墩顶负弯矩张拉施工工艺及施工方法.doc

墩顶负弯矩张拉施工工艺及施工方法
一、 编制依据
1、垄茶高速公路第三合同段设计图纸。
2 、现行公路工程施工规范、施工技术规程、质量评定标准与验收办法。
3 、现场调查资料。
二、 工程概况
本合同段K11+655.5黄泥塘分离式立交桥上部结构7×25m+5×40m后张法预应力混凝土T梁连续结构。
三、 施工准备情况
1、施工材料
①预应力钢筋采用φ215.2高强度低松弛钢绞线，抗拉强度标准值fpk=1860MPa，钢绞线出厂时附有质量证明书，并在每卷上挂有标牌，进场时进行检查：
a、外观检查，其表面不得有裂纹、机械损伤、油渍等。
b、力学性能试验，从每批钢绞线中任抽取5%卷（不少于3卷）的钢绞线，各取一个试样进行拉伸试验，取用合格品。
c、钢绞线进场存放时应防止雨淋，钢绞线原包装都有防潮措施，如包装损坏而裸露，则应用塑料布盖好。
②预应力锚具出厂时附有质量证明书，使用前应进行外观及尺寸检查，并抽取进行硬度试验。使用过程中应检查夹片有无裂纹及齿形有无异样，不合格品不得使用。锚具应存放于干燥房间的包装箱内。
③金属波纹管进场时，应进行外观检查，表面无油污、无孔洞及无折皱，咬口无开裂、无脱扣等才算合格；本项目采用金属波纹管，内径为5.5cm，波纹管要核实内径后，方可进场。
2、机械准备情况
（1）油泵采用ZB4-500型2台，千斤顶采用YCW100B型2个.
（2）BJB-3灌浆泵1台，NPX100灰浆搅拌机1台。
（3）其它设备：大砂轮切割机1台，小砂轮切割机2台，11KW电焊机2台等。
（4）准备相关手工工具2套。
张拉设备应定期进行标定，一个千斤顶只允许对应一个压力表，不允许随意使用压力表，而且压力表必须定期进行标定，当出现以下情况之一必须标定：
① 修理千斤顶积油泵之后；
② 改变千斤顶积油泵的组合时；
③ 计算值与实测值两者相差悬殊时（大于+6%）；
④ 长期中断作业，重新开始张拉时（使用半年或张拉200片梁体）；
（5）预应力张拉前先对张拉机具进行标定和配套检验，确定张拉力与压力表之间关系曲线，使用时根据曲线确定油压表的读数。

3、人员组织情况
施工主要成员一览表
序号
姓 名
岗 位
主要职责
1
莫 正
施工负责人
对施工工作做全面的计划及安排
2
夏立科
技术负责人
制定技术措施，监督施工质量
3
罗 辉
质检负责人
监督现场施工，收集整理资料
4
凌国先
机械调度负责人
负责现场的机械调配
5
邓 亮
物资供应负责人
材料的供应与管理
6
刘新云
试验室主任
现场材料检测
7
李进军
安全负责人
现场施工安全
8
任 鹏
现场施工负责人
现场施工管理

施工人员一览表
工种
人数
工作内容
技术人员
2
负责张拉的技术工作及内业资料编写
张拉工
5
负责张拉及注浆
杂工
5
负责现场管理人员交代的非技术性工作

4、计划工期
本合同段K11+655.5黄泥塘分离式立交桥桥面负弯矩张拉施工工期为：2011.3.11~2011.5.30。
四、 施工方案
1、施工工艺流程
清孔→穿束→安装锚垫板、夹片、限位板→安装千斤顶、工具锚垫板、夹片→负弯矩钢绞线张拉→孔道压浆。
2、下料
（1） 用型钢做成框架把成卷的钢绞线夹紧，找出钢绞线的内圈线头，把线头抽出，人工在前面拉，开始放钢绞线；
（2） 用50米长的钢尺量好下料长度，用粉笔做记号；
（3） 用砂轮切割机切断；
（4）钢绞线下料场地应干净，并防止沾染污泥、油脂等，下料长度误差控制在±10cm。
（5）下好料的钢绞线按筋束位置编好束，以防钢绞线打绞，如不能立即穿束，则需用防水雨布盖好。
（6）下料长度=钢束设计长度+2倍张拉端操作长度+下料误差；
3、布管
（1） 配好每号管道的波纹管接头管数量；
（2） 用直径大3mm同型的波纹管作接头管，用封箱胶纸密封接头处，因为要浇注墩顶现浇连续段，所以密封十
分重要，以防止在浇注现浇连续段时发生渗漏。
4、穿束
负弯矩孔道狭小，穿束困难。穿束工作在墩顶纵接头混凝土浇筑前进行，将钢绞线端头位置合拢，并用胶带纸缠紧，以利于穿束通过，通过后检查钢绞线是否有交叉现象，并理顺，防止张拉时因钢绞线交叉造成应力集中。
因为负弯矩张拉槽位于T梁翼板下方，在浇注纵向现浇湿接缝时在负弯矩张拉口处预留一段长度为1.85米的空隙不进行混凝土浇筑，在穿束时将翼板钢筋掰开，用安全吊篮悬挂在翼板钢筋之上，施工操作人员站在安全吊篮上，施工操作人员要佩戴安全帽和安全带，安全带的安全扣要扣在翼板钢筋上。

5、安装锚垫板及夹片
当墩顶混凝土强度及龄期达到设计规定要求后，开始准备张拉工作，安装锚垫板及夹片，将工作锚垫板自钢绞线端部套在钢绞线上并推至喇叭管处，对中至口固定，
安装完锚垫板后应保证钢绞线外露50cm工作长度；夹片安装，先用胶圈把每付夹片箍在一起，然后沿钢绞线将其推入锚板的锥孔中，用手推不动为止，再用钢管捣实。
6、安装限位板、千斤顶、工具锚垫板、夹片 ，在此过程中应注意同轴对中。
7、负弯矩钢绞线张拉
在T梁预制施工时在张拉槽口前25cm距离地方，预留一个直径为7cm圆孔，主要为了在负弯矩张拉时，安装吊装千斤顶的吊绳。张拉时，千斤顶悬挂在吊绳上，进行负弯矩张拉操作。钢绞线采用两端对称张拉，预应力施加顺序：
0 → 10%δk → 20%δk → 100%δk(持荷2min) → 卸荷
（1） 千斤顶回油完毕，拆卸工具锚，换束重新安装锚具、设备。
（2） 做好张拉记录,张拉完毕后，严禁碰撞锚具和钢绞线。
（3） 灌浆前用手提砂轮切割机将工作锚外多余的钢绞线切除，钢绞线外露量应不小于30mm。再用水泥浆封裹锚头。
8、预应力钢绞线平均张拉力计算
N1束
①、计算式：Pp= P(1－e-(kx+θμ)/(kx+θμ) ；
②、Pp：预应力钢绞线平均张拉力（N）；
③、P：193900N（预应力钢绞线张拉端的张拉力）；
④、x：13.645m（从张拉端至计算截面的孔道长度）；
⑤、k：0.0015（孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数）；
⑥、μ：0.25（预应力束与孔道摩擦系数）；
⑦、θ=0.07935×2×2=0.3174rad;
⑧、kx+θμ=0.0015×13.645+0.25×0.3174=0.100；
⑨、Pp=193900×（1- e-0.1）/0.1=184520.246
9、预应力束延伸量计算
①、计算式：△L=PpL/ApEp；
②、Pp：预应力钢绞线平均张拉力（184520N）；
③、Ep：1.937×105N/mm2（预应力钢绞线弹性模量）；
④、L：13645mm（预应力束的长度）；
⑤、Ap：139mm2（预应力束的截面）；
⑥、△L=93.513mm；
设计单端延伸量：47.6mm，计算单端延伸量：46.75mm；
⑦、10%N：4MPa; 20%N：8.4MPa; 100%N：43.6MPa；
最大43.6 MPa，MPa转换公式（即标准公式）：y=0.2386x-0.3956，x（压力机读数KN）。
11、孔道压浆
孔道压浆宜采用水泥浆，水泥浆强度不低于50Mpa，水泥浆的技术要求如下：水灰比宜为0.4～0.45，，水泥浆的泌水率最大不超过3﹪，拌合后3h的泌水率控制在2﹪，水泥浆的稠度宜控制在14～18s之间。
压浆前，应对孔道清洁处理。波纹管道必要时应冲洗以清除有害材料对孔道内可能发生的油污等，可采用对预应力筋和管道无腐蚀作用的中性洗涤剂或皂液，用水稀释后进行冲洗。冲洗后，应使用不含油的压缩空气将孔道内的所有积水吹出。并观察有无串孔，如有串孔几孔应同时压浆。
水泥浆拌制至入孔道的延续时间，视气温情况而定，一般在30～45min范围内。水泥浆在使用前和压注过程中应连续搅拌。对于因延迟使用所导致流动度降低的水泥浆，不得通过加水来增加其流动度。
压浆顺序宜先压注下层孔道。压浆应缓慢、均匀地进行，不得中断，压浆采用活塞式压浆泵，压浆的最大压力为0.5～0.7Mpa；压浆应达到另端饱满和出浆，出浆的稠度应与规定稠度相同的水泥浆为止；为保证管道注满水泥浆，关闭出浆口后，应保持不小于0.5Mpa的一个稳定期，这个稳定期不宜小于2min。水泥浆凝固10分钟后，方可拆除止浆嘴。
压浆过程中及压浆后48h内，结构物温度不得低于5℃，当气温高于35℃，压浆工作应在夜间进行。压浆后应及时检查压浆的密实度，如有不密实及时处理和纠正；压浆时，每一工作班取不小于3组试件，标准养护28d，检查其抗压强度，作为评定水泥浆质量的依据。
12、封锚
孔道压浆后应立即将水泥浆冲洗干净，同时清除支承垫板、锚具及端面砼的污垢。封锚在压浆后进行。
封锚砼应仔细操作并认真插捣，务使锚具处的砼密实。
封锚防锈处理：在钢绞线的两端用环氧砂浆封闭，不使水分渗入。
五、质量管理
1、质量要求
（1） 钢绞线下料时，严禁采用电弧切割，在钢绞线附近电焊时，不得使钢绞线受热影响；
（2） 波汶管壁如有破裂，应及时用粘胶带封裹，其搭接宽度不小于规范要求。如破损严重，应立即更换。电焊时严禁焊液集中落在波纹管上；
（3） 波纹管控制点的安装，垂直方向与水平方向误差应控制在±10mm；
（4） 预埋件应垂直于波纹管孔道中心线；
（5） 预应力筋的张拉伸长值偏差控制在±6%；
（6） 锚固时夹片外口齐平，钢绞线内缩值≤5mm；
（7） 孔道压浆用水泥浆的水灰比应严格控制在0.4～0.45,灌浆时流出浓浆后方可封闭，灌浆压力一般在0.5~0.7Mpa,孔道灌浆应达到饱满密实；
（8）张拉时应避免断丝或滑丝，当出现断丝时每根钢绞线不得大于1丝且每个断面断丝之和不超过该断面钢丝总数的1%。
（9）砼浇筑时，预应力管道要有专人守护。具体检验标准见下
2、分工职责
（1） 现场负责人 ：现场全面负责，组织人员、机具配合施工；
（2） 技术主管 ：技术总负责，检查施工质量，负责整理提交施工验收资料；
（3） 质量检查员 ：对检查项目进行检查，做好记录；
3、质量意见单
各级检查人员在施工过程中或质量检查中，如发现有关质量问题需要改进，应填写质量意见单，以书面形式提交项目负责人及时处理。项目负责人将处理结果填写在该单上，送交技术负责人审核经监理认可后方可有效。
起、安全管理文明施工
4、安全措施
（1） 预应力筋下料时应防止钢绞线弹出或砂轮片飞出伤人。
（2） 要检验千斤顶、油压表是否已标定，如果没有进行技术标定是绝对不能进行施工的。
（3） 检查油压表是否有效，如果油压表控制效果不好，也是不能进行张拉施工。
（4） 检验锚具是否合格，或者缺齿、烂边这种现象也是不能进行张拉。
（5） 在张拉过程中，为安全起见，预制梁（板）张拉的两端头，一定要用较坚实的钢板和其它挡板挡住，以免锚头，锚锁打滑而伤人或物，千万注意张拉前方不能站人。
（6） 预应力施工工人进入工地应戴安全帽；高空作业应有稳固的平台，必须系安全带。
（7） 张拉完毕的钢绞线束，张拉端锚具夹片严禁敲打。
（8） 压浆人员必须戴防护眼镜，以免灰浆喷出时射伤眼睛。
（9） 张拉成功以后，必须及时注浆，注浆要有一定的压力，把整个孔道注满水泥浆，使钢绞线有全负荷的效果，不能的话，钢绞线的应力就受到影响。5、安全管理
（1） 新工人入场时，应按公司的施工安全文件进行安全教育。
（2） 开工前或有关技术交底时，都应进行安全交底。
（3） 班组中推选出一名日常安全员，负责日常安全检查并采取预防措施。
（4） 项目负责人随时抽查施工安全情况，建立奖罚制。
6、文明施工
（1） 工序后必须把工作垃圾清理干净；
（2） 工地现场严禁打架行为发生；
（3） 对其它工种作业的成果不能破坏；
（4） 禁止穿拖鞋、背心上班；
（5） 服从指挥，服从管理。
六、张拉过程中易出现的问题及控制措施
1、容易出现问题的原因分析及控制措施
预应力钢绞线束张拉时，为达到设计的预期有效应力值，要求采用张拉力控制、伸长值校核的双控措施，当实际张拉力达到设计张拉力时，实际伸长值的偏差应在－６％～＋６％范围内，且每束钢绞线滑丝或断丝数控制为１丝、每一截面的滑丝或断丝率不得大于该截面总钢丝数的１％。在钢绞线长束张拉与锚固时，由于各种原因，容易出现的问题主要有：个别钢绞线滑丝、断丝；随着钢绞线束长度的不断增加，实际伸长值偏差呈现由正值向负值变化的趋势，束长越大，负偏差值也越大，甚至超过了－６％的允许负偏差。
2、滑丝的原因及处理
钢绞线滑丝的原因较多，究其原因一般有：钢绞线黏附有油污、泥砂或灰浆；钢绞线碰到了电焊火花或者作电焊机导线用，致使其力学性能改变，锚具夹片受热后失锚；夹片与锚板的锚孔之间有灰尘或其他夹杂物；喇叭管内有毛刺或混凝土残渣；限位板的限位槽深度大；喇叭管末端与波纹管存在折角，两者连接不顺直；锚板、夹片硬度不足不匀产生变形；卸荷回油过快过猛。滑丝一般在锚固时或锚固后２０ ｍｉｎ内发生，有时在张拉过程中或张拉结束后半天至一天内发生。张拉完成后应及时从钢绞线上标示的醒目标记或锚固前后的钢绞线外露长度，判断钢绞线是否出现了滑丝，如发现整体滑丝，应更换工具锚夹片或限位板，再对钢绞线束进行补张拉，如果回缩量
比较大，很可能工作锚夹片的性能不合要求或受到了损伤，需对钢束作退锚处理，查明原因后装上新的工作锚夹片再重新张拉。如有个别钢绞线发生了滑丝，则采用单根张拉千斤顶进行补张拉，或退锚处理后装上新的工作锚夹片重新张拉到位。
3、断丝的原因及处理
钢绞线断丝的发生，一般原因有：钢绞线材质不均匀或严重锈蚀；钢绞线碰到了电焊火花或者作电焊机导线用，其力学性能发生变化；锚孔附近钢绞线交叉严重；锚具偏离锚垫板止口，钢绞线偏中，或喇叭管末端与波纹管
存在较大的折角，致使个别钢丝应力集中；夹片硬度与钢绞线不匹配；张拉机具未按规定校验，或油压表失灵，造成拉力过大。
断丝发生后，常用的处理方法：一是提高其他钢绞线的控制张拉力作为补偿；但需注意任何情况下最大张拉应力不得超过钢绞线极限抗拉强度标准值的0.8倍。二是换束，即对断丝钢束卸荷、退锚、换束，重新张拉至设计应力值。