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张拉方案
荆州大道改造工程
小
北
门
桥
张
拉
压
浆
施
工
方
案
荆州大道改造工程一工区
第二章、工程概况-------------------------------------------------------1
附件3千斤顶及油表校准证书-----------------------------------16
第一章、编制依据
1、《公路桥涵施工技术规范》JTJ/T F50-2011
2、《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-2014
3、小北门桥施工图及图纸会审资料
第二章、工程概况
本工程桥梁位于荆州大道(太湖港~江汉运河)改造工程起点位置,桥梁采用左右幅桥梁断面布置,桥梁标准宽度2×21m宽。
桥梁采用(21+32+21)m预应力混凝土变高度连续箱梁桥,斜交角度68.3°,桥梁全长82m。
本桥预应力筋采用GB/T5224-2014《预应力混凝土用钢绞线》标准高强度低松驰预应力钢绞线,标准抗拉强度为fpk=1860MPa,Ep=1.95*10ˆ5Mpa,公称直径15.2mm,锚下张拉控制应力采用:
腹板:
σcon=0.75fpk=1395Mpa,顶板:
σcon=0.72fpk=1339.2Mpa。
张拉采用张拉力和延伸量双控,以控制张拉力为主,设计张拉程序为:
0—-初应力0.1σcon---σcon(持荷2min)---σcon(锚固)。
张拉采用两端对称张拉,先腹板后顶板的原则进行。
张拉后要用专用压浆剂或压浆料压浆,专用压浆剂或压浆料压浆必须满足《公路桥涵施工技术规范》的相关要求。
第三章、主要人员及设备计划
3.1主要劳动力使用计划
序号
职务/工种
人数
备注
1
施工队长
1
2
技术人员
2
3
质检员
1
4
安全员
1
5
张拉工
6
6
压浆工
4
7
电工
1
3.2主要设备使用计划
机械设备名称
型号
单位
数量
备注
张拉千斤顶
450T
台
2
张拉千斤顶
300T
台
2
油泵
台
2
压浆设备
套
1
手拉葫芦
个
2
砂轮锯
台
2
第四章、施工方法
4.1张拉施工工艺流程
箱梁浇筑、养护→同条件养护试块强度达到90%且龄期不小于7天→预应力张拉→孔道压浆→养护→封锚。
4.2张拉施工准备
(1)、张拉前张拉机具应在有相应资质的检验计量单位进行仪器仪表的标定,千斤顶、油压表必须配套标定,经监理工程师同意后方可施工。
张拉机具由专人进行使用和管理。
张拉设备标定的时间根据规范规定的使用期限进行确定。
(2)、预应力筋张拉前,应对梁体的混凝土强度进行检验,检验强度应以现场与梁体同条件养护的试件强度为准,当检查试件强度满足设计要求后,依据试验室所出示的《砼强度合格报告》方可施加预应力。
(3)、由总工组织技术员熟悉图纸,了解设计意图,并进行技术交底,技术员对各施工班组进行技术交底,确保在施工过程中准确无误。
4.3、操作程序
(1)安装工作锚:
首先将锚下垫板上的杂物清除干净,以保证锚圈与垫板密切,接着安装工作锚环,每个锚环内穿入Ф15.24钢绞线,要求按照编束顺序依次穿入,不得交叉,然后在孔内安装夹片。
安装夹片时注意将夹片和锚杯清理干净,不能有泥沙等杂物,以免影响锚具的锚固性能。
夫片注意要安装对称,外端平齐。
钢绞线外伸部分要保持干净,穿入工作锚时要保证钢束顺直,工作锚必须准确放在锚垫板的定位槽内,并与孔道对中,夹片之间缝隙要均匀,外露长度要一致并用铁管撞严。
(2)安装限位板:
要求与工作锚相应,每个孔穿入一根钢绞线。
(3)安装千斤顶:
千斤顶上套入钢绞线后,用手拉倒链葫芦调整其上、下、前后的方向及高度,保证千斤顶、限位板和工作锚头与孔道轴线相重合,并相互密切。
然后接上千斤顶的油路,油管要顺畅不得扭结成团,张拉缸进油,空载运行1-2个循环排除空气,并将大缸伸出2-3㎝空缸。
(4)安装工具锚:
千斤顶就位后,安装工具锚,钢束穿入工具锚环后,位置要与工作锚的位置一一对应,不得交叉纽结,千斤顶不要完全回缩,应预留1-2cm以便拆卸工具夹片,为使工具锚能顺利退下,在工具锚的夹片光滑面粘贴塑料胶布,工具夹片安装好要用铁管撞严,另外要注意工具夹片重复使用次数一般不宜超过10次。
4.4、张拉
(1)张拉准备:
设置张拉操作台和防护板。
制作铁架,张拉前把铁架紧靠在梁两端,千斤顶用导链悬挂在铁架上,并在距离千斤顶1.5~2.0m处安设防护板,以防锚具夹片弹出伤人。
(2)开动油泵,千斤顶稍进油,让千斤顶蹬紧,检查工作锚,工具锚、千斤顶等是否密切和对中。
两端油泵同时进油至设计张拉力的10%,量测伸长值标记的初始读数,并做好记录。
(3)两端继续同步进油,当两端油压上升至设计吨位读数时,再次测量伸长量标记的终读数,并记录、计算实际伸长量。
实测伸长量与理论计算值比较、其限差不大于6%,如不符合,必须查名原因予以处理;符合者持荷2分钟后锚定。
按规定进行锚固后,缓慢回油退顶卸载,整机复位进行下一束张拉。
4.5、孔道压浆
1、压浆目的
压浆有两个目的:
一是让灰浆将张拉后的钢绞线束紧紧包裹住,以免钢绞线锈蚀,造成结构失效。
二是通过灰浆将梁体和钢绞线粘接在一起,加强梁体的整体性,从而增强结构的抗裂性能。
2、压浆准备
(1)张拉工序完成后,用水泥封堵锚头外面钢绞线,使压浆时压浆料不会从钢绞线与锚头间缝隙中流出。
封堵水泥有一定强度后,在压浆端安装压浆管清洗管道准备压浆。
(2)管内灌清水清洗管道,然后用空压机将管内水吹净,严格按规范配浆,压浆时注意观察有无串孔、漏浆。
若串孔,立即检查原因,及时处理。
(3)水泥浆配比应由试验确定,经试验合格后方可进行配制。
稠度在14~18s之间,使水泥浆具有较好的流动性。
水泥浆从配制到压入管内,控制在40min内,水泥浆要经过过筛后存放于桶内,此时桶内浆液仍要低速搅拌,并经常保持足够的数量以保证每根管道的压浆能连续完成。
3、压浆及控制要求
(1)压浆采用活塞式压浆泵,压浆过程应缓慢、均匀进行,压浆顺序为:
安装稳定阀--一端压浆--另一端冒出浓浆,关闭阀门--孔道稳压--压浆端关闭阀门--拆除阀门。
(2)水泥浆搅拌机应能进行连续搅拌生产浆液,各种仪器、仪表性能完好,压浆过程中应保证足够的浆液储备,以防空气吸入管道。
(3)确保孔道的另一端饱满出浆,出浆的稠度应满足规定要求。
操作过程中,当出浆口排出的水泥浆很浓时,关闭出浆口,并稳压2min以上。
当从压浆孔拔出喷嘴后,立即用木塞塞住。
(4)压浆时,每一工作班应留取不少于3组的40mm×40mm×160mm立方体试件,标准养护28d,检查其抗压和抗折强度,作为评定水泥浆质量的依据。
(5)冬季孔道压浆应在正常温度下进行,同时压浆过程中及压浆后48h内,结构混凝土温度不得低于5℃。
(6)操作人员应做好压浆记录,包括灌浆材料、作业时间、温度、灰浆的比例、压浆压力及压浆过程中所发生的异常情况等。
4.6、封锚
压浆完成后,对需封锚的部位及时进行混凝土浇筑。
首先用砂轮机切割端头多余的预应力筋,严禁使用电焊、气焊等进行切割。
锚固后的外露长度不宜小于30mm。
切割完成后,对锚具周围的箱梁混凝土进行人工凿毛(铲凿的时候,应注意铲凿面不要出现极端的凹凸不平,凹凸之差在20mm之内),冲洗干净后,设置钢筋网、支立模板并浇筑混凝土。
封锚混凝土的强度应符合设计要求。
4.7、预应力施工注意事项
(1)砼的强度必须达到90%以上且混凝土在标准养护条件下养护时间不能低于7天。
(2)张拉前检查锚具锥孔与夹片之间、锚垫板喇叭口内有无杂物。
(3)张拉过程中,其升压或降压均应缓慢进行,不得突然加压或卸载。
张拉过程中如发生异常,应立即停止张拉,待查明原因后再继续施工。
张拉应保证同一束中各根预应力筋的应力一致;千斤顶的伸长量不得超过设备的额定值。
(4)量测伸长值要认真、准确。
两端必须同时量测,为避免读错或记错,记录应采取复核制。
(5)在张拉过程中,输油管有压时,禁止拆卸接头、管路及油压表。
(6)为防止意外滑丝,两端必须分先后卸去千斤顶。
(7)若出现预应力筋断丝或断筋现象,且超出规范要求,按以下步骤处理:
a.首先停止张拉,分析事故原因。
若有必要对本批次的预应力筋及锚具再作复试,看是否材质本身的原因。
b.检查张拉机具的标定记录是否正确,若有必要再次标定张拉设备。
c.首先考虑超张拉其余的预应力筋,若超张拉能够弥补断筋的损失就超张拉,否则就要更换预应力筋。
d.对于两端张拉的预应力筋,用气割切除锚具,重穿预应力筋。
(8)已经施加预应力的锚具,在未压浆或水泥浆未结硬时,不得用任何物体敲击或用脚踏手攀。
(9)严格掌握材料配合比,其误差不能超过规定值。
灌浆管应选用牢固结实的高强管,有压力时不易破裂。
(10)压浆由低处向高处进行,每次压浆准备有大于该孔道体积的浆液方可进行,以保证孔道压浆一次完成。
压浆过程中发生故障、不能一次压满时,应立即用高压水进行冲洗,处理后进行二次压浆。
(11)压浆时要求缓慢进行,中途不得停顿,并不得空载运行或压水,以免堵管或压浆不密实。
(12)压浆操作人员必须站在锚头两侧,严禁正对锚头进行操作。
(13)压浆结束后,应及时对压浆设备进行清洗,以保证下次正常使用,压浆后水泥浆试件在同条件下养护。
第五章、质量保证措施
1、预应力钢纹线及相应锚具进场后,应按规范要求进行检测,合格后方可使用。
2、张拉前张拉机具应在有相应资质的检验计量单位进行仪器仪表的标定,千斤顶、油压表必须配套标定。
标定合格后方可使用。
3、预应力钢束下料需采用切割机切割,严禁采用气割切割。
4、千斤顶、油泵、油表组装后,首次张拉前需空载运行1~2遍,以便将千斤顶及油管中进入的空气排出。
张拉机具搬运过程中,应避免磕碰油表及千斤顶油嘴,装卸油表时,严禁直接板动油表,应用两个扳手松紧连接螺母。
5、工作锚与限位板、千斤顶(自锚式)要配套使用。
安装锚环前需将锚垫板端面清理干净,尤其锚环槽口内。
喇叭口内若有多余的波纹管应清除掉。
对于张拉锚固区处的钢纹线,需保持清洁,若有浮锈及污物要清理干净,以免影响锚具效率。
6、锚环、夹片在工地上一定要妥善保管,防潮、防锈,做到随用随取。
夹片齿部若出现严重锈蚀情况,应禁止使用。
锚环及夹片使用时应避免沾上泥砂。
安装锚环时,锚环一定要入槽,并注意确保工具锚与工作锚之间的钢纹线不能出现交叉的情况。
7、限位板的限位高度必须与夹片的外露量相适应,限位高度应比夹片外露量低0.5~1.0mm。
应注意避免在限位面上沾上泥土等污物。
8、张拉时需统一指挥,两端用对讲机或口哨发出号令,协调作业。
张拉作业(千斤顶给油)应缓慢均匀进行,并且尽可能使两端预应力钢束的伸长量保持接近。
9、孔道灌浆时,水泥浆中掺入的外加剂要充分搅拌均匀,在使用前及压注过程中对储浆罐中的水泥浆应不停搅动,并定期检查滤网,若有损坏及时更换。
气温较高时,从制浆到压浆时间最长不得超过30min,气温较低时,压浆作业安排在白天气温相对较高的上午或中午进行。
第六章、安全保证措施
1、建立健全安全生产操作规程和规章制度,工人进入工地前必须认真学习本工种安全技术操作规程,未经安全知识教育和培训,不得进入施工现场操作。
2、每一分部分项工程施工前必须进行书面安全技术交底,履行签字手续后方能施工。
3、建立门卫制度,外来人员进入施工现场必须先登记,在获准并领取安全帽后,方可进入;禁止闲人进入施工场地。
4、现场电缆必须架空布设合理。
照明充足,各种电器控制设立二级漏电保护装置,用电设备实行“一机一闸一保护”。
5、机电设备在雨季使用时,应加强检查,防止漏电,触电事故发生,同时做好防雷避雷措施。
6、使用电动工具前检查安全装置是否完好,运转是否正常,有无漏电保护,使用时严格按操作规程作业。
7、不准擅自拆除施工现场安全防护设施。
8、张拉设备使用前,应对油泵、千斤顶进行空载试运行,无异常情况下方可使用。
9、操作人员必须站在锚具两侧,严禁站在锚头对面,以免锚具和钢绞线发生意外时伤人,对张拉可能影响的危险区域应加设防护装置。
张拉时施工人员必须带好安全帽及安全带,作业人员应在牢固、有防护栏的平台上作业,上下平台必须走安全通道,各工序施工应注意安全,高血压、癫痫、恐高症患者严禁上桥作业。
10、锚具、夹片应有专人妥善保管,避免锈蚀、玷污遭受机械损伤或散失。
11、张拉前检查张拉平台的安全性,防止张拉中的意外事故伤及人身安全。
12、事故人员必须配备安全防护用品,进入事故现场,必须戴安全帽,高空作业必须系安全带。
13、张拉过程中,量测伸长值及拆锚具人员应站在千斤顶侧面,禁止非事故人员进入张拉区域。
14、从张拉到孔道压浆完成的过程中,不得敲打锚具、钢绞线和碰撞张拉设备。
张拉过程中发现张拉设备运转异常,应立即停止检查维修。
15、压浆人员必须站在锚具两侧操作,严禁正对锚具,也不得踩踏高压油管。
16、切割钢绞线时应注意防止砂轮片破碎伤人,操作人员需带防护眼镜。
第七章、附件
附件1、张拉伸长量复核
预应力钢绞线张拉理论伸长量计算公式:
ΔL=(PpL)/(ApEp)
式中:
Pp――预应力筋的平均张拉力(N)
L――预应力筋的长度(mm)
Ap――预应力筋的截面面积(mm2)
Ep――预应力筋的弹性模量(N/mm2)
Pp=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
μ――预应力筋与孔道壁的摩擦系数
下表为21+32+21米后张法预应力钢绞线张拉伸长量计算表:
该表计算伸长量为半幅伸长量,总伸长量为该计算伸长量的2倍。
即F1:
247.47mm*2=494.9mm、F2:
249.12mm*2=498.2mm、F3:
250.34mm*2=500.6mm、T1:
243.16mm*2=486.3mm。
图纸伸长量为F1:
496.2mm、F2:
498.2mm、F3:
500.2mm、T1:
487.0mm。
经过计算的伸长量与图纸设计伸长量差值很小,故还以图纸伸长量为准。
21+32+21米后张法预应力钢绞线伸长量计算表
序号
x(m)
θ
rad
k
μ
kx+μθ
e-(kx+μθ)
P(N)
Pp(N)
Ep(N/mm2)
ΔL(mm)
F1
1
3.497
0
0
0
0
0
0.0015
0.17
0.0052455
0.994768234
1395
1391.3
195000
24.95150124
2
0.63
5
0
0
5
0.087266389
0.0015
0.17
0.015780286
0.98434357
1387.7
1376.8
195000
4.448155023
3
6.833
0
0
0
0
0
0.0015
0.17
0.0102495
0.989802847
1366.0
1359.0
195000
47.620712
4
0.702
5
0
0
5
0.087266389
0.0015
0.17
0.015888286
0.984237267
1352.0
1341.4
195000
4.828903145
5
4.317
0
0
0
0
0
0.0015
0.17
0.0064755
0.993545421
1330.7
1326.4
195000
29.3652287
6
0.702
5
0
0
5
0.087266389
0.0015
0.17
0.015888286
0.984237267
1322.1
1311.7
195000
4.722109198
7
8.396
0
0
0
0
0
0.0015
0.17
0.012594
0.987484973
1301.3
1293.1
195000
55.67814989
8
0.505
4
0
0
4
0.069813111
0.0015
0.17
0.012625729
0.987453641
1285.0
1276.9
195000
3.306947985
9
9.014
0
0
0
0
0
0.0015
0.17
0.013521
0.986569998
1268.9
1260.4
195000
58.26077711
10
0.505
4
0
0
4
0.069813111
0.0015
0.17
0.012625729
0.987453641
1251.9
1244.0
195000
3.221602725
11
1.748
0
0
0
0
0
0.0015
0.17
0.002622
0.997381434
1236.1
1234.5
195000
11.06644861
合计
247.4705356
F2
1
4.844
0
0
0
0
0
0.0015
0.17
0.007266
0.992760334
1395
1389.9
195000
34.52763995
2
0.32
2
0
0
2
0.034906556
0.0015
0.17
0.006414114
0.993606412
1384.9
1380.5
195000
2.265384518
3
5.784
0
0
0
0
0
0.0015
0.17
0.008676
0.991361528
1376.0
1370.1
195000
40.6390994
4
0.712
5
0
0
5
0.087266389
0.0015
0.17
0.015903286
0.984222503
1364.2
1353.4
195000
4.941532712
5
5.813
0
0
0
0
0
0.0015
0.17
0.0087195
0.991318405
1342.6
1336.8
195000
39.85034018
6
0.712
5
0
0
5
0.087266389
0.0015
0.17
0.015903286
0.984222503
1331.0
1320.5
195000
4.82134417
7
5.307
0
0
0
0
0
0.0015
0.17
0.0079605
0.992071101
1310.0
1304.8
195000
35.51009575
8
0.674
5
0
0
5
0.087266389
0.0015
0.17
0.015846286
0.984278606
1299.6
1289.4
195000
4.456526276
9
8.358
0
0
0
0
0
0.0015
0.17
0.012537
0.987541261
1279.2
1271.2
195000
54.48461542
10
0.674
5
0
0
5
0.087266389
0.0015
0.17
0.015846286
0.984278606
1263.2
1253.3
195000
4.331813664
11
3.663
0
0
0
0
0
0.0015
0.17
0.0054945
0.994520567
1243.4
1240.0
195000
23.29210282
合计
249.1204949
F3
1
12.419
0
0
0
0
0
0.0015
0.17
0.0186285
0.981543938
1395
1382.1
195000
88.02121833
2
0.761
5
0
0
5
0.087266389
0.0015
0.17
0.015976786
0.984150166
1369.3
1358.4
195000
5.301140347
3
5.768
0
0
0
0
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0
0
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0
0
0
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0
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0
0
0
0
0
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0.17
0.05181
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1318.9
1285.3
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