预制箱梁张拉专项施工方案.doc

预制箱梁张拉专项施工方案

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2020年4月19日
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唐山市中心城区环线（二环路）工程施工B-11标段

预制箱梁张拉施工方案

编制人：
审核人：
批准人：

河北建设集团有限公司
6月9日

目 录
一、 工程概况 1
二、 张拉前的准备工作 1
三、 张拉施工技术措施和方案 4
四、 质量保证措施 7
五、 孔道注浆 8
六、 张拉施工的安全保护措施 10
七、 千斤顶使用注意事项 11
附：张拉分项工程安全、质量管理体系

一、工程概况
陡河景观大道、陡河、唐榛路桥梁、道路工程位于唐山市中心城区环线（二环路）工程（DB4+544-DB5+359）桩号处，桥梁与引道全长815米。桥梁上跨陡河景观大道、陡河、唐榛路，以解决该节点交通问题。
主桥桩号（DB4+688.517-DB5+214.483），全长为525.966m，斜交角度为40度，上部结构为预应力混凝土连续箱梁，全桥共分为5联，每联为3-35米装配式后张法预应力混凝土连续箱梁，箱梁梁高为1.85米，预制主梁、端横梁、中横梁、封锚混凝土均采用C50混凝土，预制主梁共180片。
箱梁混凝土达到设计强度的95%后，且混凝土龄期不小于7d时，方可张拉预应力钢束。预制梁内正弯矩钢束及墩顶连续段处的负弯矩钢束均采用两端同时张拉，正弯矩钢束锚下控制应力为0.72fpk=1339.2MPa，负弯矩钢束锚下控制应力0.75fpk=1395MPa。
二、张拉前的准备工作
1、技术准备
1）预应力张拉技术要求
（1）预应力管道的位置必须严格按坐标定位并用定位钢筋固定，定位钢筋与箱梁腹板箍筋点焊连接，严防错位和管道下垂，如果管道与钢筋发生碰撞，应保证管道位置不变而只是适当挪动钢筋位置。浇注前应检查波纹管是否密封，防止浇注混凝土时阻塞管道。
（2）按照设计要求，本桥箱梁浇注的混凝土均达到设计强度的95%后，且混凝土龄期不小于7d时，方可张拉。钢束采用两端对称张拉，张拉顺序为N1、N3、N5、N2、N4号钢束，0.72fpk=1339.2MPa。负弯矩张拉顺序为T3、T2、T1号钢束。锚下控制应力为0.75fpk=1395MPa。
（3）施加预应力应采用张拉力与引伸量双控，当预应力钢束张拉达到设计张拉力时，实际引伸值与理论引伸值的误差应控制在+6%以内。
（4）孔道压浆采用M50注浆剂，要求压浆饱满。水泥浆强度达到40 Mpa时，预制箱梁方可吊装。
2)本次施工的张拉的具体要求
（1）张拉钢束数量
中跨梁梁体钢束：N1：5Φs15.2*2+N2：5Φs15.2*2+N3：5Φs15.2*2+N4：5Φs15.2*2+N5：4Φs15.2*2
边跨梁梁体钢束：N1：5Φs15.2*2+N2：5Φs15.2*2+N3：5Φs15.2*2+N4：5Φs15.2*2+N3：5Φs15.2*2
顶板负弯矩钢束：T1：5Φs15.2*2+ T2：5Φs15.2*2+T3：5Φs15.2*3
（2）全桥预应力管道采用塑料波纹管。
施工人员根据施工图纸，将张拉孔道的布置轴线和平面位置预留准确。预留孔道是后张构件制作的特殊工序，孔道的形式、尺寸和质量对后张构件的质量有直接的影响。
当预留孔道为曲线时，应严格按照图纸将波纹管置于模板内并固定牢固，防止位移。
本次施工的波纹管管道采取从梁的一侧穿入的方法
施工关键点：
预留孔道的尺寸与位置应正确，孔道应平顺，端部的预埋锚垫板应垂直于孔道中心线。
管道应采用定位钢筋，使其能牢固地置于模板内的设计位置，并在混凝土浇注期间不产生位移。
波纹管连接段接头位置应缠裹紧密，防止浇注时水泥浆的渗入。
锚垫板上的注浆孔应用柔性材料在浇注前堵实，柔性材料在浇注时取出，以便注浆。
按照设计要求，预制箱梁在混凝土强度达到设计强度的95%后，且混凝土龄期不小于7d时，将编束完的钢绞线束人工穿入预埋波纹管管道中。穿束前应全面检查锚垫板和孔道，锚垫板应位置正确，若锚垫板移位，造成垫板平面和孔道中轴线不垂直时，应用楔形垫板加以纠正，孔道应保证畅通、无水分和杂物。锚圈口端的水泥浆应凿除干净。钢绞线在穿束前应检查其前端是否绑扎牢固、端头有无弯折现象。当孔道较长时可借助一根5mm粗的长钢丝作为引线，用卷扬机进行穿束。
施工注意事项：在任何情况下，在安装有预应力钢绞线的构件附近进行电焊施工时，对全部预应力钢绞线均应进行保护，防止溅上焊渣或造成其它损坏。
2、张拉材料和机具设备要求
1）预应力张拉主要材料为：
钢绞线：为1x7-15.2-1860-GB/T 5224- 钢绞线
锚具：M15-4、M15-5、BM15-5
夹片
以上材料使用前必须检验合格方可使用。
2）预应力张拉设备主要为：
油泵
千斤顶：200t
卷扬机、导链、冷切割工具或机具
张拉设备采用数控自动张拉设备，在张拉施工前数控张拉设备必须到国家法定的检定和检验单位进行标定，在标定周期内方可使用。使用中一泵一顶一表，配套使用，不能混淆，保证张拉数据的准确、真实，钢绞线的伸长量用最小刻度为毫米的钢直尺丈量。
3、张拉施工人员组织
预应力张拉工序属于特殊工序，必须建立张拉分项工程的安全管理体系和质量管理体系，保证工程质量和安全。操作人员应具备一定的专业知识和熟练的专业操作技能，未培训合格的人员不得上岗操作。
4、张拉的场地准备
波纹管制作和存放必须搭设简易施工和存放场所，场所应通风良好，防雨。钢绞线堆放和放盘场地应宽阔平坦，放盘钢绞线应下覆上盖。预制箱梁张拉场地应平整，张拉时必须做好相应防护措施，保证人员和设备的施工安全。
三、张拉施工技术措施和方案
1、在张拉前应对构件进行检验，外观和尺寸应符合质量标准要求。张拉前必须有混凝土试块的强度试验报告证实构件的强度已经达到设计强度的95%以上且养护时间不得少于7天。
2、预应力张拉
1）预应力混凝土连续箱梁张拉施工
35米预应力混凝土连续箱梁，中跨和边跨的锚具分为M15-4，M15-5，二种，每根梁有10个孔道。顶板有负弯矩孔道。预制箱梁的混凝土达到设计强度的95%后，且混凝土龄期不小于7天时，按照N1-N3-N5-N2-N4顺序两端对称张拉钢束。接头混凝土达到设计强度95%时，且混凝土龄期不小于7天时，方可张拉负弯矩钢束，张拉顺序为T3-T2-T1。钢束张拉采用双控，正弯矩锚下控制应力为0.72 fpk =1339.2Mpa。M15-4锚具张拉力为744.6KN，M15-5锚具张拉力为930.7KN，负弯矩锚下控制应力为0.75 fpk =1395Mpa。 负弯矩钢绞线为逐根对称张拉，每根张拉力为193.9KN。具体张拉力对应油表度数，根据标定结果施工。
2）安装千斤顶同时对称张拉一个编号的两个孔道，张拉必须同步进行，张拉至控制力的15%时停顶，测伸长值，然后张拉至张拉力的30%时停顶，测伸长值，然后缓慢升压至张拉控制力，测量伸长值，稳压5分钟。观察两小时无问题，宜尽快注浆（48小时内）。
3、张拉力
按照标定的千斤顶和张拉力计算压力表读数，上报监理单位审核同意后进行施工。
4、张拉施工钢绞线的理论伸长值
根据设计图纸给定伸长值，如果实际施工伸长值超过设计值的±6%必须停止施工进行验算或者校核，查找原因并改正后再行施工。
张拉施工方法
按照钢绞线张拉的过程，先后安装：工作锚板 工作夹片 限位板 千斤顶 工具锚 工具夹片，并固定牢固。安装完毕后对其逐项进行检查，检查合格后进行张拉，张拉必须两端同时对称张拉，由专人统一指挥，两端千斤顶同时升压，两端同时开镐张拉,一侧使用一台千斤顶配套标定的压力表, 开始张拉至张拉力的15%，稳压，记录压力和伸长值，再张拉至30%，稳压,记录压力和伸长值,然后张拉至设计张拉力， 如因千斤顶的伸长限制需多次收顶，夹片在张拉前均需打紧，最后一次张拉完毕后稳压5分钟，记录伸长值。一侧同步张拉、记录。
测量伸长值人员每5毫米报一次伸长值数据，当指挥人员发现两侧伸长值之差超过5毫米时应及时通知伸长值较大一方放缓出油速度，当两侧伸长值接近一致时候再两端同步张拉。当油表读数到设计应力读数的时候两侧应稳压，稳压后由指挥人员发令测量两端伸长值，一人记录油压和伸长值。降压、持荷和锚固时间应一致。在实际操作中张拉应力从压力表读数读出读数人员一定按照技术交底执行操作，不得超张或欠张，影响产品质量。张拉应力和钢绞线伸长值必须现场记录，且记录准确。当读数超出误差允许范围时应立即停止施工，向现场监理和设计人员如实反映情况，情况得到解决后再施工。
5、张拉施工允许偏差
1）张拉应力控制值控制在±5%（设计应力）。
2）张拉伸长值控制在±6%（理论伸长值）。
3）预应力钢绞线断裂或者滑脱数不超过1%，且每束不大于1丝。
4）张拉质量技术控制
张拉采用应力和伸长值双控方法，以应力控制为主，伸长值较核的方法。
四、 质量保证措施
1、预应力筋的切割宜采用砂轮切割机，不得采用电弧切割。
2、钢绞线编束时，应逐根理顺，捆扎成束。钢绞线固定端的挤压型锚具或压花型锚具，应事先与承压板和螺旋筋进行组装。
3、施加预应力的机具设备及仪表应定期维护和标定。
4、预应力筋张拉前，应提供混凝土强度试压报告。当混凝土的抗压强度满足设计要求时，方可施加预应力。
5、预应力筋张拉前，应清理承压板面，并检查承压板垢面的混凝土质量。如该处混凝土有空鼓现象，应在张拉前修补。
6、锚具安装时，锚板应对正，夹片要打紧，且同一付夹片中两边间隙要均匀；固定夹片时也不能太用力，以免损坏夹片。限位板上有不同规格钢绞线的识别标志，不可用错。
7、大号位预应力筋正式张拉前，应会同专业人员进行试张拉。在确认张拉工艺合理，张拉伸长值正常且无有害裂缝出现后，方可成批张拉。必要时测定实际的孔道摩擦损失。
8、预应力筋在张拉时，应先从零加载至量测伸长值起点的初张力，然后分级加载至所需的张拉力。
9、预应力筋的张拉施工，采用应力控制、伸长值校核的双控原则。实际伸长值与计算伸长值的允许偏差应控制在规范允许的范围内。如超过该值，应暂停张拉，找出原因或采取措施予以调整后，方可继续张拉。
10、张拉锚固后应及时灌浆。孔道灌浆要密实，灌浆必须连续。水泥浆的要求及压浆工艺按设计规定或现行规范规定执行。
11、用连接器连接的多跨连续预应力筋的孔道灌浆，应张拉完一跨灌注一跨，不得在各跨全部张拉完毕后一次灌浆。
12、预应力筋锚固后的外露长度不宜小于30mm，锚具应用封端混凝土保护。当需长期外露时，应采取防止腐蚀的措施；当钢绞线有浮锈时，要用钢丝刷将锚固夹持段及其外端的钢绞线浮锈和污物清除干净，以免在安装和张拉时浮锈和污物填满夹片齿槽而造成滑丝。
13、工具夹片为三片式，工作夹片为两片式，二者不能混用。工作锚具也不能多次重复使用。
14、锚具要妥善保管，使用时不应有锈、水及其它污物。安装锚具时，去掉夹片包装纸即可安装，注意保持夹片表面、锚板锥孔面干净。但当应力束较长，需重复张拉锚固时，在锚板锥孔内涂少量润滑剂（如退锚灵），这样有利于工作夹片的跟进和退锚，又有利于锚具的多次锚固；工具夹片外表面和工具锚板锥孔内表面使用前亦涂上润滑剂，并经常清除夹片表面杂物，可使退锚灵活。当夹片开裂或牙面破坏时一定要更换，不得再使用。
15、张拉时应有安全措施，千斤顶张拉是后面不能站人。
16、钢束在锚固时的回缩值，按6mm计算。
五、孔道注浆
1、水泥浆的拌制
1）配合比
根据设计要求、孔道形式，压浆方法，材料性能及压浆设备等因素，孔道压浆采用注浆剂进行注浆，根据实验室提供配合比数据进行水泥浆搅拌。
2）水泥浆的主要技术条件
（1）注浆剂：采购成品注浆剂，质量应符合国家规范要求。
（2）强度：符合设计要求，不低于M50。
（3）泌水性：最大不超过3%。拌和后3h泌水性宜控制在2%，24h后应全部被浆吸收。
（4）流动性：水泥浆自仪器内流出时间不超过6s。
（5）膨胀剂：水泥浆中（经过试验）可渗入适当膨胀剂如铝粉等，铝粉的掺入量约为水泥用量的8%。水泥浆掺入膨胀剂后的自由膨胀应小于10%。
（6）收缩率：不大于2%。
3）水泥浆的拌和
先下水再下水泥，拌合时间不少于1min，灰浆过筛后存放于灰浆桶内。此时桶内灰浆仍要低速搅拌，并经常保持足够的数量并保证每根管道的压浆能连续完成。水泥浆自调制到压入管道的间隔时是不得超过40min。
2、压浆工艺
1）孔道压浆顺序是先下后上，要将集中在一处的孔一次压完。若中间因故障停歇时，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。对曲线孔道和竖向孔道应由最低点的压浆孔压入，由最高点的排气孔排气和泌水。
2）每个压浆孔道两端的锚塞进、出口应安装一节带阀门的短管，以备压注完毕时封闭，保持孔道中的水泥浆在有压状态下凝结。整个压浆系统及胶管各阀门处内径不小于10mm，以防堵塞。
3）预应力筋张拉后，孔道应尽早压浆。
4）压浆应使用活塞式压泵，不得使用压缩空气。压浆的压力以保证入孔内的水泥浆密实为准，开始压力要小，逐步增加，为0.5MPa；当输浆管道较长或采用一次压浆时，应适当加大压力。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满和出浆，并应达到排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆为止
5）为检查孔道内水泥浆的实际密度，压浆后应从检查孔内抽查压浆的密实情况，如有不实，应及时处理和纠正。要在拌制水泥浆的同时，制作标准试块，经与构件同等条件养护达到设计强度100%后可撤销养护。压浆时有关人员应戴防护眼镜，以免水泥浆喷伤眼睛，压浆完毕后认真填写施工记录。
六、张拉施工的安全保护措施
1、放成捆的钢绞线时应先用吊车安全地将钢绞线盘平稳放到放线盘上，从四周和上面用铁管将线盘固定，然后拆开外边包装，找到钢绞线外面的线头并将钢绞线头用铅丝绑扎固定到放线盘上，然后按照离放线头由近及远的顺序打开捆扎钢绞线的薄带钢，带钢全部打开后，开始放盘。
2、放盘应速度缓慢、平稳，并应随时观察钢绞线盘的缠绕情况，遇到弹线或者乱线及时处理。
3、切割钢绞线一定用无齿锯，注意用电安全。
4、张拉前操作人员应用小棰敲击锚垫板，检查锚垫板后砼是否密实，如不密实，采取措施。
5、张拉时张拉千斤顶后侧严禁站人，并在千斤顶后侧1m处设置高度不低于1.8m，厚度为10mm的钢板进行防护。同时，设专人看守，禁止人员在此区域穿行。
6、在张拉千斤顶行进过程中注意高压油管和电缆的安全。
7、千斤顶和油泵操作人员应每日班前检查，班后检修。
七、千斤顶使用注意事项
1、采用优质矿物油如液压油、机械油等，保持清洁，精细过滤，定期更换。
2、安装油管前，必须将油管、油嘴清洗干净。
3、新的或久置后的千斤顶，必须空载动3-5次，以排出内腔空气。
4、千斤顶工作的过程中，加、卸载荷应力求平稳，避免冲击，使用后必须回程到原始位置。
5、千斤顶定期维修，清理内部等保养工作，严禁带压拆卸。
6、每张拉300次，千斤顶需进行一次标定，以保证自动张拉设备数据采集和计算的准确。
张拉分项工程安全、质量管理体系
分项工程负责人

技术质量负责人

质检员
材料员
技术员

安全负责人
卷管负责人人
穿束负责人人
仁

张拉负责人人
注浆负责人人

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