预应力混凝土连续箱梁张拉方案.docx
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预应力混凝土连续箱梁张拉方案
目录
1、工程概况
1
2、编制依据1
3、施工准备1
3.1、技术及施工现场准备1
3.2、原材、张拉设备检验1
3.3、机械设备选用及注意事项2
3.3.1机械设备选用2
3.3.2注意事项2
4、张拉施工工艺2
4.1、钢铰线下料、编束3
4.2、穿束3
4.3、锚具、千斤顶的安装3
4.3.1、安装顺序3
4.3.2、安装技术要求3
4.5、张拉理论伸长值计算4
4.5.1、张拉计算所用常量4
4.5.2、计算所用公式4
4.5.3、计算过程5
4.6、预应力张拉5
4.6.1、张拉顺序5
4.6.2、张拉过程控制5
4.6.3、张拉时易出现问题的原因分析和防治措施6
4.7、孔道压浆6
4.7.1压浆前的准备工作6
4.7.3压浆工艺7
4.7.4真空压浆注意事项7
4.7.5封端8
5、预应力张拉安全规定8
5.1、张拉时的安全要求8
5.2、灌浆安全技术要求及注意事项9
1、工程概况
XX大桥全长337.5m，为11-30m预应力混凝土连续箱梁。
共44片。
根据设计要求，先期预制并简支安装具有半成品意义的箱梁段，预制箱梁时完成正弯距预应力施加，在梁端预留与横梁相连接的钢筋，并在箱梁顶板内预留负弯距预应力束孔道。
箱梁架设临时支座完成安装之后，后浇筑钢筋混凝土连续接头，达到强度后施加负弯矩预应力，然后解除临时支座，达到整联桥梁连续的目的。
设计预应力钢筋均采用φs15.2钢绞线，截面积Ag=140mm2、抗拉强度标准值fpk=1860Mpa、弹性模量Ep=1.95×105Mpa。
设计张拉控制应力0.75fPK=1395MPa。
预应力筋采用预埋成品钢波纹套管成孔。
2、编制依据
（1）、XX大桥施工图设计文件。
（2）、《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011
3、施工准备
3.1、技术及施工现场准备
（1）对钢绞线理论伸长值进行计算，并制成表格，指导预应力张拉。
（2）千斤顶、油表已经标定完毕，同时提供油表读数与张拉力的曲线及回归方程，并根据曲线确定0.1F、0.2F、F相应张拉力对应的油表读数。
（3）组建专业预应力张拉队伍，选择具有丰富张拉施工经验的人员进行张拉施工。
（4）向工人进行全面、细致的技术交底。
3.2、原材、张拉设备检验
对厂家进行资质审检，择优选择原材张拉设备厂家。
钢绞线、锚具，进场时，必须具有合格证，施工现场进行质量验收。
并注意妥善保管，防止原材料锈蚀。
（1）预应力筋采用预埋成品钢波纹套管成孔。
波纹管接口必须牢固，用塑料胶带进行缠裹，保证混凝土浇筑期间波纹管内不发生漏浆现象。
（2）钢绞线的表面不得有润滑剂、锈蚀现象，更不得有肉眼可见的麻坑。
（3）检查合格钢绞线，应对其进行取样试验，具体试验项目及方法符合规范要求。
（4）预应力材料为直径φs15.2低松驰预应力钢绞线，标准抗拉强度为1860Mpa，钢绞线试验不合格不得使用。
（5）锚具夹片的表面应无砂眼，裂缝和小坑等现象。
对锚环或锚板应进行几何尺寸和锥度检验，并应仔细查看锥孔面是否光滑，有无毛刺及小坑等不平的现象，若发现此现象应进行处理或不得使用。
同时要做硬度检验。
（6）张拉设备千斤顶、电动油泵、压力表、油管全套设备进行统一检测,配套千斤顶、压力表，压力表的精度不低于1.0级。
3.3、机械设备选用及注意事项
3.3.1机械设备选用
本次预应力张拉机械设备拟选用1600KN张拉千斤顶2台。
3.3.2注意事项
1）设备的检查：
①油量应充足，并应使用油泵用优质矿物油；
②千斤顶与油泵以及高压油管两端连接器的灰尘予以清除；
③应排除油泵内的空气；
④不能有漏油现象；
⑤操作人员应熟悉油泵的操作顺序。
2）电动油泵使用注意事项：
①运输过程中翻倒时，不能再使用；
②供给油箱的油，应使用油泵用优质矿物油；
③启动电动机时，应确认流量调整把手并缓慢进行，而且压力不超过规定；
④事先核对电源的电极和电压，而且不得拆掉软线的插头来使用；
⑤开动张拉侧控制阀时，应一边看压力表，一边慢慢打开；
⑥试运转与排气：
开机前泵内各容油空间都充有空气，将影响压力不稳，要不断打开控制阀，令油泵空运转至油液中无空气为止。
3）张拉用临时设备：
①检查是否保证有所需的电源；
②检查是否确保有张拉装置的作业空间；
③检查作业脚手架是否齐备、安全；
④准备好平面和垂直搬运工具；
⑤张拉设备不能被雨淋湿，要准备有防雨设备。
4、张拉施工工艺
4.1、钢铰线下料、编束
（1）钢绞线束下料长度：
正弯矩钢绞线根据实际长度在张拉端预留0.65m作为张拉端工作长度。
（2）钢绞线下料场应平坦，下垫方木或彩条布，不得将钢绞线直接接触土地以免生锈，也不得在混凝土地面上生拉硬拖，磨伤钢绞线。
（3）钢铰线的盘重大、盘卷小，弹力大，为防止在下料过程中钢绞线紊乱并弹出，事先用钢管制作一个简易的固定支架。
下料时，将钢绞线在支架内抽出，较为安全。
（4）钢铰线下料采用砂轮锯切割，不得采用电焊切割。
4.2、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。
4.3、锚具、千斤顶的安装
4.3.1、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。
4.3.2、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3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，其外露长度一般不大于4mm，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。
4.5、张拉理论伸长值计算
4.5.1、张拉计算所用常量
钢绞线弹性模量Ep=1.926×105Mpa=1.926×105N/mm2
钢绞线截面面积Ap=140mm2
钢绞线标准强度fpk=1860Mpa
孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数k=0.0015
预应力钢绞线与孔道壁的摩擦系数μ=0.23
设计图纸要求：
锚下张拉控制应力0.75×fpk=1395Mpa
4.5.2、计算所用公式
（1）P的计算
P=
式中：
p预应力起点拉力（N）。
（2）
的计算
=
（KN）
式中：
P￣￣￣￣预应力钢绞线张拉端的拉力（N）;
￣￣￣￣预应力钢绞线分段长度（m）;
￣￣￣￣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￣￣￣￣预应力钢绞线与孔道壁的摩擦系数。
（3）预应力钢绞线张拉时理论伸长值的计算
ΔL=
式中：
￣￣￣￣预应力钢绞线的平均张拉力（N）；
￣￣￣￣预应力钢绞线分段长度（cm）；
Ap￣￣￣预应力钢绞线截面面积140（mm2）；
Ep￣￣￣预应力钢绞线弹性模量192600.0（N/mm2）。
（4）实测伸长量计算
ΔL=
P0为初始张拉力
4.5.3、计算过程
详见附表
4.6、预应力张拉
预应力钢束张拉时采用双控，即以控制拉力为主，以钢束实际伸长值进行校核，实测伸长值与理论伸长值的相对误差不得超过±6%，否则应停止张拉分析原因。
4.6.1、张拉顺序
在箱梁混凝土强度达到90%，弹性模量不低于混凝土28d弹性模量的90%时，方可进行张拉。
正弯矩钢束张拉顺序为N1,N3，N2，N4两侧对称张拉，顶板负弯矩顺序T1，T2.
4.6.2、张拉过程控制
（1）张拉应缓慢进行，逐级加荷，稳步上升，千万不能操之过急给油不要忽快忽
慢，防止发生事故。
（2）张拉有专人记录，专人测量伸长值，对张拉应力进行校核，防止发生由于压力表出故障造成拉力不足等现象。
（3）张拉至设计油压值后，按张拉程序持荷5min测量伸长值，即可将张拉油压缓慢降至零，活塞回程夹片自动跟进锚固。
（4）张拉完毕，卸下千斤顶及工具锚后，要检查工具锚处每根钢铰线的刻痕是否平齐，若不平齐说明有滑束现象，如遇有这种情况要对滑束进行补拉，使其达到控制应力。
全梁断丝、滑丝总数不超过钢丝总数的1%，并不得位于梁体的同一侧，且一束内断丝不得超过一丝。
（5）对预应力钢束张拉中发现异常情况，必须卸锚时，可使用卸锚器对已锚固
的钢束进行卸锚。
4.6.3、张拉时易出现问题的原因分析和防治措施
4.6.3.1钢绞线出现滑丝现象，可能由于以下原因
①锚环锥孔、夹片生锈或有杂质造成夹片回缩不到位。
②夹片或锚环硬度不足，发生变形造成夹片夹不牢。
③穿束时钢绞线混乱，造成钢束中钢绞线受力不均匀，个别钢绞线受力大于设计张拉应力。
④锚具和夹片的锚固性能不符合要求。
⑤钢绞线弹性模量较大，夹片夹不牢固。
4.6.3.2张拉中发生断丝现象一般有以下原因
①穿束时钢绞线绞在一起，在波纹管中顺序较乱，张拉后个别钢绞线受力较大，超过钢绞线极限抗拉强度。
②夹片硬度太大，对钢绞线线产生损伤。
③钢绞线穿束前受到损伤。
④孔道阻塞，钢绞线受力不均匀。
⑤钢绞线存在质量问题。
4.6.3.3发生夹片回缩不均匀、端部不齐可能由于以下原因
①锚具和夹片之间摩阻太大，卸载时回缩不均匀。
②锚具和夹片的锚固效率系数不符合要求。
③夹片质量不一致、硬度不同。
④限位板和锚具之间空隙不适当，夹片滑出太多或者不能自由滑出，锚固时回缩不一致。
防治措施：
严格控制钢绞线质量及下料长度，钢绞线一定要有质量鉴定合格证书；穿束顺序要合理，不能发生窜孔、扭绞现象；夹片、锚具质量和硬度等性能指标经过严格鉴定，符合要求方能使用，必要时更换；张拉前冲洗干净波纹管内附着物，以减小孔道壁摩擦；限位扳、锚具等的安装严格按说明书和作业指导书进行；控制张拉力缓慢均匀增加且不能过多超张拉。
4.7、孔道压浆
4.7.1压浆前的准备工作
（1）校验：
校验抽真空泵和压浆泵的工作性能，特别是压力表的读数是否正常，确保压浆过程顺利进行。
（2）割掉锚外预应力筋：
露出锚具的多余钢绞线，应采用砂轮锯切割掉，不得采用电弧焊等烧割方式，以免钢绞线过热产生滑丝，钢绞线切割后余留不小于3cm。
（3）封锚：
锚具外边的间隙应用水泥浆或环氧树脂胶浆填塞，以免冒浆而损失灌浆压力。
（4）冲洗孔道：
在压浆前应用压力水冲洗管道，以排除管道内杂物，以保证管道畅通。
冲洗后用空压机使用不含油的压缩空气吹去管道内积水，但要使孔道保持湿润，以便水泥浆与孔壁结合良好。
4.7.3压浆工艺
（1）管道密封及封锚。
封锚做法：
张拉完毕，将多余钢绞线切割，用湿润水泥团封堵，为确保水泥团不掉落及养护期间不开裂，在水泥封锚作出后，又用双层塑料薄膜密封并绑扎固定在锚具上。
对于其他可能漏气的连接点，采用玻璃胶进行密封，从而保证了管道的密封。
封锚提前二天进行，在压浆之前进行检查，对有漏气的情况，再使用玻璃胶处理，以确保孔道密封。
（2）检查设备连接及电源、水管路、材料准备到位情况，施工平台等措施，检查封锚及孔道密封工作，高压水洗孔并用高压风将孔内积水吹干。
（3）两端抽真空管及灌浆管安装完毕后，关闭进浆管球阀，开启真空泵。
真空泵工作一分钟后压力稳定在-0.06Mpa至-0.10Mpa，真空度稳定后，应立即开启孔道压浆端的阀门，同时启动压浆泵进行连续压浆。
（4）压浆后应立即检查压浆的密实情况，如有不密实，应及时处理。
水泥浆应按规定制作试块，以检测其强度。
（5）压浆时最高温度不宜高于35℃。
（6）压浆中途发生故障、不能连续一次压满时，应立即用压力水冲洗干净，使孔道通畅，待故障处理后再重新进行压浆。
4.7.4真空压浆注意事项
（1）压浆顺序自下而上，并应将其中一个断面的孔道一次作业中压完，以免孔道漏浆堵塞邻近孔道，如集中孔道无法一次压完时，将相邻未压浆孔道用压力水冲洗，使继续压浆时通畅无阻。
（2）每个压浆锚塞进、出浆口均应安装一节带阀门的短管，以备压注完毕时封闭，保持孔道中的水泥浆在有压力的状态下凝结。
（3）压浆的压力以保证入孔内的水泥浆密实为准，开始压力要小，逐步增加，保持为0.5MPa～0.7MPa。
（4）为检查孔道内水泥浆的实际密度，压浆后应从检查孔抽查压浆的密实情况，如有不实及时处理和纠正。
（5）要在拌制水泥浆同时，制作标准试块，经与构件同等条件养护到40MPa撤消养护后，方可进行移运和吊装。
4.7.5封端
（1）孔道压浆完毕后立即将梁端水泥浆冲洗干净，同时清除支承垫板、锚具及端面混凝土的污垢，并将端面混凝土凿毛，以备浇筑封端混凝土。
（2）设置端面钢筋网。
为固定钢筋网的位置，可将部分箍筋点焊在支承垫板上。
（3）固定封端模板，以免在浇筑混凝土时模板走动而影响梁长。
立模后校核梁体全长，其长度应符合允许偏差的规定。
（4）浇筑封端混凝土时，要仔细操作并认真振捣，保证锚具处的混凝土密实。
5、预应力张拉安全规定
5.1、张拉时的安全要求
（1）张拉一般在高处进行，属于高空作业，因此操作人员必须穿防滑鞋，并遵守高空作业的有关规定，支搭千斤顶架子时应系安全带。
（2）张拉施工中，要求施工人员严格按各项安全操作规程施工，保证张拉全过程安全施工。
（3）张拉区应有明显标志，非工作人员禁止入内。
（4）钢铰线开盘，应放在简易钢筋笼内，防止回弹伤人，操作时应站好位置，保证安全。
（5）张拉中的预应力筋持有很大的能量，在任何情况下禁止作业人员不得正对预应力筋，同时在千斤顶的后面应设立防护装置。
（6）操作千斤顶的人员，应站在千斤顶侧面进行操作，严格遵守操作工艺。
（7）高压油泵连接必须牢固可靠，油泵操作人员要戴防护眼镜，防止油管破裂或油表连接处喷油伤眼。
油泵开动过程中不得擅自离开工作岗位，正式张拉前要做满负荷试验，一切正常后方可使用。
（8）张拉时应认真做到孔道、锚环与千斤顶三对中，以便张拉工作顺利进行，并不致增加孔道摩损。
（9）千斤顶张拉缸进油时，回程缸必须处于回油状态。
千斤顶回程缸进油时，张拉缸必须处于回油状态。
千斤顶油压不得超过最大油压。
（10）张拉过程中，若发现咔咔响声，或预应力断丝，飞片等现象，要停下来检查原因。
（11）张拉后灌浆前，不得用重物去敲击锚头，不得随意碰撞锚头及钢铰线，以防止飞锚伤人。
（12）千斤顶上吊钩丝扣要拧紧，严防滑扣脱钩掉落伤人，挂顶电缆要随时注意检查，防止破皮漏电伤人，不用时要关电闸。
5.2、灌浆安全技术要求及注意事项
（1）操作人员要穿雨鞋，带防护眼镜，操作人员要站在侧面或适当位置，谨防胶管喷头甩出伤人。
（2）堵灌浆孔和出浆孔时，应站在孔的侧面，以防灰浆及夹片喷射伤人。
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