T梁首件张拉施工方案一标样本.doc

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G205国道南陵渡桥至九连立交桥段
快速化改造工程一标段

T
梁
张
拉
施
工
方
案

编 制:
审 核:
审 批:
目录

第一章 张拉方案 3

一、 编制依据 3

二、 工程概况 3

三、 智能张拉系统及工作原理 4

四、 智能张拉施工工艺 6

五、 智能张拉精细化施工控制 8

六、 循环压浆 9

七、 封锚 12

第二章 张拉计算书 13

一、 理论伸长值计算 13

二、 实际伸长量控制 16

三、 千斤顶张拉力与油压表控制 16

第一章 张拉方案
一、 编制依据
1、 G205国道南陵渡桥至九连立交段快速化改造工程01标施工图纸;
2、 相关施工规范、 验收标准:
《公路工程桥涵施工技术规范》(JTG/TF50- )
《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1- )
《公路工程施工安全技术规范》(JTJ 076－95)
《建筑施工安全检查标准》(JGJ59－ )
3、 总体施工组织设计。
二、 工程概况
G205南陵渡桥至许镇立交段快速化改造工程一标段共有2座立交跨线桥( 奎湖、 大浦跨线桥) , 奎湖跨线桥起点桩号: K40+438, 终点桩号; K40+766, 桥梁全长328m, 桥梁总宽20.5m。上部结构为装配式预应力砼简支T梁, 先简支后结构连续。桥面由9片T梁组成, 共13跨; 大浦跨线立交桥, 跨线桥起点桩号: K45+051, 终点桩号; K45+430, 桥梁全长379m, 桥梁总宽20.5m。上部结构为装配式预应力砼简支T梁, 先简支后结构连续。桥面由9片T梁组成, 共15跨。
桥梁横断面为2片边梁7片中梁及8道65cm湿接缝组成, 全宽20.5米, T梁翼板厚16cm, 用金属波纹管作为预应力孔道, 对称张拉。
桥梁下部结构采用双柱式桥墩, D1.6米圆柱墩, D1.8米灌注桩基础。
桥梁盖梁悬壁长度5.92m, 柱间距8.2m, 梁高2m沿桥方向宽1.8m, 端部厚1m。盖梁材料有C40砼, 采用全预应力结构设计, 每个盖梁共设置10束15-10规格的钢束, 为避免施工阶段盖梁出现较大的拉应力, 需对盖梁进行分批张拉。
三、 智能张拉系统及工作原理
桥梁预应力张拉智能控制系统主要组成部分有: 智能张拉系统平台、 YES-500智能张拉仪和专用千斤顶组成。详见图1、 2、 3。

图1智能张拉系统平台
智能张拉系统操作简单, 界面人性化, 适应各种施工场地环境。借助智能张拉系统, 能够自动读取梁板参数, 智能计算张拉过程的压力值, 无线控制油泵的进退油, 实时无线采集油压与位移信息, 自动生成预应力张拉记录表等功能。全程无需人工干预, 且具有错误纠正、 数据同步、 张拉申核等张拉过程控制, 核心是在预应力张拉控制和施工技术总结的基础上, 经过计算机来控制张拉施工过程, 完全改变了传统的经过人工来操纵油泵进行张拉操作, 真正地实现了张拉的同步性控制。

图2 YES-500智能张拉系统 图3专用千斤顶
可根据系统预先设定的不同账号、 角色和使用权限, 经过智能张拉系统平台, 输入申请张拉的梁板编号, 即可提取张拉要素, 在填写相关信息之后, 提交张拉申请, 系统将经过计算系统自动计算张拉力和伸长值控制值, 一切张拉准备就绪, 经由监理单位审核批准后, 施工单位启动”张拉施工控制”智能张拉系统平台界面。由YES-500智能张拉系统输出液压油量控制信息, 经过专用千斤顶液压终端来达到智能控制张拉的目的。张拉完成后数据自动上传, 经过智能张拉平台系统, 施工单位、 监理、 业主能够根据预先设定的用户权限登录平台系统, 对整个张拉进度、 延伸率、 起拱度等过程进行全面控制了解。如有不符合质量要求, 系统将及时预警, 并提供预应力张拉控制”平均张拉力”和”理论伸长量”分析指标, 分析原因, 及时积累数据, 还可原张拉过程, 积累工程经验。同时, 该智能张拉系统与传统张拉方式相比, 能够使业主、 监理、 施工单位、 检测单位在同一个平台上进行交互, 而交互的媒介是经过互联网, 因而突破了地域的限制, 实现质量管理的严密性。张拉过程中产生的数据都能够经过无线网络反映到业主面前, 便于业主进行施工质量控制。
四、 智能张拉施工工艺
整个智能张拉过程包括设备安装、 智能张拉。
1、 张拉设备安装
在张拉作业之前, 相关技术人员和监理人员对构件进行检验, 其检验结果符合质量标准要求方可进行张拉。经平台系统监理单位审核批准后, 张拉控制系统才能启动。根据此设备的使用说明及要求, 现场施工作业人员开始收编穿索、 穿索、 安装千斤顶( 工作锚及夹片) 等施工程序, 具体安装程序如下:
( 1) 安装限位板, 限位板有止口与锚板定位;
( 2) 安装专用千斤顶, 千斤顶止口应对准限位板, 如图4;

图4专用千斤顶安装示意图
( 3) 安装工具锚, 应与前端张拉端锚具对正, 使孔位排列一致, 不得使钢绞线在千斤顶的穿心孔发生交叉, 以免张拉时出现失锚事故, 工具锚夹片均匀涂退锚灵。
( 4) 连千斤顶油管, 接油表, 接油泵电源;
( 5) 开动油泵, 将千斤顶活塞来回打出几次, 以排出可能残存于千斤顶缸体中的空气。
2、 智能张拉
启动张拉智能平台系统后, 现场操作人员、 监理员现场摄像, 由现场操作人员启动张拉程序。

图5 张拉控制
( 1) 智能张拉平台系统发出信号, 传递给YES-500智能张拉仪张拉系统, 经过张拉系统控制专用千斤顶按预先系统编制的张拉顺序进行对称均衡张拉;
( 2) 油泵供油给千斤顶张拉油缸, 按五级加载过程依次上升油压, 分级方式为10%(初应力即计算伸长值的起点),20%、 100%;
( 3) 张拉过程中智能张拉平台系统对每一级进行测量和记录, 测量每一级张拉后的活塞伸长值的读数, 并随时检查伸长值与计算值的偏差;
( 4) 张拉时, 经过智能张拉系统平台和YES-500智能张拉系统控制好专用千斤顶加载速度, 确保给油平稳, 持荷稳定, 如图5;
( 5) 张拉过程中, 系统将自动校核测量数据, 当实际伸长值与理论伸长值相差大于正负6%时系统将自动报警, 停止张拉。待查明原因, 排除问题后, 方可进行下一步的工作。
五、 智能张拉精细化施工控制
由于预应力混凝土结构施工工艺较复杂、 技术难度大, 预应力施工无法直观地检查其质量, 在质量认证中属于很难检查其结果的特殊控制过程。只有经过控制其过程包括控制预应力材料、 设备、 施工人员、 施工工艺等来控制施工质量。关于这方面的预应力张拉质量控制方法在许多技术规范、 操作规程、 施工手则中有很详细的要求, 这里就不赘述了, 现就结合项目实际张拉情况简要总结几点质量安全控制要点。
1、 张拉顺序控制:
( 1) 张拉顺序遵循均匀对称, 偏心荷载小的原则, 以确保结构及构件受力均匀, 张拉过程中不产生扭转、 侧弯, 防止混凝土产生超应力、 过大的附加应力与变形。另外, 安排张拉顺序还应考虑到尽量减少张拉设备来回移动次数。
( 2) 所有预应力钢束均应对称张拉。
( 3) T梁预应力钢束张拉过程中必须采取措施以防梁体发生过大侧弯, 张拉顺序为: 100%N1→50%N2→100%N3→100%N2
2、 张拉质量控制:
( 1) 施工中要严格执行梳编穿束工艺, 以防索力不均度, 钢绞线穿束时相互缠绕。
( 2) 限位板应将写有对应使用规格数字的面对准工作锚板安装, 安装后保证工作锚板在锚垫板止口内;
( 3) 保证限位板、 千斤顶、 工具锚板同轴。
( 4) 张拉控制力达到稳定后方可锚固, 夹片相互间错位不宜大于2mm, 露出锚具外高度不应大于4mm。
( 5) 工具锚板锥孔、 工具夹片应经常涂润滑剂。
3、 张拉安全控制:
( 1) 张拉现场应有明显标志, 与工作无关的人员严禁入内。
( 2) 作业应由专人负责现场指挥。
( 3) 专用千斤顶支架必须与梁端垫板接触良好, 位置正直对称, 严禁多加垫块, 以防支架不稳或受力不匀倾到伤人。
( 4) 已张拉完, 而未压浆的梁, 严禁剧烈震动。以防止预应力筋断裂或锚具崩开而酿成重大事故。
六、 循环压浆

公路桥涵施工技术规范( 接轨) : 将压浆质量提高到了前所未有的高度。从4个方面来保证压浆密实度:
①对压浆材料提出严格的技术要求;
”低水胶比、 高流动度、 零泌水率”。
②采用合理的压浆设备;
③采用先进的压浆工艺;
④精细的施工组织管理。

系统结构图
1、 排除管道空气及杂质
管道内浆液从出浆口导流至储浆桶, 再从进浆口泵入管道, 形成大循环回路, 浆液在管道内持续循环, 经过调整压力和流量, 将管道内空气经过出浆口和钢绞线丝间空隙完全排出, 还可带出孔道内残留杂质。

2、 压浆压力和流量控制
( 1) 精确调节和保持灌浆压力
自动实测管道压力损失, 以出浆口满足规范最低压力值来设置灌浆压力值, 保证沿途压力损失后管道内仍满足规范要求的最低压力值。关闭出浆口后长时间内保持不低于0.5MPa的压力。( 桥涵施工技术规范7.9.8条规定”对水平或曲线管道, 压浆压力宜为0.5 ～0.7MPa…关闭出浆口后宜保持一个不小于0.5MPa的稳压期3~5min )
( 2) 当进、 出浆口压力差保持稳定后, 可判定管道充盈。
( 3) 经过进出口调节阀对流量和压力大小进行调整。
③水胶比控制
按施工配合比数量自动加水, 准确控制加水量, 从而保证水胶比符合要求。( 桥涵施工技术规范7.9.3条规定”浆液水胶比宜为0.26～0.28 )
④浆液搅拌质量控制
采用高速制浆机, 将水泥、 压浆剂和水进行高速搅拌, 其转速为1420r/min, 叶片线速度>10m/s, 能完全满足规范要求。( 桥涵施工技术规范7.9.4条规定”搅拌机的转速应不低于1000 r/min,其叶片的线速度不宜小于10m/s。)

压浆材料质量控制
《公路桥涵施工技术规范》第7.9.2条规定: ”后张预应力孔道宜采用专用压浆料或专用压浆剂配制的浆液进行压浆。”
专用压浆料: 是指由水泥、 高效减水剂、 膨胀剂和矿物掺合料等多种材料干拌而成的混合料, 在施工现场按一定比例加水并搅拌均匀后, 用于充填后张预应力孔道的压浆材料。
专用压浆剂: 是指由高效减水剂、 膨胀剂和矿物掺合料等多种材料干拌而成的混合剂, 在施工现场按一定比例与水泥、 水混合并搅拌均匀后, 用于充填后张预应力孔道的压浆材料。
七、 封锚
钢束张拉完毕, 严禁碰撞锚具和钢绞线, 钢绞线剩余长度采用砂轮切割机切断并采用环氧树脂水泥浆封锚。

第二章 张拉计算书
一、 理论伸长值计算
1、 计算长度伸长量计算
钢绞线采用15.2mm 单根截面面积140mm2
标准强度fpk=1860MPa 弹性模量Ep=1.95×105MPa
管道摩擦系数μ=0.17 管道偏差系数K=0.0015
锚下控制应力δcon=0.75×fpk=1860×0.75=1395MPa
每股控制张拉力1395×140=195300N
8股钢绞线控制张拉力N=195300×8=1562400N=1562.4KN
9股钢绞线控制张拉力N=195300×9=1757700N=1757.7KN
简便计算公式: △L=( PL) /(AyEp)
常规计算公式: △L=Σ( PPL／AyEp)
2、 工作长度伸长量计算:
本工程张拉工作长度按单端600mm计( 包括锚环、 限位板、 千斤顶、 工作锚环的厚度) ;
锚下控制应力: σcon=0.75×fpk=0.75×1860=1395N/mm2;
单根钢绞线张拉端的张拉控制力: P=σcon×Ag=1395×140=195300N;
工作长度廷伸量: PP×L/( Ag×EP) =σcon ×L/EP=1395×600/( 1.95×105) =4.3mm
3、 理论长度伸长量计算
理论伸长量=计算长度伸长量+工作长度伸长量
计算长度伸长量△L计算时按钢绞线编号分直线段及曲线段计算, 具体计算祥见附表。
计算时按单股钢绞线计算
预应力钢束伸长量计算:
每束钢绞线在梁体内左右对称, 每半跨钢绞线分三段计算, 然后叠加,如下:
AB段: 从梁端锚固点至第一个起弯点孔道长度( m) ;
BC段: 从第一个弯起点至第二个起弯点曲线孔道长度( m) ;
CD段: 从第二个起弯点至跨中孔道长度( m) ;
其中AB、 CD为直线段, BC为圆曲线段。
单股张拉力为195.3KN。

伸长量按常规公式计算
钢束　
段落
P
L
θ
κL+μθ
e-(κL+μθ)
1-e-(κL+μθ)
PP=P[1-e-(κL+μθ)]／( kL+μθ)
AY
△L=PPL／AyEp
伸长量(mm)
N1
AB
1757.7
8.49
0
0.012735
0.9873
0.0127
1746.552
140*9
0.604
87.0　
BC
1735.3772
2.043
0.1047
0.0209
0.9794
0.0206
1717.4665
140*9
0.143
CD
1562.4
1.775
0
0.0026625
0.9973
0.0027
1697.2964
140*9
0.123
N2
AB
1757.7
5.691
0
0.0085365
0.9915
0.0085
1750.219
140*9
0.405
86.5　
BC
1742.7593
2.005
0.1047
0.0208
0.9794
0.0206
1726.002
140*9
0.141
CD
1706.8829
4.596
0
0.006894
0.9931
0.0069
1706.8829
140*9
0.319
N3
AB
1562.4
2.795
0
0.0041925
0.
0.0041837
1559.1205
140*8
0.2
85.4
BC
1555.8634
1.963
0.1047
0.0207435
0.9795
0.0205
1537.5997
140*8
0.138
CD
1510.4818
7.519
0
0.0112785
0.9888
0.0112
1499.9686
140*8
0.516

则预应力筋理论引伸量:
中、 边梁N1: △L=( 87.0+4.3) ×2=182.6mm( 两端总伸长值)
中、 边梁N2: △L=( 86.5+4.3) ×2=181.6mm( 两端总伸长值)
中、 边梁N3: △L=( 85.4+4.3) ×2=179.4mm( 两端总伸长值)
施工时前10%张拉伸长量不准确, 不予考虑, 控制10%～20%、 20%～100%的伸长量, 伸长量偏差不超过±6%, 否则应分析原因或重新张拉。
二、 实际伸长量控制
实际伸长值与理论廷伸量差值应控制在±6%以内方符合要求, 具体见下表:
梁
钢束编号
理论伸长值( mm)
控制伸长值( ±6%mm)
中、 边梁
N1
182.6
171.6~193.6
N2
181.6
170.7~192.5
N3
179.4
168.6~190.2
三、 千斤顶张拉力与油压表控制
张拉油表读数见下表
序号
股数
张拉控制
力值( KN)
智能张拉系统表示值( MPa)
1号配套设备
2号配套设备
1
8
10%δcon
156.24
3.07
3.66
2
9
175.77
3.44
4.08
3
8
20%δcon
312.48
6.03
7.04
4
9
351.54
6.77
7.89
5
8
50%δcon
781.20
14.89
17.20
6
9
878.85
16.74
19.31
7
8
100%δcon
1562.40
29.66
34.13
8
9
1757.70
33.36
38.36
回归方程( x-KN, y-MPa)
Y=0.01891x+0.12
Y=0.02167x+0.27

后附: 预应力千斤顶与智能张拉系统配套校验报告;
钢绞线试验报告;
钢绞线出厂合格证;
孔道压浆剂检测报告;
水泥质量检验报告。