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1、寬魚腹式連續現澆混凝土箱梁預應力張拉施工方案第一節 預應力體系本工程結構預應力為后張法預應力體系，分為墩身精軋螺紋預應力和箱梁鋼絞線預應力，箱梁鋼絞線預應力又包含橫梁橫向預應力、腹板縱向預應力和中橫梁負彎矩預應力。第二節預應力張拉前的準備工作一、構件檢查及清理A.張拉前應對混凝土構件進行檢查，外觀質量和幾何尺寸應符合質量標準要求；B。張拉時的混凝土強度應不低于設計強度的90%；C。錨墊板安裝正確，孔道內暢通，無水分雜物,錨具與墊板接觸面要清理干凈；D。拆除對應力張拉變形有約束的內模板、側模板;E.應解除支座的約束，使之處在工作狀態.二、張拉順序A.張拉橋墩A系梁預應力精軋螺紋鋼筋，該預應力張拉2、工作可在墩身混凝土達到強度要求后及時進行;B.張拉梁體預應力，每一聯梁體張拉順序按以下順序進行張拉:張拉兩頭端橫梁橫向預應力，用2臺千斤頂在兩側分別張拉；張拉兩中間橫梁橫向預應力,用2臺千斤頂在兩側分別張拉;張拉梁體N1N2縱向預應力，用4臺千斤頂左右兩邊對稱張拉，先張拉N2,后張拉N1；張拉梁體N3N4縱向預應力,用4臺千斤頂左右兩邊對稱張拉，先張拉N4，后張拉N3；張拉梁體N5縱向預應力，用4臺千斤頂左右兩邊對稱張拉；張拉中腹板負彎矩預應力,用2臺千斤頂左右兩邊對稱張拉;張拉邊膠板負彎矩預應力，用2臺千斤頂左右兩邊對稱張拉。三、 張拉設備的要求A。油泵與千斤頂應為同一品質并符合要求的液壓油3、；B。液壓用油應保持清潔并經常進行精細過濾,在使用半年或500h后應進行新油更換;C。油管卸下后應加防塵螺帽，閑置一段時間重新使用前應預先經油泵輸出的油液沖洗干凈后再接入千斤頂,避免污染物進入液壓油路造成數據不真；D。必須根據所使用的千斤頂大小預留好張拉槽口；E.千斤頂與油壓表、油管必須配套進行標定，應在以下情況進行標定：新設備初次使用前；壓力表受到碰撞，出現失靈情況或指針不能歸零；千斤頂、油壓表、油管進行更換或維修后；張拉200次或連續工作2個月后；停放3個月重新使用前；張拉過程中，出現突然成束破斷。F。千斤頂在中加、卸荷工作過程，要求平穩,不可出現沖擊現象；G.千斤頂工作時，操作人員應站在4、兩側；H.千斤頂在有壓力工作時,嚴禁拆卸液壓系統中的任何部件；I.工作完成后，應將活塞回程到底。四、 預應力鋼絞線、錨具、夾具檢驗每批預應力鋼材進場應附有證明生產廠家、性能、尺寸、熔爐號和日期的明顯標志，每批預應力鋼材的進場應分批驗收,檢驗其質量證明書、包裝方法及標志內容是否齊全、正確;鋼材表面質量及規格是否符合要求,經運輸、存放后有無損傷、銹蝕或影響與水泥粘結的油污。為確保工程質量，對用于本橋的預應力鋼材及錨具、夾具進行力學性能試驗.1、錨具、夾具：外觀檢查：從每批中抽取錨具樣品,檢查其外觀尺寸。當有一套表面有裂紋或超過產品標準，應另取雙倍數量的錨具重新檢查，如仍有一套不符合要求，則不得使用5、或逐套檢查，合格者可使用。硬度檢查：從每批中抽取相應的錨具夾片進行硬度檢測，每個零件測試三點，其硬度應在設計要求范圍內，當有一個零件不合格時,則不得使用或逐個檢查,合格者使用。2、鋼絞線:預應力鋼絞線應成批驗收，每批由同一鋼號、同一規格、同一生產工藝制造的鋼絞線組成，每批質量不大于60噸。從每批鋼絞線中選取3盤，進行表面質量、直徑偏差、松馳試驗和力學性能的試驗（破斷負荷、屈服負荷、伸長率）。試驗結果如有一項不合格時則以不合格盤報廢。再從未試驗過的鋼絞線中取雙倍數量的試樣進行復驗,如仍有一項不合格，則該批判為不合格品。3、張拉設備檢驗張拉機具與錨具應配套使用，采用梁板系列千斤頂,千斤頂與壓力表在6、張拉前進行配套校驗，校驗設備送到國家認可的計量部門進行校驗， 并使千斤頂活塞的運行方向與實際張拉工作狀態一致，以確定張拉力與壓力表讀數之間的關系曲線或線性回歸議程。從而計算出各束鋼絞線的張拉控制應力相對的壓力表讀數值,并由專人負責使用、管理和維護。五、 張拉設備及人員A.本工程預應力張拉設備如下：序號設備名稱設備型號數量備注1千斤頂YCL-1000KN3精軋螺紋預應力施工2千斤頂YCL2500KN5鋼絞線群錨預應力施工3千斤頂YCL-3500KN5鋼絞線群錨預應力施工4油泵ZM5008預應力張拉施工5擠壓機YCL-550KN2錨固端施工6空壓機2壓漿施工7真空螺旋式壓漿機OVMZKGJ5壓漿施7、工8活塞式壓漿機5壓漿施工9砂漿攪拌機2壓漿施工10卷揚機2穿鋼絞線11電焊機2鋼筋焊接12砂輪切割機3鋼絞線切割13乙炔氧割機1鋼筋切割14B。 本工程預應力張拉施工人員如下：序號施工崗位操作人員備注1技術負責人譚 強高級工程師2技術員劉玉良工程師3質檢員李正放工程師4安全員王正安5張拉記錄沈 亮 范春燕 陶 群6張拉壓漿胡世勇尹嘯平陳 祥第三節預應力的制作和安裝一、 預應力材料準備及制作A. 按照設計文件要求的各類預應力材料的型號、規格購置，入場檢驗合格后按照類別進行堆碼；B。 根據規范要求對進場預應力材料進行見證取樣并送檢；C.精軋螺紋鋼筋按照施工長度要求在工廠定尺生產;D。鋼絞線按照施8、工長度要求在施工現場采用砂輪切割機進行切斷，然后按照不同預應力束將鋼絞線綁扎成施工要求的預應力束.鋼絞線下料長度時應考慮張拉端的工作長度，下料時，切割口的兩側各5cm先用鉛絲綁扎，然后用切割機切割。E在編束前應用專用工具將鋼束梳一下，以防鋼絞線絞在一起，下料后在地坪上進行編束，使鋼絞線平直，每束內各根鋼絞線應編號并順序擺放,每隔1m用1822號鉛絲編織、合攏捆扎；F.塑料波紋管按照施工長度要求在施工現場采用鋼鋸進行鋸斷，金屬波紋管采用氧割進行切斷，波紋管接長的接頭處采用密封膠帶進行封纏；G. 對已進場和已加工好的預應力材料進行編號堆碼同時進行防水、防塵遮蓋保護.二、 精軋螺紋鋼筋的安裝A.調整9、并割除錨口處的墩身鋼筋;B。在系梁鋼筋安裝過程中及時進行預應力金屬波紋管、錨墊板的安裝定位。C.波紋管采用間距50cm的“井”字形12鋼筋進行定位，錨墊板采用焊接方式固定在墩身鋼筋上；D.在安裝好的波紋管內穿入精軋螺紋鋼筋、錨墊板處安裝注漿管;E。澆筑前應檢查波紋管的密封性及各接頭的牢固性,采用密封膠帶對波紋管管口、注漿管管口、錨墊板與波紋管之間的縫隙進行封纏，用灌水法做密封性試驗，做完密封性試驗后用高壓風把管道內殘留的水吹出；F.安裝錨口模板;三、 鋼絞線預應力束的安裝A。在安裝梁體鋼筋的適當時機及時安裝預應力塑料波紋管;B。預應力管道的埋置位置決定了今后預應力筋的受力及應力分布情況，因此對10、管道的埋設要嚴格按照設計圖紙仔細認真的進行，嚴格逐點檢查管道的位置,如發現有不對的地方要立即調整。按照設計圖要求調整塑料波紋管的平面和豎向位置并采用間距50cm的“井”字形鋼筋進行定位，曲線段適當加密;C. 用電動卷揚機進行穿預應力鋼絞線束；D。 將鋼束端頭做成圓錐狀,用電焊焊牢,表面要用砂輪修平滑，以防鋼束在波紋管接頭處引起波紋管翻卷,堵塞孔道。E。調整并割除錨口處的梁體鋼筋,安裝錨墊板、錨下配件、注漿管、排氣及泌水管；F。 采用密封膠帶對波紋管管口、注漿管管口、錨墊板與波紋管之間的縫隙進行封纏，防止漏漿和其他雜物進入管道；G。 安裝錨口模板。H. 澆筑前要仔細核對圖紙(包括通用圖紙)，注意11、支座預埋鋼板、預應力設備、泄水孔、管、護欄底座鋼筋、箱室通氣孔、伸縮縫等預埋件的埋置，千萬不可遺漏，預埋時同樣要注意各預埋件的尺寸和位置。四、 錨具的安裝A。割除錨口處無法調整的梁體鋼筋；B.安裝彈簧鋼筋和喇叭管；C。安裝錨墊板，并調整錨墊板、喇叭管及預應力束中線在同一受力軸線上，之后進行焊接固定;D.采用密封膠帶對波紋管管口、注漿管管口、錨墊板與波紋管之間的縫隙進行封纏；E。插入安裝錨墊板下網片鋼筋;F.安裝錨口模板.第四節鋼絞線理論伸長值計算一、伸長值計算依據后張法預應力鋼絞線在張拉過程中,主要受到以下兩方面的因素影響：一是管道彎曲影響引起的摩擦力，二是管道偏差影響引起的摩擦力，導致鋼絞線12、張拉時，錨下控制應力沿著管壁向梁跨中逐漸減小，因而每一段的鋼絞線的伸長值也是不相同的。公路橋梁施工技術規范（JTJ 041-2000）中關于預應筋伸長值的計算按照以下公式：L= PPL/(APEP)（1）PP= P*(1- e-(K*L+)/（K*L+) （2)式中：L各分段預應力筋的理論伸長值(mm）;Pp各分段預應力筋的平均張拉力（N)；L-預應力筋的分段長度（mm)；Ap預應力筋的截面面積（mm2）；Ep-預應力筋的彈性模量（Mpa）；P預應力筋張拉端的張拉力(N）;從張拉端至計算截面曲線孔道部分切線的夾角之和，分段后為每分段中各曲線段的切線夾角和（rad）；x-從張拉端至計算截面的孔道13、長度，分段計算時x等于L（m）；k孔道每束局部偏差對摩擦的影響系數；預應力筋與孔道壁之間的磨擦系數，只在管道彎曲部分考慮該系數的影響.從公式（1）可以看出,鋼絞線的彈性模量Ep是決定計算值的重要因素,它的取值是否正確,對計算預應力筋伸長值的影響較大,所以要按實測值Ep進行計算。公式(2）中的k和是后張法鋼絞線伸長量計算中的兩個重要的參數，這兩個值的的大小取決于多方面的因素:管道的成型方式、力筋的類型、表面特征是光滑的還是有波紋的、表面是否有銹斑，波紋管的布設是否正確，偏差大小，彎道位置及角度等等，各個因素在施工中的變動很大,還有很多是不可能預先確定的，因此，摩擦系數的大小很大程度上取決于施工的14、精確程度。在工程實施中，最好對孔道磨擦系數進行測定,并對施工中影響磨擦系數的方面進行認真的檢查，如波紋管的三維位置是否正確等等，以確保摩擦系數的大小基本一致。進行分段計算時，靠近張拉端第一段的終點力即為第二段的起點力,每分段的起點張拉力即為前段的終點張拉力，每段的終點力與起點力的關系如下式：Pz=Pqe-（KX+）(3）式中：Pz-分段終點力（N）Pq分段的起點力（N）、x、k、意義同上二、伸長值計算示例下面以現澆箱梁3*30米聯連續箱梁的N1和N2鋼絞線預應力束的伸長量計算為例。預應力鋼束采用ASTMA416270級低松弛鋼絞線，其標準強度為1860Mpa,錨下張拉控制力為k=0.73fpk15、。根據設計圖紙及規范和實測數據確定以下參數:項目名稱取值張拉控制應力k1395 Mpa鋼絞線單束截面積Ag140 mm2鋼絞線彈性模量Eg2.02105Mpa管道摩阻系數0.25管道偏差系數k0。0015張拉端單束張拉力190.092KN根據鋼絞線要素(見下圖）、上表參數及公式（1）、（2）、(3），可以計算出各分段長度伸長量和總伸長量，計算過程及結果詳見示例預應力伸長值計算表第五節 預應力張拉施工A. 安裝千斤頂、油泵、油表及油管,安裝錨具; B.預應力施工時的初應力0按控制應力k的15計；C.預應力張拉程序為 0 0（初應力）k（控制應力）（持荷2min錨固)，不進行超張拉;D。從初應力時16、開始量測；E。兩端張拉施工時應認真控制兩端千斤頂加荷的一致性；F。 認真做好張拉施工表格的記錄，根據雙控原理進行預應力張拉施工的檢查.第六節預應力張拉質量控制A。為了保證預應力束及錨具共同作用的質量效果，預應力筋及錨具應配套送樣進行試驗;B。波紋管安裝在中必須保證曲線順直、不扭曲、彎折和變形。并且要求安裝正確、孔道平順、端部錨墊板與孔道中心線垂直；C。 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腐蝕。如進場后需長期存放，必須安排定期的外觀檢查；D. 預應力材料在室外存放必須進行支墊和遮蓋，且存放時間不超過3個月；E.鋼絞線預應力束制作成型后將用砂輪切割機對預應力束端部進行17、整齊切割，為張拉施工過程中出現的滑絲、斷絲提供直接觀察條件；F. 預應力采用應力控制方法進行張拉，用鋼絞線伸長值進行校核。實際伸長值與理論伸長值的差值應控制在6%以內,否則應暫停張拉，待查明原因并采取措施予以調整后方可繼續張拉；G. 預應力鋼絞線斷絲、滑絲按下表控制：類別檢查項目控制標準鋼絞線每束鋼絞斷絲或滑絲1絲每個斷面斷絲之和不超過該斷面鋼絲總數的1%精軋螺紋鋼筋斷筋或滑移不容許第七節 預應力張拉施工注意事項A。當普通鋼筋與束和錨具發生矛盾時可適當調整普通鋼筋位置以滿足預應力束和錨具的安裝,當出現不能通過調整普通鋼筋位置來滿足預應力束和錨具的安裝的情況可對普通鋼筋進行局部割除并在預應力束和18、錨具安裝后或施工后再進行焊接補強;B預應力鋼絞線編束應在干凈的水泥地坪上進行,以防鋼束受污染.C。波紋管安裝后的如何情況下,都應在其他施工作業（如電焊）中對波紋管進行有效保護，防止波紋管被損壞；D。預應力張拉必須按照確定的順序進行第八節 真空輔助壓漿施工一、基本原理在后張有粘接預應力混凝土結構中,預應力筋和混凝土之間的共同工作以及預應力筋的防腐蝕是通過在預埋孔道中灌滿水泥漿來實現的;另外,在預應力狀態下為防止預應力筋發生滑絲及長期放置發生預應力筋腐蝕，在一批預應力筋張拉完畢后，也要求立即對孔道灌漿.真空輔助壓漿是在孔道的一端采用真空泵對孔道進行真空處理，使之產生0。08-0.1MPa的真空度。19、然后用灌漿泵將水泥漿從孔道的另一端灌入，直至充滿整條孔道,并加以0.8MPa的正壓力，以提高預應力孔道灌漿的飽滿度和密實度。采用真空灌漿工藝是提高后張預應力混凝土結構安全性和耐久性的有效措施。二、技術優點A。在真空狀態下,孔道內的空氣、水份及水泥漿中的氣泡被消除，減少孔隙、泌水現象；B。灌漿過程中孔道具有良好的密封度，使漿體保證充滿整個孔道;C.工藝及漿體的優化，消除了裂縫的產生，使灌漿飽滿性及強度得到保證;D。減少孔道中阻力,加速了漿液的流動，形成一個連續且迅速的過程,縮短了灌漿時間，提高了生產工效.三、技術要求A。孔道及兩端必須密封；B。抽真空時真空度(負壓）控制在-0.080.1MPa之20、間；C.水灰比控制在0.30。4之間；D.漿體流動度3050秒；E。漿體泌水性:水泥漿最大泌水率3%；四次連續測得的結果平均值2;拌和后24h水泥漿的泌水應能全部被漿體吸收。F.漿體的體積收縮率2,水泥漿中可適量參入膨脹劑使之具有微膨脹性；G.水泥漿強度：采用425硅酸鹽水泥，水泥漿強度40MPa;H。水泥漿添加劑對鋼絞線無腐蝕作用；I.水泥漿自調制到壓入管道的間隔時間不得超過40分鐘。四、壓漿前的準備工作A。 預應力鋼絞線張拉完成后，切除錨具外露的鋼絞線（注意鋼絞線的外露量30），切割采用電動砂輪切斷。當由于槽口空間小而無法實施砂輪切割的情況可采用氧割，但必須采取可靠的降溫措施避免預應力筋和21、錨具過熱產生預應損失或預應力失效;B。用空壓機吹去孔道內的積水、砂粒、灰塵等雜物;C.清理錨墊板上的灌漿孔和排氣孔，保證通道順暢;D。預應力筋和錨具間隙應用環氧樹脂水泥漿進行封錨.也方式采用保護罩封錨，保護罩作為工具罩使用，灌漿后三小時拆除；E.確定抽真空端及灌漿端安裝引出管，球閥和板頭，并檢查其功能是否完好；F。 真空壓漿配套設備準備完好并調試合格,試抽真空能滿足使用；G.根據采用的水泥和當地的氣候條件拌制水泥漿,使其水灰比、流動性、泌水性達到技術要求指標；H. 施工人員必須是經過培訓合格的有經驗的優秀施工人員.五、真空輔助壓漿施工工藝A.攪拌水泥漿：拌漿前先加水空轉數分鐘,使攪拌機內壁充分22、濕潤，將積水倒干凈；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;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；倒入盛漿桶的漿體應盡量馬上泵送，否則要不停地攪拌;B.連接并啟動真空泵抽真空，使真空度達到-0。080.1Mpa,觀察真空壓力表讀數,當管內的真空度維持在時(壓力盡量低為好），停泵約lmin時間，若壓力能保持不變即可認為孔道能達到并維持真空；C.啟動灌漿泵,當灌漿泵輸出的漿體達到要求時,將泵上的輸送管道接到錨墊板上的引出管上，開始灌漿；D.灌漿過程中,真空泵保持連續工作；E.待抽真空端的23、氣流分離器中有漿體經過時,關閉氣污分離器前端的閥門，稍后打開排氣閥，當水泥漿從排氣閥順通流出，且稠度與灌入的漿體相當時，關閉抽真空端所有的閥門；F.灌漿泵繼續工作,壓力達到0。8MPa左右，持續70120秒；G.關閉灌漿泵及灌漿端閥門,完成灌漿；H。拆卸外接管路、附件、清洗氣污分離器及閥泵；I.完成當日灌漿后，必須將所有水泥漿的設備清洗干凈；J.安裝在壓漿端及出漿端的球閥，應在灌漿后1小時內拆除并進行清理.六、質量控制要點:A。 錨頭一定要密封好，最好在密封后24h開始灌漿；B。 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；C。嚴格掌握材料配合24、比進行漿體的配方和使用控制，對未及時使用而降低了流動性的水泥漿，嚴禁采用加水的辦法來增加其流動性；D。此項技術對孔道的成孔材料、水泥漿的設計、施工設備、施工工藝及施工人員素質提出了全新的要求，因此,必須加強施工質量現場管理控制；E。水泥漿進入灌漿泵前，應先通過1。2mm的篩網進行過濾.七、施工中注意事項A.針對曲線孔道的特點，在波紋管每個波峰的最高點靠同一端設立泌水管,泌水管為鋼管，高出管道最高點的200；B。輸漿管應選用高強橡膠管,抗壓能力1.5MPa，在壓灌時不易破裂，連接要牢固，不得脫管;C。灰漿進入灌漿泵之前應通過1.2的篩選過濾；D。攪拌后的水泥漿必須做流動性，泌水性實驗,并澆注漿體25、強度試塊;E.灌漿工作宜在灰漿流動性下降前進行,每個孔道必須保證不間斷,一次性灌滿；F。在中途換管道時間內,繼續啟動灌漿泵及攪拌機,讓漿體循環流動和攪拌；G。灌漿孔數和位置必須作好記錄,以防漏灌；H。儲漿罐的儲漿體積必須1.2倍所要灌注的一條預應力孔道體積；I。中途換管道時間內，繼續啟動灌漿泵，讓漿體循環流動。J。應盡量使用高強度塑料波紋管,塑料波紋管與普通壓漿使用的金屬波紋管相比具有以下優點:更好的密封性和耐腐蝕性更好的彎曲性，能滿足小半徑的彎曲及U形束、圓形束的布筋要求；強度高，不怕踩壓，施工中不易被振搗棒弄破,有效地避免管道漏漿的可能性；摩擦阻力小，減少張拉過程中的預應力摩擦損失并提高了26、預應力筋的耐疲勞能力。第九節 封錨口預應力張拉完成后的10小時內為預應力穩定性的觀察期，當預應力筋與錨具觀察無異樣變化后可立即進行封錨口，封錨口混凝土的澆筑程序如下。A.孔道壓漿后應立即將梁端水泥漿沖洗干凈,同時清除支承墊板、錨具及端面混凝土的污垢，并將端面混凝土鑿毛；B。設置錨口鋼筋網，同時將張拉槽口割斷的鋼筋按照設計圖進行焊接恢復；C.妥善固定封端模板，以免在澆筑混凝土時模板走動而影響梁長。立模后校核梁體全長，其長度應符合允許偏差的規定；D。封錨口的混凝土強度與設計梁體混凝土強度相等;E.澆筑封錨口混凝土時，要仔細操作并認真插搗，務使錨具處的混凝土密實；F.封錨口混凝土澆筑后,靜置1h2h，帶模澆水養護。脫模后在常溫下一般養護時間不少于7晝夜。冬季氣溫低于5C時不得澆水,養護時間增長，同時還應采取保溫措施,以防凍害。