桥梁现浇梁预应力张拉专项方案.docx

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桥梁现浇梁预应力张拉专项方案

现浇梁预应力张拉方案

1编制依据

（1）新建铁路长沙至昆明客运专线两岔河大桥施工图（第一册、第二册）；

（2）《无砟轨道预应力混凝土连续梁》（双线间设渡线）（二设桥参（土一）（2010）-42-L32W-1）；

（3）《铁路混凝土工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号）；

（4）《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）；

（5）《高速铁路桥涵工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号）；

（6）《高速铁路桥涵工程质量验收标准》（TB10752-2010J1148-2011）；

（7）《铁路桥涵工程施工安全技术规程》（TB10303-2009）；

（8）《铁路工程基本作业施工安全技术规程》（TB10301-2009）；

（9）《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-2003）

（10）《后张预应力施工规程》（DGJ-235-1999）

（11）《铁路工程预应力筋用夹片式锚具、夹具和连接器技术条件》（CRCC/T0005-2007）

（12）《铁路后张法预应力混凝土梁管道压降技术条件》（TB/T3192-2008）

（13）《预应力混凝土用金属波纹管》（JG225-2007）

（14）《铁路桥涵设计基本规范》TB10002.1-2005J460-2005；

（15）《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》（科技基[2005]101号）；

（16）《两岔河大桥上部结构施工组织设计》；

（17）铁路工程技术规范及国家行业标准、规则、规程；

（18）国家及地方关于安全生产和环境保护等方面的法律法规。

2.工程概况

响塘湾大桥、野鸡河大桥、两岔河大桥设计为支架现浇梁。

支架现浇梁梁体结构形式为单箱单室等高度简支箱梁，梁端顶板、底板及腹板局部向内侧加厚，梁高为3.05m，（不含泄水坡），防护墙内侧净宽8.8m，桥面板12.0m，梁体全长分为32.6m及24.6m两种长度，横桥向支座中心距为4.5m。

三座大桥共计32.6m梁13孔，24.6m梁2孔。

我项目部浇连续梁设计最高运行速度为350km/小时，沿线通过地区为六度地震区，地震动峰值加速度为＜0.05g，设计使用寿命为100年。

3.预应力孔道埋设

三座现浇梁采用真空辅助金属波纹管作为预应力孔道，因此管道安装要顺穿束方向套接，波纹方向与穿束方向一致，梁段内每20cm～50cm设一“井”形定位钢筋网片固定管道位置，并在腹板束弯折处设置防崩钢筋，间距20cm。

如果在施工中钢筋与预应力孔道相碰时，在保证预应力孔道位置准确的情况下，可适当调整钢筋的位置，但必须征得技术人员及现场监理的同意后方可实行，具体施工按设计要求和规范规定办理。

管道定位误差应严格按规范要求控制。

同时为避免混凝土灌注时，水泥浆进入锚垫板发生堵塞现象，波纹管要延伸至锚垫板口，锚垫板压浆孔要用海绵条堵塞严密。

波纹管接长采用大一号的波纹管套接，套接长度大于30cm，保证单侧搭接大于15cm以上。

管道接头处采用透明胶带缠绕，加强接头的严密性。

钢筋绑扎时注意防止因电焊火花将波纹管烧坏，浇筑混凝土时，振捣人员要熟悉管道位置，严禁振捣棒与波纹管接触，以免管壁受伤，造成漏浆堵管。

4.张拉前设备准备

张拉前应检查钢绞线、钢筋、锚具及配套设备（含连接器）、波纹管及张拉用千斤顶、及压力表等，需委托有相应资质的检查单位定期进行检验及校验，检验合格后方可使用。

5.钢绞线的下料、运输和穿束

（1）下料

钢绞线一定要按设计提供的下料长度并考虑现场张拉千斤顶的型号、工作锚、锚垫板、工具锚及穿束、张拉方式下料。

采用砂轮切割机切割，在切口处20cm范围内用细铁丝绑扎牢，梳直理顺后，每隔一米绑扎一道铁丝，防止钢束松散，互相缠绕。

先穿的钢绞线在混凝土浇筑之前下料穿束，后穿的钢绞线在混凝土浇筑完成后下料穿束。

精扎螺纹钢根据需要，提料时直接提成各种长度多少根，由厂家按所顶长度组织进货。

下料后钢绞线要根据设计钢束编号编束，挂牌存放，以防混用。

其中腹板预应力、有连接器连接的后一节段纵向预应力筋在安放波纹管同时需先穿上。

（2）运输

钢绞线运输时严禁在地上拖拽，避免因砂石等的磨擦和磕碰损伤钢绞线截面积，致使钢绞线强度降低，钢绞线要用人悬空抬至穿束现场进行施工。

（3）穿束

钢绞线穿束在混凝土浇筑之前完成。

采用卷扬机拖拉穿束，具体方法是：

在长束穿入端套一锥形套环，在钢束中打入一钢锲，将钢束与套环锲紧，穿入端在编束时事先留钢绞线，卷扬机将钢丝绳拉过管道另一端，钢丝绳与钢束穿入端的钢绞线联接，开动卷扬机，将钢束拉过管道。

也可将几根钢绞线端头错落摆放，并穿入一根引线，将整束钢绞线与引线以及穿束弹头连为一体，引线长度大于管道长度2～3m。

在张拉钢束前，焊接接头后20cm处将焊接接头切割。

同时在钢绞线焊接时，要在焊接处附近的钢绞线上洒水降温。

混凝土浇筑时，每2小时采用手动葫芦牵引拉动钢绞线，保证管道畅通。

6.张拉施工前的准备工作

（1）检查梁段混凝土强度及弹性模量、龄期是否达到设计要求。

（2）检查锚垫板下混凝土是否有蜂窝和空洞，必要时采取补强措施。

（3）计算钢束理论伸长值，根据张拉控制应力及超张拉应力换算张拉油压表读数。

（4）准备记录表，按表中要求记录项目逐项记录有关数据。

7.张拉操作程序及工艺

7.1张拉简介

预应力钢绞线为1×7-15.2-1860-GB/T5224-2003，锚固体系采用自锚式拉丝体系，预应力钢束张拉按预张拉、初张拉和终张拉三个阶段进行。

预施应力采用4台YCW250B型内卡式千斤顶两端同步、对称张拉，并先底板后腹板的顺序进行。

初张拉应在梁体混凝土强度达到设计值的80%以后进行，初张拉后方可拆除底模及支撑，终张拉应在梁体混凝土强度达到设计值的95%及弹性模量达到设计值的100%并满足5天龄期时，方可进行，即强度达到50MPa,弹性模量达到35500MPa，龄期不小5天则可以进行张拉施工（实验室提供）。

7.2张拉程序

32.6m现浇梁预张拉张拉底板的N1和腹板的N2、N9钢绞线；初张拉张拉底板的N1d、N1b及腹板的N4、N7、N9、N2钢绞线；终张拉张拉底板的N1a、N1c、及腹板的N5、N3、N8、N6钢绞线。

24.6m现浇梁预张拉张拉N1、N3、N10钢绞线；初张拉张拉底板的N2a、N1及腹板的N7、N6、N10、N3钢绞线；终张拉张拉底板的N2b及腹板的N9、N8、N5、N4钢绞线。

纵向预应力筋采用两端对称张拉，张拉人员用对讲机互相联系，互报压力表读数和伸长值，以保持油压上升速度一致，并尽量使两端伸长量相等。

锚固时，一端先锚固后，看另一端油压表读数是否一致，若下降予以补足，再行锚固，张拉要两侧对称进行。

张拉控制采用双控法，以应力控制为主，伸长量作为校核，实际伸长值与理论伸长值的误差控制在±6%范围内。

每束预应力张拉程序为：

0→0.2σk（作伸长量标记）→0.4σk（静停5分钟）→σk（测伸长量）→锚固。

7.3张拉操作工艺

1、张拉按照设计的张拉顺序，两端两侧同时对称张拉，即四台张拉千斤顶同时工作，统一指挥，确保同步。

确保同步的方法为：

（1）张拉开始前，四个油泵操作手统一进油速度，由现场技术员统一指挥、同时操作，确保进油同步。

（2）同一端两台油泵靠在一起，两端四台油泵摆放在同一侧，同步操作；

（3）两端采用对讲机通讯，每1MPa一呼应，确保油表上升速度同步。

2、张拉首先检查锚垫板（预埋在梁体上的）与孔道轴线是否垂直，若有偏差加楔形垫圈校正，并将垫圈点焊在垫板上。

在张拉过程中，工作锚具位置不得偏离锚垫板止口范围，张拉前先将工作锚、夹片上好，打齐，之后安装限位板、过渡套，再将钢绞线从千斤顶中心穿过，然后安装工具锚、工具夹片，工具夹片外涂蜡油以利退锚。

将钢绞线按顺序分别穿入工具锚的锚孔内，不得交错。

人工推动千斤顶使千斤顶、限位板、工作锚连接在一起，并确保管道、锚具、千斤顶三者同心。

之后将工具锚上的工具夹片用钢管打紧。

限位板和工具锚采用同一锚具生产厂家的配套产品，千斤顶使用专门吊架提升。

3、初调：

梁体两端同时张拉，千斤顶充油到达初应力时（20%的σk），测量千斤顶油缸伸长值和工具锚夹片外露量，作为测钢绞线伸长量的起点。

4、张拉：

在初始应力的基础上，两端对称张拉，在张拉过程中，两端随时要取得联系，保持油压上升速度相等，同时达到控制张拉吨位，持荷5min。

在持荷的过程中，随时观察油压表油压读数，若油压稍有下降，及时补油到设计吨位的油压值。

当确认张拉力（以油表读数为准）、伸长量、不同步率等均符合要求且达到持荷时间后，千斤顶回油锚固退出工具锚，移至下一孔道。

预应力张拉时，采用应力、应变和时间三控。

以控制张拉应力（油压表读数）为主，以预应力钢绞线伸长值为辅进行校核，两端伸长量不同步率≤10%，不同步率算法为：

δ=（长端伸长值L1-短端伸长值L2）/两端总伸长值L，两端总实际伸长值与按进场检验钢绞线实际弹模计算的伸长值偏差不得超过±6%，每端钢绞线回缩量控制在6mm以内，否则，分析原因后再重新进行张拉。

回缩量的测量方法为：

张拉至控制应力时测量千斤顶活塞的外露长度L1，然后关闭电源打开回油阀，回油至1～2MPa再测量千斤顶活塞的外露长度L2，L1与L2之差再减去一端自由长度的伸长值即为钢束该端回缩量。

保证在张拉控制应力σk作用下持荷5分钟后回油锚固。

5、滑丝检查：

张拉完后，在锚圈外所有钢绞线上用彩笔划线，24小时后检查钢绞线无滑动时，方可允许切丝，进行压浆工作。

6、伸长值计算

理论伸长值：

L理＝（Pp×L）/（Ep×Ap）

式中：

L－从张拉端到计算截面的孔道长度（mm）;

Ap－预应力钢绞线的截面面积;

Ep－钢绞线弹性模量;

Pp－预应力筋平均张拉力，Pp＝P×[1-e-（KL+μθ）]/（KL+μθ）

θ－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－预应力束与孔道壁的摩擦系数；

预应力钢束张拉完成后，应测定回缩量和锚具变形量，检查是否有断丝、滑丝现象，在征得监理工程师认可后，才可割断露头。

对同一张拉截面，断丝率不得大于1%，每束钢绞线断丝、滑丝不得超过一根，不允许整股钢绞线拉断。

8.张拉伸长值校核

张拉控制以张拉力为主、张拉伸长量作为校核的原则进行双控，当实际伸长值与理论伸长值不相符，并超过±6%时，应停止张拉，查明原因，可采用中性肥皂在钢绞线两端进行涂抹，以减小孔道摩阻力，但在靠近张拉端的锚具2m范围内不得涂抹。

必要时按设计要求进行孔道摩阻试验。

9.滑、断丝的处理

预应力钢绞线在张拉过程中和张拉完毕时，每束断丝滑丝量不允许超过1根，每个断面的断丝总和不超过该断面钢丝总数的1%。

如超过时，应重换钢束，重新张拉。

张拉完毕后，每束总张拉滑移量不得超过该总伸长值的2%，否则应重新张拉锚固。

10.管道压浆

（1）管道压浆采用真空压浆技术，张拉完成后，孔道尽早进行压浆，一般不超过24小时，最迟不得超过2天，压浆机采用连续式压浆泵，并选用真空泵辅助压浆工艺。

（2）管道压浆作用：

一是保护预应力筋，以免锈蚀；二是使预应力筋与构件混凝土有效粘结,以控制超载时裂缝的间距与宽度并减轻梁端锚具的负荷状况。

预应力张拉完成后，以免预应力筋锈蚀和松驰。

（3）搅拌工艺：

搅拌前，应先清洗施工设备。

清洗后的设备内不应有残渣、积水，并检查拌和机的过滤网。

在压浆料由拌和机进入储料罐时，应经过过滤网，过滤网空格不应大于3mm×3mm。

（4）浆体搅拌操作顺序为：

首先在拌和机中先加入实际拌和水用量的80%-90%，开动拌和机，均匀加入全部压浆剂，边加入边搅拌，然后均匀加入全部水泥。

全部粉料加入后再搅拌2min；然后加入剩余的10%-20%的搅拌水，继续搅拌2min。

（5）搅拌均匀后，现场进行出机流动度试验，每10盘进行一次检测，出机流动度18±4s，30min流动度≤30s。

合格后方可通过过滤网进入储料罐。

浆体在储料罐中应继续搅拌，以保证浆体的流动性。

不应在施工过程中由于流动度不够额外加水。

11.压浆工艺

（1）压浆前，清洗锚垫板上的灌浆孔和金属波纹管道内杂物和积水，并利用高压风吹干。

并检查灌浆孔及排气孔是否畅通。

（2）浆体压入梁体孔道之前，应首先开启压浆泵，使浆体从压浆嘴排出少许，以排除压浆管路中的空气、水、稀浆。

当排出的浆体流动度和搅拌罐中的流动度一致时，方可开始压入梁体孔道。

（3）在孔道的一端采用真空泵对孔道进行抽真空使之产生负压（－0.06～-0.08Mpa），真空度稳定后，在孔道的另一端将灌浆泵阀门开启进行连续灌浆，直至充满整条孔道，然后灌浆泵再给孔道施加不大于0.6Mpa的正压力。

从而获得更加饱满、密实的灌浆效果。

（4）压浆的最大压力不宜超过0.6MPa。

压浆充盈度应达到孔道另一端饱满并于排气孔排出与规定流动度相同的浆体为止。

关闭出浆口后，应保持不小于0.5MPa且不少于3min的稳压期。

压浆后应从锚垫板压浆孔和出浆孔检查压浆的密实情况，如有不实，应及时补灌，以保证孔道完全密实。

（5）灌浆顺序应为：

先灌下层孔道，后灌上层孔道，同一管道压浆作业要一次完成，从水泥浆搅拌结束至压入管道的时间间隔不应超过40min。

（6）压浆过程中，每孔梁应制作3组标准养护试件（70.7mm×70.7mm×70.7mm），进行抗压强度和抗折强度试验。

并对压浆进行记录。

记录项目应包括：

压浆材料、配合比、压浆日期、搅拌时间、出机流动度、浆体温度、环境温度、保压压力及时间、现场负责人、监理工程师等。

（7）管道压浆技术要求

A.压浆泵压力表最小分度值不应大于0.1MPa，最大量程应使实际工作压力在其25%～75%的量程范围内。

B.水循环真空泵应能达到0.092MPa的负压力。

C.真空度控制-0.06～-0.08Mpa之间；

D.流动度18±4秒，30分钟流动度小于30秒；

E.压浆时浆体温度应在5℃～30℃。

F.水泥浆浆体泌水率：

拌和3小时后其毛细泌水率小于1%，拌和后24h水泥浆的自由泌水率为0。

G.初凝时间不小于4小时，终凝时间不大于24小时；

H.24h自由膨胀率在0～5%；含气量1%～3%。

I.抗压强度：

28天强度不小于50MPa，抗折强度：

28天强度不小于10MPa。

12.封锚

压浆工序完成后进行封锚，先清除锚头、垫板、梁端衔接处的油污、灰渣，对锚具进行防锈处理。

为保证预应力钢束的张拉空间，故封端混凝土体积较大，封锚混凝土浇筑前，先凿毛梁体端面混凝土，并利用一端带钩一端带有螺纹的短钢筋安装与锚垫板螺栓孔，与封端钢筋绑扎在一起，封端钢筋应与梁体钢筋绑扎形成骨架，以保证封端混凝土与梁体混凝土结合成一整体，封锚模板可采用钢模板或木模板制作，灌注与梁体标号相同的砼安装模板时注意保证与既有砼面的紧密贴合，防止错台现象发生，同时控制好浇筑完的梁体长度。

封锚后进行防水处理，确保结合部的防水性能。

特别注意封锚混凝土采用C55的补偿收缩混凝土，封锚后在混凝土表面涂抹防水涂料。

11.劳动力、材料、工程设备使用计划

预压时两侧对称同时进行，保证支架均匀受压；具体人员及设备投入计划见下表。

人员及材料设备投入计划表

主要材料设备名称

规格

数量

备注

千斤顶及配套设备

YCW250B

4套

全站仪（徕卡）

TCA1201+

1台

游标卡尺

1219-1501C

5把

水循环真空泵

YHGSF

1台

双座式压浆剂

UB3C

2台

钢绞线穿束机

CS15

1台

卷扬机

JM5T

1台

张拉工

15

管理人员

4

吊车司机

4

13.安全环保施工

1）作业人员进入施工现场必须佩带安全防护用品。

2）凡高空作业人员必须挂安全绳，戴安全帽。

并搭设好脚手架，挂好安全网。

严禁提升设备载人或超重载物。

3）起吊设备起吊时，严禁起吊超过规定重量的物件，不得用来运送人员。

起重吊装用我钢丝绳，应经常进行检查，发现破损，必须及时更新。

夜间作业时，应有足够的照明设备。

4）各工种进行上下立体交叉作业时，不得在同一垂直方向操作。

5）当遇强雷电、大风、大雨天气停止施工。

6）整个作业现场必须采用封闭式管理，地面应设围栏和警戒标志，严格禁止与施工无关人员进入现场，并派专人看守。

7）施工的个路口设置安全标志和警示灯，施工现场易燃场所设安全禁止标志和灭火器材。

8）高空作业时过程严禁上下抛投工具和材料现象。

且必须遵守《铁路桥涵工程施工安全技术规程》，如有违反，按项目部相关制度进行处罚。

10）高空、临边张拉作业应搭设操作平台，脚手架应有装卸操作千斤顶用的面积，并有可靠的护栏，特殊情况下如无可靠的安全设施操作人员应佩戴安全带，雨天张拉时应架设防雨棚。

11）现场放线切割预应力钢绞线，应设置专用放线架，避免放线时钢绞线跳弹伤人。

12）预应力梁张拉完成前，梁的支撑系统不得移动。

13）预应力张拉程序严格按照设计图纸给《施工工序示意图》进行，不得随意更改。

14）张拉时严禁踩踏预应力筋，千斤顶后面不得站人，当预应力束一端张拉时，另一端也不得站人。

15）在测量钢绞线伸长值或拧紧锚具螺帽时，应停止拉伸，操作人员必须站在千斤顶侧面操作。

16）张拉时发现以下情况，应立即放松千斤顶，查明原因，采取措施后在张拉：

①断丝、滑丝或锚具碎裂；

②混凝土破碎，垫板陷入混凝土内；

③孔道中有异常声响；

④达到张拉力后，伸长值明显不足；或张拉力不足，预应力筋已被拉动并继续伸长。

17）孔道灌浆时，操作人员应带防护眼镜，以防水泥浆喷伤眼睛。

18）施工过程中应适当采取防尘、防噪声措施，尽量减少对周围环境的影响。

19）千斤顶安全阀门应调设在规定值上（一般大于工作压力的10％－15％）。

张拉时，千斤顶速度应缓慢均匀，切忌突然加压或卸压。

张拉作业时，不得敲击及碰撞张拉设备，油压表要妥善保护，避免受震。

高压油管要防弯折，防踏压，油管接头处应加防护套，以防喷油伤人。

不得载压检查油路。

20）预应力筋的锚固应在控制张拉力处于稳定状态下进行。

21）张拉过程中，千斤顶两侧应设防护网，千斤顶后设置安全防护板，千斤顶后严禁站人，测量伸长值的人员，应待油泵停机时，站在千斤顶侧面工作。

14.附件

张拉计算书