-1-25m箱梁预应力张拉施工方案一、工程概述本立交桥设计范围内的路线位于R=1000m曲线上,交点里程桩号K0+272.934m,转角左偏6°16′03.5″。A匝道圆曲线最小半径为40m,缓和曲线最小半径35m,设置2%横坡,坡向外侧。全桥整幅布置,桥面标准宽25、29m,孔跨布置如下:(4*25)+25+(3*25)+(3*25)+(3*25)第一、三、五联采用预制箱梁,第二、四联采用预应力现浇箱梁,预制梁布置形式为:第一、五联采用正交箱梁,第三联采用斜交箱梁,斜交角度10度。二、施工方案及施工工艺㈠施工方案预应力钢绞线按下料单下料、编束、编号存放;检查预应力孔道,先用高压水冲洗孔道,再用通孔器进行清孔,确保孔道畅通,人工穿束;千斤顶、高压油泵和油表配套标定。砼强度达到设计值后,方可进行张拉,采用两端对称同步张拉工艺,张拉实行应力和钢绞线伸长量双控。张拉完后及时进行压浆。㈡施工准备1、预应力的张拉设备经配套标定,确定得出张拉力与压力表的关系曲线。2、结构构件混凝土的强度试压报告,结构构件混凝土立方体强度满足设计要求。3、检查砼质量,如果该处砼有空鼓现象,应在张拉前修补。4、经计算得出预应力施工张拉力。预应力施工张拉值通过千斤顶、油压表配套标定的油压值-张拉力关系曲线换算成的相应张拉油压表数值。5、张拉平台的搭设:应在张拉端设置张拉平台,平台平面方向沿预应力束方向至少2.5m,宽度约为1.5m,平台高度应低于预应力-2-束500mm左右,以保证张拉顺利进行。6、构件端头清理及钢绞线清理。7、动力电源及照明电源的布置:驱动油泵电源为380V,配电盘至少15A,要求电源拉至张拉平台位置。8、张拉班组布置及安全技术交底。9、工具锚、顶压器等配套设备及配套工具准备完毕。㈢张拉顺序预应力的张拉顺序,应考虑结构的受力特点、施工方便、操作安全等因素。具体按N1→N3→N2→N4进行张拉。㈣张拉程序0→σ初应力→2σ初应力→σcon(持荷2min锚固)。㈤张拉施工工艺纵向预应力束施工工艺流程见图1。1、清理垫板及钢绞线表面的杂物;2、安装锚板,夹片;3、千斤顶就位,千斤顶上的工具锚孔位与构件端部工作锚的孔位排列要一致;4、工具锚夹片打紧,将夹片均匀打紧并外露一致;5、油泵供油给千斤顶张拉油缸,并随时检查伸长值与计算值的偏差。6、张拉到规定油压后,持荷复验伸长值,合格后实施锚固;7、千斤顶活塞回程;8、拆除千斤顶;9、切除多余的钢绞线;㈥施工要点1、采用人工的方法将钢束穿入孔道,钢束应在波纹管安装之后即穿入。钢绞线要及时张拉、压浆,不得长时间暴露,防止锈蚀,雨-3-季时要穿入后两端波纹管口处采用海绵封堵,防止水分或杂物进入,外露部分采用胶带缠裹,张拉前拆掉。图1纵向预应力束施工工艺流程2、在钢束的一端或两端安装工作锚锚杯及夹片,并轻轻地敲紧夹片。这时应注意钢绞线的排列顺序尽量相互平行,不要交叉;同时锚杯要有定位措施,以保证与孔道的同轴度。3、在千斤顶的后部安装工具锚,为卸锚方便,锚孔中的夹片的圆锥面应均匀涂抹润滑物质,如石蜡。为保证高位孔道的钢绞线张拉方便及安全,要加工定型支撑支架承托千斤顶。安装工作锚安装千斤顶安装工具锚预应力筋张拉回程、退楔顶锚、卸载割断多余钢绞线清洗孔道压浆张拉准备记录、核对伸长值记录、核对伸长值核对楔片外露面、钢绞线回缩量-4-4、张拉前,千斤顶和油表应配套检验,正常情况下,千斤顶每月校正一次,油表每周校正一次。5、张拉采用两端对称同时进行,锚下控制应力为σ=0.75fpk=1395MPa。先对钢绞线施加初始应力,使锚具及夹片将钢绞线锚紧,且保证束内每根钢绞线均匀受力。6、张拉时先由施加初始应力,消除钢绞线的不均匀伸长及松弛度,再由初应力至二倍初应力,量取初应力伸长量,最后由二倍初应力张拉至设计应力值,量取伸长量。油表应逐步加压,循序渐进进行,不得使油门过大或过小,使油压升高过快,以免钢绞线受力过快,局部伸长。7、张拉采用双控法,以油表读数为依据,以钢束伸长值作校对,实际伸长量与设计伸长量之差控制在±6%之内。8、若断丝、滑丝超过规定,应退锚重新张拉。9、持荷时间时勤观察油表,若压力下降,应补足至规定压力,再进行预压。10、张拉完一片梁后,应立即测量梁的上拱度。在梁顶的跨中位置及前后1m处的设置观测点,每处在梁体中线两侧0.5m处各设一个观测点,并以⊕符号用红漆标示,测量前在梁场右侧挖方顶设置参考点,测量时测定相对高差值对比观测梁体上拱度值。张拉时弹性上拱度误差:±3mm,设计上拱度见表1。表1张拉上拱度值表预制梁类型边梁上拱度(cm)中梁上拱度(cm)箱梁边跨13.38.6箱梁中跨13.89.111预应力张拉完成后,即可卸下工具锚、千斤顶,然后切除锚后伸长的钢束,及时压浆、封锚。12钢绞线理论伸长量要认真计算并换人进行仔细复核,确认无误后再用于现场指导施工,理论伸长量ΔL按下式计算。-5-ΔL=PpL/ApEpPp—预应力束的平均张拉力;L—预应力束的长度;Ap—预应力束截面面积(mm2);Ep—预应力束弹性模量。其中平均应力Pp=P[1-e-(kx+μθ)]/(kx+μθ)P—油表显示预应力束张拉端的拉力;K=0.0015,μ=0.25;x—张拉端至计算截面的孔道长度;θ—从张拉端至计算孔道部分切线的夹角之和。张拉过程中及时量取实际伸长量ΔL′并与理论伸长量ΔL对比,实际伸长量按下式计算。ΔL′=ΔL1+ΔL2ΔL1—初应力条件下的伸长量,按二倍初应力张拉后量取;ΔL2—张拉到设计应力时的伸长量。13当实际伸量与理论延伸值相差超过规范要求时,应按以下步骤检查:a.检验张拉设备;b.测定预应力钢绞线的弹性模量;c.放张后再行张拉;d.预应力筋加润滑剂,以减少摩阻损失,管道内可涂刷水溶性油剂,但在灌浆前须清除干净。根据钢绞线外检结果,钢绞线检测指标符合《预应力砼用钢绞线》GB/T5224-2003的技术要求。㈦张拉伸长量计算中跨:N1理论伸长值:1、抗拉强度标准值fpk=1860MPa-6-2、张拉控制应力δcom=0.75fpk=0.75×1860=1395MPa3、预应力筋材张拉端的张拉力P=δcom×S=1395MPa×139mm²=195.3KN4、孔道长度X=19.69m5、弹性模量Ep=1.95×105MPa6、公称面积S=140mm²7、查表可知系数K=0.0015、u=0.258、夹角=0.1117010721radKx+uθ=0.0015×19.69+0.25×0.1117010721=0.05746026803计算公式:=189.79495KN单端伸长量N2理论伸长值:1、抗拉强度标准值fpk=1860MPa2、张拉控制应力δcom=0.75fpk=0.75×1860=1395MPa3、预应力筋材张拉端的张拉力:P=δcom×S=1395MPa×140mm²=195.3KN4、孔道长度X=19.68m5、弹性模量Ep=1.95×105MPa6、公称面积S=140mm²7、查表可知系数K=0.0015、u=0.258、夹角=0.1186823891radKx+uθ=0.0015×19.68+0.25×0.1186823891=0.05919059728-7-计算公式:=189.63241KN单端伸长量N3理论伸长值:1、抗拉强度标准值fpk=1860MPa2、张拉控制应力δcom=0.75fpk=0.75×1860=1395MPa3、预应力筋材张拉端的张拉力:P=δcom×S=1395MPa×140mm²=195.3KN4、孔道长度X=19.655m5、弹性模量Ep=1.95×105MPa6、公称面积S=140mm²7、查表可知系数K=0.0015、u=0.258、夹角=0.1134464014radKx+uθ=0.0015×19.655+0.25×0.1134464014=0.0578441计算公式:=189.75888KN单端伸长量N4理论伸长值:1、抗拉强度标准值fpk=1860MPa2、张拉控制应力δcom=0.75fpk=0.75×1860=1395MPa3、预应力筋材张拉端的张拉力:P=δcom×S=1395MPa×140mm²=195.3KN-8-4、孔道长度X=19.625m5、弹性模量Ep=1.95×105MPa6、公称面积S=140mm²7、查表可知系数K=0.0015、u=0.258、夹角=0.0907571211radKx+uθ=0.0015×19.625+0.25×0.0907571211=0.05212678计算公式:=190.297KN单端伸长量边跨:N1理论伸长值:1、抗拉强度标准值fpk=1860MPa2、张拉控制应力δcom=0.75fpk=0.75×1860=1395MPa3、预应力筋材张拉端的张拉力:P=δcom×S=1395MPa×140mm²=195.3KN4、孔道长度X=19.735m5、弹性模量Ep=1.95×105MPa6、公称面积S=140mm²7、查表可知系数K=0.0015、u=0.258、夹角=0.1117010721radKx+uθ=0.0015×19.735+0.25×0.1117010721=0.05752776803计算公式:=189.7886KN-9-单端伸长量N2理论伸长值:1、抗拉强度标准值fpk=1860MPa2、张拉控制应力δcom=0.75fpk=0.75×1860=1395MPa3、预应力筋材张拉端的张拉力:P=δcom×S=1395MPa×140mm²=195.3KN4、孔道长度X=19.725m5、弹性模量Ep=1.95×105MPa6、公称面积S=140mm²7、查表可知系数K=0.0015、u=0.258、夹角=0.1151917306radKx+uθ=0.0015×19.725+0.25×0.1186823891=0.059258计算公式:=189.626KN单端伸长量N3理论伸长值:1、抗拉强度标准值fpk=1860MPa2、张拉控制应力δcom=0.75fpk=0.75×1860=1395MPa3、预应力筋材张拉端的张拉力:P=δcom×S=1395MPa×140mm²=195.3KN4、孔道长度X=19.7m5、弹性模量Ep=1.95×105MPa-10-6、公称面积S=140mm²7、查表可知系数K=0.0015、u=0.258、夹角=0.1151917306radKx+uθ=0.0015×19.7+0.25×0.1151917306=0.0583479计算公式:=189.7115455KN单端伸长量N4理论伸长值:1、抗拉强度标准值fpk=1860MPa2、张拉控制应力δcom=0.75fpk=0.75×1860=1395MPa3、预应力筋材张拉端的张拉力:P=δcom×S=1395MPa×140mm²=195.3KN4、孔道长度X=19.68m5、弹性模量Ep=1.95×105MPa6、公称面积S=140mm²7、查表可知系数K=0.0015、u=0.258、夹角=0.1134464014radKx+uθ=0.0015×19.68+0.25×0.1134464014=0.0578816计算公式:=189.7554KN单端伸长量通过计算与设计图纸对比一览表:单位:cm-11-部位N1N2N3N4中跨(两端)设计图纸伸长量27.827.627.627.4计算伸长量27.57427.53627.5227.556差值-0.226-0.012-0.08+0.156边跨(两端)设计图纸伸长量27.827.727.727.5计算伸长量27.60527.56727.54827.555差值-0.195-0.133-0.152+0.055符合规范要求三、劳动力配置40mT梁劳动力配备见下表:四、机械设备配置40mT梁劳机械设备配备见下表:序号机械类型型号台数1千斤顶250T2台2发电机50KW1台3压力表2615、2541各1个4高压油泵ZB4-5002台5PJ02型净浆搅拌机0.2m31台6压浆机1