预应力张拉专项施工方案

甘肃G309线金崖至河口（张家台）段公路工程项目预应力张拉专项施工方案编制：审核：批准：甘肃G309线金崖至河口（张家台）段公路工程标段总承包部第四分部二〇一八年五月八日目录一、编制原则.....................................1（一）安全原则.................................1（二）文明施工原则.............................1（三）环保原则.................................1（四）职业健康原则.............................1（五）质量标准原则.............................2二、编制依据.....................................2三、工程概况.....................................2四、张拉人员、机具及材料需用量计划...............3（一）成立张拉小组.............................3（二）设备需用量计划...........................4（三）预应力筋.................................4（四）预应力锚具...............................5五、张拉施工工艺.................................5（一）张拉工艺流程.............................5（二）施工方法.................................51.前期施工准备..............................52.测定摩擦系数..............................63.张拉施工模拟计算..........................64.锚具安装..................................75.千斤顶安装................................76.张拉、锚固................................87.对张拉起拱度的观测.......................108.孔道压浆.................................109.锚固端封锚...............................11六、预应力筋张拉事故预防及处理办法..............11七、张拉安全注意事项............................121一、编制原则（一）安全原则坚持“安全第一、预防为主、综合治理“的方针，通过信息化与技术与施工技术有机结合，靠实安全培训教育责任，确保安全生产投入，有效防范和坚决杜绝较大事故，遏制一般事故。（二）文明施工原则临时设施建设标准达到建设单位要求的标准，做到现场布局合理，施工组织有序，材料堆码整齐，设备停放有序，标识标志醒目，环境整洁干净，实现施工现场标准化、规范化管理，创建文明工地。（三）环保原则参照兰州市扬尘防治“六个100%“工作要求，通过严格管控各项环保指标，在施工准备、施工过程、竣工清场的各个阶段最大限度保护原有生态环境，同时合理弱化结构形式，淡化人工痕迹，有机融入生态恢复，使项目建设融入自然、保护自然，打造绿色公路、环保公路，一次性通过环评验收。（四）职业健康原则杜绝责任亡人事故，杜绝重大责任火灾事故，杜绝重大责任设备、交通和财产损失事故。改善作业环境，定期对从事有害作业人员进行健康体检，把职业病控制在最低限度。2（五）质量标准原则严格控制施工工艺，确保工程实体内实外美。同时高度重视技术创新和“和联网+”信息化建设，在BIM技术、清水砼运用、砼耐久性检测方面取得突破性进展，全面控制工程质量，竣工验收达到优良。二、编制依据《建筑工程预应力施工规程》CECS180-2005《预应力混凝土用钢丝》GB/T5223-2003《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-2003《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T14370-2000《混凝土结构设计规范》GB50010-2002《混凝土强度检验评定标准》GBJ107-87本工程设计施工图三、工程概况甘巴岭2号大桥（65+2×120+65）四跨混凝土连续刚构，箱梁断面采用单箱单室直腹板断面，主梁采用三向预应力体系：纵向预应力分为顶板束、腹板束、底板束、合拢钢束四种，采用15φ15.2mm、17φ15.2mm、22φ15.2mm的高强度低松弛预应力钢绞线，其抗拉强度标准值fpk=1860Mpa，钢束张拉控制应力为1395Mpa。横桥向预应力采用3φs15.2mm的高强低松弛预应力钢绞线，标准强度1860MPa，张拉控制应力为558.4Mpa，配用塑料波纹管成孔；横向预3应力钢束采用单端交替张拉。竖向预应力采用精轧螺纹粗钢筋，箱梁横、竖向预应力钢束（筋）采用滞后张拉工艺，即n号节段箱梁施工完毕后，张拉（n-3）号节段箱粱横向、竖向预应力钢束（筋）。竖向预应力筋采用两次张拉的方法，即在第一次张拉完毕后一至两天，进行第二次张拉，弥补由于操作和设备等原因造成的预应力损失。四、张拉人员、机具及材料需用量计划（一）成立张拉小组成立以技术、质检人员成立的张拉班组，张拉工人均经过张拉培训，持证上岗，具体人员组织如下：岗位名称数量姓名职责张拉施工负责人1名思广源负责张拉工作的组织安排技术负责人1名任军伟负责张拉现场施工技术、质量管理工作安全负责人1名逯金亮负责张拉施工的安全工作质检负责人1名李永东负责对张拉工作的监督实验负责人1名韩庆州负责所有原材料及与工程有关试验工作技术员1名张祥国负责张拉工作的技术交4底，张拉数据的记录、计算配合工人16名负责张拉机具的配合使用及维护、保管（二）设备需用量计划机械名称规格型号额定功率(kw)或容量(m3)或吨位（t）厂牌及出厂时间数量（台）新旧程度(%)千斤顶YCN-2525T北京/2018895%砂轮锯S1M-SD02/J1G-SF1180mm进口/2018295%（三）预应力筋钢绞线尺寸及性能钢绞线结构钢绞线公称直径mm强度标准Mpa截面面积2mm整根钢绞线的最大负荷kN屈服强度kN高强度低松弛Φs15.21860140147013205（四）预应力锚具预应力锚具采用北京市建筑工程研究院生产的YGM锚具，该体系锚具是Ⅰ类锚具，已应用在上百项工程中。其产品为国家、建设部新技术推广产品。锚具采用I类锚具：锚具效率系数a0.95，试件破断时的总应变εapu2%。张拉端：采用单孔夹片锚具，由张拉锚具、承压板组成。固定端：采用单孔挤压锚，由挤压锚具、承压板组成。以上所有材料均采用通过ISO9001认证的产品。五、张拉施工工艺（一）张拉工艺流程混凝土养生达到设计要求强度→检测孔道摩擦系数→反馈设计人员进行张拉力调整→安装工作锚环→安装工作锚夹片→安装限位板→安装千斤顶→安装工具锚→安装工具锚夹片→张拉到初始应力→张拉到控制应力→持荷、锚固→卸工具夹片和锚具、卸千斤顶→孔道灌浆→封端混凝土。（二）施工方法1.前期施工准备主梁钢筋绑扎时，已经将披纹管按照图纸要求就位，排气孔与泌水孔的安装与留设也符合设计与规范要求。在浇筑主梁混凝土前，已经先将钢绞线穿入波纹管，同时预留张拉端工作长度85cm，锚固端工作长度9cm。为了防止水泥浆或6混凝土由波纹管砂眼进入管道造成堵塞，在浇筑混凝土的同时和初凝前不间断的活动钢绞线，使每一束孔道都能保证正常张拉条件。2.测定摩擦系数孔道摩擦系数是关系到确定张拉力的重要因素，因此必须要认真进行，需要注意的是，测定孔道摩擦系数也必须进行必要的张拉操作，因此必须在混凝土达到设计图纸要求的强度（主梁90％设计强度）后方可进行。获得摩擦系数后，及时将该数据反馈给技术人员，由技术人员确定最终的张拉力。3.张拉施工模拟计算预应力钢绞线张拉理论伸长量计算公式：ΔL＝（PpL）/（ApEp）式中：Pp――预应力筋的平均张拉力（N）L――预应力筋的长度（mm）Ap――预应力筋的截面面积（mm2）Ep――预应力筋的弹性模量（N／mm2）Pp＝P（1－e-(kx+μθ)）／（kx＋μθ）式中：Pp――预应力筋平均张拉力（N）P――预应力筋张拉端的张拉力（N）x――从张拉端至计算截面的孔道长度（m）7θ――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摩擦的影响系数μ――预应力筋与孔道壁的摩擦系数4.锚具安装安放锚具时，为保证每一束钢绞线都能穿在锚具对应的相同孔道，可以在安装前将两个锚具对放在一起，把相同孔道进行编号，安装时，可以抽动单束钢绞线，两端的工作人员用对讲机进行联系，将该束钢绞线穿入相同编号的孔道。严禁同一束钢绞线在两端锚具中对应不同的孔道，以免在张拉时发生扭绞、断裂。安装夹片时注意将夹片和锚杯清理干净，不能有泥沙等杂物，以免影响锚具的锚固性能。夫片注意要安装对称，外端平齐。钢绞线外伸部分要保持干净，穿入工作锚时要保证钢束顺直，工作锚必须准确放在锚垫板的定位槽内，并与孔道对中，夹片之间缝隙要均匀，外露长度要一致并用铁管撞严。5.千斤顶安装安装千斤顶时，油管要顺畅不得扭结成团，千斤顶就位后，安装工具锚，钢束穿入工具锚环后，位置要与工作锚的位置一一对应，不得交叉纽结，千斤顶不要完全回缩，应预留1-2cm以便拆卸工具夹片，为使工具锚能顺利退下，在工具锚的夹片光滑面粘贴塑料胶布，工具夹片安装好要用铁8管撞严，另外要注意工具夹片重复使用次数一般不宜超过10次。施工时注意时刻关注支架的稳定性，尤其是在安装千斤顶就位时，防止支架失效，千斤顶坠落，发生事故。校验千斤顶：校验采用标准测力计校验法，千斤顶、油压表及油泵配套校验。将电动油泵的油路、电源接通，给千斤顶供油，活塞上移，顶压标准测力计。当测力计达到一定吨位时，立即从千斤顶的油压表上读数。各级吨位的压力读数复校三次，然后计算油压表在各级吨位时相应读数的平均值，作为压力表读数，再根据一元线性回归，计算出与设计张拉力相应的油压表读数。在施工中发生下列任何情况时，都进行重新校验，确保张拉力准确：校验期限超过2个月；千斤顶漏油或千斤顶检修后；张拉过程中，钢绞线经常出现断丝及钢绞线实测伸长值与理论计算值相差超过标准规定值时；油压表指针不回零或调换千斤顶油压表时。6.张拉、锚固（1）张拉准备：设置张拉操作台和防护板。制作铁架，张拉前把铁架紧靠在梁两端，千斤顶用导链悬挂在铁架上，并在距离千斤顶1.5～2.0m处安设防护板，以防锚具夹片弹出伤人。（2）检验张拉机具：在张拉作业之前对千斤顶、油压表及油泵进行标定，并绘制标定曲线，张拉时按标定曲线配套9使用。并检查锚具及预应力钢束安装是否正确。（3）张拉：当混凝土强度达到90%设计抗拉、抗压强度以及砼弹性模量后，才能进行张拉，张拉时按编号顺序双束两端同时对称进行。张拉前安装工作锚，然后用铁锤将夹片轻轻地打入锚环，要使夹片均匀，完毕后安装限位板、千斤顶及工具锚，安装工具锚夹片时同样用铁管将夹片均匀打入工具锚内。在进行以上作业时，千斤顶悬挂在铁架上，调整锚圈、垫板及千斤顶位置，使孔道、锚具和千斤顶三者之间轴线相吻合。对两端、两侧千斤顶同步充油实施张拉，先进行预张拉（张拉至10%бk），静立3min，使钢绞线受力调整均匀，然后用钢尺量测此时活塞伸出量，接着两端对称张拉至控制应力，稳压5min，量测活塞相应的伸出量，卸荷至0，量测活塞相应的伸出量。预应力钢绞线张拉时，对张拉过程和张拉效果采用双控，即以控制张拉应力为主，以控制钢束伸长值为辅，并相互进行校核，实测伸长值与理论伸长值相对误差控制在+6%，张拉力应符合设计要求，如果张拉过程中发现张拉应力或实际伸长值超过以上允许误差范围，应立即停止张拉，分析原因并采取相应措施，妥善解决。（4）锚固：张拉达到控制应力后，持荷2分钟后锚固，并及