现浇连续箱梁预应力张拉施工作业指导书.doc

预应力工程施工作业指导书沙滨路连接道工程预应力工程施工作业指导书编制人: 审核人： 审批人: 重庆拓达建设（集团）有限公司2015年4月21日：目 录目 录1一、工程概况2二、编制依据3三、具体施工方案4、张拉前的准备工作4、张拉程序4四、张拉控制数据计算8五、张拉力与油表读数对应关系18六、伸长值的控制18七、孔道压浆19八、封锚及封端21九、质量保证措施22十、安全保证措施23一、工程概况(一）工程简介沙滨路连接道工程为连接滨江路大桥而设，上部结构为132。75+332m预应力砼现浇双幅六室刚性连接箱梁,桥面双横坡1。5%。设计梁高为1.7m，桥梁净空约为9.4m；下部结构中0#轴线桩柱式桥台,14#轴线桥墩采用钢筋砼桩柱式墩，桥桩基础均采用旋挖钻钻孔桩基础。(二）编制范围箱梁纵、横向预应力施工。（三）预应力设计本工程所采用的预应力钢绞线均为预应力混凝土用钢绞线（GB/T5224-2003）高强度、低松弛钢绞线，公称直径15。2mm，公称面积140mm2,标准强度1860Mpa，弹性模量为1。95105Mpa，张拉控制力为0。75倍标准强度即1395Mpa。其施工工艺均采用后张法进行施工。锚具采用M型锚具及其配套系列产品,同时采用匹配的千斤顶。锚具的性能指标应符合现行国家标准预应力筋用锚具、夹具和连接器（GB/T 14370）的要求。预应力管道采用PRT预应力混凝土用塑料波纹管，产品必须符合预应力混凝土桥梁用塑料波纹管（JT/T5292004）标准要求。1、箱梁纵向预应力钢束锚具采用M1519,与采用预应力钢束相对应。预应力管道采用PRT预应力混凝土用塑料波纹管，产品必须符合预应力混凝土桥梁用塑料波纹管(JT/T5292004）标准要求.波纹管规格采用内径120mm的塑料波纹管。3、箱梁横向预应力钢束锚具采用M15-13、M15P16，与采用预应力钢束相对应。预应力管道采用PRT预应力混凝土用塑料波纹管,产品必须符合预应力混凝土桥梁用塑料波纹管（JT/T529-2004）标准要求。波纹管规格采用内径100mm的塑料波纹管。预应力钢束管道均采用塑料波纹管，其规格与钢束数量不同而变化，塑料波纹管采用活塞法灌浆。（四)主要工程量预应力工程数量表部位材料名称及规格单位数量箱梁箱梁纵向预应力s15。2钢绞线Kg134596M1519锚具套96预应力塑料波纹管内径120m6352箱梁横向预应力s15。2钢绞线Kg20521M15-13锚具套36M15-16锚具套12预应力塑料波纹管内径100m1347二、编制依据1、重庆市设计院提供的本工程施工图;2、本工程的施工合同;3、本工程的施工组织设计。4、国家及有关部门颁布的现行设计规范，施工技术规程、规范、质量检验评定标准和验收办法,以及在施工安全、工地保安、人员健康、环境保护等方面的具体规定。施工中所采用的相关规范主要有： 公路桥涵施工技术规范（JTG/T F502011）; 预应力混凝土用钢丝（GB T52232002）； 预应力混凝土用钢绞线(GB/T-5224-2003）; 预应力用锚具、夹片和连接器（GB/T143702000）； 预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程（JGJ852010）; 混凝土结构工程施工质量验收规范（GB 50204-2002，2011版)； 城市桥梁工程施工与质量验收规范(CJJ 22008）; 重庆市城市桥梁工程施工质量验收规范（DBJ500862008）； 重庆市市政基础设施工程预应力施工质量验收规范（DBJ50-134-2012）；三、具体施工方案后张法预施应力是待混凝土构件达到一定的强度后,在构件预留孔道中穿入预应力筋，使预应力筋对混凝土构件施加应力。这是一项十分重要的工作,施加预应力过多或不足都会影响预制构件质量,必须按设计要求，准确地施加预应力.、张拉前的准备工作1、张拉前需完成梁内预留孔道、制束、制锚、穿束和张拉机具设备的准备工作.2、张拉作业上岗作业人员必须经过特种作业培训，并取得特种作业合格证书。施工前，还必须对所有作业人员进行严格的施工技术交底。3、钢绞线、锚具、张拉千斤顶、压力表等设备必须经专业检测单位检测，并取得检验合格报告。4、张拉安全防护设备已安装完毕并在作业区周边布设警示标志,由专人负责看护、挪动。、张拉程序预应力张拉设计要求混凝土强度达到100%且龄期不少于10天方可张拉,张拉时需纵横向钢束交替进行，纵向钢束张拉按先长后短的原则进行作业。按照以下顺序执行：1、箱梁纵向N2N3N1；左右均为对称两端张拉.2、箱梁横向(13#轴线）第一批（纵向预应力张拉前)按3N1+3N2的顺序；均为单端张拉。3、箱梁横向（4轴线)第二批（纵向预应力张拉后)按3N1+3N2的顺序;左右均为对称两端张拉。4、张拉工序为：010%con(测量伸长量)100con(测量伸长量）持荷2min锚固。具体做法顺序：1、横向13单端张拉及4#张拉按照3-51顺序操作； 2、纵向1234-56-7-8的顺序操作；3、横向1-3#单端张拉及4#张拉按照42-6顺序操作.特别提示：在纵向完成张拉、灌浆后,可以开始进行支架拆除作业并配合横向另一半的张拉、灌浆作业。26四、张拉控制数据计算(一）、计算依据1、采用YJM15系列自锚性能锚具（即:YJM1519、YJM1516、YJM15-13）,张拉设备采用YDC3000型、YDC5000型配套千斤顶,已通过质量监督检验所检验合格并标定，检验证书附后。2、本桥采用低松驰高强度预应力钢绞线，单根钢绞线为15。24mm，钢绞线试验面积Ag140mm2，标准强度fpk1860Mpa,弹性模量Ep1。95105Mpa。锚下控制应力：con0。75fpk0.7218601339Mpa.3、张拉时采用预应力筋的张拉力与预应力筋的伸长量双控,并以预应力筋的张拉力控制为主.4、沙滨路连接道工程施工图纸及公路桥涵施工技术规范JTJ0412000.（二)、理论张拉伸长值的计算1、按现行桥涵施工规范，预应力筋的理论伸长值L(mm）为： L=PpL/nApEp（1）L张拉钢绞线的伸长量；（mm）Pp预应力筋的平均张拉力（N）;L 预应力筋的长度(mm）；n-钢绞线根数；Ap-预应力筋的截面积(mm2）;Ep预应力筋的弹性模量（N/mm2)。2、预应力筋的平均张拉力为: Pp=P（1e-（kx+u）/（kL+u）（2)P 预应力筋张拉端的张拉力（N）；L -从张拉端至计算截面的孔道长度（m）；从张拉端至计算截面孔道部分切线的夹角之和（rad);K 孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数；u 预应力筋与孔道壁的摩擦系数；e 自然数，取值2.718281828。3、箱梁钢绞线各段计算参数结果见下表：预应力张拉参数分段计算表钢束编号K取值取值预应力筋分段长度（m)张拉形式伸长量（mm）纵向1N10。00150.151段19.527两端张拉1142段29.1111453段32.1172064段33。6172235段20。997109合 计135。369797纵向1N20.00150。151段19。513两端张拉1142段29.3151733段32。1381894段33.6411985段21。047124合计135.474798纵向1N30。00150.151段19。502两端张拉1152段29.1971723段32.1971904段33.6971995段20.938124合计135。531800纵向2-N10。00150.151段19.527两端张拉1142段29.1111453段32。1172064段33。6172235段20.101126合计134。473814纵向2N20。00150.151段19。513两端张拉1142段29。1351733段32.1381894段33。6411985段20。000122合计134.579796纵向2-N30。00150。151段19。502两端张拉1152段29。1971723段32。1971904段33.6971995段20。043118合计134.636794纵向3N10.00150.151段19。527两端张拉1142段29。1111453段32。1172064段33.6172235段19。206121合计133。578808纵向3-N2纵向3-N20.00150.151段19。513两端张拉两端张拉两端张拉1142段29.1351733段32.1381890.00150.150。1533.6411985段19。257119合计133。684793纵向3-N30。00150。151段19。5021152段29.1971723段32.1971904段33。6971995段18.407112合计133.741788纵向4-N10.00150.151段19.527两端张拉1142段29。1111453段32.1172064段33.6172235段18.310115合计132.682803纵向4N20。00150.151段19.513两端张拉1142段29.1351733段32.1381894段33。6411985段18。361112合计132.788786纵向4-N30。00150.151段19。502两端张拉1152段29。1971723段32.1971904段33.6971995段18。252110合计132。845786纵向5-N1纵向5-N10。00150。151段19.527两端张拉1140.00150。152段29.111两端张拉1453段32。1172064段33.6172235段17。414110合计131。786798纵向5N20。00150。151段19.513两端张拉1142段29.1351733段32。1381894段33。6411985段17.465106合计131。892780纵向5N30。00150。151段19.502两端张拉1152段29.1971723段32。1971904段33.6971995段17.356106合计131.949782纵向6-N10.00150。151段19。527两端张拉1142段29.1111453段32.1172064段33.6172235段16.518105合计130.890793纵向6N20。00150。151段19。513两端张拉1142段29。1351733段32。1381894段33。6411985段16。569104合计130.996778纵向6N30.00150。151段19.502两端张拉1152段29.1971723段32.1971904段33.6971995段16.460105合计131.053781纵向7N10。00150.151段19。527两端张拉1142段29。1111453段32.1172064段33。6172235段15.623102合计129。995790纵向7-N20。00150.151段19。513两端张拉1142段29。1351733段32.1381894段33。6411985段15。674101合计130.101775纵向7N30。00150.151段19。502两端张拉1152段29。1971723段32。1971904段33。6971995段15。565103合计130.158780纵向8N1纵向8N10.00150.00150.150。151段19。527两端张拉1142段29。1111453段32.1172064段33。6172235段14。72796合计129。099784纵向8N20。0015。1501段19。513两端张拉1142段29.1351733段32.1381894段33。6411985段14.77891合计129.205765纵向8N30。00150。151段19。502两端张拉1152段29.1971723段32。1971904段33.6971995段14.66991合计129.2627671-3#横向N1、N20。00150。151段7.124单端张拉332段9。069423段9。310434段651832合计32.0211504横向N10.00150。151段7.100两端张拉402段9.397513段7.100404段9。39751合计32.9941824、钢绞线截面积和弹性模量数据取:Ag=140。0mm2,Ep=1.95105Mpa ,将已知数据按实际情况代人、公式，即可求的计算钢绞线的伸长量L.5、箱梁纵向预应力筋纵向1N119s15。24的伸长量计算： ：第一段19。527m张拉端张拉力：P（0.721860140.019）/10003562.27KN。参数kx+u0。001519。527+0.151.9730.325，参数e(kx+u)0。723，截面积Ap140.0192660。0mm2.第一段理论伸长值为：L(P（1-e（kx+u)L）/(ApEp（kx+u)） 356227019527(1-0。723）/2660.01950000。325 114.229（mm） ：第二段29。111m交界点张拉力：PxPe-（kx+u) 3562.270。8042865。673KN。参数kx+u0。001529。111+0.151。1640.218,参数e-(kx+u）0。804,截面积Ap140.0192660.0mm2。第二段理论伸长值为：L（PxL)/(ApEp(kx+u）) 286567329111(1-0.804）/2660.01950000。218 144。60（mm） ：第三段32。117m交界点张拉力:PxPe(kx+u） 3562。270.9533394。843KN。参数kx+u0.001532。117+0.1500。048,参数e-（kx+u）0.953，截面积Ap140.0192660.0mm2。第三段理论伸长值为:L（PxL)/(ApEp（kx+u） 339484332117（10。953)/2660。01950000.048 205.824（mm) ：第四段33。617m交界点张拉力：PxPe（kx+u） 3562。270。98513509.192KN。参数kx+u0。001533。617+0.1500.05，参数e-（kx+u）0。951,截面积Ap140.0192660mm2。第四段理论伸长值为:L（PxL）/(ApEp（kx+u） 350919233617（10。9951）/26601950000.05 222.88（mm） ：第五段20.997m交界点张拉力：PxPe（kx+u) 3562.270.8282949.56KN。参数kx+u0。001520。997+0.151.050。189，参数e（kx+u)0。828，截面积Ap140.0192660mm2。第五段理论伸长值为：L（PxL）/（ApEp(kx+u） 294956020997（1-0.828）/26601950000。189 108。659（mm) 综合、计算数据，纵向预应力筋钢束理论伸长值为：L114.229+144.60+205。824+222.88+108。659796.192mm.据此可得纵向预应力筋 1N1=796。192mm，符合设计伸长值822mm要求及满足6的规范范围之内。同理，重复上述计算过程，即可求得：1N2-19s15。24理论计算伸长值为：802.114mm;1N3-19s15。24理论计算伸长值为：830.006mm；2-N119s15.24理论计算伸长值为：815。983mm；2N2-19s15.24理论计算伸长值为：796.976mm；2N3-19s15。24理论计算伸长值为:822。088mm；。具体的各分段伸长量计算数值详见附表。五、张拉力与油表读数对应关系预应力筋控制张拉力P=conAgn, 其中：n 为每束钢绞线根数， Ag为实测钢绞线截面积。以标准段332m箱梁纵向预应力筋为例，则：1、1915.24钢束张拉控制力为P=1339140。0193561。74KN；2、1615。24钢束张拉控制力为P=1339140。0162999.36KN;3、1315。24钢束张拉控制力为P=1395140.0132436.98KN；张拉力与油表读数对应关系项目千斤顶编号油表编号控制张拉力（KN） conAgn公称油压P（Mpa）线性回归方程10%2010019s15.211108HC646114735433561。743。61 7.23 36.10 P=0。010143F0.118062 （516#）11107HC646210721273561.743。61 7。23 35.608 P=0.010008F0.037885（517）16s15.211108HC646114735432999.363.166。32 30.30 P=0.010143F-0.118062 （516#)11107HC646210721272999.363。126.2430。01P=0。010008F0.037885(517#)13s15.28017HC646210723672436.984.629.2544.37 P=0.018217F0.024524(515）六、伸长值的控制预应力筋张拉时,应先调整到初应力o，该初应力控制在0。1k,伸长值应从初应力时开始量测。预力筋的实际伸长值除量测的伸长值外，必须加上初应力以下的推算伸长值。预应力值张拉的实际伸长值L（mm)，可按下式计算: L=L1+L2式中：L1从初应力至最大张拉力间的实测伸长值（mm） L2初应力以下的推算伸长值(mm）,可采用相邻级的伸长值。张拉预应力钢绞线时，采用应力应变双控制,伸长值应使用测量精度不大于1mm的标尺测量，测量方法为在初应力下测量外露预应力筋至固定参考点的位置，再测量控制应力下外露预应力筋至固定参考点位置，其差值减去远端工具锚具回缩值,即为初应力至终应力下的伸长值，再加上初应力以下推算伸长值即为总伸长。若两端同时张拉同时量测,则需把差值相加，即为初应力至终应力之间的伸长值。如果实际伸长值超出计算伸长值的6%，则应暂停张拉，在查明原因采取有效的处理措施后，方可继续张拉。伸长值校核应在张拉过程中同时校核。实测伸长值与理论伸长值误差应控制在6%之内，若超出此范围应停止张拉，待查明原因，纠正后方可继续张拉.比较公式:-6%（L)/L6% L为修正后的伸长值.七、孔道压浆孔道压浆在终张拉完毕后24小时内尽快进行，孔道压浆的主要作用是为保护预应力筋，防止锈蚀，使预应力筋与梁板砼有效粘结，将预应力有效地传递给梁板，并能减低梁板端锚具的负载，预应力张拉后应尽早压浆.主要压浆工艺如下：1、孔道压浆所用的水泥浆应有较大的流动性,较小干缩性和泌水性，且其强度不低于M40，为此,灌浆所用水泥为P.O52.5级普通硅酸盐水泥，水灰比为0。4,此外，为了使孔道灌浆饱满，在水泥浆中掺入8的膨胀剂,经试验验证，水泥浆的泌水率为2.4（二小时），膨胀率为7%，稠度为15S-16S。2、灌浆前，用灰浆泵压水入孔道,将孔道冲洗干净，保持孔道湿润、洁净。清除掉孔道内的杂物和积水，压浆水泥采用梁体混凝土同品种水泥，压浆标号C40，水泥浆的水灰比控制在0.30。35之间，泌水率控制在2%，稠度控制在1418s之间。2、孔道压浆顺序是先下后上,要将集中一处的孔一次压完.若中间因故停歇时,应立即将孔道内的水泥浆冲洗干净，以便重新压浆时，孔道畅通无阻。3、孔道压浆顺序是先下后上，将集中在一处的孔道一次性压完,并且在灌浆过程中不断搅拌水泥浆，以免沉淀析水。如因故停歇时，应立即将孔道内水泥浆冲洗干净，以保证重新压浆时孔道的畅通.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3045分钟范围内.水泥浆在使用前和压注过程中应连续搅拌。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性。4、压浆采用的设备为活塞式压浆泵，严禁使用压缩空气，以防压入空气，导致水泥浆不密实。压浆的压力以保证水泥浆密实为准，工始时压力要小，并逐步增大压力，由于本桥梁长为128.75m，故在孔道压满浆后，提高压力至1Mpa并持续一段时间。5、为检查孔道内水泥浆的密实情况,压浆后检查孔道内压浆密实情况，如有不实及时进行处理。压力以保证压入孔内的水泥浆密实为准，压力由小逐步增加,一般为0.50.7Mpa。每个孔道压浆至最大压力后，应有一定的稳压时间。压浆应达到孔道另一端饱和出浆,并应达到排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆为止。6、当气温低于5时,应采取加温保暖措施，方可压浆，气温低于0时，停止压浆，以防冻害，当气温高于35时，应在夜间进行压浆。7、为防止灌浆时因孔道堵塞而导致水泥浆难以灌入,应在浇筑砼前对所有孔道进行认真检查，及时发现问题、及时解决问题。8、封端混凝土浇筑后，静置12h，带模浇水养护。脱模后在常温下一般养护时间不少于7昼夜。 要在拌制水泥浆同时，制作标准试块，标准养护28d，检查其抗压强度，作为评定水泥浆质量的依据.八、封锚及封端1、封锚：孔道压浆后,应立即将梁端水泥浆冲洗干净，清除锚垫板、锚具及梁端砼的污垢,并将端面砼凿毛，以备浇筑封锚砼.待压浆后经观察无异常后，将事先制作好的封锚钢筋运至现场,进行恢复性绑扎、焊接，安装成封锚钢筋网构件。为了固定钢筋网位置，将部分箍筋点焊在锚垫板上.封锚模板安装时，一定要控制好尺寸，将封端模板固定好，即要保证封端砼的厚度，又要防止模板胀模，以免影响梁长。2、封端砼强度同梁身为C50，浇筑时，要仔细操作，分层浇筑，每层厚度不超过30cm，并要认真插捣，务使锚具处的砼密实，砼浇筑完后，要注意砼的养护，气温低于5时，需采取适当的保温措施，以防冻害。3、及时对张拉槽和锯齿块进行封锚,封锚混凝土标号不低于C50。边梁压浆封锚作业后，其边墩端面进行封端。先将梁端凿毛，并将承压板表面的粘浆和锚具外部的灰浆铲除干净,对锚具进行防锈处理，同时检查确认无漏压的管道后,可进行封端.封端混凝土强度，应符合设计规定.4、浇筑封端混凝土时，要仔细操作并认真插捣，务必使锚具处的混凝土密实。九、质量保证措施由于预应力工程属隐蔽工程，施工好后很难对施工质量进行检测，因此在工程施工前还须制定各道工序的质量保证措施，主要内容包括如下:、所有原材料的材料性能检验；、锚夹具性能的检验;、编束、穿束质量检验、张拉质量保证措施;、综合施工质量评价。2、预应力工程验收时应提供的文件和记录：、预应力筋及锚具出厂质量合格证件及有关性能指标资料；、混凝土试件试验报告与质量评定记录；、预应力筋锚具力学性能复试报告；、隐蔽工程验收记录；、张拉设备标定记录；、预应力筋张拉记录；、张拉过程测试试验报告。十、安全保证措施1、单位工程开工前，必须对进场工人进行安全教育，有针对性地进行安全技术交底，双方须履行签字手续。2、严格遵守施工现场安全管理制度，正确使用个人防护用品和安全防护措施，进入施工现场必须戴好安全帽。3、钢绞线开盘料要做好防护措施，以防止钢绞线弹出伤人.4、在预应力作业中,必须特别注意安全、因为预应力持有很大的能量，万一预应力筋被拉断或锚具与张拉千斤顶失效，巨大能量急剧释放，有可能造成巨大危害。因此，在任何情况下作业人员不得站在预应力筋的两端及千斤顶后面。无关人员一律不得围观.5、操作千斤顶和测量伸长值的人员，应站在千斤顶侧面操作，严格遵守操作规程。油泵开动过程中,操作人员不得擅自离开岗位。如需离开，必须把油阀门全部松开或切断电路。6、张拉施工时,张拉操作台必须搭设牢固可靠，锚具及其机具严防高空坠落。7、严防高压油管出现死弯或扭转，发现后应立即卸除油压进行处理。8、施工用电做到一机一保，严禁乱接电线，以避免发生触电事故。工作结束应及时切断电源。9、工具锚和工作锚上用的夹片，使用时须分别存放，绝对不能与锚固端锚具和夹片混在一起，以防误用.10、千斤顶支撑必须与梁端垫板接触良好，位置正确、对称，严禁加多层铁垫板,以防支撑不稳定或受力不均倾倒伤人。11、检查张拉设备、工具是否符合施工及安全要求.压力表应按规定周期进行检验标定。12、油泵开动时，进、回油速度与压力表指针升降,应平稳、均匀一致。安全阀保持灵敏可靠.油泵操作人员要戴防护眼罩。附表一：预应力张拉操作记录表构件图 示准备工作初始力相邻力中间力1中间力2中间力3控制力卸压汇总拆除张拉操作及质量检查、记录明细表序步骤检查项目质量标准检测工具检查方法或说明质量记录依据项目记录项目准备工作人员考核合格，设备校检或完好,设备安装完毕，双方人员持有千斤顶校验报告或张拉数据表。初始力压力表读数量缸体伸长据千斤顶校验报告肉眼，300mm直尺观察、测量记录表21伸长量等于伸长量张拉速度双方基本同步，以0。5MPa/s的速度张拉。特别说明：从开始至初始力后由于活塞行程不够,不能直接张拉至相邻力,则应在初始力时倒顶一次。相邻力压力表读数量缸体伸长据千斤顶校验报告肉眼，30cm直尺观察、测量记录表21伸长量相邻力与初始力缸体伸长差中间力1（倒顶）缸体伸至190mm压力表读数肉眼和用300mm直尺观察，测量记录表21伸长量计算中间力1与相邻力缸体伸长差中间力2(倒顶)中间力1压力表读数量缸体伸长记录表21缸体伸至190mm压力表读数肉眼和用300mm直尺观察,测量伸长量计算前后缸体伸长差中间力3(倒顶)中间力2压力表读数量缸体伸长记录表21缸体伸至190mm压力表读数肉眼和用300mm直尺观察，测量伸长量计算前后缸体伸长差特别说明:倒顶根据预应力束的长短决定，可能的情况有：1、不倒顶，由直接张拉至控制力；2、一端倒顶；3、两端都倒顶。控制力中间力3压力表读数量缸体伸长记录表21压力表读数量缸体伸长据千斤顶校验报告肉眼和用300mm直尺观察,测量伸长量计算前后缸体伸长差持荷两端同时2min手表观察锚固卸压滑丝JTJ071982。0m卷尺首次的锚固刻痕与滑丝刻痕差记录表21断丝听声响汇总汇总据记录表21统计两端值记录表20拆除移动千斤顶无碰撞肉眼观察