预应力张拉专项施工方案

郑州市跨南水北调干渠桥梁梁工程元通大道桥箱梁预应力张拉专项施工方案编制：年月日1目录一、工程概况.............................................2二、编制依据.............................................2三、预应力主要技术参数...................................2四、施工准备.............................................3五、预应力张拉计算书.....................................4六、张拉施工.............................................6七、各阶段张拉力及油表读数控制...........................7八、压浆................................................10九、封锚................................................11十、安全保证措施........................................12十一、环境保护及文明施工................................15十二、附件..............................................152箱梁预应力张拉专项施工方案一、工程概况桥梁预应力段全长125m，一联三跨，即36.5m+52m+36.5m。预应力束布置：沿箱梁腹板两侧纵向通长布置15束17孔；底板钢束布置为24束17孔，顶板布置26束17孔加4束12孔，详见施工图纸。二、编制依据1.中华人民共和国《公路桥涵施工技术规范》（JTGF50—2011）。2.中华人民共和国《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224—2007）。3.中华人民共和国《预应力筋用锚具、夹具和连接器》（GB/T14370—2007）。4.中华人民共和国《预应力混凝土用金属波纹管》（JG225—2007）。5.施工设计图；三、预应力主要技术参数1、主要材料预应力钢绞线：采用抗拉强度标准值fpk=1860Mpa、公称直径D=15.2mm的低松弛高强度钢绞线，其力学性能指标应符合《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224）的规定。锚具：腹板钢束采用M15-17锚具及其配套的配件，预应力管道采用圆形90mm金属波纹管.2、钢束布设箱梁腹板钢束F1、F2、F3；D1、D2、D3；T0、T1、T2均由17根钢绞线组成；T3由12根钢绞线组成。3、张拉控制箱梁混凝土达到设计强度的95%以上，且混凝土龄期不小于10d时，方可3张拉。钢束采用两端同时对称张拉，施加预应力采用张拉力与伸长量双控。4、张拉顺序第一批、F1、F2、F3；第二批、T0、T1、D1、D2；第三批、T2、D3；第四批、T3；四、施工准备1、施工前准备1)钢绞线、锚具及夹片试验钢绞线、锚具及夹片等采用知名厂家生产的产品，产品进场时必须附有出厂质量合格证等表明合格身份的有关证书。钢绞线、锚具及夹片进场后根据有关施工规程进行试验，检验钢绞线的强度、锚具及夹片的硬度，对试验不合格或有裂纹、伤痕、锈蚀的夹片不得使用。2)张拉设备的选择和校验本桥钢绞线张拉采用YDC4000型千斤顶，油泵采用YBZ2×2/50型高压电动油泵，所采用的压力表的精度均不低于1.5级，最大量程60Mpa，施加预应力所用的机具设备由专人使用和管理，并应定期维护和校验，千斤顶与压力表应配套校验，以确定张拉力与压力表之间的关系曲线。千斤顶与压力表标定后必须按照标定配组配套使用，严禁错用。张拉机具设备应与锚具配套使用，并在进场时进行检查和校验。当千斤顶使用超过6个月或200次或在使用过程中出现不正常现象或检修以后应重新校验。3)预应力筋下料下料采用切割机，长度按设计要求，人工配合机械穿束，穿束在砼浇注前进行。4)张拉准备工作4①预应力张拉前后做技术交底工作，施工现场配置具备预应力施工知识和正确操作的项目部施工技术人员,张拉机械操作人员必须经培训合格并持证上岗。②箱梁砼试块经试验，混凝土强度达到95%的设计强度要求。③施工现场具备确保全体操作人员和设备安全的必要的预防措施。④实施张拉时，应使千斤顶的张拉力作用线与预应力筋的轴线重合一致，双向张拉的钢绞线安装锚具时应防止波纹管内钢绞线扭成麻花状。2、施工机械、工机具及要求1）施工机械、工机具数量见下表。施工机械、机具计划数量表序号名称规格/型号数量备注1千斤顶YDC40004台新购4高压电动油泵YBZ2×2/504台新购5配套油表0-60Mpa10块新购2）施工机械、工机具要求施工中使用的千斤顶、油泵及配套油表等必须经过检查验校合格，并有出场合格证。五、预应力张拉计算书孔道成型方式K值μ值钢丝束、钢绞线带肋钢筋精轧螺纹钢预埋铁皮管道0.0030.35－0.4抽芯成型管道0.00150.55－0.6预埋金属螺旋管道0.00150.2～0.25－0.5预埋塑料螺旋管道0.00150.14～0.17－0.451、张拉计算所用常量：预应力钢绞线弹性模量Eg=1.97×105Mpa=1.97×105N/mm2预应力单数钢绞线截面面积Ag=139mm25预应力钢绞线标准强度Rby=1860Mpa孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数k=0.0015预应力钢材与孔道壁的摩擦系数μ=0.25设计图纸要求：锚下张拉控制应力σ1=0.72Rby=1339.2MPa2、计算所用公式：1）预应力筋张拉端的张拉力P的计算：P=σk×Ag×n/1000×b(KN)(1)式中：σk--预应力钢材的张拉控制应力(Mpa);Ag--预应力单束钢筋截面面积(mm2);n--同时张拉预应力筋的根数;b--超张拉系数，不超张拉取1.0。2）预应力筋的平均张拉力p的计算：①直线筋P=P②两端张拉的曲线筋p=klepkl））(1(（KN）(2)其中：P--预应力筋张拉端的拉力（N）；l--从张拉端至计算截面的孔道长（m）；--从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和（Rad）;k--孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数;μ--预应力钢材与孔道壁的摩擦系数。3）预应力筋张拉时理论伸长值的计算：6(3)其中：p---预应力筋的平均张拉力（N）;L---预应力筋长度（cm）;Ay---预应力筋截面面积（mm2）;Eg---预应力筋弹性模量（N/mm2）。3、计算过程1）张拉控制力P的计算：本工程采用φj15.2钢绞线作为预应力筋，依据通用图及设计图纸，钢束的组成形式一共有三种，腹板F1、F2、F3为15束φj15.2钢绞线，底板D1、D2、D3为24束φj15.2钢绞线；顶板T0、T1、T2为26束φj15.2钢绞线；T3为4束φj15.2钢绞线。17φj15.2对应的张拉控制力为：P=σk×Ag×n/1000×b=1339.2×139×17/1000×1=3164.53KN；12φj15.2对应的张拉控制力为：P=σk×Ag×n/1000×b=1339.2×139×12/1000×1=2233.79KN。2）ΔL的计算：钢绞线计算长度统计表：（另附）计算结果与设计图纸提供的理论伸长量基本一致，施工过程中采用计算的张拉力及伸长量进行控制。六、张拉施工1、搭设张拉操作平台，采用钢管支架加木板搭设平台放置千斤顶。2、安装工作锚板，夹片，并将夹片轻轻敲实，然后安装千斤顶、工具锚、夹片。安装时使千斤顶与锚垫板垂直。ΔL＝Pp×LAp×Ep73、预应力张拉程序当砼强度达到设计强度的95%以上，且混凝土龄期达到10天后，可以张拉，按设计要求顺序张拉，张拉时采用两端同时对称张拉。张拉程序如下:0→初始应力（10%σcon张拉控制应力持荷5分钟）→100%σk（持荷5分钟）锚固。两端分级加载张拉，当张拉力接近控制应力时，两端同时张拉直到控制应力的100％，并持荷5分钟。逐级加载后通过测量千斤顶油缸行程测量各级钢绞线的伸长量，张拉时安排专人与两端联系，互报油表读数和钢绞线伸长量，尽量使两端接近平衡,不允许出现明显不协调的现象。千斤顶回油到零，测量钢绞线的伸长量，并作好记录。两端同时退去工具锚，卸下千斤顶，张拉结束，张拉时认真作好张拉记录。4、张拉应力控制1）.预应力筋的张拉控制应力符合设计要求。2）.预应力张拉以张拉力及伸长值进行双控，实际伸长值与理论伸长值的差值应控制在6%以内，如两者相差超出6%，则应暂停张拉，待查明原因并采取措施予以调整后继续张拉。七、各阶段张拉力及油表读数控制箱梁张拉采用YDC4000型千斤顶两台（编号100717、100718）、YBZ2×2/50高压电动油泵及配套油表（编号5904、7480）进行，施工前张拉机具经河北道桥工程检测有限公司检测，并出具相应检测报告。各阶段张拉力及油表对应读数计算如下：1、千斤顶编号：YDC4000/100717(1#)对应压力表编号：59041)钢绞线为17束:张拉控制应力P=3164.53KN。8张拉应力占控制应力的百分比张拉力（KN）压力表读数（MPa）10%316.45100%3164.53校验回归方程公式为:压力表读数P=-0.2495+0.0310×N（力值）。（详见检测报告）2）钢绞线为12束:P=2233.79KN校验回归方程公式为:压力表读数P=-0.2495+0.0310×N（力值）。（详见检测报告）2、千斤顶编号：YDC4000/100718(2#)对应压力表编号：74801）钢绞线为17束:张拉控制应力P=3164.53KN。张拉应力占控制应力的百分比张拉力（KN）压力表读数（MPa）10%316.45100%3164.53校验回归方程公式为:压力表读数P=-0.1774+0.0310×N（力值）。（详见检测报告）2）钢绞线为12束:P=2233.79KN张拉应力占控制应力的百分比张拉力（KN）压力表读数（MPa）10%223.38100%2233.793、千斤顶编号：YDC4000/100717(3#)对应压力表编号：59041)钢绞线为17束:张拉控制应力P=3164.53KN。张拉应力占控制应力的百分比张拉力（KN）压力表读数（MPa）10%223.38100%2233.799张拉应力占控制应力的百分比张拉力（KN）压力表读数（MPa）10%316.45100%3164.53校验回归方程公式为:压力表读数P=-0.2495+0.0310×N（力值）。（详见检测报告）2）钢绞线为12束:P=2233.79KN校验回归方程公式为:压力表读数P=-0.2495+0.0310×N（力值）。（详见检测报告）4、千斤顶编号：YDC4000/100718(4#)对应压力表编号：74801）钢绞线为17束:张拉控制应力P=3164.53KN。张拉应力占控制应力的百分比张拉力（KN）压力表读数（MPa）10%316.45100%3164.53校验回归方程公式为:压力表读数P=-0.1774+0.0310×N（力值）。（详见检测报告）2）钢绞线为12束:P=2233.79KN张拉应力占控制应力的百分比张拉力（KN）压力表读数（MPa）10%223.38100%2233.79校验回归方程公式为:压力表读数P=-0.1774+0.0310×N（力值）。（详见检测报告）张拉应力占控制应力的百分比张拉力（KN）压力表读数（MPa）10%223.38100%2233.7910八、压浆1、施工准备工作1）检查确认材料数量、种类是否齐备，品质是否保证；2）检查机具是否完备；3）张拉完成后，用砂轮切割机切除外露的钢绞线（外露量20≤H≤30mm），将密封工具罩安装在锚垫板上进行封锚。工具罩在灌浆后3个小时内拆除并清洗。2、搅拌水泥浆1）搅拌要求：搅拌水泥浆之前，加水空转数分钟，将积水倒净，使搅拌机内壁充分湿润。搅拌好的灰浆要做到基本卸尽。在全部灰浆卸出