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现浇箱梁张拉压浆专项施工方案

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2020年4月19日
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现浇箱梁张拉专项施工方案

一、编制依据
1、《公路桥涵施工技术规范》JTJ041- ；
2、《市政桥梁工程质量检验评定标准》CJJ2- ；
3、《预应力混凝土用钢绞线》GB／T5224；
4、《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB／T14370；
5、《预应力混凝土桥梁用塑料波纹管》JT/T529- ；
6、湾底疏港路高架工程设计施工图纸、技术交底书；
7、我单位多年以来从事的类似桥梁工程的施工经验。
二、工程概况
我标段现浇箱梁共23联，其中主线桥7联，F匝道桥5联，H匝道桥2联(无预应力张拉），I匝道桥6联，K匝道桥3联,均为后张法预应力砼现浇连续箱梁。现浇箱梁采用单箱多室、变截面、等高度结构。钢绞线采用国家标准270级底松弛钢绞线，强度级别，弹性模量，预埋内径ø 55-90mm塑料波纹管，OVM3－12型锚具。
三、张拉施工工艺流程
施工准备→张拉材料进场验收、试验检测→钢绞线下料→安装、固定波纹管→钢绞线梳理包裹端头、穿束→锚垫板的安装→现浇箱梁浇筑砼、养护→钢绞线张拉力和张拉伸长量计算→现浇箱梁预应力张拉。
四、 施工准备
1、施工技术及现场准备
（1）项目部组织桥梁施工队、作业班组进行张拉、压浆技术培训及进行三级技术交底。
（2）提前对千斤顶、油表进行标定，标定完毕后，标定单位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10%F、20%F、100%F相应张拉力对应的油表读数。
（3）对每联钢绞线理论伸长值进行计算，并制成表格，指导预应力张拉。
（4）现浇箱梁混凝土强度达到设计强度的100％。
（5）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。
（6）施工人员准备
施工人员表
工种
技术负责人
班组长
张拉工
普工
电工
人数
2
2
15
8
2

2、原材料、张拉设备检验准备
对钢绞线厂家进行资质审检，择优选择具有施工资质的张拉设备队伍。钢绞线、锚具、夹片，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）预应力钢绞线采用预埋成品塑料波纹套管成孔，确保K值和μ值分别小于0.0015和0.17，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。
（3）检查合格的钢绞线，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）预应力钢绞线为直径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1.5级。对锚具、夹片按5%频率进行现场抽检。
（7）挤压式锚具所配套挤压设备经检验合格后才可使用。
（8）凡出现下列情况之一者应重新进行配套标定：
① 工程开工之前、标定超过6个月或张拉200次；
② 启用新千斤顶或新压力表；
③ 张拉预应力筋时连续发生断丝现象；
④ 实测预应力筋的伸长值与计算值超标；
⑤ 千斤顶严重漏油，重新更换油封者；
⑥ 压力表指针不回零。
3、张拉机械设备准备
我标段预应力张拉机械设备拟选用YDC27型千斤顶、YDC150型千斤顶、YDC300型千斤顶,数量各2台,同时配备4台YBZ2X2-50A型电动油泵（备用2台），千斤顶要求配好标定的压力表。YDC150型千斤顶、YDC300型千斤顶安装时搭设支架，用倒链吊起，套入钢绞线内张拉。
张拉、压浆机械设备表
序号
名称
单位
数量
进场日期
备注
1
YDC27型千斤顶
套
2
.5
配套压力表
2
YDC150型千斤顶
套
2
.5
配套压力表
3
YDC300型千斤顶
套
2
.5
配套压力表
4
高压电动油泵
台
4
.5

5
搅拌机
台
1
.5

6
HB-3型灌浆泵
台
1
.5
配套压力表
7
倒链
条
6
.5

五、 张拉施工工艺
1、张拉材料进场验收、试验检测
钢绞线、锚具、波纹管、锚垫板、张拉机具等张拉材料进场后应具备出厂合格证和相应的证明文件。张拉材料根据相关试验检验进行抽检，抽检合格后方可用于箱梁施工。
2、钢绞线下料
（1）钢绞线下料场地应平坦，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。
（2）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铁笼。下料时，将钢绞线在铁笼内抽出，较为安全。
（3）钢铰线下料必须采用砂轮锯切割，不得采用电焊切割。
（4）钢绞线下料长度根据实际长度在张拉端预留1m作为张拉端工作长度，预留0.5m作为锚固端工作长度。
3、安装、固定波纹管
波纹管安装之前，根据施工图纸设计要求正确选择波纹管，应按照纵向预应力筋坐标表，横向预应力筋坐标表进行放样，并用定位钢筋定位，直线段定位钢筋间距采用100cm间距，曲线段定位钢筋间距可加密为50cm。波纹管连接处用大一号同型波纹管套用，辅助胶带密封。安装前根据波纹管高度固定距离焊接固定横向钢筋，将波纹管穿入，上边用箍型钢筋焊接固定，保证坐标值的准确性。在预应力管道的最低点或最高点设注浆排气孔，排气管使用直径20mm的PVC管。预应力管道安装后在锚垫板附近安装好锚后加强筋。预应力管道与普通钢筋冲突时可适当移动普通钢筋。
4、钢绞线梳理包裹端头、穿束
钢绞线在穿波纹管之前，由于波纹管的接口极易破损，因此要在钢绞线的前端应扎紧并裹胶带，以减少对波纹管接口的冲击，以便钢绞线顺利经过孔道。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。
5、锚垫板的安装
两端安装锚垫板及加强螺旋筋，并按每种锚具的规格将其固定。锚垫板要牢固地安装在端头模板上，定位螺栓要拧紧，垫板要与孔道严格对中，并与孔道端部垂直，不能错位。
6、现浇箱梁浇筑砼、养护
前期各项工作准备完毕后，经建设单位、监理单位验收合格后，按照项目部编制的现浇箱梁砼施工方案根据既定的节点工期，合理组织施工人员进行砼浇筑施工。
现浇箱梁砼浇筑完毕后根据现场实际情况进行养护，养护时间不少于14d，待箱梁砼强度达到设计强度的100%后，方可进行下步工序张拉施工。
7、钢绞线张拉力和张拉伸长量计算
预应力筋张拉时的控制应力，应以张拉时的实际伸长量与理论伸长量进行校核。二者相差应控制在6%以内，否则应暂停张拉，查明原因并采取措施加以调整，再继续进行张拉。
（1） 预应力筋张拉端张拉力计算：

式中：P——张拉端张拉力，KN；
——锚下张拉控制应力；
——每束预应力钢绞线截面积；
n——预应力筋束数，12束，n=12；
b——超张拉系数，不超张拉，取1.0。
（2）孔道摩阻损失计算：

式中：——第段预应力筋末端预应力损失，N;
x——预应力筋长度，m;
——孔道转角与切线的夹角之和，rad；
——孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数，计算取0.002，需做摩阻力试验确定；
——预应力筋与孔道壁的摩擦系数，计算取0.2，需做摩阻力试验确定。
（1）预应力筋理论伸长值计算：

式中：——理论伸长量，cm；
P——张拉端张拉力，N；
——预应力筋长度，mm；
A——预应力筋截面积，；
E——预应力筋的弹性模量，最终按试验结果。
（2）实际预应力筋伸长值的量测及计算方法：
预应力筋张拉前，先调整到初应力（取控制应力值的10％）再开始张拉和量测伸长值。实际伸长值为张拉时量测的伸长值加上初应力时的推算伸长值。

式中：——从初应力至最大张拉应力间的实测伸长值，cm；
——初应力时推算伸长值，cm（采用应力值10%到20%的实测伸长值替代）。
8、现浇箱梁预应力张拉
张拉前准备工作
（1）张拉前，必须对混凝土构件进行检验，外观和尺寸应符合质量标准要求；张拉箱梁混凝土强度要求达到设计强度的100％。
（2）张拉前检查锚垫板和孔道的位置必须正确，灌浆孔和排气孔应满足施工要求，孔道应畅通，无水份和杂物，锚具、垫板接触板面上的焊渣、混凝土残渣等要清除干净。
（3）将锚垫板喇叭口内外清理干净，剔除多余的波纹管，安装工作锚及夹片，密封工作锚和垫板，顶紧夹片。
张拉顺序及工艺
预应力筋的张拉遵循“同步、对称”的原则，按设计施工图纸和施工顺序逐束张拉。
预应力筋张拉顺序：首先张拉纵向桥梁中心附近的预应力钢束，其次张拉一半的横梁及横向预应力筋，再次分批张拉纵向预应力筋，最后张拉剩余的横向及横向预应力筋，横向预应力筋安照由跨中向两端的顺序张拉，张拉端间隔反向布置。
（1）顺序安装：安装工作锚锚板和夹片；安装限位板；安装千斤顶；安装工具锚组件；锚板不垂直度不得大于1°（见下图）

① 锚环及夹片使用前用煤油或柴油逐件清洗干净，不得有油污、铁屑、泥砂等杂物。
② 钢绞线外伸部分要保持干净，施工人员不得随意进行踩蹋。
③ 工作锚必须准确放在锚垫板的定位槽内，并与孔道对中，每个锚孔中，每个锚孔装入夹片拼用胶圈套好。穿入工作锚的钢绞线要顺直，对号入座，不得使钢绞线扭结交叉。先安装内圈的夹片，再安装外圈的夹片，最后用内径稍大于钢绞线的铁管穿入钢绞线，向前轻击顶紧夹片。
④ 限位板要与锚环对中，不得错开。
⑤ 安装千斤顶于孔道中线对位，注意不要接错大、小油缸。安装千斤顶时，不要推拉油管及接头，油管要顺畅，不得扭结成团。
⑥ 工具锚安装前，应将千斤顶活塞伸出3～5cm，钢绞线穿入工具锚时，要对号入座，钢绞线的位置要与工具锚孔的位置对应，千斤顶内钢绞线要相互平行。
⑦ 为保证完成张拉后，工具锚能顺利退下，必须在工具锚的夹片光滑面均匀地涂一层厚约1mm的润滑剂，也可在工具锚的锚孔中涂润滑剂。
⑧ 工具锚的夹片与工作锚的夹片应分开放置，不得混淆。每次安装前要对夹片进行检查，如有裂纹及齿尖损坏等现象，应及时更换。
（2）将B路回油阀打开，A路截止阀关闭即可启动油泵电机，向张拉缸供油进行张拉；同时调节节流阀，以控制油压高低和张拉速度。
（3）在活塞外伸时，工具锚夹片可自行夹紧钢绞线。工作锚中的夹片此时因受限位板的支托，只可被带出一些而不会退出很多。
（4）先调整到初应力 （取控制应力值的10％），再开始按15%σcon-30%σcon-100%σcon（持荷2min锚固）张拉和量测伸长值,并做好伸长量记录。
（5）当活塞行程还余10mm～20mm时，即停止向A路供油，此时可将节流阀回旋，同进转回回油阀，A路压力降至零点。由于钢绞线束的加缩，活塞被接回若干长度，这时工作锚的夹片被带入锚板内而自行夹紧。钢绞线的回缩量不得大于6mm。
（6）B路关闭截止阀，节流阀控制升压，活塞回程，留10mm～20mm即可停泵。
（7）如果钢绞线张拉长度较短，一次张拉就可达到张拉控制应力；如果一次张拉达不到设计要求，则进行多次张拉；此时，自动工具锚的夹片已与锚板自行脱离，因此二次张拉前需将工具锚平片重新推入工具板锥孔中，然后重复以上步骤，直到达到设计张拉力。张拉至控制应力持荷5分钟，如油压有点下降则加油到张拉力后可锚固。当张拉的钢绞线为一端张拉时锚固可直接缓慢释放油缸压力到零；当两端张拉钢绞线时必须分端锚固，即先将一端张拉锚固后，再将别一端补足控制应力值后进行锚固。
（8）张拉时进行双控，以张拉力控制为主，以张拉时的实际伸长值与理论伸长值进行校核，钢绞线束实际伸长值与理论伸长值相差要控制在±6％以内方可进行锚固，否则暂停张拉，查明原因并采取措施加以调整后，再续继张拉。
张拉过程中的控制要点
（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2min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，卸锚时千斤顶应预先伸出3-5cm，留有余量以便卸锚。
张拉时易出现问题的原因分析和防治措施
（1）滑丝现象
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。
（2）断丝现象
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。
（3）夹片回缩不均匀
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。
六、 质量控制措施
1、成立质量领导小组
组长：李丁徕
副组长：刘国山、曾翌
组员：宋绪旺、唐欢、赵洪金、韩永强、陈永臣
2、质量控制措施
（1）成立张拉小组，小组成员经过严格培训，熟悉张拉程序和操作规程。
（2）张拉前，千斤顶先进行标定，以确定与张拉力相应的油表读数。
（3）每根钢丝束的伸长值和张拉力必须经两人以上计算复核，保证准确无误。
（4）砼强度和弹性模量必须达到设计要求，方可进行张拉。
（5）千斤顶和压力表保证定期校验，杜绝过期使用。
（6）加强对设备、锚具、预应力筋的检查。
（7）严格执行张拉操作规程。
七、安全保证措施
1、成立安全领导小组
组长：李丁徕
副组长：刘国山、曾翌
组员：盛稀、宋绪旺、唐欢、赵洪金、韩永强、陈永臣
2、安全控制措施
（1）现场施工人员必须佩戴安全帽，高空作业系好安全绳。实施张拉作业者必须带手套，并需持证上岗，熟悉张拉设备，并具有一定的张拉经验。
（2）张拉现场明显标示，与该工作无关人员严禁入内。
（3）张拉时，千斤顶后面不得站人，以防预应力筋拉断或锚具、夹片弹出伤人。
（4）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部位的螺丝。
（5）作业由专人负责指挥，操作时严禁摸踩及碰撞钢绞线，在测量伸长时，须停止开动千斤顶。
（6）千斤顶支架必须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。
八、文明施工及环境保证措施
1、施工作业做到不扰民。
2、张拉作业现场设立围挡和标识牌。
3、张拉完毕切割的钢绞线堆放于指定地点。
5、张拉设备和机具使用完毕及时反库保存好，特别压力表注意保管，防止磕碰。
6、张拉作业过程中或结束要始终保持现场整洁。