A9桥预应力钢绞线张拉方案.docx
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A9桥预应力钢绞线张拉方案
麓湖项目示范区天府大道南延线华阳、正兴C段一期建设
工程A9、B10、A10、B11桥梁工程
预应力系统施工方案
中铁二局第三工程有限公司
二〇一一年一十一月
目录
第一章总说明…………………………………………………………1
1.1、工程概况………………………………………………………
1.2、预应力系统……………………………………………………
第二章关数据的采用与理论伸长值的计算…………………………
2.1、计算说明………………………………………………………
2.2、计算公式………………………………………………………
2.3、
2.4、
第三章张拉……………………………………………………………3
3.1、张拉前准备………………………………………………………
3.2、张拉中的过程控制………………………………………………
3.3、张拉完成后成果评定……………………………………………
第四章孔道注浆与封锚……………………………………………………
4.1、压浆前准备………………………………………………………
4.2、水泥浆配合比……………………………………………………
4.2、压浆控制…………………………………………………………
4.3、封锚………………………………………………………………
第五章技术控制措施……………………………………………………
第六章质量保障体系………………………………………………………
第七章安全保障体系………………………………………………………
第一章总说明
一,工程概况
1.1、工程名称:
麓湖项目示范区天府大道南延线华阳、正兴C段一期建设工程
桥梁工程项目。
1.2、本次实施为该工程C段：
A线K3+540～K5+531.222段、B线K3+480～K5+462.798段。
1.3、本方案包含4座桥梁预应力细目工程。
1.3.1、A线9号桥,该桥采用2x20米现浇预应力混凝土箱梁，起点桩号K4+924.400，终点桩号K4+974.400，桥梁总长50米，与下穿道路斜交，斜交角度为29度。
1.3.2、B线10号桥,该桥采用2x20米现浇预应力混凝土箱梁，起点桩号K4+856.230，终点桩号K4+906.230，桥梁总长50米，与下穿道路斜交，斜交角度为28度。
1.3.3、A线10号桥,该桥采用30米现浇预应力混凝土箱梁，起点桩号K5+360.2，终点桩号K5+402.2，桥梁总长42米。
1.3.4、B线10号桥,该桥采用30米现浇预应力混凝土箱梁，起点桩号K5+291.8，终点桩号K5+333.8，桥梁总长42米。
1.4、主要材料
1.4.1、混凝土：
箱梁采用C50混凝土，桥面铺装采用沥青混凝土+钢筋混凝土垫层；桥台台帽采用C30混凝土，台身采用C25片石混凝土（其它构件混凝土标号详见相应的设计图并以设计图为准）。
1.4.2、钢绞线：
采用公称直径15.2mm的高强度低松弛（Ⅱ级松弛）预应力钢绞线。
标准强度fPK=1860MPa，弹性模量Ep=1.95×105MPa，松驰系数为0.25。
二、预应力系统
2.1、预应力钢材及预应力锚具进场后，分批严格检验和验收，妥善保管。
2.2、预应力锚具和预应力张拉设备应配套使用，按锚具使用说明书上的要求采用匹配的千斤顶型号。
在上部结构施工前先进行试张拉等工艺试验，以掌握相关参数和熟悉张拉规程。
预应力张拉设备在使用前进行标定和检验，不合格的设备不得张拉预应力。
2.3、预应力钢绞线按有关规定对每批钢绞线抽检强度、硬度、弹性模量、截面积进行检测，对不合格产品严禁使用，同时就实测的弹性模量和截面对：
计算引伸量作修正。
2.4、钢绞线运抵工地后放置在防雨的位置并防止锈蚀，切割钢绞线不得用电焊或气焊切割，应采用圆盘机械切割。
2.4.1、所有预应力钢材不许焊接，凡有缺陷的预应力钢绞线部位应予切除，不使用。
钢绞线使用前作除锈处理，所有预应力张拉设备按有关规定认真进行标定。
2.4.2、波纹管应分批检验，不符合技术标准和相关要求的不使用。
钢束管道按图纸要求准确定位。
2.4.3、锚具安装时，垫板平面必须与钢束管道相垂直，锚孔中心要对准管道中心。
钢束管道与锚具的连接必须妥善处理，严禁管道伸入锚孔内，长钢束的穿束方法应仔细研究确定。
2.4.5锚具夹片和锚头锥孔要保持清洁，严禁有金属屑、混凝土等杂物，安装夹片前要进行清理。
2.4.6、预应力管道间及管道与喇叭管的连接确保其密封性。
所有管道沿长度方向按设计要求设井字形定位钢筋并点焊在主筋上，不容许铁丝定位，确保管道在浇筑混凝土时不上浮，不变位。
2.4.7、应逐个检查垫板喇叭管内有无毛刺，对有毛刺者应予退货，不得使用。
2.5、预应力张拉顺序：
0→初始张拉吨位（10%σcon）→100%σcon张拉吨位→持荷5分钟锚固。
引伸量的量测应测定钢绞线直接伸长值，不宜测千斤顶油缸的变位，为此应将钢绞线伸出千斤顶尾端10厘米，直接测定钢绞线在张拉前、初始张拉吨位、张拉吨位及锚固后四种情况下的引伸值。
如实际张拉引伸量与设计值相符，可不进行超张拉，直接在控制应力锚固。
2.5.1、主桥预应力采用两端张拉的钢束，预应力钢束在箱梁横桥向应保持对称张拉，在纵向张拉两端应保持同步。
预应力钢束张拉时采用张拉力和伸长量同时控制，以张拉力为主，张拉过程中、应观察梁体变位，发现异常及时向设计、监理、业主方通报。
2.5.2、预应力钢束张拉完毕后，不得撞击锚头和钢束。
箱梁钢绞线张拉完成后，应采用高强度水泥浆对预应力管道进行灌浆处理，水泥浆强度等级为C40，并保证灌浆饱满。
2.5.3、压浆嘴和排气孔可根据施工实际需要设置。
压浆前用压缩空气清除管道内杂质，然后压浆，管道压浆密实，压浆配合比严格按照设计施工配合比经行施工作业。
2.5.4、预应力的张拉班组必须固定，且应在有经验的预应力张拉工长的指导下进行，不允许临时工承担此项工作。
每次张拉应有完整的原始张拉记录，且应在监理在场的情况下进行。
2.5.5、预应力采用伸长量与张拉力双控，实际伸长量与理论伸长量的差值应控制在
6%以内，否则应暂停张拉，待查明原因并采取措施予以调整后，方可继续张拉，每一截面的断丝率滑移率不得大于该截面总钢丝数的1%。
2.5.6、根据每批钢绞线的实际直径随时调整千斤顶限位板的尺寸，最标准的限位板尺寸应使钢绞线只有夹片的牙痕而无刮伤，如钢绞线出现严重刮伤则限位板位尺寸过小，如出现滑丝或无明显夹片牙痕则有可能是限位板限位尺寸大。
2.6、张拉设备要求：
2.6.1、张拉设备的校准期限不得超过半年，且不得超过200次张拉作业；
2.6.2、张拉设备超过以上要求及漏油、部件损伤延伸量出现系统性的偏大或偏小应进行校验；
2.6.3、张拉前应检查其内摩阻是否符合有关规定要求，否则应停止使用。
2.6.4、严禁将钢绞线作电焊机导线用，且钢绞线的放置应远离电焊区。
2.6.5、绑扎普通钢筋时预应力钢束锚固端应严格按设计图纸所示位置及相应的倾角进行固定。
第三章有关数据的采用与理论伸长值的计算
1、计算说明:
1.1预应力筋采用控制应力方法进行张拉时,应以伸长值进行校核.为控制预应力钢绞线张拉实际伸长值与理论伸长值的差值,应先计算出钢绞线的理论伸长值.根据《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-89）条文说明第11.5.7条,由直线与→曲线混合组成的预应力钢材,其伸长值应分段计算,然后叠加。
2、计算公式
2.1、钢绞线理论伸长值直线段采用公式:
△L=P0×L/（Ay×Eg）式中:
△L:
钢绞线直线段理论伸长值（mm）;
P0:
计算截面处钢绞线张拉力（N）;
L:
预应力钢绞线长度（mm）;
Ay:
预应力钢材截面面积（mm2）;
Eg:
预应力钢材弹性模量（N/mm2）.
2.2、钢绞线理论伸长值曲线段采用公式:
△L=P×L/（Ay×Eg）式中:
△L:
钢绞线曲线段理论伸长值（mm）;
P:
预应力钢材平均张拉力（N）;
其余符号同直线段.
2.3、关于P0,P的计算:
P0=P[1-（1-e-（kx+uθ））]
P=P[1-e-（kx+uθ）]/（kx+uθ）:
P:
张拉端钢绞线张拉力
X:
从张拉端至计算截面的孔道长度（m）;
θ:
从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的切角之和（rad）;
K:
孔道每m局部偏差对摩擦的影响系数;
U:
预应力钢材与孔道壁的摩擦系数;
2.4、计算中有关数据
钢绞线标准强度Fpk=1860Mpa。
钢绞线的截面积:
Ap=140mm2。
钢绞线的弹性模量:
Eg=1.95×105Mpa
Ay=140×14=1960mm2
Fpk=1860Mpa
бcon=0.72Fpk=1339.2Mpa
K=0.015（规范取值）
U=0.225（规范取值）
A9、B10桥F1、F1a、F1b
θ=（5.708+8.05）*2π/180rad=0.240*2=0.480rad
A9、B10桥F2、F2a、F2b
θ=（2.2*2+2.1）*2π/180rad=0.2269rad
A10、B11桥N1
θ=（12*2）π/180rad=0.4189rad
A10、B11桥N2
（5*2）π/180rad=0.1745rad
3,钢绞线长度
（1）考虑到实际施工中采用穿心式千斤顶,所以钢绞线长度应计入千斤顶长度,YCW350型千斤顶回程后的长度为450mm.
A9、B10桥F1、F1a、F1b
曲线段长:
（5.281+1.495+3.945+2.11+2.11）×2=29.882m
直线段长:
（3.904+0.923）×2=9.654m
P=0.1бk×1960=0.1×1395×1960
262483.2N
P=P[1-e-（kx+uθ）]/（kx+uθ）
=262483.2×0.6610/1.0817
=160396.963N
Po=P[1-（-e-（kx+uθ））]
=262483.2×（1-0.6610）=88981.805N
A9、B10桥F2、F2a、F2b
曲线段长（1.123+2.318+1.122+4.700+0.599）×2=19.723m
直线段长:
9.8484×2=19.697m
A10、B11桥N1
曲线段长:
（4.331+2.95）×2=14.562m
直线段长:
15.112m
A10、B11桥N2
曲线段长:
（1.795+4.12）×2=11.830m
直线段长:
17.664m
4,Po,P的计算（б=0.1бcon）
P=0.1con×1960（2240）=0.1×1395×1960（2240）
=273420N（312480N）
P=P[1-e-（kx+uθ）]/（kx+uθ）
=273420（312480）×0.0126/0.0127
=116439N（）
Po=P[1-（-e-（kx+uθ））]
=117180×（1-0.0126）=115704N
5,钢绞线理论伸长值计算
①当б=0.1бcon时
千斤顶部分:
△L=P×L/（Ay×Eg）
=117180×450×2/（840×1.96×105）
=0.64mm
曲线部分:
△L=2×P×L/（Ay×Eg）
=116439×1915×2/（840×1.96×105）
=2.71mm
直线部分:
△L=Po×L/（Ay×Eg）
=115704×15771/（840×1.96×105）
=11.08mm
∑△L=0.64+2.71+11.08
=14.43mm
②当б=бcon时
△L=144.3mm
③当б=1.05бk时
△L=144.3×1.05=151.51mm
第三章张拉
待梁体混凝土强度达到设计张拉强度85%后，方可张拉，按设计要求和张拉顺序对钢绞线束经行双端张拉，千斤顶选用YCM-350型，油泵选用ZB4-500型，油表选用0.4级精密型。
1.1.1、钢绞线
采用标准为GB/T5224-2003的高强度低松弛钢绞线，公称直径φs15.2mm，抗拉标准强度fpk=1860Mpa，张拉控制强度采用0.72fpk=1339.2Mpa（A10、B11桥：
0.75fpk=1395Mpa），弹性模量Eg=1.95×105Mpa，公称面积140mm2。
1.1.2、锚具
锚具采用:
OVM15-14型锚具和OVM15-16型锚具
1.1.3、张拉顺序
桥梁梁部设纵向通长预应力钢束。
梁部纵向通长预应力钢束采用两端双向张拉。
纵向预应力钢束除特别说明外张拉顺序为：
先中间后两边，先上后下，对称张拉。
2.1张拉前准备
2.1.1、在具有相应质子的计量单位做好油表标定、油表和千斤顶的配套标定工作。
2.1.2、检查波纹管，确保孔径与孔道畅通；若发现堵孔及时采取处理措施。
2.1.3、
2.2张拉前准备
按照设计要求顺序经行分批张拉，张拉时要同步对称经行；张拉过程中采用张拉应力和钢绞线伸长值双控，以张拉应力为主，钢绞线伸长值作为校核，张拉步骤0→初应力（10%σcon）→100%σcon（持荷5min锚固）
第四章孔道压浆与封锚
一、压浆前准备：
压浆前用无腐蚀作用的中性洗涤剂稀释后冲洗管道，冲洗后采用不含油脂的压缩空气将管道内的积水冲出。
二、水泥浆配合比：
管道注浆水泥配合比，严格按照C40水泥浆施工配合比的比例经行配制，保证水泥浆的强度要求和整个工程的质量要求。
三、压浆控制：
。
预应力张拉结束后，尽早压浆封锚，采用一次压浆工艺，将水泥浆从波纹管一端压入，至另一段冒出浓浆时止，关闭出浆口，吃压0.5Mpa，保持2min以上；关闭压浆口、卸压；孔道压浆顺序先下后上，将集中在一处的孔道一次性压完。
四、封锚
对需要封锚的锚具，压浆后先将周围冲洗干净并对断面混凝土凿毛，然后设置钢筋网片、立模浇筑混凝土，适时进行养护。
第五章技术控制措施
1．预应力筋张拉
制束：
在钢绞线下料平台上，以预留槽钢切口标识下料长度，用砂轮切割机切断钢绞线后平放，并用绑丝每1.5m一道将钢绞线捆绑成束。
穿束：
清除锚垫板上的残留混凝土并修正管口，用穿束器穿设钢绞线。
张拉前制作张拉架，并对千斤顶、油表及油泵配套标定，同时检查预应力筋和锚具是否与设计相符。
检查合格后，穿设锚具，安放千斤顶。
千斤顶用倒链悬挂在紧靠在梁梁端张拉架上，并在距离千斤顶后面1.5-2.0m处安设防护板，以防夹片和钢绞线弹出伤人。
按照设计张拉顺序两端对称张拉预应力筋，张拉过程采用油表读数和实测伸长量控制张拉质量。
张拉值的大小以油表读数为主，以钢绞线伸长值加以校核，实际伸长值与理论伸长值应控制在6%范围内，每端钢丝回缩量控制在6mm以内。
2．压浆
梁体终张拉完成后，应在两天内进行压浆。
压浆采用真空辅助压浆工艺施工，每个管道的压浆必须连续进行，一次完成。
真空泵和压浆分别在同一管道的排气孔和压浆孔连接；排气口设在管道一端，压浆设在管道另一端。
压浆前，管道真空度在-0.06～-0.1MPa，当管道压浆管口留出的浆体浓度与压浆泵中的浆体浓度一致时，连接管道的压浆口,开压浆口阀门,进行压浆.
浆体通过透明管时，方可关闭真空泵排气口阀门。
当排气管留出的浆体稠度与灌入前一致时，方可关闭排气阀，并继续压浆使管道内压力上升至0.5～0.6MPa后，持压2min关闭压浆阀门。
真空压浆的管道在24h内不得受振动。
管道内水泥浆在压浆后48h内，混凝土温度不低于5℃，否则要采取保温措施。
压浆气温不得高于35℃。
日最高气温高于35℃的盛夏，宜在夜间从事压浆作业。
3．封端
梁体压浆完成后，将锚穴处混凝土凿毛并焊接钢筋网片,用聚氨脂防水涂料对锚具和钢绞线头进行防锈处理；封端混凝土采用与梁体同标号混凝土，浇注封端混凝土时采用人工捣固密实，外面压平抹光，并洒水养护。
4.对梁体强度的要求
梁体强度运输时不应低于设计要求强度的85%，其孔道水泥浆强度不应低于设计要求。
第六章质量保障措施体系
1．箱梁在拆模、初张、终张、封端等施工阶段进行梁长、梁跨、上拱度的追踪测量，运用数理统计方法，找出梁长、梁跨、上拱度等关键项点的发展规律，及时调整底模的返拱设置和预留压缩量。
2．为防止抽拔胶管或波纹管上浮和移动，采取增加定位网数量、增大定位网钢筋直径以及定位网钢筋与梁体钢筋焊为一体的方法。
3．梁体混凝土灌注完成后，及时养护。
4．在进行第一孔梁体张拉时，要进行管道摩阻、锚口摩阻测试。
5箱梁预施应力时必须保证混凝土的强度、弹性模量年、龄期均达到设计要求，采用“以应力控制为主，伸长量作为校核”的双控标准，保证张拉静停持荷时间，确保张拉质量。
第七章
安全保障措施体系
1．预应力张拉安全技术措施
1）高压油管使用前应做耐压试验，不合格的不能使用。
2）油压泵上的安全阀应调至最大工作油压下能自动打开的状态。
3）油压表安装必须紧密满扣，油泵与千斤顶之间采用的高压油管连同油路的各部接头均需完整紧密，油路通畅，在最大工作油压下保持5min以上均不得漏油。
若有损坏者及时修理更换。
4）在张拉时，千斤顶后面不准站人，也不得踩压高压油管。
5）张拉时发现张拉设备运转声音异常，应立即停机检查维修。
6）锚具、夹具均应设专人妥善保管，避免锈蚀、玷污、遭受机械损伤或散失。
施工时在终张拉完后按设计文件要求对锚具进行防锈处理。
2．人员安全防护
进入施工现场人员要严格按照规范配戴安全帽。
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