渡槽预应力施工方案

南水北调中线一期工程总干渠沙河南～黄河南（委托建管项目）禹州长葛段第三施工标段(合同编号：HNJ-2010/YC/SG-003)矿务局南沟排水渡槽预应力槽身张拉及压浆施工方案中国水电基础局有限公司南水北调中线工程总干渠禹州长葛段第三标项目部二〇一二年九月南水北调中线一期工程禹州长葛段第三施工标段矿务局南沟排水渡槽预应力槽身张拉及压浆施工方案目录1工程概况.........................................................................................12编制依据.........................................................................................13准备工作.........................................................................................14操作工艺.........................................................................................24.1钢绞线下料、编束.....................................24.2预应力张拉...........................................35张拉控制.........................................................................................46断丝、滑丝的处理..........................................................................57孔道压浆.........................................................................................58资源配置.........................................................................................88.1机械设备配置表.......................................88.2劳动力资源配置.......................................89文明施工与环境保护.....................................................................8南水北调中线一期工程禹州长葛段第三施工标段矿务局南沟排水渡槽预应力槽身张拉及压浆施工方案11工程概况矿务局南沟排水渡槽为现浇槽身，全长78m，共3跨，每跨为26m，为后张法现浇预应力砼组合槽身。混凝土设计标号为C50W6F150，场区地震的峰值加速度为0.05g，基本烈度为Ⅵ度。预应力钢筋采用Φs15.2mm钢绞线，后张法施工，预应力钢绞线在浇筑完毕后达到设计强度100%后，且混凝土龄期不小于14d时，方可张拉预应力钢束，采用两端对称张拉。预应力钢筋采用φs15.2高强度低松弛钢绞线，公称面积139mm2,抗拉标准强度pkf=1860MPa，弹性模量EP=（195±10）GPa，张拉控制应力1395Mpa。管道采用金属波纹管成型。锚具采用M15型系列锚具，符合技术标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》(GB/T14370-2007)的要求。管道压浆采用大于50MPa的水泥浆，外加剂采用膨胀剂和减水剂，活塞式压浆泵。2编制依据（1）南水北调中线一期工程总干渠沙河南～黄河南（委托建管项目）禹州长葛段第三施工标段招、投标文件及答疑文件；（2）南水北调中线一期工程总干渠沙河南～黄河南（委托建管项目）禹州长葛段第三施工标段矿务局南沟排水渡槽设计施工图纸；（3）《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-2003）；（4）《预应力筋用锚具、夹具和连接器》(GB/T14370-2007）；（5）南水北调中线干线工程南水北调中线干线工程预应力设计、施工和管理技术指南（NSBD-ZXJ-1-01）；（6）公路桥涵施工技术规范（JTG/TF50-2011）。3准备工作（1）设备及材料①设备：张拉设备为WP25519型穿心式液压千斤顶2台及配油压压力表张拉施工；YBZ2×2-50A活塞式压浆泵一台，真空泵一台，砂轮切割机一台，各机械设备状态良好。千斤顶及压力表经校验，确定了油压千斤顶的实际作用力与油压表读数的关系，得出其线形回归方程。南水北调中线一期工程禹州长葛段第三施工标段矿务局南沟排水渡槽预应力槽身张拉及压浆施工方案2②钢绞线、夹具、锚具：按使用计划进场，外观检查符合要求；合格证、材质证明齐全；进场后入库垫高存放，严禁露天存放，锈蚀的原料严禁使用。并按规范要求频率送检，检验合格后方可使用。③P·O52.5水泥、DH11膨胀剂的合格证、材质证明齐全；见证取样检验合格。（2）人员在槽身张拉前，对施工人员应进行技术交底及安全培训：①施工现场应具备经批准的张拉程序和现场施工说明书。②现场已有具备预应力施工经验和能正确指导操作的技术人员。③锚具安装正确，混凝土强度达到设计强度的100%（且混凝土龄期不少于14d）。④槽身钢束张拉顺序为：N2→N3→N1。⑤施工现场已具备确保全体操作人员和设备安全的必要预防措施。（3）施工前检查根据设计图纸要求，槽身混凝土达到设计强度的100%且龄期不小于14d，方可进行预应力钢束张拉作业。因此，在张拉前要检查槽身混凝土强度，尤其是最后浇筑的部位，确保符合设计图纸要求。4操作工艺4.1钢绞线下料、编束下料编束场地要平整干净（或铺彩条布）。钢绞线下料前先将钢绞线卷放在自制的放线架中，再将铁皮剪断，然后人抓住钢绞线一端，将钢绞线缓缓拉开（注意不使钢绞线产生有害变形，对有害变形的部分必须除掉），钢绞线下料用砂轮切割机切断，以确保钢绞线齐整不散头。严禁用电、气焊切割，以防热损伤。将下好的钢绞线放在工作台上，据设计编制成束。要求编束一定要绑紧，钢绞线要顺直，根与根之间不得相扭。穿束前将压浆孔及锚垫板上的混凝土灰浆清理干净，孔道用空压机向孔内吹气将杂物吹出。采用人工穿束，为防止钢铰线捅破波纹管同时减少钢铰线与孔道的磨擦，可在钢绞线端头用胶带包裹进行穿束。穿束前将钢绞线理顺，严禁束与束之间交叉错位。南水北调中线一期工程禹州长葛段第三施工标段矿务局南沟排水渡槽预应力槽身张拉及压浆施工方案34.2预应力张拉槽身钢束张拉时两端对称、均匀张拉，采用张拉力与引伸量双控。（1）安装张拉设备①先搭设支撑架，管道两端各安装1个千斤顶，用倒链将千斤顶悬挂到张拉位置，千斤顶中心应与锚垫板孔中心对准。②张拉前在梁端搭设钢管支架，采用人工配合倒链的方法将千斤顶安装到位，倒链挂在钢管支撑架上。③按图纸确定的张拉顺序，安装工作锚，使张拉孔的钢绞线穿入工作锚相对应的孔中，随后安装上夹片、安装限位板、千斤顶和工具锚；④千斤顶垂直于锚垫板，各接触部位间要贴紧，将工具锚打紧。（2）张拉操作工艺①槽身混凝土强度达到混凝土强度设计等级100％后，且混凝土龄期不少于14d时，方可张拉钢束，张拉时采用张拉应力和伸长量进行双控，即以张拉力控制为主，伸长量作为校核。②张拉程序为0→初始应力0.1σcon→0.2σcon→0.35σcon→0.6σcon→0.85σcon→1.03σcon（持荷5min）锚固。σcon为张拉控制应力，σcon=1395MPa。张拉加载与卸载应缓慢、平稳、匀速，加载速率每分钟不应超过0.1σcon，卸载速率每分钟不应超过0.2σcon。③张拉过程：1）安放锚板（工作锚），把夹片装入锚板，再将短钢管套在钢绞线上，沿着钢绞线把夹片敲击整齐,然后装入限位板。2）安装千斤顶，使之与孔道中心对位。安装工具锚，夹紧钢绞线，务必使钢绞线顺直无扭结。3）千斤顶缓慢进油至初始油压，在此过程中要拨正千斤顶，使千斤顶与锚具对中，管道、锚具、千斤顶三者同心，偏差不得大于2mm。4）开启油泵，待油路无气泡时方可张拉。张拉时用穿心式千斤顶在两端同时张拉，在张拉的过程中两端千斤顶的拉力和伸长量不能相差太大。5）在整个张拉过程中，要认真检查有无滑丝、断丝现象。滑丝、断丝现象如果发生在锚固前,立即停止张拉,处理后再重拉。如果发生在锚固后，可用千斤顶把钢绞线南水北调中线一期工程禹州长葛段第三施工标段矿务局南沟排水渡槽预应力槽身张拉及压浆施工方案4在一端放松后更换钢绞线重新张拉。张拉过程中，夹片出现磨损时，应立即更换。预应力筋张拉锁定后，夹片错牙不应大于2mm，否则应退锚重新张拉。6）锚固后夹片外露量不大于4mm，且平齐，夹片不得错牙。并在夹片与锚圈、夹片与钢绞线啮合处划线标记，以便检查有无夹片跟进或钢绞线内缩。当确认无滑丝、断丝现象方可割束，随后封锚头并进行孔道压浆和封锚处理。5张拉控制（1）渡槽槽身单跨孔长为26m混凝土槽身：单跨槽身预应力钢束明细表钢束编号规格（mm）下料长度（mm）束数（束）共长（m）单位重（kg/m）共重（kg）引伸量△L(mm)N17Фs15.22620061100.45.5051211.5488.6N28Фs15.2262002419.25.505461.5488.6N38Фs15.2262102419.365.505461.7287.6槽身混凝土达到100%设计抗压强度，且龄期14d后，外观和几何尺寸符合设计要求，经监理工程师同意，方可进行预应力张拉施工。张拉顺序为N2N3N1。其中N1共有6孔，采用跳孔的方式进行张拉。（2）张拉控制计算：张拉控制应力：σcon=0.75×fpk=1860×0.75=1395Mpa，抗拉强度标准值fpk=1860Mpa。①控制张拉力单股：F1=1395Mpa×139㎜2=193.905kN②计算控制张拉力7股：F7=193.905kN×7=1357.335kN8股：F8=193.905kN×8=1551.24kN③计算控制张拉应力及对应的表盘读数编号压力表号回归方程股数对应的表盘读数P(Mpa)0.1σcon0.2σcon0.35σcon0.6σcon0.85σcon1.03σcon1#L.06.4262P=0.01433F+0.3272.274.217.1311.9916.8520.3582.544.778.1013.6619.2123.222#11.05.12.2908P=0.0144F+0.9972.944.907.8312.7217.6021.1283.225.468.8114.3919.9824.00初应力值：两端张拉油泵同时启动，监护千斤顶的工作人员，与两端油泵司机密南水北调中线一期工程禹州长葛段第三施工标段矿务局南沟排水渡槽预应力槽身张拉及压浆施工方案5切配合，确保锚具对中良好。初应力为0.1σcon，张拉到初应力时测量两端油缸的伸长量分别为A1、A1’。张拉应力为0.2σcon时测量两端油缸的伸长量分别为A2、A2’。张拉应力为0.35σcon时测量两端油缸的伸长量分别为A3、A3’。张拉应力为0.6σcon时测量两端油缸的伸长量分别为A4、A4’。张拉应力为0.85σcon时量得两端油缸的伸长量分别为A5、A5’。当张拉应力为1.03σcon时量得两端油缸的伸长量分别为A6、A6’。实际伸长量：L=［（A2+A2’）-（A1+A1’）］+［（A6+A6’）-（A1+A1’）］理论伸长值：详见槽身预应力钢束明细表。实际伸长值L与理论伸长值△L的误差应控制在±6%以内，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。6断丝、滑丝的处理在张拉过程中，发生断丝超过规范标准时，要停止张拉。在完全卸载后，更