后张法预应力张拉施工方案.doc

后张法预应力张拉施工方案

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2020年4月19日
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文化路、谭园西路、小龙湾路、湾南路跨小龙湾桥梁工程
文化路跨小龙湾桥梁工程

预制箱梁后张法预应力施工方案

建设单位：南京江宁建设发展有限公司
设计单位：南京广元市政设计有限公司
监理单位：南京天京建筑工程监理事务所
施工单位：南京润华市政建设有限公司
编 制 人：
审 核 人：
审 批 人：

南京润华市政建设有限公司
二零一二年二月

预制箱梁后张法预应力施工方案
一、工程概况
南京市江宁区杨家圩文化路小龙湾桥位于杨家圩片区，桥梁横跨小龙湾，位于文化路K0+066.054处，桥梁设计中心线与河道中心线夹角90°，桥梁跨径为4*20m的装配式预应力砼小箱梁，桥面宽16.6m。
桥梁上部结构采用4*20m的装配式预应力砼小箱梁。梁高1.2m，梁间距2.9m，桥梁范围内有6片箱梁，梁体中部顶底板、侧腹板厚度均为18cm，端部顶板厚18cm，底板、侧腹板厚度为25cm。
二、设计标准与设计规范
①《公路工程技术标准》(JTG B01- )
②《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60- ）
③《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62- ）
④《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041- )
⑤《公路交通安全设施设计规范》(JTG D81- )
⑥《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T5224- )
三、主要材料
1、混凝土
预制梁板采用C50混凝土
2、普通钢筋
普通钢筋采用R235和HRB335钢筋，钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GB13013-1991）和《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB1499-1998）的规定。
3、预应力钢筋采用抗拉强度1860级，d=15.2mm的低松弛高强度钢绞线，其力学性能指标应符合《预应力混凝土钢绞线》（GB/T5224- ）的规定。
4、锚具：预制箱梁钢束采用M15-4、M15-3、BM15-4、BM15-5圆形、扁形锚具及其配套的配件，预应力管道采用金属、塑料波纹管，均应符合现行国家和行业标准的规定。
四、设计参数
1、预应力钢筋：弹性模量=1.95*105 MPa，钢绞线面积A=140mm2,钢绞线强度等级fpk=1860MPa,弹性模量Ey=1.95×105MPa。
2、锚具：锚具变形、钢筋回缩取6mm(一端)；
3、管道摩擦系数：0.25；
4、管道偏差系数：0.0015。
五、预应力张拉施工
（一）、 预应力工程
1、预应力筋制作
将合格的钢绞线按设计长度加工作长度确定下料尺寸，工作长度根据设计长度下料，钢绞线采用切割机进行切割下料，严禁使用电焊或气焊切割。发现钢绞线有灼伤、咬痕、死弯，必须切除，以防止张拉过程中断丝。钢绞线放在一起不得有混淆，根据钢束的根数，进行编束，编束从钢绞线一端到另一端，开始将钢绞线一端基本对齐，相互错开3～5mm左右，为穿锚具方便。再用20＃铅丝每隔1.5m绑一道，绑丝接头拨到钢绞线里面去，绑好后挂牌堆放。钢绞线应随用随下料，防止因存放时间过长锈蚀。
2、穿束
采用人工穿，在穿束之前先要用清孔器清孔，用高压风吹干。
3、上锚具
锚具和夹片要同时安装，锚具要对准中心，夹片要平顺，不能歪斜。
4、安装千斤顶、油泵
（1）千斤顶、油泵在使用前必须进行校定，否则不得使用。
（2）标定千斤顶油表读数，施工过程中定期检校，依据标定的曲线计算各张拉力对应的油表读数。
（3）千斤顶的限位板和千斤顶后面的工具锚都要和工作锚一致，先装限位板，再装千斤顶，然后在千斤顶后面再装工具锚，再将油泵和千斤顶连通起来，两端准备工作都做好以后，开始张拉。
（4）因为设备标定有效期，设备标定须在张拉前进行。
5、预应力张拉控制
施加预应力应采用张拉力与伸长量双控。当预应力钢束张拉达到设计张拉力时，实际伸长量与理论值的误差应控制在6%以内。预制梁板张拉在制梁台座上进行。当混凝土强度达到设计要求，拆除模板，同时清除管道内外的杂物和积水，将预应力钢绞线穿进，待梁板混凝土达到设计强度（C50）的85%后，进行预应力张拉。
6、张拉的操作步骤
（1）四人配备一套张拉顶，一人负责油泵，两人负责千斤顶，一人观测并记录读数，张拉按设计要求的顺序进行，并保证对称张拉。
张拉程序：0→15%(量尺寸)→30%（量尺寸）→100%（持荷锚固2分钟）
张拉顺序：N1→N2→N3
（2）安装锚具，将锚具套在钢绞线束上，使分布均匀。
（3）将清理过的夹片，按顺序依次嵌入锚孔钢丝周围，夹片嵌入后，人工用手锤轻轻敲击，使其夹紧预应力钢绞线束，夹片外露长度要整齐一致。
（4）安装千斤顶，将千斤顶套入钢绞线束，进行张拉，开动高压油泵，使千斤顶大缸进油，张拉至设计控制应力P的15％，张拉后调整千斤顶位置，使其对准孔道轴线，并量测活塞伸出量和工具夹片外露值L1。
（5） 张拉到设计控制应力P的30％，量测活塞伸出量和工具夹片外露值L2,并计算初始伸长值L0=L2-L1，两者读数差即为钢绞线张拉时的理论伸长量。
（6） 继续张拉到钢丝束的控制应力P的100％时，量测活塞伸出量和工具夹片外露值并计算伸长值，持荷2min然后记下此时千斤顶读数。计算出钢丝束的实测伸长量并与理论值比较，如果超过±6％应停止张拉分析原因。
（7） 使张拉油缸缓慢回油，夹片将自动锚固钢铰线，如果发生断丝滑丝，则应割断整束钢丝线，穿束重拉。
（8）张拉油慢慢回油，关闭油泵，拆除千斤顶。
7、张拉过程控制
（1） 张拉采用两端对称张拉，采用应力控制方法张拉，并以伸长值进行校核。量测伸长值时应考虑锚具及构件的压缩影响。
（2）张拉即将开始前所有预应力钢绞线在张拉点之间能自由滑动，同时构件能够自由地适应施加预应力时产生的水平和垂直移动。
（3）实施张拉时，使千斤顶的张拉力作用线与预应力筋轴线重合一致。
（4）预应力筋采用应力控制法张拉，伸长值应控制在理论伸长值的±6%以内，否则应暂停张拉，待查明原因并采取措施予以调整后，方可继续张拉。
（5）张拉前应清理好锚具与梁体接触面，使其表面垂直于钢绞线。
（6）按设计规定的编号及张拉顺序进行。
（7）千斤顶工作程序：安装工作锚→穿钢绞线至工作锚→千斤顶对中就位→张拉施加预应力→锚固→拆除千斤顶。
注意：千斤顶升降压、划线、测伸长等工作基本一致。
（8）初应力值:张拉油泵启动，张拉缸供油，回程缸回油，监护千斤顶的工作人员，与油泵司机密切配合，确保锚具对中良好。
（9）预应力筋理论伸长值的计算：
《公路桥梁施工技术规范》（JTJ041- ）中关于预应力筋平均张拉力的计算按照公式：=
实际伸长值与理论伸长值的差值控制在6%范围内，否则暂停张拉，查找原因妥善处理后继续张拉，施工技术人员在张拉过程中认真填写张拉施工记录。
8、张拉时注意事项
（1）高压油表必须经过校验合格后方可允许使用，使用期间校验期限不得超过一周。高压油表的精度不得低于1.0级。
（2）张拉千斤顶必须经过校验合格后方可允许使用，使用期间校验期限不得超过一个月。千斤顶的校正系数不得大于1.05。
（3）每孔梁张拉时，必须有专人负责及时填写张拉记录。
（4）千斤顶不准超载，不准超出规定的行程。转移油泵时必须将油压表拆卸下来另行携带转送。
（5）张拉钢绞线时，必须两边同时给千斤顶主油缸徐徐供油张拉，两端伸长应基本保持一致，严禁一端张拉。如设计有特殊规定可按设计要求办理。
（6）张拉期间应对锚具进行遮盖，以避免锚具、预应力筋受雨水、养护用水浇淋，而造成锚具及预应力筋出现锈蚀。
（7）位于锚垫板上的压浆孔，在安装锚垫板时应将其调整在锚垫板前平面的上方，并使用海绵将其密封，防止混凝土浇筑时将其堵死。
（8）将伸出预制构件部分的波纹管撕掉后，如锚垫板孔内有混凝土，一定要清除干净，保证钢绞线在此区间能充分形成放射状，减小锚圈口处钢束的转角，减少锚圈口摩阻损失。
（9）应使用能张拉多根钢绞线的千斤顶同时对每一钢束中的全部力筋施加应力，不宜采用小千斤顶逐根张拉。
（10）工作锚周围有粗钢筋等障碍物（一般多发生在边跨梁伸缩缝端），千斤顶不能正常就位时，可采用两块限位板中间垫锚板的办法加以解决。
（11）工作锚与工具锚的夹片最好用钢管敲紧，这样能够保证夹片在同一平面，并达到均匀受力的目的。
（12） 工作夹片锚固次数有一定的寿命限制，多次使用会影响锚固效果，特别在高应力状态下，容易夹不住钢束产生滑束发生危险。张拉过程中，在张拉后方设防护板，防止危险事故发生。
（13）张拉前锚具的承压面应清理干净，锚环一定要进入锚下垫板槽口内，以免张拉时因角度偏差造成钢绞线断丝或滑丝，影响伸长规律而使伸长值的测定与计算的结果离散性偏大。
（14）张拉完毕用塑料套管套住外露钢绞线和锚具，以免预应力筋受雨水、养护用水浇淋，防止锚具及预应力筋出现锈蚀。梁体张拉后，梁体方可移出台位。
（15）预制梁终张拉后应实测梁体弹性上拱，实测上拱值不宜大于1.05倍设计计算值。
（16）梁板断丝及滑丝数量不应超过预应力钢丝总数的0.5％，并不应处于梁的同一侧，且一束内断丝不得超过一丝。
9、安全要求
（1） 高压油管使用前应做耐压试验，不合格的不能使用。
（2）油压泵上的安全阀应调至最大油压下能自动打开的状态。
（3）油压表安装必须紧密，油泵与千斤顶之间采用的高压油管连同油路的各部接头均须完整紧密，油路畅通，在最大工作油压下保持5min均不得漏油，若有损坏者应及时修理更换。
（4）在张拉时千斤顶后面不准站人，也不得踩高压油管。
（5）张拉时发现张拉设备运转异常声音，应立即停机检查维修。
（6）锚具均应设专人妥善保管，避免锈蚀、沾污、遭受机械损伤或散失。施工时在终张拉完后按设计文件要求对锚具进行防锈处理。
（7）千斤顶安装完毕，技术员检查合格后方可张拉。
（二）、压浆、封锚工程
1、一般规定
（1）预应力张拉完毕后应及时压浆，水泥浆采用机械搅拌制备。
（2）水泥浆水灰比控制在0.40—45之间，膨胀剂、高效减水剂的用量根据试验试配而定，不得超过厂家使用说明要求掺量。
（3）水泥浆稠度控制在14—18S之间，在现场备有1725ml漏斗随时作漏斗试验，一般头锅水泥浆做过，并符合使用要求即可。
（4）水泥浆在使用过程中应频繁搅动，宜在30-40min内用完。
（5）预应力管道压浆采用真空压浆工艺。压浆泵采用连续式，同一管道压浆应连续进行，一次完成。压浆前先清除管道内杂物及积水，水泥浆拌制均匀后，须经2.5mm×2.5mm的滤网过滤方可压入管道。管道出浆口应装有三通管，必须确认出浆浓度与进浆浓度一致后，方可封闭保压。压浆前管道真空度应稳定在-0.09～-0.10MPa之间；浆体注满管道后，在0.50～0.60MPa的压力下保持2min，以确保压入管道的浆体饱满密实;压浆的最大压力不得超过0.60MPa。
（6）水泥浆的水胶比不得超过0.34，且不得泌水，流动度应为30—50s，水泥浆抗压强度不得小于35MPa且满足图纸设计要求；压入管道的水泥浆应饱满密实，体积收缩率应不大于1.5%。
（7）终张拉结束后，宜在48h内进行管道真空压浆。压浆用的胶管一般不得超过30m，最长不超过40m。水泥浆自搅拌结束至压入管道的间隔时间，不得超过40min，管道压浆应控制在正温下施工，并应保持无积水无结冰现象。压浆时及压浆后3天内，梁体及环境温度不得低于5℃。
2、压浆步骤
（1）压浆采用活塞式灰浆泵压浆，压浆前先将压浆泵试开一次，运转正常并能达到所需压力时，才能正式压浆，压浆时灰浆泵泵压保持在0.5～0.7Mpa。
（2）压浆前用压力水冲洗湿润孔道，并用空压机吹除孔内积水。
（3）从下至上进行压浆（比较集中和邻近的孔道，先连续压浆完成，以免串到邻近孔后水泥浆凝固，堵塞孔道）。
（4）当梁另一端排出空气—水—稀浆至浓浆时用木塞塞住流浆，并提升压力至0.7MPa，持压1分钟，从压浆孔拔出喷嘴，并立即用木塞塞住。
（5）压浆过程中及压浆后48小时内，结构砼温度不能低于5℃。
（6）压浆中途发生故障，不能连续一次压满时，要立即用高压水冲洗干净，故障处理完成后再压浆。
（7）水泥浆试件的制备和组数，由试验室按常规办理，R28天标准养护的试件作评定水泥浆强度之用。
3、封锚
（1）浇筑箱梁封锚混凝土之前，应先将锚垫板表面的粘浆和锚环外面上部的灰浆铲除干净，并对锚圈与锚垫板之间的交接缝进行防水处理，同时检查无漏压浆的管道后，才允许浇筑封锚混凝土。为保证与梁体混凝土接合良好，应将混凝土表面凿毛。
（2）封锚混凝土采用自然养护时，在其上覆盖塑料薄膜，梁体洒水次数应以保持混凝土表面充分湿润为度。
（3）封锚前应对锚具、锚垫板表面及外露钢绞线用聚氨酯防水涂料进行防水处理。
（4）封锚混凝土养护结束后，应采用聚氨酯防水涂料对封端进行防水处理。