預(yù)應(yīng)力張拉專項(xiàng)方案

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

預(yù)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(qiáng)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(yù)應(yīng)力鋼束采取符合《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》(GB/T5224-95)要求，鋼絞線直徑15.24mm，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為1860MPa。其中預(yù)應(yīng)力鋼束錨具規(guī)格15-19、15-15夾片錨；預(yù)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(yù)應(yīng)力鋼束數(shù)量表序號(hào)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(yù)留預(yù)應(yīng)力管道預(yù)留預(yù)應(yīng)力管道人工穿束兩端張拉鋼鉸線下料預(yù)應(yīng)力管道壓漿、封錨三、施工方法預(yù)應(yīng)力工程分為預(yù)應(yīng)力管道錨座預(yù)埋、張拉和壓漿三項(xiàng)關(guān)鍵內(nèi)容。待箱梁砼強(qiáng)度等級(jí)和彈性模量達(dá)成90%設(shè)計(jì)值以上進(jìn)行預(yù)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(shí)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(yù)應(yīng)力F4、F5鋼束為后穿梭，其它預(yù)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(yù)應(yīng)力管道采取塑料波紋管，波紋管使用前必需進(jìn)行外觀質(zhì)量檢驗(yàn)，檢驗(yàn)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(diǎn)。摩擦阻力??；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(hù)；不導(dǎo)電，能保護(hù)預(yù)應(yīng)力筋抗雜散電流；強(qiáng)度高、剛度大，不易被振動(dòng)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(yù)應(yīng)力管道定位筋應(yīng)設(shè)置正確，管道半徑小于50m時(shí)每間隔50㎝設(shè)一處，其它部分每隔100cm預(yù)應(yīng)力管道安裝許可偏差項(xiàng)目許可偏差(mm)管道坐標(biāo)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(shí)注意事項(xiàng)：安裝塑料波紋管時(shí)，要注意對(duì)塑料波紋管進(jìn)行保護(hù)，不能損傷塑料波紋管或使其粘上油污。尤其是動(dòng)用氣割和點(diǎn)焊時(shí)更要注意不能傷及塑料波紋管。塑料波紋管受傷將會(huì)造成混凝土進(jìn)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(shí)，嚴(yán)禁采取生拉硬撬措施，預(yù)防塑料波紋管受傷或擠癟，從而影響穿束。(2)錨墊板安裝預(yù)應(yīng)力錨墊板經(jīng)過槽口模板進(jìn)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(shí)，嚴(yán)禁在砼澆注過程中水泥浮漿進(jìn)入管道影響預(yù)應(yīng)力張拉施工。為了預(yù)防混凝土進(jìn)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(yù)應(yīng)力張拉端槽口、錨座均應(yīng)和預(yù)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(duì)預(yù)應(yīng)力鋼材平面和高度進(jìn)行放樣，并在鋼筋上標(biāo)出顯著標(biāo)識(shí)。放樣完成即進(jìn)行穿波紋管，波紋管連接處縫隙應(yīng)用膠帶紙包纏牢，預(yù)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(dāng)預(yù)應(yīng)力鋼筋和一般鋼筋有沖突時(shí)，可合適挪動(dòng)一般鋼筋或切斷，并在其它位置得以恢復(fù)。張拉端錨墊板等預(yù)埋，先制作滿足設(shè)計(jì)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(shí)應(yīng)考慮張拉端工作長度，下料時(shí)，切割口兩側(cè)各5cm先用鉛絲綁扎，然后用切割機(jī)切割。在確保錨墊板位置正確、孔道內(nèi)通暢、無雜物后進(jìn)行人工穿束，穿束時(shí)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(yù)防污染。2、鋼絞線張拉(1)張拉程序在施加預(yù)應(yīng)力前應(yīng)做好鋼絞線進(jìn)場后報(bào)驗(yàn)、千斤頂和油表和配套油泵校驗(yàn)工作。預(yù)應(yīng)力施工時(shí)采取兩端同時(shí)張拉方法，以張拉應(yīng)力和張拉伸長量進(jìn)行“雙控”控制，并以張拉應(yīng)力控制為主。張拉時(shí)必需在混凝土強(qiáng)度達(dá)成設(shè)計(jì)強(qiáng)度90％以上才可進(jìn)行預(yù)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(shí)預(yù)應(yīng)力鋼絞束張拉端先對(duì)千斤頂主缸充油，使鋼絞束略為拉緊，同時(shí)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(dāng)鋼絞束達(dá)初應(yīng)力時(shí)兩端作伸長量標(biāo)識(shí)，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(jìn)行，當(dāng)張拉達(dá)成控制應(yīng)力時(shí)，繼續(xù)供油維持張拉力不變，持荷2分鐘，同時(shí)在兩端分別測量實(shí)際伸長量，比較是否和計(jì)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(yù)應(yīng)力筋實(shí)際伸長值ΔL計(jì)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(shí)際張拉伸長值和理論計(jì)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(jì)。預(yù)應(yīng)力鋼束張拉次序：F1-F2-F3-T-B-F4-F5-T1。張拉標(biāo)準(zhǔn)：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(jì)鋼絞線錨下張拉控制應(yīng)力為1395MPa，腹板預(yù)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(yù)應(yīng)力鋼束，張拉控制力為2929.5kN。(2)張拉注意事項(xiàng)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(jì)算，請(qǐng)求審核。2）張拉設(shè)備設(shè)專員保管使用，并定時(shí)檢驗(yàn)、標(biāo)定、維護(hù)；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(jì)量部門校驗(yàn)，合格后方可使用。同時(shí)，施工時(shí)應(yīng)對(duì)實(shí)際鋼束進(jìn)行孔道摩阻試驗(yàn)，以確定最終適宜伸長量。3）張拉是整個(gè)工程施工關(guān)鍵步驟，選派有經(jīng)驗(yàn)技術(shù)人員現(xiàn)場管理預(yù)應(yīng)力張拉作業(yè)，全部操作預(yù)應(yīng)力設(shè)備和進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉工人均為經(jīng)過正式培訓(xùn)熟練工人。4）張拉工作均在監(jiān)理工程師在場時(shí)進(jìn)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(yù)應(yīng)力張拉次序嚴(yán)格按施工圖提供次序進(jìn)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(yù)埋測量觀察點(diǎn)以觀察混凝土澆筑前后及預(yù)應(yīng)力張拉前后標(biāo)高改變。8）當(dāng)兩束或兩束以上鋼束位置相互影響張拉時(shí)，必需征求設(shè)計(jì)、監(jiān)理同意方可合適挪動(dòng)鋼絞線束位置或加大槽口深度。9）張拉前檢驗(yàn)錨具錐孔和夾片之間、錨墊板喇叭口內(nèi)有沒有雜物。10）預(yù)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(yù)應(yīng)力錨具時(shí)，要逐一檢驗(yàn)查對(duì)，不能將錨具安裝錯(cuò)誤。如連接錨錯(cuò)誤安裝成張拉錨。12）張拉時(shí)，施工人員嚴(yán)禁正對(duì)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(jī)將孔道內(nèi)80%以上空氣抽出，并確?？椎勒婵斩仍?0%左右，同時(shí)壓漿端壓入水灰比為0.35左右水泥漿。當(dāng)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?？椎纼?nèi)水泥漿體飽滿。(2)工藝特點(diǎn)1)能夠消除一般壓漿法引發(fā)氣泡。同時(shí)，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(qiáng)了漿體密實(shí)度。2)消除混在漿體中氣泡。這么就避免了有害水積聚在預(yù)應(yīng)力筋周圍可能性，預(yù)防預(yù)應(yīng)力筋腐蝕。3)改善漿體設(shè)計(jì)，使其不會(huì)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?yàn)榭椎栏叩蛷澢節(jié){體本身形成壓力差，便于漿體充盈整個(gè)孔道，尤其是部分關(guān)鍵部位。對(duì)于彎型、U型、豎向預(yù)應(yīng)力筋更能表現(xiàn)真空輔助壓漿優(yōu)越性。5)作為一個(gè)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(duì)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(shí)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(dá)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(jì)。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(yán)謹(jǐn)、熟練操作人員。(4)水泥漿設(shè)計(jì)水泥漿設(shè)計(jì)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(biāo)準(zhǔn)：低水化熱、高流動(dòng)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(yù)防裂縫產(chǎn)生；含有較高抗壓強(qiáng)度和有效粘結(jié)強(qiáng)度。預(yù)應(yīng)力鋼束張拉后，壓漿宜用凈水泥漿，10天強(qiáng)度達(dá)成40MPa，不準(zhǔn)摻氯鹽。(5)孔道壓漿、封錨預(yù)應(yīng)力管道在張拉完成后二十四小時(shí)之內(nèi)要進(jìn)行壓漿。真空吸漿步驟：1）張拉工序完成后，嚴(yán)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(rèn)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(dāng)真空度檢測達(dá)成要求標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行抽真空，當(dāng)真空度達(dá)成-0.09Mpa～-0.1Mpa時(shí)，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(dāng)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(shí)，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(dāng)漿體稠度和灌入前一樣時(shí)，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(shí)，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(xiàng)預(yù)應(yīng)力鋼鉸線及預(yù)應(yīng)力錨具選擇質(zhì)量高、信譽(yù)好廠家產(chǎn)品，并嚴(yán)格根據(jù)相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)收。預(yù)應(yīng)力施工為本橋關(guān)鍵工序之一，需注意以下幾點(diǎn)：孔道定位正確，嚴(yán)禁波紋管上浮，卻忌振搗棒碰穿孔道，預(yù)埋墊板時(shí)應(yīng)確保其和孔道垂直。預(yù)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(shí)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(shí)，壓漿配合比要仔細(xì)比選，采取最優(yōu)化配合比。預(yù)應(yīng)力鋼束張拉壓漿后，嚴(yán)禁碰撞錨頭和鋼束，鋼鉸線多出長度應(yīng)用圓盤鋸切割，嚴(yán)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?xí)r應(yīng)注意伸縮縫處縫隙尺寸及伸縮預(yù)埋件。預(yù)應(yīng)力鋼束施工時(shí)應(yīng)格外注意，立即檢驗(yàn)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(yù)防澆筑混凝土?xí)r，混凝土涌入波紋管，造成預(yù)應(yīng)力損失。預(yù)應(yīng)力施加應(yīng)待箱梁混凝土強(qiáng)度等級(jí)和彈性模量達(dá)成90%設(shè)計(jì)值以上進(jìn)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(biāo)識(shí)，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(yù)應(yīng)力張拉次序嚴(yán)格按施工圖要求進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼束張拉。為降低構(gòu)件過量變形，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)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(diǎn)及小于40m間距應(yīng)設(shè)排氣管。千斤頂需要配套標(biāo)定并配套使用，使用四個(gè)月或100次后或千斤頂出現(xiàn)問題時(shí)應(yīng)重新標(biāo)定。四、安全質(zhì)量確保方法1、預(yù)應(yīng)力施工是連續(xù)梁施工關(guān)鍵，所以很有必需對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼材、錨具、夾具和張拉設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)。2、每批預(yù)應(yīng)力鋼材進(jìn)場應(yīng)附有證實(shí)生產(chǎn)廠家、性能、尺寸、熔爐次和日期顯著標(biāo)志，每批預(yù)應(yīng)力鋼材進(jìn)場應(yīng)分批驗(yàn)收，檢驗(yàn)其質(zhì)量證實(shí)書、包裝方法及標(biāo)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(yùn)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(duì)用本橋預(yù)應(yīng)力鋼材及錨具、夾具進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)。3、錨具、夾具外