现浇箱梁预应力张拉方案.docx

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现浇箱梁预应力张拉方案

预应力张拉方案

1、编制范围及依据

1．编制范围

本方案为横一河桥、横二河桥、G湖桥、南横引河桥的预应力张拉施工方案。

根据设计图纸预应力张拉采取应力应变双控，依据不同预应力束张拉采用单端张拉和双端张拉，张拉顺序为从中间到两边对称张拉，具体见设计施工图。

本方案从四座桥的工程概况、预应力钢束张拉工艺、质量措施、张拉控制计算书、安全措施等方面对预应力筋张拉方案做了简要阐述。

2．编制依据

崇明东滩启动区市政道路（一期）工程（一标段）合同文件

《预应力筋锚具、夹具和连接器》GB/T14370-2007

《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-2003

《预应力混凝土桥梁用塑料波纹管》JT/T529-2004

《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011

《城市桥梁工程施工质量验收规范》DGJ08-117-2005

《后张预应力施工规程》DGJ08-235-2001

《钢绞线、钢丝束、无粘结预应力筋》JG3006－93

《预应力用电动油泵》JG/T5029-93

《预应力用液压千斤顶》JG/T5028-93

本工程图纸

2、工程概况

1．工程概述

1.1Z2路横1河桥

桥梁总体布置为单跨22米，横断面为两幅对称独立现浇整体箱梁，每幅桥宽16.5米，正交。

单幅桥横断面为单箱4室。

上部结构为预应力混凝土变高度简支梁。

预应力采用单向预应力体系（纵向），下部结构为埋填式桥台和实体式桥墩，桩基础采用ϕ600PHC管桩，共计54根。

1.2S3路横2河桥

桥梁总体布置为单跨22米，横断面为三幅桥，中幅桥宽16.5米、两侧桥每幅宽8米，正交。

上部结构为预应力混凝土变高度简支梁。

中幅桥横断面为单箱双室带双悬臂梁，两侧为单箱双室带单悬臂梁。

预应力采用单向预应力体系（纵向），下部结构为埋填式桥台和实体式桥墩，桩基础采用ϕ600PHC管桩，共计42根。

1.3Z2路南横引河桥

桥梁总体布置为主桥30+40+30米，两侧引桥各为30+30+30米，桥梁全长280米；横断面分为2幅对称独立桥，每幅桥面宽16.5米，正交。

上部结构为预应力混凝土边高度连续梁。

单幅桥横断面为单箱四室，预应力采用单向预应力体系（纵向）。

下部结构为埋填式桥台和实体式桥墩。

桩基础采用ϕ800转孔灌注桩，共计214根。

1.4Z2路G湖桥

桥梁总体布置为主桥18+22+18米，桥梁全长,58米；横断面分为2幅对称独立桥，每幅桥面宽16.5米，逆交100。

上部结构为预应力混凝土边高度连续梁。

单幅桥横断面为单箱四室，预应力采用单向预应力体系（纵向）。

下部结构为埋填式桥台和实体式桥墩。

桩基础采用ϕ800转孔灌注桩，共计70根。

2．工程量

表2.1预应力张拉主要设备配用表

序号

设备名称

型号

数量

1

千斤顶

YCW200B

8台

2

千斤顶

YCW250B

8台

3

油泵

YBZ2×2/50

16台

4

卷扬机

5T

3台

5

倒链

1T

3台

6

配套油表

0--60MPa

32块

7

钢直尺

刻度为毫米

8个

8

吊车

25t

3个

9

砂轮切割机

J3GY-LD-400A

2台

10

压浆机

YJJ2

3台

11

螺杆式灌浆机

GLB3

3台

12

真空泵

SK-1.5水环式

3台

13

锚具

横一河桥

M15.20-12J

60套

M15.20-9J

72套

横二河桥

M15-12J

48套

M15-9J

52套

G湖桥

M15.20-9J

112套

M15.20-9P

52套

南横引河桥

M15.20-9J

536套

M15.20P-9J

180套

表2.2张拉人员统计表

序号

人员

人数

备注

1

张拉队长

1

负责张拉施工组织协调工作

2

技术人员

4

负责张拉技术管理工作

3

操作人员

10

负责张拉设备操作

4

杂工

16

负责倒运张拉设备

5

6

3、张拉工艺

1．预应力参数

预应力束采用Φj15.2的高强度低松弛钢铰线，抗拉强度标准值fpk=1860Mpa，Ep=1.95×105Mpa，每股公称面积139mm2，技术条件应符合ASTMA416-92a（270k级）标准。

锚具的质量应符合《预应力筋用锚具、夹具和连接器》（GB/T14370-2007）的规定。

2．张拉顺序

2.1横2河桥

跨中截面预应力钢束布置如图所示

图3.1横而河桥跨中截面预应力钢束布置图

预应力钢束长度如下表所示：

表3.2.1预应力钢束长度表（m）

钢束编号

F1a

F1b

F1c

F1d

F2a

F2b

F2c

F2d

F3a

长度

21.818

21.797

21.775

21.757

18.25

18.214

18.178

18.145

14.797

钢束编号

F3b

F3c

F3d

D1

长度

14.761

14.724

14.706

21.717

根据设计规定钢束按先长束后短束的原则张拉，同一类型的钢束必须对称张拉，同一编号的钢束按由中央到两侧的顺序张拉，具体如下表所示。

表3.2.2预应力张拉顺序

顺序

张拉钢束遍号

备注

1

2F1a￫2F1b￫2F1c￫2F1d

两端张拉，同一编号对称进行

2

2F2a￫2F2b￫2F2c￫2F2d

两端张拉，同一编号对称进行

3

2F3a￫2F3b￫2F3c￫2F3d

两端张拉，同一编号对称进行

4

26D1

两端张拉，从中央到两边对称进行

2.2横1河桥

跨中截面预应力钢束布置如图所示

图3.2横一河桥跨中预应力钢束布置图

预应力钢束长度如下表所示（m）：

表3.2.3预应力长度表

钢束编号

F1a

F1b

F1c

F1d

F1e

F2a

F2b

F2c

F2d

长度

21.802

21.822

21.842

21.862

21.882

18.205

18.238

18.272

18.306

钢束编号

F2e

F3a

F3b

F3c

F3d

F3e

B1

长度

18.34

13.762

13.781

13.815

13.85

13.883

21.74

根据设计规定钢束按先长束后短束的原则张拉，同一类型的钢束必须对称张拉，同一编号的钢束按由中央到两侧的顺序张拉，具体如下表所示。

表3.2.4预应力张拉顺序（单幅）

顺序

张拉钢束遍号

备注

1

F1c￫F1b、F1d￫F1a、F1e

两端张拉，同一编号对称张拉

2

F2c￫F2b、F2d￫F2a、F2e

两端张拉，同一编号对称张拉

3

F3c￫F3b、F3d￫F3a、F3e

两端张拉，同一编号对称张拉

4

18B1

两端张拉，从中央到两边对称张拉

2.3G湖桥

跨中截面预应力钢束布置如图所示

图3.3G湖桥跨中截面预应力钢束布置图

预应力钢束长度如下表所示（m）：

表3.2.5预应力钢束长度

钢束编号

N1a

N1b

N1c

N1d

N1e

N2a

N2b

N2c

N2d

长度

48.371

48.448

48.524

48.6

48.676

51.734

51.814

51.89

51.967

钢束编号

N2e

N3a

N3b

N3c

N3d

N3e

N4

N4'

N5

长度

52.046

55.009

55.084

55.162

55.241

55.324

55.514

55.514

54.22

钢束编号

N5'

N6

N6'

长度

54.22

54.22

54.22

根据设计要求张拉顺序为：

先张拉全部纵向腹板预应力钢束，再张拉全部底板预应力钢束，最后张拉全部顶板预应力钢束。

钢束按先长束再短束的原则进行张拉，同一类型的钢束必须对称张拉；同一编号的钢束按由中央到两侧的顺序进行张拉。

具体如下表所示：

表3.2.6预应力钢束张拉顺序（单幅）

序号

钢束编号

备注

1

（腹板）

N3c￫N3b、N3d￫N3a、N3e

两端张拉，同一编号对称张拉

N2c￫N2b、N2d￫N2a、N2e

N1c￫N1b、N1d￫N1a、N1e

2

（底板）

N5、N5'、N6、N6'

单端张拉，从中央到两边对称张拉。

其中N6、N6'为备用钢束，在箱梁施工一切正常的情况下，按设计张拉，如有异常及时通知设计后方可确定张拉控制力。

3

（顶板）

N4、N4'

单端张拉，从中央到两边对称进行。

2.4南横引河桥

主桥8-8截面预应力钢束布置简图如图所示

图3.4主桥8-8截面预应力钢束布置图

主桥预应力钢束长度如表所示

表3.2.7主桥预应力钢束长度（m）

钢束编号

F1a

F2a

F3a

F1b

F2b

F3b

F4b

F5b

F1c

长度

91.956

94.612

97.27

92.048

94.706

97.364

19.605

17.611

92.144

钢束编号

F2c

F3c

F4c

F5c

F1d

F2d

F3d

F4d

F5d

长度

94.802

97.46

19.645

17.652

92.24

94.896

97.554

19.687

17.693

钢束编号

F1e

F2e

F3e

T1

T2

B1

B1备

B2

B2备

长度

92.334

94.992

97.65

96.511

96.511

98.949

98.949

98.949

98.949

引桥支座截面预应力钢束布置如图所示

图3.5引桥支座截面预应力钢束布置图

注：

F4与F6为同一类型位于不同支座截面的钢束

F5与F7为同一类型位于不同支座截面的钢束，图所示支座截面为包含F4、F5的截面。

引桥预应力钢束长度如表所示

表3.2.8引桥预应力钢束长度（m）

钢束编号

F1a

F2a

F3a

F1b

F2b

F3b

F4b

F5b

F6b

长度

81.439

84.114

86.892

81.506

84.181

86.979

14.524

10.685

15.564

钢束编号

F7b

F1c

F2c

F3c

F4c

F5c

F6c

F7c

F1d

长度

11.687

81.575

84.25

87.068

14.565

10.644

15.605

11.728

81.643

钢束编号

F2d

F3d

F4d

F5d

F6d

F7d

F1e

F2e

F3e

长度

84.318

87.157

14.607

10.608

15.646

11.77

81.71

84.385

87.244

钢束编号

T1

T2

T3

B1

B1备

B2

B2备

长度

86.811

86.811

42.107

87.922

87.922

88.21

88.21

根据设计要求张拉顺序为：

先张拉全部纵向腹板预应力钢束，再张拉全部底板预应力钢束，最后张拉全部顶板预应力钢束。

钢束按先长束再短束的原则进行张拉，同一类型的钢束必须对称张拉；同一编号的钢束按由中央到两侧的顺序进行张拉。

具体如下表所示：

表3.2.9预应力钢束张拉顺序（主桥）

序号

钢束编号

备注

1

（腹板）

F3c￫F3b、F3d￫F3a、F3e

两端张拉，同一编号对称张拉

F2c￫F2b、F2d￫F2a、F2e

F1c￫F1b、F1d￫F1a、F1e

F4c￫F4b、F4d

F5c￫F5b、F5d

2

（底板）

B1、B2、B1备、B2备

单端张拉，从中央到两边对称张拉。

其中备用钢束在箱梁施工一切正常的情况下，按设计张拉，如有异常及时通知设计后方可确定张拉控制力。

3（顶板）

T1、T2

单端张拉，从中央到两边对称进行。

表3.2.10预应力钢束张拉顺序（引桥）

序号

钢束编号

备注

1

（腹板）

F3c￫F3b、F3d￫F3a、F3e

两端张拉，同一编号对称进行

F2c￫F2b、F2d￫F2a、F2e

F1c￫F1b、F1d￫F1a、F1e

F4c（F6c）￫F4b、F4d（F6b、F6d）

F5c（F7c）￫F5b、F5d（F7b、F7d）

2

（底板）

B1、B2、B1备、B2备

单端张拉，从中央到两边对称进行。

其中备用钢束在箱梁施工一切正常的情况下，按设计张拉，如有异常及时通知设计后方可确定张拉控制力。

3

（顶板）

T1、T2￫T3

T1、T2单端张拉，T3两端张拉，从中央到两边对称进行。

3．施工流程

预应力施工流程图

穿束

设置张拉平台

施工准备

清理锚垫板及波纹管内杂物

梁体继续养生

梁体检查

合格

清理锚垫板

合格

锚具检测

安装锚具

打紧夹片

·································

合格

同条件养生砼试件

张拉设备标定

张拉设备试机

合格

否

监理工程师签认

试件强度达100%（龄期不小于10d）

安设千斤顶

调整千斤顶轴线

量测、记录伸长值1

初应力张拉（0.1σcon）

量测、记录伸长值2

控制应力（1.03σcon）

持荷5min

合格

自然养生

封锚保护

压浆

安装压浆管

清理压浆机

封堵锚具

回油锚固

检查伸长值

灰浆配合比审批

不合格

查明原因重新张拉

监理工程师签认

拌制水泥浆

制取压浆试件

监理工程师签认

合格

压试件

切除多余钢绞线

注：

为防止穿束困难应在浇筑混凝土前穿入预应力筋，但如果预应力筋未到场，为保证施工进度也可先浇筑混凝土再穿束，但要做好预防孔道堵塞及清孔工作。

4．施工准备

4.1钢绞线、锚具及夹片试验

钢绞线、锚具及夹片等采用正规厂家生产的产品，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。

钢绞线从每批钢绞线中任取3盘，并从每盘所选的钢绞线端部正常部位截取一根试样进行表面质量、直径偏差和力学性能试验。

如每批少于3盘，则应逐盘取样进行上述试验。

试验结果如有一项不合格时，则不合格盘报废，并再从该批未试验过的钢绞线中取双倍数量的试样进行该不合格项的复验，如仍有一项不合格，则该批钢绞线为不合格。

每批钢绞线的重量不应大于60t。

具体检测项目如下表所示

表3.4.11ｘ7钢绞线的尺寸及允许偏差

钢绞线结构

公称直径（mm）

直径允许偏差（mm）

钢绞线参考截面积（mm2）

每米钢绞线参考质量（g/m）

中心钢丝直径加大范围不下于（%）

1ｘ7

15.20

+0.40

-0.20

140

1101

2.5

表3.4.21ｘ7钢绞线力学性能

钢绞线结构

公称直径（mm）

抗拉强度不小于（MPa）

整根钢绞线的最大力不小于（KN）

规定非比例延伸力不小于（KN）

最大力总伸长率（L≥500mm）不小于（%）

1ｘ7

15.20

1860

260

234

3.5

应力松弛性能

初始负荷相当于最大力的百分数（%）

80

1000h后应力松弛率不大于（%）

4.5

表3.4.3供方出厂常规检验项目及数量

序号

检验项目

取样数量

取样部位

检验方法

1

表面

逐盘卷

目视

2

外形尺寸

逐盘卷

同一截面不同方向测量两次取平均值

3

钢绞线伸直性

3根/每批

在每（任）盘中任意一端截取

用分度值为1mm的量具测量

4

整根钢绞线最大力

3根/每批

按GB/T5224-2003

8.4.1规定执行

5

规定非比例延伸力

3根/每批

按GB/T5224-2003

8.4.2规定执行

6

最大力总伸长率

3根/每批

按GB/T5224-2003

8.4.3规定执行

7

应力松弛性能

不小于1根/每合同批（注）

按GB/T5224-2003

8.5规定执行

注：

合同批为一个订货合同的总量。

在特殊情况下松弛试验可以有工厂连续检验提供同一原料、同一生产工艺的数据所代替

锚具及夹片进场后根据有关施工规程进行如下检验

1、外观检查：

应从每批产品中抽取2%且不少于10套样品，其外观尺寸应符合产品质量保证书所示的尺寸范围，且表面不得有裂纹或锈蚀，当有下列情况之一时应对本品产品外观逐套检查，合格后方可进行后续检查

1）当有一个零件不符合产品质量保证书所示的外形尺寸，应另取双倍数量的零件重做检查，仍有一个不合格；

2）当有一个零件表面有裂纹或夹片、锚孔锥面有锈蚀

2、硬度检查：

对有硬度要求的锚具零件，应从每批产品中抽取3%且不少于5套样品进行检验，硬度值应符合产品质量保证书的规定；当有一个零件不符合时，应另取双倍数量的零件重做检查；在重做检验中如仍有一个不合格应对本品产品外观逐套检查，合格后方可进行后续检查。

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。

锚具根据不同的预应力钢束采用M15-12J圆形锚具及其配套的配件和M15-9J扁形锚具及其配套的配件，预应力管道采用圆形塑料波纹管。

4.2张拉设备的选择和校验

南横引河桥采用YCW200B型千斤顶，其余三座桥均采用YCW250B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，并应在进场时进行检查和校验，对长期不使用的张拉机具设备在使用前进行全面校验，使用期间应视机具设备的情况确定是否需要校验。

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。

4.3预应力筋下料

预应力筋的下料长度应根据计算确定，计算时应考虑孔道的长度、锚夹具厚度、千斤顶长度、焊接接头或墩头预留量、冷拉伸长值、弹性回缩量、张拉伸长值和外露长度等。

穿束前对孔道进行全面检查，确保通顺无阻后进行清孔。

下料采用切割机，长度按设计要求，人工穿束，每根穿束完成后编号，穿束在砼浇注前进行。

5．波纹管的辅设与锚垫板的安装

A、波纹管铺设：

1、波纹管采用成品塑料波纹管，在安装前，波纹管进行刚度试验，试验合格后使用，使用前逐根进行外观检查。

2、波纹管的铺设要严格按设计给定位置控制。

波纹管定位筋，以能保证波纹管位置为宜。

直线段采取80cm一道，曲线段采取50cm一道。

3、管道铺设中要确保管道内无杂物，管口处用塑料胶布封堵。

4、波纹管连接时，采用专用接头，旋入后接头要严，两接头处用塑料胶布缠裹严密，防止漏浆,波纹管接头处的毛刺要磨平。

5、波纹管与普通钢筋有矛盾时，可适当挪移普通钢筋，但不可任意切断，实需切断时，在浇筑该部分混凝土时钢筋必须恢复。

6、施工中波纹管要重点保护，施工人员不得对其进行踩踏或用工具敲击波纹管，若发现波纹管局部被砸扁，要进行更换处理，用钢锯将该处割掉、更换，并用塑料胶布缠严密，防止漏浆。

B、锚垫板安装：

1、锚垫板安装前要检查锚垫板几何尺寸是否符合要求。

2、锚垫板要牢固地安装在钢筋网片上，锚垫板定位螺栓要拧紧，锚垫板要与孔道严格对中并与孔道端部垂直。

3、锚垫板上的注浆孔要采取封堵措施，严防混凝土浇注时混凝土浆漏入孔道或将注浆孔堵死，给施工造成困难。

6．穿束

管的接口极易破损，所以要缓慢进行，束的前端应扎紧并裹胶布，以减少对波纹管接口的冲击，以便钢绞线顺利通过孔道。

安装完成后，应进行全面检查，以查出可能被损坏的管道。

如发现波纹管被损坏，用胶带缠裹紧密，不得发生漏浆。

7．锚具千斤顶的安装

A、安装顺序：

完成张拉机具的检验工作￫安装工作锚板￫安装工作锚夹具￫安装限位板￫安装千斤顶￫安装工具锚￫安装工具锚夹片。

B、安装技术要求：

1、为确保张拉时张拉槽口混凝土不内陷，箱梁钢筋绑扎时按设计要求设置锚下螺旋筋及锚下承压钢筋网。

由于此处钢筋较密，预应力钢束与普通钢筋相互交错，浇筑箱梁砼时普通振捣棒难以插入，采用细振捣棒仔细振捣，并防止振捣棒损坏波纹管。

2、钢束外伸部分要保持干净，不得有油污、泥沙等杂物，施工人员不得随意踩踏。

3、锚环及夹片使用前要用煤油或柴油清洗干净，不得有油污、铁屑、泥沙等杂物。

4、工作锚必须准确放在锚垫板定位槽内，并与孔道对中。

5、工作锚和工具锚孔中分别装入夹片，可用长约30厘米的铁管穿入钢铰线向前轻轻将夹片顶齐，注意不可用力过猛，夹片间隙要均匀。

6、夹片安装完后，其外露长度一般为4-5mm，并均匀一致，若外露太多，要对所用夹具及锚环孔尺寸及锥度进行检查，若发现有不合格者则要进行更换。

7、安装千斤顶时不要推拉油管及接头，油管要顺直，不得扭结成团。

8、工具锚安装前，钢束穿入工具锚时，位置要与工作锚钢束位置一一对应，不得交叉扭结。

9、为了能使工具锚顺利退下，应在工具锚的夹片光滑面或工具锚的锚孔中涂润滑剂，润滑剂采用石腊。

10、工具锚的夹片要与工作锚的夹片分开放置，若发现夹片破损，应及时更换以防张拉中滑丝、断丝、飞片。

8．张拉控制

箱梁混凝土达到设计强度的100%，且混凝土龄期不小于10d时，方可张拉。

张拉顺序为：

钢束按先长束后短束的原则张拉，同一类型的钢束必须对称张拉；同一编号的钢束按由中央到两侧的顺序张拉，具体见设计图纸。

预应力束张拉程序为：

0→初应力0.1σcon→1.03σcon→（持荷5分钟）→锚固。

两端分级加载张拉时，当张拉力接近控制应力时，两端同时张拉直到控制应力的103％，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。

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。

具体控制量见计算书。

在实际张拉控制过程中，在张拉并持荷完毕后千斤顶放松过程中对于夹片式锚具有一个夹片回缩自锚及锚具变形