桥预应力桥板三级后张法施工方案.docx
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桥预应力桥板三级后张法施工方案
13米桥板预应力桥板后张法施工方案
一、施工工具
1、钢绞束张拉
1500KN、行程200mm型千斤顶，ZB2×2-50型张拉油泵，制造单位为大连拉伸机厂。
2、孔道压浆
HS-4型灰浆泵，制造单位为中国航天工业总公司第三研究所
3、机具检验
千斤顶及压力表经山东铁正工程试验检测中心有限公司校订合格，满足设计及规范要求，检测报告附后。
二、锚具及夹片
锚具型号M15-3、4工作夹片型号HR-150A，生产单位为开封市恒大锚机具厂，合格证及检测报告附后。
三、钢绞线
Φs15.2钢绞线，天津市达陆钢绞线有限公司产品，经山东铁正工程试验检测中心有限公司检测，检测报告附后。
四、施工张拉顺序
1、张拉曲线：
板上端②钢绞线束为曲线型式，每束采用两端同时张拉的方式，双向控制。
2、张拉曲线：
板下端①钢绞线束为曲线型式，每束采用两端同时张拉的方式，双向控制。
3、张拉顺序：
预应力钢束张拉顺序为：
左N1-右N2-右N1-左N2
五、有关参数
3Φs15.2截面积：
Ap=3×140=420mm2
4Φs15.2截面积:
Ap=4×140=560mm2
标准强度为1860Mpa
张拉控制力1395Mpa
弹性模量为198Gpa
K=0.0015，μ=0.25，e=2.718，θ=3°/57.325=0.0523弧度
θ=7°/57.325=0.1221弧度
六、有关计算
为保证施工符合设计要求，施工中采用油压表读数和钢绞线拉伸量测定值双控。
理论伸长量计算采用《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011.
预应力筋平均张拉力计算公式：
Pp=P（1-e-（kx+μθ））/（kx+μθ）
Pp—预应力筋平均张拉力（N）
P—预应力筋张拉端的张拉力（N）
X—从张拉端至计算截面的孔道长度（m）
Θ—从张拉端至计算界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：
取值为0.0015
u—预应力筋与孔道壁的摩擦系数，取值为0.25
预应力筋的理论伸长值计算公式
△L=PpL/ApEp
L—预应力筋的长度（mm）
Ap—预应力筋的截面面积（mm²）
Ep—预应力筋的弹性模量（N/mm²）
预应力筋张拉的实测伸长值计算公式
△Ls=△L1+△L2
△L1—从初应力至最大张拉力间的实测伸长值（mm）
△L2—初应力以下的推算伸长值（相邻值的伸长值）
钢绞线计算需计算上部3Φs15.2，下部3Φs15.2，下部4Φs15.2，每部分为三段。
钢绞线曲线图如下：
下部3Φs15.2，下部4Φs15.2
上部3Φs15.2
下部3Φs15.2
张拉控制力1395Mpa×140mm²×3=585900N
Θ=3×π/180=0.0523
初应力10%
张拉控制力为585900×10%=58590N
AB段：
X=1.84m
Pp=P（1-e-（kx+μθ））/（kx+μθ）
=58590×（1-e-（0.0015*1.84+0.25*0.0523））/（0.0015×1.84+0.25×0.0523）
=58128.56N
BC段：
X=0.524m
Pp=P*（1-e-（kx+μθ））/（kx+μθ）
=58590×（1-e-（0.0015×0.524+0.25×0.0523））/（0.0015×0.524+0.25×0.0523）
=58185.81N
CD段：
X=3.939m
Pp=P（1-e-（kx+μθ））/（kx+μθ）
=58590×（1-e-（0.0015×3.939））/（0.0015×3.939）
=58417.25N
10%的平均张拉力：
Pp=（58128.55N+58185.81N+58417.25N）/3=58243.87N
伸长量
△L=PpL/ApEp
=58243.87×（1840+524+3939）/（140×3×198000）
=4.42mm
L1=2△L=8.83mm
张拉力20%
张拉控制力为585900×20%=117180N
AB段
Pp=P（1-e-（kx+μθ））/（kx+μθ）
=117180×（1-e-（0.0015×1.84+0.25×0.0523））/（0.0015×1.84+0.25×0.0523）
=116257.11N
BC段
Pp=P（1-e-（kx+μθ））/（kx+μθ）
=117180×（1-e-（0.0015×0.524+0.25×0.0523））/（0.0015×0.524+0.25×0.0523）
=116371.62N
CD段
Pp=P（1-e-（kx+μθ））/（kx+μθ）
=117180×（1-e-（0.0015×3.939））/（0.0015×3.939）
=116834.5N
20%的平均张拉力为Pp为：
116487.74N
伸长量
△L=PpL/ApEp
=116487.74×（1840+524+3939）/（140×3×198000）
=8.83mm
L2=2△L=17.66mm
张拉力100%
张拉控制力为585900N
AB段
Pp=P（1-e-（kx+μθ））/（kx+μθ）
=585900×（1-e-（0.0015×1.84+0.25×0.0523））/（0.0015×1.84+0.25×0.0523）
=581285.53N
BC段
Pp=P（1-e-（kx+μθ））/（kx+μθ）
=585900×（1-e-（0.0015×0.524+0.25×0.0523））/（0.0015×0.524+0.25×0.0523）
=581858.12N
CD段
Pp=P（1-e-（kx+μθ））/（kx+μθ）
=585900×（1-e-（0.0015×3.939））/（0.0015×3.939）
=584172.51N
100%的平均张拉力为Pp为：
582438.72N
伸长量
△L=PpL/ApEp
=582438.72×（1840+524+3939）/（140×3×198000）
=44.15mm
L3=2△L=88.3mm
下部3Φs15.2张拉计算伸长量为
△L=L1+L2+L3
=114.78mm
理论伸长值114.78mm，偏差规定在±6%以内。
（用尺实量值—114.78）/114.78=a%,应控制在此规范内。
一、上部3Φs15.2
张拉控制力585900N
Θ=7×π/180=0.1221
初应力10%
张拉控制力585900×10%=58590
AB段：
X=1.85m
Pp=P（1-e-（kx+μθ））/（kx+μθ）
=58590×（1-e-（0.0015×1.85+0.25×0.1221））/（0.0015×1.85+0.25×0.1221）
=57625.22N
BC段：
X=1.222m
Pp=P（1-e-（kx+μθ））/（kx+μθ）
=58590×（1-e-（0.0015×1.222+0.25×0.1221））/（0.0015×1.222+0.25×0.1221）
=57652.22N
CD段：
X=3.245m
Pp=P（1-e-（kx+μθ））/（kx+μθ）
=58590×（1-e-（0.0015×3.245））/（0.0015×3.245）
=58447.64N
10%的平均张拉力：
Pp=57908.36N
伸长量
△L=PpL/ApEp
=57908.36×（1850+1222+3245）/（140×3×198000）
=4.4mm
L1=2△L=8.8mm
张拉力20%
张拉控制力为585900×20%=117180N
AB段：
X=1.85m
Pp=P（1-e-（kx+μθ））/（kx+μθ）
=117180×（1-e-（0.0015×1.85+0.25×0.1221））/（0.0015×1.85+0.25×0.1221）
=115250.43N
BC段：
X=1.222m
Pp=P（1-e-（kx+μθ））/（kx+μθ）
=117180×（1-e-（0.0015×1.222+0.25×0.1221））/（0.0015×1.222+0.25×0.1221）
=115304.43N
CD段：
X=3.245m
Pp=P（1-e-（kx+μθ））/（kx+μθ）
=117180×（1-e-（0.0015×3.245））/（0.0015×3.245）
=116895.28N
20%的平均张拉力
Pp=115816.71N
伸长量
△L=PpL/ApEp
=115816.71×（1850+1222+3245）/（140×3×198000）
=8.8mm
L2=2△L=17.6mm
张拉力100%
张拉控制力为585900N
AB段：
X=1.85m
Pp=（P（1-e-（kx+μθ））/（kx+μθ）
=585900×（1-e-（0.0015×1.85+0.25×0.1221））/（0.0015×1.85+0.25×0.1221）
=576252.15N
BC段：
X=1.222m
Pp=（P（1-e-（kx+μθ））/（kx+μθ）
=585900×（1-e-（0.0015×1.222+0.25×0.1221））/（0.0015×1.222+0.25×0.1221）
=576522.15N
CD段：
X=3.245m
Pp=（P（1-e-（kx+μθ））/（kx+μθ）
=585900×（1-e-（0.0015×3.245））/（0.0015×3.245+0.25×0.1221）
=584476.38N
100%的平均张拉力Pp=579083.56N
伸长量
△L=PpL/ApEp
=579083.56×（1850+1222+3245）/140×3×198000
=43.99mm
L4=2△L=87.98mm
上部3Φs15.2张拉计算伸长量为
△L=L1+L2+L3=114.38mm
理论伸长值为114.38mm，偏差规定在±6%以内。
（实测值-114.38）/114.38=a%,应控制在此规范内。
二、下部4Φs15.2
张拉控制力1395Mpa×4×140mm²=781200N
Θ=3×π/180=0.05236
初应力10%
张拉控制力为781200×10%=78120N
AB段：
X=1.84m
Pp=P（1-e-（kx+μθ））/（kx+μθ）
=78120×（1-e-（0.0015×1.84+0.25×0.0523））/（0.0015×1.84+0.25×0.0523）
=77504.74N
BC段：
X=0.524m
Pp=P（1-e-（kx+μθ））/（kx+μθ）
=78120×（1-e-（0.0015×0.524+0.25×0.0523））/（0.0015×0.524+0.25×0.0523）
=77581.08N
CD段：
X=3.939m
Pp=P（1-e-（kx+μθ））/（kx+μθ）
=78120×（1-e-（0.0015×3.939））/（0.0015×3.939+0.25×0.0523）
=77889.67N
10%的平均张拉力
Pp=77658.5N
伸长量
△L=PpL/ApEp
=77658.5×（1840+524+3939）/（140×4×198000）
=5.886mm
L1=2△L=11.77mm
张拉力20%
张拉控制力为781200×20%=156240N
AB段：
X=1.84m
Pp=P（1-e-（kx+μθ））/（kx+μθ）
=156240×（1-e-（0.0015×1.84+0.25×0.0523））/（0.0015×1.84+0.25×0.0523）
=155009.47N
BC段：
X=0.524m
Pp=P（1-e-（kx+μθ））/（kx+μθ）
=156240×（1-e-（0.0015×0.524+0.155×0.0523））/（0.0015×0.524+0.25×0.0523）
=155162.16N
CD段：
X=3.939m
Pp=P（1-e-（kx+μθ））/（kx+μθ）
=156240×（1-e-（0.0015×3.939））/（0.0015×3.939+0.25×0.0523）
=155779.34N
20%的平均张拉力Pp=155316.99N
伸长量
△L=PpL/ApEp
=155316.99×（1840+524+3939）/（140×4×198000）
=11.77mm
L2=2△L=23.54mm
张拉力100%
张拉控制力为781200N
AB段：
X=1.84m
Pp=P（1-e-（kx+μθ））/（kx+μθ）
=781200×（1-e-（0.0015×1.84+0.25×0.0523））/（0.0015×1.84+0.25×0.0523）
=775047.37N
BC段：
X=0.524m
Pp=P（1-e-（kx+μθ））/（kx+μθ）
=781200×（1-e-（0.0015×0.524+0.25×0.0523））/（0.0015×0.524+0.25×0.0523）
=775810.82N
CD段：
X=3.939m
Pp=P（1-e-（kx+μθ））/（kx+μθ）
=781200×（1-e-（0.0015×3.939））/（0.0015×3.939+0.25×0.0523）
=778896.68N
100%的平均张拉力Pp=776584.96N
伸长量
△L=PpL/ApEp
=776584.96×（1840+524+3939）/140×4×198000
=58.86mm
L3=2△L=117.72mm
下部4Φs15.2张拉计算伸长量为
△L=L1+L2+L3
=153.03mm
理论伸长值为153.03mm，偏差规定在±6%以内。
（实测值-153.03）/153.03=a%,应控制在此规范内。
张拉程序
1、张拉程序如下：
0→初应力10%σk→20%σk→100%σk→持荷5分钟锚固
2、张拉前应对预制件进行检验，包括构件质量、几何尺寸等，用通孔器检查孔道是否畅通，有无杂物，锚垫板的位置是否正确，空心板砼强度要达到设计强度的85%以上方可张拉。
3、伸长值校核是检验张拉工序成败的有效手段,预应力控制为主、伸长量控制为辅的双向控制已在预应力中普遍应用,若钢绞线控制应力已达到设计值,并实际量测伸长值在计算伸长值的6%范围内,认为合格。
否则应暂停张拉,查明原因,在采取措施后,方可继续张拉。
4、张拉时千斤顶张拉力作用线与预应力钢绞线线束的轴线重合一致，在张拉应力达到100%σk时，持荷5分钟达到稳定状态再锚固，锚固阶段张拉端预应力钢绞线线束的内缩量应小于4mm,并及时填写详细的张拉施工记录。
5、每束钢绞线的断丝、滑丝控制数不超过1丝，每个断面的断丝之和不超过该截面钢丝总数的1%，否则应更换钢绞线重新张拉。
七、张拉人员配备表
序号
工作岗位
操作内容
人数
备注
1
油泵操作
主要加压、卸压
4
2
工件表面清理
锚垫板、钢绞线除锈
2
3
锚具安装
装锚板、打夹片
2
4
三脚架及千斤顶就位
三脚架、千斤顶装拆
4
5
测量记录
记录、整理张拉资料
2
6
合计
14
八、孔道压浆
张拉完毕，在10小时左右观察预应力钢铰线和锚具稳定后，即可向孔道内进行压浆工序。
⑴选择压浆泵
据规范要求，拟采用活塞式压浆泵。
⑵水泥浆的技术要求
①水泥采用强度不低于42.5Mpa普通硅酸盐水泥；
②适当掺入膨胀剂；
③水泥浆的稠度控制在14S-18S之间；
④水泥浆调制后，要经常搅动，保证在30-40分钟时间内完成；
⑶压浆方法
①压浆前先用水稀释后的皂液冲洗孔道，再用无油压缩空气吹干。
②压浆的顺序为先下后上，先直线后曲线，先集中后分散。
孔道压浆的最大压力为0.5～0.7Mpa。
③压浆应缓慢均匀地进行，一端压浆直到另一端饱满出浆，即另一端压出的浆与新浆相同，关闭出浆口，宜保持一个不小于0.5MPa的稳压期，该稳压期的保持时间宜为3-5min。
④应注意气温环境的变化，温度低于5℃，停止注浆,当气温高于35℃时，压浆宜在夜间进行。
灌浆期间应注意出气孔是否畅通。
灌浆结束三天后，用砂轮据将钢铰线头切掉。
切割之后，设置钢筋网，并浇筑封锚砼。
⑤压浆时应按要求做好灌浆记录，压浆完毕后，立即将锚具擦洗干净。
每一工作班组留取3组水泥浆试件，作为预制件吊装依据。
九、浇筑封锚混凝土
先将板端凿毛，然后设置钢筋网，支立端模，浇筑C40砼。
封锚端的模板必须规范，尺寸应正确，严格控制预制板的总长度，即支模要牢固，支模时进行长度标定。
封端砼应按规定洒水养生。
十、安全措施及注意事项
1、在预应力作业中,必须特别注意安全。
因为预应力筋持有很大的能量,万一预应力筋被拉断或锚具与张拉千斤顶失效。
巨大能量急剧释放,有可能造成很大危害。
因此必须有安全防护措施。
2、钢绞线下料场应在平坦,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拽,磨伤钢绞线,下料长度误差控制在-50mm～+100mm以内。
钢绞线的盘重大,盘卷小,弹力大,为了防止在下料过程中钢绞线紊乱并弹出伤人,事先用钢管架制作成简易的铁笼。
下料时,将钢绞线盘卷装在锈笼内,从筋卷中逐步抽出,较为安全。
3、钢绞线的下料宜用砂轮切割机切割,不得采用电弧切割,因钢绞线为高强钢材,如局部加热或急剧冷却,将引起该部位的马氏组织脆性变态,小于允许张拉力的荷载即可造成脆断,危险性很大。
4、操作千斤顶和量测伸长值的人员,应站在千斤顶侧面操作,严格遵守操作规程。
工具锚的夹片,应注意保持清洁和良好的润滑状态。
5、孔道压浆时工人应戴防护眼镜，以免灰浆喷出射伤眼睛。
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