8#桥梁预应力张拉施工方案

汉中市兴元新区翠屏路8#桥梁

箱梁预应力张拉及压浆专项施工方案

   中国电建汉中兴元新区水系工程东区项目部

二0一七年一月十日                     

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1、工程概况

8号桥梁位于翠屏路东段，惠府路与丝绸大道之间，桥梁全长116m，桥梁宽度，采用跨径组合为（28+50+28）m的现浇变截面预应力混凝土连续箱梁桥。

主梁分两幅浇筑，每幅主梁横截面形式为单箱四室，梁板顶宽27.5m、底宽23.5m，单幅箱梁箱室顶板厚28cm，底板厚度由25cm变化值60cm；标准腹板厚度50cm，在中支点边跨侧10cm范围内腹板厚度为70cm，在中支点中跨侧12m范围内腹板厚度为70cm，两侧腹板倒角均为100cm*30cm，在其外4m范围内50cm加厚到70cm；两幅箱梁均采用落地支架现浇的方法施工。

本桥梁预应力张拉采用的是后张法施工工艺，钢束共分为纵向腹板钢束和墩顶处加强钢束，钢束和波纹管均应在箱梁混凝土浇筑前完成。

纵向预应力钢束采用低松弛高强度预应力钢绞线（应符合国家标准GB/T5224-2003的规定），单根钢绞线直径15.2mm，公称面积A=140mm2，抗拉强度标准值fpk=1860MPa，弹性模量Ep=1.95×105MPa，其张拉控制应力为σcom=0.75fpk=1395MPa；钢束锚固采用OVM锚固体系。

纵向预应力钢束管道采用Dn-90、100塑料波纹管（应符合《预应力混凝土桥梁用塑料波纹管》（GT/T  529-2004）规定）成孔，真空辅助压浆工艺。

2、编制依据

⑴《丝绸东路49#桥梁工程施工设计图》；

⑵《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）；

⑶《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）。

⑷《城市桥梁工程施工与质量验收规范》（CJJ2-2008）；

⑸《公路工程质量检验评定标准》JTG F80/1-2004；

3、进度计划

根据工程现场进度和施工条件，8号桥梁分左、右幅施工，预应力钢束张拉已按左、右幅施工。

1右幅箱梁预应力钢束张拉：2017年1月13日至2017年1月21日；

⑵右幅箱梁预应力钢束张拉：2017年2月5日至2017年2月13日；

4.资源配置

4.1设备配置

根据设计最大张拉力及灌浆要求，选用施工设备。张拉施工设备：千斤顶、电动油泵；灌浆施工设备：活塞式压浆泵UB3型、真空压力控制器、抽真空机、净浆搅拌机PJ02型。施工主要设备见表4-1。

主要设备配置表

表4-1

配置资深专业的张拉作业队伍，实行预应力专项工程负责制。专项负责人与管理人员带领全体预应力施工队伍，组织有条理的施工。

主要劳动力配置表

表4-2

5.1施工准备

5.1.1  技术准备

⑴混凝土强度达到设计90％以上。

⑵对钢绞线理论伸长值进行计算，并制成表格，指导预应力张拉。

⑶进入千斤顶、油表已经标定完毕，根据油表标定的结果绘制油表读数与张拉力的关系曲线，由关系曲线确定0.15F、0.3F、F值。

⑷组建专业预应力张拉队伍，选择具有丰富经验的作业人员实施张拉。

⑸预应力张拉技术安全交底。

5.1.2  原材、设备准备

钢绞线、锚具等原材必须具有合格证，进场验收并进行检测，合格方可用于工程。进行张拉的设备及器材必须进行标定，合格方可用于张拉作业。

主梁纵向预应力钢束

                                                              表3-1

⑵钢绞线的表面不得有润滑剂、锈蚀的现象，更不得有肉眼可见的麻坑。

⑶检查合格的钢绞线及波纹管，应对其进行取样试验，具体试验项目及方法符合相关规范要求，具体如下：

①预应力材料为直径φs15.2高强低松驰预应力钢绞线，标准抗拉强度为1860Mpa，钢绞线试验不合格不得使用。

②锚具夹片的表面应无砂眼，裂缝和小坑等现象。对锚环或锚板应进行几何尺寸和锥度检验，并应仔细查看锥孔面是否光滑。无毛刺及小坑等不平的现象，若发现此现象应进行处理或不得使用。同时要做硬度检验。

③张拉设备千斤顶、电动油泵、压力表、全套设备进行统一检测,配套千斤顶、压力表，压力表的精度不低于1.5级。对锚具按5%频率进行现场抽检。

④挤压式锚具所配套挤压设备经检验合格后才可使用。

⑤凡属下列情况之一者应重新进行配套标定：

a.工程开工之前；

b.启用新千斤顶或新压力表；

c.张拉预应力筋时连续发生断丝现象；

d.实测预应力筋的伸长值与计算值超标；                                  

e.千斤顶严重漏油，重新更换油封者；

f.压力表指针不回零。

5.2施工工艺

施工工艺流程：波纹管定位铺设→锚垫板安装→钢绞线束穿束→预应力张拉→孔道压浆→封锚

5.2.1波纹管铺设

⑴波纹管采用Ф90塑料波纹管，在安装前，进行波纹管环刚度试验，试验合格后使用，使用前逐根进行外观检查。

⑵波纹管的铺设要严格按设计要求，测量精准定位，定位筋固定。波纹管定位筋，以能保证波纹管位置为宜，采取50cm一道，且波纹管直线段和曲线段设置防崩钢筋。     

⑶管道铺设过程中要确保管道内无杂物，管口处用塑料胶布封堵。

⑷波纹管连接时，接头波纹管的规格比孔道波纹管的规格大一级，其长度一般为5-7倍直径，旋入后接头要严，两接头处用塑料胶布缠裹严密，防止漏浆，波纹管接头处的毛刺要磨平。

⑸波纹管与普通钢筋有矛盾时，可适当挪移普通钢筋，但不可任意切断，实需切断时，采取补强措施。

⑹施工中波纹管要重点保护，施工人员不得对其进行踩踏或用工具敲击波纹管，若发现波纹管局部被砸扁，要进行更换处理，用钢锯将该处割掉，换大一级波纹管进行套接，并用塑料胶布缠严密，防止漏浆。

⑺波纹管在最高位置处留设排气孔，排气孔与波纹管连接处密封处理，且做保护措施。

5.2.2锚垫板安装

⑴锚垫板安装前要检查锚垫板几何尺寸是否符合要求。

⑵锚垫板要牢固地安装在钢筋网片上，锚垫板定位螺栓要拧紧，锚垫板要与孔道严格对中并与孔道端部垂直。

⑶锚垫板上的注浆孔要采取封堵措施，在锚垫板与模板之间加一层橡胶垫，严防混凝土浇注时混凝土浆漏入孔道或将注浆孔。

5.2.3穿束

预应力钢绞线束采用穿束机机械推进方法穿束。

钢绞线下料、编束注意事项：

⑴钢绞线束下料长度应根据钢绞线实际长度在张拉端预留1m作为张拉长度。        

⑵钢绞线下料场应平坦，下垫方木或彩条布，不得将钢绞线直接接触土地以免生锈，也不得在混凝土地面上生拉硬拖，磨伤钢绞线。

⑶钢绞线的盘重大、盘卷小，弹力大，为防止在下料过程中钢绞线紊乱并弹出，事先应制作一个简易的铁笼。下料时，将钢绞线在铁笼内抽出，较为安全。

⑷钢绞线下料宜采用砂轮锯切割，不得采用电焊切割，在切口的两侧5厘米处，预先用绑丝扎牢，防止泥土污染钢绞线。

穿束注意事项：

波纹管的接口极易破损，所以要缓慢进行。钢束的前端套专用塑料帽，以减少对波纹管接口的冲击，以便钢绞线顺利通过孔道。安装完成后，应进行全面检查，以查出可能被损坏的管道。如发现波纹管被损坏，用胶带缠裹紧密，不得发生漏浆。

5.2.4锚具、千斤顶的安装 

安装顺序：完成张拉机具的检验工作→安装工作锚板→安装工作锚夹具→安装限位板→安装千斤顶→安装工具锚→安装工具锚夹片。

安装技术要求：

⑴钢束外伸部分要保持干净，不得有油污、泥沙等杂物，施工人员不得随意踩踏。

⑵锚环及夹片使用前要用煤油或柴油清洗干净，不得有油污、铁屑、泥沙等杂物。

⑶工作锚必须准确放在锚垫板定位槽内，并与孔道对中。

⑷工作锚和工具锚各自装入两个夹片，用胶圈套好，可用长约30cm的铁管穿入钢绞线向前轻轻将夹片顶齐，注意不可用力过猛，夹片间隙要均匀，可用改锥认真调整。每个孔中必须有规定的夹片数量，不得有缺少现象。

⑸夹片安装完后，其外露长度一般为4～5mm，并均匀一致，若外露太多，要对所用夹具及锚环孔尺寸及锥度进行检查，若发现有不合格者则要进行更换。

⑹穿入工作锚的钢束要顺直，末端要对号入座，不得使钢束扭结、交叉。

⑺安装千斤顶时不要推拉及接头，要顺直，不得扭结成团。

⑻工具锚安装时，位置要与工作锚钢束位置相对应，不得交叉扭结。

⑼为了能使工具锚顺利退下，应在工具锚的夹片光滑面或工具锚的锚孔中涂润滑剂，润滑剂采用石腊。

⑽工具锚的夹片要与工作锚的夹片分开放置，工具锚夹片的重复使用次数不得超过10次，若发现夹片破损，应及时更换以防张拉中滑丝、断丝、飞片。

5.2.5预应力张拉

在箱梁浇筑同条件混凝土试块强度到90%以上时，方可进行预应力张拉。

预应力钢束张拉时采用双控，即以控制拉力为主，以钢束实际伸长值进行校核，实测伸长值与理论伸长值的相对误差不得超过6%，否则应停止张拉分析原因。

5.2.5.1张拉伸长值校核

⑴张拉前所有设备应再进行一次检查，看是否按编号配套使用。

⑵高强低松弛预应力钢绞线标准强度fPk=1860MPa，本工程张拉控制应力σcon=0.75fPk=1395MPa。

⑶张拉时钢束理论伸长值计算如下：

ΔL= PLt/ApEs

P ——预应力筋张拉力，取固定端（一端张拉）扣除孔道摩擦损失后的拉力平均值，即： P=Pj(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)

ΔL——预应力钢束理论伸长值（mm）

AP—预应力筋的截面积

Lt——预应力筋的实际长度

Es——预应力钢束的弹性模量（取1.99x1011pa），检测结果出来后，以检测结果为准,调整计算值。

Pj——张拉控制力（KN）。

u——孔道摩擦系数（取0.55）

k——孔道偏差系数（按规范取0.0015）

θ——孔道曲线累计转角之和(弧度)

x——从张拉端至计算截面的孔道长度（米）

预应力理论伸长值见附表一

⑷实际伸长值测量方法如下：

①钢绞线总伸长量应为所测出的伸长量之和，并应加上初始张拉力时推算伸长值。

②张拉时首先张拉至0.15σCON并用直尺测出千斤顶的油缸伸出读数l1，然后再张拉至0.3σCON同样测出千斤顶的油缸读数l2，最后张拉至设计控制应力σCON测出油缸读数l3。

③张拉至设计油压值后，按张拉程序持荷2min测量伸长值，即可将张拉油压缓慢降至零，活塞回程夹片自动跟进锚固。观察钢绞线刻痕是否平齐，若不平齐说明有滑束现象，如遇有这种情况要对滑束进行补拉，使其达到控制应力，断裂或滑脱的数量严禁超过结构同一截面预应力总根数的3%，且一束钢丝不超过1根。

④若预应力钢束张拉中发现异常情况，必须卸锚时，可使用卸锚器

⑤对已锚固的钢束进行卸锚，卸锚时千斤顶应预先伸出3-5cm，留有余量以便卸锚。

实际伸长值的计算

张拉结束后应进行实际伸长值的计算，实际伸长值按下列公式计算：L实=2（l2-l1）+l3-l2当计算的实际伸长值不在规范误差范围内应停止张拉，查找原因，如无法解决时及时与设计联系。

多余钢绞线的切除

锚固完毕，在灌浆完成，强度达到要求后，经检验合格不急于切断多余钢绞线，报监理验收合格后，再切断多余钢绞线，切断工具可用砂轮机，锚固后的外露长度不小于30mm。

5.2.5.2张拉顺序

在确认箱梁混凝土强度达到90%以上时，方可进行张拉施工。

施工顺序：首先张拉腹板束、再张拉顶板通长束、墩顶加强束，最后张拉中跨底板束。同类钢束张拉时采用对称张拉，先对称张拉中腹板（或附近）钢束，再对称张拉外腹板（或附近）钢束。

5.2.5.3张拉过程控制

⑴张拉应缓慢进行，逐级加荷，稳步上升，千万不能操之过急，给油不要忽快忽慢，防止发生事故。

⑵张拉要有专人记录，专人测量伸长值，对张拉应力进行校核，防止发生由于压力表出故障造成拉力不足等现象。

⑶张拉至设计油压值后，按张拉程序持荷2min测量伸长值，即可将张拉油压缓慢降至零，活塞回程夹片自动跟进锚固。

⑷张拉完毕，卸下千斤顶及工具锚后，要检查工具锚处每根钢绞线的刻痕是否平齐，若不平齐说明有滑束现象，如遇有这种情况要对滑束进行补拉，使其达到控制应力，每束钢束中断丝滑丝数不得超过1根钢丝。

⑸对预应力钢束张拉中发现异常情况，必须卸锚时，可使用卸锚器对已锚固的钢束进行卸锚，卸锚时千斤顶应预先伸出3～5cm，留有余量以便卸锚。

5.2.6孔道压浆

5.2.6.1孔道的准备

⑴预应力筋张拉完毕后，应及时压浆（应尽量在48小时内完成）。

⑵灌浆前应检查灌浆孔是否畅通，不允许发生堵孔现象。

5.2.6.2压浆材料

水泥浆强度根据设计要求不低于C50，水泥浆配比应由试验室试验确定，经试验合格后方可进行配制。

⑴灰浆：灰浆采用525普通硅酸盐水泥。

⑵水：应不含有对预应力筋或水泥有害的成分，每升水不得含500mg以上的氯化物离子或任何一种其它有机物。

⑶外加剂：水灰浆中可掺入适量MCI-2006NS阻锈剂，每立方混凝土掺量为0.6kg，各种试验原材料要放在干燥处，禁止受潮后使用。

5.2.6.3水泥浆

⑴灰浆水灰比宜采用0.40～0.45，掺入适量减水剂时，水灰比可减少至0.35，水及减水剂对钢束应无腐蚀作用。

⑵水泥浆泌水率最大泌水率不超过3%，拌合后3小时泌水率控制在2%，24小时后泌水应全部被浆吸收。

⑶水泥浆稠度宜控制在14S-18S之间。

5.2.6.4灌浆

⑴压浆采用活塞式压浆泵，压浆压力控制在0.3～0.4Mpa。

⑵水泥浆自调制到灌入孔道的延续时间一般不宜超过30～45min。水泥浆在使用前和灌浆过程中应经常进行搅拌，以保持稠度一致。

⑶压浆应从排气孔压出与规定稠度相同水泥浆为止，为保证管道中充满灰浆，关闭出浆口时，应保持不小于0.5 Mpa的一个稳定期，稳压期不宜少于2min。

⑷由于本工程设计采用真空灌浆技术，真空辅助压浆具体操作步骤如下：

①压浆前检查孔道内是否存在废气、废液。若有，开启盖帽下的排废孔，开启压浆泵，利用压力差将其排除孔道。

②确定水泥浆合格后，开启真空机抽真空，至真空度达到80%时，再启动压浆泵，让合格的水泥浆以合适的流速进入管道。

③当水泥浆达到真空端时，打开该端的三通排废液通道，直至排废管排出的水泥浆畅通并与压浆端压出的水泥浆稠度一致时，停止压浆，并用螺栓密封排气孔（关闭排气阀）。

④再次开启压浆端盖帽上的排气孔（打开排气阀），启动压浆泵直至排气孔排出的水泥浆流动畅通且与浆桶内的水泥浆稠度一致时，停止压浆，并用螺栓密封排气孔（关闭排气阀）。

⑤开启压浆机，压力控制在0.5MPa,持压2min,关闭进浆口阀门,停止压浆。

⑥移到下一孔道，继续压浆，压浆完毕清洗设备。

真空压浆注意事项：

①锚座安装时，压浆端的压浆孔在孔道的下方，抽真空端孔应在孔道的上方。

②盖帽安装时，应清理干净锚座安装平面，清理干净螺孔内的水泥浆。

③安装时在锚座平面上、盖帽O型圈内涂上密封胶用螺丝拧紧，同时注意盖帽的排气孔向上排废孔向下。

④压浆前，压浆端、吸真空端盖帽上的排气口、排废口须用堵头缠上生胶带并涂上密封胶旋紧。

⑤关闭压浆端阀门，在抽真空端接上真空机接口，真空度达80%以上时，即可认为孔道系统密封可靠，否则须找出泄露位置进行处理，必要时采取一定的措施，使其真空度达到80%以上。

⑥灌浆时应留置试块2组,同条件养护，一组备用,另一组作为28天强度检验用。

5.2.7封锚

⑴封锚前，应先将已凿毛的混凝土面和锚具周围冲洗干净。

⑵锚固完毕，经监理验收后即可用砂轮机切割端头的预应力筋，锚固后的外露长度不宜小于30mm。

⑶注意封锚混凝土的养护。

⑷进行顶板的注浆，然后将顶板开口进行恢复处理。

6、预应力张拉检验

⑴预应力筋使用前应进行外观质量检查，不得有弯折，表面不得有裂纹、毛刺、机械损伤、氧化铁锈、油污等。

检查数量：全数检查。

检验方法：观察。

⑵预应力筋用锚具、夹具和连接器使用前应进行外观质量检查，表面不得有裂纹、机械损伤、氧化铁锈、油污等。

检查数量：全数检查。

检验方法：观察。

⑶预应力混凝土用波纹管的尺寸和性能指标均应符合《预应力混凝土用金属螺旋管》（JG/T3013）规定。

检查数量：按进场的批次和产品的抽样检验方案确定。

检验方法：检查产品合格证，出厂检验报告和进场复验报告。

⑷预应力混凝土用波纹管使用前应进行外观质量检查，内外表面应清洁，无锈蚀；不得有空洞，锈蚀，油污，接口应密封。

检查数量：全数检查。

检验方法：观察。

⑸预应力筋下料应符合“技术规程”的规定。

检查数量：每工作班抽查预应力筋总数的3%，且不少于3件。

检验方法：观察，钢尺检查，检查施工记录。

⑹压浆工作在5摄氏度以下进行时，进行时应采取防冻或保温措施。

检查数量：全数检查。

检验方法：检查当日测温记录。

⑺孔道压浆的水泥强度必须符合设计要求，压浆时排气孔应有水泥浓浆溢出

检查数量：全数检查

 检验方法：观察，检查水泥浆性能试验报告。

⑻预应力筋锚固后，其外露多余部分应采取机械方式切断。

 检查数量：全数检查。

检查方法：观察。

⑼预应力筋的张拉力、张拉和放张顺序及张拉工艺等应符合设计要求和“技术规程”规定。

检查数量：全数检查。

检验方法：全过程观察，检查张拉记录。

预应力筋后张拉法允许偏差表

表6-1

7.1张拉时的安全要求

⑴张拉施工中，要求施工人员持证上岗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。

⑵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。

⑶钢绞线开盘，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。

⑷张拉中的预应力筋持有很大的能量，在任何情况下禁止作业人员不得正对预应力筋，同时在千斤顶的后面应设立防护装置。

⑸操作千斤顶的人员，应站在千斤顶侧面进行操作，严格遵守操作工艺。

⑹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，正式张拉前要做满负荷试验，一切正常后方可使用。

⑺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，并不致增加孔道摩损。

⑻张拉时，千斤顶行程不得超过18厘米。

⑼千斤顶张拉缸进油时，回程缸必须处于回油状态。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。

⑽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。

⑾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绞线，以防止飞锚伤人。

⑿千斤顶上吊钩丝扣要拧紧，严防滑扣脱钩掉落伤人，挂顶电缆要随时注意检查，防止破皮漏电伤人，不用时要关电闸。 

⒀张拉工作面采用满铺木板，宽度不小于2.5m，长度不小于1.5m，四周设护栏高度不低于1.2m并设密布网，木板下排架采用扣件式钢管脚手架，水平布局为90cm，竖向步距90cm。

7.2灌浆安全注意事项

⑴操作人员要穿雨鞋，带防护眼镜，操作人员要站在侧面或适当位置，谨防胶管喷头甩出伤人。

⑵堵灌浆孔和出浆孔时，应站在孔的侧面，以防灰浆及夹片喷射伤人。

8.应急处理措施

⑴应急领导组在接到事故汇报后，立即组织事故的应急响应人员赶往事故现场；

⑵事故处理组对事故原因进行仔细的排查，以最短的时间、最快的速度查明事故原因，实施事故处理；

⑶疏散引导组将事故所在地的人员疏散到安全地点，并保护好现场，勿使非工作人员进入；

⑷通讯联络组做好急救车辆的准备工作，同时根据事故严重情况及时向上级及有关部门汇报，并做好记录，保持联络畅通；

⑸抢救组做好一切应急准备，事故中出现人员伤害时根据伤害情况实施紧急救护，严重的送医院救治。