滨河路跨线桥及南匝道桥现浇箱梁张拉专项方案.docx
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滨河路跨线桥及南匝道桥现浇箱梁张拉专项方案
目录
目录1
一、工程概况及主要工程数量2
二、本工程选用的各种机具材料3
三、预应力张拉施工3
四、张拉、压浆质量控制措施及安全注意事项12
附表：
箱梁预应力张拉复核计算书
现浇箱梁张拉专项施工方案
一、工程概况及主要工程数量
1、滨河路跨线桥位于长沙市黄兴片区，横跨滨河路，连接主线和南匝道，为变宽桥梁，本桥右幅2号桥墩与南匝道桥相接。
现浇连续箱梁分左右两幅各两联:
左幅（34+38+30）+4×30m，右幅（38+34）+5×30m，左右幅箱梁均为C50砼，左幅为单箱三室等截面连续梁，右幅为第一联为单箱五室至六室变截面连续梁，右幅为第二联为单箱三室等截面连续梁；
南匝道桥连接滨河路跨线桥，现浇连续箱梁为单幅一联:
4×35m，箱梁为C50砼，为单箱两室等截面连续梁，满堂支架现浇成形。
2、
（1）预应力钢束布置：
连续箱梁分为纵向连续束、顶板束、底板束，其中纵向腹板束为12øj15.24，跨线桥端横梁横向束为12øj15.24，中横梁横向束为15øj15.24，纵向底板D1和D7束为9øj15.24，其余T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7,D2、D3、D4、D5、D6全为7øj15.24，纵向顶板束为7øj15.24扁锚体系。
南匝道桥纵向腹板束为12øj15.24，端横梁横向束为9øj15.24，中横梁横向束为12øj15.24，纵向底板D1和D7束为9øj15.24，其余T1-T7,D2-D6全为7øj15.24。
纵向顶板束为7øj15.24扁锚体系。
详见《施工图部分预应力钢束布置图》
（2）预应力筋材料：
纵横预应力采用øj15.24，抗拉强度Rby=1860mp,高强低松驰钢铰线（公称面积140mm2符合ASTM416—90A标准）。
（3）锚具体系：
按设计纵向通长束、顶板束及底板束为YM15-15，YM15-12，YM15-9，YM15-7；竖向高强精轧粗钢筋锚具为YGM型，根据其设计要求，施工方便减小预应力损失出发，建议全部采用能适应分级张拉的锚具。
3、张拉砼强度：
按设计要求需待梁浇筑砼达到90％σn强度后方可设施。
4、成孔：
孔道采用预埋塑料波纹管成孔。
波纹管直径（内径）7孔为ø70mm,9孔为ø80mm,12孔ø85mm，15孔为ø90mm。
5、张拉以应力控制为主，伸长量作为校验，实际伸长量与理论伸长值作比较，误差应保持在±6%以内。
设计控制应力σk=0.75Ryb=1395Mpa。
6、方案编制依据：
《公路桥涵施工规范》、《公路桥涵设计手册预应力分册》、《本桥施工图》。
二、本工程选用的各种机具材料
千斤顶：
YDC-400型6台，YDC-250型千斤顶2台，ZB63型油泵6台、HB3压浆机1台，J180型搅拌机1台、真空泵V80型1台
锚具：
M15-12、M15-9、M15-7、M15-15（配套以锚垫板、锚环、夹片）；
波纹管：
钢绞线束采用内径为85、70、80、90mm波纹管。
张拉施工前应对油压表进行标定，然后标定压力表与千斤顶，找出油压表读数与张拉力之间的关系式，并将张拉力换算成油压表读数。
分别计算出：
0.1σk,0.5σk,1.0σk的张拉力及钢绞线的理论伸长值（进行计算用的钢绞线的弹性模量为试验实测值的平均值）。
钢绞线的伸长值计算详见后附《预应力张拉计算书》，在钢绞线试验进行完毕，测定完弹性模量后进行计算，并以书面形式报监理工程师确认。
三、预应力张拉施工
1、预应力管道及预埋件的安装
在底板、腹板普通钢筋安放基本完成后，对预应力钢束的平面和高度（相对底模板）进行放样，并在钢筋上标出明显的标记。
放样完成即进行穿波纹管，波纹管接头处的用胶带包缠牢，防止水泥浆渗入。
张拉端锚垫板等的预埋，先制作满足设计图纸要求的角度和端头模板，将锚垫板用螺栓固定于端头模板上。
预应力管道的埋置位置决定了今后预应力筋的受力及应力分布情况，因此对管道的埋设严格按照设计图纸仔细认真的进行，注意平面和立面的位置，用Φ12的钢筋焊成“＃”架夹住管道点焊固定在箍筋及架立筋上，管道纵向每隔100cm一道，弯曲部分50cm设置一道定位筋，定位钢筋网架须与钢筋骨架点焊牢固，防止管道上、下、左、右移动，改变预加应力的效果，安装时严格逐点检查管道的位置，如发现有不对的地方立即调整，浇筑前检查波纹管的密封性及各接头的牢固性。
2、后张法预应力筋制作安装允许偏差
项目
允许偏差（㎜）
管道坐标
梁长方向
30
梁高方向
10
管道间距
同排
10
上下层
10
3、钢绞线及锚具技术要求和下料、穿束
1）、表面质量
钢绞线进场时应进行表面质量的检查，其表面不得有降低钢绞线与砼粘拉力的润滑剂、油渍等物质，允许有轻微的浮锈，但不得锈蚀成肉眼可见的麻坑，锚具夹片表面不得有裂纹，尺寸应符合设计要求。
2）、技术要求
钢绞线采用符合GB/T5224-2003标准的高强度、低松弛的φS15.2mm钢绞线，标准强度fpk=1860Mpa;进场后每批次不大于60t需做抗拉强度、整根钢绞线的最大力、规定非比例延伸力、最大力总伸长率、弹性模量及应力松弛性能试验；纵向预应力锚具采用M15-12、M15-7、M15-9，端横梁锚具采用M15-12，中横梁采用M15-15，锚具进场后应作硬度和静载锚固性能试验，合格后方能使用。
3）、下料
钢绞线下料前应调直，长度应考虑张拉端的工作长度，下料时，切割口的两侧各5cm先用铅丝绑扎，然后用切割机切割，切割后应立即将切割口用胶带缠紧，以防松散，并在胶带上写上编号，以备编束用。
4）、编束：
下料后在地坪上进行编束，使钢绞线平直，每束内各根钢绞线应编号并顺序摆放，每隔1m用18～22号铁丝捆扎，本项目箱梁钢绞线编束有：
12根、9根、7根。
5）、穿束：
（1）、在波纹管、锚垫板安装完成和钢绞线编束后，即可进行钢绞线穿束工作，穿束时应注意不要捅破波纹管。
在安装预应力管道的时候，同时进行预应力钢束的穿束工作，当预应力钢筋与普通钢筋有冲突时，可适当挪动普通钢筋或切断，并在其它位置得以恢复。
钢绞线外露部分用塑料膜包缠，防止污染，穿束后，钢束应能在管道内自由地滑动，否则应继续查明原因，采取措施。
（2）、在穿束之前要做好以下准备工作：
（a）、清除锚头上的各种杂物以及多余的波纹管。
（b）、用高压水冲洗孔道。
（c）、在干净的水泥地坪上编束，以防钢束受污染。
（d）、卷扬机上的钢丝绳要换成新的并要认真检查是否有破损处。
（e）、在编束前应用专用工具将钢束梳一下，以防钢绞线绞在一起。
（f）、将钢束端头做成圆锥状，用电焊焊牢，表面要用砂轮修平滑，以防钢束在波纹管接头处引起波纹管翻卷，堵塞孔道。
（3）、预应力束孔道是曲线状，用人工穿束就比较困难，通常将钢丝绳系在高强钢丝上，用人工先将高强钢丝拉过孔道，然后将钢丝绳头用半圆钢环与钢束头经焊接而接在一起，开启卷扬机将钢束徐徐拉过孔内，在钢束头进孔道时，用人工协助使其顺利入孔。
4、张拉工艺
本工程南匝道桥和跨线桥第二联纵向顶板、底板束中T1、D2，跨线桥第一联D1、D2、T2、T3（受施工进度影响，南匝道桥先施工完毕）采用YCW-250、YCW-400千斤顶一端张拉。
支点横梁、纵向腹板束及纵向底板9束都按设计要求采用两端同时对称张拉，即采用YCW-400千斤顶二套进行对称张拉，对由于千斤顶油缸引伸量及操作要求限制，当伸长量在30cm以上的预应力束采取分级张拉工艺；纵向腹板、底板束为7束，采用两端同时对称张拉，即采用YCW-250千斤顶二套进行对称张拉。
（具体见箱梁预应力张拉复核计算表）工艺流程如下：
预应力张拉施工工艺流程图
5、张拉顺序：
按《施工桥规》及设计要求各束顺序如下：
先张拉支点横梁，再张拉纵向束。
纵向束施工：
按先整体后局部，先张拉受拉砼区预应束，后张拉受压砼区预应力束；先张拉靠近中性轴截面束先长束后短束，横截面交错对称施工原则
1）、张拉前的准备工作
（1）、压砼试块，箱型梁砼强度必须达到设计强度的90%，龄期达到7天以上，才允许进行张拉施工。
（2）、检查孔道内是否有异物，拉动钢束，如行动自如，说明无异物；如有异物，用高压水冲出。
2）、安装工作锚
工作锚安装前必须清理干净，锚圈表面、锚孔及夹片上均不得有油渍、铁屑、泥砂等杂物。
安装时应保证锚环与孔道对中。
钢绞线端头应套上锥形导帽，以便逐根穿入锚环的锚孔，穿入时应保证钢绞线顺直无扭结现象。
每个锚孔装入夹片，并轻轻打齐。
3）、安装千斤顶
先安装限位板，再安装千斤顶，千斤顶使用钢管支架并用1t倒链吊起。
其拉力轴线应与钢绞线末端轴线一致。
4）、安装工具锚
工具锚必须采用专用的工具锚，不得用工作锚代替。
安装工具锚前锚孔必须对中，且均匀涂上一层厚约1mm的腊质润滑油，以使张拉完毕后能自动松开。
工具锚、限位板、工作锚之间的钢绞线必须保持顺直，不得互相扭结。
5）、张拉
张拉采用双向对称张拉，张拉以伸长量与张拉力双控，张拉控制应力σk=1395Mpa。
（1）、张拉程序
箱梁采用的张拉程序为：
0—初应力（0.10σk）—0.50σk—100σk（持荷2min）锚固。
初应力定为0.10σk（σk=1395Mpa）。
梁张拉的顺序为：
腹板钢束同类型束左右两侧对称张拉，底板钢束由箱梁两侧向中间对称均匀张拉。
（2）、施加预应力
张拉前应检查张拉设备的状况及锚具、钢绞线束，确认设备状态良好，钢绞线束、锚具正确无误后才允许进行张拉作业。
当准备工作准确就绪后，开动高压油泵，使千斤顶大缸进油，千斤顶加荷应缓慢，避免加荷过快而使钢绞线束中应力不均。
随时调整锚圈及千斤顶的位置，使其对准孔道轴线，当张拉应力达到初始应力后（0.10σk）,停止进油，测量油缸的伸出值，作为伸长量的起点数量；同时应在千斤顶顶卡盘的夹片前钢绞线上作一个记号，经此观察钢绞线在夹片锚具中的滑动量。
然后继续送油张拉到0.50σk，并测量油缸伸长量，最后继续张拉，钢绞线两端同时分级加载，每级加载定为5Mpa油压值，直至钢绞线的控制应力的100%，然后持荷2min，此时应测量油顶油缸伸出的数值，作为钢绞线伸长量的最终数据，并据此来计算出钢绞线的实际伸长值。
持荷2min后观察预应钢绞线应力有无变化。
无变化后才能进行锚固，锚固后的外露长度不宜小于3cm。
（3）、张拉控制
张拉开始后，应有专人看油表，控制张拉应力。
在张拉过程中如果出现钢绞线滑丝或断丝现象应采取退锚更换钢绞线进行处理。
从初应力加荷至σk过程中应由专人对钢束的伸长值进行量测，并填写张拉记录表。
钢绞线的理论伸长值按下式计算：
▲L=Pp*L/Ap*Ep
L：
预应力钢束的长度（mm）
Ap：
预应力筋的截面面积（单根实验139.93mm2、按140mm2）；
Ep：
预应力筋的弹性模量，按实验值196000N/mm2计算；
Pp：
钢绞线束的平均张拉力（N），可按下式计算：
Pp=P（1-e-（kx+μθ））/（kx+μθ）
P：
钢束张拉端的张拉力（N）;
X：
张拉端至计算截面的孔道长度（m）；
θ：
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0.0015；
μ：
预应力筋与孔道壁的摩擦系数，PVC波纹管按0.15。
依据所施加的张拉力计算出理论伸长值，用实际伸长值与理论值对比两值的差值与理论值的比值应小于±6%，否则应暂停张拉，查明原因，并采取措施加以调整后，再继续张拉，实际伸长值△L应按下式计算：
△L=△L1+△L2
△L1：
从初应力至最大张拉力间的实测伸长值；
△L2：
初应力以下的推算伸长值。
6、孔道真空压浆
预应力筋张拉后，孔道应该在24小时内完成压浆
（1）、水泥浆的技术条件
压浆所用水泥的强度等级不应低于52.5，水泥不得含有任何团块；水泥采用普通硅酸盐水泥，水灰比为0.4-0.45，掺入减水剂后可减至0.35。
水采用清洁的饮用水。
水泥浆的泌水率最大不超过3%，拌和后3小时泌水率控制在2%，泌水应在24小时内重新全部被浆吸回。
水泥浆中可掺入适量的膨胀剂，掺入量由实验确定，但自由膨胀率应小于10%。
水泥浆稠度宜控制在14-18s之间。
（2）孔道准备
压浆前应对孔道进行清洁处理，应用压力水冲洗，以排除孔内粉渣等杂物，冲洗后用不含油污的空压机将孔道内的积水吹出，但要保持孔道湿润，而使水泥浆与孔壁的结合良好。
（3）水泥浆的拌合
先下水再下水泥，拌合时间不小于1min，灰浆过筛后存放在储浆桶内，此时桶内灰浆仍要低速搅拌，并经常保持足够的数量以保证每根管道的压浆能一次完成。
水泥浆自调制到压入管道的间隔时间不得超过30-45min。
（4）真空辅助压浆
压浆采用真空辅助压浆，采用52.5强度等级普通硅酸盐水泥。
首先用真空泵抽吸预应力管道中的空气,使孔道达到负压0.1MPA左右的真空度，然后在孔道的另一侧再用压浆机以0.5-0.7MPA的正压力将水泥浆压入预应力孔道，以提高孔道压浆的饱满度，减少气泡影响。
真空压浆工艺流程：
（1）、张拉工序完成.
（2）、切断外露的钢绞线,注意保证钢绞线线外露量。
（3）、清理清洁锚座盖帽装“O”型橡胶密封圈,然后装盖帽。
（4）、装配盖帽，将螺栓加垫片对齐位置旋入螺孔内，旋紧。
注意保证排气口要垂直朝正上方。
排气口处用G3/4″闷头加密封带旋紧。
（5）、在两端锚座上安装压浆管、球阀和快速接头。
必须检查并确保所安装阀能安全开启及关闭。
（6）、定出抽吸真空端及压浆端。
一般情况下，抽吸真空端为置于高处锚座上的压浆孔，压浆端为置于低处锚座上。
（7）、在安装完盖帽及设备后拧开排水口，利用高压风将管道可能存在的水分吹出。
（8）、将接驳在真空泵负压容器上的三向阀的上端出口用透明喉管连接到抽真空端的快换接头上。
（9）、开始真空辅助压浆。
启动真空泵，开启出浆端接在驳管上的阀门。
关闭入浆端的阀门。
抽吸真空使真空度达到-0.1以上的负压。
（10）、启动压浆机并压出残存在压浆机及喉管的水分、气泡，并检查所排出的水泥浆的稠度。
在满意的水泥浆从喉管排出后，暂停压浆机并将压浆喉管通过快速接头接到锚座的压浆快换接头上。
（11）、保持真空泵启动状态，开启压浆端阀门并将已搅拌好的水泥浆往管道压注。
（12）、待水泥浆从出浆端接往负压容器的透明喉管压出时，关闭球阀停止抽真空，关闭真空泵，检查所压出水泥浆的稠度，直到稠度一致及流动顺畅后，关闭出浆端阀门，暂停压浆机。
（13）、开启置于压浆盖上的出气孔开动压浆机，直到水泥浆从出气孔流出，待流出的水泥浆从出气孔流出，待流出的水泥浆稠度一致及流动顺畅时暂停压浆机，密封出气孔.
（14）、开动压浆机,保持压力于0.7Mpa，持压1min。
（15）、关闭压浆机及压浆端阀门，完成压浆。
压浆时，按照规范要求，进行水泥浆标准试件制作和养护，以检查水泥浆的质量，保证工程质量。
（16）、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，应及时处理和纠正。
压浆过程中及压浆48小时后，砼的温度不得低于5℃，否则采取保温措施，当气温高于35℃时，压浆应在夜间进行。
压浆时，每一工作班应留取不少于3组的70.7m*70.7mm*70.7mm立方体试件，标准养护28天，检查其抗压强度，作为评定水泥浆质量的依据。
7、封锚
压浆后，便可封锚，封锚前先将其周围冲洗干净并对梁端砼凿毛，然后设置钢筋网浇筑封锚砼。
封锚砼的强度符合设计规定且必须严格控制锚后的梁体长度要求。
四、张拉、压浆质量控制措施及安全注意事项
1、质量控制措施
（1）、千斤顶和油压表按时进行校正标定，保持良好的工作状态，保证误差不超过规定，当千斤顶使用超过6个月或200次应重新校验。
（2）、锚具尺寸应正确，保证加工精度，在使用前按要求做外委试验，合格后方可使用，使用前清除杂物，刷去油污。
（3）、锚具安装位置要准确，锚垫板承压面，锚环等的安装面必须与孔道中心线垂直，锚具中心线必须与孔道中心线重合。
（4）、锚垫板承压面与孔道中心不垂直时，应在锚圈下垫薄钢板调整垂直度，将锚孔对正垫板并点焊，防止张拉时位移。
（5）、千斤顶给油、回油工序应缓慢平稳进行，特别是要避免大缸回油过猛产生较大的冲击振动，以免发生滑丝。
（6）、张拉程序要按规定进行，防止钢束受力超限发生拉断事故。
（7）、压浆应从最低点压浆孔压入，由最高点排气孔排气和泌水。
（8）、压浆的补压及稳压：
压浆完毕后，将出浆端阀关闭，将出浆端封锚水泥敲散，露出钢绞线间隙，再用灌浆机正常补压稳压。
从钢绞线缝隙中会被逼出水泥浆，再持续补压稳压过程中，水泥浆由浓变稀，由稀变清，由流量大至滴出清水（利用水泥浆在高压下易泌水的特点，通过排除多余水分，降低孔道内浆液
的实际水灰比，从而进一步提高孔道内浆液的物理化学性质），保持不小于0.5Mpa的稳压期，时间不少于2分钟。
补压稳压结束，关闭球阀。
2、施工安全注意事项
（1）、张拉现场应有明显警示标志，与该工作无关的人员严禁入内。
（2）、作业应由专人负责现场指挥，操作时严禁摸踩及碰撞力筋，在测量伸长及拧螺母时，应停止开动千斤顶。
（3）、在张拉前在张拉千斤顶的前面搭设钢模板防撞墙，以防止钢绞线意外滑丝或断丝时，夹片或钢束弹回伤人。
（4）、张拉或退出楔块时，千斤顶后面不得站人，以防预应力筋拉断或锚具楔块弹出伤人。
（5）、油泵运转有不正常情况时，应立即停车检查，在有压情况下，不得随意拧动油泵或千斤顶各部位的螺丝。
（6）、千斤顶支架必须有与梁端垫板接触良好，位置正直对称，严禁多加垫块，以防支架不稳或受力不均倾倒伤人。
（7）、在高压油管的接头应加防护套，以防喷油伤人。
（8）、已张拉完而尚未压浆的梁，严禁剧烈震动，以防预应力筋断裂而酿成重大事故。
（9）、预应力孔道压浆属于高空作业，施工人员应注意系安全带穿防滑鞋、戴安全帽。
（10）、孔道压浆作业人员应注意戴防护面罩，防止浆液贱入眼睛。
（11）、压浆作业时应安排防护人员在桥上进行警戒，，防止高压水泥浆溅到来往机械设备。
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