桥梁工程现浇箱梁预应力[后张法]施工工艺的设计说明

1、. .PAGE19 / NUMPAGES19. .目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc207878454摘要 PAGEREF _Toc207878454 h IIHYPERLINK l _Toc207878455目录 PAGEREF _Toc207878455 h IIIHYPERLINK l _Toc207878456一、工程概况 PAGEREF _Toc207878456 h 4HYPERLINK l _Toc2078784571、工程概述 PAGEREF _Toc207878457 h 4HYPERLINK l _Toc2078784582、结构设计形

2、式 PAGEREF _Toc207878458 h 4HYPERLINK l _Toc207878459二、施工准备 PAGEREF _Toc207878459 h 5HYPERLINK l _Toc2078784601、技术与施工现场准备 PAGEREF _Toc207878460 h 5HYPERLINK l _Toc2078784612、拉设备选用 PAGEREF _Toc207878461 h 5HYPERLINK l _Toc2078784623、原材、拉设备检验 PAGEREF _Toc207878462 h 5HYPERLINK l _Toc207878463三、拉工艺 PAGE

3、REF _Toc207878463 h 7HYPERLINK l _Toc2078784641、波纹管的敷设与锚垫板的安装 PAGEREF _Toc207878464 h 7HYPERLINK l _Toc2078784652、钢铰线下料 PAGEREF _Toc207878465 h 8HYPERLINK l _Toc2078784663、穿束 PAGEREF _Toc207878466 h 8HYPERLINK l _Toc207878467四、预应力拉 PAGEREF _Toc207878467 h 10HYPERLINK l _Toc207878468五、孔道压浆、封锚 PAGEREF

4、 _Toc207878468 h 17HYPERLINK l _Toc207878469六、结束语 PAGEREF _Toc207878469 h 20HYPERLINK l _Toc207878470参考文献 PAGEREF _Toc207878470 h 20一、工程概况1、工程概述xx东路跨五环桥梁工程为奥运配套市政设施工程，本工程上跨清河导流渠与北五环主、辅路，为奥运赛时安全保卫区域的东边线，同时是北部车辆赛时进出赛场并利用五环疏散的主要通道之一，也是奥林匹克森林公园以北地区与城市中心区联络的主要通道之一。新建主路高架桥全长405m，桥梁横断面分上、下行两幅桥，每幅桥全宽9.2米，上、

5、下行车行道各8米，两侧设60cm的防撞护栏，桥梁面积7452平方米。2、结构设计形式该主线桥分4联共12跨，桥梁上部结构形式为预应力砼简支T梁、混凝土-钢砼组合箱梁组成。其中，第三联上跨五环主、辅路施工。本工程箱梁与钢梁预应力钢束共11束，为10j15.24钢绞线，拉控制应力为1302Mpa。墩顶箱梁横隔梁预应力每道横隔梁为钢束为8束，每束为9j15.24钢绞线,拉控制应力为1302Mpa。预应力钢绞线采用ASTMA416-92-270级钢绞线，标准强度为1860Mpa，截面积140mm2,弹性模量为1.95x105Mpa，所有预应力管道采用塑料波纹管，均采用后法进行施工。二、施工准备1、技术

6、与施工现场准备施加预应力前对梁体进行检查，外观和各部尺寸必须符合质量标准要求，且箱梁混凝土强度达到100。对钢绞线理论伸长值进行计算，并制成表格，指导预应力拉。千斤顶、油表已经标定完毕，同时根据油表标定的结果绘制油表读数与拉力的曲线，并根据曲线确定0.15F、0.30F、F相应拉力对应的油表读数。组建专业预应力拉队伍，选择具有丰富拉施工经验的人员进行拉施工。2、拉设备选用本工程最大拉力为1810KN,因此选用YCW250B型千斤顶,数量4台,同时配备4台ZB4-500型电动油泵，千斤顶要求配好标定的压力表。YCW250B型千斤顶安装时搭设支架，用倒链吊起，套入钢绞线拉。压浆设备:活塞式压浆泵U

7、B3型、真空压力控制器、抽真空机、浆液储缸、浆体控制阀门、净浆搅拌机PJ02型提前进行准备。3、原材、拉设备检验塑料波纹管塑料波纹管采用外购，波纹管表面要清洁、无裂纹现象。表面不得有砂眼，接口必须牢固，用塑料胶带进行缠裹，保证混凝土浇筑期间波纹管不发生漏浆现象。钢绞线、锚具钢绞线、锚具，进场时，必须具有合格证。钢绞线不得有折断、横裂和相互交叉的钢丝，且表面不得有润滑剂、锈蚀的现象，更不得有肉眼可见的麻坑，并注意妥善保管，存放在材料棚，防止原材料锈蚀。锚具夹片的表面应无砂眼，裂缝和小坑等现象。对锚环或锚板应进行几何尺寸和锥度检验，并应仔细查看锥孔面是否光滑，有无毛刺与小坑等不平的现象，若发现此现

8、象应进行处理或不得使用。同时要做硬度检验。拉设备拉设备千斤顶、电动油泵、压力表、油管全套设备进行统一检测,配套千斤顶、压力表，压力表的精度不低于1.6级。对锚具按5%频率进行现场抽检。凡属下列情况之一者应重新进行配套标定。启用新千斤顶或新压力表；拉预应力筋时连续发生断丝现象；实测预应力筋的伸长值与计算值超标； 千斤顶严重漏油，重新更换油封者；压力表指针不回零。三、拉工艺1、波纹管的敷设与锚垫板的安装（一）波纹管敷设1、波纹管采用塑料波纹管，在安装前，波纹管应做环刚度试验，试验合格后使用，使用前逐根进行外观检查。2、波纹管的敷设要严格按设计位置控制。波纹管定位筋，必须保证波纹管位置敷设位置。直线

9、段采取50cm一道，曲线段进行适当加密。3、波纹管管口采用塑料胶布封堵，防止从杂物进入管道。4、波纹管连接时，接头波纹管的规格比孔道波纹管的规格大一级，其长度一般为57d，波纹管直径为原波纹管大一级，旋入后接头要严，两接头处用塑料胶布缠裹严密，防止漏浆,波纹管接头处的毛刺要磨平。5、波纹管与普通钢筋有矛盾时，可适当挪动普通钢筋，但不可任意切断，实需切断时，在浇筑混凝土前切断的钢筋必须恢复。6、施工中波纹管要重点保护，施工人员不得对其进行踩踏或用工具敲击波纹管，若发现波纹管局部被砸扁，要进行更换处理，用钢锯将该处割掉，按接头处理。7、波纹管在波峰的高处留设排气孔，在进行固定端P锚安装时，注意排气

10、孔的留设。（二）锚垫板安装1、锚垫板安装前要检查锚垫板几何尺寸是否符合要求。2、锚垫板要牢固地安装在钢筋网片上，锚垫板定位螺栓要拧紧，锚垫板要与孔道严格对中并与孔道端部垂直。3、锚垫板上的注浆孔要采取封堵措施，可用同直径丝封堵，在锚垫板与模板之间加一层橡胶垫，严防混凝土浇注时混凝土浆漏入孔道或将注浆孔堵死，给施工造成困难。2、钢铰线下料1、根据钢绞线实际长度在拉端预留1m 作为拉长度。 2、钢绞线下料场应平坦，下垫方木或彩条布，不得将钢绞线直接接触土地以免生锈，也不得在混凝土地面上生拉硬托，磨伤钢绞线。3、线盘重大、盘卷小，弹力大，为防止在下料过程中钢绞线紊乱并弹出，在下料前必须先制定钢筋笼，

11、将线盘固定，防止钢绞线弹出发生事故。4、钢铰线下料宜采用砂轮锯切割，不得采用电焊切割，在切口的两侧5厘米处，预先用绑丝扎牢，防止泥土污染钢铰线。3、穿 束管的接口极易破损，所以要缓慢进行，束的前端应扎紧并裹胶布，以减少对波纹管接口的冲击，以便钢绞线顺利通过孔道。安装完成后，应进行全面检查，以查出可能被损坏的管道。如发现波纹管被损坏，用胶带缠裹紧密，不得发生漏浆，严重位置切断后按照接头处理。4、锚具、千斤顶的安装（一）安装顺序完成拉机具的检验工作安装工作锚板 安装工作锚夹具安装限位板安装千斤顶安装工具锚安装工具锚夹片。（二）安装技术要求1、钢束外伸部分要保持干净，不得有油污、泥沙等杂物，施工人员

12、不得随意踩踏。2、锚环与夹片使用前必须清洗干净，不得有油污、铁屑、泥沙等杂物。3、工作锚必须准确放在锚垫板定位槽，并与孔道对中。4、工作锚和工具锚孔中各装入两个夹片，用胶圈套好，可用长约30厘米的铁管穿入钢铰线向前轻轻将夹片顶齐，注意不可用力过猛，夹片间隙要均匀，可用改锥认真调整。每个孔中必须有规定的夹片数量，不得有缺少现象。5、夹片安装完后，其外露长度一般为4-5mm，并均匀一致，若外露太多，要对所用夹具与锚环孔尺寸与锥度进行检查，若发现有不合格者则要进行更换。6、穿入工作锚，工具锚的钢束要顺直，末端要对号入座，不得使钢束扭结、交叉。7、安装千斤顶时不要推拉油管与接头，油管要顺直，不得扭结成

13、团。8、工具锚安装前，钢束穿入工具锚时，位置要与工作锚钢束位置一一对应，不得交叉扭结。9、为了能使工具顺利退下，应在工具锚的夹片光滑面或工具锚的锚孔中涂润滑剂，润滑剂采用石腊。10、工具锚的夹片要与工作锚的夹片分开放置，工具锚夹片重复使用次数不得超过10次，若发现夹片破损，应与时更换以防拉中滑丝、断丝、飞片。四、预应力拉在同条件砼试块强度到100%时，方可进行预应力拉。预应力钢束拉时采用双控，即以控制拉力为主，以钢束实际伸长值进行校核，实测伸长值与理论伸长值的相对误差不得超过6%，否则应停止拉分析原因。（一）拉伸长值校核1、拉前所有设备应再进行一次检查，看是否按编号配套使用。、高强低松驰预应力

14、钢绞线标准强度fPK=1860Mpa,箱梁与钢梁拉控制应力为1302Mpa；8、9墩顶箱梁横隔梁预应力控制应力为1302Mpa。3、预应力伸长值计算预应力拉过程中主要受到以下两方面的因素影响：一是管道弯曲影响引起的摩擦力，二是管道偏差影响引起的摩擦力，导致钢绞线拉时，锚下控制应力沿着管壁向梁跨中逐渐减小，因而每一段的钢绞线的伸长值也是不一样的。因此，预应力拉伸长值一般采取下列方式进行计算。预应力平均拉力（Pp）计算式中：Pp预应力拉力（N），当预应力筋为直线时Pp=P； P 预应力筋拉端的拉力（N）； X 从拉端至计算截面的孔道长度（米）；k孔道偏差系数；孔道曲线累计转角之和(弧度)；u孔道摩

15、擦系数（经现场测定为0.14）；公式中k和是后法钢绞线伸长量计算中的两个重要的参数，这两个值的的大小取决于多方面的因素：管道的成型方式、力筋的类型、表面特征是光滑的还是有波纹的、表面是否有锈斑，波纹管的布设是否正确，偏差大小，弯道位置与角度等。各个因素在施工中的变动很大，还有很多是不可能预先确定的。因此，摩擦系数的大小很大程度上取决于施工的精确程度。在 HYPERLINK :/ job2299 / 工程监理操作中，需要在施工现场对孔道的摩擦系数进行测定，并对施工中影响摩擦系数的方面进行认真的检查，如波纹管的三维位置是否正确等等，以确保摩擦系数的大小基本一致。系数k与值表孔道成型方式K 值钢丝束

16、、钢绞线、光面钢筋带肋钢筋精扎螺纹钢筋预埋铁皮管道0.00300.350.40抽芯成型孔道0.001500.550.60预埋金属螺旋管道0.001500.200.250.50预应力理论伸长值（L）计算式中：Pp预应力筋的平均拉力（N）； L预应力钢束理论伸长值（mm）；AP预应力筋的截面积；Lt预应力筋的实际长度；ES预应力钢束的弹性模量；公式中预应力的伸长值的大小主要取决于钢绞线的弹性模量（ES）和钢绞线的截面面积（AP），ES的理论值为Ep=（1.91.95）105Mpa，经试验检测出本工程所使用的钢绞线弹性模量为1.95x105Mpa，钢绞线截面积（AP）为140mm2。预应力理论伸长值

17、如附表部位钢束编号CON（Mpa)Ag(mm2）P(N)x(m)Eg(d)(rad)kkx+1-e-(kx+)Pp(N)L(m)0.15L(m)0.30L(m)8#、9#墩顶箱梁横隔梁N113021401822805.351.95*1050.1438.1870.66648890.00150.10133340.096 173348.690.034 0.005 0.010箱梁与钢砼梁Y1130214018228026.061.95*1050.1421.5160.3755250.00150.09166350.088 174175.310.166 0.025 0.050Y213021401822803

18、5.061.95*1050.1421.5160.3755250.00150.10516350.100 173022.740.222 0.033 0.066 Y3130214018228045.9741.95*1050.1429.6670.51778680.00150.14145120.132 169975.110.286 0.043 0.086Y4130214018228045.9441.95*1050.1431.3950.54794610.00150.14562850.136 169628.930.285 0.043 0.086 Y5130214018228026.061.95*1050.1

19、421.5160.3755250.00150.09166350.088 174175.310.166 0.025 0.050Y6130214018228035.061.95*1050.1421.5160.3755250.00150.10516350.100 173022.740.222 0.033 0.066Y7130214018228045.9581.95*1050.1427.7220.48384020.00150.13667460.128 170372.110.287 0.043 0.086Y8130214018228045.9441.95*1050.1431.3950.54794610.

20、00150.14562850.136 169628.930.285 0.045 0.086Y9130214018228098.061.95*1050.1421.5160.3755250.00150.19966350.181 165235.670.594 0.089 0.178Y10130214018228010.7671.95*1050.147.970.13910270.00150.03562490.035 179071.370.071 0.011 0.022Y11130214018228010.7671.95*1050.147.970.13910270.00150.03562490.035

21、179071.370.071 0.011 0.022 4、拉时钢绞线实际伸长量计算与测量方法钢绞线实际伸长量的测量方法有多种多样，目前使用较多的是直接测量拉端千斤顶活塞伸出量的方法，但这种测量方法存在一定的误差，这是因为工具锚端夹片拉前经拉操作人员用钢管敲紧后，在拉到10%k时因钢绞线受力，夹片会向滑动，拉到20%k时，夹片又会继续向滑动，这样通过测量千斤顶的伸长量而得到的10%20%k的伸长量比钢绞线的实际伸长值长12mm，若以10%20%k的伸长量作为0%10%k的伸长量，哪么在0%20%k的拉控制段，钢绞线的伸长量就有23mm的误差。从20%k拉到100%k时，钢绞线的夹片又有23mm的

22、滑动，按最小值滑动量计算单端钢绞线的伸长量就有34mm的误差，两侧同时拉时共计有约68mm的误差（误差值的大小取决于工具锚夹片打紧程度）。对现浇箱梁Y1、Y3预应力筋理论伸长值分别位：16.6cm和28.6cm，其中Y1为单端拉，Y3为两端同时拉，根据上述测量误差分析Y14mm测量误差为2.4%，Y38mm测量误差为2.8%，实际伸长值和理论伸长值之间的差值均控制在6%允许偏差值之。因此用测量千斤活塞的方法一般测出来的值都是偏大的。因此，对于钢束实际伸长值的测量，建议采用量测钢绞线绝对伸长值的方法，而不使用量测千斤顶活塞伸出量的方法，后者测得的伸长值须考虑工具锚处钢束回缩与夹片滑移等影响，尤其

23、是在钢绞线较长，必须进行分级拉时，更为繁琐，若直接通过测量千斤顶活塞的伸出量，则误差累计更大。推存的测量方法如图所示，使用一个标尺固定在钢绞线上，不论经过几个行程，均以此来量测分级钢绞线的长度，累计的结果就是初应力与终应力之间的实测伸长值。如图所示实际伸长值的计算：拉结束后应进行实际伸长值的计算，实际伸长值计算：根据千斤顶标定时所提供的方程式进行计算，当计算的实际伸长值不在规误差围应停止拉，查找原因，如无法解决时与时与设计联系。锚固完毕，在灌浆完成，强度达到要求后，经检验合格不急于切断多余钢绞线，报监理验收合格后，再切断多余钢绞线，切断工具可用砂轮机，锚固后的外露长度不小于30mm。（二）拉过

24、程控制1、拉应缓慢进行，逐级加荷，稳步上升，千万不能操之过急，给油不要忽快忽慢，防止发生事故。2、拉要有专人记录，专人测量伸长值，对拉应力进行校核，防止发生由于压力表出故障造或拉力不足等现象。3、拉至设计油压值后，按拉程序持荷2min测量伸长值，即可将拉油压缓慢降至零，活塞回程夹片自动跟进锚固。4、拉完毕，卸下千斤顶与工具锚后，要检查工具锚处每根钢铰线的刻痕是否平齐，若不平齐说明有滑束现象，如遇有这种情况要对滑束进行补拉，使其达到控制应力，每束钢束中断丝滑丝数不得超过1根钢丝。中国监理人才网 job2299./5、对预应力钢束拉中发现异常情况，必须卸锚时，可使用卸锚器对已锚固的钢束进行卸锚，卸

25、锚时千斤顶应预先伸出35cm，留有余量以便卸锚。（三）预应力损失测定在工程施工中预应力损失主要测定：锚圈口摩阻损失和孔道摩阻损失两种，其测定方法如下：1、锚圈口摩阻损失测定用油压千斤顶测定时，可在拉台上和用一根直孔道钢筋混凝土柱上进行，两端均用锥形锚。首先，设甲端为封闭端，乙端为拉端，两端同时充油（油表保持在4Mpa），拉至控制吨位，最后两控制吨位之差即为锚圈阻力。两控制拉制吨位相除在开方即为锚圈口摩阻力的超拉系数，反复测定三次取平均值。再以同样的方法设乙端为封闭端，甲端为拉端，测定锚圈阻力和摩阻超拉系数。最后两次测定取平均值。2、孔道摩阻损失测定梁两端同时装上千斤顶并同时充油（油压保持在4M

26、Pa），同样设甲端为封闭端，乙端为拉端（乙端为封闭端，甲端为拉端），拉时分级升压，直到拉应力，反复进行三次，取两端平均值。最后将两次压力差平均值再次平均，即为孔道摩阻力。五、孔道压浆、封锚（一）孔道的准备1、预应力筋拉完毕后，应与时压浆（应尽量在48小时完成）。2、灌浆前应检查灌浆孔是否畅通，不允许发生堵孔现象。（二）压浆材料选择水泥浆强度根据设计要求不小低于C40，水泥浆配比应由试验室试验确定，经试验合格后方可进行配制。1、灰浆；灰浆采用425普通硅酸盐水泥。水泥不得含有任何团块。2、水：应不含有对预应力筋或水泥有害的成分，每升水不得含500mg以上的氯化物离子或任何一种其它有机物。3、外加

27、剂：水灰浆中可掺入适量的膨胀剂和高效缓凝减水剂，通过实验确定掺加量，各种试验原材料要放在干燥处，禁止受潮后使用。（三）水泥浆的强度满足设计要求1、灰浆水灰比宜采用0.40-0.45，掺入适量减水剂时，水灰比可减少至0.35，水与减水剂对钢束应无腐蚀作用。2、水泥浆泌水率在预先试验合格，其最大泌水率不超过3%，拌合后3小时泌水率控制在2%，24小时后泌水应全部被浆吸收。3、水泥浆中可通过试验确定适当掺入膨胀剂，但其自由膨胀率应小于10%。水泥浆稠度宜控制在14S-18S之间。（四）灌浆1、压浆采用活塞式压浆泵，压浆压力控制在0.30.4Mpa。2、水泥浆自调制到灌入孔道的延续时间一般不宜超过30-45min。水泥浆在使用前和灌浆过程中应经常进行搅拌，以保持稠度一致。3、压浆应从排气孔压出与规定稠度一样水泥浆为止，