25m箱梁预应力张拉施工方案

-1-、箱梁预应力张拉施工方案一、工程概述贵阳市朝阳洞路道路改造工程B标段起点桩号：K1+300，终点桩号K3+000，全长1.7km。B标段设计有高架桥1座、天桥3座。预制箱梁长度分别为25m、26m、27m、28m、30m，共5种类型预制梁，合计276片。预制箱梁梁高1.7m,中梁顶板宽度2.4m，边梁顶板宽度2.505m，顶板厚度20cm，腹板厚18-27cm，地板厚18cm。二、施工方案及施工工艺㈠施工方案预应力钢绞线按下料单下料、编束、编号存放；检查预应力孔道，先用高压水冲洗孔道，再用通孔器进行清孔，确保孔道畅通，人工穿束；千斤顶、高压油泵和油表配套标定。砼强度达到设计值后，方可进行张拉，采用两端对称同步张拉工艺，张拉实行应力和钢绞线伸长量双控。张拉完后及时进行压浆。㈡施工准备1、预应力的张拉设备经配套标定，确定得出张拉力与压力表的关系曲线。2、结构构件混凝土的强度试压报告，结构构件混凝土立方体强度满足设计要求。3、检查砼质量，如果该处砼有空鼓现象，应在张拉前修补。4、经计算得出预应力施工张拉力。预应力施工张拉值通过千斤-2-顶、油压表配套标定的油压值－张拉力关系曲线换算成的相应张拉油压表数值。5、张拉平台的搭设：应在张拉端设置张拉平台，平台平面方向沿预应力束方向至少2.5m，宽度约为1.5m，平台高度应低于预应力束300mm左右，以保证张拉顺利进行。6、构件端头清理及钢绞线清理。7、动力电源及照明电源的布置：驱动油泵电源为380V，配电盘至少15A，要求电源拉至张拉平台位置。8、张拉班组布置及安全技术交底。9、工具锚、顶压器等配套设备及配套工具准备完毕。㈢张拉顺序预应力的张拉顺序，应考虑结构的受力特点、施工方便、操作安全等因素。具体按N1→N4→N3→N2进行张拉。㈣张拉程序0→σ初应力→2σ初应力→σcon（持荷2min锚固）。㈤张拉施工工艺纵向预应力束施工工艺流程见图1。1、清理垫板及钢绞线表面的杂物；2、安装锚板，夹片；3、千斤顶就位，千斤顶上的工具锚孔位与构件端部工作锚的孔位排列要一致；4、工具锚夹片打紧，将夹片均匀打紧并外露一致；-3-5、油泵供油给千斤顶张拉油缸，并随时检查伸长值与计算值的偏差。6、张拉到规定油压后，持荷复验伸长值，合格后实施锚固；7、千斤顶活塞回程；8、拆除千斤顶；9、切除多余的钢绞线；㈥施工要点1、采用人工的方法将钢束穿入孔道，钢束应在波纹管安装之后即穿入。钢绞线要及时张拉、压浆，不得长时间暴露，防止锈蚀，雨季时要穿入后两端波纹管口处采用海绵封堵，防止水分或杂物进入，外露部分采用胶带缠裹，张拉前拆掉。-4-图1纵向预应力束施工工艺流程2、在钢束的一端或两端安装工作锚锚杯及夹片，并轻轻地敲紧夹片。这时应注意钢绞线的排列顺序尽量相互平行，不要交叉；同时锚杯要有定位措施，以保证与孔道的同轴度。3、在千斤顶的后部安装工具锚，为卸锚方便，锚孔中的夹片的圆锥面应均匀涂抹润滑物质，如石蜡。为保证高位孔道的钢绞线张拉方便及安全，要加工定型支撑支架承托千斤顶。安装工作锚安装千斤顶安装工具锚预应力筋张拉回程、退楔顶锚、卸载割断多余钢绞线清洗孔道压浆张拉准备记录、核对伸长值记录、核对伸长值核对楔片外露面、钢绞线回缩量-5-4、张拉前，千斤顶和油表应配套检验，正常情况下，千斤顶每月校正一次，油表每周校正一次。5、张拉采用两端对称同时进行，锚下控制应力为σ=0.75fpk=1395MPa。先对钢绞线施加初始应力，使锚具及夹片将钢绞线锚紧，且保证束内每根钢绞线均匀受力。6、张拉时先由施加初始应力，消除钢绞线的不均匀伸长及松弛度，再由初应力至二倍初应力，量取初应力伸长量，最后由二倍初应力张拉至设计应力值，量取伸长量。油表应逐步加压，循序渐进进行，不得使油门过大或过小，使油压升高过快，以免钢绞线受力过快，局部伸长。7、张拉采用双控法，以油表读数为依据，以钢束伸长值作校对，实际伸长量与设计伸长量之差控制在±6%之内。8、若断丝、滑丝超过规定，应退锚重新张拉。9、持荷时间时勤观察油表，若压力下降，应补足至规定压力，再进行预压。10、张拉完一片梁后，应立即测量梁的上拱度。在梁顶的跨中位置及前后1m处的设置观测点，每处在梁体中线两侧0.5m处各设一个观测点，并以⊕符号用红漆标示，测量前在梁场右侧挖方顶设置参考点，测量时测定相对高差值对比观测梁体上拱度值。张拉时弹性上拱度误差：±3mm，设计上拱度见表1。表1张拉上拱度值表预制梁类型边梁上拱度（cm）中梁上拱度（cm）-6-箱梁边跨25.325.3箱梁中跨25.325.311预应力张拉完成后，即可卸下工具锚、千斤顶，然后切除锚后伸长的钢束，及时压浆、封锚。12钢绞线理论伸长量要认真计算并换人进行仔细复核，确认无误后再用于现场指导施工，理论伸长量ΔL按下式计算。ΔL=PpL/ApEpPp—预应力束的平均张拉力；L—预应力束的长度；Ap—预应力束截面面积（mm2）；Ep—预应力束弹性模量。其中平均应力Pp=P[1-e-（kx+μθ）]/(kx+μθ)P—油表显示预应力束张拉端的拉力；K=0.0015，μ=0.25；x—张拉端至计算截面的孔道长度；θ—从张拉端至计算孔道部分切线的夹角之和。张拉过程中及时量取实际伸长量ΔL′并与理论伸长量ΔL对比，实际伸长量按下式计算。ΔL′=ΔL1+ΔL2ΔL1—初应力条件下的伸长量，按二倍初应力张拉后量取；ΔL2—张拉到设计应力时的伸长量。13当实际伸量与理论延伸值相差超过规范要求时，应按以下步-7-骤检查：a.检验张拉设备；b.测定预应力钢绞线的弹性模量；c.放张后再行张拉；d.预应力筋加润滑剂，以减少摩阻损失，管道内可涂刷水溶性油剂，但在灌浆前须清除干净。根据钢绞线外检结果，钢绞线检测指标符合《预应力砼用钢绞线》GB/T5224-2003的技术要求。㈦张拉伸长量计算（以25m为例）中跨：N1理论伸长值：1、抗拉强度标准值fpk=1860MPa2、张拉控制应力δcom=0.75fpk=0.75×1860=1395MPa3、预应力筋材张拉端的张拉力P=δcom×S=1395MPa×139mm²=195.3KN4、孔道长度X=19.69m5、弹性模量Ep=1.95×105MPa6、公称面积S=140mm²7、查表可知系数K=0.0015、u=0.258、夹角=0.1117010721radKx+uθ=0.0015×19.69+0.25×0.1117010721=0.05746026803-8-计算公式:=189.79495KN单端伸长量N2理论伸长值：1、抗拉强度标准值fpk=1860MPa2、张拉控制应力δcom=0.75fpk=0.75×1860=1395MPa3、预应力筋材张拉端的张拉力：P=δcom×S=1395MPa×140mm²=195.3KN4、孔道长度X=19.68m5、弹性模量Ep=1.95×105MPa6、公称面积S=140mm²7、查表可知系数K=0.0015、u=0.258、夹角=0.1186823891radKx+uθ=0.0015×19.68+0.25×0.1186823891=0.05919059728计算公式:=189.63241KN单端伸长量N3理论伸长值：1、抗拉强度标准值fpk=1860MPa-9-2、张拉控制应力δcom=0.75fpk=0.75×1860=1395MPa3、预应力筋材张拉端的张拉力：P=δcom×S=1395MPa×140mm²=195.3KN4、孔道长度X=19.655m5、弹性模量Ep=1.95×105MPa6、公称面积S=140mm²7、查表可知系数K=0.0015、u=0.258、夹角=0.1134464014radKx+uθ=0.0015×19.655+0.25×0.1134464014=0.0578441计算公式:=189.75888KN单端伸长量N4理论伸长值：1、抗拉强度标准值fpk=1860MPa2、张拉控制应力δcom=0.75fpk=0.75×1860=1395MPa3、预应力筋材张拉端的张拉力：P=δcom×S=1395MPa×140mm²=195.3KN4、孔道长度X=19.625m5、弹性模量Ep=1.95×105MPa-10-6、公称面积S=140mm²7、查表可知系数K=0.0015、u=0.258、夹角=0.0907571211radKx+uθ=0.0015×19.625+0.25×0.0907571211=0.05212678计算公式:=190.297KN单端伸长量边跨：N1理论伸长值：1、抗拉强度标准值fpk=1860MPa2、张拉控制应力δcom=0.75fpk=0.75×1860=1395MPa3、预应力筋材张拉端的张拉力：P=δcom×S=1395MPa×140mm²=195.3KN4、孔道长度X=19.735m5、弹性模量Ep=1.95×105MPa6、公称面积S=140mm²7、查表可知系数K=0.0015、u=0.258、夹角=0.1117010721radKx+uθ=0.0015×19.735+0.25×0.1117010721=0.05752776803计算公式:-11-=189.7886KN单端伸长量N2理论伸长值：1、抗拉强度标准值fpk=1860MPa2、张拉控制应力δcom=0.75fpk=0.75×1860=1395MPa3、预应力筋材张拉端的张拉力：P=δcom×S=1395MPa×140mm²=195.3KN4、孔道长度X=19.725m5、弹性模量Ep=1.95×105MPa6、公称面积S=140mm²7、查表可知系数K=0.0015、u=0.258、夹角=0.1151917306radKx+uθ=0.0015×19.725+0.25×0.1186823891=0.059258计算公式:=189.626KN单端伸长量N3理论伸长值：1、抗拉强度标准值fpk=1860MPa2、张拉控制应力δcom=0.75fpk=0.75×1860=1395MPa-12-3、预应力筋材张拉端的张拉力：P=δcom×S=1395MPa×140mm²=195.3KN4、孔道长度X=19.7m5、弹性模量Ep=1.95×105MPa6、公称面积S=140mm²7、查表可知系数K=0.0015、u=0.258、夹角=0.1151917306radKx+uθ=0.0015×19.7+0.25×0.1151917306=0.0583479计算公式:=189.7115455KN单端伸长量N4理论伸长值：1、抗拉强度标准值fpk=1860MPa2、张拉控制应力δcom=0.75fpk=0.75×1860=1395MPa3、预应力筋材张拉端的张拉力：P=δcom×S=1395MPa×140mm²=195.3KN4、孔道长度X=19.68m5、弹性模量Ep=1.95×105MPa6、公称面积S=140mm²-13-7、查表可知系数K=0.0015、u=0.258、夹角=0.1134464014radKx+uθ=0.0015×19.68+0.25×0.1134464014=0.0578816计算公式:=189.7554KN单端伸长量通过计算与设计图纸对比一览表：单位：cm部位N1N2N3N425m预制箱梁（两端）设计图纸伸长量169.6169.4169.4169.0计算伸长量176.7176.8176.8177.1差值-7.1-7.4-7.4-8.1符合规范要求三、劳动力配置预制箱梁劳动力配备见下表：预应力操作工普工电工技术员现场指挥610131四、机械设备配置预制箱梁劳机械设备配备见下表：序号机械类型型号台数-14-1千斤顶150T2台2发电机50KW1台3压力表2615、2541各1个4高压油泵ZB4-5002台5PJ02型净浆搅拌机0.2m31台6压浆机YJ-31台7龙门吊16T1台五、施工注意事项1张拉前安装锚具时必须把梁端埋件清理干净，先装好锚板后装夹片。2、组装张拉设备顺序是先装限位板。限位板必须和千斤顶相匹配，从而确保张拉力的作用