21桥预应力系统施工技术方案.doc

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。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+2lL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。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)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：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。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%con ,测伸长量数据X1，第二级张拉到30%con ,测伸长量数据X2，第三级张拉到100%con ,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，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)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：L= (X2- X1)+ (X3- X1)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=0.25，=0.0015 ， Ay=140*12，Eg=1.98*105Mpa，P= Ay*con ，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。腹板一N1钢束伸长量为腹板三N1钢束伸长量为腹板四N1钢束伸长量为腹板五N1钢束伸长量为腹板二N2钢束伸长量为腹板三N2钢束伸长量为腹板四N2钢束伸长量为腹板五N2钢束伸长量为腹板二N3钢束伸长量为腹板三N3钢束伸长量为腹板四N3钢束伸长量为腹板五N3钢束伸长量为腹板二N4钢束伸长量为腹板三N4钢束伸长量为腹板四N4钢束伸长量为腹板五N4钢束伸长量为腹板一N1钢束伸长量为腹板六N1钢束伸长量为腹板一N2钢束伸长量为腹板六N2钢束伸长量为腹板一N3钢束伸长量为腹板六N3钢束伸长量为腹板一N4钢束伸长量为腹板六N4钢束伸长量为N5钢束伸长量为N6钢束伸长量为N7钢束伸长量为N8钢束伸长量为N9钢束伸长量为N10钢束伸长量为N11钢束伸长量为N12钢束伸长量为N13钢束伸长量为N14、N15、N16钢束伸长量为横梁一N1钢束伸长量为横梁一N2钢束伸长量为横梁二N1钢束伸长量为横梁二N2钢束伸长量为横梁三N1钢束伸长量为横梁三N2钢束伸长量为横梁三N3钢束伸长量为横梁四N1钢束伸长量为横梁四N2钢束伸长量为横梁四N3钢束伸长量为横梁四N4钢束伸长量为横梁五N1钢束伸长量为横梁五N2钢束伸长量为横梁五N3钢束伸长量为6、孔道压浆张拉完的钢束经检查合格后，可对预应力孔道进行压浆。第一步，割去多余钢绞线，割束时严禁使用电弧焊，建议使用砂轮切割机。钢绞线保留的长度为夹片外35厘米，不得少于3厘米。第二步，封堵锚头空隙，锚头封堵可用1：11.5的水泥砂浆将锚头及钢绞线包裹严密，并用塑料布缠绕使砂浆不致脱落。第三步，待水泥砂浆有一定强度后用压力清水冲洗可对孔道进行压浆，压浆机采用活塞式压浆机，水泥浆拌合用专用水泥浆搅拌机，按试验室提供的施工配合比先投部分水泥再投放水、减水剂、膨胀剂(或复合减水剂)，水泥浆搅拌时间不少于3分钟。水泥浆搅拌完成后首先作稠度试验，试验合格后方可进行压浆作业。同一根孔道应连续压注，间隔时间大于45分钟要用清水冲洗干净重新压注。压浆机、水泥浆搅拌机每3小时清洗一次，机械压浆管道内不得有水泥结块。压浆的最大压力宜为0.50.7MPa；当孔道较长时宜为1.0 MPa。压浆应达到孔道另一端饱满和出浆，并应达到排气孔排出与规定相同的水泥浆为止。为保证管道中充满灰浆，关闭出浆口后，应保持不小于0.5 MPa的一个稳压期，稳压期应不小于2分钟。当气温高于35时，压浆工作宜在夜间进行。压浆对于曲线孔道应从最低点的压浆孔压入，由最高点的排气孔排水和泌水。第四步，水泥浆检查取样，压浆后应从检查孔抽查压浆的密实情况，如有不实，应及时处理和纠正。压浆时，每一工作班应留取不小于3组的70.770.770.7立方体试件，标准养护28天检查其抗压强度，作为评定水泥浆质量的依据。7、封锚压浆检测合格后对预应力束张拉端槽口进行封锚。根据设计要求，槽口封锚混凝土为C55级。封时首先应对槽口外混凝土进行凿毛处理，待凿毛合格后绑扎封锚钢筋网片，支立模板，模板应支立牢固可靠并留有灌灰口，大部分封锚端口混凝土工程量比较少，故采用人工与机械相配合的方式进行作业。混凝土捣固应密实，特别是在箱梁下部的预应力锚口，在浇注箱梁混凝土时应在箱梁内部留有灌灰口，封锚混凝土从上往下灌入，在下部合上部一起配合捣固。四、张拉工艺质量保证措施张拉进行预施应力时，梁体混凝土强度应符合设计要求。箱型梁为左右两腹板对称进行张拉。初张拉时在预应力钢丝束略为拉紧的过程中，应及时调整锚具和千斤顶的位置，使孔道轴线、锚具轴线和千斤顶轴线三者在一条直线上。然后再加载至控制应力的15初始应力阶段；并划线作标记，以便记录伸长量。控制应力张拉时，两端对称分级加载至控制应力，测量钢丝伸长量，并持荷5min后，复查伸长量。当张拉完成后，认真检查有无断、滑丝现象。张拉质量要求：A、在回油锚固后，量测两端伸长量之和不得超过计算值6。B、全梁断丝、滑丝总数不得超过钢丝总数的5，且一束内断丝不得超过丝。C、每端钢丝回缩量之和不得大于6mm。孔道压浆及封端混凝土A、压浆用的水泥浆标号不低于50号，水泥采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。3h后泌水量不得超过。水泥浆中掺用缓凝减水剂及膨胀剂，其掺量应由试验确定。B、孔道压浆：压浆前要按配合比要求进行搅拌,并做稠度试验，合要求后在进行压浆，浆前先向波纹管内吹高压空气，保波纹管畅通。C、 安装封端模板时，应注意控制全梁长度在容许误差之内。四、预应力施工安全保证措施预应力施工所有人员必须持证上岗。作业时必须佩戴安全帽、系安全带。张拉作业前必须认真学习有关张拉技术参数。张拉作业前应认真检查张拉设备，确保张拉时设备处于良好状态。张拉作业时千斤顶端部严禁有人。张拉作业时加压要缓慢均匀，分级加压。张拉作业时要时刻检查千斤顶出顶情况，出顶长度不得大于活塞设计行程，在张拉作业和回油过程中严禁拆卸各液压管件。张拉作业时要保证千斤顶与锚垫板及预应力钢束处于同一轴线，千斤顶不得偏载受力。持荷时要注意油表读数，当有回落时及时补压。两端张拉作业的，回油作业时要两端对称回油。拆卸油管时注意不得污染混凝土。五、附：预应力材料及机具设备使用计划表39物资名称规格型号材质等级图样等单位总计数量第一次供应第二次供应第三次供应日期数量日期数量日期数量钢绞线15.24kg928812.72 2006.4.28372260.972006.7.1206653.742006.9.1345538.01张拉端锚具15.24-12套11282006.4.285232006.7.12232006.9.1382张拉端锚具15.24-9套42006.4.284张拉端锚具15.24-7套9532006.4.283822006.7.12192006.9.1352张拉端锚具15.24-5套1682006.4.28782006.7.190张拉端锚具BM15.24-3套19402006.4.2811252006.7.1815固定端锚具P15.24-12套7922006.4.283552006.7.11512006.9.1286固定端锚具P15.24-9套42006.4.284固定端锚具P15.24-7套9532006.4.283822006.7.12192006.9.1352固定端锚具P15.24-5套1682006.4.28782006.7.190固定端锚具BM15.24-3P套19402006.4.2811252006.7.1815波纹管外97m34540.0272006.4.2817441.3312006.7.17641.552006.9.113744.49波纹管外87m77.122006.4.2877.12波纹管外77m25462.932006.4.288365.032006.7.19501.552006.9.19817.24波纹管外57m6129.762006.4.2825242006.7.12123.762006.9.11482波纹管外1960m51164.042006.4.2817945.82006.7.113493.82006.9.119724.44顺号机具设备名称设备型号单位数量使用起始 时间使用部位备注1千斤顶YCW250B台122006-5-1全桥2千斤顶YCW150B台82006-5-1全桥3千斤顶YDC260Q台82006-5-1全桥另配工具夹片8付4挤压器GYJB台42006