孟家沟南水北调箱梁预应力张拉方案

郑州市南出口暨郑新快速通道改建工程六标段南水北调大桥箱梁预应力张拉方案中国建筑第七工程局有限公司1目录一、工程概况…………………………………………………….2二、施工部署和工期计划………………………………………..2三、施工工艺……………………………………………………..2四、质量检验标准……………………………………………….11五、安全技术措施……………………………………………….12六、文明施工及环境保护措施………………………………….13郑州市南出口暨郑新快速通道改建工程六标段南水北调大桥箱梁预应力张拉方案中国建筑第七工程局有限公司2郑新快速通道改建工程六标孟家沟南水北调大桥箱梁预应力张拉方案一、工程概况孟家沟南水北调大桥中心桩号为K29+310.861，桥梁全长198米。左右两幅上部结构均采用（25+4×35+25）m，梁高为2m，共一联，为现浇预应力混凝土连续箱梁。现浇箱梁预应力筋工程的主要工程量为：二、施工部署和工期计划现已完成孟家沟南水北调大桥左幅第一阶段箱梁砼浇筑，预应力钢绞线、连接器、波纹管、造价人才网锚具、膨胀剂等材料外委检测及水泥自检合格并对张拉机具进行了外委标定检测，水泥浆配合比已审批完毕，施工管理及施工人员已进场，现已经具备预应力筋张拉的条件和要求。按照总工期要求，本现浇箱梁预应力工程施工计划于2012年2月1日开始，完工日期为2012年5月15日。三、施工工艺1、预应力钢绞线张拉工艺框图(见下页)2、具体施工工艺2.1预应力钢绞线张拉预应力筋张拉施工是预应力结构施工的关键工序，张拉施工的质量直接关系到结构安全、人身安全。施工前必须精心组织、策划，做好各项准备工作，保证张拉施工的顺郑州市南出口暨郑新快速通道改建工程六标段南水北调大桥箱梁预应力张拉方案中国建筑第七工程局有限公司3利进行。预应力钢束张拉工艺框图2.1.1张拉施工准备工作：a.材料的进场及检验预应力筋及锚具进场时应严格按照《砼结构工程施工及验收规范》GB50204—92和《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规范》JGJ85—92成批验收，合格后方可使钢铰线原材检验钢绞线下料、编束、穿入安放张拉千斤顶实施初张拉P0（总张拉吨位的10%）持荷载3min，量测引伸量δ1张拉到总张拉吨位20%持荷载3min，量测引伸量δ2张拉到总张拉吨位100%持荷载3min，量测引伸量δ4回油、封锚张拉到总张拉吨位40%持荷载3min，临时锚固，量测引伸量δ3，回顶郑州市南出口暨郑新快速通道改建工程六标段南水北调大桥箱梁预应力张拉方案中国建筑第七工程局有限公司4用，验收方法按相关规范要求进行。钢绞线运到工地后须放置在室内并防止锈蚀。b.砼强度检验预应力筋张拉前，应对梁体的砼强度进行检验，检查强度应以现场与梁体同条件养护的试件强度为准，监理工程师论坛当检查试件的强度满足设计要求后，方可施加预应力。c.预应力钢绞线a1.预应力钢绞线设计标准:预应力钢束采用符合GB/T5224-2003标准1×7股高强低松驰钢绞线，公称直径15.2mm，公称面积139mm2，标准强度fpk＝1860Mpa，弹性模量Ep＝1.95×105Mpa，松驰系数不大于0.3，预应力钢绞线采购进场后应做抗拉强度、延伸率、弹性模量试验复检，连同质保书一起报驻地监理，各项指标均要满足设计图纸和施工技术规范要求。a2.预应力钢绞线下料、编束、穿入:a）钢绞线应在加工场下料，加工场地面应做硬化处理。b）下料长度的确定：下料长度计算公式如下：L=l+2(l1+l2+l3+100)式中l——梁体的孔道长度；mml1——加片式工作锚厚度；mml2——穿心式千斤顶长度；mml3——加片式工具锚厚度；mma3.下料方法根据钢绞线盘的直径加工放线架，将钢绞线盘放入放线架内，四周卡紧，下料头从内圈抽出。在下料场用钢尺丈量，用砂轮切割机切割。在切割头两端5cm处用20号细铁线绑扎，以免接头钢丝散乱。下好的料，盘好后存放在防雨干燥处，并挂牌标识，待施工时运至梁上施工。a4.制束按照设计根数进行编束，制束时一端至另一端必须顺直无交叉、并尽量使各根钢绞线的松紧一致，且单根钢绞线无旁弯、烧伤等缺陷。编束用20号细铁线每隔1—1.5m绑扎。郑州市南出口暨郑新快速通道改建工程六标段南水北调大桥箱梁预应力张拉方案中国建筑第七工程局有限公司5a5.穿束对于40米以下的短束，用人工穿入孔道。人工穿束利用起重设备将预应力束吊起，人工站在脚手架上逐步将预应力束穿入孔内。对40米以上的长束，用卷扬机穿入孔内。即先在预应力束的前端安装穿束网套或特制的穿束头。穿束网套用细钢丝绳编织，网套上端通过挤压方式装有吊环，使用时将钢绞线束穿入网套中（到底），前端用铁丝扎死，顶紧不脱落即可。钢索必须保证平顺地穿入孔道内，不得扭结。a6.钢绞线在打开捆绑带钢时要将钢绞线放入特制的钢筋笼中，防止钢绞线弹出伤人。a7.为避免施工时先穿入钢绞线在施工期间造成钢绞线锈蚀污染，本工程严禁在混凝土浇注完成前穿入钢绞线。a8.钢绞线的下料不得使用电焊或氧弧切割，只允许采用圆盘无齿锯切割成一平面，以便在张拉时检查断丝。b.锚具、夹具和连接器质量及使用要求:锚固体系采用M15系列锚具。锚具、夹具和连接器进场时，按合同要求核对其型号、规格和数量，并按规范要求进行进场检验。锚具、夹具和连接器在存放、搬运及使用期间均要妥善防护，避锈蚀、沾污、遭受机械损伤、混淆和散失，且临时性的防护措施不能影响其安装和永久性防腐的实施。预应力筋用锚具产品要配套使用，同一梁体中要采用同一生产厂的产品，工作锚不得作为工具锚使用。锚具、夹具和连接器在安装前要擦拭干净，锚具、夹具的安装位置正确，且与孔道对中。安装夹片时，要使夹片的外露长度基本一致。在梁体中永久性预应力连接器，应符合锚具的性能要求。穿束前须清除喇叭管内的漏浆和杂物。逐个检查喇叭管内有无毛刺，对有毛刺者，不准使用。c.千斤顶质量及使用要求:张拉体系采用整体张拉和放张时具用自锚功能的穿心式双作用千斤顶，额定张拉力郑州市南出口暨郑新快速通道改建工程六标段南水北调大桥箱梁预应力张拉方案中国建筑第七工程局有限公司6不得小于所需张拉力的1.2倍，与千斤顶配套的压力表要选用防振型产品，其最大读数应为张拉力的1.5~2倍，标定精度不低于1.0级；张拉机具与锚具配套使用，并在使用前进行校正、检验和标定。有下列情况之一的应重新标定；使用时间超过六个月；使用过程中千斤顶或压力表出现异常情况；张拉次数超过300次；千斤顶检修或更换配件后。2.1.2预应力钢束张拉:a.张拉顺序及原则:预应力筋的张拉应遵循同步、对称的张拉原则，先纵向后横向张拉。即先腹板、后中横梁；腹板张拉时先中间后两边对称，并以梁中线两侧对称进行，每个腹板张拉的具体顺序为：N3、N4、N2、N5、N1；对每个中横梁：上下两排均先中间再两侧对称进行。b.张拉要求:张拉时，箱梁砼强度不得低于设计强度的90%，弹性模量不得低于砼28d弹性模量的90%。第一阶段预应力钢束张拉时须两端同时张拉，第二阶段预应力筋采用单端张拉，张拉采取张拉力和引伸量双控制，张拉时横向对称张拉。第一阶段钢束和第二阶段钢束通过施工缝内连接器进行连接。预应力张拉用千斤顶、油泵在使用前，必须经过国家或省级认定的法定计量单位核定后，方能使用。箱梁所有预应力钢束的张拉工作必须由专业的预应力钢束张拉班组统一完成，确保相同类型的预应力钢束有相同的张拉力值、延伸率值。所有预应力钢束的张拉必须在监理工程师在场的情况下完成，并做好张拉记录。预应力筋的张拉顺序和张拉控制应力应符合设计规定。在任何情况下均不得超过设计规定的最大张拉控制应力。在预应力筋张拉和锚固过程中及锚固后，均不得大力敲击或振动锚具。预应力筋锚固后需放松时，采用专门的放松装置松开。预应力筋在实施张拉和放张作业时，在张拉端应采取有效的安全防护措施，设置安全防护板隔离，预应力筋的两端的正面严禁站人和穿越。预应力筋在张拉控制应力达到稳定后方可锚固。对夹片式锚具，锚固后夹片顶面应平齐，其互间的错位不能大于2mm，且露出锚具外的高度不应大于4mm。锚固完毕经检验确认合格后方可切断端头多余的预应力筋，切割时应采用砂轮锯，严禁采用电弧进行切割，同时不得伤害锚具。切割后预应力筋的外露长度不应小于30mm,且不得小于1.5倍的预应力筋直径。郑州市南出口暨郑新快速通道改建工程六标段南水北调大桥箱梁预应力张拉方案中国建筑第七工程局有限公司7每次张拉须有完整的原始张拉记录，且须在监理在场的情况下进行。钢绞线张拉之前进行张拉设备的校验标定工作，千斤顶与压力表配套校验，确定张拉力与压力表之间的关系曲线。根据钢绞线实际试验的弹性量计算理论伸长值，按公式△L=Pp×L/（Ap×Ep）计算钢绞线的理论伸长值，采用张拉力和伸长值双控张拉，实际伸长值与理论伸长值的差值应控制在6%以内。张拉施工现场设置张拉程序标识。平均张拉力Pp按下式计算：kxpPμθ)(kx)e1(pPp为平均张拉力（N）；P为设计控制张拉力(N)；x为张拉端至计算截面的孔道长度（m）；θ为张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和（rad）;k为孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数，取0.0015；μ为预应力筋与孔道壁的摩擦系数，取0.25；理论张拉伸长值：AEpxpLp/实测钢绞线弹性模量：Ep实测钢绞线截面积：A由于设计图中后张法引伸量不含工作长度部分引伸量，施工时须根据实际考虑此部分引伸量。在进行第一梁段张拉时需要对管道摩阻损失、锚圈口摩阻损失进行测量。根据实测结果对张拉控制应力作适当调整，确保有效应力值。箱梁两侧腹板宜对称张拉，其不平衡束最大不超过一束，张拉同束钢绞线应由两端对称同步进行，且按设计图规定的编号及张拉顺序张拉。c.钢绞线张拉具体操作措施:量测引伸量的要求：开始张拉前须将有钢铰线尾端切割成一个平面或采用与钢铰线颜色反差较大的颜料标出一个平面，在任何步骤下量测引伸量均须量测该平面距锚垫板之间的距离，而不可量测千斤顶油缸的变位量，以免使滑丝现象被忽略。预应力张拉操作初张拉P0持荷3分钟张拉到总张拉吨位总张拉吨位的10%量测引伸量δ1量测引伸量δ2郑州市南出口暨郑新快速通道改建工程六标段南水北调大桥箱梁预应力张拉方案中国建筑第七工程局有限公司820%持荷3分钟张拉到总张拉吨位40%持荷3分钟张拉到总张拉吨位P持荷3分钟锚固、回油。按每束根数配套安装相应的锚具，戴好夹片，将钢绞线从千斤顶中心穿过。张拉时当钢绞线的初始应力达0.10σk时停止供油。检查夹片及钢绞线情况完好后，画线作标记。向千斤顶油缸充油并对钢绞线进行张拉。张拉值的大小以油压表的读数为主，以预应力钢绞线的伸长值加以校核，实际张拉伸长值与理论伸长值应控制在6%范围内，每端锚具回缩量应控制在6mm以内。油压达到张拉吨位后关闭主油缸油路，并持荷3分钟，测量钢绞线伸长量加以校核。在保持3分钟以后，若油压稍有下降，须补油到设计吨位的油压值，千斤顶回油，夹片自动锁定则该束张拉结束，及时作好记录。检查千斤顶有无滑丝，若出现滑丝现象，须查明原因并采取措施解决后方可继续张拉。再检查钢绞线尾端标记是否仍为一个平面，如平面出现变化，说明有个别钢绞线出现了滑丝现象，必须采取措施进行及时处理。全梁断丝，滑丝总数不得超过钢丝总数的0.5%，且一束内断丝不得超过一丝，也不得在同一侧。d.实测引伸量方法:实测引伸量：0=δ4+δ3—δ1，实际引伸量：=δ4+δ3+δ2—2δ1，实际引伸量与计算引伸量的比较须满足：-0.6%LL6%，方可满足要求，否则查明原因并予以解决。2.2孔道压浆:当张拉结束后，要及时用无齿锯将多余的钢铰束锯掉，禁止用电气焊切割。完成后按同比标号的水泥净浆进行孔道压浆。压浆时必须压浆饱满，直至另一端溢出浓原浆液。2.2.1压浆:压浆工艺流程见箱梁孔道压浆工艺框图(见下页)。预应力管道须在预应力筋张拉锚固后尽早压浆，且应在48小时内完成。管道压浆要密实，水灰比不大于0.4，不允许掺氯盐，可掺减水剂，其掺量由试验决定，为减少收缩，可掺入钙矾石系或复合