54预应力施工技术方案

新建铁路专线工程连续梁预应力钢绞线张拉技术交底（第二版）编制：审核：审批：单位：时间：2007年12月8日1工程概况客运专线铁路与我国既有铁路相比，具有速度高、对线路平顺性要求高等特点，要求其下部结构物具有较大的抗弯和抗扭刚度，整孔简支箱梁具有受力简单、明确、形式简洁、外形美观、抗弯和抗扭刚度大，建成后的桥梁养护工作量以及噪音小等优点，在许多国家的高速铁路建设中得到了广泛应用。时速350公里客运专线整孔箱梁设计，在总结秦沈客运专线简支箱梁设计与施工经验的基础上，主要优化了简支箱梁梁端的支撑长度、进入孔的方案和顶落梁的措施等，并通过了部科技司组织的审查，为时速350公里客运专线铁路简直箱梁的设计奠定了基础。新建铁路xxxx客运专线设计速度：最高运行速度350Km/h。环境类别及作用等级：一般大气条件下无防护措施的地面结构，环境类别为碳化环境；设计使用年限：正常使用条件下梁体结构设计使用寿命为100年；地震烈度：设防烈度八度。我项目承建客运专线标段位于陕西省境内渭南渭河特大桥DK372+600～DK391+500范围内整孔箱梁预制及桥面系附属工程，总计544孔箱梁（其中32米箱梁512孔、24米箱梁32孔）。梁场设计生产能力为45榀/月；整个生产工期为2006年9月至2008年5月，生产高峰期2007年7月至2008年4月。2一、目的理解设计意图；明确预制箱梁施工工艺、操作要点和质量标准，规范。二、设计特点编制依据1、由于客运专线列车运行速度较高，要求线下结构提供的刚度较大，因此客运专线桥梁设计特点是：在保证桥梁结构强度和抗裂性能满足安全的前提下，重点在桥梁的动力性能分析、线性控制和耐久性设计三方面进行设计研究。箱梁预制施工工艺重点注重耐久性方面的质量控制保证。为控制梁体线性，施工中应特别注意预施应力应根据桥梁承受的不同荷载进行调整，如直、曲线；有、无声屏障；轨道板形式以及是否增设吸音材料等。2、编制依据和有效图纸铁科技[2004]120号《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》；铁建设［2005］160号《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》；铁建设［2005］160号《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》；TB10415-2003《铁路桥涵工程质量验收标准》TB10424-2003《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》；专桥郑西（2006）2322－Ⅴ；专桥郑西（2006）2322－Ⅱ－01、02、04、05Z/Q、06Z/Q、07－16。三、适用范围3客运专线24米、32米双线预制简支箱梁的预制。四、质量目标工程一次交验合格率100%；静载试验合格率100%，外形外观尺寸质量评分平均90分，单榀最低得分≥85分。满足箱梁主体结构100年的质量责任期的要求。五、操作要求及施工工艺1、操作要点后张梁预施应力应按预张拉、初张拉和终张拉三个阶段进行。（1）预应力束张拉前，应清除管道内的杂物和积水。带模预张拉时，模板应松开，不应对梁体压缩造成阻碍。（2）初张拉应在梁体混凝土强度达到设计值80%后进行。初张拉后，梁体方可吊出台位。（3）终张拉应在梁体混凝土强度及弹性模量达到设计值后、龄期不少于10天时进行。（4）预施应力采用两端同步张拉，并左右对称进行，最大不平衡束不应超过1束，张拉顺序按照图纸要求进行。预施应力采用双控措施，张拉过程中应保持两端的伸长量基本一致。（5）预施应力值以油压表读书为主，以预应力筋伸长值进行校核。2、施工工艺预应力施工是箱梁预制工程中的最为关键的工序之一，其施工质量的好坏将直接影响到箱梁的最终质量及有效预应力值。本工程后张梁预应力成孔采用金属波纹管。4张预应力终张拉施工工艺流程图2．1、钢绞线下料在钢绞线下料平台槽钢切口加横档块标识下料长度，先将捆装的钢绞线放入特制的架子内，抽出内圈头，用人力牵引至规定长度后，用砂轮切割机切断，不得采用电弧切断。牵引过程中，钢绞线下面必须垫以木条或彩条布，以防止受污染。钢绞线切断长度与设计或计算长度误差为±10mm，束中各根钢绞线长度差为5mm。跨度31.5m箱梁钢绞线断料表编号规格下料长度（m）根数N1a,N1b9-7φ533.527N2a,N2b,N2c,N2d12-7φ533.996N3N4N5N6N7N8N9N109-7φ534.2144跨度23.5m箱梁钢绞线断料表管道清理安装千斤顶穿束锚具安装开始张拉施工准备0.2σk(作伸长值标记)σk(持荷5min)补油至σk，测伸长值，校核伸长值回油自锁锚固，测总回缩量，数据复核5编号规格下料长度（m）根数N17-7φ525.414N2c7-7φ525.914N2a,N2b,8-7φ525.932N3N4N5N6N7N88-7φ526.1962．2、钢绞线编束及存放钢束下料后，确保钢束顺直，不扭转。同束钢绞线两端外露量相错不超过50mm，钢绞线有12根与9根两种规格，装束时应加以区别，以免在穿束过程中穿错。制作好的钢绞线束，下部采用木条或彩条布垫离地面，上部采用防雨棚布进行覆盖，以免钢绞线锈蚀。在堆放、运输过程中不得产生死弯、损伤、污染及油污锈蚀等。2．3、钢绞线穿束预应力筋可在浇注混凝土之后穿入管道，采用蒸汽养护时，在养护完成之前，不应安装预应力筋。穿束前，应清除压浆孔、锚垫板上及喇叭管内的混凝土、管道内的水分及其它污物并修正管口，保证管道畅通，钢束穿束顺利。钢绞线束穿入预应力孔道，可采用卷扬机引拉，也可采用人工穿。如采用卷扬机引拉时，应先穿入单根钢绞线将卷扬机的钢丝绳引入孔道，从另一端拉出后，将钢绞线束与钢丝绳之间用联结套筒联结，然后开动卷扬机穿束，钢绞线穿入孔道后两端露出长度应大致相等。外露部分用PVC管套上或防水油布包裹。钢绞线安装在管道中后，应将管道端部开口密封以防止湿气进入。2．4、张拉箱梁张拉按预张拉、初张拉和终张拉三个阶段进行。2．4.1张拉设备仪表①整体张拉和整体放张宜采用自锁千斤顶，张拉吨位宜为张拉力的1.5倍，且不得小于1.2倍。使用前应进行校正，在正常情况下，千斤顶的校正系数不得大于1.05，千斤顶校正后有效使用期限不得6超过一个月或200次。每次进行检修后均应重新进行校正后方可使用。②采用ZB4-500电动油泵，高压油表采用不低于1.0级的表，表盘直径不小于150mm，表面最大读数应为张拉力的1.5～2.0倍。使用前必须校正，在正常情况下，高压油表校正后的使用期限为一周。如采用0.4级耐震压力表，使用期限为一个月。在特殊情况下，如指针松动，油压指针不回零或其它异常情况，均应拆修重校。③压力表应与张拉千斤顶配套校正、配套使用。预应力设备应建立台帐及卡片并定期检查。2．4.2张拉前的准备工作张拉前，应清除锚垫板上的水泥浆，检查锚垫板上的注浆孔是否畅通，并检查锚垫板是否垂直于孔道。调整钢绞线外露长度，使得两端外露长度大致相等。检查千斤顶、高压油表是否在有效的使用期内，高压油泵上的安全阀调到最大工作油压时，能自动打开。试验站通知梁体混凝土达到张拉强度，并出具张拉通知单后，方可进行张拉。张拉机具就位：首先安装好工作锚，装上夹片，按钢绞线自然状态依顺时针方向插入夹片，并用直径为φ20的套管轻轻将夹片打入锚环内，使得夹片夹紧钢绞线，并且外露量一致，夹片间隙均匀，不得有错牙。再安装限位板，套上顶环，安装千斤顶并与孔道中心对位，安装工具锚于千斤顶后盖上，精确对中。做到“三心”同轴，钢绞线在工作锚与工具锚之间顺直无扭结，为使工具锚卸脱方便，在工具锚平片上缠上一层封口胶涂少许黄油。安装油管及压力表。检查工作锚具是否紧贴锚垫板的凹槽内，千斤顶轴线是否与锚垫板孔道轴线一致。检查各种油管接头是否上紧，压力表与千斤顶是否配套。检查高压输油胶管是否完好，使用时有无小半径弯曲。72．4.3张拉条件①预张拉应在梁体混凝土强度达到设计强度的60％（33.5MPa）,内模应松开后(不应对梁体压缩造成阻碍),才能进行。②初张拉在梁体混凝土强度达到设计值80％(43.5MPa)和模板拆除后进行，箱梁经初张拉后，方可吊出制梁台座。③终张拉在梁体混凝土强度(53.5MPa)及弹性模量达到设计值(3.55×104MPa)后、混凝土的龄期不少于10d时进行。2．4.4张拉程序①预张拉、初张拉0→初应力（作伸长值标记）→0.5倍预(初)张拉控制应力→1.0倍预(初)张拉控制应力（测量伸长值和锚夹片外露量、记录）→回油锚固②终张拉经过预张拉、初张拉的钢束0→早期预(初)张拉控制应力（作伸长值标记）→0.8倍张拉到控制应力→1.0倍张拉到控制应力（持荷5分钟，测量伸长值和锚夹片外露量、记录、计算并校核伸长值）→回油锚固（测回缩量）。没有经过预张拉、初张拉的钢束0→初应力（0.2控制应力作伸长值标记）→0.4倍张拉到控制应力→0.7倍张拉到控制应力→1.0倍张拉到控制应力（持荷5分钟，测量伸长值和锚夹片外露量、记录、计算并校核伸长值）→回油锚固（测回缩量）。注:初应力为张拉控制应力的20%。静停时如油表值下降须补油。2．4.5各阶段张拉顺序及张拉力见下表8各阶段张拉顺序及张拉力表张拉顺序及控制应力张拉顺序及控制应力梁型31.5m简支箱梁梁型23.5m简支箱梁张拉阶段张拉顺序钢束号控制应力Mpa张拉阶段张拉顺序钢束号控制应力Mpa预张拉12N6930预张拉12N793022N2a93022N2a93032N1b93032N1930初张拉12N2c930初张拉42N493022N393052N593032N793042N10930终张拉12N9以张拉通知单参数控制应力终张拉12N8以张拉通知单参数控制应力22N822N2c3N1a32N642N2d42N352N552N2b62N462N772N2b72N2a82N1082N592N792N1102N6102N4112N3122N1b132N2c142N2a9N9565450375375635350350635375375450565470470470550400N7N5N3N10N8N6N4N9N7N5N3N10N8N6N4180180180165125180135135400300350N2aN2bN2cN2dN1bN1aN1bN2dN2cN2bN2a跨度31.5m箱梁预应力筋布置图跨度23.5m箱梁预应力筋布置图2．4.6张拉过程中的注意事项①箱梁试生产期间，应至少对两孔箱梁进行各种预应力瞬时损失测试，以确定实际测量的孔道摩阻参数与设计参数之间的差异，并将测量结果上报设计院，由设计院根据测量参数对张拉控制应力进行调整。正常生产后每100件进行一次损失测试。②张拉具体相关参数由工程技术科根据每次千斤顶校正后数据和所用每批钢绞线的弹模，分别计算各阶段张拉油表读数和伸长直，以张拉通知单的形式下发。10③预应力张拉工序属关键工序，也属重要隐蔽工程，施工人员自检并及时填写张拉记录。专职检查部门应对其张拉程序、张拉顺序、张拉力值、静停、伸长值、断丝滑丝等进行监督性的旁站检查。④采用两端同步、对称张拉，张拉过程中应保持两端的伸长量基本一致。如一端油泵过快，另一端油泵较慢，就让油泵快的一端先停一下再启动，尽量保持一致；操作指令听不清，导致两端启动油泵不一致，应加强两端之间的协调；预施应力值以油表读数为主，钢绞线伸长值作校核，同一束两端伸长值大致相等，实际伸长值与理论伸长值之差控制在6%以内。⑤张拉施工必须检查三同心两同步：三同心：预应力管道与锚下垫板的锚口同心、锚垫板锚口与锚圈同心、锚圈与千斤顶同心。两同步：张拉时两端及两边必须同步、对称张拉。保证张拉工作顺利进行，不致增加孔道摩擦损失。⑥断、滑丝数量不超过预应筋总数的0.5%，并不得位于梁体的同一侧，且一束内断丝数量不得超过一丝。钢绞线断丝是指单根钢绞线内钢丝的断丝。张拉千斤顶中心、锚具中心与预留孔道中心不重合，锚具的夹片硬度较低，下雨天进行张拉，钢绞线表面有雨水等情况都可能会引起断、滑丝。如张拉过程中的断丝数量超过规范要求时，采用小千斤顶进行单根放张，更换钢绞线（锚具），重新进行张拉。当不能更换时，在许可得条件下。可采取补救措施，如提高束预应力