20m空心板梁后张法预应力张拉工程施工组织设计方案(最终版)

1、 . . . 1 / 22至花垣高速公路第 10 合同段20m 空心板梁后法预应力拉方案 . . . 2 / 22公路桥梁建设 XX 公司省花高速公路第 10 合同段目目 录录一、工程概述一、工程概述 1 11 1、概述、概述 1 12 2、适用围、适用围 1 1二、作业容二、作业容 1 1三、预应力拉施工准备三、预应力拉施工准备111 1、预应力材料、设备准备、预应力材料、设备准备112 2、拉条件、拉条件.2.23 3、拉组织机构与人员安排、拉组织机构与人员安排.2.2四、质量标准与验收方法四、质量标准与验收方法 2 2五、后法空心板梁预应力拉工艺与质量控制流程图五、后法空心板梁预应力拉工

2、艺与质量控制流程图 3 3六、工艺与质量控制流程六、工艺与质量控制流程 3 3（一）拉操作步骤（一）拉操作步骤 4 4 . . . 3 / 22（二）工艺步序说明（二）工艺步序说明 4 41 1预应力材料进场检验与保管预应力材料进场检验与保管 4 42 2钢绞线下料与编束钢绞线下料与编束 6 63 3预应力筋穿束预应力筋穿束 7 74.4. 安装锚具与夹片安装锚具与夹片 7 75 5千斤顶的定位千斤顶的定位 8 86 6预应力拉预应力拉 8 87 7、伸长量的计算与纵向钢绞线束拉操作工艺、伸长量的计算与纵向钢绞线束拉操作工艺.9.9七、封锚、压七、封锚、压浆浆.13.13八、施工安全与环境保护

3、八、施工安全与环境保护 1717 . . . 1 / 22一、工程概述一、工程概述1 1、概述、概述空心板梁结构形式为单室、先简支后连续结构；梁体采用预应力砼（后）空心板梁。2 2、适用围、适用围在本标段适用于雷公洞 2 号高架桥 20m 空心板梁。全桥共 2 联：520m+520m，单幅共 90 片。二、作业容二、作业容本方案作业容主要包括：预应力拉施工准备、质量标准与验收方法、预应力拉工艺与质量控制流程、封锚压浆等。三、预应力拉施工准备三、预应力拉施工准备1 1、预应力材料、设备准备、预应力材料、设备准备预应力体系按设计图纸要求采购：钢绞线 (采用预应力混凝土用钢绞线 （GB/T5224-

4、2003）标准的低松弛高强度钢绞线，其抗拉强度标准值 fpk=1860Mpa，公称直径 d=15.2mm，弹性模量Ep=1.95105Mpa，松弛率 0.035，松弛系数 0.3)、拉锚具（采用15-4 型、15-5 型、和 15-6 型系列与其配件） 、波纹管（预应力管道采用圆形金属波纹管） ，螺旋筋（其产品符合国家要求） 。根据设计要求与施工实际需要，配置拉设备：6 台 YBZ22-50A型油泵、6 台 250 吨穿心式千斤顶；压浆设备：1 台 UB3C 型活塞式压浆机，1 台 JW180 灰浆搅拌机。所用千斤顶、油表、油泵都经检测合格、并编号。注：每顶每油表可以使用 200 次。 . .

5、 . 2 / 222 2、拉条件、拉条件现场同条件养护混凝土试件，待混凝土达到强度等级的 85后，且混凝土龄期不小于 7d，同时砼弹性模量大于设计（Ec=3.45104 Mpa） ，满足砼拉条件。拉设备都到位（经检测合格，并已经当地法定检测部门标定） ，所需人员、材料均已进场，达到拉要求。3 3、拉组织机构与人员安排、拉组织机构与人员安排为了保证空心板梁拉施工质量安全成立现场工作小组；人员分配：设指挥员 1 名，技术员 3 名，成立两个工作小组，每组各 5 人注:指挥员负责指挥整个预应力拉施工工序与压浆工作；3 名技术员分别负责开机油表读数与测量、记录；小组成员负责预应力拉施工工序与压浆工作；

6、拉完毕后, 清理现场杂物,保证场地的整洁。四、质量标准与验收方法四、质量标准与验收方法1、阶段预施应力时，混凝土强度和弹模值应符合施工图要求，检验方法：进行同条件养护混凝土试件强度和弹模量试验。2、预应力筋的实际伸长值的差值不大于6%。检验方法：观察和尺量。3、预应力筋断裂或滑脱数量不超过预应力筋总数的 5并不得位于梁体的同一侧，且每束断丝不得超过 1 根。 . . . 3 / 22五、后法空心板梁预应力拉工艺与质量控制流程图五、后法空心板梁预应力拉工艺与质量控制流程图 合格 不合格否 是符合要求 不符合要求开 始张拉施工方案设计锚具夹具检验张拉设备校验预应力筋检验松弛试验孔道摩阻试验张拉工艺

7、试验张拉工艺检验梁体混凝土灌注后养护达到张拉条件张拉封锚、压浆清理现场结束 . . . 4 / 22六、工艺与质量控制流程六、工艺与质量控制流程（一）拉操作步骤（一）拉操作步骤预应力拉操作步骤0初应力（作伸长值标记）控制应力（测伸长值，校核伸长值，持荷 5min）回油锚固（测回缩量与夹片外露量） 。（二）工艺步序说明（二）工艺步序说明1 1预应力材料进场检验与保管预应力材料进场检验与保管钢绞线进场时应有出厂合格证和检验报告，每盘标牌齐全，包装完好。钢绞线进场后按供货批号分组堆放在预制场旁边下，堆放时搁置在枕木支垫上，离地高度不小于 200mm,上面覆盖防雨布。钢绞线卸货时应逐卷登记的卷号，再查

8、看检验报告是否齐全。钢绞线堆放后应按照预应力混凝土用钢绞线 （GB/T52242003）的规定尽快取样送检。按照同一牌号、同一规格、同一生产工艺的以 60 吨为一批，从每批钢绞线中任取三盘，从每盘端部正常部位取一根试样进行表面质量、直径偏差、捻距和力学性能检验。钢绞线的表面质量要求：成品钢钢绞线的表面不得带有润滑剂、油污等，表面允许有轻微的浮锈；钢绞线的伸直性，取弦长为 1 米的，其弦与弧的最大自然矢高不大于 25mm。钢绞线的尺寸与允许偏差见下表：钢绞线的尺寸与允许偏差表型号公称直径直径允许偏差公称截面积每 1000 米的理论重量中心钢丝直径加大不小于（%）j15.215.2mm+0.4mm

9、140mm21109kg2 . . . 5 / 22钢绞线的的力学力学性能指标见下表：钢绞线的的力学性能指标表70%不不不不不不80%不不不不不不j15.2418602592203.52.54.5不不1000h不不不不不不不%不不不不不不Mpa不不不不不不不不不不不不KN不不不不不不KN不不不不不%不进行上述试验时，如果有一项不合格，则不合格盘报废，在从未试验过的中取双倍数量的试样进行该不合格项的复检，如仍有一项不合格则该批报废。锚板和工作夹片应达到预应力筋用锚具、夹具、连接器（GB/T1437093）的要求。锚具和夹片应有出厂合格证，在同种材料和同一生产工艺条件下，锚具和夹片以不超过 100

10、0 套为一批，进场时按下列规定验收：（1） 、外观检查：从每批中抽取 10%但不少于 10 套锚具检查其外观和尺寸，如有一套表面有裂纹或超过产品规定尺寸的允许偏差，则应另取双倍数量的锚具重新进行检查；如仍有一套不符合要求，则不得使用或逐套检查，合格者方可使用。（2） 、硬度检查：从每批中抽取 5%但不少于 5 套锚具，对其中有硬度要求的零件做硬度试验（多孔夹片式锚具的夹片，每套至少抽取 5 片） 。每个零件测试三点，其硬度应在设计要求的围。如有一个零件不合格，则不得使用或逐个检查，合格者方可使用。（3） 、静载锚固性能试验: . . . 6 / 22经过上述两项检验合格后，应从同批中抽取锚具和

11、夹片，组成3 个预应力筋锚具组装件进行静载锚固性能试验。如有一个试件不符合要求，则应另取双倍数量的锚具和夹具重做试验，如仍有一个试件不符合要求，则该批锚具和夹片为不合格品。2 2钢绞线下料与编束钢绞线下料与编束下料时要进行料场清理，使料场无积水、脏物以免污染钢绞线，有被污染的钢绞线要将污物清扫干净。钢绞线一定要先按要求的下料长度，在下料场做出明显下料长度标记，下料时要用轮片式砂轮机断料，严禁采用电焊或风割断料。边跨预应力钢束材料明细表如下：波纹管长（m）角度板位钢束编号参数计数长度（mm）下料长度（mm）延伸量（mm）束数预应力钢束共长（m）拉端锚具（套）规格（mm）长度（m）总长（m）螺旋筋

12、长（m）1m=5194732067360.9241.4415-56719.1538.318.5中板2n=4194992069960.7241.4415-45619.2538.516.81m=5194732067360.9241.4415-56719.1538.318.50度边板2n=5194992069960.7241.4415-56719.238.418.5中跨预应力钢束材料明细表如下：角度板位钢束编号参数计数长度下料长度延伸量（mm）束数预应力钢束共长拉端锚具（套）波纹管长（m）螺旋筋长（m） . . . 7 / 22（mm）（mm）（m）规格（mm）长度（m）总长（m）1m=419368

13、2056860.5241.1415-45619.138.216.8中板2n=4193942059460.4241.2415-45619.138.216.81m=5193682056860.5241.1415-56719.0538.118.50度边板2n=4193942059460.4241.2415-45619.138.216.8按每束规定根数和长度，用 22 号铁线编扎，两头距端头 510cm 处用两根铁线绑扎。其余每隔 1.5m 绑扎一道，使编扎成束顺直不扭转。成束后，将钢绞线用人工抬移至堆放地点，以直线状态按梁跨分类存放于垫木上。搬运时，各支点距离不得大于 3m，端悬长度不得大于 1.5

14、m。钢绞线运送时采用工工或机械抬运，在运送钢束与穿孔过程中不允许钢绞线与地面直接接触，以免污染钢绞线。由于是成卷供应的，且盘重大，盘卷小，弹力大，为了防止在下料过程中紊乱并弹出伤人，应先用槽钢焊成一个简易的铁架子，下料时将装在铁架，用砂轮机割断包装的钢带，再从盘卷中央逐步抽出。在堆场旁边下料。地面必须整平并铺上帆布、彩条布或方木，不得使直接接触土地以免生锈，也不得在混凝土地面上生拉硬拽，以免磨伤。在离出口 2 米的地方固定砂轮机，再从砂轮片处往前量出下料的长度并做出标记，并且预留工作长度。下料时通过砂轮机拉到标记处用砂轮机切断，并在每端离切口 30mm50mm 处用铁丝绑扎，不得使用电弧割断。

15、下料的长度误差应控制在10+100mm 以。3 3预应力筋穿束预应力筋穿束 . . . 8 / 22穿束前将锚垫板孔口与喇叭管的混凝土浆碴清除干净。穿索时采用 15KN 卷扬机进行穿束作业。将卷扬机钢丝绳套在钢绞线束前端，人工将钢绞线端头抬高并放入管道口，开动卷扬机，使钢束缓缓进入孔道，避免钢束扭曲，如发生个别钢绞线顶弯，将其更换后再穿束。钢绞线束顺直，不得有死弯，不得沾有油渍。钢绞线伸出梁体两端长度一样。4.4.安装锚具与夹片安装锚具与夹片锚具安装前先进行清孔、吹孔，使孔清洁无杂物，并且量一下两端头悬出的钢束长度是否一样长，坚决避免出现一头长一头短和同束钢绞线长短差别过大的情况。然后再安装锚

16、杯，锚杯一定要安装在锚板的限位槽，并用套筒将夹片打紧，使锚杯不脱离限位槽为原则。5 5千斤顶的定位千斤顶的定位采用三角支架或特制的吊装支架配合手拉葫芦吊装千斤顶，人工定位。千斤顶定位时，要使千斤顶轴线、锚杯轴线、传力筒以与预留孔道四轴线同心，拉开始后当千斤顶开始受力后将吊千斤顶的吊链放松。然后检查千斤顶活塞顶部是否全部套进锚垫板定位凹槽，必须确保千斤顶顶部全部套在锚垫板凹槽。6 6预应力拉预应力拉根据规和设计图纸要求，雷公洞 2 号高架桥空心板梁预应力拉施工顺序为：左 N1右 N2右 N1左 N2.预应力拉采用两端同步进行拉，并左右对称进行，按拉顺序施工，最大不平衡束不应超过 1 根。预应力拉

17、采用双控措施，拉时根 . . . 9 / 22据测试的管道摩阻实验数据，调整拉力，拉以拉力控制为主（拉控拉控制力制力concon=0.75f=0.75fpkpk=0.751860=1395Mpa=0.751860=1395Mpa，单股拉控制力，单股拉控制力P=195.3KNP=195.3KN） ，并以钢束伸长量作为校核，拉过程应保持两端的伸长量基本一致。当预应力钢束拉达到设计拉时，实际引伸量值与理论引伸量值的误差控制在 6%以（实际引伸量值应扣除钢束的非弹性变形影响） 。预应力拉：拉前实施混凝土强度、弹性模量、混凝土龄期“三控”：即拉前梁体混凝土强度与弹性模量均达到设计要求,且龄期不少于 7d

18、。空心板梁拉的混凝土强度达到设计强度的 85%后方可进行。拉中实施拉应力、应变、时间“三控”：即拉时以油压表读数为主、以钢绞线的伸长值作校核，在K 作用下持荷 5min。预制梁试生产期间，至少对两孔梁体进行各种预应力瞬时损失测试，确定预应力的实际损失，必要时请设计方对拉控制应力进行调整。正常生产后每 100 孔进行一次损失测试。需测试的各项瞬时损失有：管道摩阻、锚口摩阻、锚垫板喇叭口摩阻、锚具回缩损失等。 7 7、伸长量的计算与纵向钢绞线束拉操作工艺：、伸长量的计算与纵向钢绞线束拉操作工艺：（1）梁体纵向预应力伸长量 根据预应力施工规，预应力伸长量计算公式：EAgyLpLkLppekL1 式中

19、：预应力筋理论伸长值（cm） ；L . . . 10 / 22预应力的平均拉力 （KN） ；p L从拉端至计算截面孔道长度（cm） ； Ay预应力截面面积（mm2） ； Eg预应力筋的弹性模量（Mpa） ； p预应力筋拉端的拉力（KN） ；从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，根据设计图本梁取 K=0.0015； 预应力与孔道壁的摩擦系数：根据设计图，取 0.25；梁体纵向钢绞线束拉程序：拉：0初拉控制应力(作伸长值标记)1.0k（测伸长值、持荷 5min）回油、锚固(测量总回缩量、测夹片外露量)。（2）梁体纵向钢绞线束拉操作工艺：拉前先

20、按照施工规计算出每束钢绞线锚下总的伸长量和两端工作长度部分的伸长量，以锚下伸长量和工作长度部分的伸长量之和作为理论伸长量，用理论伸长量来复核实际伸长量是否满足规要求。(3)实际伸长量的量测与计算方法 预应力拉前，应先调整到初应力0 再开始拉和量测伸长值。实际伸长值除拉时量测的伸长量外，还应加上初应力时的推算伸长值，对于后法应扣除混凝土结构在拉过程中产生的弹性压缩值。实际伸长值总量 L 的计算公式如下： . . . 11 / 22L=L1+L2-C 式中：L1 从初应力至最大拉力应力间的实测伸长量； L2 初应力0 时推算伸长值；L2=0/EgL C混凝土构件在拉过程中的弹性压缩量，一般情况下

21、C 值也可忽略不计。梁体钢绞线束拉按照设计规定的拉顺序，采取两端同步拉，并左右对称进行，最大不平衡束不得超过 1 束。安放锚板，把夹片装入锚板，再将短钢管套在钢绞线上，沿着钢绞线把夹片敲击整齐,然后装入限位板。安装千斤顶，使之与孔道中心对位。安装工具锚，夹紧钢绞线，务必使钢绞线顺直无扭结。千斤顶缓慢进油至初始油压，在此过程中要拨正千斤顶，使千斤顶与锚具对中，管道、锚具、千斤顶三者同心。 拉时用 4 台穿心式千斤顶在两端同时拉，在拉的过程中两端千斤顶的拉力和伸长量不能相差太大。先拉到 10%的拉吨位，量两端的伸长量 l1、l1并记录下来，满足要求后继续拉到 100%的拉吨位并量出两端的伸长量 l

22、3、l3,然后按下式计算伸长量是否符合要求。(l3+l3-l1-l1)/(1-0.1)L-10.06如不符合要求则应查清楚原因。如果符合要求则持荷 5 分钟后 . . . 12 / 22锚固，当压力表的读数为零时量两端的伸长量 l4、l4，然后按下式复核回缩量是否符合要求。l3l4L226l3l4L226如果回缩量符合上面两式的要求则可进入下一条拉，如不符合要求则应重新拉。千斤顶回油，测钢束总回缩量和测夹片外露量有无超标。否则，查明原因后重新拉。量伸长量时不直接量千斤顶油缸的长度，而是在工具夹片后面的钢绞线上做一个固定标记，用钢尺量梁端面上一点到固定标记的长度，在同一束的拉过程中，用于量伸长量

23、的梁端面上的点和钢绞线上的固定标记应为同一个点。预应力空心板在钢束拉完成后、各存梁区跨中上拱度计数值与二期恒载所产生的下挠值如下表所示：位置钢束拉完上拱度（mm）存梁 30d 上拱度（mm）存梁 60d 上拱度（mm）存梁 90d 上拱度（mm）二期恒载产生的下挠值（mm）边跨+11.6+14.2+15.0+15.4+11.0边板中跨+8.7+10.411.1+11.3+10.2边跨+8.1+9.6+10.1+10.4+5.5中板中跨+5.0+5.7+6.0+6.1+4.9在整个拉过程中，要认真检查有无滑丝、断丝现象。滑丝、断丝现象如果发生在锚固前,立即停止拉,处理后再重拉。如果发生在 . .

24、 . 13 / 22锚固后，可用千斤顶把钢绞线在一端放松后更换钢绞线重新拉。终拉完成后，在锚圈口处的钢束做上记号，24h 后检查确认无滑丝、断丝现象方可割束，切断处距夹片尾 34cm。钢束切割采用砂轮角磨机作业，严禁使用氧焰切割。拉完毕，填写拉记录，有关人员签字，原始记录不得任意涂改，并与时将记录交技术部门。预应力拉质量要求每片梁断丝与滑丝数量不得超过预应力钢绞线总丝数的 0.5%，并不得位于梁体的同一侧，且一束断丝不得超过一丝。否则，放松换束或更换锚具。因处理滑丝断丝而引起钢束重复拉时，同一束钢绞线束次数不得超过 3 次，若钢绞线与锚具因滑丝而留有明显刻痕时，应予更换。锚固后夹片外露量不小于

25、 3mm，且平齐，夹片不得错牙。并在夹片与锚圈、夹片与钢绞线啮合处划线标记，24h 后检查有无夹片跟进或钢绞线缩。钢绞线回缩量控制在 6mm 以。纵向预应力终拉结束时，在存梁台座上当即实测梁体弹性上拱。在扣除存梁支点悬臂重量产生的影响后，实测上拱值不宜大于 1.05倍的设计值。拉期间应采取措施避免锚具、预应力筋受雨水、养护水浇淋，防止锚具与预应力筋出现锈蚀。 . . . 14 / 22七、封锚、压浆七、封锚、压浆1、孔道压浆孔道压浆是将水泥浆用压浆机压入孔，使之填满预应力筋与孔道间的空隙，让预应力筋与混凝土牢固粘结为一整体。孔道压浆采用 C50 水泥浆，要求压浆饱满。（1）压浆前的准备工作割切

26、錨外钢丝。露头锚具外部多余的预应力筋需割切，若采用烧割时应采取降温措施，以免预应力筋和锚具过热而产生滑丝现象。预应力筋切割后的余留长度不得超过 2cm。封錨。锚具外面的预应力筋间隙应用环氧树脂胶或棉花和水泥浆填塞，以免冒浆而损失灌浆压力，封錨是应留排气孔。冲洗孔道。孔道在压浆前应用压力水冲洗，以排除孔粉渣等杂物，保证孔道畅通。冲洗后用空压机吹去孔积水，但要保证孔道润湿，而使水泥浆与孔壁结合良好。在冲洗过程中，如发现有冒水、漏水等现象，则应与时堵塞漏洞。当发现有串孔现象，又不易处理时，应判明串孔数量，在压浆时几个串孔同时压注。或者某一孔道压浆后，立刻对相邻孔道用高压水彻底冲洗。（2）水泥浆的拌制

27、配合比 根据孔道形式，孔道压浆宜采用纯水泥浆，水灰比一般采用0.4-0.45 掺入适量减水剂时，水灰比可减小到 0.35；水泥浆中严禁 . . . 15 / 22掺入加氯盐，水与减水剂须对预应力筋无腐蚀作用。水泥浆的主要技术条件 a、水泥应采用硅酸盐或普通水泥且标号不宜低于 425 号； b、强度应符合设计要求（且不低于 30Mpa） ； c、泌水率最大不超过 3%，拌合后 3h 泌水率控制在 2%,24h 后泌水率应全部被浆吸收。 d、流动性，在流动性测定仪上进行试验，水泥浆自仪器流出时间不得超过 6s；e、膨胀性，水泥浆中（通过试验）可适当掺入膨胀剂如铝粉等，铝粉的掺入量约为水泥用量的 0

28、.01%。水泥浆掺入膨胀剂后的自由膨胀应小于 10%。f、收缩率应不大于 2%水泥浆的拌合先下水再下水泥，拌合时间不少于 1min，灰浆过筛后存放在储浆桶。此时桶灰浆仍低速搅拌，并经常保持足够的数量以保证每根管道的压浆能一次连续完成。水泥浆自调制到压入管道的间隔时间不得超过 40min。（3） 、压浆工艺孔道压浆顺序是先下后上，要将集中在一处的孔一次压完。若中间因故停歇时，应立即将孔道的水泥浆冲洗干净，以便重新压浆时孔道畅通无阻。对曲线孔道或竖向孔道应由最低点的压浆的压浆压入，由最高点的排气孔排气和泌水。 . . . 16 / 22当压浆管道超过 30 时，应提高压力 100Kpa-200Kp

29、a。每个压浆孔道两端的錨塞进、出浆口均应安装一节带阀门的短管，以备压注完毕时封闭，保持孔道中的水泥浆在压状态下凝结。整个压注系统与胶管各阀门处径不得小于 10mm，以防堵塞。预应力筋拉后，孔道应尽早压浆，一般不应超过 14d。压浆一般分两次进行，每一孔道宜在两端先后各压浆一次。两次的压浆间隔时间以达到先压注的水泥浆充分泌水又未初凝为度，一般宜为30min-40min；有时也可以从构件中部灌浆压孔入，再从两端的灌浆孔把空隙补满。对泌水率较小的水泥浆，通过试验证明可达到孔道饱满时，可采用一次压浆的方法。压浆应使用活塞式压浆泵，不得使用压缩空气。压浆的压力以保证压入孔的水泥浆密室为准，开始压力要小，

30、逐步增加，一般为0.5Mpa-0.7Mpa；当输浆管道较长或采用一次压浆时，应适当加大压力。梁体竖向预应力筋孔道的压浆最大压力可控制在 0.3Mpa-0.4Mpa。每个孔道压浆至最大压力后，应在一定的稳压时间。压浆应达到孔道另一端饱和出浆，并应达到排气孔排出与规定稠度一样的水泥浆为止。冬季施工环境最低温度低于+5时，应加盖暖棚，对管道与梁体混凝土预加温，然后方可压浆。气温到 0时应停止压浆以防冻害。压浆后 45h 或灰浆强度低于设计要求时，不得拆除暖棚。当气温高于 35时，压浆宜在夜间进行。为检查孔道水泥浆的实际密度，压浆后应从检查孔抽查压浆的 . . . 17 / 22密实情况，如有不实，应与时处理和纠