某工程预应力施工方案

1.概述1.1工程概况φs15.2的预应力钢绞线fpk=1860Mpa,Ep=1.92×105Mpa；锚下控制张拉应力为1395Mpa。主桥箱梁内、中、外腹板单孔设19根钢绞线，引桥箱梁内、中、外腹板单孔设15根钢绞线。箱梁底板、顶板单孔设12根钢绞线，横梁单孔设12根钢绞线。钢绞线的长度、位置按照设计图纸布置。1.2主要施工方法介绍预应力采用金属波纹管成孔，横向、纵向预应力先穿钢束，砼浇筑后张拉的工艺。张拉顺序为先横梁对称张拉，再张拉腹板——顶板束——底板束，先长后短。预应力张拉时采用双控，以张拉力为主，以伸长量进行校核。2．施工工艺流程横向、纵向预应力安装横向、纵向预应力安装报检合格报检合格穿束（后张）穿束（后张）砼浇筑砼浇筑预应力张拉预应力张拉压浆压浆3.施工工艺措施3.1施工准备3．1.1预应力材料进场钢绞线、锚垫板、锚具、夹片等进场后应按要求进行检查验收，抽检实验合格后才能使用。3．1.2钢绞线下料钢绞线运输至现场后要做好防雨、防潮措施，防止钢绞线生锈。钢绞线的下料长度要考虑两端的工作长度，两端张拉钢绞线每端预留工作长度80cm，一端张拉钢绞线预留工作长度100cm，同一种钢绞线下料长度必须保证一致。钢绞线切割采用砂轮切割机切割，严禁使用电弧焊或乙炔切割。切割时应保证钢绞线的切割断面为一平面，以便张拉时检查有无断丝。3．1.3波纹管加工波纹管采用金属螺旋管，用于制作波纹管的钢带进场后，按照出厂合格证和质量保证书核对其类型、型号、规格和数量外，还对其外观、尺寸、集中荷载下的径向刚度、荷载作用后的抗渗及抗弯曲渗漏等进行检验。每批波纹管应由同一钢带生产厂生产的同一批钢带制造。现场加工的波纹管严格按照设计的要求施工，保证内径的尺寸，能使钢绞线顺利的穿过。3.2预应力施工管道预埋预应力管道采用金属波纹管预留成型，使用前必须进行外观质量检查，检查合格后方可使用。波纹管采用钢筋定位网片定位，预应力管道定位筋应设置准确。为保证波纹管正位需设置定位网片，定位网片用ф8圆钢制作成“∩”字形并与结构钢筋牢固焊接，波纹管从圆格中间通过，其作用是防止管道上浮或下沉。在钢束直线段定位网片按100cm间距布置，曲线段按50cm间距布置，定位后管道轴线偏差不大于10mm。所以在浇注混凝土前必须认真检查波纹管有无破损，如破损处用胶带粘贴。在浇注混凝土时注意振捣棒不要碰着波纹管。砼初凝前要不定期的拖动钢绞线。安装波纹管时，要注意对波纹管进行保护，不能损伤波纹管或使其粘上油污；特别是动用气割和电焊时更要注意不能伤及波纹管；调整波纹管位置时，禁止采用生拉硬撬的办法，防止波纹管受伤或挤瘪，从而影响穿束；波纹管安装允许偏差见下表。预应力管道安装允许偏差项目允许偏差(mm))管道坐标梁长方向30梁高方向10管道间距同排10上下层10预应力锚垫板通过槽口模板用螺栓固定在箱梁端头模板上；槽口模板与锚垫板接触面要密实，严禁水泥浮浆进入管道影响预应力张拉施工。为了防止砼进入锚座、管道、螺丝孔内，在封模前于锚座内塞入海绵或纱头，并在锚座的螺丝孔内涂满黄油后再塞入海绵。所有预应力张拉端槽口、锚座均应与预应力钢束垂直。穿束钢绞线采用先穿束后浇砼方式。钢绞线经检查确认合格后，计算每束的下料长度，用砂轮切割机分批下料。为了防止运输对钢绞线的影响，切割工作在支架平台上进行，钢绞线的下料应采用脚手管专门制作固定架，以防止整捆钢绞线开包时伤人。在确保锚垫板位置正确、孔道内畅通、无杂物后进行人工穿束。钢绞线下料长度=钢束长+张拉时的工作长度。单端张拉时的工作长度一般为100cm即满足要求，两端张拉工作长度总为160cm。横梁预应力采用两端张拉，两端固定锚固于齿块模板上，锚固区应加强钢筋的布置。张拉张拉程序：安装锚具、千斤顶→张拉至初应力(控制应力的20%)→测量初始长度→张拉至设计应力→量伸长量→持荷5min后回油锚固→量出实际伸长量并求出回缩值→检查是否有滑丝、断丝情况发生。纵向预应力锚具采用19孔、15孔或12孔夹片群锚体系；横梁预应力锚具采用12夹片群锚体系。预应力张拉时，以张拉应力和张拉伸长量进行“双控”控制，其中以张拉应力控制为主；张拉时必须在砼强度达到设计值的90％以上才可进行预应力张拉。钢绞线实际张拉伸长值与理论计算张拉伸长值的差值应控制在-6%～+6%范围内，张拉过程中做好记录。箱梁段张拉顺序为：先张拉横梁预应力束，再张拉腹板纵向预应力束，再张拉顶、底板预应力，张拉原则为左右对称，并以箱梁中心线为准对称张拉。张拉前按照张拉顺序对对纵向管道进行编号，张拉时按照编号依次张拉。张拉顺序如下：（1）横梁钢绞线从2#、1#、3#、4#、0#的顺序张拉。0#、4#墩的顺序1#、2#、3#墩的顺序（2）腹板钢绞线张拉顺序（3）顶板钢绞线张拉顺序：T3、T1、T2、T4。（4）底板钢绞线张拉顺序：B1、B2、B3、B4。预应力张拉设备主要采用YCM400型（19、15束钢绞线）、YCM250型的液压千斤顶（用于张拉12束）。根据设计图纸及相关规范的要求，钢束张拉力分别如下。19束张拉控制应力为3822KN，15束张拉控制应力为3017.4KN，12束张拉控制应力为2413.9KN，若采用单根张拉，则控制应力为195.3KN。张拉伸长量可参见设计图纸。总张拉力为σconAp+F(圈口损失力)，但总张力力不得超过0.75fpkAp。根据现场情况确定总张拉控制应力为σcon，总控制张拉力F=Ap×σp；根据现场千斤顶的检验校定情况计算出对应的油压表读数：计算公式为：y=a+bx（千斤顶标定后的回归方程,具体见千斤顶标定检验报告）其中a、b为已知常数，y为油压表读数（单位MPa）,x为千斤顶力（单位KN）预应力钢筋伸长量计算与测量（见附表）本工程预应力张拉采用后张法，其简化计算法为：其中P——预应力钢筋张拉端的张拉力（N）；L——从张拉端到计算截面的孔道长度（m）；θ——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，取0.0015；u——预应力筋与孔道壁的摩擦系数，取0.25；压浆预应力束张拉完成后，立即进行孔道压浆，并保证压浆质量。本工程横向、竖向预应力采用普通压浆工艺，纵向预应力均采用真空辅助压浆，真空辅助压浆的基本原理是：在孔道的一端采用真空泵对孔道进行抽真空，使之产生-0.1Mpa左右的真空度，然后用压浆泵将优化后的特种水泥浆从孔道的另一端压入，直至充满整条孔道，并加以≤0.7Mpa左右的正压力，以提高预应力孔道压浆的饱满度和密实度。.1浆体特性要求：（1）流动度要求：搅和后的流动度为30～50s；（2）水灰比：为满足可灌性要求，一般选择水泥浆，水灰比应在0.35～0.45之间；（3）泌水性：小于水泥浆初始体积的3％，在拌和后24h水泥浆的泌水应能被吸收；（4）初凝时间：3h；（5）强度：7d龄期超过40Mpa；28d龄期达到50Mpa；经试验检测确定强度。（6）浆体对钢绞线无腐蚀作用，提供检测报告。.2真空辅助压浆施工程序（1）首先将称量好的水、水泥、膨胀剂等材料倒入搅拌机，搅拌2min；（2）将溶于水的减水剂倒入搅拌机，搅拌3min；（3）水泥浆出料后必须马上泵送，否则要不停的搅拌。必须严格控制水用量，否则多加的水全部溢出，易造成管道顶存在空隙。未及时使用的浆体，严禁采用增水方式继续使用；（4）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，待这些浆体浓度达到灌浆泵中浓度时，关掉灌浆泵，将高压橡胶管此端接到孔道的灌浆管上，扎牢；（5）关闭灌浆阀，启动真空阀，当真空值达到并维持在-0.06～0.1Mpa值时，打开灌浆阀，启动灌浆泵，开始灌浆，灌浆过程中，真空泵保持连续工作；（6）待抽真空端的透明塑料管内有浆体经过时，关闭真空机前端的真空阀，关闭真空机，水泥浆会自动从“止回排气阀”中顺畅流出，且稠度与灌入的浆体相当时，关闭抽真空端的阀门；（7）灌浆泵继续工作，压力达到0.6Mpa左右，持压1min，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；（8）拆除外接管路，清洗真空机的空气滤清器，清洗所有设备及附件。.3真空压浆工艺注意事项为控制孔道压浆的质量，结合施工中出现的情况，在真空压浆施工中应注意以下问题：（1）压浆前孔道两端的封锚要符合密封要求，最好在张拉完成后24h内开始灌浆；（2）输浆管应选用高强橡胶管，橡胶管的抗压能力≥1Mpa，带压压浆时不易破裂，连接要牢固，不得脱落。（3）搅拌后的水泥浆进入储浆斗之前应通过70目筛网进行过滤，水泥浆在压入孔道前必须做稠度、泌水性实验，符合技术指标要求后方可进行压浆。（4）压浆工作宜在灰浆流动性下降前进行（约30~45分钟内），单根孔道压浆要连续，直至完成。（5）夏天施工期间，如气温高于35℃，压浆在夜间进行；冬季孔道压浆应在正常温度下进行，同时压浆过程中及压浆后48h内,结构混凝土温度不得低于5℃。压浆结束后，立即用高压水对箱梁被污染的表面进行冲洗，防止遗漏的浮浆粘结，影响混凝土粘结质量。（6）如遇到压浆不实的情况后，要在箱梁内室中用风镐凿穿预应力管道，再注入砂浆，充满为止。（7）钢绞线断丝情况严格按照规范来控制，如达不到要求，重新穿钢绞线，然后张拉。封锚压浆完成后，对需封锚的部位及时进行混凝土浇筑。封锚施工时，先对锚具周围的箱梁混凝土进行人工凿毛，冲洗干净后，设置钢筋网、支立模板并浇筑混凝土。封锚混凝土的强度应符合设计要求。4、预应力施工质量保证措施（1）预应力钢绞线的材质应符合国家标准，现场按规定进行抽样检验。（2）锚具、夹具、连接器应符合国家标准和施工规范中的规定，现场按规定进行抽样检验。（3）施工中使用的张拉机具必须经过计量认证单位的检定，合格后方可使用。（4）波纹管铺设应牢固，位置符合设计要求。（5）锚具安装应牢固，位置符合设计要求，确保锚具面与预应筋垂直。（6）张拉预应力时，混凝土和砂浆的强度必须符合设计和规范的要求，施加的张拉力必须满足国家规范的要求。（7）张拉工作由专业队进行施工，操作人员先培训合格后方可上岗工作。（8）张拉采用专人记录，专人测量伸长值，专人开油泵。严格按张拉工艺进行施工。（9）灌浆作业时，灰浆应严格按配合比进行配制，灰浆灌注时应连续作业，不得中断，灌浆后确保养护到位。5、预应力施工安全保证措施（1）箱梁预应力张拉应搭设高处作业平台，平台的搭设面积应满足操作要求，平台周围必须制作防护栏杆，铺设安全平网和立网。（2）张拉作业前，应制定张拉作业的操作规程。（3）张拉作业前，必须对钢绞线、锚夹具、千斤顶、高压油泵、压力表等认真校核、检查，通过校验确定张拉表读数，确保张拉机具、材料等安全投入使用。（4）在任何情况下，操作人员严禁站在预应力的两端延线上，避免钢绞线被拉断或锚具与张拉千斤顶失效，造成预应力束、千斤顶、锚具等飞出伤人。（5）千斤顶不允许在超过规定的负荷和行程的情况下使用。千斤顶在张拉升压时，应观察油泵和