开县北部新区基础设施建设工程-开州大道西延伸段路网(二期)预应力张拉方案编制人:邬建光审核人:李伟审批人:周秀峰中冶建工集团有限公司开县北部新区基础设施建设工程-开州大道西延伸段路网(二期)项目经理部2019年5月编制目录1.编制依据 (2)2.工程概况 (2)3.质量验收标准 (3)4.施工准备 (3)4.1波纹管、锚垫板安装 (3)4.2钢绞线 (4)4.3张拉机具及仪表选用及校验 (5)5.预应力张拉工艺及操作要点 (5)5.1预应力张拉工艺流程 (5)5.2预应力体系张拉 (6)5.3压浆 (9)5.4封锚 (11)6.质量保证措施 (11)7.安全、环保施工措施 (11)8.计算书 (12)开县北部新区基础设施建设工程-开州大道西延伸段路网预应力张拉方案1.编制依据1.1开州大道西延伸段路网《桥梁工程》(第二册第二分册)图纸与设计说明、设计交底文件;1.2《公路工程技术标准》(JTG B01-2003);1.3《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)1.4《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011);1.5建筑施工安全规范及安全操作规程等。
2.工程概况开县北部新区基础设施建设工程-开州大道西延伸路网(二期)本工程道路、桥梁等全长约1000米,路幅宽度62米。
匝道三条总长约1370米。
主线总长1000米,设置二处高架桥、一处下穿通道,分别为A线(高架桥)、B线(下穿通道)、C线(直线高架桥)。
A线全长493.42m,桥面宽度9.0m~10.2m,起点桩号AK0+076.000m,终点桩号AK0+406.000m,全长330.0m。
桥梁上部结构采用3×(3×20)m钢筋混凝土连续箱梁+(4×35)m预应力混凝土连续箱梁。
其中A8、A9位于B线下穿遂道的顶板,在遂道上设置预应力混凝土C40过梁。
C线桥全长226.0m,桥面宽度7.0m,起点桩号CK0+059.000m,终点桩号CK0+285.000m,桥梁上部结构采用(22+37+22)m预应力混凝土连续箱梁+(4×20)m钢筋混凝土连续箱梁+(3×20)m钢筋混凝土连续箱梁。
开州大道西延伸路网(二期),主要工程量如下表。
表1 箱梁工程量3.质量验收标准表2 后张预应力筋制作安装允许偏差表3 预应力张拉质量验收标准表4.施工准备4.1波纹管、锚垫板安装(1)波纹管安装预应力用波纹管按照设计要求采用塑料波纹管,经检验合格方可使用。
波纹管严格按设计图纸位置和要求安装,并要以定位筋将波纹管固定牢固,在直线段间距约为1.0m 一道“U”字形ф12架立筋固定,曲线段间距按0.5m加密,以免在混凝土浇筑过程中,波纹管产生移位,影响钢束对箱梁混凝土的应力;如果管道和普通钢筋发生冲突,应适当调整普通钢筋位置,确保预应力管道位置准确。
严禁随意割断钢筋。
预应力管道不得破损,在混凝土中不得有漏浆现象。
(2)孔道预留根据设计图纸确定的位置,固定锚垫板,喇叭口,螺旋筋,加强筋,保证其位置正确且牢固可靠;波纹管及喇叭管连接处用胶带密封,以防砼浇筑过程中,水泥浆进入波纹管堵塞压浆孔道。
(3)锚垫板安装在张拉端分别安装对应型号和规格的锚垫板和螺旋筋,并将锚垫板喇叭口底端和波纹管连接牢固,锚垫板要牢固地安装在模板上。
要使垫板与孔道严格对中,并与孔道端部垂直,不得错位。
锚下螺旋筋及加强钢筋要严格按图纸设置,喇叭口与波纹管道要连接平顺,密封。
对锚垫板上地的压浆孔要妥善封堵,防止浇注混凝土时漏浆堵孔。
安装锚垫板时,对于两端张拉的锚具,需注意压浆端进浆孔向下,出气孔向上,以保证压浆密实。
(4)锚具、夹片进场必须进行外观检验、硬度检验和静载锚固性能试验,经检验合格后方可使用。
4.2钢绞线4.2.1钢绞线下料(1)钢绞线下料应在特制的放盘筐中进行,防止钢绞线弹出伤人和扭绞。
(2)散盘后的钢绞线应细致检查外观,发现劈裂重皮、小刺、折弯、油污等需进行处理。
(3)钢绞线必须在平整、无水、清洁的场地下料,下料前应先将钢绞线切口端用铅丝扎紧,防止钢绞线散开。
钢绞线采用砂轮锯切割下料,严禁电弧、氧焊切割。
(4)钢束下料长度应通过计算确定:钢绞线下料长度要通过计算确定,计算应考虑孔道曲线长,锚夹具厚度,千斤顶长度及外露工作长度等因素,两端张拉下料长度=钢束通过的孔长度+2×(工作锚高度+限位板高度+千斤顶长度+工具锚高度+便于操作的预留长度)。
(5)钢绞线应根据各孔道的长度分别编束绑扎,绑扎用1mm铁丝缠绕扎紧,绑扎间隔不大于1.5m,编束后的钢绞线应顺直不得扭结。
4.2.2穿束(1)穿束前应检查管道是否畅通,如果出现堵塞孔道现象,必须采取措施疏通。
(2)钢绞线端头必须做成锥型并包裹,可利用人工或卷扬机进行牵引,并在浇砼之前穿束。
(3)穿束时在管道内穿入一根引索,利用引索将钢丝引出,将钢丝另一端与钢束拖头连在一起,用卷扬机将钢束拉出。
(4)钢绞线穿入梁体后应尽快张拉,停放时间不宜过长,否则应采取防锈措施。
4.3张拉机具及仪表选用及校验预应力机具及仪表(压力表精度应>1.5级)应由专人管理及使用,应定期维护和检验。
(1)压力表应与张拉千斤顶配套使用。
(2)预应力设备应建立台帐并定期检查。
(3)千斤顶为穿心式,额定张拉吨位为张拉力的1.2-1.5倍。
千斤顶在张拉前必须经过校正,校正系数不得大于1.05。
标定应在经主管部门授权的法定计量技术机构进行。
千斤顶在下列情况下应重新标定:a.预应力机械长期不使用或使用期限超过3个月或200次;b.油表不回零,或严重漏油c.主要部件损伤,拆修更换配件的张拉千斤顶必须重新校正。
d.延伸量出现系统性偏差4.4回归方程式压力表和油泵经过标定后,根据试验报告上线性回归方程式,进行计算。
双控以表的读数为主,伸长量检核5.预应力张拉工艺及操作要点5.1预应力张拉工艺流程图1 预应力张拉工艺流程图5.2预应力体系张拉预应力张拉采用穿心式千斤顶单束双端对称张拉、应力与伸长值双控法施工工艺,张拉操作。
5.2.1张拉前的准备工作(1)人员准备:张拉作业人员应具有预应力施工知识且施工经验丰富,经过培训、考核合格才能上岗。
确保操作正确,杜绝违规操作。
(2)设备准备:在进行张拉作业前,对千斤顶、油泵、压力表进行配套标定。
(3)安全措施的准备:必须在千斤顶前端2m处架设牢固可靠的挡板,挡板强度,尺寸要符合安全规定。
操作人员必须在千斤顶侧边,挡板与千斤顶间严禁站人,防止夹片弹出伤人。
施工现场必须有确保全体人员和设备安全的必要预防措施。
(4)预应力钢筋的张拉是保证预制梁质量的关键工序,浇筑砼标准养生7天且砼强度达到设计强度的90%以上时,方可进行张拉。
强度的检验必须是同批次、同期、同养生条件混凝土试块的强度。
5.2.2张拉工艺:(1)钢绞线预应力钢绞线均采用抗拉强度标准值fpk=1860MPa,公称直径d=15.2mm的低松弛高强度钢绞线。
其力学性能指标符合《预应力混凝土用钢绞线》(GB\TS5224-2003)规定,锚下张拉控制应力0.75fpk=1395MPa.(2)预应力张拉顺序a. A8、A9过梁张拉顺序为F1→103%δa,,F3→50%δa,F2→103%δa,F3→103%δa,钢束。
b.C线一联箱梁张拉顺序为F3→50%δa,F2→103%δa,,F1→50%δa,,F3→103%δa,,F1→103%δa,。
齿板B→103%δa,。
c.A线第四联箱梁张拉顺序为F3→50%δa,F2→103%δa,,F1→50%δa,,F3→103%δa,,F1→103%δa,。
上齿板B→103%δa,,下齿板B→103%δa。
(3)张拉控制a.应力控制:预应力筋张拉控制应力应符合设计要求。
在任何情况下不得超过设计规定最大张拉控制力。
张拉到100%应力持续荷载2min时观察油表指针,荷载是否稳定,不能稳定时应查明原因,及时处理后才能继续作业。
b.伸长量控制:施加预应力采用张拉力与伸长量双控,当预应力钢束张拉到设计值时,实际伸长量与理论伸长量的误差控制在±6%以内。
实际伸长量应扣除钢束的非弹性变形的影响预应力钢绞线张拉时的控制应力应以张拉时的伸长值进行校核。
在张拉过程中要注意梁体特别是顶腹板砼的变化,必要时,派专人进行观测。
出现异常情况应立即停止张拉,并查明原因,以便采取正确措施进行处理。
(4)张拉程序:a.张拉程序按要求进行,其张拉程序为:钢绞线采用:低松弛力筋:0→初应力→бcon(持荷2min锚固)b.理论伸长值计算:后张法预应力钢绞线张拉伸长值计算公式如下:ΔL=(PpL)/(ApEp)式中:Pp――预应力筋的平均张拉力(N),直线筋取张拉端的拉力,两端张拉的曲线筋按资料1附录G-8(《公路桥涵施工技术规范》第339页)计算L――预应力筋的长度(mm)A p――预应力筋的截面面积(mm2),取139 mm2。
E p――预应力筋的弹性模量(N/mm2)P p=P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)式中:Pp――预应力筋平均张拉力(N)P――预应力筋张拉端的张拉力(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,取0.0015μ――预应力筋与孔道壁的摩擦系数,取0.25c.实测伸长值:在初始张拉力15%σK状态下作出标记,钢绞线张拉20%σK作为初应力,初应力伸长值采用理论推算伸长值,15%σK~100%σK的伸长值作为实测伸长值。
(5)偏差处理:预应力的张拉采用双控,即以张拉力控制为主,以钢束的实际伸长量进行校核,实测伸长值与理论伸长值的误差不得超过规范要求,否则应停止张拉,分析原因,在查明原因并加以调整后,方可继续张拉。
张拉完成以后,实际测量的伸长值与理论伸长值之差不应超过±6%,否则采取如下步骤予以调整。
a.对千斤顶以及与之配对使用的压力表进行重新校准。
b.对钢绞线作弹性模量检验(注意:在每批次钢绞线到场后,所用部位的理论伸长量,需经过该批次新材料的弹性模量值重新计算理论伸长量)。
c.放松预应力钢铰线重新进行张拉。
d.预应力钢铰线用润滑剂以减少摩擦损失。
(6)张拉后的多余钢绞线用砂轮切割机切除,外露3~4cm,严禁用电焊焊割或乙炔气割。
5.2.3预应力施工注意事项(1)施加预应力前,对砼构件进行检验,外观尺寸符合质量标准要求;张拉时强度不低于设计规定,设计未规定时,不低于设计标号的90%。
(2)穿束前检查锚垫板和孔道,锚垫板位置正确,孔道内畅通、无水分和杂物。
浇筑砼前穿束的孔道,在可能条件下,在管道安装后、浇筑砼前检查预应力钢材是否能在管道内自由滑动。