005杭州湾小梁预应力张拉工艺.doc

杭州湾跨海大桥70米小箱梁制造

预 应 力 张 拉 工 艺

编 制：
复 核：
审 批：

中铁大桥局集团有限公司
杭州湾跨海大桥Ⅷ合同项目部
2006年11月

编制依据
本施工工艺依据以下规范并结合以往类似的施工经验及现场实际情况编制：
1、《公路桥涵施工技术规范》 JTJ041-2000
2、《公路工程质量检验评定标准》 JTJ071-98
3、《预应力混凝土用钢绞线》 GB/T5224－2003
4、《预应力筋锚具、夹具和连接器》 GB/T14370-2000
5、《杭州湾跨海大桥专用施工技术规范》
6、《杭州湾跨海大桥专项工程质量检验评定标准》
7、设计图及工程联系单（HZW/SS-XC-00013）

1.钢绞线束制作
1.1领取钢绞线应按试验报告单逐盘检查领料。
1.2钢绞线下料应在特制的放盘筐中进行，防止钢绞线弹出伤人和扭绞。
1.3散盘后的钢绞线应细致检查外观，发现劈裂、重皮、小刺、折弯、油污等需进行处理。
1.4钢绞线按实际计算的长度加100毫米余量作为下料依据。下料应放在对钢绞线无损害的物质上进行，钢绞料长度误差不得超过30mm。
1.5钢绞线下料时切割口两侧各30mm处用铁丝绑扎，下料应采用砂轮锯切割。
1.6编束后的钢绞线按编号分类存放，搬运时支点距离不得大于3米，端部悬出长度不得大于1.5米。
2、钢绞线穿放
2.1钢绞线穿放前应清除孔道内杂物。
2.2钢绞线穿入梁体后应尽快张拉，停放时间不宜过长，否则应采取防锈措施。
3千斤顶与油表校正
3.1 张拉千斤顶在预施应力前必须经过校正，确定其校正系数，校正工作按以下方法进行。本工程70m小箱梁选用千斤顶为柳州OVM公司产400t千斤顶。
3.2 传感器校正方法：将千斤顶及传感器安装在固定的框架中，用已校正过的压力表与千斤顶配套校验。油表每5MPa一级，读出相应的传感器读数，每个千斤顶校验两次，根据两次油表读数的平均值及传感器读数进行回归，得出回归方程。
3.3校正千斤顶用的传感器必须在有效期内，传感器的校验有效期为一年。本工程传感器为上海振月传感器仪表厂生产，经上海市政工程研究院校验。
3.4张拉千斤顶在下列情况下必须重新进行校验：
1、张拉了200次以后。
2、张拉千斤顶校正期限已达六个月。
3、张拉千斤顶经过修理后。
3.5张拉千斤顶校正前，须将油泵、油压表、千斤顶安装好后，试压三次，每次加压至最大使用压力的10%，每次加压后维持5分钟，压力降低不超过3%，否则应找出原因并处理，然后才进行校验工作。
3.6油压表的选用应为：
1、精度为1.5级（基本允许误差±1.5%）。
2、最大表盘读数：60MPa，读数分别应不大于1MPa，表盘直径应大于15cm。
3、防震型。本工程选用的油表为沈阳正义精密仪表厂生产，校验为海盐县计量检定测试所。
3.7油压表使用超过允许误差或发生故障时必须重新校正。
4 预施应力
4.1 为防止箱梁早期裂纹应对箱梁进行二次张拉，即早期张拉和终张拉。早期张拉时混凝土强度应不小于25Mpa、弹性模量不小于18.8Gpa。早期张拉后，应在制梁台位上继续养护至混凝土达到设计终张要求时方可进行终张拉。终张拉时混凝土强度不小于设计要求。且梁体张拉前试验室应提供强度试验报告。张拉值班技术人员依据试验报告决定是否张拉，并通知监理工程师旁站。
4.2预施应力前应作好如下准备工作：
1、检查梁体混凝土是否已达到设计强度和弹性模量要求、否则不允许预加应力。
2、张拉千斤顶和油压表均在校验有效期内。
3、第一片梁张拉前应测定下列数据：锚具的锚口摩阻、管道摩阻、锚具锚固后的钢绞线回缩量。
4.3张拉操作：清除锚垫板下水泥浆，将钢绞线逐根对孔穿入锚环中，并装上工作锚夹片。用钢管将工作锚夹片打紧，安装时务必使工作锚落入锚垫板止口中，并与孔道轴线同心。工作锚安装后安装张拉限位板及千斤顶对位，千斤顶对位后在千斤顶后端安装工具锚，安装工具锚时应注意不得使钢绞线错孔扭结。工具锚夹片为三瓣式，为安装方便可采用橡皮筋将夹片箍住。并从钢绞线端头沿钢绞线送进到工具锚孔中并用钢管将工具锚夹片打紧。以上工作全部作完后对千斤顶供油，使千斤顶受力并与梁端锚面垂直，再次检查锚具、千斤顶、孔道三者轴心是否同心，有偏差时应用手锤轻击锚环调整位置，检查合格后，两端联系同时张拉供油的准备，当张拉到0.1σk后停止张拉，测量并记录千斤顶油缸外伸量及夹片外露量。测量记录完后，两端同时发出张拉信号，继续张拉至0.2σk时停止张拉。并测量记录千斤顶油缸外伸量及夹片外露量。测量记录完后两端同时继续张拉。当为早期张拉时应继续张拉至0.333σk时锚固即可，当为终张拉时应张拉至σk后静停5min并补充到σk测量并记录油缸外伸量及夹片外露量，测量完毕后即可回油锚固。并再次测量记录锚固后的油缸外伸量，作为夹片回缩量的计算依据。钢绞线的实际伸长量△＝控制油压（σk），油缸外伸量-初始油压（0.1σk）油缸外伸量-钢绞线在锚外的延伸量-（初始夹片外露量-控制油压夹片外露量）+（0.1～0.2）σk油缸外伸量。张拉过程中若千斤顶行程不够需要倒顶时，在临时锚固前应记下锚固前的油表读数。倒顶后应张拉至锚固前的油表读数下作为初始测量记录的起始点。
4.4预施应力应采用双控制，即以张拉控制应力为主，并以钢绞线伸长量校核，实际伸长量应不超过理论伸长量的±6%，当伸长量超过±6%时应查明原因。
4.5钢绞线理论伸长量按下式计算

σk—张拉端控制应力
Ep —预应力筋的弹性模量
k —孔道每束局部偏差对摩擦的影响系数
μ —预应力筋与孔道壁的摩擦系数
X —从张拉端至计算截面的孔道长度(m)，可近似按X轴投影长度计算。
L —预应力筋的长度
4.5 预施应力程序
早期张拉：0→0.1σk（测初始伸长量及夹片外露量）→0.2σk（测伸长量及夹片外露量）→σk（持荷5分钟）→补充到σk（测控制油压伸长量及夹片外露量）→锚固（测锚固回缩量）(早期张拉σk=465Mpa)
终张拉：0→465Mpa（测初始外露量）→σk（持荷5分钟）→补充到σk（测控制油压伸长量及夹片外露量）→锚固（测锚固回缩量）(终张拉σk=1395Mpa)
4.6张拉应左右对称同步进行，同时加强箱梁应力、变形观测。
4.7初始张拉：梁两端同时对千斤顶主油缸充油，使钢绞线束略为拉紧，充油时随时调整锚圈、垫圈及千斤顶位置，使孔道、锚具和千斤顶三者之轴线互相吻合，同时应注意使每根钢绞线受力均匀，随后两端同时加荷到0.1σk打紧工具锚夹片，并在钢绞线束上刻上记号，作为观察滑丝的标记。第一次张拉时应分多级张拉，如从0.1～0.2σk、0.2～0.333σk以检验0.1～0.2σk 与0.2～0.333σk 时钢绞线伸长量是否一致，当不一致或实测伸长量较大时可提高初始压靠值，即将0.1σk提高到0.2σk。
4.8 钢绞线锚固：钢绞线束在达到σk时，持荷5min，并维持油压表读数不变，然后主油缸回油，钢绞线锚固。最后回油卸顶，张拉结束。
4.9 张拉完成后，在锚圈口处的钢绞线上做记号，以作为张拉后对钢绞线锚固情况的观察依据。
4.10 张拉顺序如下：
4.10.1早期张拉
1、边梁：2W2′→2W4′→2W1′→2B4′→2W5′
2、中梁：2W2→2W4→2W1→2B4→2W5
3、初张理论张拉力如下：
W1′～W2′、W4′～W5′ 1106KN，B4′ 780KN
W1～W2 、 W4～W5 1106KN，B4 780KN
4.10.2终张拉
1、边梁：2W2′→2W1′→2B4′→2W4′→2W5′→2B5′→2B3′→2B2′→2B1′
2、中梁：2W2→2W1→2B4→2W4→2W5→2B3→2B2→2B1
3、终张理论张拉力如下：
W1′～W2′、W4′～W5′ 3320KN
B1′、B2′、B3′ 、B4′、B5′ 2344KN
W1～W2、W4～W5 3320KN
B1、B2、B3 、B4 2344KN
实际张拉力尚需根据孔道摩阻、锚口摩阻、千斤顶摩阻系数调整张拉力。

4.12张拉质量要求：
1、实际伸长量不超过计算伸长量的±6%（两端之和）。
2、张拉过程中出现以下情况之一者，需要换钢绞线重新张拉：
a、后期张拉时发现早期张拉的锚具当中夹片断裂者；
b、锚具内夹片错牙在8mm以上者；
c、锚具内夹片断裂两片以上者（含有错牙的两片断裂）；
d、锚环裂纹损坏者；
e、切割钢绞线或者压浆时发生滑丝者。
4.13张拉完毕后，必须经技术人员检查签字认可。
4.14滑丝与断丝处理：
1、一片梁断丝、滑丝超过钢丝总数的0.5%，且一束内断丝超过一丝时均须进行处理。
2、处理方法：当一束出现少量滑丝时，可用单根张拉油顶进行补拉。当一束内出现多根钢绞线滑丝时，须放松钢绞线束并重新装夹片整束补拉。
4.15安全要求：
1、高压油管使用前应作耐压试验，不合格的不能使用。
2、油压表安装必须紧密满扣，油泵与千斤顶之间采用高压油管连接，油路的各部接头均须完整紧密，油路畅通。在最大工作油压下保持5min以上均不得漏油，否则应及时修理更换。
3、张拉时，千斤顶后面严禁站人，也不得踩踏高压油管。
4、张拉时发现张拉设备运转异常，应立即停机检查维修。
4.16锚具、夹具均应设专人妥善保管，避免锈蚀、粘污、散失。