预应力专项施工方案.docx

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预应力专项施工方案

第一章编制依据及原则

1、《***高架桥》的道路、结构、排水、照明工程施工设计图及设计技术交底文件。

2、《市政工程质量检验评定标准》（CJJ9-85）、《市政桥梁工程质量检验评定标准》（CJJ2-2008）、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）、《市政工程清水混凝土施工技术规程》（DBJ/50-073-2008）。

3、采用成熟、可靠、先进、针对性强的施工方法、方案及施工组织形式。

4、坚持在实事求是的基础上，力求技术先进、科学合理、经济适用的原则。

在确保工程质量标准的前提下，积极采用新技术、新工艺、新机具、新材料、新测试方法。

5、坚持“以人为本”建立健全安全保证体系，制定安全保证措施和防护措施。

第二章工程概况

本次立交施工设计有南北向***上跨桥。

上跨***转盘桥梁起于K0+096.188米，止于K0+250.438米，全桥长154.25米（含桥台），跨径布置为45+55+45米。

平面位于曲线上，曲率半径1500米，竖向位于双向“人”字纵坡上，坡度分别为3.5％与-3％。

单幅桥面设单向1.5%的横坡，由结构找坡。

采用单幅变截面连续箱梁桥结构形式，桥梁全宽18.5米，翼缘的悬挑长度为3.5m，现浇C55砼。

桥梁上部结构为预应力变截面连续箱梁，采用直腹式单箱两室断面，顶板宽为18.3m，底宽11.3m；梁高为1.8~2.8m；主梁顶板厚25~50cm，底板厚45~70cm，腹板厚85cm。

箱梁纵向预应力根据位置及功能的不同而分为腹板通长束（F）、顶板束（T）及底板束（D）等三种类型。

除顶板束T5采用15ΦS15.2钢绞线外，其余纵向预应力钢束均采用19ΦS15.2钢绞线。

所有纵向预应力钢束均采用两端张拉、预应力用塑料波纹管成孔及真空压浆工艺。

墩顶横隔梁预应力布置于箱梁1及2号横隔梁处，采用19ΦS15.2钢绞线。

墩顶横隔梁预应力钢束采用两端或单端张拉、预应力用塑料波纹管成孔及真空压浆工艺。

桥面板横向预应力采用3ΦS15.2钢绞线，顺桥向间距为0.5m，采用单端张拉，张拉端与固定端沿桥梁纵向交错布置。

横向预应力采用预应力用塑料波纹扁管成孔及真空压浆工艺。

第三章预应力施工

第一节预应力材料及主要技术指标

根据设计要求，预应力钢材采用fpk=1860MPa，直径为φs15.2低松弛钢绞线；张拉端锚具采用夹片锚，一端张拉的固定端锚具采用P锚；锚具质量应符合预应力筋用锚具、夹具和连接器（GB/T14370-2000）要求；塑料管采用符合Q/PRT1-2004标准的进行加工，成品应符合国家有关标准。

1、钢绞线

（1）钢绞线为预应力工程的主要材料，其质量好坏直接影响到整个工程的质量，因此对所用的钢绞线应严格检查、验收、妥善存放。

其技术条件、质量证明、包装方法及标志内容等，应分别符合国家标准《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224—2003）的规定。

（2）预应力钢材分批验收。

验收时，检验其质量证明书、包装方法及标志内容是否齐全、正确；钢材表面质量及规格是否符合要求，经运输、存放后有无损伤、锈蚀（浮锈除外）或影响与砼粘结的油污。

（3）对每批钢绞线按同一牌子、同一规格、同一批号进行分批，每批重量不大于60T。

从每批钢绞线中任取3盘，进行力学性能试验，其力学性能必须符合国家标准《预应力混凝土用钢绞线》（GB／T5224一2003）中对该类钢绞线的各项性能指标要求。

验收合格后，按供货批号分组、分类存放。

（4）钢绞线在现场堆放搁置在方木支垫上，堆放层数不多于2盘，并按供货批号分组，每盘标牌整齐，上面覆盖防雨布。

2、锚具

锚具是预应力工程中最重要的材料、是承受预应力筋的拉力并将其传递到混凝土上所用的永久性锚固装置，其各项性能指标、技术参数直接影响预应力工程质量；因此对锚具的各项性能指标、技术参数都应仔细了解。

对每批锚具进行抽样检查，内容如下：

（1）外观检查：

从每批中各种不同类型的锚具抽取10％，但不少于10套，检查其外观尺寸、裂纹、掉角、油污、包装等是否均符合标准（规范）要求。

（2）硬度检查：

从每批中各种不同类型的锚具抽取5％且不少于5套做硬度试验，对多孔夹片式锚具的夹片每套至少抽5片，每片测三点，满足设计要求。

通过上述检验合格后，锚具妥善保管。

锚具应由专人管理、储存。

运输中应妥善保护，避免锈蚀、粘污，遭受机械损伤。

3、预留孔道用的塑料波纹管

塑料波纹管是用来预留预应力孔道的，因此预应力混凝土用塑料波纹管应内、外清洁，无油污，无孔洞和不规则褶皱，咬口无松动，无开裂，无脱扣，在一定的外荷载作用下，有抵抗变形的能力，在浇筑混凝土过程中水泥浆不能渗入管内。

塑料波纹管的外观尺寸偏差应满足要求，按规范要求进行检验，并注意保管。

第二节施工工艺

1、钢绞线下料

预应力钢绞线进场后，经检验合格后方可使用，按设计图编制下料长度表后，按所需长度用砂轮切割机切割，并逐一编号或做相应的标志，保证预应力筋根数及长度与图纸相符。

下料长度按下式计算：

L=L1+L2+L3

式中：

L1-设计图中预应力筋埋入混凝土中的长度；

L2-张拉操作长度（两端张拉时为1.6m，一端张拉1.0m）；

L3-变角张拉时，变角装置所需的长度（按0.8m计算）。

2、波纹管埋设

在埋设前，根据设计图纸所给定的参数，对每一根梁按设计图给定的间隔计算预应力筋中心位置距梁底标高，并将其换算为波纹管下口距梁底相对标高，编制相应的坐标位置表。

（1）波纹管的埋设

a.选取波纹管预留孔道，针对不同的束采取相应的波纹管直径以保证管道内一定面积的空隙以利灌浆、穿束。

本工程所用的波纹管规格主要有：

预应力钢束规格

VLM15-19

VLM15-15

VLM15B-3

波纹管内径

PRT-100

PRT-60B

b.在梁腹板钢筋绑扎完成后，自梁的一端或两端开始穿波纹管，先穿下部波纹管，后穿上面波纹管。

c.为保证波纹管埋设高度，顺直及至梁侧的净距，按照设计要求采取定位钢筋焊于梁箍筋上，定位钢筋为φ12钢筋，直线段间距为800mm，曲线段间距为500mm；在焊接操作时采用石棉防护板以防止电花损伤波纹管和箱梁模板，并将焊头集中堆放杜绝吊入箱梁污染结构。

d.波纹管间联接采用专用的塑料波纹管接头，在接头处用胶带密封，防止渗漏。

e.由于安装就位的波纹管不允许车辗人踩，木、铁器碰撞，不允许电焊打火穿破波纹管，故在现场须立警示牌提醒注意。

f.在曲线孔道的波峰部位预留排气孔，用以判断孔道压浆饱和程度。

本工程预应力为两端张拉和一端张拉、一端锚固两种，预应力梁锚固端均采用夹片群锚。

（2）张拉锚板埋设

端头垫板应垂直于波纹管，网片筋应使波纹管居中。

待以上各项完成后用棉纱将垫板与波纹管的空隙和灌浆孔封闭，避免漏浆。

在张拉两端应设置灌浆排气孔，排气孔采用镀锌管牢固连结。

安装波纹管及端头垫板的梁端处应搭设安全可靠的操作架。

3、编束和穿束

本结构设计采用多根钢绞线组成，按设计要求的根数逐根理顺，运用锚板作为钢束梳理装置，防止穿束过程钢绞线互相缠绕。

各束头部前后错位焊接形成一个圆顺的尖端，用塑料胶布缠绕严密。

编束后的预应力筋用（10*12cm）木枋临时支垫起来，支点间距为150cm~200cm，并在穿束之前用防雨遮盖防止锈蚀。

为保证预应力筋顺利穿束，本工程采用先穿束后浇混凝土的方式。

对所有预应力束，待波纹管成型固定后，采用人工单根送钢丝绳入作为引束，通过卷扬机（15t）将整束钢绞线穿过波纹管的方式穿筋。

对于一端张拉为挤压锚型：

先安装挤压锚具，并将垫板与挤压锚具用机械方式贴紧，在梁内300mm范围内形成锚固头，整束穿筋。

两端搭设宽2.0m的操作平台，以保证施工安全。

钢绞线穿进速度要慢，送束和拉束工人均配备对讲机进行配合穿进，若遇到通行不畅时，暂停拉进，查找原因后再拉进。

穿束完毕后将波纹管两端用棉纱封闭以防止进入水汽腐蚀预应力筋。

箱梁砼结束后定时抽动钢绞线，防止波纹管漏浆堵管。

4、张拉施工准备

预应力筋张拉施工是预应力混凝土结构施工的关键工序，张拉施工的质量直接关系到结构安全、人身安全。

张拉施工前应精心组织、策划，做好各项施工准备工作，以保证张拉施工顺利进行进。

在预应力混凝土结构张拉前应做好以下准备工作：

a）材料设备及配套工具的准备；

b）对所用的设备作进一步的检查；

c）结构构件的准备；

d）施工操作条件的准备；

e）张拉施工技术的准备；

f）施工安全及技术交底。

（1）张拉设备的选定及标定

根据所用预应力筋的种类及其张拉锚固工艺情况，选用张拉设备。

本工程主梁采用的张拉设备为YCW-500型千斤顶，张拉最大行程20cm，油泵为ZB4—500型高压油泵。

横梁张拉设备为YCW-400型千斤顶，张拉最大行程20cm，油泵为ZB4—500型高压油泵。

顶板横向预应力筋设备为YCD-180。

张拉前对千斤顶、油泵（配油表）作张拉力与油表读数的校正，千斤顶与油泵的工作状态与张拉时一致。

施加预应力用的机具设备及仪表，应有专人操作和管理（操作人员必须具有上岗操作证），禁止他人私自使用。

张拉设备应配套标定（一台顶配两只油表），以确定张拉力与压力表的读数关系。

压力表的精度不宜低于1.5级，最大量程不宜小于设备额定张拉力的1.5倍。

标定后应严格保证油表及千斤顶配套使用，一一对应，并且要有明显的标志及编号。

严禁油表和千斤顶交叉使用。

张拉设备的标定期限，不能超过六个月。

当发生下列情况之一时应对张拉设备重新标定：

a）千斤顶经过拆卸修理；

b）千斤顶久置后重新使用；

c）油表受过碰撞或出现失灵现象；

d）更换油表；

e）张拉中预应力筋发生多根破断或张拉伸长值误差太大。

（2）混凝土强度检验

预应力筋张拉前，查验结构构件混凝土强度的试压报告，当混凝土的强度满足设计要求后，方可施加预应力。

（3）高压油泵油表读数确定及使用注意事项

根据设计要求的张拉控制应力以及千斤顶的校正报告将张拉力分级换算成相应的油压表读数，分级方法按15%σcon、30%σcon、100%σcon或10%σcon、20%σcon、100%σcon（钢绞线过长情况）进行，油表读数最大值不宜大于油表量程的75%。

液压拉伸机使用过程中应注意以下事项：

a.油箱应保持85％左右的油位，不足时以相同的油液补充，箱内油温应保持在10℃～40℃；

b.油泵接电源时，机壳必须接地线，线路必须绝缘良好；

c.连接油泵和千斤顶的油管应保持清洁，连接时要封紧，不得漏油；

d.油泵运转前，应将各油路调节阀松开，然后开动油泵，待空负荷运转正常后，再关闭油阀，增加负荷，并注意压力表指针是否正常；

e.千斤顶油泵不宜超负荷工作，油泵安全阀须按设备额定油压或使用油压调整压力，不可任意调整；

f.千斤顶张拉进油升压必须缓慢、均匀、平稳，回油降压时应缓慢松开回油阀，并使各油缸回程到底；

g.油泵停止工作后，应先将回油阀缓慢松开，待压力表指针退回到零位后才能拆卸千斤顶的油管拉头螺母；

h.千斤顶的活塞外伸量必须满足伸长量的需要；

i.千斤顶张拉升压时，应严密观察有无漏油、偏斜等情况，必要时应回油调整后再行张拉；

j.当拉伸机停用时，应用螺丝堵封连接油泵与千斤顶的油管。

同时，油嘴也应用螺帽封住，防止灰尘、杂物进入机内；

k.张拉机具出现不正常现象，如仪表反应的张拉力与理论伸长值相差太大，应对张拉设备重新检验。

（4）预应力筋张拉伸长值计算

a．直线预应力筋张拉伸长值ΔL可按下式计算

ΔL=PL/（EA）

式中：

L－预应力筋实际长度；

E－预应力筋弹性模量；

A－预应力筋的截面面积；

P－预应力筋的平均张拉力。

b．曲线预应力筋张拉伸长值ΔL的计算

对于曲线预应力筋，应分段计算各曲线段的伸长值，然后进累加。

对于本工程应将曲线段分别计算然后叠加在一起。

（5）其它准备工作

a.张拉操作平台的搭设（长度和宽度都不得小于2m且承载力须不小于5000kg）。

b.构件端头清理及钢绞线清理。

在清理端头时应将多余波纹管清除，露出灌浆孔，便于张拉时分束和灌浆。

c.动力电源及照明电源的布置。

d.张拉班组的安全技术交底。

e.工具锚、限位板等配套工具的准备等。

f.张拉前应拆除或松开箱梁的侧模板。

5、预应力筋张拉顺序

（1）张拉控制应力及张拉方式

本工程采用两端张拉和一端张拉，一端锚固两种形式，其张拉控制应力σcon=0.72fpk。

张拉方式为0→1.0σcon锚固。

（2）预应力筋张拉顺序

本工程采用两端张拉和一端张拉，一端锚固两种形式，其张拉控制应力σcon=0.72fpk。

张拉方式为0→1.0σcon锚固。

桥面板横向预应力采用3ΦS15.2钢绞线，顺桥向间距为0.5m，采用单端张拉，张拉端与固定端沿桥梁纵向交错布置。

横向预应力采用预应力用塑料波纹扁管成孔及真空压浆工艺。

墩顶横隔梁预应力分为两批进行张拉，箱梁纵向预应力及桥面板横向预应力则均为一次张拉完成，三者间的顺序如下：

第一批墩顶横隔梁预应力张拉→桥面板横向预应力张拉→纵向预应力张拉→第二批墩顶横隔梁预应力张拉。

按照设计要求，箱梁纵向预应力钢束张拉顺序：

F2→F3→F1→F4→T1、D4、D1（D1‘）→T2（T2‘）、D5（D5’）、D2（D2‘）→T3（T3’）、T4（T4‘）、D3→T5，横断面上钢束左右对称张拉。

预应力筋张拉顺序应遵从设计要求，同时应遵从使构件受力均匀、同步，不产生扭转、侧弯，不使混凝土产生超应力，不使其它构件产生过大的附加内力及变形的原则，在同一截面内采用对称张拉。

张拉的顺序为先中间孔道，再上下孔道，后两侧孔道。

（3）安装锚具及张拉设备

用钢管搭设安装锚具及张拉设备的操作脚手架，首先将工作锚安装就位并工作夹片上紧，然后安装限位板，利用手拉葫芦（5t）安装千斤顶，确保千斤顶与锚垫板垂直，然后安装工具锚，上紧涂有润滑剂（便于工具夹片拆卸，工具锚顺利退下）的工具夹片。

安装锚具及张拉设备时应注意以下几点：

a.工作锚必须准确放入锚垫板定位槽内，与孔道对中。

b.夹片应均匀对称打紧并外露一致。

c.千斤顶上的工具锚孔位与构件端部工作锚的孔位排列一致，角度对准。

d.张拉力的作用线与孔道中心线重合。

注意限位板与锚具是否配套，注意钢绞线是否顺直一致。

e.钢束穿入工具锚时位置要与工作锚一一对应，不能交叉、扭转。

（4）张拉

张拉时应缓慢均匀，供油不可急上急下，对于较短的横梁钢束具体张拉过程如下：

a.从零应力张拉至初应力（15％σcon）。

b.从初应力分三级张拉到100％σcon，持荷稳压2min后量测预应力筋伸长。

c.油泵卸荷回油，千斤顶回顶，拆卸工具锚、限位板和张拉辅助工具。

d.换束重新依次安装张拉设备，对下束实施张拉。

e.张拉伸长值量测与校核。

本工程纵向钢绞线均比较长，由于千斤顶的张拉行程有限（最大行程为20cm），所以必须倒顶分次张拉。

根据计算确定每束倒顶张拉次数、倒顶荷载和对应油表读数，具体操作如下：

a.从零应力张拉至初应力（10％σcon），量测此时千斤顶油缸行程。

b.从初应力张拉至20％σcon，记录千斤顶油缸行程，继续张拉至第一次倒顶荷载和油表读数，持荷稳压2min后量测千斤顶油缸行程。

c.油泵卸荷回油，千斤顶回顶，打紧工具夹片，并较快速度供油张拉至第一次倒顶荷载和油表读数处，量测此时千斤顶油缸行程，继续缓慢均匀张拉至第二次倒顶荷载和油表读数，持荷稳压2min后量测千斤顶油缸行程。

d.重复上一步操作直至张拉到100％σcon，持荷稳压2min后量测千斤顶油缸行程。

e.油泵回油，千斤顶回顶，拆卸工具锚、限位板和张拉辅助工具。

f.换束重新依次安装张拉设备，对下束实施张拉。

g.张拉伸长值量测与校核。

张拉过程中应注意的事项：

a.两端张拉过程中，两端油泵操作人员和千斤顶操作人均配备对讲机进行配合穿进，操作手以油泵一个刻度进程（1MPa）为单位报数，确保两端对称同步张拉。

b.油泵操作人员报油表进程同时，提醒千斤顶操作人员准备量测千斤顶油缸行程，并通知读取量测数据。

c.在供油张拉过程中，一旦发现千斤顶出现异样立即通知油泵操作停止供油，查明原因后再继续张拉。

d.预应力张拉过程中，千斤顶操作人员不得站于千斤顶的正前方，应侧身量测避开孔道方向以避免工具夹片破坏弹出伤及人员。

（5）伸长值量测

张拉伸长值量测使用测量精度为1mm的标尺测量，采用测量千斤顶油缸行程数值的方法。

如果中间锚固，则第二级初始荷载为前一级最终荷载，将多级伸长值叠加即为初应力至终应力之间的实测伸长值ΔL1。

ΔL＝ΔLl＋ΔL2

式中：

ΔL1—初应力至设计张拉力之间的实测伸长值；

ΔL2—初应力以下的推算伸长值。

（6）伸长值校核

张拉控制采用张拉力与伸长值的双控，如果实测伸长值超出计算伸长值的±6%则应立即停止张拉，查找原因，待问题解决后方可继续张拉。

伸长值校核应在张拉过程中同时进行。

6、割束

当张拉工作结束后，采用手提式砂轮切割机将其锚具后外露剩余预应力筋割除，严禁采用氧气-乙炔割束。

割束保留预应力筋长度不小于30mm，但不长于50mm。

割束完毕清理锚具表面油污和灰尘，干拌水泥砂浆并掺入玻璃胶速凝剂封闭工作夹片缝隙，以防止灌浆时漏浆。

7、孔道灌浆

灌浆采用不低于同结构用普通硅酸盐水泥配制成，按照施工设计要求水灰比不大于0.40的M50以上水泥净浆。

水泥必须要有出厂合格证和检验报告，使用的水泥不能存放过期，存放过程中严防受潮，灌浆时的水灰比按规范或设计要求确定。

根据设计要求采用低含水量、流动性好、最小渗量及膨胀性等特性的外加剂。

水泥浆稠度控制在14~18s。

灌浆前对管道进行清洁处理，水泥浆自拌制完至压入孔道的时间超过45min，并进行连续搅拌。

灌浆孔两端需加设阀门，灌浆前打开阀门，在灌浆时采用一端灌浆，一端排气的方法，待各个出浆口均冒出与所灌浆体同稠度的水泥浆时，封闭出浆口阀门，继续加压，压力控制在0.5~0.7MPa，对于较长的纵向孔道压力控制在1MPa。

然后关闭灌浆口处的阀门，取下灌浆管，稍后再封闭灌浆孔，以保证灌浆的密实。

压浆后的砼构件48h内温度不能低于5℃，当气温高于35℃时灌浆工作安排在夜间进行。

灌浆时每班取至少一组70.7mm的立方体试块，进行28天抗压强度试验。

8、封锚

由于张拉端锚具在梁外侧外露，故待灌浆结束后，采用强度与梁体同强度的细石混凝土立模封锚。

封锚前对槽口进行凿毛处理，以确保新老砼有效结合，并安排专人进行封锚砼保水养护。

9、施工注意事项

1）不得在波纹管及预应力钢丝上电焊打火。

2）浇筑混凝土时，振动棒不得碰撞波纹管。

3）混凝土一定要振捣密实，特别是锚垫板端部。

4）当砼强度达100%时，在拆除或松开梁侧模的情况下方可张拉预应力筋。

第四章施工安全

1、施工前，由项目负责人根据本工程的技术特点进行安全技术交底，让施工全体人员明确技术要求和质量要求及操作注意事项。

2、预应力施工安全重点

（1）张拉时，严禁在千斤顶后站人，以防千斤顶弹射伤人；

（2）严禁施工人员穿拖鞋进入施工现场；

（3）灌浆时，出浆口方向严禁站人，工作人员必须佩戴防护眼镜；

（4）所有人员进入施工现场必须戴安全帽。

3、对施工现场职工进行法制教育，遵守国家法规法令，遵守国家、省市的各种规定、条例，遵守现场的各种规章制度。

4、如出现安全事故，应积极进行调查，由责任方承担损失。