公路大橋建設項目預應力現澆梁張拉專項施工方案(17頁).doc
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2023-06-26
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1、預應力現澆梁張拉專項施工方案一 工程概況仰天窩互通共有3座現澆梁橋,其中A匝道第一聯梁體和B匝道橋為預應力(鋼筋)混凝土箱梁,單箱雙室直腹板結構,梁頂寬1050cm,底寬650cm,梁高180cm。其余如A匝道第二、第三聯和E匝道全橋四聯均為鋼筋砼連續梁高1.5m。箱梁頂與橋面同坡,橫向設16%橫坡。二 施工方案(一)組織機構1項目組織機構詳見附件組織機構圖2項目安全組織機構詳見附件安全組織機構圖(二)相關設計要求根據設計要求本工區管段內2聯預應力后張法現澆箱梁,預應力鋼束為15.2高強度低松弛鋼絞線1張拉時采用兩端張拉2錨具采用圓錨15-193砼的強度達到設計強度的90且齡期達到7天以上方可2、進行張拉4張拉采取應力、伸長值雙控制.如發現伸長值異常時,只有在分析出原因和找到解決辦法后繼續張拉。5預應力管道在張拉后48小時內注漿,并嚴格按照真空壓漿要求施工。6由于原施工圖中為規定張拉順序,后經請示設計后明確張拉順序采用設計服務函190中明確:現澆箱梁張拉順序為外4-內4外2-內2外3-內3-外1-內1,外側腹板同一編號預應力筋對稱張拉。(三) 施工方法1 機械設備砂輪切割機1臺、卷揚機1臺、電焊機2臺、400t千斤頂2臺、真空泵1臺、灌漿泵1臺2 施工方案1)工藝流程波紋管定位-預應力筋制作-預應力筋鋪設、張拉錨固端組裝-預應力筋張拉-孔道灌漿-封閉灌漿孔排氣孔-張拉端切筋封錨2)施工3、方案根據設計和規范要求計算預應力管道坐標、鋼絞線下料長度、鋼絞線理論伸長值以及張拉控制力和油泵壓力;按照監理工程師批準的相應計算結果進行測量放樣定位和相關施工準備工作,張拉時按照設計要求的張拉先后順序采用兩端同時張拉的方法張拉,張拉完成后采用真空泵輔助灌漿作業壓漿,壓漿作業完成后進行封錨。3)施工順序(1)根據施工設計圖計算并批準的管道坐標安裝和固定預應力管道(2)根據施工圖和施工規范計算鋼絞線的下料長度采用砂輪切割機下料并保證切口平整,對同一鋼束內的鋼絞線進行編號,然后采用卷揚機拖拉的方法單束穿束法穿束.(3)根據設計要求安裝彈簧錨墊板及錨具,采用硬度符合要求的夾片和整體式錨頭錨具,單板喇叭4、口與波紋管連接應嚴密確保其密封性完好.(4)由具有現澆箱梁張拉經驗且熟練的操作工人在事先搭設好的張拉工作臺架上根據事先計算好的張拉力與油表控制壓力進行張拉作業,并配備專人做好張拉過程的完整記錄。張拉作業兩端采用對講機聯絡,由一人統一指揮,保持張拉作業同步。(5)根據張拉記錄數據分析和處理,判斷張拉結果是否滿足規范要求.如果不滿足規范要求應分析原因后進行處理。(6)張拉結果符合規范要求后,在48小時內完成孔道的壓漿作業。根據設計要求的配合比配置滿足設計參數的漿體,采用真空泵輔助灌漿泵的方法壓漿。待抽真空端的透明管中有漿體經過時,關閉空氣濾清器前端閥門,稍后打開排氣閥.當水泥漿從排氣閥順暢流出且稠5、度與灌入的漿體相當時,關閉抽真空端所有閥門,繼續灌漿12分鐘關閉灌漿泵及灌漿閥門完成灌漿.(7)切割預應力筋外露部分,進行封錨。四 施工方法(一)施工準備1施工作業前將預應力施工單位的施工資質以及施工作業人員的上崗證書報監理審核通過后進場施工。2對預應力筋的張拉順序及程序、初始拉力和超張拉控制拉力及其對應油壓值、預應力筋張拉伸長值允許范圍、質量標準等正行技術交底,并有與之對應的安全、質量交底.3對圖中每束預應力筋進行分類編號,給出每束預應力筋的下料長度.4確定灌漿配合比,保證灌漿料強度滿足設計和規范要求。5張拉設備標定,確保張拉方式、順序和油壓表張拉讀數準確,計算每束預應力筋理論伸長值和允許偏6、差范圍,做好張拉施工時的現場記錄準備.6張拉前搭設安全、可靠的鋼管腳手平臺,面積1。5m1.5m,帶有圍護欄桿;7使用鉆子、鋼絲刷清理洞口殘留砼,清理鋼絞線表面水泥漿及浮8計算每個孔道的灌漿量和配合比控制措施,做好灌漿施工時現場記錄準備。9由于千斤頂油缸的引身量長度不夠一次張拉到位,采用二次張拉,第一次張拉按10至50%進行,張拉至50后劃線計算實際伸長值,再進行第二次張拉按50%至100%進行張拉,計算實際伸長值.(二)計算1預應力管道坐標計算見AB匝道預應力管道坐標計算書2鋼絞線相關計算如計算長度、下料長度、張拉力、理論伸長值等的計算祥見AB匝道鋼絞線理論伸長值計算書(1)張拉應力計算: 7、計算內容如下: 根據公路橋涵施工技術規范附錄C1,預應力鋼絞線平均張拉力由下式計算:Pp=(1e(kx+)P/(kx+)其中:Pp預應力鋼絞線平均張拉力,單位取kNP預應力鋼絞線錨端工作張拉力,單位取kN;由計算可得:P=A=18600.7214010-6=187。5KNA鋼絞線橫截面積,經檢測Ap14010-6m2k孔道每米局部偏差對摩擦的影響系數;根據公路橋涵施工技術規范附錄C1,k取0。0015x從張拉端至計算截面的孔道長度,單位取m預應力筋與孔道壁的摩擦系數。根據橋規JTG/T F50-2011附表C1可查得:=0.17;從張拉端至計算截面曲線孔道部分切線的夾角之和(rad);(2)根8、據公路橋涵施工技術規范,預應力筋的理論伸長值由下式計算:L=PpL/EpAp其中:L預應力筋的理論伸長值Pp同上L預應力筋的長度,單位取m Ap鋼絞線橫截面積,經檢測Ap140106m2Ep鋼絞線彈性模量,經檢測Ep2.01105Mp 對鋼絞線以切線交點為界進行分段,每段取其中截面作為該段平均張拉力的計算截面,每段鋼絞線的長度為相鄰兩個圓弧的中點之間距離,計算各部分鋼絞線伸長值見A、B匝道鋼絞線伸長量計算書。3實際伸長量計算 張拉分三個階段進行張拉,第一階段張拉至10%k,第二階段張拉至50%k;第三階段張拉至100%k;在每一束鋼絞線張拉至0.1k、0.5、1。0k后分別量取伸長量,分別記為9、L1、L2、L3;回油后量取L4,并進行記錄。按照設計提供的實際伸長量計算方法則實際伸長量(L2L1+L3L2)*P/(PP0).4張拉控制力與千斤頂油表壓力計算見AB匝道預應力張拉控制力與油表壓力計算對照表5實測伸長量與理論伸長量偏差值的計算根據計算出來的實測伸長量與設計伸長量進行比較,實際伸長值與理論伸長值相差控制在6以內,否則查明原因并采取措施加以調整后,再繼續進行張拉。6判斷滑絲計算根據張拉量取的L4、L3計算L4L38mm則無滑絲,如果L4-L38mm則千斤頂出現滑絲,查明原因并采取措施后繼續張拉,再檢查鋼絞線尾端標記是否再同一平面上,如出現了變化則說明有滑絲現象,必須采取措施及時處10、理。(三)施工工藝1預應力孔道成型1)后張預應力孔道采用預埋波紋管法,根據設計所有預應力管道全部采用壁厚大于等于2。5mm的圓形塑料波紋管。2)塑料波紋管安裝前首先在箍筋上標出預應力筋的曲線坐標位置,沿縱向直線段每隔1m點焊12鋼筋設置“#”字形定位筋,曲線段每隔0.5m點焊12鋼筋設置“字形定位筋。3)安裝波紋管時將接頭位置錯開,波紋管間的接頭以及波紋管與喇叭口間的接頭均應確保其密封性.4)管道軸線必須與墊板垂直,澆筑混凝土前對管道進行仔細檢查尤其檢查管道是否被電焊燒傷出現小孔。5)排氣管道設置在相應區段管道曲線的最高點。2預應力筋制作1)鋼絞線在下料時用圓盤砂輪切割鋸切割,保持切口平整。211、)鋼絞線下料時將鋼絞線轉盤裝在放線架內,從盤卷中逐步抽出。3)鋼絞線兩端鋼束的排列順序一致,每束鋼絞線都進行編號編束,盡量保持各根鋼絞線松緊一致.4)下料長度控制:鋼絞線放線過程中保持鋼絞線順直,不與別的鋼絞線重疊。5)按規定對鋼絞線抽檢強度、彈性模量、截面積、延伸量和硬度,同時根據實測的彈性模量和截面積計算伸長量和下料長度。3錨具和墊板1)所有錨具均采用整體式錨頭,不得采用分離式錨頭.抽樣檢測夾片硬度。2)安裝錨具時不得隨意截斷鋼筋,如果與鋼筋相抵觸時必須經設計驗算同一后按設計提出的方案進行處理.4預應力筋穿束 根據本工程現場施工的實際情況采用的是先穿束法,穿束工作由卷揚機拖拉的單束穿法。考12、慮施工場地受限的因素穿束作業B匝道從4#臺穿入0#臺穿出,A匝道從0#臺穿入4#墩穿出。穿束前對同一束內的每根鋼絞線進行編號,張拉前兩端根據順序對應固定,防止未編號或其它原因造成鋼絞線相互扭結。5預應力筋張拉和錨固1)張拉依據和要求預應力鋼束的張拉采用張拉力與延伸量雙控的措施,兩端鋼束延伸量保持同步正行,以應力控制為主,伸長值校核,所以張拉程序為:00.1k(持荷3min,讀初讀數1)1。0(持荷3min,測最后伸長值2)回油放松(持荷3min,測最后伸長值3)。待混凝土強度達到設計強度的90且混凝土齡期達到7天以上時按照預應力束張拉順序進行張拉,預應力張拉順序為:外4內4外2-內2外3-內313、外1內1,外側同一編號的鋼束對稱張拉.鋼絞線夾片錨固體系:安裝錨具時保持錨頭與鋼束管道垂直,錨頭中心對準管道中心,保持千斤頂軸線與錨板垂直。保持工具錨夾片清潔和有良好的潤滑狀態,夾片均勻打緊并保持外露一致。多根鋼絞線同時張拉時,構件截面斷絲和滑脫絲的數量不大于鋼絞線總數的3,每根鋼絞線束中斷絲不得超過一根。2)預應力筋張拉方式預應力筋張拉采用兩端張拉方式,張拉工作平臺兩端均采用橋臺全寬式固定作業平臺.6孔道壓漿1)漿體要求漿體除了具有足夠的抗壓強度和粘結強度,保證有良好的防腐性能和稠度,不離析、析水,硬化后孔隙率低、滲透性小,不收縮或低收縮。對漿體大體要求如下:水灰比:0。30.35;流動度:14、拌和好后的流動度30S50S;在管道出口處流動度25S;泌水性:小于漿體初始體積的2%,四次連續測試結果的平均值小于1;拌合后24h水泥漿的泌水能吸收;初凝時間:大于3h;收縮率:漿體收縮率2強度:按設計要求,標準養護條件下28天齡期強度大于等于60MPa2)對具體材料的要求水灰比:采用新鮮的普通硅酸鹽水泥,標號不低于構件本身強度的80%,且不低于30號;水:水中硫酸鹽含量不能大于0.1%,氯鹽含量不能大于0。5%,水中不能含有糖份或懸浮有機質;3)真空輔助壓漿施工工藝(1)準備工作a張拉施工完成后,要切除外露的鋼絞線(注意鋼絞線的外露量30mm),進行封錨;b在壓漿施工前將錨墊板表面清理,保15、證平整,在保護罩底面與橡膠密封圈表面均涂一層玻璃膠,裝上橡膠密封圈,將保護罩與錨墊板上的安裝孔對正,用螺栓擰緊;c清理錨墊板上的壓漿孔,保證壓漿通道通暢;d確認漿體配方;e檢查材料、設備、附件的型號或規格、數量等是否符合要求;f按設備原理圖進行各單元體的密封連接,確保密封罩、管路各接頭的密封性;(2)試抽真空啟動真空泵,觀察真空壓力表的讀數,應能達到負壓力0。080.1MPa。當孔道內的真空度保持穩定時(真空度越高越好),停泵1min,若壓力降低小于0。02MPa即可認為孔道能基本達到并維持真空。如未能滿足此數據則表示孔道未能完全密封,需在壓漿前進行檢查及更正工作。(3)拌漿a拌漿前先加水空轉16、數分鐘,使攪拌機內壁充分濕潤,將積水倒干凈;b將稱量好的水(扣除用于溶化固態外加劑的那部分水)倒入攪拌機,之后邊攪拌邊倒入水泥,再攪拌35min直至均勻;c將溶于水的外加劑和其它液態外加劑倒入攪拌機,再攪拌515min,然后倒入盛漿漿桶;d倒入盛漿桶的漿體應盡量馬上泵送,否則要不停地攪拌;(4)壓漿a啟動真空泵,當真空度達到并維持在負壓0。080。1MPa時,啟動壓漿泵,開始壓漿.b觀察廢漿桶處的出漿情況,當出漿流暢、穩定且稠度與盛漿桶體基本一樣時,并關閉壓漿泵.c啟動壓漿泵使壓漿泵壓力達到0。4MPa左右,最后關掉壓漿泵;(5)真空輔助壓漿注意事項a保護罩若作為工具罩使用,在漿體初凝后可拆除17、;b在壓漿前若發現管道內殘留有水份或臟物的話,則須考慮使用空壓機先行將殘留在管道中的水份或贓物排除,確保真空輔助壓漿工作能夠順利進行;c整個連通管路的氣密性必須認真檢查,合格后才能進入下一道工序;d漿體攪拌時,水、時泥和外加劑的用量都必須嚴格控制;e必須嚴格控制用水量,對為及時使用而降低了流動性的水泥漿,嚴禁采用增加水的辦法來增加其流動性;f攪拌好的漿體每次應全部卸盡,在漿體全部卸出之前,不得投入未拌和的材料,更不能采取邊出料邊進料的方法;g向攪拌機送入任何一種外加劑,均需在漿體攪拌一定時間后送入;h安裝在壓漿端及出漿端的閥門和接頭,應在灌漿后1小時內拆除并清洗干凈.(5)錨具封裝保護a預應力18、筋錨固后的露部分采用機械方法切割,預應力筋外露長度控制在不小于其直徑的1.5倍,且不小于30mm。b無粘結預應力錨固區封閉前涂刷環氧樹脂進行防腐處理。c采用與構件同強度的混凝土對錨具正行保護。d錨固區封閉前將周圍混凝土沖洗干凈并鑿毛.五 質量控制(一)質量標準1一般規定(1)預應力筋張拉機具設備及儀表定期維護和校驗。張拉設備配套標定,并配套使用。(2)張拉設備的標定期限不超過半年或在使用的過程中出現反常現象時或千斤頂檢修后,重新正行標定。(3)在澆筑箱梁混凝土前由監理進行預應力隱蔽工程驗收.2主控項目(1)原材料a當預應力筋進場時按規定抽取試件做力學性能檢驗,保證其質量符合有關標準的規定。b保19、證預應力筋用的錨具、夾具其性能符合規定并配套使用。(2)制作與安裝a預應力筋安裝時其品種、規格、數量符合相關規定。b當預應力筋受損傷時,將受損傷的預應力筋予以更換。c同一束中各根鋼絲長度的差值控制在5mm以內。d擠壓錨具制作時壓力表油壓嚴格按照有關規定,擠壓后預應力筋外端露出擠壓套筒1mm5mm。e將預留孔道牢固定位,待混凝土澆筑時不出現移位和變形。f保持孔道平順,端部的預埋錨墊板垂直于孔道中心線.(二)有關注意事項1在穿束前先將圓型錨具圓錨環用電焊固定在構件鋼筋骨架上.錨具的位置應與孔道中心對正,焊接時可用木塞固定其位置,以保證位置準確.對曲線孔道,當端頭面與孔道中心線不垂直時,可在錨環下另20、加斜墊板調整準確.2穿束時,將每一束內的各根預應力鋼材順序編號,在構件兩端對號檢查,防止其在孔道內交叉扭結。3將清洗過的夾片,按原來在錨具中的片位號依次嵌入預應力鋼材之間。夾片嵌入后,隨即用手錘輕敲擊,使其夾緊預應力鋼材,但夾片外露長度應整齊一致。4安裝千斤頂時,將預應力鋼材穿入千斤頂,錨環對中,并將張拉油缸先伸出cm,再在千斤頂尾部安上墊板及工具錨,將預應力鋼材夾緊。為便于松開錨片,工具錨環內可涂少量潤滑油。5使頂壓油缸處于回油狀態,向張拉缸供油,開始張拉。同時注意工具錨使夾片保持整齊(一般差3mm時不會明顯影響夾持力);張拉至初應力時,做好標記,作為測量伸長值的起點。6按規定程序張拉至規定21、噸位或換算的油壓值,并測量預應力鋼材的伸長值以校核應力。7在保持張拉油缸調壓閥閥口開度不變的情況下向預壓缸供油,直至需要的預應力。在頂壓過程中,如張垃油缸升壓超過最大張拉力規定時,應使張拉油缸適當降壓。8在保持繼續向頂壓油缸供油的情況下,使張拉油缸緩慢回油,完成油缸回油動作。9打開頂壓閥的回油缸,油泵停車,千斤頂借助其內部回程彈簧作用,頂壓活塞自動回程,張拉錨固結束。10水泥漿調制后應經常攪動并應在3045min的時間內用完.11壓漿前應用壓力水沖洗孔道,壓力水從一端壓入,從另一端排出。12壓漿過程中及壓漿后48h內,結構砼溫度不得低于度,否則采取保溫措施。當氣溫高于35度時,壓漿宜在夜間進行22、;水泥漿應按規定制作試塊,以檢查其強度;壓漿中途發生故障,不能連續一次壓漿時,應立即用壓力水沖冼干凈,故障處理后再壓漿。13張拉現場的周圍應設置明顯的標志以阻攔、禁止無關人員進入危險區域內,梁的兩端應設有完善的安全防護措施;在張拉預應力筋時千斤頂后面嚴禁站人,以防預應力筋或錨具拉斷傷人,已張拉完畢尚未壓漿的梁,亦應注意這一點;張拉預應力筋時,應由專人負責指揮,操作時嚴禁碰撞預應力筋,在量測預應力筋的伸長及擰緊螺栓時,停止開動千斤頂或卷揚機;張拉時,預應力筋夾具應有足夠的夾緊能力,防止錨夾不牢而滑出.張拉順序按設計規定執行。14斤頂支腿必須與梁端的錨錠板接觸良好,位置正直對稱,嚴禁加墊鐵,以防支23、腿不穩或受力不均而傾倒傷人; (三)張拉過程中出現滑絲、斷絲異常情況的分析及處理1張拉過程中發生滑絲現象,可能由于以下原因:1)可能在張拉時錨具錐孔與夾片之間有雜物。2)鋼絞線上有油污、錨墊板喇叭口內有混凝土和其它雜物。3)錨固效率系數小于規范要求值。4)鋼絞線可能有負公差及受力性能不符合設計要求。5)初應力小,可能鋼束中鋼絞線受力不均,引起鋼絞線收縮變形。6)切割錨頭鋼絞線時留得太短,或未采取降溫措施。7)長束張拉,伸長量大,油頂行程小,多次張拉錨固,引起鋼束變形。8)夾片、錨具的硬度不夠。2張拉過程中斷絲現象一般有以下原因:1)鋼束在孔道內部彎曲,張拉時部分受力大于鋼絞線的破壞力。2)鋼絞24、線本身質量有問題.3)油頂未經標定,張拉力不準確。鋼絞線張拉如發現伸長量不足或過大,也應及時分析原因,一般是管道布置不準,增大孔道摩阻,應力損失大,有時也有可能設計計算使用的鋼絞線的彈模值與實際使用的彈模值不相同。 總之,在張拉過程中如發現滑絲、斷絲、伸長量不夠等情況后,先暫停施工,待查明原因,采取相應的措施后方可進行下一步施工。六 環境、安全管理措施1 環境管理措施1)控制預應力筋切割下料時產生的噪音,下料的時間盡可能選在白天正行。2)在使用、運輸和儲存液壓設備時采防漏處理,防止液壓油泄漏污染現場,當發生液壓油滴漏時,及時查找漏源和堵漏,清除泄漏現場油污。3)灌漿完成后,及時對灌漿沒備、現場25、進行清洗和清理,對剩余的水泥漿集中處理。2安全管理措施1)所有參與張拉作業及指揮人員應遵守橋梁施工安全的一般規定。2)現澆箱梁均跨高速公路由于該聯長度較長高速公路上行車噪聲影響施工過程中無法進行直接的聯系,為保證施工安全必須固定一名有經驗的管理人員通過對講機統一指揮兩端操作人員進行施工。3)施工作業前應安排專人仔細檢查張拉和壓漿作業等所有設備是否完好,尤其是壓力設備作業前應全部進行壓力管道和壓力表的全面檢查和試運行,及時排除故障和安全隱患。4)張拉作業前應仔細檢查錨具、夾片是否完全就位和穩妥,千斤頂是否會有歸位。5)張拉作業工作平臺采用鋼管腳手架搭設,其寬度應寬于兩腹板外側各1m,高度根據現場實際情況調整。6)張拉作業過程中,兩端千斤頂正面不得有施工人員行走或站立.7)安全防護,張拉正前方3m左右用彩鋼瓦或竹跳板等柔性板材掛成一道防護墻,防止高壓塊件飛出造成傷害。8)采用葫蘆起吊或轉移千斤頂時小心操作,防止葫蘆及鏈條傷及操作人員9)孔道壓漿時,操作壓漿的工人應戴防護眼鏡,以防水泥漿噴出射傷眼睛。
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上傳時間:2023-12-21
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