箱梁预应力张拉专项施工方案

箱梁预应力张拉专项施工方案箱梁预应力张拉专项施工方案箱梁预应力张拉专项施工方案资料仅供参考文件编号：2022年4月箱梁预应力张拉专项施工方案版本号：A修改号：1页次：1.0审核：批准:发布日期：箱梁预应力张拉专项施工方案一、工程概况二、编制依据1.中华人民共和国行业标准《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041—2000）。2.中华人民共和国行业标准《公路公路工程质量检验评定标准》（土建工程）（JTGF80/1—2004）。3.中华人民共和国行业标准《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076—95）。4.中华人民共和国行业标准《公路工程水泥及水泥砼试验规程》（JTGE30—2005）。5、合同文件；6、施工设计图；三、预应力主要技术参数1、主要材料预应力钢绞线：采用抗拉强度标准值fpk=1860Mpa、公称直径D=的低松弛高强度钢绞线，其力学性能指标应符合《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-2003）的规定。锚具：腹板钢束采用M15-10锚具及其配套的配件，预应力管道采用圆形金属波纹管；箱梁墩顶钢束采用BM15-5扁形锚具及其配套的配件，预应力管道采用扁形金属波纹管。横梁钢束采用M15-11锚具及其配套的配件，预应力管道采用圆形金属波纹管。2、钢束布设箱梁腹板钢束N1、N2、N3由10根钢绞线组成；箱梁顶板钢束B1、B2由5根钢绞线组成；箱梁横梁钢束N1、N2由11根钢绞线组成。3、张拉控制箱梁混凝土达到设计强度的85%，且混凝土龄期不小于7d时，方可张拉。腹板钢束采用两端同时对称张拉；顶板及横梁钢束采用一端张拉。锚下控制应力均为=1395Mpa，施加预应力采用张拉力与伸长量双控。4、张拉顺序先张拉横梁=1\*GB3①号钢束，再张拉腹板纵向钢束，然后张拉横梁=2\*GB3②号钢束，最后张拉顶板钢束。张拉=1\*GB3①号钢束时，现张拉N1钢束，再张拉N2钢束。张拉腹板束时，先张拉N2钢束，再张拉N3钢束，最后张拉N1钢束。张拉=2\*GB3②号钢束时，现张拉N1钢束，再张拉N2钢束。张拉顶板钢束时，由箱梁两侧向中间交替张拉。四、施工准备序号名称规格/型号数量备注1千斤顶YDC20002台新购2千斤顶YDC25001台新购3千斤顶YDC10002台原有4高压电动油泵YBZ2×2/504台新购5配套油表0-60Mpa10块新购2）施工机械、工机具要求施工中使用的千斤顶、油泵及配套油表等必须经过检查验校合格，并有出场合格证。五、预应力张拉计算书1、张拉计算所用常量：预应力钢材弹性模量Eg=×105Mpa=×105N/mm2预应力单数钢材截面面积Ag=139mm2预应力钢材标准强度R=1860Mpa孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数k=预应力钢材与孔道壁的摩擦系数μ=设计图纸要求：锚下张拉控制应力σ=R=1395MPa2、计算所用公式：1）预应力筋张拉端的张拉力P的计算：P=σ×Ag×n××b(KN)(1)式中：σ--预应力钢材的张拉控制应力(Mpa);Ag--预应力单束钢筋截面面积(mm2); n--同时张拉预应力筋的根数;b--超张拉系数，不超张拉取。2）预应力筋的平均张拉力的计算：①直线筋②两端张拉的曲线筋=（KN）(2)其中：P--预应力筋张拉端的拉力（N）;l--从张拉端至计算截面的孔道长（m）;--从张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;μ--预应力钢材与孔道壁的摩擦系数。3）预应力筋张拉时理论伸长值的计算：ΔL=(3)其中：---预应力筋的平均张拉力（N）;L---预应力筋长度（cm）;Ay---预应力筋截面面积（mm2）;Eg---预应力筋弹性模量（N/mm2）。3、计算过程1）张拉控制力P的计算：本工程采用φ钢绞线作为预应力钢材，依据通用图及设计图纸，钢束的组成形式一共有三种，腹板N1、N2、N3为10束φ钢绞线，横梁N1、N2为11束φ钢绞线;顶板B1、B2为5束φ钢绞线。10φ对应的张拉控制力为：P=σ×Ag×n××b=1395×139×10××1=；11φ对应的张拉控制力为：P=σ×Ag×n××b=1395×139×11××1=。5φ对应的张拉控制力为：P=σ×Ag×n××b=1395×139×5××1=；2）ΔL的计算：钢绞线计算长度统计表：腹板工作长度每段取,顶板一端取,横梁一端。钢束计算长度统计表计算长度（m）腹板钢束顶板钢束横梁钢束N1N2N3B1B2N1N2直线段1直线段2直线段3直线段4直线段5直线段6直线段7直线段8曲线段1曲线段2曲线段3曲线段4曲线段5曲线段6曲线段7a、直线部分拉力的计算根据公式（2）腹板：N1钢束：11===12===13===14===15===16===17===18===N2钢束：21===22===23===24===25===26===27===28===N3钢束：31===32===33===34===35===36===37===38===根据公式（2）顶板：b、曲线部分拉力的计算根据公式（2）N1钢束：1==×（）/=N2钢束：2==×（）/=952KNN3钢束：3==×（）/=N4钢束：4==×（）/=c、直线部分伸长量计算根据公式（3）N1钢束：ΔL===19mmN2钢束：ΔL===30mmN3钢束：ΔL===42mmN4钢束：ΔL===92mmc、曲线部分伸长量计算根据公式（3）N1钢束：ΔL===85mmN2钢束：ΔL===74mmN3钢束：ΔL===62mmN4钢束：ΔL===12mmd、钢绞线理论伸长值（单端）N1钢束：ΔL=ΔL直+ΔL曲=19+85=104mmN2钢束：ΔL=ΔL直+ΔL曲=30+74=104mmN3钢束：ΔL=ΔL直+ΔL曲=42+62=104mmN4钢束：ΔL=ΔL直+ΔL曲=92+12=104mm②中跨钢绞线伸长量的计算部位钢束编号长度(m)θKL+μθe-(KL+μθ)中跨N1直线段0曲线段N2直线段0曲线段N3直线段0曲线段N4直线段0曲线段a、直线部分拉力的计算根据公式（2）N1钢束：1==×（）/=N2钢束：2==×（）/=N3钢束：3==×（）/=N4钢束：4==×（）/=b、曲线部分拉力的计算根据公式（2）N1钢束：1==×（）/=N2钢束：2==×（）/=N3钢束：3==×（）/=N4钢束：4==×（）/=c、直线部分伸长量计算根据公式（3）N1钢束：ΔL===N2钢束：ΔL===18mmN3钢束：ΔL===29mmN4钢束：ΔL===91mmc、曲线部分伸长量计算根据公式（3）N1钢束：ΔL===N2钢束：ΔL===86mmN3钢束：ΔL===75mmN4钢束：ΔL===13mmd、钢绞线理论伸长值（单端）N1钢束：ΔL=ΔL直+ΔL曲=+=104mmN2钢束：ΔL=ΔL直+ΔL曲=18+86=104mmN3钢束：ΔL=ΔL直+ΔL曲=29+75=104mmN4钢束：ΔL=ΔL直+ΔL曲=91+13=104mm③负弯矩张拉钢绞线伸长量的计算根据公式（3），钢绞线理论伸长值（单端）T1钢束：ΔL===25mmT2钢束：ΔL===T3钢束：ΔL===计算结果与设计图纸提供的理论伸长量基本一致，施工过程中采用计算的张拉力及伸长量进行控制。六、张拉施工1、正弯矩张拉1）搭设张拉操作平台，采用钢管支架加木板搭设平台放置千斤顶。2）安装工作锚板，夹片，并将夹片轻轻敲实，然后安装千斤顶、工具锚、夹片。安装时使千斤顶与锚垫板垂直。3）预应力张拉程序当主梁砼强度达到设计强度的85%以上，且混凝土龄期达到7天后，可以张拉，按设计要求顺序N1→N3→N2→N4张拉，张拉时采用两端同时对称张拉。张拉程序如下:0→初始应力（10%σcon张拉控制应力）→（20%σcon张拉控制应力）→100%σk（持荷2分钟）锚固。两端分级加载张拉，当张拉力接近控制应力时，两端同时张拉直到控制应力的100％，并持荷2分钟。逐级加载后通过测量千斤顶油缸行程测量各级钢绞线的伸长量，张拉时安排专人与两端联系，互报油表读数和钢绞线伸长量，尽量使两端接近平衡,不允许出现明显不协调的现象。千斤顶回油到零，测量钢绞线的伸长量，并作好记录。两端同时退去工具锚，卸下千斤顶，张拉结束。张拉时认真作好张拉记录。4）张拉应力控制a.预应力筋的张拉控制应力符合设计要求。b.预应力张拉以张拉力及伸长值进行双控，实际伸长值与理论伸长值的差值应控制在6%以内，如两者相差超出6%，则应暂停张拉，待查明原因并采取措施予以调整后继续张拉。2、负弯矩张拉梁板架设后，连接接头段钢筋，绑扎横梁钢筋，设置接头段顶板束波纹管并穿束。在日温最低时，浇注连续接头、中横梁及其两侧与顶板负弯矩束同长度范围内的桥面板，混凝土达到设计强度85%，且混凝土龄期不小于7d时，张拉顶板负弯矩预应力钢束。搭设钢管支架，然后用手拉葫芦固定千斤顶。张拉顺序为T3→T2→T1两端同束对称张拉。其他张拉程序、预应力控制同正弯矩张拉。七、各阶段张拉力及油表读数控制箱梁张拉采用YDC1500型千斤顶两台（编号100717、100718）、YBZ2×2/50高压电动油泵及配套油表（编号5904、7480）进行，施工前张拉机具经河北道桥工程检测有限公司检测，并出具相应检测报告。各阶段张拉力及油表对应读数计算如下：1、千斤顶编号：YDC1500/100717(1#)对应压力表编号：5904钢绞线为4束:张拉控制应力P=。张拉应力占控制应力的百分比张拉力（KN）压力表读数（MPa）10%20%100%校验回归方程公式为:压力表读数P=+×N（力值）。（详见检测报告）2）钢绞线为5束:P=张拉应力占控制应力的百分比张拉力（KN）压力表读数（MPa）10%20%100%校验回归方程公式为:压力表读数P=+×N（力值）。（详见检测报告）2、千斤顶编号：YDC1500/100718(2#)对应压力表编号：74801）钢绞线为4束:张拉控制应力P=。张拉应力占控制应力的百分比张拉力（KN）压力表读数（MPa）10%20%100%校验回归方程公式为:压力表读数P=+×N（力值）。（详见检测报告）2）钢绞线为5束:P=张拉应力占控制应力的百分比张拉力（KN）压力表读数（MPa）10%20%100%校验回归方程公式为:压力表读数P=+×N（力值）。（详见检测报告）八、压浆1、施工准备工作1）检查确认材料数量、种类是否齐备，品质是否保证；2）检查机具是否完备；3）张拉完成后，用砂轮切割机切除外露的钢绞线（外露量20≤H≤30mm），将密封工具罩安装在锚垫板上进行封锚。工具罩在灌浆后3个小时内拆除并清洗。2、搅拌水泥浆1）搅拌要求：搅拌水泥浆之前，加水空转数分钟，将积水倒净，使搅拌机内壁充分湿润。搅拌好的灰浆要做到基本卸尽。在全部灰浆卸出之前不得再投入未拌和的材料，更不能采取边出料边进料的方法。2）装料顺序①首先将称量好的水（扣除用于溶化减水剂的那部分水）、水泥、膨胀剂倒入搅拌机，搅拌2min；（可按照不同气候、环境、设计要求设计用料）。②将溶于水的减水剂倒入搅拌机中，搅拌3min出料；③水泥浆出料后应尽量马上泵送，否则要不停地搅拌；④必须严格控制用水量，否则多加的水全部泌出，易造成管道顶端有空隙；⑤对未及时使用而降低了流动性水泥浆，严禁采用增加水的办法来增加灰浆的流动性。3、灌浆①将水泥浆加到储浆罐中引到灌浆泵，在灌浆泵高压橡胶管出口打出浆体，待这些浆体浓度与灌浆泵中的浓度一样时，关掉灌浆泵，将高压橡胶管此端接到孔道的灌浆管上，扎牢。②打开灌浆阀，启动灌浆泵，开始灌浆，灌浆过程中，泵要保持连续工作。③压力达到左右，持压2～3min，完成排气泌水，使孔道内浆体密实饱满，完成灌浆，关闭灌浆泵及灌浆阀门。4、清洗拆卸外接管路，清洗灌浆泵、搅拌机及所有沾有水泥浆的设备和附件。5、压浆注意事项①锚头一定要密封好，并尽早开始灌浆。②灌浆管应选用牢固结实的高强橡胶管，抗压能力≥1Mpa，带压灌浆时不能破裂，连接要牢固，不得脱管。③严格掌握水泥浆的配合比，浆体材料误差不能超过规定值。④灰浆进入灌浆泵之前应通过70目的筛子。⑤灌浆工作宜在灰浆流动性没有下降的30—45分钟时间内进行，孔道一次灌注要连续。⑥中途换管道时间内，继续启动灌浆泵，让浆体循环流动。⑦压浆的顺序为：先压下层孔道，后压上层孔道。在冲洗孔道时如发现串孔，则应两孔同时压注。⑧每班应制作××立方试件三组，标准养护28d，检查抗压强度作为水泥浆质量的评定依据。⑨应作好压浆记录，包括灌浆日期、作业时间、温度、灰浆的比例和所有的掺加剂，灰浆数量，压浆压力以及压浆过程中所发生的异常情况等。九、封锚预应力钢材张拉和压浆完毕后，将锚具表面清理干净并将其外围的砼面凿毛，然后设置钢筋网，即可对外露的锚头进行浇筑封锚砼工作。封锚混凝土标号采用与箱梁同标号混凝土，要求确保封锚混凝土表面平整，外观与箱梁混凝土一致。十、安全保证措施1、成立以项目经理为首的安全领导小组，项目经理为第一安全负责人。安全控制体系框图如下图所示。项目经理(向金友)项目经理(向金友)生产主管（李庆国）安全主管(张仕猛)专职安全员（孙国玉）9项目部其他科室工程部长（张浩）设物部（井启成）施工队队长（廖超）施工队全体成员2、制度保证（1）贯彻执行国家安全生产、劳动保护方面的方针、政策和法规。对职工进行安全教育，牢固树立“安全第一”的思想，坚持“安全生产、预防为主的”方针。（2）建立健全安全生产保证体系，建立和实施安全生产责任制。项目经理是安全第一负责人，主管施工生产的项目副经理是安全生产直接责任人，项目主抓安全的副经理对劳动保护和安全生产的工作负责。（3）根据实际情况，编制详细的安全操作规程、细则、并制定切实可行的安全技术措施，分发至工班，组织逐条学习、落实，抓好“安全五同时”（即：在计划、布置、检查、总结、评比生产的同时，计划、布置、检查、总结、评比安全工作）和“三级安全教育”。（4）严格执行交接班制度，坚持工前讲安全、工中检查安全、工后评安全的“三工制”活动。坚持每周一的安全活动日活动。（5）坚持特殊工种持证上岗。（6）坚持定期安全检查制度。项目部每月检查一次，工区每半个月检查一次，工班每天检查一次，发现不安全因素，立即指定专人限期整改。（7）设立安全专项基金，对安全生产好的个人和班组给予重奖，对违章指挥、违章操作忽视安全的行为给予重罚，对造成安全事故者视其情节严肃处理。（8）全员加强防雷电、防火、防洪等防灾期意识，建立防洪组织，配备消防设施，制订措施和管理制度，并落到实处。减少自然灾害造成损失。（9）加强安全教育，提高员工安全意识，树立安全第一的思想，培养安全生产所必须具备的操作技能。（10）做好职工的定期教育及新工人、变换工种工人、特种作业人员的安全教育，新进场工人（包括民工）未经三级教育不得上岗。新工法、新工艺、新设备、新材料及技术难度复杂的作业和危险较大的作业，要进行专门的安全教育，采取可靠的保证措施。（11）坚持每个安全活动日的安全学习活动。（12）规范执行安全检查制度。项目经理部保证检查制度的落实，规定检查时间和参加检查的人员。经理部每月检查一次，作业班组每天检查一次，非定期检查视工程情况进行，在施工准备前、危险性大、季节变化、节假日前后等情况下100%检查。（13）对检查发现的安全问题、安全隐患，要建立登记、整改、消项制度。定措施、定经费、定完成日期，在隐患没有消除前，必须采取可靠的仿护措施。如有危及人身安全的险情，立即停止施工，处理合格后方可施工。3、张拉施工安全技术措施1）预应力材料必须保持清洁，在存放和搬运过程中应避免机械损伤和有害的锈蚀。如进场后需长时间存放时，必须安排定期的外观检查。2）预应筋不得直接堆放在地面上，必须采取垫枕木并覆盖等有效措施，防止雨露和各种腐蚀性气体，介质的影响。3）锚具、夹具和连接器均应设专人保管、存放、搬运时均应妥善保护，避