21桥预应力系统施工技术方案

1青岛杭州支路-鞍山路快速路立交桥21#桥预应力施工技术方案一、编制依据《公路桥涵施工技术规范》《市政桥涵工程施工质量验收标准》《杭州支路-鞍山路快速路工程施工图-桥梁工程21#桥预应力钢束构造图》青岛杭州支路-鞍山路快速路立交桥总体工期安排二、施工流程钢绞线下料钢绞线加工制作锚固端挤压绑扎钢筋预埋安装波纹管穿束灌注混凝土混凝土养生拆部分侧模及内模张拉设备标定压混凝土试件混凝土强度达到100％内业计算预应力张拉合格压浆封锚后张预应力施工工艺流程三、预应力施工工艺1、预应力材料进场及加工预应力材料进场后必须抽样试验合格后，方可用于工程。2设计要求钢绞线应符合A416-87a标准270级，标准强度为1860MPa。根据本工程混凝土、钢筋工程量大施工周期长且箱梁上部施工均在雨季进行的实际情况，预应力预留孔道采用塑料波纹管。预应力钢绞线下料长度须经过计算，两端张拉的预应力束长度为两锚固点之间的曲线距离加二倍张拉千斤顶预留工作长度，单端张拉的预应力束长度为锚固点之间的曲线距离加一倍张拉千斤顶预留工作长度与固定端锚固长度之即：L两端=l+2l`L单端=l+l`+l锚(l`为千斤顶张拉工作长度)对于两端张拉的预应力束下料完后应分类存放，下垫不少于30cm的垫木，上部覆盖防雨篷布，并应尽快应用到工程中去，钢绞线切割用高速砂轮机并严禁用电弧焊下料切割。对于单端张拉的预应力束，下完料后还应对固端P型锚进行挤压。挤压时，挤压簧应布满挤压套，挤压套应擦拭干净不得粘有铁屑砂子等杂物，挤压时在成型模四周均匀涂抹一层润滑油脂。顶压头与挤压套钢绞线必须位于同一中轴线上，液压泵操作必须缓慢均匀不猛上猛下，待挤压头全部从成型模中脱出后方可停止供油。操作过程中应经常检查液压系统各部件及顶压头挤压成型模，发现顶压头及成型模出现裂纹应停止作业更换配件。在挤压作业中如发现液压表读数超过40MPa时应停止作业检查各部件是否正常，并检查挤压成型模是否有划痕，以决定涂抹润滑油脂和更换挤压成型模。2、安装预应力束孔道待钢筋基本绑扎完毕后根据设计坐标安装孔道定位钢筋，定位偏差必须控制在《规范》规定的允许范围内，定位钢筋应与箱梁主体钢筋绑扎焊接牢固，下层定位钢筋安装好后再安放波纹管，竖向定位钢筋用于控制波纹管的平面位置也必须位置准确3牢固可靠。由于本工程采用塑料波纹管，在波纹管安装定位及钢筋施工焊接中，严禁焊渣流到波纹管表面以免烧坏穿孔。3、穿束本工程预应力束种类多、曲线结构复杂，根据这一特点穿束采用两种形式，先穿或后穿。单端张拉的钢束用先穿的方法，在预应力孔道定位完毕后可整束穿入，也可单根穿入，在穿束前必须先放入约束圈。锚垫板及约束圈的位置必须按设计位置放置，钢束穿完后，锚垫板与挤压套定位，使其在浇注混凝土时不移位。挤压套与锚垫板应密帖并保证挤压套在同一平面内。钢束与锚垫板定位完毕后，安装出气管，出气管与波纹管钢绞线之间的空隙用棉纱醮水泥浆填塞密实不漏浆。两端张拉比较长且曲线结构比较复杂的预应力束采用后穿的形式(也可先穿)。预留的孔道在浇注混凝土前应仔细检查，在确保严密不漏浆的前提下才能进入下一道工序。为加快施工进度，在混凝土达到一定强度后就拆除锚垫板槽口处的端部模板进行穿束。穿束前用外径6厘米的钢管制作一引导器(如图所示)，并准备2吨卷扬机一台。注：1、本图尺寸单位以计。2、用壁厚3.5毫米钢管制作。3、转角处应打磨光滑。在孔道内穿入一根钢绞线作为引导绳，并将引导绳与待穿钢绞线端部焊接在一起，另一端用“工具夹”夹片夹住引导绳，“工具夹”与卷扬机牵引绳相连，开动卷扬4机，人工在后端推送相配合，将钢绞线束穿入孔道内。穿入钢绞线束两端外露应基本相等，以方便张拉。(牵引装置如下图所示)至卷扬机牵引钢丝绳牵引钢绞线工具夹片工具锚板注：本图为示意图。焊接牢固4、施加预应力所有部位的张拉作业，须在混凝土立方体试件抗压强度达到设计强度的100％后方可进行。张拉以应力和伸长值双控法控制，以前者为主要控制指标，后者作为校核。按《规范》要求，预应力机具在用于施工前千斤顶与液压表必须配套校验，得出液压表读数与千斤顶顶力曲线方程，并在有效期内使用，在预应力张拉施工中千斤顶与液压表必须配套使用，不得混用。具体张拉程序为：①初始应力张拉：在预应力钢丝束张紧的过程中，及时调整锚具和千斤顶位置，使孔道轴线、锚具轴线、千斤顶轴线三者成一直线，同时调整钢丝束松紧程度，使钢丝受力均匀，然后张拉至控制应力的15％，并划线作出标记，以便记录伸长量和滑丝情况。②控制应力张拉：两端对称分级对称张拉至控制应力的1.00倍（按规范要求），第一级张拉到15%σcon,测伸长量数据X1，第二级张拉到30%σcon,测伸长量数据X2，第三级张拉到100%σcon,测伸长量数据X3，持荷5分钟在此期间如千斤顶回压则补足油压，5复查伸长量。根据千斤顶《检测报告：Na:2006-Q-300》，各千斤顶各级拉力的液压表读数分别为：(如下表)0.15F0.3F0.6F1.00F337.68675.361350.722512028337Y=0.02137X-1.566275.612.927.346.57023461Y=0.02053X+0.786917.714.728.547.020273633Y=0.02062X+1.469568.415.429.347.970249716Y=0.02038X-0.764226.113.026.845.1
YC2500张拉15-12预应力钢绞线液压表读数千斤顶编号液压表编号回归方程锚下控制力F=Ayσcon=2251.2KN0.15F0.3F0.6F1.00F253.26506.52101316882028337Y=0.02137X-1.566273.89.320.134.57023461Y=0.02053X+0.786916.011.221.635.420273633Y=0.02062X+1.469566.711.922.436.370249716Y=0.02038X-0.764224.49.619.933.6
YC2500张拉15-9预应力钢绞线液压表读数千斤顶编号液压表编号回归方程锚下控制力F=Ayσcon=1688.4KN0.15F0.3F0.6F1.0F136.7273.4546.8911.42#908Y=0.03331X+0.252524.89.418.530.6060915#633Y=0.03328X+0.580645.19.718.830.9914638Y=0.03272X+1.040055.510.018.930.9
YCW150B张拉15-5预应力钢绞线液压表读数千斤顶编号液压表编号回归方程锚下控制力F=Ayσcon=911.4KN0.15F0.3F0.6F1.00F197394787.91312.22#908Y=0.03331X+0.252526.813.426.544.0060915#633Y=0.03328X+0.580647.113.726.844.3914638Y=0.03272X+1.040057.513.926.844.0
YCW1500张拉15-7预应力钢绞线液压表读数千斤顶编号液压表编号回归方程锚下控制力F=Ayσcon=1313.2KN60.15F0.3F0.6F1.00F28.1456.28112.56187.619462Y=0.19302X-0.166565.310.721.636.02412Y=0.21937X-1.740364.410.623.039.439460Y=0.20876X-0.382025.511.423.138.81#915Y=0.20463X+0.849446.612.423.939.2
QYCW300张拉15-3预应力钢绞线液压表读数千斤顶编号液压表编号回归方程锚下控制力F=Ayσcon=187.6KN对于伸长量超过千斤顶张拉行程的应在0.6F张拉控制应力处设置倒顶。实测伸长量的计算为：ΔL=(X2-X1)+(X3-X1)③千斤顶回油，量测回缩量及夹片外露量。以上各步必须认真仔细如实作好记录，以备查验。本桥各部位预应力钢束张拉及施工顺序如下(设计文件要求)：当梁的实际立方体强度达到设计标号的100%以后，先张拉第一排横梁钢束，后依次按照N12-N13-N14-N15-N16-N1(N1`)-N2(N2`)-N3(N3`)-N4(N4`)-N5-N6-N7-N8-N9-N10-N11的顺序张拉纵向钢束，再张拉其余横梁钢束，最后张拉横向钢束。横梁张张拉时，N1在右端张拉，N2为BM-3型锚具，进行交错张拉，顶板钢束张拉时应左右交错进行张拉。5、理论伸长量计算如下：各参数的选用：根据设计要求μ=0.25，κ=0.0015，Ay=140*12，Eg=1.98*105Mpa，P=Ay*σcon，千斤顶张拉工作长度按0.6米计。曲线孔道根据公式则钢束伸长量为(列表计算如下)：注：表中计算用参数钢绞线弹性模量为试验测得数据。kLeEAPLLKLgy17腹板一N1钢束伸长量为线段L(m)θkL+μθe-(kL+μθ)终点力Mpa伸长量(mm)总伸长量mmN1-11.08600.00160.998371337.8197.34N1-25.2360.4360.11690.889641190.17833.39N1-313.1500.01970.980471166.93678.26N1-42.9460.2950.07810.92491079.316.70N1-51.23300.00180.998151077.3056.71N1-62.9460.2950.07810.9249996.400315.42N1-74.64300.0070.99306989.48523.28N1-83.3590.3050.08140.92184912.150616.12N1-90.82600.00120.99876911.02123.80N1-103.0540.3050.08090.92226840.19613.50N1-1110.9400.01640.98372826.518446.05N1-123.0710.3840.10060.90432747.434712.20N1-130.14700.00020.99978747.26990.55N1-143.0710.3840.10060.90432675.768911.03N1-153.10500.00470.99535672.628810.57N1-1`1.08300.00160.998381337.8257.323444N1-2`5.240.4370.1170.889561190.07833.41N1-3`13.5700.02040.979851166.10280.73N1-4`2.3570.2950.07720.925711079.47513.36N1-5`1.82700.00270.997261076.5219.95N1-6`2.3570.2950.07720.92571996.548412.33N1-7`4.53500.00680.99322989.792422.75N1-8`2.3840.2380.06320.93878929.195611.55N1-9`2.77100.00420.99585925.341412.98N1-10`2.3840.2380.06320.93878868.690310.80N1-11`10.7200.01610.98404854.828446.67N1-12`3.0710.3840.10060.90432773.035912.61N1-13`0.14700.00020.99978772.86550.57N1-14`3.0710.3840.10060.90432698.915411.40N1-15`3.10500.00470.99535695.667810.93117.4592.38腹板三N1钢束伸长量为线段L(m)θkL+μθe-(kL+μθ)终点力Mpa伸