时，可在锚环下另

加斜垫板调整准确。

2穿束时，将每一束内的各根预应力钢材顺序编号，在构件两端对号

检查，防止其在孔道内交叉扭结.

3将清洗过的夹片，按原来在锚具中的片位号依次嵌入预应力钢材之

间。夹片嵌入后，随即用手锤轻敲击，使其夹紧预应力钢材，但夹片

外露长度应整齐一致。

4安装千斤顶时，将预应力钢材穿入千斤顶，锚环对中，并将张拉油

缸先伸出2〜4cm,再在千斤顶尾部安上垫板及工具锚，将预应力钢

材夹紧。为便于松开锚片，工具锚环内可涂少量润滑油。

5使顶压油缸处于回油状态，向张拉缸供油，开始张拉。同时注意工

具锚使夹片保持整齐（一般差3nlm口时不会明显影响夹持力）；张拉

至初应力时，做好标记，作为测量伸长值的起点。

6按规定程序张拉至规定吨位或换算的油压值，并测量预应力钢材的

伸长值以校核应力。

7在保持张拉油缸调压阀阀口开度不变的情况下向预压缸供油，直至

需要的预应力。在顶压过程中，如张垃油缸升压超过最大张拉力规定

时，应使张拉油缸适当降压。

8在保持继续向顶压油缸供油的情况下，使张拉油缸缓慢回油，完成

油缸回油动作。

9打开顶压阀的回汩缸，油泵停车，千斤顶借助其内部回程弹簧作用，

顶压活塞自动回程，张拉锚固结束。

10水泥浆调制后应经常搅动并应在30〜45min□的时间内用完。

11压浆前应用压力水冲洗孔道，压力水从一端压入，从另一端排出。

12压浆过程中及压浆后48h内，结构硅温度不得低于5度，否则采取

保温措施.当气温高于35度时，压浆宜在夜间进行；水泥浆应按规定

制作试块，以检查其强度；压浆中途发生故障，不能连续一次压浆时,

应立即用压力水冲冼干净，故障处理后再压浆。

13张拉现场的周围应设置明显的标志以阻拦、禁止无关人员进入危

险区域内，梁的两端应设有完善的安全防护措施；在张拉预应力筋时

千斤顶后面严禁站人，以防预应力筋或锚具拉断伤人，已张拉完毕尚

未压浆的梁，亦应注意这一点；张拉预应力筋时，应由专人负责指

挥，操作时严禁碰撞预应力筋，在量测预应力筋的伸长及拧紧螺栓时,

停止开动千斤顶或卷扬机；张拉时，预应力筋夹具应有足够的夹紧

能力，防止锚夹不牢而滑出。张拉顺序按设计规定执行。

14斤顶支腿必须与梁端的锚锭板接触良好，位置正直对称，严禁加垫

铁，以防支腿不稳或受力不均而倾倒伤人；

（三）张拉过程中出现滑丝、断丝异常情况的分析及处理

1张拉过程中发生滑丝现象，可能由于以下原因：

1）可能在张拉时锚具锥孔与夹片之间有杂物.

2）钢绞线上有油污、锚垫板喇叭口内有混凝土和其它杂物。

3）锚固效率系数小于规范要求值。

4）钢绞线可能有负公差及受力性能不符合设计要求。

5）初应力小，可能钢束中钢绞线受力不均，引起钢绞线收缩变形。

6）切割锚头钢绞线时留得太短，，或未采取降温措施