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常营中心沟桥张拉施工方案

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一、 工程概况
常营中心沟桥位于道路桩号16+73.461处, 桥梁与规划河道中心线斜交, 交角为56.7度。桥梁横断面为四幅桥, 其中主路桥两幅, 辅路桥两幅, 桥梁结构全宽39.4米, 全长50米, 跨径布置为2×25m, 桥梁总面积1970平米。
主路桥采用预应力C50混凝土连续箱梁单箱双室结构, 在每个梁腹板分别设置3×2孔预应力孔道, 预应力钢束采用8-ФS15.2高强度低松弛钢绞线, 标准强度fPk=1860MPa, 张拉端锚具为夹片式15-8锚具; 主路桥在中墩横梁设上7下6孔预应力孔道, 预应力钢束采用8-ФS15.2高强度低松弛钢绞线, 标准强度fPk=1860MPa, 张拉端锚具为夹片式15-8锚具。
辅路桥采用预应力C50混凝土连续箱梁单箱单室结构, 在两侧梁腹板分别设置3×2孔预应力孔道, 预应力钢束采用7-ФS15.2高强度低松弛钢绞线, 标准强度fPk=1860MPa, 张拉端锚具为夹片式15-7锚具。
主、 辅路桥纵向钢束采用两端张拉工艺, 张拉控制应力为fcon=0.72fpk=1339.3Mpa, 主路桥纵向钢束每束张拉力Nk=1489.2KN; 辅路桥纵向钢束每束张拉力Nk=1303KN; 主路桥横梁张拉控制应力为fcon=0.72fpk=1302Mpa, 每束张拉力Nk=1447.8KN。
二、 施工部署
1、 目标工期
计划开工日期: 11月1日
计划完工日期: 11月5日
2、 工期保证措施
为保证本工程桥梁结构施工质量和进度, 制定出各项工作的保证措施对工期目标的如期实现起着重要作用, 为保证施工计划目标的实现, 对以下工作特编制出针对性的措施。
3、 组织保证措施
配齐施工技术质量管理人员,
根据施工进度计划安排, 及时调遣生产操作人员、 材料、 设备进场。
搞好标准化施工, 认真贯彻执行ISO9001标准, 经过合理的施工组织与正确的施工方法来提高施工进度。
强化管理, 利用经济杠杆的作用, 充分调动广大职工的积极性、 自觉性, 作为保工期的组织和思想保证。
4、 工力保证措施
根据总体施工进度计划安排劳动力使用计划, 保证劳动力充分。
5、 材料保证措施
根据设计图纸, 进行各项工程材料核算, 提前准备工程需要的质量优良的施工材料。根据生产计划编制材料供应计划, 对各种规格的施工材料提前安排进场。
严把进场材料质量关, 防止因不合格材料而影响工期。合理组织材料进场, 满足施工要求。
6、 机械保证措施
张拉工程是影响本工程工期的关键, 提前配足张拉设备, 同时做好设备的使用、 保养、 维修工作, 保证各种设备的正常运转, 并提高其完好率、 利用率。为加快施工进度, 保证工程工期, 所有进场施工机械设备均由经理部下设的设备部提前维修、 保养, 并做好调试。
7、 施工机械设备
灰浆搅拌机 1 台
250型穿心千斤顶 4 台
高压油泵5台
油压表 8个
活塞式压浆机 1 台
手动葫芦 6 个
手提式切割机 1个
对讲机 4台
三、 施工方法及技术措施
张拉所用钢绞线、 金属波纹管、 锚具等满足设计及相应的规范规定, 必须有质量保证书, 并经监理验收合格后, 方可投入工程中使用。
( 一) 张拉顺序
1、 主路桥张拉顺序
主梁纵向预应力钢束与横梁预应力钢束各分三批交替张拉, 先张拉1/3横梁钢束, 再张拉1/3纵向钢束。
2、 辅路桥张拉顺序
主梁纵向预应力钢束分三批交替张拉。
( 二) 锚垫板的安装
锚垫板在安装前要检查锚垫板的几何尺寸是否符合要求注意灌浆管不得伸入喇叭口内。锚垫板要牢固地安装在模板上, 并与孔道端部垂直。锚垫板上的灌浆孔要用同直径的管丝封堵, 喇叭口与波纹管相接处用塑料布缠裹, 防止漏浆堵孔。张拉机具按规定进行标定。
( 三) 预应力张拉
待混凝土强度达到设计强度的90%时, 开始进行第一批钢绞线张拉; 箱梁主梁采用两端张拉工艺, 横梁采用一端张拉工艺, 且采用张拉应力、 伸长值双控方法。钢绞线采用ΦS15高强度低松弛钢绞线, 锚具采用15-8和15-7夹片式锚具。抗拉标准强度为1860Mpa, 控制应力1302Mpa。预应力孔道均采用真空灌浆, 浆体低泌水率。
( 四) 箱梁预应力钢绞线伸长值
1、 钢绞线理论伸长值计算( 伸长值计算表见后附)
△L＝( Fp•L) /( Ay•Eg)
Fp＝P•( 1-e-( kx+μθ) ) /( kx+μθ)
Ay——预应力钢材截面积, 单位mm2
Eg——钢绞线的弹性模量, E＝1.95×105Mpa
μ——孔道摩擦系数; μ＝0.19为理论摩阻, 实际摩阻以实际摩阻为准。
K——孔道偏差系数; k＝0.0015
θ——曲线孔道累计转角之和; rad( 弧度)
L——钢束有效长度, m( 在孔道长度上加上千斤顶的长度, 单端张拉时加0.6
米。)
x——曲线孔道长度; m( x计算摩阻损失用。计算孔道摩阻时, 不考虑千斤顶
内摩阻。)
2、 实际伸长值计算
预应力钢绞线张拉时, 应先调整到初应力σb( 宜为10％×σcon) , 伸长值应从
初应力开始测量。钢绞线的实际伸长值除测量的伸长值外, 必须加上初应力的推算伸
长值。预应力钢绞线张拉的实际伸长值△L( mm) 。
△L＝△L1＋△L2
上式中: △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。
实际伸长值与理论伸长值之差控制在±6％以内, 否则应暂停张拉, 经查明原因并
采取措施后, 方可继续张拉。
预应力钢绞线在张拉控制应力达到稳定后方进行锚固, 锚固后的外露长度不小于
30mm, 对先张拉的外露部分应有防锈措施, 封锚砼应及早进行。锚固完毕后, 经检
验合格后, 能够切割多余的钢绞线。必须使用砂轮机切割, 严禁使用电弧焊。
3、 钢丝伸长, 回缩及断丝, 滑丝等情况的处理。
预应力筋的锚固, 在张拉控制应力处于稳定状态下进行。锚固阶段张拉端预应力
筋的内缩量, 应不大于设计规定或不超过6mm。预加应力时, 每片后张梁出现断丝的总根数不得多于钢丝总根数的0.5%, 且不在同一束、 同一侧, 否则必须进行处理。
处理断、 滑丝时, 应先退出夹片, 放松钢束应力后, 抽换所断或刮、 滑伤的钢绞线, 并重新更换锚具, 然后才可对该束钢束继续进行张拉。( 具体每束张拉伸长值见后附表)
( 五) 孔道真空压浆
张拉后立即进行孔道压浆, 一般不超过48小时。在压浆过程中和压浆后48小时内应采取保温措施, 保持箱梁温度不低于5℃。
预应力筋张拉后, 孔道尽早压浆。水泥浆内掺阻锈剂。压浆前, 对孔道进行清洁处理。对孔道内油污等, 采用已知对预应力筋和管道无腐蚀作用的中性洗涤剂, 用水稀释后进行冲洗。冲洗后, 使用不含油的压缩空气将孔道内的积水吹出。
水泥浆设计是灌浆工艺的关键之处, 真空吸浆法采用的水泥浆符合以下要求:
1、 水泥应采用普通硅酸盐水泥, 水泥浆的抗压强度不低于40MPa;
2、 掺加适量的外加剂;
3、 水灰比采用0.30~0.50;
4、 水泥浆拌合后3小时泌水率控制在2%
5、 在1.725L漏斗中, 水泥浆的稠度应为10~15秒, 最多不得大于18秒。
6、 灌浆液的温度要控制在25℃以下, 否则浆体容易发生离析。
工艺流程包括:
(1)在水泥浆出口及入口处接上密封阀门。将真空泵连接在非压浆机端上, 压浆泵连接在压浆端上。以串联的方式将负压容器、 三向阀门和锚具盖冒连接起来, 其中锚具盖帽和阀门之间用一段透明的吼管连接。
(2)在压浆前关闭所有的排气阀门( 连接至真空泵的除外) 并启动真空泵十分钟。显示出真空负压力的产生达到负压力0.1Mpa。如未能满足此数据则表示波纹管未能完全密封。需在继续压浆前进行检查及更正工作。
(3)在保持真空泵运作的同时, 开始往压浆机端的水泥浆入口压浆。注意, 在压浆过程中真空压力将会下降( 约0.03Mpa) .从透明的吼管中观察水泥浆是否已填满波纹管。继续压浆直至水泥浆到达安装在负压容器上方的三相阀门。
(4)操作阀门以隔离真空泵及水泥浆, 将水泥浆导向废浆桶的方向。继续压浆直至所溢出的水泥浆形成流畅及一致性, 没有不规则的摆动。
(5)关闭真空泵, 关闭设在压浆泵出浆处的阀门。
(6)将设在压浆盖帽排气孔上的小盖打开。打开压浆泵出浆处的阀门直至所溢出的水泥浆形状均匀。在压浆盖帽的排气管上安装小盖, 并保持压力在0.4MPa下继续压浆半分钟。
(7)关闭设在压浆泵出浆出的阀门, 关闭压浆泵。
( 六) 封端
压浆后将板端锚具周围清洗干净, 将端面混凝土清洗凿毛, 设置锚固端钢筋, 固定端部模板, 浇筑封端混凝土, 认真振捣, 使锚具处混凝土密实。注意混凝土的养生, 脱模后养生时间达到规范要求的时间。
( 七) 张拉注意事项
1、 夹片与锚环孔不应粘附泥浆或其它杂物( 若有应彻底清除) 。
2 、 锚具安装到位后, 应及时张拉, 以防止因锈蚀而产生滑丝、 断丝。　　
3、 限位板应根据千斤顶的外径选择, 且不能扭缠安装。
4、 工作锚板夹片与工具锚夹片不能混用( 工作锚具不能重复使用) 。　　
5、 工具锚夹片表面和锥孔内表面用前应涂有润滑剂以便退锚灵活。
6、 张拉施工中, 要求施工人员严格按各项安全操作规程施工, 坚守各项张拉岗位, 保证张拉全过程安全施工。
7、 张拉区应有明显标志, 非工作人员禁止入内, 从开始张拉至封锚前要设置挡板。
8、 钢铰线开盘, 应放在简易钢筋笼内, 防止回弹伤人, 操作时应站好位置, 保证安全。
9、 预应力筋持有很大的能量, 在任何情况下禁止作业人员站在预应力筋的两端, 同时在千斤顶的后面应设立防护装置。
10、 操作千斤顶和测量人员, 应站在千斤顶侧面进行操作, 严格遵守操作工艺。
11、 高压油泵连接必须牢固可靠, 油泵操作人员要戴防护眼镜, 防止油管破裂或油表连接处喷油伤眼。油泵开动过程中不得擅自离开工作岗位。
12、 张拉时应认真做到孔道、 锚环与千斤顶三对中, 以便张拉工作顺利进行, 并不致增加孔道摩擦损失。
13、 张拉时, 千斤顶行程应根据千斤顶工作长度留出富裕量。
14、 千斤顶张拉缸进油时, 必须处于回油状态。千斤顶回程缸进油时, 张拉缸必须处于回油状态。千斤顶油压不得超过最大油压。顶压过程中必须密切注意张拉油路的升压情况, 不得超过1-2Mpa。
15、 张拉过程中, 若发现咔咔响声, 或预应力断丝, 飞片等现象, 要停下来检查原因。
16、 张拉后灌浆前, 不得用重物去敲击锚头, 不得随意碰撞锚头及钢铰线, 以防止飞锚伤人。
17、 雨天张拉时, 应设临时雨棚, 防止雨水淋湿张拉设备。
18、 千斤顶上吊钩丝要拧紧, 严防滑扣脱钩掉落伤人, 挂顶强索要随时注意检查, 防止破皮漏电伤人, 不用时要关电闸。
( 八) 用真空压浆注意事项
为控制孔道压浆的质量, 结合施工中出现的情况, 在真空压浆施工中应注意以下问题:
( 1) 压浆前孔道两端的封锚要符合密封要求, 使孔道在压浆时的真空度得到保证, 注意压浆管和排气管的安装引出。
( 2) 若压浆孔道为曲线, 应在波纹管每个波峰的最高点靠同一端设立泌水管, 泌水管为钢管, 高出混凝土200mm。
( 3) 输浆管应选用高强橡胶管, 橡胶管的抗压能力≥1Mpa, 带压压浆时不易破裂, 连接要牢固, 不得脱落。
( 4) 搅拌后的水泥浆进入储浆斗之前应经过1.2mm筛网进行过滤, 水泥浆在压入孔道前必须做稠度、 泌水性实验, 符合技术指标要求后方可进行压浆。
( 5) 启动真空泵前, 检查进水管是否连接好, 应注意进水阀门 是否打开( 否则容易把泵烧坏) , 真空泵启动时应注意泵是否正转。
( 6) 压浆工作宜在灰浆流动性下降前进行( 约30~45分钟内) , 单根孔道压浆要连续, 直至完成。
( 7) 真空泵应有专人操作, 压浆过程中要注意抽真空用管中阀门2、 阀门3、 阀门4的启、 闭; 单根孔道压浆完成后, 应先清洗空气滤清器及抽真空用管, 再进行下步操作。
( 8) 灰浆搅拌前应注意检查配合比计量的准确性, 投料顺序, 搅拌时间及灰浆的流动性灰浆的标准拌和时间为5MIN。压浆时的水灰比及所须添加的外加剂掺量见压浆配合比申请单。
( 9) 灌浆时, 灰浆进入电动灰浆泵前, 应经过筛子; 否则容易使灰浆泵发生故障或堵塞灌浆孔道灌浆时, 其速度一定要缓慢, 否则灰浆流淌不均匀, 回流有空隙要检查排气孔流出灰浆的浓度当灰浆从排气孔流不出来时, 应立即改从排气孔压浆。
( 10) 灌浆后, 应该填写灌浆记录, 检查孔道密实情况, 如果有不适, 应急时处理; 压浆中每一工作班须留取不少于3组试件, 作为灰浆强度的评定依据。
四、 冬季施工措施
根据冬季施工相关要求, 为了满足压浆强度增长的温度需要, 需要在主梁周围搭设暖棚进行养护。箱梁压浆考虑在 11月5日后进行, 需要冬季施工的只考虑主梁和横梁压浆, 具体养护方法如下:
压浆养护使用暖棚综合蓄热法养护。
1、 混凝土结构养护采用综合蓄热法养护, 保证水泥浆在养护期间的养护温度( 10℃～15℃) 。在盖梁外表面包裹一层塑料薄膜、 一层岩棉被、 一层阻燃草帘, 保温层厚度不小于5cm, 并用苫布搭建大棚。当养护期间遇有大风降温天气或大棚内温度不能达到5度时, 要采用增加一层电热毯加热的方式进行保温。搭建苫布大棚时, 用绳子捆牢, 防止大风将苫布吹起。
2、 苫布尺寸为10×10m, 苫布与苫布之间用尼龙锁扣进行搭接, 并用8#铅丝绑扎进行固定, 确保接缝处密封、 牢固不透风。主梁大棚外形尺寸顺桥向宽度为50m, 横桥向长度为12m。大棚南北两侧高度与主梁模板顶面高度一致, 中间部分在主梁模板顶面上用方木将苫布大棚支起10cm, 使大棚顶面形成一定的坡度, 防止雪水将顶面压坏。
3、 具体加热方式为在棚中设置火炉, 火炉上放置铁锅烧水, 使棚中温度保持在10℃～15℃。产生的水蒸气, 使棚中空气湿润, 保证混凝土结构24小时处于湿润状态。
4、 整个养生期间, 派专人随时注意温度变化, 并做好温度测温记录, 防止主梁混凝土因温差产生裂缝。每4小时测温1次( 浇筑完成24小时内测温每2小时1次) 。
五、 质量控制措施及标准
1、 建立健全质量管理体系。
2、 实行三级质量管理, 强化质量意识, 加强质量教育。严格执行工序报验, 每道工序均在自检合格后报请监理工程师检验, 经过后方进入下道工序。
3、 加强试验检测: 由试验室派驻现场专职试验员跟踪检测。
4、 实行工程质量一票否决制, 落实工程质量责任制。
5、 对仪器确定精度等级, 规定使用范围, 并进行定期和不定期的检验和维护、 保养,施测人员严格执行操作规程。
6、 试验人员持证上岗, 每项试验结果必须经试验工程师签认, 总工审定。试验用各种仪器的精度、 灵敏度都要满足要求, 并定期进行检验。
7、 施工用材料经试验合格后方可使用。构成主体工程的材料都必须经过常规试验后才使用, 严禁使用不合格品。供应商选择经评审后并经监理工程师认可的厂家。上述材料进场后必须由材料员、 监理工程师验收、 签认后才能落地。
8、 必须有备用电源, 确保在停电后15分钟内使供电恢复正常。各种机械设备性能要满足工艺及质量标准要求。
9、 严格执行施工技术规范和质量标准, 认真按有关监理程序办事, 同驻地监理, 监督及管理部门人员积极配合, 加强内部自检验收和基础管理工作, 共同搞好工程质量。
10、 施工中注重内业资料的收集整理, 建立工程资料管理体系(见资料管理体系框图), 严格按照《市政基础设施工程资料规程》( DBJ01-71- ) 文件标准进行资料管理。
11、 质量标准
后张法实测项目
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
1
管道坐标
(mm)
梁长方向
30
抽查30%, 每根查10个点
梁高方向
10
2
管道间距
(mm)
同 排
10
抽查30%, 每根查5个点
上下层
10
3
张拉应力值
符合设计要求
查张拉记录
4
张拉伸长值
±6%
查张拉记录
5
断丝滑丝数
钢束
每束1根, 且每断面不超过钢丝总数的1%
查张拉记录
六、 成品半成品保护措施
钢绞线必须保持清洁, 在存放和搬运过程中避免机械损伤和有害的锈蚀。在室外存放时, 不得超出6个月, 不得直接堆放在地面上, 必须垫在枕木上, 并用苫布覆盖。钢绞线切割, 应采用砂轮锯, 不得采用电弧切割。锚具、 夹具均设专人保管, 存放、 搬运时均要妥善保护, 避免锈蚀、 沾污、 遭到机械损伤或散失。
七、 安全保证措施
1、 建立安全保证体系
2、 防触电: 施工现场严格执行三相五线制, 配电系统实行三级配电两级漏电保护, 严格电工值班制度。
3、 防机械伤害: 各种机械要定期检查、 保养; 施工前施工员要对操作人员进行交底; 严禁无证上岗违章驾驶。
4、 张拉单位要有预应力专业施工资质, 张拉操作人员应是经专业培训的技术人员, 操作持证上岗。
5、 张拉作业施工人员必须经过专业培训, 经考核合格后方可上岗; 张拉机具必须按照检测机构检验、 编号的配套组使用; 张拉区做好明显标志, 非施工人员禁止观看和入内, 在千斤顶正后方禁止站人, 张拉施工作业面正后方必须设置安全防护挡板, 挡板厚度不小于5cm, 防止钢绞线张拉时, 滑丝和断丝、 锚具和张拉设备意外飞出伤人。作业前检查高压油泵与千斤顶之间的连接件, 确认安全后再进行作业。
6、 高压油泵与千斤顶之间所有连接点或接口必须完好无损, 并将螺母拧紧。作业中严格按照安全技术交底要求读表, 油压不得超过规定值, 千斤顶行程不得超过规定值, 发现油压异常等情况, 必须立即停机; 张拉时操作千斤顶和测量人员必须站在千斤顶侧面, 千斤顶顶力作用线方向不得有人; 张拉时, 作业人员要明确联络信号, 协调配合。
7、 制定安全生产规章制度并认真落实。坚持交底单制度, 施工过程中, 每道工序由施工员向施工队进行有针对性的书面安全交底, 安全交底单交接手续要齐全, 切实起到对班组安全生产的指导作用。
8、 坚持班前会制度, 各施工队每天坚持召开班前会, 认真贯彻”三不允许作业”的内容。坚持施工队长每日自查, 安全员的每日巡查的检查制度, 以及项目经理每半月带队检查, 发现问题及时整改, 以确保每项安全管理制度的落实。
9、 锚固体系应配套使用, 不能与其它体系混用。
10、 张拉时, 千斤顶行程不得超过额定行程。张拉缸进油时, 回程缸必须处在回油状态。施加预应力用的机具设备及仪表, 应定期维护和标定。
11、 钢绞线在张拉前, 应清理锚垫板承压板面和锚垫板后混凝土质量, 满足要求后, 才可进行张拉。
12、 孔道压浆时, 掌握喷浆嘴的人穿水鞋, 带手套。胶皮管必须与灰浆泵连接牢固。堵压浆孔时应站在孔道侧面, 以防灰浆喷出伤人。
13、 所有张拉施工作业都属于高空作业, 进入施工现场的施工人员不得饮酒, 必须戴好安全帽。施工操作必须在搭设牢固的脚手架平台上进行作业, 平台必须设置安全防护栏杆。外侧三面必须设置护栏、 脚手板。
八、 文明施工及环保措施
1、 建立环境保护体系。
2、 现场成立专职的文明施工小分队, 建立文明施工管理制度, 文明施工小分队由专职安全员带领, 15人组成, 负责全线便线维护、 清理渣土等文明施工工作。
3、 生活区支搭临时设施符合规范要求, 做到内外整洁、 卫生。
4、 每个路口均配备交通协管员进行交通指挥, 确保交通的通顺。洒水车及时、 适时的洒水、 降尘。
5、 施工现场采用标准硬质围挡封闭施工, 为减少扬尘, 施工便道路面硬化, 设置洒水车, 洒水降尘, 对社会交通路线, 设专人清扫, 维护清洁。运土车辆装配硬质棚盖, 离开现场前由专人清扫, 杜绝将泥土带进城区。
6、 合理组织流水施工, 合理组织材料的进场。