渡槽预应力张拉施工专项方案.doc

1 编制依据
1) 《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000
2) 《预应力混凝土施工规范》
3) 《公路工程施工安全技术规程》JTJ076-95
4) 施工组织设计、施工图纸、渡槽施工方案
5) 设计交底及其他相关规范、规程、评定标准；
2 工程概况
**排水渡槽位于河南省郑州市南曹乡毕河村西北约500m处，是南水北调中线工程总干渠（沙河南至黄河南）与**交叉处雨水形成的水流由左岸导向右岸的排洪建筑物。工程交叉处总干渠设计桩号为SH(3)180+715.4，轴线交叉点大地坐标为x=3832819.2019，y=476336.4521。交叉断面以上**集水面积11.39km2。交叉断面处，天然情况下沟道50年一遇设计洪峰流量 246m3/s，相应瞬时洪水位127.10m，200年一遇设计洪峰流量354m3/s，相应瞬时洪水位127.50m；南水北调总干渠设计流量295m3/s，加大流量355m3/s。
槽身混凝土采用后张法施加预应力，预应力孔道按照槽身受力特点布置，预应力索穿行方向沿主拉应力方向，单束预应力索为7×∅15.2的1860MPa级低伸长率钢绞线，预应力钢绞线保护管为金属波纹管。在两跨槽身之间设二期混凝土连接段，作为张拉工作平台，张拉工作完成后，浇筑二期混凝土，形成完整渡槽。
3 预应力张拉及压浆施工
施工主要施工程序包括：张拉准备工作、张拉、孔道灌浆、锚固、封锚等作业程序。
3.1张拉前准备工作
3.1.1混凝土强度
预应力混凝土按设计要求采用等级为C50W6F150普通混凝土，混凝土结构张拉时强度应达到设计混凝土强度的100%。
3.1.2金属波纹管及锚垫板安装质量检查
金属波纹管采用镀锌钢带制作，性能应符合GB/T2518的规定。钢带应附有产品合格证和质量保证书。预应力混凝土用金属波纹管外观应清洁，内外表面应无锈蚀、油污、附着物、空洞和不规则的褶皱，咬口无开裂、脱扣。波纹管折叠口、咬口部分之间的凸起波纹管顶部和根部均应为圆弧过渡，不应有折角。
浇筑混凝土前应检查波纹管是否有孔洞或变形，接头处是否用胶带密封好，波纹管位置和线型是否符合要求，在与锚垫板接头处，一定要用胶带或其它东西堵塞好以防水泥浆渗进波纹管或锚孔内。
张拉前检查封口段完好程度，并检验波纹管通透性；检查锚垫板位置、倾角，需要时应对锚垫板表面进行打磨、加固处理，使之与预应力轴线垂直。
3.1.3预应力设备检查
预应力混凝土千斤顶选用专业厂家生产的专用YDC2000－150型穿心式千斤顶。千斤顶和配套压力表应同时由经有资质的检测单位率定，并确定拉力与压力表之间的关系曲线，并经监理人验收方可使用。
用于测力的千斤顶压力表，其精度不低于1.5级。校正千斤顶用的测力环或测力计精度应控制在±2%的范围内。压力表应经过率定，并建立温度、气压校正系数表或曲线，应在率定有效期内使用。
3.1.4钢绞线穿束及保护
钢绞线穿束在混凝土达到100%强度后进行。穿束前将锚垫板孔口及喇叭管内的混凝土浆碴清除干净，将已加工完成并检验合格的钢绞线前端包裹胶布便于穿束，钢绞线按长度和孔位编号人工穿入孔道，由于渡槽槽身部分应力束孔道是曲线状，用人工直接穿束比较困难，可用人工先将引绳拉过孔道，将钢丝绳头用卡环与钢束头接在一起，然后将钢束徐徐拉进孔内，在钢束头进孔道时，旁边配合人工协助使其顺利入孔。
钢绞线穿束中应防止钢绞线扭转，注意钢束端部的上、下标志。锚束在张拉前应有专人保护，以防人为或自然因素导致的钢绞线刮伤、松散等现象出现。穿束完成后及时用帆布将锚束两端遮盖。防止湿气进入造成钢绞线锈蚀。
3.1.5安装锚具
锚具安装前先进行清孔、吹孔，使孔内清洁无杂物，并且量一下两端头悬出的钢束长度是否一样长，坚决避免出现一头长一头短和同束钢绞线长短差别过大的情况。然后再安装锚杯，锚杯一定要安装在锚板的限位槽内，并用套筒将夹片打紧，使锚杯不脱离限位槽为原则。
3.1.6千斤顶的定位
千斤顶定位时，要使千斤顶轴线、锚杯轴线、传力筒以及预留孔道四轴线同心，然后检查千斤顶活塞顶部是否全部套进锚垫板定位凹槽内，必须确保千斤顶顶部全部套在锚垫板凹槽内。
3.2张拉施工
3.2.1钢绞线张拉
预应力张拉采用两端张拉，并左右对称进行，最大不平衡束不应超过1根。预应力张拉采用双控措施，张拉过程应保持两端的伸长量基本一致。
(1)以张拉应力σcon推算千斤顶拉力，张拉应力为：
σcon=0.75×fptk=1395MPa
其中fptk为本工程选用的 Фs15.2预应力钢绞线的强度标准值。
(2)预应力钢束张拉时应力增加的速率控制在100MPa/min以下，分三步张拉：
第一步预张拉：0→初应力0.1σcon（作伸长值标记）→张拉至预张拉设计要求的控制应力(15%σcon)持荷5min→补拉至0.15σcon（测伸长值）→回油、锚固（测量总回缩量）。
第二步初张拉：0→初应力0.15σcon（作伸长值标记）→张拉至初张拉设计要求第一阶段控制应力(30%σcon)持荷5min→张拉至初张拉设计要求第二阶段控制应力(60%σcon)持荷5min→补拉至0.6σk（测伸长值）→回油、锚固（测量总回缩量）。
第三步终张拉：0→初应力0.6σcon（作伸长值标记）→张拉至终张拉设计要求的控制应力100%σcon（持荷5min）→至补拉1.0σcon（测伸长值）→回油、锚固（测量总回缩量、测夹片外露量）。
要求每步均进行伸长值记录校验，并且记录第三步后的夹片内缩值。张拉顺序为纵、横、竖分步循环，钢束张拉按同步、对称、同时张拉的原则。首先纵向张拉，由两边梁至两中纵梁再到底板，由顶至底的原则。其次横向张拉，每个横

较集中和邻近的孔道，应尽量先连续压浆完成。
对掺加外加剂泌水率较小的水泥浆，通过试验证明能达到孔道内饱满时，可采用一次压浆的方法；不掺加外加剂的水泥浆，可采用二次压浆法，两次压浆的时间间隔控制在30～45min。
压浆使用活塞式压浆泵，不得使用压缩空气。压浆的控制压力为0.7MPa。拟采用一次压浆法，根据孔道周围钢筋情况和混凝土包裹厚度，最大压力控制不超过1MPa。压浆应达到另一端饱和出浆，排气孔排出水泥浆达到与规定稠度相同后再连续进行三次稠度检测，排浆持续时间不低于15s。为保证孔道中充满灰浆，关闭出浆口后，应保持不小于0.5MPa的压力5min。
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，每班取3组70.7mm立方体试块，标准养护28d，检查水泥浆的抗压强度。
(4)封锚
压浆完成后应将锚头封堵。张拉端槽身截面的混凝土凿毛后，即可进入后浇带施工阶段。
4、设备、劳动力配置
表4.1 主要施工设备
机械设备
型号
数量（台、辆、个）
用途
全站仪
徕卡/尼康
1
测量放线
水准仪
DSZ2
1
测量放线
张拉设备
YDC2000－150
4
钢绞线张拉
压浆设备
灌浆泵
1
管道压浆
表6-2 劳动力计划表
工种
数量
工种
数量
管理人员
1
特种工
20（含张拉 灌浆）
技术人员
1
机械司机
5
质量人员
2
安全员
2
测量人员
3
普工
10
5、质量控制措施
1） 混凝土结构强度应达到设计混凝土强度等级值的100%，并提交同期混凝土试样的强度报告。
2） 施加预应力前，应对千斤顶及油表进行配套校核，其压力表的精度在±2%范围内。
3） 张拉前应清理承压面，并检查锚垫板后面及波纹管边缘的混凝土质量，如有空鼓现象，应及时修补，待修补混凝土达到强度等级值的100%时，方允许张拉。
4） 在张拉钢绞线之前，应检查波纹管内是否有泥浆漏入的情况发生，若有则应采取措施使管内畅通后再进行预应力张拉施工。
5） 张拉控制采用应力值和伸长值双控措施，在张拉前，首先对张拉机具进行校验，然后做好伸长值的测量准备工作；在张拉过程中，按允许的伸长值（理论伸长值的±6％）校验应力值。
6） 张拉前做好张拉设备的配套校检与标定，张拉用千斤顶的校正系数不得大于1.05，油压表的精度不得低于1.0级，千斤顶标定的有效期不得超过1个月，油压表不得超过1周；预应力锚具、夹具进场后，按批次和数量抽样检验外形、外观和锚具组装件静力检验，并符合GB/T14370-2000的要求；定期检查液压油管，破损要及时更换。张拉时严禁践踏高压油管。
7） 采取两端张拉工艺，专人指挥，确保两端同步，按设计要求的顺序依次张拉，加载、卸载要平稳缓慢均匀；张拉时，工作锚安装要均匀，松紧一致。
6、安全控制措施
1） 安装锚具时，必须清理干净锚具上的包装纸以及不得人为的带有杂物，以免妨碍锚具的正常工作。
2） 高压油泵应经耐压试验合格。油泵上的安全阀应调到最大工作油压下能自动打开。
3） 油表安装必须满扣，高压油管各接头必须紧密，油路畅通，在最大工作油压下，保持5min以上，不得漏油，否则应修理或更换。
4） 电路系统检修不准带电操作，油路系统检修不准带压操作。
5） 张拉过程中，两端油泵司机应统一送油或回油。工作完毕应打开油阀，切断电源，非油泵司机禁止操作油泵。
6） 千斤顶不得超过最大拉力和最大行程。
7） 张拉过程中，特别是在高压下，千斤顶后方不准站人，油管不准踩踏攀扶。
8） 设备运转声音异常时，应及时检查修理。
9） 张拉油泵操作时，油泵司机应全神贯注，不准与外人交谈，更不准在油泵工作时离开或兼顾其他工作。
10） 张拉过程中，位于高处的张拉束操作人员不得踩在钢绞线上作业，应自行搭好作业平台。
11） 张拉区域设置明显的安全标志，禁止非工作人员进入。、参加张拉人员穿戴好劳动防护用品，特别要戴好防护眼镜，以防高压油泵破裂喷油伤眼。
12） 张拉时，构件两端不准站人，操作人员站在侧面，两端设置防护栏（罩）高压油泵放在离构件端部左右侧。
13） 张拉时如遇临时停电，要立即拉闸断电，以防突然来电发生危险。
14） 每班清点整理器具、材料、机械，收集废弃物，保持场地整洁。完工后，恢复场地。