30米预制箱梁预应力施工方案

北京城建道桥建设集团有限公司五龙路二期市政工程桥梁工程预制箱梁预应力张拉方案宜昌市五龙路二期市政工程预制箱梁预应力施工方案工程概况1、工程概况本工程上部结构采用基本跨径30m的简支变连续预应力砼小箱梁。箱梁体均采用C50砼结构。半幅桥面宽为17m，共设6片梁，其中2片边梁，4片中梁，梁间距为2.72m，梁高为1.6m。箱梁内设纵向预应力，预应力钢束采用4-øs15.2、5-øs15.2高强低松弛预应力钢绞线。PC钢绞线抗拉强度标准强度fpk=1860MPa，弹性模量Ey=1.95×105MPa，锚下控制应力0.75fpk=1395MPa。2、预应力概况预制箱梁采用单箱室预应力混凝土箱梁截面，横向设单向2.0%横坡。标准段梁高1.6m。箱梁纵向预应力钢束分为腹板束和底板束。2.1、中跨梁腹板布置3排4-Φs15.2钢绞线，底板束1排4-Φs15.2钢绞线，腹板束起弯至梁顶两端张拉。2.2、边跨梁腹板布置2排5-Φs15.2和1排4-Φs15.2钢绞线，底板束采用1排4-Φs15.2钢绞线，腹板束起弯至梁顶张拉。二、张拉注浆前的准备工作1、将浇筑时留置的同条件养护的试块送试验单位试压，应达到设计强度的90%（即45MPa)方可进行张拉工作。2、张拉设备采用2台150T千斤顶，配（0-100）MPa-0.4级精密压力表。张拉设备送技术监督局进行了校定，确定千斤顶和压力表的线性方程，按校定的方程式计算出各种束的张拉参数并经审核。3、张拉力计算公式：单根钢绞线P=0.75×1860×140=195300N4股P1=195300N×4=781.2KN5股P2=195300N×5=976.5KN方程式汇总千斤顶编号：1525等级150T压力表编号1310方程式：压力值Y=-8.94+27.54×，r=0.999976千斤顶编号：1603等级150T压力表编号1320方程式：压力值Y=6.41+27.16×，r=0.999987张拉应力及压力表读数值汇总表4-Φs15.2预应力张拉数据表千斤顶号：1525表号：1310项目分级10%20%100%控制应力(KN)78.12156.24781.2油表读数Mpa)3.166.0028.69预应力张拉数据表千斤顶号：1603表号：1320项目分级10%20%100%控制应力(KN)78.12156.24781.2油表读数Mpa)2.645.5228.535-Φs15.2预应力张拉数据表千斤顶号：1525表号：1310项目分级10%20%100%控制应力(KN)97.65195.3976.5油表读数Mpa)3.877.4235.78预应力张拉数据表千斤顶号：1603表号：1320项目分级10%20%100%控制应力(KN)97.65195.3976.5油表读数Mpa)3.366.9535.724、钢绞线、锚具经检验合格。5、采用成品压浆料。6、检查张拉端外露索长是否满足张拉要求；注浆口是否畅通。三、施工工艺1、张拉顺序采用两端对称张拉，张拉顺序为N1→N3→N2→N4，左右依次按束号张拉。2、张拉应力的控制1）、预应力筋的张拉控制应力要符合设计要求，任何情况下，不得超过设计规定的最大张拉控制应力。2）、施加预应力应采用张拉力与引伸量双控，锚下控制应力为0.75fpk。控制张拉应力时，应以伸长值进行校核，当预应力钢束张拉达到设计张拉力时，实际引伸量值与理论引伸量值的误差应控制在6%以内，否则应暂停张拉，待查明原因并采取措施予以调整后，方可继续张拉。3）、设计单位提供的伸长量表汇总如下：中跨一片梁编号规格束数单根长(m)引伸量(两端)(mm)N14-φs15.2230.8208N24-φs15.2230.8208N34-φs15.2230.85208N44-φs15.2230.6207边跨一片梁编号规格束数单根长(m)引伸量(两端)(mm)N15-φs15.2230.85209N25-φs15.2230.9208N34-φs15.2230.9208N44-φs15.2230.752083、安装张拉端锚具及设备第一步：检查清理孔道，清除锚垫板上的杂质，贯入工作锚具。贯入时要根据钢绞线的层次和分布位置装入锚眼。严禁绞索和交叉。第二步：安装工作锚夹片，先将锚具贴紧锚垫板后再开始装夹片。夹片装上后用ø25钢管向内杵紧。第三步：安装限位板及千斤顶。在工作锚前套好限位板，限位板要保证工作夹片均在活动槽内。接着安装千斤顶要注意角度对准，保证接口平行于限位板，不得有偏移及离缝情况。安装千斤顶时在上方要用葫芦吊好，防止滑脱。第四步：安装工具锚。在千斤顶外口上装好工具锚，将每根索装入孔内，索应与工作锚对直对齐，严禁绞股和交叉。上好工具夹片并用ø25钢管杵紧后准备张拉。第五步：接好油泵进、回油高压油管。油管一定要完好，连接拧紧不漏油。4、张拉①两端张拉束应二端同时开始，先拉初应力10%，再拉20%，直至100%后持荷5分钟。持荷完后补齐衰减的读数后停止并回油松顶、拆除设备。②千斤顶行程一般为200mm，本桥箱梁单端钢束引伸量未超过200mm，所以无需倒顶。5、张拉应力的控制1）、预应力筋的张拉控制应力要符合设计要求，当施工中预应力筋需要超张拉或计入锚圈口回缩预应力损失时，可比设计要求提高3%，但任何情况下，不得超过设计规定的最大张拉控制应力。2）、预应力筋采用应控制方法张拉时，应以伸长值进行校核，实际伸长值与理论伸长值的差值应符合设计要求，设计无规定时，实际伸长值与理论伸长值的差值应控制在6%以内，否则应暂停张拉，待查明原因并采取措施予以调整后，方可继续张拉。3）、预应筋张拉时，应先调整到初应力σ，该初应力宜为张拉控制应力σcon的10%，伸长值应从初应力时开始量测。预应力筋的实际伸长值除量测的伸长值外，必须加上初应力以下的推算伸长值，对后张法构件，在张拉过程中产生的弹性压缩值一般可省略。4）、必要时，应对锚圈口及孔道磨阻损失进行测定，张拉时予以调整，锥形锚具磨阻损失值的测定方法可参见《公路桥涵施工技术规范》附录G—9。5）、预应力筋的锚固应在张拉控制应力处于稳定状态下进行。锚固阶段张拉端预应力筋的内缩值，应不大于设计规定或不大于《公路桥涵施工技术规范》表12、8、3所列容许值。6）、预应力筋张拉程序：0→初应力→σcon（持荷2分钟锚固）7）、预应力筋张拉锚固后，外露长度不宜小于30mm，多余的预应力筋严禁用电弧焊切割，需用砂轮机切割。8）、预应力筋张拉锚固后，要及时进行用同等级强度C50砼封锚，并进行压浆。6、封闭索端1）、用砂轮切割机割除工作端钢绞线，割除时应与锚具离30mm。2）、端头用水泥砂浆将钢绞线头与锚具包裹。包裹时一定保证注浆口的畅通，防止砂浆误堵而影响注浆。四、孔道压浆1、孔道压浆的要求1）孔道压浆采用成品压浆剂，压浆机符合规范要求，检定合格。2）水：采用自来水。根据压浆剂技术参数确定水灰比。2、孔道压浆的准备清洁孔道：用对孔道无损害的水或皂液对孔道内的油污和有害物质冲洗干净。最后用空压机将管道内的积水吹干净。3、孔道压浆1）、压浆时，对曲线孔道和竖向孔道应从最低点的压浆孔压入，由最高点的排气孔排气和泌水，压浆顺序宜先压注下层孔道。2）、压浆应缓慢均匀地进行，不得中断，并将所有最高点的排气孔依次一一放开和关闭，使孔道前排气通畅。较集中和邻近的孔道，宜尽量先连续压浆完成，不能连续压浆时，后压浆的孔道应在压浆前用压力水冲洗通畅。3）、压浆应使用活塞式压浆泵，不得使用压缩空气，压浆的最大压力宜为0.5-0.7MPa，当孔道较长或采用一次压浆时，最大的压力宜为1.0MPa。4）、压浆以达到孔道另一端饱和出浓浆，排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆为止。为保证管道中充满灰浆，关闭出浆口后，应保持不小于0.5MPa的一个稳压期，稳压不小于2分钟。5）、压浆过程中及压浆后48h内，结构砼的温度不得低于5℃，否则应采取保温措施，当气温高于35℃时，压浆宜安排在夜间进行。6）、压浆后应从检查孔抽查压浆的密实情况，如有不实，应及时处理和纠正，压浆时每一工作台班应取不少于3组160x40x40mm的立方试块，标准养护28天，检查其抗压强度，作为评定水泥浆质量的依据。7）、对需封锚的锚具，压浆后应先将其周围冲洗干净并对梁端砼凿毛，然后设置钢筋网浇筑同标号砼。五、张拉注浆异常情况处理1、穿索时发生孔道有堵塞现象，查清距离后在堵塞处开孔疏通。疏通时严禁破坏钢筋，开孔应尽量小，以能疏通为好。孔道通顺后用小片波纹管接顺，用梁体同标号砼补好开口。2、张拉时发生张拉端破裂和锚垫板断损时，应立即停止张拉并松张，取下所有锚具，在张拉端增设一块不小于20mm厚钢板，钢板应做成锚垫板形式，注浆孔处开眼要保证注浆管能旋进。完成后再进行张拉。此部位注浆前应用50#水泥砂浆封好缝隙，防止注浆时渗漏。3、张拉时发生断丝超过规定时，必须换索重拉。六、质量控制措施1、预应力管道的质量控制（1）、所有管道与管道间的连接及管道与喇叭管的连接应确保其密封性。（2）、所有预应力管道在曲线部分以间隔为50厘米、直线段间隔为100厘米设置一“U”字形定位钢筋并点焊在主筋上，不用铁线定位，确保管道在浇筑砼时不上浮、不变位。管道位置的容许偏差平面不得大于1厘米，竖向不得大于0.5厘米。（3）、在砼浇筑后应立即检查每根管道是否漏浆和堵管。（4）、在穿钢绞线前应用高压水冲洗和检查管道。（5）、管道轴线必须与锚垫板垂直。（6）、浇筑砼前应派专人对管道进行仔细检查，尤其注意检查管道是否被电焊烧伤，出现小孔。2、材料的质量控制(1)、钢绞线的下料不得使用电或氧弧切割，只能使用圆盘锯切割，且应使钢绞线的切割面为一平面，以便在张拉时检查断丝。(2)、穿索前应清除喇叭管内的漏浆和杂物。(3)、应逐个检查垫板喇叭管内有无毛刺，对有毛刺的不准使用。3、预应力质量的控制(1)、砼强度大于或等于90%的设计强度，砼龄期达到7天时才允许进行张拉。(2)、预应力的张拉班组必须固定，且应在有经验的预应力张拉技术人员的指导下进行。(3)、每次张拉应有完整的原始张拉记录，且在监理工程师在场的情况下进行。(4)、预应力采用引伸量和张拉力双控，以引伸量为主，引伸量误差应在±6%范围内，每一截面的断丝率不得大于该截面总钢丝数的1%，且不允许整根钢绞线拉断。(5)、千斤顶在下列情况下应重新标定：A、已使用三个月；B、严重漏油；C、主要部件损伤；D、引伸量出现系统性的偏大或偏小；E、张拉次数超过施工规范规定的次数。(6)、千斤顶和油泵必须配套标定和配套使用。(7)、张拉前应检查千斤顶内摩阻是否符合有关规定要求，否则应停止使用。(8)、严禁钢绞线作电焊机导线用，且钢绞线的放置应远离电焊地区。(9)、灌浆时必须从排气孔压出的水泥浆与配制的水泥浆一致才能停止灌浆。七、安全技术措施1、预应力张拉安全隐患识别，事故类型及原因1.1、预应力张拉施工事故的主要类型（1）、锚具（或夹具）组装件破坏（2）、台座倾覆或滑移（3）、预应力筋断裂或滑脱（4）、张拉设备故障（5）、不当操作事故（闪失、碰撞等）（6）、施工机具伤人（7）、现场火灾与触电1.2、引发事故的主要原因（1）、预应力筋与锚具（或夹具）组装件的锚固性能差（2）、预应力筋的质量不合格（3）、张拉机具失效（4）、在不安全的天气条件（六级以上大风、雷雨天）下继续施工（5）、设备的临时用电线路安全不规范，或未安装漏电保护器（6）、机具使用前没有进行检修，或操作不当1.3、危险源的防范措施（1）、对预应力筋的质量进行检查，对使用的机具、工具、用具进行检查和管理。（2）、应由预应力筋与锚具（或夹具）组装件静载试验测定的锚具效率系数和达到实测极限拉力时组装件受力长度的总应变来确定预应力筋与锚具（或夹具）组装件的锚固性能。（3）、对张拉设备的工作性能进行检查，发现问题及时解决，不得带病作业。（4）、规范张拉设备的用电管理，严格执行三线五项制，定期对漏电保护器进行检查。（5）、机具使用前应经有关部门调校，使用前应验收合格，对相关操作人员进行相应的安全培训与教育。2、张拉时的安全措施2.1、张拉前向作业班组人员做书面安全技术交底和安全教育，有关施工及操作人员应熟悉施工图及张拉工程的施工设计。每个人要有足够工作面，数人同时操作时要明确分工，统一信号。张拉区域设臵明显警示牌，非作业人员严禁进入，操作人员佩戴安全帽等必要的安全防护用品。2.2、预应力材料必须自检合格，经监理工程师认可同意使用。检查张拉设备、工具（如：千斤顶、油泵、压力表、油管、顶楔器及液控顶压阀等）是否符合施工及安全的要求，经标定合格后方可使用。压力表应按规定周期进行检定。2.3、高压油泵与千斤顶之间的连接点，各接口必须完好无损。油泵操作人员要戴防护眼镜。油泵开动时，进、回油速度与压力表指针升降，应平稳、均匀一致。安全阀要经常保持灵敏可靠。打紧夹具时，作业人员应站在横梁的上面或侧面，打击夹具中心。2.4、两端同时张拉前，操作人员要确定联络信号。张拉两端相距较远时，宜设对讲机等通讯设备。张拉时千斤顶的对面及后面严禁站人，作业人员应站在千斤顶的两侧。2.5、张拉要严格按照规定应力和伸长率进行，不得随便变更。不论拉伸或放松都应缓