系杆拱张拉方案

1、东庄桥系杆拱张拉方案一、工程概况东庄大桥系杆拱采用70m单跨预应力混凝土系杆拱，每一系杆内布设12束钢绞线，采用8s15.2mm钢束锚下张拉控制应力为0.72fpk=1339.2MPa每根横梁内布设4束6s15.2mm钢绞线，每根横梁内布设4束6s15.2mmffl绞线，每束锚下张拉控制应力为0.75fPk=1395MPa主桥吊杆采用PESM7-3旗桥专用吊杆，减震器、防水罩、球面支座等均为配套产品。吊杆高强钢丝标准强度为1670MPa吊杆张拉顺序及张拉力详见下表。吊杆号1、122、113、104、95、86、7初张拉力(KN)250250250250250250二次张拉力(KN4005005

2、00500500500张拉顺序635241二、编制依据1、锡北线剩余段航道整治工程东庄大桥施工图；2、公路桥涵施工技术规范(JTG/TF50-2011)3、公路工程质量检验评定标准(JTGF80/1-2004)三、预应力张拉施工顺序及计算公式1、根据设计要求，系杆拱主桥3、6、7、10号中横梁采用预制吊装，湿接头浇筑后待混凝土强度达到90必上且龄期不小于7天方可进行张拉作业。先张拉上述中横梁第一批钢束N1,N4以及端横梁全部钢束，钢束锚下张拉控制应力0.75fpk。张拉伸长量N1、N2为7.3cm,N3N4为7.2cm。2、对称张拉系杆第一批预应力钢束N5N83、架设吊杆并进行初张拉，吊杆编号

3、自左向右依次为112号,吊杆索张拉顺序为6#-7#、4#79#、2#711#、5#78#、3#710#、1#712#4、安装其余中横梁，并张拉其第一批钢束N1、N45、对称张拉系杆第二批预应力钢束N1、N4NSN1Z6、对称张拉系杆第三批预应力钢束N2、N3N1QN117、对吊杆索进行二次张拉，张拉顺序同初张拉顺序。8、张拉中横梁第二批预应力钢束N2、N3后张法理论伸长量计算预应力钢绞线束从初始应力至控制应力间的理论伸长量可按下式计算：P：LA：£p式中l钢绞线束长度（cm）,即孔道两端最外侧锚板面之间的钢绞线束长度Ap钢绞线束截面面积（mEp钢绞线弹性模量（2.01x105N/mn

4、2）P。钢绞线束平均张拉力（N）PP'e-"»KXP预应力束张拉端的张拉力（N）e自然对数e=2.718280从张拉端至梁计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和（弧度）H钢绞线束与孔道壁间的摩擦系数，取w=0.25X从张拉端至计算截面的孔道长度（R）K孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数K=0.0015（详细计算见附件1）。1#油顶回归方程：Y=0.0219X+0.122#油顶回归方程：Y=0.0219X+0.25横梁张拉控制应力计算：F横梁=1860*106*0.75*140*10-6*6/1000=1171.8KN1#M顶中横梁及端横梁应力控制与油表读数F(117.18

5、KN)递增应力0767#?由表F=KN0P=Mpa010%117.182.68620%234.365.25230%351.547.81940%468.7210.38550%585.912.95160%703.0815.51770%820.2618.08480%937.4420.65090%1054.6223.216100%1171.825.7824折由顶中横梁及端横梁应力控制与油表读数F(117.18KN)递增应力0792#?由表F=KN0P=Mpa010%117.182.81620%234.365.38230%351.547.94940%468.7210.51550%585.913.0816

6、0%703.0815.64770%820.2618.21480%937.4420.78090%1054.6223.346100%1171.825.912系杆张拉控制应力计算：F系杆=1860*106*0.72*140*10-6*8/1000=1499.904KN1折由顶系杆张拉应力控制与油表读数F(149.99)递增应力0767毋由表F=KN0P=Mpa010%149.993.40520%299.986.69030%449.979.97440%599.9613.25950%749.9516.54460%899.9419.82970%1049.9323.11380%1199.9226.39890

7、%1349.9129.683100%1499.932.9682#油顶系杆张拉应力控制与油表读数F(149.99)递增应力0792#?由表F=KN0P=Mpa010%149.993.53520%299.986.82030%449.9710.10440%599.9613.38950%749.9516.67460%899.9419.95970%1049.9323.24380%1199.9226.52890%1349.9129.813100%1499.933.098四、预应力张拉施工工艺1、张拉机具设备准备工作：(1)、施加预应力应在混凝土达到设计标号的90%后进行；(2)、预应力钢绞线和锚具资料齐全

8、，锚夹具进场应进行外观检查,要求无裂纹、伤痕、锈蚀，尺寸不得超过允许偏差，对锚具、夹片的强度、硬度进行抽样复验；(3)、孔道经过通孔及清理，无残渣及积水；(4)、锚垫板表面清洁，与孔道不垂直的支撑板面要求用钢板垫平焊实；(5)、张拉前必须对千斤顶、油泵进行检修及配套标定，合格后方可使用，张拉机具必须与锚具配套使用，并配专人使用和管理，定期(使用超过6个月，张拉次数超过200次)重新校核进行校核维护，建立档案卡片；(6)、校核张拉设备的压力机、压力环、测力传感器具精度不得低于±2%(7)、选用的千斤顶的额定张拉吨位不得少于张拉力的1.2倍，标定后的校正系数W1.05,校验的有效期为六个

9、月；(8)、选用的油压表应为防震型，表面最大读数为张拉力的1.52.0倍，精度不低于1.5级，校验有效期为六个月。当张拉时表针摆动弧度大，上升不平稳；油表表针不能回到零或过零；张拉时连续断丝；计算伸长量和实际张拉伸长量相差过大时，发生上述情况之一时均应及时校验油表。2、钢绞线的下料成束、穿孔(1)、下料采用砂轮机切断，不允许用电焊切断。在切断钢绞线之前，先在切割线左右两端各35cm处扎丝一道，防止切断后散头。(2)、钢绞线下料长度按设计图施工，该下料长度包括张拉端的工作长度，钢束尺寸以施工放样为准。(3)、为使钢绞线成束时不至互相绞扭紊乱，可用钢板仿锚板孔位缩小做成梳形板将各钢绞线梳理顺直，每

10、米用一道扎丝捆扎成束，束内每根两端均用胶布缠贴编号。(4)、钢绞线在储存运输制作安装过程中，应防止钢束锈蚀、沾上油污及损坏变形。(5)、穿束前将锚垫板面上灰浆除净，检查锚垫板下硅是否密实，锚垫板与孔道是否垂直，如有问题应及时处理；(6)、穿束前，应先用高压水冲出波纹管孔道中杂物，并用过滤的压缩空气将孔道中的积水吹干。(7)、成束的钢绞线抬运至梁端后，近梁端头装上穿束套，将钢绞线对号入孔，挂在孔道上内牵引索上，在人工辅助下，将钢绞线徐徐穿入孔道内。3、安装锚具及张拉设备(1)、安装和拆除顺序为：工作锚板t夹片修限位板修千斤顶修工具锚板修夹片。(2)、安装工作锚板：先在工作锚板上用石笔编号，在将同

11、一编号的刚绞线逐根穿入锚板孔内，将锚板推至锚垫板止口环内，锚板编号、方向、位置在梁的两端应一致。(3)、安装夹片：每副夹片用橡胶圈箍在一起，沿钢绞线端用手将其仅推入锚板孔中。安装时锚板、锥孔、夹片全部安装就位后，用螺丝刀调匀夹片间隙，用打紧器将每孔夹片击平，再逐孔打紧。(4)、安装限位板：限位板的主要作用是用来控制夹片的移动位置，使夹片跟进比较整齐。限位板与工作锚是配套使用的，其孔位要求两者一致，将限位板沿钢绞线端推靠工作锚板。限位板穿孔时应先穿中间孔，后穿周边孔，由23人同时操作完成。(5)、安装千斤顶：先将钢绞线端部用铁丝稍加捆扎，保留编号胶布再将千斤顶吊起套穿在钢绞线上，千斤顶前支承口套

12、在限位板外面，再将千斤顶充油，千斤顶活塞伸出35cm(6)、安装工具锚限位器、锚具及夹片：工具锚的锚板、夹片为专用设备与工作锚配套购买，可重复多次使用。安装时先去掉钢绞线上的扎丝，按照钢绞线的编号穿入工具锚对应的锚孔内，然后将工具锚推入千斤顶缸体外口套座内，特别要注意两锚板孔位方向一致，不得使千斤顶内钢绞线错位交叉，然后安装夹片。(7)、工具锚板及夹片使用注意事项：、将锚板外壁擦净，在锥孔内壁涂上防锈油。、工具锚夹片应在无污、无锈、无渣粘附的情况下使用，可先用棉纱将夹片擦净，并在夹片锥面涂退锚油。每付夹片用橡皮圈套上。、锚板锥孔与夹片锥面经常用砂纸研磨，从而保证夹片进退方便，可多次使用。、工具

13、锚安装要与工作锚、限位板、千斤顶保持在同一轴线上，是钢绞线受力均匀，保证张拉质量。、所有进场的锚具、夹片均要有质量保证书，同时现场要对锚具外观质量、锚环、夹片硬度进行分批抽检，并做好记录。4、钢绞线张拉控制钢绞线张拉：010%k20%(rk7100%tk7持荷5min7卸载。现场施工时量取10%0k、20%k、100%xtk时预应力筋伸长量，记为L1、L2、L3最终伸长量为L=L3+L2-2L1。1、0阶段：千斤顶充油23cm2、初始张拉：张拉力为设计控制吨位的10%使钢绞线束再次调整松紧，受力均匀，使张拉设备与孔道轴线一致，到达吨位后，用钢尺丈量油缸外露量及油顶外沿至锚垫板的距离作为初始读数

14、，并在两端每根钢绞线上做好标记，记下数据以便判断滑丝、滑移情况，同时丈量工具夹片外露量并做好标记，以便分析其内缩量；3、张拉吨位：当达到bk时，要求持荷5分钟并补足吨位，测量延伸量观察钢绞线和夹片受力情况。4、自锚：张拉完成后，先将千斤顶回油，油缸回缩，工具锚后退，工作锚夹片便自动将钢绞线锚住，回油应缓慢进行，达到自锚的目的。5、回油：打开千斤顶的回油和输油阀，使千斤顶主油缸继续回缩，拆除工具锚和夹片，并详细检查钢绞线情况；6、退顶：工具锚拆除后，继续将千斤顶和限位板拆除，用游标卡尺丈量工作夹片外露量。5、张拉质量评定标准张拉采用双控，以张拉吨位控制为主，伸长量进行校核，要求实际伸长量与理论伸

15、长量误差不得超过士6%同一断面断丝之和不得超过总丝数的1%且每束断丝或滑丝不得超过一根，每端钢绞线回缩量要求W5%五、预应力钢束的张拉施工及质量控制梁体预应力张拉必须在硅强度、龄期及弹性模量均达到设计要求后方可进行，张拉顺序按图纸，以油表读数为主，伸长量作为校核。张拉以控制应力为主，以伸长量作为校核的双控原则进行。钢绞线伸长量=终值-初值-回缩量张拉作业检查油管连接后，开动油泵，使钢绞线略为拉紧后调整千斤顶位置，使其中心与孔道轴线基本一致，以保证钢绞线的自由伸长，减少摩阻。同时调整工具夹片使之卡紧钢绞线，以保证各根钢绞线受力均匀。然后两端同时给千斤顶主油缸徐徐冲油张拉，使两端伸长基本保持一致，

16、对称加载到初始张拉（P0）后停止供油，检查夹片情况完好后，画线做标记。继续向千斤顶进油加载，直至达到控制张拉应力。张拉值的大小以油压表的读数为主，以预应力钢绞线的伸长值加以校核，每端锚具回缩量控制在规定值以内。油表达到张拉吨位后关闭主油缸，并保持5min,测量钢绞线伸长值加以校核。在保持5min以后，若油压稍有下降，补油到设计吨位的油压值，千斤顶回油，夹片自动锁定，及时做好记录。全梁断丝、滑丝总数不超过规定。当钢绞线长度较长，不能一次张拉到位时，则需多次张拉循环。多次张拉的操作方法和步骤与上述一样，只是将上一循环的锚固拉力作为本次循环的初始值。如此循环，直到达到最终的控制张拉力。张拉采用张拉力

17、与伸长值双控法，即在张拉力达到设计要求后，实际伸长值与理论值之间的误差若在规定范围（土6%内，即表明本束钢绞线张拉合格。否则，张拉力虽已达到设计要求，但实际伸长量与理论值之间的误差超标，则暂停施工，在分析原因并处理后继续张拉。、预应力张拉质量控制要点预应力管道质量控制：在预应力管道曲线段，采取增加定位钢筋网数量、加大定位钢筋网钢筋直径以及将定位钢筋网钢筋与梁体钢筋焊为一体，以保证管道坐标的准确性和成孔质量。加强孔道整体刚度,防止硅浇筑过程中水泥浆进入波纹管中，采取在波纹管内穿入PVCf或橡胶管的措施。张拉控制：建立预应力设备的定期配套校验制度，提高使用压力表的精度；系杆拱张拉预应力坚持“强度、

18、龄期”单个条件同时满足原则和“以张拉力控制为主、以伸长量进行校核”的双控标准；若张拉结果或检查中有异常，则根据问题情况，应组织相关技术人员共同分析原因后确定进一步的处理措施。、张拉常见问题及处理措施锚垫板面与孔道轴线不垂直或锚垫板中线偏离孔道轴线现象：张拉过程中锚杯突然抖动或移动，张拉力下降。有时会发生锚杯与锚垫板部紧贴的现象.原因分析：锚垫板安装时没有仔细对中，垫板面与预应力索轴线不垂直。造成钢绞线或钢丝束内力不一，当张拉力增加到一定程度时，力线调整，会使锚杯突然发生滑移或抖动，拉力下降。预防措施：锚垫板安装应仔细对中，垫板面应与预应力索的力线垂直。锚垫板要可靠固定，确保在硅浇筑过程中不会移

19、动。处治方法：另外加工一块楔形钢垫板，楔形垫板的坡度应能使其板面与预应力索的力线垂直。滑丝与断丝现象：锚夹具在预应力张拉后，夹片“咬不住”钢绞线或钢丝，钢绞线或钢丝滑动，达不到设计值。张拉钢绞线或钢丝时，夹片将其“咬断”，即齿痕较深，在夹片处断丝。原因分析：锚夹片硬度指标不合格，硬度过低，夹不住钢绞线或钢丝；硬度过高则夹伤钢绞线或钢丝，有时因锚夹片齿形和夹角不合理也可引起滑丝和断丝。钢绞线或钢丝的质量不稳定，硬度指标起伏太大，或外径公差超限，与夹片规格不相匹配。防止措施：锚夹片的硬度除了检查出场合格证外，在现场应进行复验，有条件的最好进行逐片复检。钢绞线和钢丝的直径偏差、椭圆度、硬度指标应纳入

20、检查内容。如偏差超限，质量不稳定，应考虑更换钢绞线或钢丝的产品供应单位。滑丝断丝若不超过规范允许数量，可不予处理，若整束或大量滑丝和断丝，应将锚头取下，经检查并更换钢束重新张拉。张拉钢绞线延伸率过大现象：张拉力达到设计要求，但钢绞线延伸量与理论计算相差较大。原因分析：钢绞线的实际弹性模量与设计采用值相差较大。孔道实际线形与设计线形相差较大，以致实际的预应力摩阻损失与设计计算值有较大差异；或实际孔道摩阻参数与设计取值有较大出入也会产生延伸率较大偏差过大。初应力采用值不合适或超张拉过多。张拉过程中锚具滑丝或钢绞线内有断丝。张拉设备未做标定或表具读数离散性过大。防治措施：每批钢绞线均应复验，并按实际

21、弹性修正计算延伸值。校正预应力孔道的线形。按照钢绞线的长度和管道摩阻力确定合格的初应力值和超张拉值。检查锚具和钢绞线有无滑丝或断丝。校核测力系统和表具。预应力损失过大现象：预应力施加完毕后钢绞线松弛，应力值达不到设计值。原因分析：锚具滑丝或钢绞线内有断丝。钢绞线的松弛率超限。量测表具数值有误，实际张拉值偏小。锚具下硅局部破坏变形过大。钢绞线与孔道间摩阻力过大。防止措施：检查钢绞线的实际松弛率，张拉时应采取张拉力和引伸量双控制。事先校正测力系统，包括表具。锚具滑丝失效，应予更换。钢绞线断丝率超限，应将其锚具、预应力筋更换。锚具下硅破坏，应将预应力释放后，用环氧硅或高强度硅补强后重新张拉。六、预应

22、力管道压浆及注意事项预应力束张拉完毕后，应及时对孔道进行压浆，孔道压浆是确保预应力工程质量和系杆拱质量的一个重要因素。孔道压浆应在张拉后24小时内完成，浆体强度应符合设计要求。本工程采用高性能孔道压浆料JC-K20,浆体的水胶比为0.28,拌和后3h,浆体泌水率不宜大于2%最终不大于3%泌水应在24小时内重新被浆体吸收，浆体稠度应控制在1418s之间。注浆采用连续式注浆泵。纵、横向预应力注浆压力0.5MPa0.7MPa压浆稳定持荷时间不少于5min。压浆注意事项：(1)在预应力筋张拉完成后，立即用水泥浆进行封锚，以免冒浆而损失灌浆压力，封锚时应留排气孔，封锚胶或水泥浆达到一定强度后方可进行压浆

23、作业。(2)进、出浆口应用阀门止浆回流，不得用木塞或弯折进、出浆口管道的办法止浆。(3)压浆前应用压力清水冲洗管道，以排除孔内杂物，保证管道畅通；冲洗后将管道内的空气及多余水分排除，压浆前使其达到负压状态，然后用压浆机以正压力对管道注入水泥浆。(4)压浆前必须贮备足够浆液，储浆罐的储浆体积大于一倍所要灌注的一条预应力管道的体积，以确保压浆过程的连续进行。(5)浆体自拌制至压入管道的延续时间，一般控制在3045min范围内，在配置和压注过程中应连续搅拌，浆体进入压浆泵之前应通过1.2mm的筛网进行过滤。(6)压浆采用一次压浆方法：即由A端压向B端，B端管口冒出浓浆后，关闭阀门，待输浆泵压力达到0

24、.60.7Mpa并保持恒压2分钟，关闭A端进浆阀，等水泥浆初凝后方可拆除阀门；(7)压浆过程中，如发现管道有局部漏浆时，可在漏浆处用毡片盖好、贴严、顶紧堵漏。如果堵漏无效，则应用水压入管道，将已压进的灰浆冲洗出来，待漏浆处理修补完毕，重新压浆。(8)压浆时，每一个工作班应留取不少于3组70.7mmx70.7mmx70.7mm的立方体试件，标准养护28天，检查其抗压强度，作为评定浆体质量的依据。(9)压浆过程中及压浆后48h内，结构混凝土的温度不得低于5C,否则应采取保温措施。当气温高于35c时，压浆宜在夜间进行。(10)在压浆过程中如出现堵孔现象，应用高压水把孔内已压入的浆液冲洗干净，找到堵孔

25、位置进行处理后再重新进行压浆O对于可能压浆堵孔的情况，在预应力筋穿束时应该注意，如果穿束时不顺畅，或是预先穿筋的管道在浇筑混凝土后抽动困难，说明管道内不十分通畅，必须在张拉前准确测定该位置(张拉后便无法量测)，并做好记录。一旦压浆发现堵孔，则应根据压浆进浆数量和事先量测记录，准确判定堵孔位置，并在该位置增设注浆孔或排气孔，对该孔进行二次补浆，直至孔内浆液密实。(11)在浇筑混凝土前对灌浆孔、排气孔及泌水孔等预设管道进行认真检查，在浇筑混凝土时采取保护措施，使其不损坏。发现损坏、失效时,应及时修复或采取补救措施。(12)压浆完成后，应及时对力筋、锚具进行处理，其中包括对锚具和力筋做防锈、防腐处理

26、。需要封锚的，应对梁端混凝土凿毛并将其周围冲洗干净，设置钢筋网浇筑封锚混凝土。封锚混凝土的强度应符合设计要求。七、主要材料、设备、人员的安排1、主要人员厅P工种人数1普工82张拉工33压浆工42、主要机械设备厅P名称单位数量施工能力1250t千斤顶台2张拉2压浆机台2预应力管道压浆3水泥浆搅拌机台1搅拌水泥浆4ZB4-500油泵台4张拉用3、主要材料横梁：0）s15.2钢绞线4377.8kg;系杆：0）s15.2钢绞线15031.4kg。LZM7-37型张拉端24套；LZM7-37型专苗固端24套；吊杆7平行钢丝3077kg。M15-6锚具（带夹片）112套；M15-8锚具（带夹片）48套。八、张拉作业过程中的事故应急处理（一）、滑丝、断丝1、人员进行事故处理时，不得站在千斤顶前方，应站在侧面。2、安装规范要求进行退锚。3、更换钢绞线和锚具。4、钢绞线前设置挡板，挡板用竹胶板制作，高2.5米，宽2米,与地面呈60-75夹角(二)人员伤害1、发生飞夹片、飞锚、飞钢绞线等事故导致的伤害(1)站在侧面检查钢绞线，夹片、锚具是否具有再次飞出的可能性。(2)站在侧面小心翼翼的把受伤人员搬到安全地带。(3)