钢拱肋拱脚预应力张拉施工方案

一、编制依据

1、《火星北路浏阳河大桥主桥工程施工图》

2、《公路桥涵施工技术规范》 JTJ041-2000

3、《公路工程质量检验评定标准》 JTG F80-2004

二、工程概况

本浏阳河桥主桥采用单跨中承式双肋钢箱悬链线无铰拱，计算跨径138m，高34.5m，矢跨比1/4，拱轴系数：m=1.347。主拱圈采用钢箱断面，顶板和底板宽度均为2.11m，箱宽2m，拱脚断面拱箱高度3.6m，拱顶断面拱箱高度2.6m，高度采用以水平坐标X轴的二次抛物线变化。在主拱肋安装过程中，拱脚为铰结。待主拱肋合拢后，在钢箱内浇注砼并张拉预应力钢绞线，主拱肋在合拢后的两铰拱状态变为无铰拱状态。

三、施工组织

本浏阳河大桥主桥钢拱箱拱脚预应力张拉工程，是采用单向预应力体系，按钢铰线的股数有9孔、7孔两种，张拉形式为一端张拉，采用的锚具有OVM15-9（15-9P） 、OVM15-7（15-7P）两种系列，预应力管道为Φ90mm金属波纹管和Φ108x7钢管两种类型。

1、预应力束及波纹管施工

a、预应力筋的下料

钢铰线在下料时应进行预拉，以减少钢铰线的构造变形和应力松驰损失，采取砂轮切割下料，下料时必须在切割口两侧5cm处先用扎丝绑好，然后切割。

通长钢铰线待箱梁砼达到50%强度后，直接在箱梁上进行下料；其余钢铰线均安排在地面，下料后随即编束，由人工抬到箱梁支架上穿束。

b、预应力钢铰线定位

预应力筋应严格按设计要求进行定位，直线段每隔1m设置一道定位钢筋，曲线段每隔0.50m设一道定位钢筋。定位钢筋由“U”形筋和支撑筋组成，U型筋采用Φ10钢筋，焊接在支撑筋上。定位好后应认真检查其位置与设计要求的偏差必须控制在5mm之内。否则应返工重安。

在浇筑砼前，必须认真检查其波纹管有无损坏，若出现这类情况，必须及时采用胶带绑扎好。以免浇砼时水泥浆掺入波纹管内导致堵管。

c、预埋管道及穿预应力束的注意事项：

①管道安放前应除去两端的毛刺，并检查管道质量及两端截面形状，如遇有可能漏浆的管道部分，应采取措施割除，如遇有管道两端变形的，应整形好后使用；

②接管处或管道与喇叭管连接处，用胶带或冷缩形式型料管将其密封，防止漏浆；

③锚具应做组合试验、挤压实验；

④管道与喇叭管连接处，管道应垂直于锚垫板；

⑤锚板使用前，应检查内壁是否生锈，若有轻微者处理好再用，严重的不能用于工程；

⑥夹片用开口环手柄同时将两片均匀打入锚环，使两片外端面处于同一平面内，两夹片的高差不大于2mm，否则应取出重新安装；

⑦锚下砼应严格保证振捣严密，同时在穿束前，应先清除锚具喇叭管内的砂浆和砼碴块；

⑧应合理控制限位板的限位量，合理的限位量应使绞索没有刮痕；

⑨钢铰线采用圆盘切割机切割，不允许用电气切割。

⑩预应力全部采用穿束器进行穿束。待预应力张拉锚固完毕且砼达到设计强度后方能卸除支架。

2、预应力张拉

a、预应力束引伸值的计算：（引伸值表根据设计文件编制）

（一）据查：（计算式一）△L=P1L/（Ay·Eg）（2000版桥施）

△L：预应力束引伸值（cm）

P1：预应力钢材平均张拉力（N）

L：预应力锚筋长度（cm）

Eg：预应力钢材弹性模量（1.95×105MPa）

Ay：预应力钢材截面积（mm2）

（计算式二）P=   （附录G-8）

P=P0=P；

P=预应力束张拉端的张拉力（N）；

X=从张拉端至计算截面的孔道长度（M）；

Θ：从张拉端至计算截面曲线孔道部分的夹角之和（rad）；

K=孔道每米局部偏对磨擦的影响系数；

U=预应力筋与孔道壁的擦磨擦系数。

各规格预应力张拉控制引伸量如下表:

设计资料提供Φj15.2=1860Mpa

δk=0.75Ry=1395Mpa   

9Φj15.24=1760.0KN      7Φj15.24=1370.0KN 

c、张拉程序

1)、每束预应力张拉步骤是：

预应力束张拉顺序：0—10％设计吨位(初应力值作延伸量的标记)一103％控制张拉力(保持5分钟，测延伸量)一锚固。

2)、预应力束孔道要求锚垫板与锚束垂直，扩孔中心与束孔中心、锚固中心与垫板中心均应同心。

3)、混凝土必须达到85％设计强度才能施加预应力，混凝土的取样及养生条件应和现场浇筑的混凝土相符，所有预应力张拉均应双控，引伸量误差控制在6％以内；在测定引伸量时应扣除非弹性形变引起的全部引伸量值。对同一张拉截面的断丝率不大于1％，在任何情况下不允许钢绞线整根拉断。

4)、张拉Y1、Y2钢铰线，其顺序为对称拱肋轴线从内向外逐步内对称进行张拉（按下图1至5顺序进行张拉）；张拉时需单肋拱肋南北两岸拱脚同时进行。

d、预应力施工要点：

1）、张拉前必须进行千斤顶和压力表配套校验，确定其二者的曲线关系；

2）、钢铰线、锚具及夹片等应做组合试验后合格后，方可施工。

3）、预应力张拉采用双控，以应力控制为主，以伸长值校核为辅。当超过理论值±6%时，应停止施工查明原因处理后再进行。

4）、张拉时，要保证锚具、千斤顶与端部的预应力孔道在同一轴线上。

5）、同一张拉截面的断丝率不得大于1%，每束钢铰线的断丝、滑丝数量不得超过一根。

6）、钢铰线锚固后，外露部份的切除只能采用机械切割，不得使用电焊或气焊。

7）、张拉完后，要尽快恢复张拉槽口。

预应力束制作安装允许偏差

a、管道压浆要求密实，应将管道冲洗清洁、湿润，如有积水用压缩空气排除。压浆时，对曲线孔道由最低的压浆孔压入，由最高的排气孔排气、泄水。

b、压浆用M45水泥浆，先做试配，报监理、指挥部认可，水灰比不大于0.4；水泥浆在冬季施工水泥不得渗入盐，可掺减水剂。为减少收缩，砂浆内应掺入0．0001水泥用量的铝粉或水泥浆内掺入0.03水泥用量的膨胀剂。

c、压浆后应先把锚具边冲洗干净，按设计将钢筋绑扎好，用C50砼进行封锚。

四、人员、机械安排

张拉工：8人     

张拉设备：ZN4-500型高压电动油泵   4 台

          YXW250A型千斤顶        4台 

压浆设备：      2  台

切割机:         2  台

五、预应力施工安全措施

（1）千斤顶、管路、油泵等在张拉负荷时，不得撞击和拆接。

（2）油泵使用开关、安全阀应进行调整，压力应调至高出工作压力的10%～15%，并经常保持灵敏度。

（3）高压及接头，使用前进行试压，并具足够的安全度。

（4）张拉时，千斤顶轴线方向不得站人。

（5）张拉、压浆操作人员必须戴防护眼镜。

六、质量保证措施

（1）安装张拉设备时，直线预应力筋张拉的力作用线与孔道中心线重合，曲线预应力筋张拉的力作用线与孔道中心线末端的切线重合。 

（2）根据预应力张拉设备检验标定书上的数值，在相应力值范围内用插人法计算各级荷载下的

压力表读数值（即10％σn、100％σn、105％σn时），张拉操作过程要匀速施加荷载。 

（3）预应力张拉按照，填写张拉设备施加预应力的记录，做到记录内容及原始数据完整、真实、可靠。 

（4）采用应力控制方法张拉时，要校检预应力钢筋的伸长值。 

（5）多根预应力筋可分批张拉，采用同一张拉值逐根复位补足，保证预应力筋的张拉控制应力值。 

（6）为保证张拉过程的质量，应对从事预应力工程施工人员进行岗位操作技能培训，做到持证上岗；对预应力张拉设备在使用过程中的操作和检查情况作出记录，并予以保存。