预应力施工方案26979.docx
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预应力施工方案26979
一、编制依据
上海市轨道交通11号线北延伸工程11.H.1标现浇箱梁施工图
《混凝土强度检验评定标准》GBJ107-87
《铁路桥涵施工规范》（TB10203-2002，J162-2002）
《城市桥梁工程施工质量验收规范》（DBJ08-117-2005，J10617-2005）
《后张预应力施工规程》（DGJ08-235-1999）
《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ85-2002、
《公路后张法预应力混凝土梁管道压浆技术条件》TB/T3192-2008
二、工程概述
本工程预应力采用Φ15.2高强度低松弛（Ⅱ类松弛）钢绞线，标准强度1860MPa，弹性模量为1.95×105MPa。
预应力管道采用塑料波纹管，压浆水泥强度不低于45MPa。
锚具采用符合国标《预应力筋用锚具、夹具和连接器》规定的夹片式群锚锚具，锚具规格见下表：
部位
锚具规格
千斤顶型号
备注
现浇箱梁
15-7
250t
15-12
300t
门墩横梁
15-12
300t
沪宁大桥主墩上承台
15-12
300t
沪宁大桥箱梁
15-12
300t
15-17
400t
15-19
400t
同三国道大桥
15-9
250t
15-12
300t
15-15
400t
混凝土浇注强度达到100%，并且混凝土龄期不少于10~14d后方可张拉钢束。
张拉槽均采用C50微膨胀砼封锚，封锚砼中水泥与箱梁中所用水泥需采用同一产地产品。
三、人员、设备计划
1.人员配置
施工作业人员配置计划表
序号
班组
类别
人数
负责内容
1
张拉施工班组
技术员
1
现场技术指导
施工员
1
现场施工负责
操作工
12
张拉具体操作
2
起重组
起重工
1
起重指挥
合计
15
2.设备配置
机械设备投入计划表
序号
机械名称
规格型号
单位
数量
备注
1
千斤顶
250t
台
4
张拉作业
2
千斤顶
300t
台
4
张拉作业
3
千斤顶
400t
台
4
张拉作业
4
汽车吊
20t
台
1
吊装张拉设备
5
砂轮机
套
4
下料
6
配电箱
250A
个
2
供电
7
移动电箱
个
1
供电
四、预应力施工
1.施工工艺流程
2.材料及张拉设备的检验
进场的钢绞线应分批堆放，并附有生产厂家的技术合格证或检验报告单，并逐批进行外观检查，钢绞线内不应有折断、横裂及交叉的钢丝、锈蚀或影响与水泥粘结的油污，以及直径尺寸的误差，并按国家规定进行机械性能的抽样调查。
各种型号的张拉端锚夹具由锚垫板、螺旋筋、锚具和夹片四部分组成，由生产厂家配套供应。
锚具出厂前由供货方按规定进行检验并提供质量证明书，锚夹具进场时应分批进行外观检查，不得有裂纹、伤痕、锈蚀，尺寸不得超过允许偏差。
对锚夹具的硬度检验、静载锚固能力等一系列试验，应根据供货情况确定复验项目、数量，并按有关规定进行检验，符合要求后才能使用，未经检验合格的产品不得使用。
采用的张拉千斤顶，其额定吨位为张拉力的1.2-1.5倍，压力表表盘直径不小于150mm，表盘最大读数为实用读数的1.5-1.8倍，压力表精度不小于1.5级。
千斤顶与油压表、高压电动油泵，在使用前应配套校验标定，以确定张拉力与压力表读数之间的关系曲线。
千斤顶的校正系数应≤1.05，校验千斤顶用的试验机或测力计的精度不得低于±2%。
3.预应力钢绞线穿束及定位
钢绞线下料应在放丝架上进行，以防自然弹出伤害人体；钢绞线下料采用型材切割机切断，严禁是使用电弧和气割切断下料，以免钢绞线被电弧焊灼伤。
为防止切断后散头，切断钢绞线之前，先在切割处左右两端各3-5cm处扎丝一道。
钢绞线按照设计图纸尺寸加张拉端工作长度下料，同时应在施工现场放样，确定最终下料长度。
为使钢绞线编束成型时不致相绞紊乱，用钢板定型梳齿板将各根钢绞线梳理顺直，保持每根钢绞线之间平行不缠绕，每隔1.0m用20#软铁丝捆扎成束，束内每根两端用白胶布缠贴编号，同一根的编号相同。
钢绞线束在储存、运输、制作、安装过程中应防止钢束锈蚀，沾上油污及损坏变形。
穿束前，必须认真核对箱梁横断面设计图纸上的设计孔号、单束内的钢绞线根数、下料长度，准确无误后方可穿束。
穿束前应将锚下垫板面上灰浆除净，检查锚下垫板下砼是否密实，垫板与孔道是否垂直，如有问题应及时处理。
穿束前应先用压力水冲出波纹管孔道内杂物，并用过滤的压缩空气将孔道中的积水冲干。
钢绞线采用预留引线的方法进行穿束，具体做法是：
在钢绞线束头部用气焊烧焊钢筋（Φ16）牵引环，长度约80mm。
在穿入波纹管时，预留一根Φ6钢丝绳作牵引束，成束的钢绞线抬运至梁端后，近梁端头装上穿束套，将钢绞线对号入孔，挂在孔道上的牵引束。
成束钢绞线采用人工配以轻型卷扬机设备进行穿束。
穿束完成后，必须及时将露出锚垫板的钢绞线束用胶布缠绕，以免在施工过程中产生锈蚀影响预应力张拉的效果、导致张拉数据有误。
波纹管定位严格按图纸施工，定位钢筋间距为：
直线段800mm，曲线段500mm，确保波纹管在混凝土浇筑时不发生较大偏位。
张拉齿块的防崩钢筋严格按施工图施工，并作为验收重点，混凝土浇筑时须注意该部位的浇筑质量。
4.张拉作业
根据设计要求，预应力束的张拉应在混凝土梁体混凝土强度达到设计强度的100%，并且混凝土的龄期不少于10～14天。
1、准备工作
在张拉之前，支座和箱梁底板之间的内模可以拆除，但应确定张拉后支座处箱梁的转动不会引起端部开裂。
张拉前必须对构件端部预埋件、砼、预应力孔道全面检查，如发现有蜂窝、裂缝、露筋、空洞及孔道穿孔等缺陷，须按有关规定采取措施；端部的预埋钢板一定要垂直于孔道中心线，钢板上的焊碴、毛刺、砼残碴等要清除干净。
张拉设备及压力表应按规定校验标定，标定试验机的测力精度不低于2%。
千斤顶与油泵必须配套校验标定，配套使用。
定期校验期为半年；但使用过程中遇有下列情况之一时，必须重新校验标定：
张拉设备损坏修理以后；
调用新压力表或调用与原用长度尺寸不同的输油管之后；
停用2个月以后重新使用时。
张拉设备标定之后，建立线性回归方程，其相关系数应大于0.9990，否则需对油泵、千斤顶进行检查保养后，重新标定。
张拉操作中，油压表控制读数应由线形回归方程计算而得。
2、张拉顺序及程序
张拉顺序原则：
先长索、后短索；先中间、后两边；对称张拉，确保受力均匀。
根据设计要求，在混凝土梁体混凝土强度达到设计强度的100%并且混凝土的龄期不少于10～14天时张拉预应力钢筋。
预应力张拉程序为：
0→初应力（10%σcon）→100%σcon→103%σcon（持荷2min）→锚固。
3、张拉力的控制
在进行第一孔张拉时应进行管道摩阻等相应试验，以检查实际损失值与理论计算值的差别，确保有效预应力值，当实测值与设计不符时应及时调整张拉力。
张拉施工时以应力与应变双控，其中以钢束张拉力（应力）为主，钢束引伸量（应变）为辅。
张拉时以油压表读数为主，以钢绞线的伸长值作校核，在控制应力作用下持荷2分钟。
张拉中调整初应力到10%sk时，开始测伸长值，实际伸长值与理论伸长值差应控制在±6%以内。
如发现伸长值异常，应停止张拉，查明原因，采取措施妥善处理。
4、张拉作业具体施工工艺
0阶段：
千斤顶充油2～3cm。
初始张拉：
张拉力为设计控制吨位的10％，使钢绞线束再次调整松紧，均匀受力，使张拉设备与孔道轴线一致。
到达吨位后，用钢尺丈量油缸外露量及油顶外沿至锚下垫板的距离作为初读数。
并在两端每根钢绞线上做标记，记下数据，以便判断滑丝、滑移情况，同时测量工具锚夹片外露量并做好记号，以便分析其内缩量。
分级加载：
加载分为4级，即0.15、0.4、0.6、0.8的设计控制张拉力，每加载一次，均应测量一次延伸量（即主油缸、活塞外露量、钢绞线外露端和工具锚夹片的受力移动情况）。
张拉吨位：
当达1.0σk时，持荷2分钟并补足吨位，测量延伸量，观察钢绞线与夹片情况。
自锚：
张拉完成后，先将千斤顶回油，油缸回缩，工具锚后退，工作锚夹片便自动将钢绞线锚住，回油应缓慢进行，达到自锚目的，自锚应逐端进行（即一端自锚后，另一端油表读数应补足到1.0σk再进行该端自锚），在一端油压力表读数达到0值的一刹那，立即关死千斤顶油阀，测量伸长量（伸长量应从钢绞线已做好标记端至锚下垫板面止）逐渐使吊顶倒链受力。
说明：
设计计算延伸量只计算至锚下，而实际伸长量是量在工具锚端。
因与设计计算伸长量比较时，应扣除梁端以外钢绞线工作长度的伸长量。
回油：
打开千斤顶的回油和输油阀，使千斤顶主油缸继续回缩，工具锚脱开油顶口，夹片陆续从锚孔脱离出来，详细检查钢绞线情况。
退顶：
工具锚拆出后，继续将千斤顶、限位器拆出，用游标卡尺量取工作锚夹片外露量。
张拉作业时必须认真如实完成有关记录，并及时完成张拉汇总表等内业资料交监理审核。
5.张拉施工质量标准
张拉采用双控，以张拉控制吨位为主，以延伸量进行核对，实际延伸量与理论延伸量误差控制在±6％以内。
同一断面断丝之和不超过总丝数的1％，且每束断丝只允许一根。
两端钢绞线回缩量之和≤6mm。
6.孔道压浆
预应力束张拉完毕后应随即进行管道压浆，间隔时间必须控制在48小时以内。
管道压浆采用真空灌浆工艺进行，管道压浆水泥浆强度等级不低于40MPa，其技术标准应满足《公路后张法预应力混凝土梁管道压浆技术条件》的要求。
1、真空辅助压浆工艺原理
真空辅助压浆工艺原理为：
先用真空泵将预应力孔道抽至负压真空度，然后在孔道的另一端利用压浆泵在有一定压力的情况下将浆体灌入预应力孔道中，以提高孔道压浆的饱满度及密实性，减少气泡。
2、浆液的主要技术要求
浆体水灰比为0.30～0.35，一般控制在0.33以下。
浆体泌水率最大不得超过3%，拌和3小时后，其泌水率小于2%，泌水应在24小时内重新被浆吸收。
浆体流动度控制在14～18s，拌制30分钟后宜控制在50s内。
通过试验浆体内可掺入适量膨胀剂，但其膨胀率小于5%。
初凝时间应不小于3小时。
浆体搅拌及压浆时浆体温度应小于35℃。
3、设备要求
水泥浆拌和机应能制备具有胶稠状的水泥浆，转速不小于1400转/分钟。
搅拌机要有足够的容量，至少保证一根管道灌浆用量（至少为管道体积的1.5倍）。
压浆泵应可连续操作，对于纵向预应力管道，能以0.75MPa的恒压作业；对于竖向预应力钢材管道，能以0.4MPa的恒压作业。
压浆泵采用活塞式的，泵及其吸入循环是完全密封。
真空泵能提供不小于90%真空度的抽空能力，并配备空气滤清器。
所有设备在灌浆操作中至少每3个小时用清洁水彻底清洗一次，每天使用结束时也清洗一次。
4、真空辅助压浆工艺基本操作步骤
真空辅助压浆施工装置连接示意图
真空辅助压浆的基本操作步骤如下：
关闭阀1、阀2，打开阀3，启动真空泵进行抽真空，真空度达到-0.09～-0.1MPa时，打开阀1，启动压浆泵，开始压浆。
保持真空泵的开启状态，当观察到空气滤清器有浆体通过时，关闭真空泵及阀3。
打开阀2，观察排气管的出浆情况，当浆体稠度和压入之前稠度一样时，关闭排气阀2，仍继续压浆，使管道内有0.5～0.6MPa的压力，持压1～2分钟，再关闭阀1。
拆卸压浆管及活接1、活接2段，清洗空气滤清器，然后接到另一组孔道，按以上步骤重新开始压浆。
每一孔道的压浆要连续，一次完成。
5、封锚
预应力束张拉完成后立即割除多余的钢绞线，清水冲洗，高压风吹干，然后用无收缩水泥砂浆封锚。
砂浆必须将锚板及夹片、外露钢绞线全部包裹，覆盖层厚度大于15mm。
压浆完成后，对需封锚的部位及时进行混凝土浇筑。
封锚采用补偿收缩混凝土，锚槽内设置钢筋网，利用原锚板螺孔拧入带钩的连接螺钉将钢筋网与锚垫板连接。
特别注意封锚前应将梁端槽口处混凝土凿毛，并对锚具进行防锈处理。
五、质量保证措施
1.质量保证体系
为保证工程质量得到有效落实，必须明确项目领导班子成员、各有关职能部门、人员和全体职工在保证和提高工程质量中所承担的任务和职责，做到各尽其职、各负其责，工作有标准、有检查。
质量管理网络图如下：
2.质量保证措施
预应力的张拉必须遵循有关的应用技术规程，严格按照预先编制好的张拉操作程序进行；
预应力筋的切割，采用砂轮锯，不得采用电弧切割；
钢绞线编束时，应逐根理顺，捆扎成束，不得紊乱；
施工预应的机具设备及仪表，应定期维护和标定；
预应力张拉前，应提供箱梁混凝土试件抗压强度报告抗压强度需达到设计要求的90%，只有当混凝土强度达到要求后，方可进行预应力施工；
预应力筋张拉前，应将混凝土承压面清理干净，并检查承压板后面的混凝土质量。
如该处混凝土有空鼓或蜂窝麻面等现象，应在张拉前修补且混凝土达到设计要求后方可进行张拉施工；
锚具安装时，锚板应对正，夹片应打紧，且片位要均匀；但打紧夹片时不得过重敲打，以免把夹片敲坏；
大吨位预应力筋正式张拉前，应会同专业人员进行试张拉。
确认张拉工艺合理，张拉伸长值正常，并无有害裂缝出现后，方可成批张拉；
预应力筋在张拉时，应先从零加载至量测伸长值起点的初拉力，然后分级加载至所需的张拉力；
预应力筋的张拉管理，采取应力控制，用伸长量校核；实际伸长值与计算伸长值的允许偏差为±6%。
如超过该值，应暂停张拉；经多方共同协商并采取相应处理措施后，方可继续张拉；如伸长值偏小可采取超张拉措施，在多波曲线预应力筋中，为提高内支座处的张拉应力，减少张拉后锚具下口的张拉应力，可采用张拉回松技术。
张拉过程中，预应力钢筋束出现滑丝、断丝等现象时，需多方协商后，采取换钢绞线、夹片等相应措施后方可继续张拉。
千斤顶严重漏油时、油压表不回零时、调换千斤顶油压表时，均应重新核定张拉机具，再重新张拉；
孔道真空吸浆要密实，水泥浆强度不应低于C30。
吸浆前应将孔道湿润、洁净，吸浆应缓慢均匀进行，不得中断，并确保抽气通畅。
如遇孔道堵塞，须查清原因后重新开始；并将第一次吸入的水泥浆排出，并用高压水枪将管道冲洗干净。
孔道吸浆在张拉后24小时内完成，不得在多个连续跨张拉完毕后一次吸浆；
预应力筋锚固后的外露长度，不宜小于3cm，锚具用封端混凝土保护。
当需长期外露时，应采取用塑料包裹覆盖防止生锈；将锚固夹持段及外端的钢绞线浮锈和污物清除干净，以免在安装和张拉时浮锈、污物填满夹片齿槽而造成滑丝。
张拉时，由专人负责安全措施检查：
张拉端后应用铁皮设置防护屏障，以防钢铰线崩断伤人；
压浆时，一个工作班应留取不少于3组试件，标养28天。
3.纠正、预防措施
责任单位制订可行有效的纠正措施并组织实施，保证出现相关问题的处理；
针对潜在不合格的原因制订预防措施，相关单位负责实施，必要时可采取新的资源配置或更新工艺技术，以确保预应力工程的质量；
把已验证确实有效的纠正或预防措施纳入相应的制造工艺、技术文件和质量体系程序文件中，作为永久性更改并加以记录。
六、安全保证措施
1.安全保证体系
为保证预应力工程的安全进行，项目部组织了如下安全保证的管理体系，具体见下图：
2.安全防护措施
为杜绝重大事故和人身伤亡事故的发生，把一般安全事故减少到最低限度，确保施工的顺利进行，特制定如下防护措施：
1、建立、健全各级安全生产责任制，责任落实到人；
2、进行全面的针对性的安全技术交底；
3、各项经济承包有明确的安全指标和包括奖惩办法在内的保证措施；
4、特种作业人员必须培训考试合格后持证上岗；
5、新工人必须进行公司、施工队和班组三级教育；
6、建立定期安全检查制度，查出隐患必须定人限时整改；
7、进入施工现场，必须遵章守纪，佩带安全帽；高空作业无安全设施的必须戴好安全带，并扣好保险钩；
8、施工现场按规定悬挂“七牌二图”与安全标牌及灭火机；
9、施工用电中照明、配电箱、开关箱、架空线、接地接零等部分必须严格按规程操作、布置。
电工必须持有效证件上岗，应编制用电施工组织设计，实行定期检查制度；
10、大型机械的保险、限位、防护、指示器等必须齐全可靠，驾驶、吊车指挥人员必须持有效证件上岗，必须按规定要求进行操作。
11、张拉操作前，周围应设置的警戒标志，并设专人照应现场安全。
12、张拉操作人员不宜频繁更换，应保持相对稳定和训练操作。
13、夜间作业应有良好的照明。
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