合肥政务新区玉带桥箱梁预应力施工方案

目录一、工程概况........................................................................................................................1二、施工准备........................................................................................................................11．人员组织及机具设备...............................................................................................12．材料准备、加工.......................................................................................................2三、施工方案........................................................................................................................51．工艺流程...................................................................................................................52．主要步骤施工方案...................................................................................................5四、预应力质量控制..........................................................................................................11五、梁端裂缝控制..............................................................................................................12六、安全注意事项及措施..................................................................................................13附：预应力张拉参数计算1合肥政务新区玉带桥箱梁预应力施工方案一、工程概况合肥市政务新区玉带桥为环区西路南北向跨越天鹅湖上游鹅头总分的一座V形墩连续刚构预应力混凝土梁桥，桥梁全宽22米，单箱三室。墩顶箱梁高2.2米，跨中箱梁高1.2米，腹板厚0.4~0.7米，顶板厚0.25米，底板厚0.35~0.55米，底板宽16米，翼缘板悬臂长3米。箱梁底曲线按二次抛物线变化。混凝土设计强度C50，混凝土强度达到设计强度的90%方可进行预应力张拉。箱梁设纵向预应力，预应力筋采用φj15.24高强低松驰钢绞线（ASTMA416-97-270技术标准），标准强度Rby=1860Mpa，弹性模量E=1.95×105Mpa，公称面积140mm2。孔道通过预埋内径76mm塑料波纹管成孔，采用OVM锚固体系。顶底板纵向预应力束采用一端张拉，边跨腹板纵向预应力束采用一端张拉，中跨腹板纵向预应力束采用两端张拉。张拉程序为0→0.1δk→1.05δk→锚固。全桥顶底板预应力束均为10φj15.24钢绞线，共48束；腹板预应力束为12φj15.24钢绞线，共54束。二、施工准备1．人员组织及机具设备1．1人员组织及分工（略）1．2使用机具设备表预应力施工设备表设备名称型号单位数量千斤顶YCW250B台2千斤顶YCW400B台4油泵YBZ63台2灰浆泵台12搅拌机台1砂轮切割机台12．材料准备、加工2．1钢绞线的外观质量，应逐盘检查。钢绞线的捻距应均匀，切断后不松散，其表面不得带有油污、锈斑或机械损伤，但允许有浮锈和回火色。2．2所有张拉机具应按规范要求进行配套标定。张拉机具（千斤顶、油泵）与锚具配套使用，应在进场时进行检查和校核。千斤顶与压力表配套校验，以确定张拉力与压力表读数之间的对应关系。其校验频率一般不超过6个月或200次以及在千斤顶使用过程中出现不正常现象时，必须重新校验。2．3应根据规范要求按比例抽样检查夹片硬度。应逐个检查垫板喇叭管尾端内有无毛刺，对有毛刺者应予退货，不准使用。2．4预应力管道采用SBG（B）塑料波纹管，其优点是：不怕酸、碱腐蚀，强度高，不怕踩压，不易被振捣捧凿破，其密封性能和抗渗漏性能高于金属波纹管，更适用于真空灌浆。3．钢绞线性能试验钢绞线的力学性能，应抽样检验。钢绞线外观检查合格后，从同一批中任意选取3盘钢绞线，每盘在任意位置截取一根试件进行拉伸试验。如有某一项试验结果不符合GB/T5224-2003标准的要求，则不合格盘报废。再从未试验过的钢绞线中取双倍数量的试件进行了复验。如仍有一项不合格，则该批钢绞线判为不合格品。4．预应力材料的存放、保护预应力材料必须保持清洁，在存放和搬运过程中应避免机械损伤和有害的锈蚀。预应力钢绞线及塑料波纹管道应在仓库内保管，仓库应干燥、防潮、通风良好、无腐蚀气体和介质；在室外存放时，不得直接堆放在地面上，必须采取垫以枕木并用苫布覆盖待有效措施，防止雨露和各种腐蚀性气体、介质的影响。锚具、夹具和连接器均应设专人保管。存放、搬运时均应妥善保护，避免锈蚀、3沾污、遭受机械损伤或散失。临时性的防护措施应不影响安装操作的效果和永久性防锈措施的实施。三、预应力施工计算1．预应力筋线形数据2．预应力筋下料长度钢绞线束的下料长度L，按下图计算：（1）两端张拉（2）一端张拉式中l—构件的孔道长度；l1—工作锚厚度；l2—千斤顶长度；l3—工具锚厚度；表1本工程中使用千斤顶技术参数千斤顶型号千斤顶外径D（mm）千斤顶长度L（mm）活塞行程（mm）最小工作空间钢绞线预留长度A（mm）B（mm）C（mm）YCW250B3443802001270220590YCW400B432400200132026562043．预应力损失计算3．1孔道摩擦损失计算预应力筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失σl2,，按下列公式计算：式中：x—从张拉端至计算截面的孔道长度（m）；θ—从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和（rad）；k—孔道每米局部偏差对磨擦的影响系数，k=0.001—预应力筋与孔道壁的磨擦系数，=0.14。以为例，计算现场测试：采用精密压力表法测试：在预应力筋的两端各安装一台千斤顶，测试时首先将固定端千斤顶的油缸拉出少许，并将回油阀关死；然后开动千斤顶进行张拉，当张拉端压力表读数达到预定的张拉力时，读出固定端压力表读数并换算成张拉力。两端张拉力差值即为孔道摩擦损失。3．2锚固损失3．3弹性压缩损失3．4预应力筋应力松弛损失对低松弛级预应力钢绞线，当0.7fptk＜σcon≤0.8fptk时，采用如下公式计算3．5混凝土收缩徐变损失5三、施工方案1．工艺流程预应力箱梁的施工工艺流程为：底层钢筋绑扎→安放波纹管→上层钢筋绑扎→定位波纹管→锚具安装、穿预应力筋→浇筑混凝土等强→预应力筋张拉→封锚、孔道注浆2．主要步骤施工方案2．1波纹管施工（1）波纹管的连接、安装波纹管采用高密度聚乙烯塑料套管接长。塑料波纹管与锚垫板使用高密度聚乙烯套管连接。塑料波纹管与泌水管连接，在波纹管上热熔排气孔，然后用塑料弧形压板连接。安装时，必须用定位钢筋将波纹管夹紧，且定位钢筋需与钢筋骨架焊在一起，以防浇筑混凝土时波纹管上浮而引起严重的质量事故，安装就位过程中应尽量避免反复弯曲，以防管壁变形。同时，要注意防止电焊火花烧伤管壁。波纹管接头必须用套管旋紧，保证有相互重叠，并沿长度方向用两层胶布在接口处缠5cm左右。根据预应力束布置图确定波纹管的预埋位置，管道沿长度方向应设图纸所示定位钢筋，并点焊在钢筋上，不容许用铁丝定位，确保管道在浇筑混凝土时不上浮、不变位。定位钢筋直线段按80cm间距布置，弯曲段按50cm间距布置。全桥共计φ10定位筋3000kg。在波纹管接头处一定要将波纹管接口用小刀修平，以防在穿束时引起波纹管翻卷，严重时会导致管道堵塞。还要检查波纹管是否因为电焊施工等原因产生破损或变形，若发现一定要在浇筑混凝土之前修补好。在与锚垫板接头处，一定要用胶带或其它东西堵塞好以防水泥浆渗进锚孔内。6所有管道与管道间的连接及管与喇叭管的连接应确保其密封性。管道位置的容许偏差水平不得大于±1厘米，竖向不得大于0.5厘米。当构造钢筋与管道干扰时，可调整钢筋（截断或移位），以确保管道位置准确。管道轴线必须与垫板垂直。（2）压浆排气孔的设置本桥钢绞线束多为长曲线束，在波纹管每个波峰最高点用内径大于20mm的钢管设置泌水道，将其引出混凝土作业面20cm，并攻螺纹，压浆后8小时打开。2．2钢绞线下料及穿束钢绞线下料长度应严格按照图纸要求进行，考虑到施工中的一些客观因素，预应力钢绞线下料比图纸所示尺寸稍长10~20cm，以确保有足够的工作长度。钢绞线的切割采用砂轮切割机下料，下料时应注意安全，以防钢绞线将人弹伤，钢绞线下好后，应保证其本身不得有任何缺陷，如切伤、死弯、严重锈蚀等。钢绞线下好后，按要求编成束，并间隔1~1.5米用20#铅丝捆绑一道，个别钢绞线弯曲，可多捆绑几道，使之与其它钢绞线等长。钢绞线编好后，将端部套上穿孔套，由人工均匀地穿入布好的孔道内，保证锚垫板两端的外露长度，应满足张拉千斤顶的工作长度要求（70cm左右）。穿束前用压力水冲洗孔道内杂物，观测孔道有无串孔现象，再用风吹干孔道内水分。预应力束的搬运，应无损坏、无污物、无锈蚀，且应多支点支承，支点距离不得大于3m，端部悬出长度不得大于1.5m。由于钢束重量小，穿束用人工进行，如若困难采用穿束用卷扬机牵引，后端用人工协助。2．3安装锚具安装锚具前应首先清除锚垫板喇叭口中的水泥块、小石子等杂物，钢绞线与锚具接触段应除去浮锈等，以保证钢绞线的清洁，否则可能会影响锚具的夹持力造成滑束。检查锚环锥孔内，夹片外表面及牙齿内无铁屑、脏物后方可进行安装，安装时应注意尽量不要使钢绞线交叉，锚环应放在锚垫板止口中，以保证锚具对中，然后打紧夹片。2．4预应力张拉7（1）应按有关规定对每批抽检的钢铰线强度、弹性模量、截面积、延伸量和硬度，对不合格产品严禁使用。（2）进行张拉工作前应对施加预应力的所用机具及仪表进行检查，并对即将张拉的预应力筋的位置进行复检；并检查孔道的贯通情况；如存问题在处理前不允许张拉。（3）安装千斤顶及附件：依次安装限位板、千斤顶、工具锚及夹片，安装过程中应注意钢绞线不能交叉，以防止张拉过程中钢绞线因受力不均而断裂。工具夹片在安装时应在其表面涂蜡，以保证张拉完毕后能顺利退锚。（4）预应力张拉顺序：初张拉P0%10总张拉吨位的持荷3分钟1量测引伸量张拉到总张拉力P持荷3分钟2量测引伸量回油量测伸长值δ3（5）根据现场技术人员的技术交底逐一明确每一束钢绞线的张拉控制应力及其伸长值。（6）钢绞线的张拉：在施加预应力时，应均匀地使油压慢慢升高，并在规定荷载时，测量钢绞线的伸长值，做好记录。（7）实测伸长值应为初张拉力至终张拉力之间的伸长量加零应力至初张力之间的理论伸长量，即：实测伸长值＝（δ2－δ1）/0.9。实际伸长值应在理论伸长值的±6%范围内，若超出范围应停止张拉，分析查出原因并处理后方可继续张拉。（8）伸长值的测量1）伸长值的量测应测定钢绞线的直接伸长值，不宜测千斤顶油缸的变位；为此应将钢绞线伸出千斤顶尾端