渡槽预应力施工方案

刍SIK^MYDRO南水北调中线一期工程总干渠沙河南〜黄河南（委托建管项目）禹州长葛段第三施工标段（合同编号：HNJ-2010/YC/SG-003）矿务局南沟排水渡槽

预应力槽身

张拉及压浆施工方案中国水电基础局有限公司

南水北调中线工程总干渠禹州长葛段第三标项目部

二0—二年九月目录1工程概况 2编制依据 3准备工作 4操作工艺 TOC\o"1-5"\h\z4.1钢绞线下料、编束 24.2预应力张拉 3\o"CurrentDocument"5张拉控制 4\o"CurrentDocument"6断丝、滑丝的处理 .5\o"CurrentDocument"7孔道压浆 5\o"CurrentDocument"8资源配置 88.1机械设备配置表 88.2劳动力资源配置 8\o"CurrentDocument"9文明施工与环境保护 .81工程概况矿务局南沟排水渡槽为现浇槽身，全长78m，共3跨，每跨为26m，为后张法现浇预应力砼组合槽身。混凝土设计标号为C50W6F150，场区地震的峰值加速度为0.05g,基本烈度为丑度。预应力钢筋采用6s15.2mm钢绞线，后张法施工，预应力钢绞线在浇筑完毕后达到设计强度100%后，且混凝土龄期不小于14d时，方可张拉预应力钢束，采用两端对称张拉。预应力钢筋采用中S15.2高强度低松弛钢绞线，公称面积139mm2,抗拉标准强度fPk=1860MPa，弹性模量Ep=(195±10)GPa，张拉控制应力1395Mpa。管道采用金属波纹管成型。锚具采用M15型系列锚具，符合技术标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》(GB/T14370-2007)的要求。管道压浆采用大于50MPa的水泥浆，外加剂采用膨胀剂和减水剂，活塞式压浆泵。2编制依据南水北调中线一期工程总干渠沙河南〜黄河南(委托建管项目)禹州长葛段第三施工标段招、投标文件及答疑文件；南水北调中线一期工程总干渠沙河南〜黄河南(委托建管项目)禹州长葛段第三施工标段矿务局南沟排水渡槽设计施工图纸；《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T5224-2003)；《预应力筋用锚具、夹具和连接器》(GB/T14370-2007)；南水北调中线干线工程南水北调中线干线工程预应力设计、施工和管理技术指南(NSBD-ZXJ-1-01)；公路桥涵施工技术规范(JTG/TF50-2011)。3准备工作设备及材料设备:张拉设备为WP25519型穿心式液压千斤顶2台及配油压压力表张拉施工；YBZ2X2-50A活塞式压浆泵一台，真空泵一台，砂轮切割机一台，各机械设备状态良好。千斤顶及压力表经校验，确定了油压千斤顶的实际作用力与油压表读数的关系，得出其线形回归方程。钢绞线、夹具、锚具：按使用计划进场，外观检查符合要求；合格证、材质证明齐全；进场后入库垫高存放，严禁露天存放，锈蚀的原料严禁使用。并按规范要求频率送检，检验合格后方可使用。P-O52.5水泥、DH11膨胀剂的合格证、材质证明齐全；见证取样检验合格。（2） 人员在槽身张拉前，对施工人员应进行技术交底及安全培训：施工现场应具备经批准的张拉程序和现场施工说明书。现场已有具备预应力施工经验和能正确指导操作的技术人员。锚具安装正确，混凝土强度达到设计强度的100%（且混凝土龄期不少于14d）。槽身钢束张拉顺序为：N2-N3-N1O施工现场已具备确保全体操作人员和设备安全的必要预防措施。（3） 施工前检查根据设计图纸要求，槽身混凝土达到设计强度的100%且龄期不小于14d，方可进行预应力钢束张拉作业。因此，在张拉前要检查槽身混凝土强度，尤其是最后浇筑的部位，确保符合设计图纸要求。4操作工艺4.1钢绞线下料、编束下料编束场地要平整干净（或铺彩条布）。钢绞线下料前先将钢绞线卷放在自制的放线架中，再将铁皮剪断，然后人抓住钢绞线一端，将钢绞线缓缓拉开（注意不使钢绞线产生有害变形，对有害变形的部分必须除掉），钢绞线下料用砂轮切割机切断，以确保钢绞线齐整不散头。严禁用电、气焊切割，以防热损伤。将下好的钢绞线放在工作台上，据设计编制成束。要求编束一定要绑紧，钢绞线要顺直，根与根之间不得相扭。穿束前将压浆孔及锚垫板上的混凝土灰浆清理干净，孔道用空压机向孔内吹气将杂物吹出。采用人工穿束，为防止钢铰线捅破波纹管同时减少钢铰线与孔道的磨擦，可在钢绞线端头用胶带包裹进行穿束。穿束前将钢绞线理顺，严禁束与束之间交叉错位。4.2预应力张拉槽身钢束张拉时两端对称、均匀张拉，采用张拉力与引伸量双控。（1） 安装张拉设备先搭设支撑架，管道两端各安装1个千斤顶，用倒链将千斤顶悬挂到张拉位置，千斤顶中心应与锚垫板孔中心对准。张拉前在梁端搭设钢管支架，采用人工配合倒链的方法将千斤顶安装到位，倒链挂在钢管支撑架上。按图纸确定的张拉顺序，安装工作锚，使张拉孔的钢绞线穿入工作锚相对应的孔中，随后安装上夹片、安装限位板、千斤顶和工具锚；千斤顶垂直于锚垫板，各接触部位间要贴紧，将工具锚打紧。（2） 张拉操作工艺槽身混凝土强度达到混凝土强度设计等级100%后，且混凝土龄期不少于14d时，方可张拉钢束，张拉时采用张拉应力和伸长量进行双控，即以张拉力控制为主，伸长量作为校核。张拉程序为0-初始应力0.1。con-0.2acon-0.35a炫…°.6o^-0.85。成-1.03acon（持荷5min）锚固。。成为张拉控制应力，。c°n=1395MPa。张拉加载与卸载应缓慢、平稳、匀速，加载速率每分钟不应超过0.1。，卸载速con率每分钟不应超过0.2。设。张拉过程：1） 安放锚板（工作锚），把夹片装入锚板，再将短钢管套在钢绞线上，沿着钢绞线把夹片敲击整齐，然后装入限位板。2） 安装千斤顶，使之与孔道中心对位。安装工具锚，夹紧钢绞线，务必使钢绞线顺直无扭结。3） 千斤顶缓慢进油至初始油压，在此过程中要拨正千斤顶，使千斤顶与锚具对中，管道、锚具、千斤顶三者同心，偏差不得大于2mm。4） 开启油泵，待油路无气泡时方可张拉。张拉时用穿心式千斤顶在两端同时张拉，在张拉的过程中两端千斤顶的拉力和伸长量不能相差太大。5） 在整个张拉过程中，要认真检查有无滑丝、断丝现象。滑丝、断丝现象如果发生在锚固前，立即停止张拉,处理后再重拉。如果发生在锚固后，可用千斤顶把钢绞线在一端放松后更换钢绞线重新张拉。张拉过程中，夹片出现磨损时，应立即更换。预应力筋张拉锁定后，夹片错牙不应大于2mm，否则应退锚重新张拉。6）锚固后夹片外露量不大于4mm，且平齐，夹片不得错牙。并在夹片与锚圈、夹片与钢绞线啮合处划线标记，以便检查有无夹片跟进或钢绞线内缩。当确认无滑丝、断丝现象方可割束，随后封锚头并进行孔道压浆和封锚处理。5张拉控制（1）渡槽槽身单跨孔长为26m混凝土槽身：单跨槽身预应力钢束明细表钢束编号规格（mm）下料长度（mm）束数（束）共长（m）单位重（kg/m）共重(kg)引伸量AL（mm）N170s15.22620061100.45.5051211.5488.6N280s15.2262002419.25.505461.5488.6N380s15.2262102419.365.505461.7287.6槽身混凝土达到100%设计抗压强度，且龄期14d后，外观和几何尺寸符合设计要求，经监理工程师同意，方可进行预应力张拉施工。张拉顺序为N2—►N3—►N1。其中N1共有6孔，采用跳孔的方式进行张拉。（2）张拉控制计算：张拉控制应力：Ocon=0.75Xfp「1860X0.75=1395Mpa，抗拉强度标准值fp「1860Mpa。控制张拉力单股：F1=1395MpaX139mw2=193.905kN计算控制张拉力股：F7=193.905kNX7=1357.335kN股：F8=193.905kNX8=1551.24kN计算控制张拉应力及对应的表盘读数编号压力表号回归方程股数对应的表盘读数P（Mpa）0.1O0.2O0.35O0.6O0.85O1.03O1#L.06.4262P-0.01433F+0.3272.274.217.1311.9916.8520.3582.544.778.1013.6619.2123.222#11.05.12.2908P-0.0144F+0.9972.944.907.8312.7217.6021.1283.225.468.8114.3919.9824.00初应力值：两端张拉油泵同时启动，监护千斤顶的工作人员，与两端油泵司机密切配合，确保锚具对中良好。初应力为0.1。成，张拉到初应力时测量两端油缸的伸长量分别为A、A’。张拉应力为0.2。时测量两端油缸的伸长量分别为A、A’。张拉应力TOC\o"1-5"\h\z1 1 con 2 2为0.35ocon时测量两端油缸的伸长量分别为％、A；。张拉应力为0.6ocon时测量两端油缸的伸长量分别为A、A’。张拉应力为0.85。时量得两端油缸的伸长量分别为A、A’。4 4 con 5 5当张拉应力为1.03。con时量得两端油缸的伸长量分别为A6、A；。实际伸长量：L=[(A+A’)-(A+A')]+[(A+A’)-(A+A')]22 11 66 11理论伸长值：详见槽身预应力钢束明细表。实际伸长值L与理论伸长值AL的误差应控制在±6%以内，否则暂停张拉，查找原因妥善处理后继续张拉。施工技术人员在张拉过程中认真填写张拉施工记录。6断丝、滑丝的处理在张拉过程中，发生断丝超过规范标准时，要停止张拉。在完全卸载后，更换钢绞线，再重新张拉。当发现有夹片有滑丝时，要停止张拉。待更换滑丝后，再重新按照初始张拉的程序进行张拉。7孔道压浆预应力筋张拉后，孔道尽早压浆，一般在48h内完成孔道压浆，以免造成钢绞线锈蚀。如因特殊情况不能及时灌浆，则采用相应保护措施，保证锚固装置及预应力筋不被锈蚀。压浆程序：封锚头一压浆设备安装调试一拌制水泥浆一真空辅助压浆。封锚头：在封锚头前，确认钢绞线无滑丝、断丝现象方可割束，外露钢绞线切断处距夹片尾为3cm。将锚板、锚垫板及外露的预应力筋表面应涂抹环氧树脂后，用无收缩环氧水泥砂浆(强度等级不低于结构混凝土强度等级)将锚具密封。钢束切割采用砂轮切割机作业，严禁使用氧焰切割。压浆设备安装调试：将压浆设备安装完成，连接处紧密，并进行试运，确保运行良好。拌制水泥浆：水泥、外加剂倒入灰浆机拌制水泥浆。孔道压浆采用水泥浆，所用材料应符合下列要求：水泥采用P-O52.5水泥。水采用清洁的饮用水。外加剂采用FAC型减水剂及DH11型膨胀剂，该外加剂无毒、低碱、不含氯离子，对钢筋无锈蚀。外加剂的用量应通过试验确定。水泥浆的强度符合设计规定，28d抗压强度为63.9MPa。水泥浆的技术条件符合下列规定：a通过试验后，水泥浆中可掺入适量膨胀剂，但其自由膨胀率不大于0.1%。b水泥浆的泌水率最大不得超过2%，拌和后3h泌水率要控制在1%，泌水在24h内重新全部被浆吸回。c水灰比为0.34，每立方水泥浆用量：P.O52.5水泥1821kg，膨胀剂DH^(河北混凝土外加剂厂)116kg，FAC型减水剂(北京瑞帝斯建材有限公司)33kg，水620kg。详见浆液性能检测报告(Y-N-05-12-C711)。该水泥浆配合比施工时严格按照试验室给出的配料单进行拌制。d水泥浆的拌和应首先将水加于拌和机内，再放入水泥。经充分拌和以后，再加入外加剂。外加剂的水分应计入水灰比内。拌和不少于2min，直至达到均匀的稠度为止。任何一次投配以满足1h的使用即可。水泥浆稠度控制在14〜18s之间。孔道的准备灌浆前，应先确认管道内有无积水和杂物，如有积水和杂物应用高压空气进行清除。对管道内可能发生的油污等，可采用对预应力筋和管道无腐蚀作用的中性洗涤剂或皂液，用水稀释后进行冲洗。冲洗后，应使用不含油的压缩空气将管道内的所有积水吹出。真空压浆将水泥浆加到灌浆泵中，在灌浆泵的高压橡胶管出口打出浆液，待这些浆液浓度与灌浆泵中的浓度一样时，关掉灌浆泵，将高压橡胶管接到孔道的灌浆管上并扎牢。关掉灌浆阀，打开真空阀、出浆端阀门，启动真空泵抽真空，使真空度达-0.08MPa〜-0.1MPa并保持稳定。启动灌浆泵，打开灌浆阀，开始灌浆。压浆过程可通过透明观察管得知，且真空泵要保持连续工作。压浆过程要连续进行，直至浆体从出浆口进入负压容器，当流出浆体达到要求的稠度及流动顺畅时，关闭排气阀和出浆口阀门。灌浆泵压力在0.5MPa〜0.6MPa的情况下维持5min后，关闭灌浆泵及灌浆端阀门，完成灌浆。真空辅助压浆工艺示意图如下：注意事项水泥浆自拌制至压入孔道的延续时间，视气温情况而定，一般在30min〜45min范围内。水泥浆在使用前和压注过程中连续搅拌，对于因延迟使用所致的流动度降低的水泥浆，不得通过加水来增加其流动度。当气温或构件温度低于5°C时，不得进行压浆。压浆过程中及压浆后48h内，结构物温度不得低于5°C。当气温高于35C，压浆工作应在夜间进行。压浆后及时检查压浆的密实度，如有