预应力空心板张拉方案_secret

预应力空心板张拉方案

该工程位于广元市朝天区东溪河乡朝天方向距场镇50m米处的场口，桥梁结构上部构造采用预应力空心板。上部结构为5孔20m预应力空心板，共30片，C40混凝土388立方米，钢绞线每片梁4束，全桥钢绞线120束。采用两台千斤顶应力、应变双控控制两端同时张拉，孔道压浆采用二次压浆法，最后用C40混凝土封端。

一、材料及设备

1、预应力筋为Φj15.20预应力钢绞线，数量13.8吨，标准强度Rby＝1860Mpa，天津第二预应力股份有限公司生产，经抽样检测直径偏差、力学性能等各项指标符合要求。

2、波纹管为螺旋塑料波汶管，内径为分别为Φ56和Φ65毫米，总长2202米，外观、尺寸等均符合要求。

3、OVM锚具、锚垫板240套，四川东泉预应力机械股份有限公司生产，经抽样检测外观、硬度、锚固性能各项指标符合要求。

3、孔道压浆40号水泥浆配合比已确定，水灰比0.4，稠度37mm，膨胀剂用量0.1%，水泥采用海螺42.5级普通硅酸盐水泥。

4、张拉设备为：二台YCW150B型穿心式千斤顶，二台油泵；压浆设备由灰浆泵、压力表、灰浆搅拌机、储浆桶、过滤筛、压浆管、灰浆嘴等组成。

二、张拉准备工作

1、张拉方案及张拉数据准备，以正确指导现场施工。（附空心板预应力张拉控制数据计算表）

2、施工现场准备经批准的张拉程序和现场施工说明书，对现场施工人员进行施工、安全技术交底。现场配备具备预应力施工知识正确操作的施工人员。

3、空心板混凝土已达到设计强度90%以上，锚具安装正确。

4、施工现场具备确保全体操作人员和设备安全的必要的预防措施。

5、千斤顶与压力表在张拉前进行标定；千斤顶与压力表应配套校验，以确定张拉与压力表之间的关系曲线。

6、检验钢绞线表面质量及规格是否符合要求等。

7、张拉前先对孔道冲洗，将孔壁内的杂物冲洗掉，检查有无串孔现象，然后再用吹风机吹干孔道内水分，并用检孔器检查孔道是否通畅。

三、钢绞线下料及编束

1、下料切割场地整理平整、硬化，设防雨、防潮设施。在场地上用红油漆顺直画出20m到最长料长的整尽刻度，间隔以10m一道。

2、将钢绞线整盘放在悬架上，使钢绞线拉出时整盘可转动。钢绞线放出后安设计下料，长度用钢尺量取，保证量尺准确，材料顺直，用切断机切断。切料人员及设备为：下料架2个，切断机两个，30m长钢尺一把，拉钢绞线4人，切割2人，量尺2人。

3、同一束中各根钢丝下料长度的相对差值应不大于1/5000，且不大于5mm。

4、每束下料满足数量时，将同一束各股钢绞线放置在一起，梳理顺直，用细铁丝分段绑扎牢固，防止相互缠绕。

5、下料后及时编号，编号用胶带贴于材料两端，并挂牌标出其长度和设计编号，并按编号分批堆放，以防错乱。

四、预应力筋安装

1、穿束前检查锚垫板和孔道，检查用大小不一的两种直径相差10mm左右的通孔器，先用大直径的通孔器试通，若不能通过，再用小直径的通孔器试通，并用芯棒检查堵孔位置并做好标记。对仅能通过小直径通孔器的孔道采用螺纹钢筋在孔内通捣或来回拉磨；对不能的孔查明原因后采取对应措施处理。

2、钢筋穿束前，螺丝端杆的丝扣部分用水泥纸等包缠2-3层，并用细铁丝扎牢；穿束前，将一端找齐平，顺序编号，套上穿束器，由引线及牵引设备从另一端拉出。

3、将钢绞线束穿入波纹管后，张拉前应抽动钢束检查钢束是否固结，以免影响张拉效果。

五、张拉设备安装

1、千斤顶的吊装配好简单的支撑架，支架用钢管或角钢制作。千斤顶的升降用的倒链进行。

2、施工用让架子一端支撑于张拉预应力空间台阶上，用人工和倒链向上拉另一端，从而使千斤顶沿钢管滑移到位。

3、支架应稳定支立，严禁对不够高的支架加垫层。

4、检查张拉横梁及锚板与底模的相对位置，使钢绞线重心位置与底模尺寸误差不大于1MM。

5、现场检查张拉机具设备与锚具配套情况。

6、梁两端各安装一台千斤顶。

六、张拉操作及张拉应力控制

1、板体混凝土达到规定的强度90%后开始张拉。

2、检查锚垫板位置是否正确，锚下砼是否密实，清理锚垫板槽口内浮浆，安装锚环，装上夹片，轻轻打紧，注意使锚环对中。

3、套入限位板，装上千斤顶。然后安装千斤顶尾部的工具锚环和工具夹片并打紧。

4、同一片各钢绞线采用对称张拉，先张拉下方钢绞线再张拉上方钢绞线。梁两端同时张拉，为使两端张拉基本同步，由一人统一指挥。先两端张拉到初应力，然后分级张拉，每级为20T，每级基本同时开始，达到分级张拉力后同时记录伸长量。

5、张拉工序：0→初始应力（0.1σk）→105%σk→持荷5分钟σk。

初应力取张拉控制应力σk的10%，在油表上反映张拉控制应力σk达到稳定后方可锚固，锚固阶段锚固系统的内缩值不大于6mm。

6、张拉采用张拉应力和钢束伸长量“双控”方式，即从应力控制为主，钢束伸长量作为校核，实际伸长值与理论伸长值之差控制在6%以内，超出范围内应停止张拉，待查明原因采取措施加以调整后，方可继续张拉。张拉操作做到三对中，即孔道、锚具、千斤顶对中，一慢二快，即大缸进油慢，对中找平动作快。两端同时张拉，分级逐步加载，每拉一级要观察有无滑移、断丝现象。

7、实际伸长值为从初应力至最大张拉应力的实测伸长值与初应力时的推算伸长值之和，理论伸长值按规范公式计算。

8、张拉过程中断丝、滑丝量的控制：每束钢绞线断丝或滑丝不超过1丝，每个断面断线之和不超过该断面钢丝总数的1%。如出现钢绞线内滑（从外露的钢束上记号可以观察出）应重新张拉，重新张拉还不能达到要求就应更换钢束和锚再张拉；同一束钢绞线断丝超过1根时则应更换断丝的钢绞线。

9、测量延伸量符合张拉力计算的延伸量后，打开高压油泵截止阀，张拉缸油压缓慢回降到零，活塞回程。卸下工具锚、千斤顶、限位板，结束张拉。

10、钢绞线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，应采取防止锈蚀措施。

11、当预应力筋施加应力完成，卸除千斤顶后，仍须对其做详细检查，检查有无滑丝断丝，若有滑丝断丝其数量不应超过总数量的1%，否则应对其进行更换后，重新张拉。检查夹片外露量，当发现普通存在夹片外露量大于3mm时，可认为锚具不配套或不标准，应退货或换货。

12、张拉千斤顶布置图

七、孔道压浆

压浆顺序为：切除钢绞线、锚圈外露→用高压水冲洗孔道→用压缩空气吹出积水→由下往上顺序压浆→压浆力至另一端流出浓浆→关闭出浆嘴→稳压至少2分钟→关闭压浆阀。

1、截割钢绞线露头，余留长度以3cm为宜。

2、压浆前用压力水冲洗以排除孔内粉渣等杂物，保证孔道畅通。冲洗后用空压机吹去孔内积水，但要保持孔道湿润，使水泥浆与孔壁的结合良好。

3、将锚口应用水泥砂浆封闭，以免冒浆而损失灌浆压力。封锚时预留排气孔，锚口水泥砂浆有一定强度后，才能进行压浆。

4、孔道压浆采用40号水泥净浆。水泥龄期不能超过一个月。将水泥和水按配比加入到搅拌捅中制浆，搅拌过程中加入膨胀剂，加入量为水泥用量的8%。

水泥浆的拌和时间不能少于2min，水泥浆自调制到压入孔道时间控制在30～45min范围内，水泥浆在使用前和压注过程中要连续搅拌，使其均匀。稠度宜控制在14～18s之间。对于因延迟使用所致的流动速度降低的水泥浆，不得通过加水来增加其流动度。

5、压浆时，从最低点的压浆孔压入，由最高点的排气孔排气和泌水。对同一片梁，先压下面的孔道，再压上面的孔道，进出浆口采用带开关的喷嘴。

6、压浆要缓慢、均匀地进行，不得中断，并应将所有最高点的排气依次一一放开和关闭，使孔道内排气通畅。为保证孔道内水泥浆饱满，压浆采用二次压浆法，两次压浆的间隔时间宜为30～45min。

7、压浆使用活塞式压浆泵，压浆的最大压力宜为0.5～0.7Mpa。对某一条孔道，水泥浆从一端向另一端压入，孔道排气中依次排出空气、水、稀浆和浓浆，当压浆达到孔道另一端饱满和出浆、流出的水泥浆中没有气泡并与压入的水泥浆具有同样的稠度时关闭出浆口。为保证管道中充满灰浆，关闭出浆口后，应保持不小于0.5Mpa的一个稳压期不少于2min。

6、压满浆的管道应进行保护，使在一天内不受振动。水泥浆注入后48h内，温度不得低于5℃，否则应采取保温措施。当白天气温高于35℃时，压浆宜在夜间进行。在压浆后两天，应检查注入端以及出孔的水泥密实情况，需要时进行处理。

7、压浆时，每一工作班留取不少于3组7.07cm×7.07cm×7.07cm立方体试件，标养28天，检查抗压强度作为水泥浆质量的评价依据。

八、封端

清除锚垫板及梁端砼表面污垢→梁端砼凿毛→绑扎钢筋→测量梁长→立模→砼灌注及养护。

1、孔道压浆后应立即将梁端水泥浆冲洗干净，同时清除锚具以及端面混凝土的污垢，并将端面混凝土凿毛，以备浇筑封端混凝土。

2、妥善固定封端模板以确保空心板的几何尺寸符合设计要求。

3、浇筑封端混凝土时，仔细操作并认真插捣，使锚具处的混凝土密实。

4、混凝土浇注后，静止1h～2h，带模浇水养护并不少于7d。低于5℃时不得浇水，应采取保温措施和增加养护时间。

5、预应力筋张拉后，孔道应尽早压浆，一般不宜超过去14天。

九、施工控制要点

（一）张拉

1、张拉设备必须经过检验以及标定才能使用。任何时候在工地测出的预应力钢延伸量有差异时，千斤顶应进行再校准。

2、待混凝土的强度达到90%时才能张拉。用于施加予应力的锚具必须经监理认可才能使用。

3、参加张拉的操作手必须是熟练工且需进行专门的技术交底后才能开工。

４、张拉时，两端千斤顶升降压、划线、测伸长等工作应基本一致。

５、预应力筋张拉后，应测定预应力筋的回缩与锚具变形量，不应超过允许范围。否则应重新张拉。

６、张拉过程中随时注意上拱度的变化，对伸长量误差超过±6%时，应查明原因并于更正，要在允许范围以内才算合格。

７、每束钢绞线断丝或滑丝不能超过1丝，否则应进行更换或采用经监理认可的方法予以补偿。

（二）压浆

1、张拉完毕后，孔道应尽早立即压浆（一般不宜超过48h）。经监理认可后即可进行压浆。必须监理在场，才允许进行管道压浆。

2、压浆设备应得到监理的认可才能使用。压力表要校准。所有设备在灌浆操作中至少每片梁压完后要用清洁水彻底清洗一次。压浆应使用活塞式压浆泵，不得使用压缩空气。压力以保证水泥浆密实为准。

3、当气温或构件温度低于5℃时，不得进行压浆。水泥浆的温度不得超过32℃。

4、孔道压浆的顺序是先上后上。

5、应按要求填好记录。做好有关试验检测工作。

十、安全控制要点

1、张拉作业区应有明显标志，无关人员严禁入内。作业应由专人负责现场指挥，张拉前，操作人员要确定联络信号。

2、检查张拉设备、工具是否符合施工及安全的要求。压力表按规定周期进行检定；张拉或退出楔块时，千斤顶后面不得站人，以防预应力筋拉断或锚具楔块弹出伤人。

3、锚环及锚塞使用前应经检验，合格后方可使用；

4、高压油泵与千斤顶之间的连接点，各接口必须完好无损。油泵操作人员要戴防护眼镜。

5、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。安全阀要经常保持灵敏可靠；

6、油泵运转有不正常情况时，应立即停车检查。在有压情况下，不得随间拧动油泵或千斤顶各部位的螺丝。

7、张拉时，螺丝端杆、套筒螺丝及螺母必须有足够长度，夹具应有足够的夹紧能力，防止锚具夹具不牢而滑出。

8、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均倾倒伤人。

9、已张拉完而尚未压浆的梁，严禁剧烈震动，以防预应力筋裂断而酿成重大事故。

十一、流程图

钢绞线、锚具等检测

张拉设备标定

材料、设备准备

钢绞线下料、编束

搭设支撑架

张拉设备安装

C40水泥浆制备

孔道压浆

张拉数据准备

混凝土搅拌

封端

场地、切割机具准备

钢绞线穿束

牵引机械准备

钢绞线张拉

十二、附：预应力钢绞线张拉控制力及伸长量计算

广元市朝天区东溪河大桥

预应力钢绞线张拉控制力及伸长量计算

一、计算说明

1、20m预应力空心板，梁高0.9米，每片梁四束钢绞线。

2、钢绞线Φj15.20，标准强度1860Mpa，金属螺旋波纹管成孔，OVM锚具。

3、张拉方式：穿心式千斤顶、两端同时张拉。

4、张拉工序：0→初始应力（0.1σk）→100%σk→持荷2分钟→锚固

三、计算参数

1、张拉控制应力：fpk=1395.0Mpa

2、钢绞线弹性模量：Ep=1.950×105MPa

3、钢绞线面积：Ap1=4×140=560mm2；Ap2=5×140=700mm2

4、钢绞线张拉控制力：Ncon2= fpk×Ap1=976.5KN； Ncon1= fpk×Ap2=781.2KN

5、孔道采用塑料波纹管成孔，摩擦系数取μ=0.30，管道偏差系数K=0.00225。

6、20m空心板预应力技术数据

1、根据四川省交通厅道桥研究所出具的千斤顶标定检验报告，110502号千斤顶，压力表编号7427，回归关系式：y（MPa）=-5.09466+29.028052x（kN），相关系数：r=0.99977；110501号千斤顶，压力表编号2171，回归关系式：y（MPa）=10.72713+28.98543x（kN），相关系数：r=1.00。

2、预制空心板为C40级，所以在张拉钢绞线时不考虑混凝土的弹性变形。

3、根据《桥梁施工技术规范》预应力钢绞线张拉理论伸长量计算公式：

△L=PPL/APEP和预应力平均张拉力计算公式：PP=P（1-e-（kx+ ）/（kx+ ），

其中：

PP——预应力钢绞线平均张拉力（N），

L ——预应力钢绞线的长度（mm），

AP——预应力钢绞线的截面面积（mm2），

EP——预应力钢绞线的弹性模量（N/ mm2），

P ——预应力钢绞线张拉端的张拉力（N），

X ——从张拉端至计算截面的孔道长度（m），

    ——从张拉端至计算截面曲线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，本次计算取0.003，

    ——预应力钢绞线与孔道壁的摩擦系数，本次计算取0.225。

四、钢绞线的张拉控制应力计算

1、单根张拉控制应力19.6KN。

2、根据《桥梁施工技术规范》要求，控制张拉应力不得超过钢绞线屈服强度的80%，因此本次计算按设计图纸规定锚下控制张拉应力=0.75Rby=0.75×1860=1395MPa。

3、初张拉应力=10%×1395=139.5MPa。

五、应力张拉操作程序

张拉顺序为左N1    右N2      右N1       左N2,初张拉至0.1δk（准确测量伸长量），再一次张拉直接到位δk，持荷2分钟后锚固，不再采用超张拉工艺。

六、张拉应力、油表读数、伸长量计算

1、张拉应力、伸长量计算

2、油表读数

N1钢绞线:

（1）、初应力计算

初张拉应力：139.5MPa

初张拉力：P=139.5×700=97.65KN

初应力油表修正值：

 a、采用110502号千斤顶，压力表编号7427，回归关系式：y（MPa）=-5.09466+29.028052x（kN），相关系数：r=0.99977油表修正值为：

 实际油表读数X=[97.65-(-5.09466)]/29.02805=3.539MPa

 b、采用110501号千斤顶，压力表编号2171，回归关系式：y（MPa）=10.72713+28.98543x（kN），相关系数：r=1.00。

 实际油表读数X=(97.65-10.72713)/28.98543=2.998MPa

(2)、控制应力计算：

1、控制张拉应力：1395MPa

控制张拉力：P=1395×700=976.5KN

a、采用110502号千斤顶，压力表编号7427，回归关系式：y（MPa）=-5.09466+29.028052x（kN），相关系数：r=0.99977油表修正值为：

实际油表读数X=[976.5-(-5.09466)]/29.02805=33.815MPa

b、采用110501号千斤顶，压力表编号2171，回归关系式：y（MPa）=10.72713+28.98543x（kN），相关系数：r=1.00。

 实际油表读数X=(976.5-10.72713)/28.98543=33.319Mpa

N2钢绞线:

（1）、初应力计算

初张拉应力：139.5MPa

初张拉力：P=139.5×560=78.12KN

初应力油表修正值：

 a、采用110502号千斤顶，压力表编号7427，回归关系式：y（MPa）=-5.09466+29.028052x（kN），相关系数：r=0.99977油表修正值为：

 实际油表读数X=[78.12-(-5.09466)]/29.02805=2.867MPa

 b、采用110501号千斤顶，压力表编号2171，回归关系式：y（MPa）=10.72713+28.98543x（kN），相关系数：r=1.00。

 实际油表读数X=(78.12-10.72713)/28.98543=2.325MPa

(2)、控制应力计算：

1、控制张拉应力：1395MPa

控制张拉力：P=1395×560=781.2KN

a、采用110502号千斤顶，压力表编号7427，回归关系式：y（MPa）=-5.09466+29.028052x（kN），相关系数：r=0.99977油表修正值为：

实际油表读数X=[781.2-(-5.09466)]/29.02805=27.087MPa

b、采用110501号千斤顶，压力表编号2171，回归关系式：y（MPa）=10.72713+28.98543x（kN），相关系数：r=1.00。

 实际油表读数X=(781.2-10.72713)/28.98543=26.581Mpa

3、千斤顶读数一览表