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1、箱梁預應力張拉專項施工方案一、工程概況高速公路上的一座預應力現澆連續梁橋，橋梁全長72m，一聯四跨，即16m+20m+20m+16m。預應力束布置：沿箱梁腹板兩側縱向通長布置12孔；橋墩處頂板鋼束18孔（每個橋墩處頂板6孔）;中橫梁預應力鋼束24孔（每個橋墩處中橫隔梁預應力8孔）。二、編制依據1.中華人民共和國行業標準公路橋涵施工技術規范（JTJ 0412000）。2.中華人民共和國行業標準公路公路工程質量檢驗評定標準（土建工程）（JTGF80/12004）。3.中華人民共和國行業標準公路工程施工安全技術規程（JTJ 07695）。4.中華人民共和國行業標準公路工程水泥及水泥砼試驗規程（JTG2、E302005）。5、合同文件；6、施工設計圖；三、預應力主要技術參數1、主要材料預應力鋼絞線：采用抗拉強度標準值fpk=1860Mpa、公稱直徑D=15.2mm的低松弛高強度鋼絞線，其力學性能指標應符合預應力混凝土用鋼絞線（GB/T5224-2003）的規定。錨具：腹板鋼束采用M15-10錨具及其配套的配件，預應力管道采用圓形金屬波紋管；箱梁墩頂鋼束采用BM15-5扁形錨具及其配套的配件，預應力管道采用扁形金屬波紋管。橫梁鋼束采用M15-11錨具及其配套的配件，預應力管道采用圓形金屬波紋管。2、鋼束布設箱梁腹板鋼束N1、N2、N3由10根鋼絞線組成；箱梁頂板鋼束B1、B2由5根鋼絞線組成；箱3、梁橫梁鋼束N1、N2由11根鋼絞線組成。3、張拉控制箱梁混凝土達到設計強度的85%，且混凝土齡期不小于7d時，方可張拉。腹板鋼束采用兩端同時對稱張拉；頂板及橫梁鋼束采用一端張拉。錨下控制應力均為0.75fpk=1395Mpa，施加預應力采用張拉力與伸長量雙控。4、張拉順序先張拉橫梁號鋼束，再張拉腹板縱向鋼束，然后張拉橫梁號鋼束，最后張拉頂板鋼束。 張拉號鋼束時，現張拉N1鋼束，再張拉N2鋼束。 張拉腹板束時，先張拉N2鋼束，再張拉N3鋼束，最后張拉N1鋼束。 張拉號鋼束時，現張拉N1鋼束，再張拉N2鋼束。 張拉頂板鋼束時，由箱梁兩側向中間交替張拉。四、施工準備1、施工前準備1)鋼絞線、錨具及夾4、片試驗鋼絞線、錨具及夾片等采用正規廠家生產的產品，產品進場時必須附有出廠質量合格證等表明合格身份的有關證書。鋼絞線、錨具及夾片進場后根據有關施工規程進行試驗，檢驗鋼絞線的強度、錨具及夾片的硬度，對試驗不合格或有裂紋、傷痕、銹蝕的夾片不得使用。2)張拉設備的選擇和校驗本橋腹板張拉采用YDC2000型千斤頂，橫梁張拉采用YDC2500型千斤頂，頂板張拉采用YDC1000型千斤頂，油泵采用YBZ22/50型高壓電動油泵，所采用的壓力表的精度均不低于1.5級，最大量程60Mpa，施加預應力所用的機具設備由專人使用和管理，并應定期維護和校驗，千斤頂與壓力表應配套校驗，以確定張拉力與壓力表之間的關系曲線。5、千斤頂與壓力表標定后必須按照標定配組配套使用，嚴禁錯用。張拉機具設備應與錨具配套使用，并應在進場時進行檢查和校驗，對長期不使用的張拉機具設備在使用前進行全面校驗，使用期間應視機具設備的情況確定是否需要校驗。當千斤頂使用超過6個月或200次或在使用過程中出現不正常現象或檢修以后應重新校驗。3)預應力筋下料下料采用切割機，長度按設計要求，人工穿束，穿束在砼澆注前進行。4)張拉準備工作預應力張拉前后做技術交底工作，施工現場配置具備預應力施工知識和正確操作的項目部施工技術人員,張拉機械操作人員必須經培訓合格并持證上崗。箱梁砼試塊經試驗，混凝土強度達到85%的設計強度要求。施工現場具備確保全體操作人員和6、設備安全的必要的預防措施。實施張拉時，應使千斤頂的張拉力作用線與預應力筋的軸線重合一致，雙向張拉的鋼絞線安裝錨具時應防止波紋管內鋼絞線扭成麻花狀。2、施工機械、工機具及要求1）施工機械、工機具數量見下表。施工機械、機具計劃數量表序號名 稱規格/型號數 量備 注1千斤頂YDC20002臺新購2千斤頂YDC25001臺新購3千斤頂YDC10002臺原有4高壓電動油泵YBZ 22/504臺新購5配套油表0-60Mpa10塊新購2）施工機械、工機具要求施工中使用的千斤頂、油泵及配套油表等必須經過檢查驗校合格，并有出場合格證。五、預應力張拉計算書1、張拉計算所用常量：預應力鋼材彈性模量 Eg=1.9717、05Mpa=1.97105N/mm2預應力單數鋼材截面面積 Ag=139mm2預應力鋼材標準強度 R=1860Mpa孔道每米局部偏差對摩擦的影響系數 k=0.0015預應力鋼材與孔道壁的摩擦系數 =0.25設計圖紙要求：錨下張拉控制應力=0.75 R=1395MPa2、計算所用公式：1）預應力筋張拉端的張拉力P的計算：P=Agnb (KN) (1)式中：-預應力鋼材的張拉控制應力(Mpa);Ag-預應力單束鋼筋截面面積(mm2);n-同時張拉預應力筋的根數;b-超張拉系數，不超張拉取1.0。2）預應力筋的平均張拉力的計算： 直線筋 兩端張拉的曲線筋= （KN） (2) 其中：P-預應力筋張拉端8、的拉力（N）;l-從張拉端至計算截面的孔道長（m）;-從張拉端至計算截面曲線孔道部分切線的夾角之和（Rad）;k-孔道每米局部偏差對摩擦的影響系數;-預應力鋼材與孔道壁的摩擦系數。3）預應力筋張拉時理論伸長值的計算：L= (3)其中：-預應力筋的平均張拉力（N）;L-預應力筋長度（cm）;Ay-預應力筋截面面積（mm2）;Eg-預應力筋彈性模量（N/mm2）。3、計算過程1）張拉控制力P的計算：本工程采用j15.2鋼絞線作為預應力鋼材，依據通用圖及設計圖紙，鋼束的組成形式一共有三種，腹板N1、N2、N3為10束j15.2鋼絞線，橫梁N1、N2為11束j15.2鋼絞線;頂板B1、B2為5束j159、.2鋼絞線。10j15.2對應的張拉控制力為：P=Agnb =1395139101=1939.1KN；11j15.2對應的張拉控制力為：P=Agnb =1395139111=2133.0KN。5j15.2對應的張拉控制力為：P=Agnb =139513951=969.5KN；2）L的計算：鋼絞線計算長度統計表：腹板工作長度每段取0.8m,頂板一端取0.4m,橫梁一端0.8m。鋼束計算長度統計表計算長度（m）腹板鋼束頂板鋼束橫梁鋼束N1N2N3B1B2N1N2直線段14.75 3.92 5.36 2.40 2.40 1.77 1.77 直線段23.15 3.14 6.18 1.25 1.25 110、.39 1.39 直線段32.17 3.49 0.95 1.50 1.50 直線段43.28 1.11 2.96 1.25 1.25 直線段53.54 2.82 0.95 1.50 1.50 直線段61.04 2.77 10.95 直線段73.54 2.82 0.95 直線段81.01 0.42 1.48 曲線段11.49 1.30 0.58 2.60 2.60 曲線段22.20 2.41 1.05 曲線段31.47 1.61 1.05 曲線段41.97 2.15 1.05 曲線段52.95 3.22 1.05 曲線段62.95 3.22 1.05 曲線段71.01 2.15 1.05 a、直11、線部分拉力的計算根據公式（2）腹板：N1鋼束： 11=1932.30KN 12=1934.5KN 13=1935.9KN 14=1934.3KN 15=1933.9KN 16=1937.5KN 17=1933.9KN 18=1937.6KNN2鋼束：21=1933.4KN 22=1934.5KN 23=1934.0KN 24=1937.4KN 25=1935.0KN 26=1935.0KN 27=1935.0KN 28=1938.4KNN3鋼束：31=1931.3KN 32=1930.1KN 33=1937.7KN 34=1934.8KN 35=1937.7KN 36=1923.2KN 37=12、1937.7KN 38=1936.9KN根據公式（2）頂板：b、曲線部分拉力的計算根據公式（2）N1鋼束： 1=969.5（1-0.96171）/0.03904=950.9KNN2鋼束： 2=969.5（1-0.96401）/0.03665=952KNN3鋼束： 3=969.5（1-0.96633）/0.03425=953.1KNN4鋼束： 4=775.6（1-0.97682）/0.02345=766.7KNc、直線部分伸長量計算根據公式（3）N1鋼束：L=19mmN2鋼束：L=30mmN3鋼束：L=42mmN4鋼束：L=92mmc、曲線部分伸長量計算根據公式（3）N1鋼束：L=85mmN2鋼13、束：L=74mmN3鋼束：L=62mmN4鋼束：L=12mmd、鋼絞線理論伸長值（單端）N1鋼束：L=L直+L曲=19+85=104mmN2鋼束：L=L直+L曲=30+74=104mmN3鋼束：L=L直+L曲=42+62=104mmN4鋼束：L=L直+L曲=92+12=104mm中跨鋼絞線伸長量的計算部位鋼束 編號長度(m)KL+e-(KL+)中跨N1直線段0.88500.0013280.998673曲線段13.8950.08330.0416680.959189N2直線段2.50700.0037610.996247曲線段12.2880.08330.0392570.961504N3直線段4.1214、900.0061940.993826曲線段10.6830.08330.036850.963821N4直線段12.90100.0193520.980835曲線段1.7990.08330.0235240.976751a、直線部分拉力的計算根據公式（2）N1鋼束： 1=969.5（1-0.998673）/0.001328=968.7KNN2鋼束： 2=775.6（1-0.996247）/0.003761=774.1KNN3鋼束： 3=775.6（1-0.993826）/0.006194=773.2KNN4鋼束： 4=775.6（1-0.980835）/0.019352=768.1KNb、曲線部分拉力15、的計算根據公式（2）N1鋼束： 1=969.5（1-0.959189）/0.041668=949.6KNN2鋼束： 2=775.6（1-0.961504）/0.039257=760.6KNN3鋼束： 3=775.6（1-0.963821）/0.03685=761.5KNN4鋼束： 4=775.6（1-0.976751）/0.023524=766.5KNc、直線部分伸長量計算根據公式（3）N1鋼束：L=6.3mmN2鋼束：L=18mmN3鋼束：L=29mmN4鋼束：L=91mmc、曲線部分伸長量計算根據公式（3）N1鋼束：L=97.4mmN2鋼束：L=86mmN3鋼束：L=75mmN4鋼束：L=16、13mmd、鋼絞線理論伸長值（單端）N1鋼束：L=L直+L曲=6.3+97.4=104mmN2鋼束：L=L直+L曲=18+86=104mmN3鋼束：L=L直+L曲=29+75=104mmN4鋼束：L=L直+L曲=91+13=104mm負彎矩張拉鋼絞線伸長量的計算根據公式（3），鋼絞線理論伸長值（單端）T1鋼束：L=25mmT2鋼束：L=35.7mmT3鋼束：L=53.6mm計算結果與設計圖紙提供的理論伸長量基本一致，施工過程中采用計算的張拉力及伸長量進行控制。六、張拉施工1、正彎矩張拉1）搭設張拉操作平臺，采用鋼管支架加木板搭設平臺放置千斤頂。2）安裝工作錨板，夾片，并將夾片輕輕敲實，然后安裝17、千斤頂、工具錨、夾片。安裝時使千斤頂與錨墊板垂直。3）預應力張拉程序當主梁砼強度達到設計強度的85%以上，且混凝土齡期達到7天后，可以張拉，按設計要求順序N1N3N2N4張拉，張拉時采用兩端同時對稱張拉。張拉程序如下:0初始應力（10%con張拉控制應力）（20%con張拉控制應力）100%k（持荷2分鐘）錨固。兩端分級加載張拉，當張拉力接近控制應力時，兩端同時張拉直到控制應力的100，并持荷2分鐘。逐級加載后通過測量千斤頂油缸行程測量各級鋼絞線的伸長量，張拉時安排專人與兩端聯系，互報油表讀數和鋼絞線伸長量，盡量使兩端接近平衡,不允許出現明顯不協調的現象。千斤頂回油到零，測量鋼絞線的伸長量，并18、作好記錄。兩端同時退去工具錨，卸下千斤頂，張拉結束。張拉時認真作好張拉記錄。4）張拉應力控制a.預應力筋的張拉控制應力符合設計要求。b.預應力張拉以張拉力及伸長值進行雙控，實際伸長值與理論伸長值的差值應控制在6%以內，如兩者相差超出6%，則應暫停張拉，待查明原因并采取措施予以調整后繼續張拉。2、負彎矩張拉梁板架設后，連接接頭段鋼筋，綁扎橫梁鋼筋，設置接頭段頂板束波紋管并穿束。在日溫最低時，澆注連續接頭、中橫梁及其兩側與頂板負彎矩束同長度范圍內的橋面板，混凝土達到設計強度85%，且混凝土齡期不小于7d時，張拉頂板負彎矩預應力鋼束。搭設鋼管支架，然后用手拉葫蘆固定千斤頂。張拉順序為T3T2T1兩端19、同束對稱張拉。其他張拉程序、預應力控制同正彎矩張拉。七、各階段張拉力及油表讀數控制 箱梁張拉采用YDC1500型千斤頂兩臺（編號100717、100718）、YBZ 22/50高壓電動油泵及配套油表（編號5904、7480）進行，施工前張拉機具經河北道橋工程檢測有限公司檢測，并出具相應檢測報告。各階段張拉力及油表對應讀數計算如下：1、千斤頂編號：YDC1500/100717(1#)對應壓力表編號：59041） 鋼絞線為4束:張拉控制應力P= 775.6KN。張拉應力占控制應力的百分比張拉力（KN）壓力表讀數（MPa）10%77.62.220%155.14.6100%775.623.79校驗回歸20、方程公式為:壓力表讀數P=-0.2495+0.0310N（力值）。（詳見檢測報告）2）鋼絞線為5束: P=969.5KN張拉應力占控制應力的百分比張拉力（KN）壓力表讀數（MPa）10%96.92.7520%193.95.76100%969.529.8校驗回歸方程公式為:壓力表讀數P=-0.2495+0.0310N（力值）。（詳見檢測報告）2、千斤頂編號：YDC1500/100718(2#)對應壓力表編號：74801）鋼絞線為4束:張拉控制應力P= 775.6KN。張拉應力占控制應力的百分比張拉力（KN）壓力表讀數（MPa）10%77.62.220%155.14.6100%775.623.8721、校驗回歸方程公式為:壓力表讀數P=-0.1774+0.0310N（力值）。（詳見檢測報告）2）鋼絞線為5束: P=969.5KN張拉應力占控制應力的百分比張拉力（KN）壓力表讀數（MPa）10%96.92.8320%193.95.83100%969.529.88校驗回歸方程公式為: 壓力表讀數P=-0.1774+0.0310N（力值）。（詳見檢測報告）八、壓漿1、施工準備工作1）檢查確認材料數量、種類是否齊備，品質是否保證；2）檢查機具是否完備；3）張拉完成后，用砂輪切割機切除外露的鋼絞線（外露量20H30mm），將密封工具罩安裝在錨墊板上進行封錨。工具罩在灌漿后3個小時內拆除并清洗。2、攪拌22、水泥漿1）攪拌要求：攪拌水泥漿之前，加水空轉數分鐘，將積水倒凈，使攪拌機內壁充分濕潤。攪拌好的灰漿要做到基本卸盡。在全部灰漿卸出之前不得再投入未拌和的材料，更不能采取邊出料邊進料的方法。2）裝料順序首先將稱量好的水（扣除用于溶化減水劑的那部分水）、水泥、膨脹劑倒入攪拌機，攪拌2min；（可按照不同氣候、環境、設計要求設計用料）。將溶于水的減水劑倒入攪拌機中，攪拌3min出料；水泥漿出料后應盡量馬上泵送，否則要不停地攪拌；必須嚴格控制用水量，否則多加的水全部泌出，易造成管道頂端有空隙；對未及時使用而降低了流動性水泥漿，嚴禁采用增加水的辦法來增加灰漿的流動性。3、灌漿將水泥漿加到儲漿罐中引到灌漿泵23、，在灌漿泵高壓橡膠管出口打出漿體，待這些漿體濃度與灌漿泵中的濃度一樣時，關掉灌漿泵，將高壓橡膠管此端接到孔道的灌漿管上，扎牢。打開灌漿閥，啟動灌漿泵，開始灌漿，灌漿過程中，泵要保持連續工作。壓力達到0.8Mpa左右，持壓23min，完成排氣泌水，使孔道內漿體密實飽滿，完成灌漿，關閉灌漿泵及灌漿閥門。4、清洗拆卸外接管路，清洗灌漿泵、攪拌機及所有沾有水泥漿的設備和附件。5、壓漿注意事項錨頭一定要密封好，并盡早開始灌漿。灌漿管應選用牢固結實的高強橡膠管，抗壓能力1Mpa，帶壓灌漿時不能破裂，連接要牢固，不得脫管。嚴格掌握水泥漿的配合比，漿體材料誤差不能超過規定值。灰漿進入灌漿泵之前應通過70目的篩24、子。灌漿工作宜在灰漿流動性沒有下降的3045分鐘時間內進行，孔道一次灌注要連續。中途換管道時間內，繼續啟動灌漿泵，讓漿體循環流動。壓漿的順序為：先壓下層孔道，后壓上層孔道。在沖洗孔道時如發現串孔，則應兩孔同時壓注。每班應制作 7.077.077.07cm立方試件三組，標準養護28d，檢查抗壓強度作為水泥漿質量的評定依據。應作好壓漿記錄，包括灌漿日期、作業時間、溫度、灰漿的比例和所有的摻加劑，灰漿數量，壓漿壓力以及壓漿過程中所發生的異常情況等。九、封錨預應力鋼材張拉和壓漿完畢后，將錨具表面清理干凈并將其外圍的砼面鑿毛，然后設置鋼筋網，即可對外露的錨頭進行澆筑封錨砼工作。封錨混凝土標號采用與箱梁同25、標號混凝土，要求確保封錨混凝土表面平整，外觀與箱梁混凝土一致。十、安全保證措施1、成立以項目經理為首的安全領導小組，項目經理為第一安全負責人。安全控制體系框圖如下圖所示。項目經理(向金友)生產主管（李慶國）安全主管(張仕猛)專職安全員（孫國玉）9項目部其他科室工程部長（張浩）設物部（井啟成）施工隊隊長（廖超）施工隊全體成員2、制度保證（1）貫徹執行國家安全生產、勞動保護方面的方針、政策和法規。對職工進行安全教育，牢固樹立“安全第一”的思想，堅持“安全生產、預防為主的”方針。（2）建立健全安全生產保證體系，建立和實施安全生產責任制。項目經理是安全第一負責人，主管施工生產的項目副經理是安全生產直接26、責任人，項目主抓安全的副經理對勞動保護和安全生產的工作負責。（3）根據實際情況，編制詳細的安全操作規程、細則、并制定切實可行的安全技術措施，分發至工班，組織逐條學習、落實，抓好“安全五同時”（即：在計劃、布置、檢查、總結、評比生產的同時，計劃、布置、檢查、總結、評比安全工作）和“三級安全教育”。（4）嚴格執行交接班制度，堅持工前講安全、工中檢查安全、工后評安全的“三工制”活動。堅持每周一的安全活動日活動。（5）堅持特殊工種持證上崗。（6）堅持定期安全檢查制度。項目部每月檢查一次，工區每半個月檢查一次，工班每天檢查一次，發現不安全因素，立即指定專人限期整改。（7）設立安全專項基金，對安全生產好的27、個人和班組給予重獎，對違章指揮、違章操作忽視安全的行為給予重罰，對造成安全事故者視其情節嚴肅處理。（8）全員加強防雷電、防火、防洪等防災期意識，建立防洪組織，配備消防設施，制訂措施和管理制度，并落到實處。減少自然災害造成損失。（9）加強安全教育，提高員工安全意識，樹立安全第一的思想，培養安全生產所必須具備的操作技能。（10）做好職工的定期教育及新工人、變換工種工人、特種作業人員的安全教育，新進場工人（包括民工）未經三級教育不得上崗。新工法、新工藝、新設備、新材料及技術難度復雜的作業和危險較大的作業，要進行專門的安全教育，采取可靠的保證措施。（11）堅持每個安全活動日的安全學習活動。（12）規范28、執行安全檢查制度。項目經理部保證檢查制度的落實，規定檢查時間和參加檢查的人員。經理部每月檢查一次，作業班組每天檢查一次，非定期檢查視工程情況進行，在施工準備前、危險性大、季節變化、節假日前后等情況下100%檢查。（13）對檢查發現的安全問題、安全隱患，要建立登記、整改、消項制度。定措施、定經費、定完成日期，在隱患沒有消除前，必須采取可靠的仿護措施。如有危及人身安全的險情，立即停止施工，處理合格后方可施工。3、張拉施工安全技術措施1）預應力材料必須保持清潔，在存放和搬運過程中應避免機械損傷和有害的銹蝕。如進場后需長時間存放時，必須安排定期的外觀檢查。2）預應筋不得直接堆放在地面上，必須采取墊枕木29、并覆蓋等有效措施，防止雨露和各種腐蝕性氣體，介質的影響。3）錨具、夾具和連接器均應設專人保管、存放、搬運時均應妥善保護，避免銹蝕、沾污、遭受機械損傷或散失。4）張拉時，如出現滑束、斷束或錨具損壞，應立即停止作業，進行檢查，并作詳細記錄。5）張拉現場設立明顯標志，與該工作無關人員嚴禁入內，尤其是張拉操作地點必須清除一切障礙物，并適當平整附近的場地，以供張拉設備車行走和張拉操作。6）張拉退楔時，千斤頂后不得站人，以防預應力鋼絞線拉斷或夾片彈出傷人；7）油泵運轉有不正常情況時，應立即停機進行檢查。在有壓力情況下，不能隨意擰動油泵或千斤頂各部位的螺絲；8）高壓油管接頭應牢固，以防噴油傷人；9）已張拉完30、成而尚未壓漿部分，嚴禁撞擊錨頭和鋼束，鋼絞線多余長度應用砂輪切割，不得使用電焊切割，切割后留下的露出錨圈外的長度不得小于3厘米（或按設計要求）。10）張拉時一切行動聽從專職指揮人員，凡在作業區范圍內的人員必須按規范穿戴好勞動保護用品。嚴禁跨越張拉設備及鋼絞束，夜間照明到位，必要時應設紅燈。11）張拉時，兩端不準站人，并設置防護罩。高壓油泵應放在離張拉端部的左右兩側，操作人員應站在預應力鋼絞線位置的側面。張拉完畢后，稍等幾分鐘再拆卸張拉設備。12）在預應力束的端頭范圍內及其兩側各1.5m作為禁區，設立明顯標志，并用帶小旗的繩子圍欄，嚴禁非張拉人員進入。張拉人員操作時須站于張拉部位兩側，嚴禁在預應力鋼絞線的端部以及中間行走和操作。13）孔道灌漿時，掌握噴嘴的人必須戴防護眼鏡，穿雨鞋，戴手套，噴嘴插入孔道后，噴嘴后面的膠皮墊圈要壓緊在孔洞上，膠皮管與灰漿泵要連接牢固，才能開動灰漿泵，堵灌漿孔時應站在孔的側面，以防灰漿噴出傷人。十一、環境保護及文明施工1、施工區域拉設警戒繩。2、所有施工人員帶好安全帽和其他勞工防護用品。3、安全警告牌放到醒目、重要的施工區域。4、施工區域內工器具、機械構件應擺放整齊、有序、定點放置。5、每日工作完畢，及時清理施工產生的廢料垃圾，做到工完料清。十二、附件千斤頂、油泵及油表檢測報告。