预应力小箱梁张拉施工经典版

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合肥市铜陵路高架工程二标预应力小箱梁张拉施工方案编制:审核:批准:中铁隧道集团有限公司合肥市铜陵路高架工程二标项目经理部二○一二年三月合肥市铜陵路高架工程二标预应力小箱梁张拉施工方案目录第一章工程概况 (2)第二章施工部署 (2)第三章施工工艺流程 (3)第四章施工方法 (3)第五章质量检验标准 (9)第六章质量保证措施 (11)第七章安全保证措施 (11)第八章文明施工及环境保护措施 (12)中铁隧道集团有限公司 1CHINA RAILWAY TUNNEL GROUP CO.,LTD.合肥市铜陵路高架工程二标预应力小箱梁张拉施工方案第一章工程概况合肥市铜陵路高架工程共分四个标段,本工程为二标,里程范围为K1+963.949~K4+280,线路全长约2316.051m,线路为直线。

在裕溪路下穿通道及和平路下穿通道处各设置一座跨线桥梁,桥梁上部结构采用装配式预应力砼简支小箱梁。

裕溪路下穿通道桥单片预制小箱梁长27.1m,共24片;由南往北编号依次为1#~24#,其中边梁4片,中梁20片;和平路下穿通道桥单片预制小箱梁长26.34m,共20片,由西往东编号依次为1#~20#,其中边梁8片,中梁12片。

单片小箱梁预制宽度为2.4m,高1.8m,每片预制梁底设置4个φ100mm排气孔。

预应力钢束采用符合GB/T5224-2003国家标准的15.2mm的钢绞线,每股公称面积140mm2,钢绞线标准强度为fpk=1860MPa,弹性模量Ep=1.95*105Mpa。

成孔材料为内径φ50mm塑料波纹管,小箱梁采用C50、C50钢纤维混凝土现浇。

锚下张拉控制应力为σcon=0.72fpk=1339.2MPa。

纵横向预应力筋均采用后张法张拉工艺,待预制箱梁混凝土强度达到98%且龄期不低于14天方可张拉。

目前箱梁部分已经预制完成,已将波纹管按照图纸要求安装就位,排气孔与泌水孔的安装与留设也符合设计与规范要求。

在小箱梁混凝土浇筑前,已先将钢绞线穿入波纹管,目前每一束孔道都能保证正常张拉条件。

依据施工图及相应的施工规范,我部在项目总体实施性施工组织设计及预应力混凝土箱梁施工方案的基础上,进一步细化,编制此预应力张拉施工方案。

第二章施工部署2.1 人员组织施工总负责:夏曾银技术总负责:张彬现场张拉总负责:田军现场安全、用电总负责:蒋朝奎物资保障:王德栓(注:包括砼、水泥、外加剂等)砼强度控制:钱智远及试验室有关人员张拉值班记录人员:敖飞、刘旭鹏梁面张拉高程观测:刘国帅施工队总负责:汪兴银中铁隧道集团有限公司 2CHINA RAILWAY TUNNEL GROUP CO.,LTD.合肥市铜陵路高架工程二标预应力小箱梁张拉施工方案专业张拉作业人员需持有效的张拉专业上岗证,每班配备班长1人、电工1人、油泵操作2人、读尺2人、张拉工4人,共计:10人,施工高峰期间根据现场实际和工程进度随时补充调配。

2.2设备物资准备本次预应力张拉机械设备计划如下:千斤顶:200吨油压千斤顶2台。

张拉油泵:采用ZF60型高压油泵。

油表:应具有不小于150mm直径的刻度盘,精度不低于1.5级,且应具有大致两倍于工作压力的满载能力,读数精确度在+2%以内,一台千斤顶配两块表。

高压油管:油管用高压橡胶管,其工作压力不小于40Mpa,同油泵千斤顶相匹配。

锚具:采用符合设计及施工规范的锚具。

张拉前须备好工具夹片和工作夹片,其工具夹片每班组必须备用2套,工作夹片备用多于一片梁的夹片数量;另外需储备足够数量的水泥、膨胀剂、液压油(油泵用)。

第三章施工工艺流程总体工艺流程:小箱梁浇筑、养护→同条件养护试块强度达到98%且龄期不小于14天→预应力张拉→孔道压浆→养护→封锚→拆模落架。

单孔钢束张拉流程:0→初应力0.15σcon(划线做标记)→第二次应力0.3σcon(划线做标记)→控制应力σcon(0.72fpk)→持荷2分钟锚固→测伸长量→油缸回0,测回缩量。

第四章施工方法4.1施工准备4.1.1张拉机具⑴千斤顶和油表在使用前,应在监理工程师的监督下,在指定的实验机构对其精度进行标定,千斤顶摩擦阻力不得大于张拉控制应力的5%。

千斤顶在110%最大压力作用下,持荷5分钟,压力降低不应超过3%。

标定完后根据张拉控制应力换算成压力表读数,并确定张拉过程中的几个主要应力值的读数。

中铁隧道集团有限公司 3CHINA RAILWAY TUNNEL GROUP CO.,LTD.合肥市铜陵路高架工程二标预应力小箱梁张拉施工方案⑵张拉机具应由专人使用和管理,并应经常维护,定期校验。

张拉机具长期不使用时,应在使用前全面进行校验。

使用时的校验期限应视千斤顶情况确定,一般使用时间超过6个月或200次以上或在千斤顶使用过程中以下出现情况之一时,应重新校验:①预应力筋连续断裂;②千斤顶严重漏油;③千斤顶更换油压部件或使用修复后的测力仪表或更换油的规格;④油压表和千斤顶使用期限达到校验的有效期;⑤油压表指针不能回零⑥油压表在高压时油表读数不稳定。

4.1.2锚具及夹具⑴锚具与夹具的类型符合设计规定和预应力钢材张拉的需要,且应符合GB/14370《预应力筋锚具、夹片和连接器》中的相关要求。

⑵锚夹具出厂前应由供方按规定进行检验并提供质量证明书。

锚夹具进场时应分批进行外观检查,不得有裂纹、伤痕、锈蚀,尺寸不得超过允许偏差,对锚具的强度、硬度、锚固能力等,应根据进场数量及《公路桥规》规定确定复验的项目、批次、频率。

4.1.3张拉机具安装检查梁体质量有无蜂窝、麻面、孔洞、露筋、露钢束,锚垫板处有无空洞等情况,必要时要进行处理。

上述检查满足要求后,即按以下程序安装夹片和张拉设备: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。

⑵锚环及夹片使用前要清洗干净,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工作锚和工具锚孔中各装入两个夹片,用胶圈套好,可用长约30厘米的铁管穿入钢铰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。

⑸夹片安装完后,其外露长度一般为4-5mm,并均匀一致。

⑹穿入工作锚,工具锚的钢束要顺直,末端要对号入座,不得使钢束扭中铁隧道集团有限公司 4CHINA RAILWAY TUNNEL GROUP CO.,LTD.合肥市铜陵路高架工程二标预应力小箱梁张拉施工方案结、交叉。

⑺安装千斤顶时不要推拉油管及接头,油管要顺直,不得扭结成团。

⑻钢束穿入工具锚时,位置要与工作锚钢束位置一一对应,不得交叉扭结。

⑼工具锚的夹片要与工作锚的夹片分开放置,若发现夹片破损,应及时更换。

4.1.4钢绞线伸长量计算与要求1)理论伸长量计算张拉以应力应变双控制,以应力控制为主,应变为辅。

根据设计控制应力为0.72fpk =1339.2MPa,实际伸长量与设计值偏差以±6%为标准,应力以标定值为准偏差值控制在±5%以内。

具体的理论伸长量,按以下公式计算:ΔL=(PP*L)/(AP*EP)PP=P(1-e^-(kx+μθ))/(kx+μθ)式中:ΔL (mm)理论伸长量计算结果PP (N)平均张拉力计算结果L (mm)预应力筋长度图纸量测AP (mm^2)预应力筋截面积140 mm^2(图纸已给)EP (N/mm^2)预应力筋弹性模量 1.95×10^5(图纸已给)P (N)张拉端张拉力计算结果k 孔道偏差影响系数钢绞线取值0.0015x (m)计算孔道长度图纸量测μ孔道摩擦系数取值0.2(图纸已给)θ(rad)孔道切线夹角和图纸量测2)以裕溪路通道桥中梁N1钢束为例计算(4根钢绞线):①N1孔有一束(4根)钢绞线,该束截面积:AY=140mm^4=560mm^2,张拉时锚下控制应力:P=Ay*σcon=4*140*1339.2/1000=749952N=750KN.②1#千斤顶依据标定报告,回根方程为y=0.02713x-0.36(公式中x-KN;y-MPa),初次张拉预应力0.15F,y=0.02713×(0.15*750)-0.36=2.69MPa;第二次张拉2倍初应力为0.3F,y=0.02713×(0.3*750)-0.36=5.74MPa;最后张拉至设计值为1.0F,y=0.02713×(1*750)-0.36=19.99MPa;③2#千斤顶依据标定报告,回根方程为y=0.02687x-0.39 (公式中x-KN;y-MPa),初次张拉预应力0.15F,y=0.02687×(0.15*750)-0.39=2.63MPa;中铁隧道集团有限公司 5CHINA RAILWAY TUNNEL GROUP CO.,LTD.合肥市铜陵路高架工程二标预应力小箱梁张拉施工方案第二次张拉2倍初应力为0.3F,y=0.02687×(0.3*750)-0.39=5.66MPa;最后张拉至设计值为1.0F,y=0.02687×(1*750)-0.36=19.76MPa;④伸长值的计算:孔道长度为x:28180-1400=26780mm;钢绞线转角和θ:4.5°*2=9°=9/180*PI()=0.1571rad;孔道偏差影响系数K:0.0015(规范要求)孔道摩擦系数μ:0.2 (规范要求)该束钢绞线平均张拉应力:PP=P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)=749952*(1-e^(-(0.0015*26.78+0.2*0. 1571)))/(0.0015*26.78+0.2*0. 1571)=723737N。

伸长量计算:ΔL=(PP*L)/(AP*EP)=(7237831*26781)/(140*4*1.95*10^5)=177.5mm。

每孔钢束使用2台千斤顶两端同时张拉,则每束钢绞线两端伸长量计算值相同,则其中一端伸长量为:177.5/2=88.7mm(其余孔道计算后附表1、2)。

理论伸长量计算结果与设计理论伸长量对比,如相差过大需经设计确认后作为理论伸长量标准值。

3)实际伸长量计算预应力筋张拉时的实际伸长值△L应在建立初应力后方可开始量测。

量得的伸长值还应加上初应力以下的推算伸长值:△L=△L1+△L2 式中:ΔL1——初始拉力至张拉控制力的实测伸长值ΔL2——初始拉力时的推算伸长值(取初始张拉力至15% 拉力控制力的伸长值)预应力筋以应力控制方法张拉时,应以伸长量进行校核。

实际伸长值与理论伸长值相差应控制在6%以内,否则必须按以下若干或全部步骤查明原因后,采取措施加以调整,再继续进行张拉。

⑴重新校准设备⑵检查预应力钢铰线弹性模量⑶放松钢铰线重新张拉⑷预应力筋上涂润滑剂,减少摩擦损失(压浆前必须清洗干净)⑸做摩擦损失试验中铁隧道集团有限公司 6CHINA RAILWAY TUNNEL GROUP CO.,LTD.合肥市铜陵路高架工程二标预应力小箱梁张拉施工方案4. 2预应力张拉4.2.1张拉顺序与控制要点张拉施工顺序详见小箱梁钢束布置图(后附)。