預應(yīng)力張拉專項方案

福州市霞洲路道路工程箱梁預應(yīng)力張拉方案編制：.復核：.審批：.中鐵二十四局集團福建鐵路建設(shè)福州市霞洲路道路工程項目經(jīng)理部二〇〇九年四月二十四日

預應(yīng)力張拉方案一、工程概況本工程K0+569橋梁在直線段，全長126.82米，橋梁分為左右兩幅，單幅寬度為25.5米，第三跨為25.5m曲線過渡到28.798m。跨徑組合為25+60+單幅箱梁斷面為單箱三室截面，混凝土強度為C50。梁高為2～4m，直腹板，頂板厚度為30cm，底板厚度邊跨為40cm，中跨為30cm，腹板厚度邊跨為80cm，中跨為60cm。懸臂長3～3.2m，懸臂部分厚度為0.2～0.55m。中橫梁寬為3m，端橫梁寬為2.5m。橋面橫坡為1.5%。梁底曲線中跨采取跨徑L=50米，矢高f=2米，拱軸系數(shù)m=6懸鏈線；邊跨采取跨徑L=預應(yīng)力鋼束采取符合《預應(yīng)力混凝土用鋼絞線》(GB/T5224-95)要求，鋼絞線直徑15.24mm，標準強度為1860MPa。其中預應(yīng)力鋼束錨具規(guī)格15-19、15-15夾片錨；預應(yīng)力束采取塑料波紋管，15-19鋼束波紋管外徑116mm、壁厚3mm；15-15鋼束波紋管外徑91mm、壁厚2.5mm。全部夾片錨具均應(yīng)符合真空輔助吸漿工藝要求。關(guān)鍵工程量以下表：橋梁預應(yīng)力鋼束數(shù)量表序號名稱單位單幅數(shù)量備注1鋼鉸線φs15.2t113.332φ內(nèi)100mmm2965.543φ內(nèi)90mmm2917.34錨具15-套805錨具15-15M套100

二、施工工藝步驟預留預應(yīng)力管道預留預應(yīng)力管道人工穿束兩端張拉鋼鉸線下料預應(yīng)力管道壓漿、封錨三、施工方法預應(yīng)力工程分為預應(yīng)力管道錨座預埋、張拉和壓漿三項關(guān)鍵內(nèi)容。待箱梁砼強度等級和彈性模量達成90%設(shè)計值以上進行預應(yīng)力張拉，采取張拉噸位和延伸量雙控張拉。張拉采取兩端同時張拉。壓漿采取真空壓漿，波紋管采取塑料波紋管。張拉次序：F1-F2-F3-T-B-F4-F5-T1。除預應(yīng)力F4、F5鋼束為后穿梭，其它預應(yīng)力鋼束均為砼澆灌前穿梭。F1、F2、F3張拉完成后，才能開挖F4、F5鋼束張拉工作面。1、波紋管及錨座埋設(shè)(1)波紋管埋設(shè)箱梁預應(yīng)力管道采取塑料波紋管，波紋管使用前必需進行外觀質(zhì)量檢驗，檢驗合格后方可使用。即使采取塑料波紋管成本較高，不過塑料波紋管和金屬波紋管比較，含有以下優(yōu)點。摩擦阻力小；耐疲憊性能好；密封性好，可使用真空輔助壓漿；耐腐蝕，不生銹，利于鋼絞線保護；不導電，能保護預應(yīng)力筋抗雜散電流；強度高、剛度大，不易被振動棒振破。波紋管安裝工藝：波紋管采取鋼筋定位網(wǎng)片定位，預應(yīng)力管道定位筋應(yīng)設(shè)置正確，管道半徑小于50m時每間隔50㎝設(shè)一處，其它部分每隔100cm預應(yīng)力管道安裝許可偏差項目許可偏差(mm)管道坐標梁長方向30梁高方向10管道間距同排10上下層10安裝波紋管時注意事項：安裝塑料波紋管時，要注意對塑料波紋管進行保護，不能損傷塑料波紋管或使其粘上油污。尤其是動用氣割和點焊時更要注意不能傷及塑料波紋管。塑料波紋管受傷將會造成混凝土進入管道內(nèi)，引發(fā)張拉、壓漿困難或根本不能張拉和壓漿。在調(diào)整波紋管位置時，嚴禁采取生拉硬撬措施，預防塑料波紋管受傷或擠癟，從而影響穿束。(2)錨墊板安裝預應(yīng)力錨墊板經(jīng)過槽口模板進行定位，錨墊板用螺栓固定在槽口模板上然后經(jīng)過測量定位將槽口模板和錨墊板一并固定在箱梁端頭模板上。槽口模板和錨墊板接觸面要密實，嚴禁在砼澆注過程中水泥浮漿進入管道影響預應(yīng)力張拉施工。為了預防混凝土進入錨座、管道、螺絲孔內(nèi)，在封模前要在錨座內(nèi)塞入海綿或紗頭等，并在錨座螺絲孔內(nèi)涂滿黃油后再塞入海綿。全部預應(yīng)力張拉端槽口、錨座均應(yīng)和預應(yīng)力鋼束垂直。(3)鋼絞線下料、人工穿束本工程是采取先穿束后澆注混凝土施工工藝。在一般鋼筋安放基礎(chǔ)完成后，應(yīng)對預應(yīng)力鋼材平面和高度進行放樣，并在鋼筋上標出顯著標識。放樣完成即進行穿波紋管，波紋管連接處縫隙應(yīng)用膠帶紙包纏牢，預防水泥漿滲透；并用定位鋼筋將波紋管牢靠固定于鋼筋骨架上，確保其平面位置和高度正確。當預應(yīng)力鋼筋和一般鋼筋有沖突時，可合適挪動一般鋼筋或切斷，并在其它位置得以恢復。張拉端錨墊板等預埋，先制作滿足設(shè)計圖紙要求角度和端頭模板，將錨墊板用螺栓固定于端頭模板上。鋼絞線下料長度時應(yīng)考慮張拉端工作長度，下料時，切割口兩側(cè)各5cm先用鉛絲綁扎，然后用切割機切割。在確保錨墊板位置正確、孔道內(nèi)通暢、無雜物后進行人工穿束，穿束時應(yīng)注意不要捅破波紋管。鋼絞線外露部分用塑料膜包纏，預防污染。2、鋼絞線張拉(1)張拉程序在施加預應(yīng)力前應(yīng)做好鋼絞線進場后報驗、千斤頂和油表和配套油泵校驗工作。預應(yīng)力施工時采取兩端同時張拉方法，以張拉應(yīng)力和張拉伸長量進行“雙控”控制，并以張拉應(yīng)力控制為主。張拉時必需在混凝土強度達成設(shè)計強度90％以上才可進行預應(yīng)力張拉。每束張拉工序：0～10%σk（開始量伸長量）～103%σk（持荷2min）～錨固。初張拉時預應(yīng)力鋼絞束張拉端先對千斤頂主缸充油，使鋼絞束略為拉緊，同時調(diào)整錨圈及千斤頂位置，使孔道、錨具和千斤頂三者之軸線相互吻合，注意使每股鋼絞線受力均勻，當鋼絞束達初應(yīng)力時兩端作伸長量標識，并借以觀察有沒有滑絲情況發(fā)生。張拉采取逐層加壓方法進行，當張拉達成控制應(yīng)力時，繼續(xù)供油維持張拉力不變，持荷2分鐘，同時在兩端分別測量實際伸長量，比較是否和計算值相符。張拉過程中如有滑絲、斷絲、伸長量不夠情況發(fā)生，則需分析原因并處理后重新張拉。預應(yīng)力筋實際伸長值ΔL計算公式以下：ΔL=ΔL1-ΔL2式中：ΔL1—最大控制應(yīng)力伸長值(mm)；ΔL2—初應(yīng)力伸長值（mm）。鋼絞線實際張拉伸長值和理論計算張拉伸長值差值應(yīng)在±6%范圍內(nèi)，張拉過程中做好統(tǒng)計。預應(yīng)力鋼束張拉次序：F1-F2-F3-T-B-F4-F5-T1。張拉標準：先拉中腹板束，再拉兩側(cè)腹板束。鋼束張拉應(yīng)力控制：設(shè)計鋼絞線錨下張拉控制應(yīng)力為1395MPa，腹板預應(yīng)力鋼束采取規(guī)格為Φs15.2-19，其張拉控制力為3710.7kN，頂?shù)装邃撌扇ˇ祍15.2-15預應(yīng)力鋼束，張拉控制力為2929.5kN。(2)張拉注意事項1）張拉開始前，向監(jiān)理工程師提供張拉具體說明，圖紙張拉應(yīng)力和延伸量計算，請求審核。2）張拉設(shè)備設(shè)專員保管使用，并定時檢驗、標定、維護；錨具應(yīng)保持潔凈并不得有油污。張拉前，全部張拉設(shè)備均經(jīng)過有資質(zhì)計量部門校驗，合格后方可使用。同時，施工時應(yīng)對實際鋼束進行孔道摩阻試驗，以確定最終適宜伸長量。3）張拉是整個工程施工關(guān)鍵步驟，選派有經(jīng)驗技術(shù)人員現(xiàn)場管理預應(yīng)力張拉作業(yè)，全部操作預應(yīng)力設(shè)備和進行預應(yīng)力張拉工人均為經(jīng)過正式培訓熟練工人。4）張拉工作均在監(jiān)理工程師在場時進行。5）鋼束張拉采取張拉力和延伸量雙控制，以張拉力控制為主。預應(yīng)力張拉次序嚴格按施工圖提供次序進行。6）每次錨具安裝好后必需立即張拉以防其在張拉前生銹。7）在砼澆筑前要在箱梁頂預埋測量觀察點以觀察混凝土澆筑前后及預應(yīng)力張拉前后標高改變。8）當兩束或兩束以上鋼束位置相互影響張拉時，必需征求設(shè)計、監(jiān)理同意方可合適挪動鋼絞線束位置或加大槽口深度。9）張拉前檢驗錨具錐孔和夾片之間、錨墊板喇叭口內(nèi)有沒有雜物。10）預應(yīng)力束在同一截面上斷絲率不超出1%，在任何情況下，一根鋼絞線不得斷絲1根。11）安裝預應(yīng)力錨具時，要逐一檢驗查對，不能將錨具安裝錯誤。如連接錨錯誤安裝成張拉錨。12）張拉時，施工人員嚴禁正對鋼束錨頭，以免斷絲傷人。3、真空壓漿(1)真空輔助壓漿工藝原理真空輔助壓漿工藝是在傳統(tǒng)壓漿基礎(chǔ)上將原有金屬波紋管改善成塑料波紋管，將孔道系統(tǒng)密封；一端用抽真空機將孔道內(nèi)80%以上空氣抽出，并確?？椎勒婵斩仍?0%左右，同時壓漿端壓入水灰比為0.35左右水泥漿。當水泥漿從真空端流出且稠度和壓漿端基礎(chǔ)相同，再經(jīng)過特定位排漿（排水及微末漿）、保壓以確保孔道內(nèi)水泥漿體飽滿。(2)工藝特點1)能夠消除一般壓漿法引發(fā)氣泡。同時，孔道中殘留水珠在靠近真空情況下被汽化，隨同空氣一起被抽出，增強了漿體密實度。2)消除混在漿體中氣泡。這么就避免了有害水積聚在預應(yīng)力筋周圍可能性，預防預應(yīng)力筋腐蝕。3)改善漿體設(shè)計，使其不會發(fā)生析水、干硬收縮等問題。4)孔道在真空狀態(tài)下，減小了因為孔道高低彎曲而使?jié){體本身形成壓力差，便于漿體充盈整個孔道，尤其是部分關(guān)鍵部位。對于彎型、U型、豎向預應(yīng)力筋更能表現(xiàn)真空輔助壓漿優(yōu)越性。5)作為一個全方面技術(shù)，真空輔助壓漿要求施工現(xiàn)場含有高水平管理人員和操作隊伍。即使，真空輔助吸漿材料成本及用工量顯著加大，但這種方法本身性質(zhì)決定了它含有高水平質(zhì)量控制。(3)成功實施真空輔助壓漿控制因數(shù)1)在管道內(nèi)正確完成和營造真空條件。①能本身提供密封條件錨具組裝件；②在成孔內(nèi)能正確達成并維持真空度成孔材料—塑料波紋管確保管道內(nèi)和大氣之間、管道和管道之間和裂縫；③確保成孔質(zhì)量；④漿體中無空氣；⑤管道內(nèi)無水。2)合理漿體設(shè)計。3)優(yōu)良漿體助劑。4)專用設(shè)備：真空泵等。5)正確施工規(guī)程和嚴謹、熟練操作人員。(4)水泥漿設(shè)計水泥漿設(shè)計是真空輔助壓漿關(guān)鍵之處，配制真空輔助壓漿漿體基礎(chǔ)標準：低水化熱、高流動性、泌水率低，低水灰比，降低孔隙、泌水，消除離析現(xiàn)象；降低和賠償水泥漿在凝結(jié)過程中收縮變形，預防裂縫產(chǎn)生；含有較高抗壓強度和有效粘結(jié)強度。預應(yīng)力鋼束張拉后，壓漿宜用凈水泥漿，10天強度達成40MPa，不準摻氯鹽。(5)孔道壓漿、封錨預應(yīng)力管道在張拉完成后二十四小時之內(nèi)要進行壓漿。真空吸漿步驟：1）張拉工序完成后，嚴禁碰撞錨頭，切割外露鋼絞線，確保鋼絞線外露長度不超出25mm。2）清理裝配螺栓孔內(nèi)、錨座底面水泥漿，確保錨座底面平整。清理蓋帽密封口及封錨槽并保持清潔。3）在密封槽內(nèi)均勻涂上一層玻璃膠，裝入“O”形密封圈。4）裝配蓋帽，將螺栓加墊片旋入螺孔內(nèi)并緊固，并將排氣孔垂直向上放置。5）定出吸真空端和壓漿端（吸真空端出漿孔置于錨座上方，壓漿端壓漿孔置于錨座下方）。6）蓋帽安裝完成，用高壓氣將管道內(nèi)殘留水分吹出。7）認真安裝壓漿設(shè)備和管道。8）在真空吸漿前用真空泵試吸真空，當真空度檢測達成要求標準后，即可開始真空吸漿。9）關(guān)掉閥3、閥4，打開閥11、閥2，開啟真空泵進行抽真空，當真空度達成-0.09Mpa～-0.1Mpa時，可打開閥4，開啟灌漿泵開始灌漿。10）保持真空泵開啟狀態(tài)，當觀察到閥1、閥2、閥3之間透明三通管內(nèi)有漿體經(jīng)過時，立即關(guān)掉真空泵及閥2，并打開閥3。11）通向廢漿桶內(nèi)管道出漿情況，當漿體稠度和灌入前一樣時，關(guān)掉閥3，仍繼續(xù)灌漿，使管道內(nèi)有0.5～0.6Mpa壓力，持壓1～2分鐘，再關(guān)掉閥4。12）將除閥1、閥4之外部件拆除，并清洗，然后接到另一組孔道壓漿?？椎勒婵瘴鼭{要連續(xù)，一次完成。若出現(xiàn)無法立即排除故障時，應(yīng)立即拆下壓漿管道，用高壓水沖洗孔道，待故障排除后重新壓漿。4、施工注意事項預應(yīng)力鋼鉸線及預應(yīng)力錨具選擇質(zhì)量高、信譽好廠家產(chǎn)品，并嚴格根據(jù)相關(guān)規(guī)范和標準進行驗收。預應(yīng)力施工為本橋關(guān)鍵工序之一，需注意以下幾點：孔道定位正確，嚴禁波紋管上浮，卻忌振搗棒碰穿孔道，預埋墊板時應(yīng)確保其和孔道垂直。預應(yīng)力鋼束張拉后，應(yīng)立即壓漿，應(yīng)采取真空壓漿技術(shù)。壓漿嘴和排氣孔可依據(jù)施工實際需要設(shè)置，壓漿前用壓縮空氣清除管道內(nèi)雜質(zhì)。管道壓漿要求密實，壓漿配合比要仔細比選，采取最優(yōu)化配合比。預應(yīng)力鋼束張拉壓漿后，嚴禁碰撞錨頭和鋼束，鋼鉸線多出長度應(yīng)用圓盤鋸切割，嚴禁電焊切割，切割后留下長度50～60mm。梁端封錨混凝土應(yīng)在壓漿后立即施工，澆注封錨混凝土時應(yīng)注意伸縮縫處縫隙尺寸及伸縮預埋件。預應(yīng)力鋼束施工時應(yīng)格外注意，立即檢驗錨具質(zhì)量，確保錨具、連接器安裝精度。錨固端使用P錨，須注意波紋管封頭，預防澆筑混凝土時，混凝土涌入波紋管，造成預應(yīng)力損失。預應(yīng)力施加應(yīng)待箱梁混凝土強度等級和彈性模量達成90%設(shè)計值以上進行，要求采取張拉噸位和延伸量雙控。鋼束張拉在初始張拉力狀態(tài)下注出標識，方便直接測定各鋼絞線引伸量。引伸量扣除鋼束非彈性變形影響，誤差在±6%以內(nèi)，如引伸量超出±6%，應(yīng)停止張拉，查明原因，同一斷面斷絲不許可大于1%。預應(yīng)力張拉次序嚴格按施工圖要求進行預應(yīng)力鋼束張拉。為降低構(gòu)件過量變形，應(yīng)加強對齡期控制要求。波紋管及其連接處應(yīng)確保密封性要求，安裝前應(yīng)整形去毛刺，最高點及小于40m間距應(yīng)設(shè)排氣管。千斤頂需要配套標定并配套使用，使用四個月或100次后或千斤頂出現(xiàn)問題時應(yīng)重新標定。四、安全質(zhì)量確保方法1、預應(yīng)力施工是連續(xù)梁施工關(guān)鍵，所以很有必需對預應(yīng)力鋼材、錨具、夾具和張拉設(shè)備進行檢驗。2、每批預應(yīng)力鋼材進場應(yīng)附有證實生產(chǎn)廠家、性能、尺寸、熔爐次和日期顯著標志，每批預應(yīng)力鋼材進場應(yīng)分批驗收，檢驗其質(zhì)量證實書、包裝方法及標志內(nèi)容是否齊全、正確；鋼材表面質(zhì)量及規(guī)格是否符合要求，經(jīng)運輸、存放后有沒有損傷、銹蝕或影響和水泥粘結(jié)油污。為確保工程質(zhì)量，對用本橋預應(yīng)力鋼材及錨具、夾具進行力學性能試驗。3、錨具、夾具外