武罐高速公路WG20合同段桥梁工程预应力施工方案

1、武罐高速公路 WG20合同段桥梁工程预应力施工方 案一、编制说明我标段施工的木营里特大桥、张家院大桥属武罐高速公 路中的重点控制性工程,桥址区线路顺大团鱼河展布,大团 鱼河呈“ U ”型、 “ V ”型河谷,地势相对狭窄,局部开阔;施工难 度大、技术复杂、任务重。为保证预应力施工的质量,顺利 完成施工任务,特编制本方案。编制原则:在保安全、保质量、保进度的前提下,力求 经济,组织合理。二、 编制依据1、木营里特大桥、张家院大桥设计文件2、 公路桥涵施工技术规范 (JIJ041-20003、 公路工程质量检验评定标准-JTG F80/1-20044、武罐高速公路 WG20合同段施工组织设计5、

2、后张预应力混凝土施工手册三、工程概况1、桥梁总体布置木营里特大桥、张家院大桥设计为双向四车道,设计荷载等级:公路 -设计安全等级:一级, 桥面净宽:1×净 11.25m 。 桥型为预应力混凝土连续箱梁桥,桥梁长度分别为: 木 营 里 特 大 桥 左 幅 桥 长 1550m , 共 10联 (23m+3×30m+23m+47×30m ; 右幅桥长 965m , 共 8联 (32×30m 。 张家院大桥左幅桥长 568m ,共 4联(4×30m+28m+10×30m+28m+3×30m ; 右 幅 桥 长 538m , 共 4联

3、 (4×30m+28m+9×30m+28m+3×30m 。桥梁下部结构柱式墩、 桩基础, 桥台为 U 台、 扩大基础。 桥梁线性位于曲线上,最小曲线半径 R=450.5m,最大曲线 半 径 R=1512.81m,竖 曲 线 最 大 纵 坡 -2.33%, 最 小 纵 坡 0.186%; 桥墩中心线按照径向布置, 其中最大墩高为 24.5m 。 另 外 在 张 家 院 大 桥 左 右 幅 均 设 置 紧 急 停 车 带 各 一 处 (ZK118+625ZK118+685、 YK118+987YK119+047 。 2、水文气象气候条件:沿线属北亚热带湿润向暖温半湿润

4、过渡的季 风气候,受境内高山深谷地形的影响,气候差异悬殊,垂直 分带的差异性明显。 年平均降水量 474.6mm-900mm, 日最大降水量 60.3-166.1mm 。沿线大部分为河谷地貌,地表水及地下水均较发育。沿 线河流为大团鱼河,冬季水流较小,对施工影响不大,夏秋 两季多为汛期,汛期河水多表现为洪水,影响沿线桥梁、路 基以及防护施工。3.水、电、交通、通讯条件水:沿线河流水源丰富,水质清澈,水源对施工作业和 产品没有不良影响,能满足施工和生活用水需要。电:利用动力电网供电并自备发电设备, 满足工程正常 施工需要。通讯:该区域无线电通讯较为良好,通讯服务系统基本 完善,满足通讯需要。四、

5、施工总体部署1、主要工程量 2、组织机构 3、预应力施工工艺流程图 五、预应力材料选择1、预应力筋根据设计要求预应力筋选用 ASTM A416-90a技术标准 270级低松驰预应力钢绞线,直径j 15.24,面积 A=140 2, 标准强度 R y b =1860Mpa, 弹性模量 E=1.95×105 Mpa, 控制张拉应力k=0.75 Ry b 。2、波纹管根据设计要求, 选用按 GB4175.1铠装电缆冷轧钢带 技术要求生产的冷轧钢带卷制成的双波金属螺旋管。具体见 下表: 3、预应力锚具体系根据设计要求预应力锚具体系选择如下: 4、 根据施工实际张拉设备选择 200T 千斤顶进

6、行预应力 筋张拉,锚具型号为 OVM15-4、 OVM15-5。六、进场材料和设备的验收与保管1、预应力材料、预应力材料的运输、存放、防锈1 运输:为防止预应力钢材在装运及储存过程中物理 损害与腐蚀,将预应力钢绞线包装于装运箱内运输,任何受 到损害和腐蚀的钢材均不能使用。2 存放:钢绞线使用前集中存放在离开地面的清洁、干燥的环境中,并覆盖防水帆布。高强螺纹钢吊装时尽量避 免碰伤螺纹,并防止堆放时自重变形。锚具运输和存放时, 应防止机械损伤和锈蚀。3 防锈:预应力钢绞线在穿入管道后,短期内能完成 张拉灌浆时,可不采取防锈措施,否则应在管道内放入防锈 剂。、预应力材料的检验1 钢绞线进场的钢绞线必

7、须具备厂方的质量保证书, 同时要有国 家建筑钢材质量监督检验测试中心检验合格的自检报告,报 告内容应包括拉力试验,松驰试验。a 组批验收:预应力钢绞线成批验收, 每批由同一牌号, 同一规格,同一生产工艺制作的钢绞线组成,每批重量不大 于 60t 。b 检验项目:从每批钢绞线中任取 3盘, 进行表面质量, 直径偏差间距试验。另取 3盘做力学性能试验,屈服强度和 松弛试验,每次不少于一根。2 锚具、夹具和连接器锚具、 夹具和连接器进场时,应按出厂合格证和质量证 明书核查其锚固性能类别、性能、规格和数量。预应力筋锚具、夹具和连接器验收批的划分:在同种材 料和同一生产工艺条件下,锚具、夹具应以不超过

8、1000套 组为一个验收批;连接器以不超过 500套组为一验收批。 锚具、夹具和连接器按下列规定进行验收:(a 外观检查:应从每批中抽取 10%且不少于 10套, 检查其外观和尺寸。如有一套表面有裂纹或超过产品标准及 设计图纸规定尺寸的允许偏差,则另取双倍数量的锚具重做 检查;(b 硬度检验,应从每批中抽取 5%的锚具且不少于 5套,对其中有硬度要求的零件做硬度试验,对多孔夹片式锚 具的夹片,每套至少取 5片,每个零件测试 3点,其硬度应 在设计要求范围内,如有一个零件不合格,则应另取双倍数 量的零件来做试验, 如仍有一个零件不合格, 则应逐个检查, 合格者方可使用;(c 荷载锚固性能试验当质

9、量证书不全时,不正确或质 量有疑点时,经上述两项试验合格后,应从同批中抽取 6套 锚具 (夹具或连接器 组成 3个预应力筋锚具组装件,进行静 载锚固性能试验,如有一个不符合要求,则应另取双倍数量 的锚具 (夹具或连接器 重做试验;如仍有一个试件不符合要 求,则该批锚具 (夹具或连接器 为不合格品。(d 张拉试验的锚固能力:锚夹具的类型符合设计规定 和预应力钢筋张拉的需要,用预应力钢材与锚具组进行张拉 试验时的锚具效率系数,不得低于 0.9。2、波纹管加工与检验螺纹管成型采用螺旋管成型机进行卷制, 要求螺旋咬口 必须为右旋,折叠咬口的重叠部分长度必须大于钢带厚度的 8倍。所有突出波纹各处均应用圆

10、弧过渡, 不允许有折角。所 有卷制成型的波纹管,按同一生产厂生产的同一批钢带、由 同一台卷管机生产的同一规格的波纹管, 每 50000m 为一批, 任意抽取 6个试件进行尺寸检验,合格后,每三个为一组进行集中荷载及荷载作用后的抗渗漏试验,另三个进行均布荷 载及荷载作用后的抗渗漏试验。任意抽取 3个圆管或 6个扁管试件进行抗弯曲渗漏性能 试验,扁管在长、短轴方向各弯曲三个试件。所有加工成型并检验合格的波纹管应集中堆放, 存放处 要求为离开地面的清洁、干燥的环境中,并覆盖防水帆布, 以防止锈蚀;堆放时不允许堆放过高,以防止堆放时自重变 形。3、张拉机具的检查、校验张拉机具的检查、校验:张拉机具应与

11、锚具配套使用, 在进场时进行检查和校验。千斤顶和压力表配套使用和校验, 以确定张拉力与压力表读数之间的关系曲线。所用压力表的 精度不低于 1.5校验时,千斤顶活塞的运行方向应与实际张 拉工作状态一致,当采用实验机校验时,以千斤顶实验机的 读数为准。当出现下列情况时对千斤顶进行重新标定: 油压表指针不能退回归零,更换新表后; 千斤顶、油压表和油管进行过更换或维修后; 张拉时出现断筋而又找不到原因时; 张拉设备使用时间超过 6个月或连续使用 200次后; 油压表受到大的冲击时; 停放 3个月不用后、重新使用前。七、施工方案1、 波纹管安装、 波纹管使用前应检查其表面有无孔洞, 波纹管接头 采用大一

12、号波纹管连接, 套接处用胶带缠裹, 并用铁丝绑扎, 防止水泥浆渗入孔道内。为减少波纹管接头数量,波纹管制 作时按不同的设计长度进行卷制, 原则上小于 20m 的一次卷 制, 超过 20m 的分段卷制, 接头尽量设在直线段。 同时要求 内管接触要严密。、 波纹管安装时, 必须沿预应力筋穿束方向顺纹安装; 对接时,必须顺纹对接,以免穿束时产生毛刺。、波纹管安装时应严格控制其位置,保持线形,确保 孔道与锚垫板垂直,由于波纹管本身轻,在混凝土内柔软变形的原因,在安装时用短钢筋每隔 1m (曲线段加密至 0.5m , 设置一“ U ”字 形定位钢筋并点焊在主筋上,杜绝波纹管在混凝土施工时上 浮、变位现象

13、。、为防止灌注混凝土时波纹管上浮而使孔道偏离设计 位置改变预应力受力状态,在孔道内穿筋或穿束加重。 、混凝土浇筑后抽出压重物进行清孔,以保持孔道畅 通。、在钢筋绑扎过程中必须切实好预留孔道的位置、形 状、外观,在电焊作业时,禁止电焊火花触及管道,以免烧 伤孔道。、锚垫板随波纹管一同安装,安装是锚垫板、波纹管 必须同一轴线,并垂直于槽口或齿板,槽口和齿板的普通钢 筋必须与结构钢筋连接,当槽口和齿板的普通钢筋与预应力 筋冲突时,普通钢筋可适当移位。2、预应力筋的制作和安装、预应力筋下料必须严格按设计的结构长度 L P +工作 长度 L 1进行下料。、钢绞线切割时,应在每端离切口 30-50mm 处

14、用铁 丝绑扎,切割采用砂轮切割机。、切割好的钢绞线应进行编束。编束时用 20#铁丝每 隔 2-3m 绑扎一道,铁丝口应向里。编束时应先将钢绞线理 顺,并尽可能使各根钢绞线松紧一致,绑好的钢绞线束编号 挂牌,并分类堆放。3、预应力筋穿束预应力筋穿束采用后穿法,在浇筑混凝土前,波纹管内 先穿40塑胶管,砼浇筑结束后,再进行穿预应力筋。采用 卷扬机,卷扬机钢丝绳与预应力筋之间用特制的牵引头连接 后,开动卷扬机慢速将预应力筋从一端牵引至另一端,卷扬 机采用 1-2吨单筒慢速卷扬机。另外预应力筋安装后根据不同情况对预应力进行保护: a 、对在混凝土浇筑及养生之前安置在管道中,但又没有 及时压浆的预应力筋

15、,根据不同条件采取防锈蚀和防腐蚀措 施。b 、在预应力筋安装在管道中后,管道端部应密封,以防止水气进入。c 、当在安装有预应力筋的构件附近进行电焊时,对全部 预应力筋和波纹管都必须进行防护,防止溅上焊渣或造成其 他损坏。4、混凝土浇筑、预应力混凝土强度等级为 C50。、混凝土下料时必须注意,沿波纹管两侧对称下料, 以免混凝土挤压波纹管,导致波纹管错位。、 混凝土振捣时, 振动器严禁碰撞波纹管、 预应力筋、 预埋件,并经常检查模板、管道、预埋件、锚垫板,以保证 其位置及尺寸。、混凝土振捣时,对箱梁腹板与底板、顶板连接处的 承托、 预应力筋锚固区以及其他钢筋密集区, 特别加强控制, 以确保混凝土浇

16、筑密实。、混凝土浇筑并初凝后,开始养生,拆模时混凝土强 度必须大于 20MPa 。、强度达到设计强度 90%,开始预应力张拉。5、预应力张拉与锚固、 预 应力锚固体系安装张拉前高空部位必须搭设操作平台,张拉操作平台要 有足够承受张拉设备和人员荷载的能力。预应力锚固体系安装前先清除锚具与锚垫板接触处的 焊渣、毛刺、混凝土残渣,并检查锚固混凝土的密实性。 安装锚具工作锚板必须对中,夹片均匀打紧并外露一 致;千斤顶上的工具锚孔位与构件端部工作锚孔位排列一致, 以防钢绞线在千斤顶穿心孔内打叉。张拉设备安装时,直线预应力筋,张拉力的作用线与 孔道中心线必须重合;曲线预应力筋,张拉力的作用线必须 与孔道末

17、端中心线的切线重合。、预应力张拉在梁体混凝土强度达到设计强度的 90%后进行张 拉作业, 张拉程序为 0初始应力 (10%k 持荷 3min 测量引伸量1k(持荷 3min 测量引伸量2, 回油 测量引伸量3检查锚固。采用应力与伸长量双控制措施, 以应力控制为主, 伸长值检验。 当3-2大于 8mm 时,查明原因,重新张拉。一束张拉完后看其断丝、滑 丝情况是否在规定要求范围,若超出规范需重新穿束张 拉,锚固时也要做记号,防止滑丝。如果钢绞线的伸长 量与计算植超过 6%,要找出原因,重新进行校验和测 定钢绞线的弹性模量。、孔道压浆、材料选择a 、水泥:采用梁板同种 52.5水泥,并不允许有结块现

18、 象。b 、水:不允许有对预应力筋和水泥有害的成分。c 、外加剂:采用低含水量、流动性好、最小渗出及膨 胀性的外加剂,并不得含有任何对预应力筋和水泥有害的成 分,本工程选择山西黄河化工有限公司生产的 HE-U 型膨胀 剂、 UNF-18型聚羧酸系高性能减水剂。、配合比选择a 、水灰比控制在 0.4 0.5之间。b 、 泌水率最大不得超过 3%, 拌和 3小时泌水率 <2%, 泌水 24小时内全部被吸回。c 、稠度控制在(14 18 s 之间,流动度为 150-200,自由膨胀率控制在 10%以内。根据试验选择配合比如下:水:水泥:减水剂:膨胀剂533 :1239 :14.9 :99、孔道

19、压浆前必须认真检查构件孔道、泌水孔、排气 孔是否畅通,并对锚具夹片缝隙和其他可能产生漏浆的部位 用高强度水泥浆封堵。压浆时从低层向高层逐层进行。 、水泥拌制后应经常搅动并在 30 45min 内用完, 对因故导致流动度降低的水泥浆,为提高其流动度可加入适 量的高效减水剂。拌制的水泥浆,在使用前必须经过滤网过 滤。、根据梁板长及孔道布设情况,孔道采用一端压浆。 压浆前用压力水清除管道内杂质,并用压缩空气将孔道内积 水吹出,然后压浆,在箱梁另一端通过安装临时阀控制压浆密实与饱满,在孔道压满后通过加压泌水一次性成型。在压 浆过程中,依次将排气孔打开,待浆液压到后关闭排气孔。 竖向孔道应从低处向高处压

20、浆。、压浆必须在张拉后 24小时内进行。压浆应在 5 以上的环境温度进行,如低于 5时,采取加温措施(如采 用 30水调制水泥浆 ,同时保证构件温度在压浆后 8小时 内不得低于 5,当气温高于 35时,压浆应在夜间进行。 、 压浆采用 UB 柱塞式灰浆泵, 压浆工作应连续进行, 如出现故障,压浆不能一次完成,应立即用压力水冲洗干净 孔道。 压浆时灰浆泵压力应控制在 0.5-0.7Mpa ; 压浆时以另 一端饱满和排出与浆液相同稠度的水泥浆为密实标准,同时 在关闭出浆孔后,保持 2min 不小于 0.5 Mpa的稳压期。 、每台班制作水泥浆试块三组,作为质量验收资料, 水泥浆标号不低于 50号。

21、、孔道压浆必须严格按规范要求填写压浆记录。 、预应力封锚孔道压浆并验收后即槽口进行封堵施工:、 锚前将封锚范围内混凝土面进行凿毛处理, 并清除 锚具上堵浆的材料。按设计要求绑扎锚固钢筋网。、 采用钢模板, 在已浇混凝土接触面上通长粘厚 1, 宽 3的双面胶,特别是外露的槽口,必须保证外观质量, 在箱梁浇筑时就必须预留向外露槽口供料的预留洞。、 封锚混凝土特别是外露槽口必须采用与结构混凝土 相同配比的 C50混凝土, 以保证新老混凝土的色泽相同; 浇 筑时振捣器不允许碰撞锚具和钢绞线。混凝土浇筑后加强养 生,以免新老混凝土接触面产生裂缝。、预应力计算、预应力理论伸长值L=PP L/AP E PL

22、 预应力筋的长度( L =LP + L1曲线预应力筋 P P = P(1-e -(Kx+µ /(Kx+µA P 预应力筋的截面积 ( 2 钢绞线 A P =140 2; E P 预应力筋的弹性模量(N/ 2钢绞线 E P =1.95×105 N/ 2L 1预应力筋的工作长度L P 预应力筋的设计长度P P 预应力筋的平均张拉力X 从张拉端至计算截面的孔道长度(m µ预应力筋与孔道壁的摩檫系数 µ=0.25 从张拉端至计算截面的曲线孔道部分切线的夹角之 和(rad 、油泵油压表读数油泵油压表读数按千斤顶和压力表标定后的回归方程计算。 、张拉注意事

23、项、千斤顶使用注意事项a 、千斤顶不允许在超过规定的负荷和行程的情况下使 用。b 、 千斤顶在张拉前应提前向油缸内供油, 并使张拉缸外 露 2。c 、 千斤顶使用时必须活塞外露部分的清洁, 使用完毕后, 各油缸必须回程到底,进出油口必须堵塞或覆盖。d 、 千斤顶张拉升压时, 应观察有无漏油, 千斤顶位置是 否偏斜,并及时调整。进油升压必须徐缓、平稳,回油降压 时应缓慢松开回油阀,并使各油缸回程到底。e 、千斤顶维修或更换压力表后,必须重新标定。、油泵使用注意事项a 、油泵和千斤顶可使用 10#、 20#液压油,液压油每月 过滤一次, 油箱定期清洗并保持 85%的油位, 不足时用相同 的液压油补

24、充。尽量避免在负温下工作。b 、 油泵和千斤顶油管和外露油嘴停止使用后应进行封堵, 防止杂物进入液压系统。c 、 油泵严禁超负荷作业, 安全阀必须按额定或使用油压 调整,严禁擅自调整。d 、 油泵运转前, 应打开全部调节油阀, 空负荷运转正常 后,关闭回油阀,匀速向千斤顶供油,并认真检查压力表的 工况。停止工作时,缓慢松开回油阀,压力表归零后,拆卸千斤顶的油管连接螺母。严禁在负荷时拆换油管和压力表。 e 、 油管应为不小于 3m 高压油管;油泵接电源时,必须 设接地。、张拉安全注意事项a 、 在任何情况下作业人员严禁站在预应力筋两端,并 在千斤顶后设防护装置。作业人员严格按操作规程站在千斤 顶

25、两侧。b 、 油泵开动过程中,操作人员严禁离开工作岗位,并 经常检查预应力体系,发现问题及时处理。张拉结束后切断 电源后,方可离开。c 、张拉作业时应注意保持工具锚夹片的清洁和润滑; 张 拉过程中如出现单根钢绞线滑丝或断丝,更换后用小千斤顶 单根张拉。d 、 张拉结束后及时灌浆、封锚。七、质量保证措施(一 建立健全现场质量自检体系, 落实各级质量责任制 配备各级专职和兼职的质量检验人员,对施工中的每道工序按规范要求进行自检,符合要求后填写质量检验单,报 请现场监理工程师检查,监理工程师抽检合格并签证认可后 再进行下道工序的施工,保证每道工序有人抓、有人管、有 人检查。(二 建立工地试验室, 配

26、备足够的测试人员及检测仪器 根据工程规模,建立满足施工质量控制,自检及其他试 验所需的设施齐全、仪器配套的试验室,全面对工程中适用 的原材料进行质量检验,负责混合料配合比设计及试验,比 按照现行的部颁规范、规程的要求,分别对工序质量和分享 工程质量进行检验认定,指导施工生产。(三认真把好原材料的质量关对用于工程的水泥、 碎石、 黄沙、 钢筋、 钢铰线、 锚具、 支座、防水板等原材料按规定的频率由试验室人员进行抽样 检验,并报监理工程师审批,合格后通知施工队方可使用, 并采用挂牌标识,防止材料混用和未检验的材料使用再工程 中,对不合格的原材料将其隔离开来,再清出现场。(四认真审核钻研图纸、 制定

27、施工方案、 进行技术交底 和培训分项工程开工前认真审核图纸,吃透设计意图,上报开 工报告,再得到监理工程师的批准后对施工队进行技术交底, 必要时进行岗前再培训,使得全体施工人员掌握施工要点, 明确工作标准与要求。严格按照三级技术交底制度,层层交底，层层落实。具体程序为先由项目部专业工程师给施工作 业队，再由施工作业队交底给现场技术员，最后由现场技术 员在按照要求交底给现场施工作业人员。 （五）加强施工过程控制 在做好源头控制的情况下，过程控制是保证工程质量的 关键环节，施工中我们将根据每个分项工程涉及到的各个工 序，明确工序责任人和质量控制要点，重点抓好标准化作业 及工序的 100%自检工作，强调一次成优。对施工过程中发 现的问题按“三不