预应力张拉施工方案

预应力张拉施工方案

一、编制依据

1.成洛互通立交主线桥施工设计图纸。

2.按照公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）和公路工程质量检验评定标准（JTGF800/1-2004、JTGF800/2-2004）中有关规定执行。

3.国家及交通部现行公路工程施工规范及标准。

4.我公司上场后对施工现场调查资料及以往施工桥梁的经验。 二、工程概况

成洛互通立交主线桥预制箱梁设计按左、右幅桥梁分幅进行设计，左、右幅桥面宽度均为16.25米。左幅起点桩号为K1+512.46，终点桩号为K2+470，全长957.54米，跨径布置为（2×35m+2×53m+35m）预应力现浇连续箱梁+(28×25m+3×22.5m)预应力混凝土后张小箱梁；右幅起点桩号为K1+800.75，终点桩号为K2+470，全长669.25米，跨径布置为（23m+27m+23m）预应力现浇连续箱梁+（20×25m＋25m＋3×22.5m）预应力混凝土后张小箱梁。上部结构型式为先简支后连续结构。

预应力钢束采用高强度低松弛Φs15.2钢绞线，预应力钢束标准强度fpk=1860MPa，弹性模量，锚下张拉控制应力为1358MPa.

三、施工准备 1、张拉机标定

1.1纵向预应力锚具采用OVM有限公司生产的锚具，张拉千斤顶为2台YZB2/50型。每台油泵配置最大读数60MPa油表一块。

1.2对每台千斤顶及所配置的油表进行标定，标定由业主、监理认可的机构进行。 1.3根据标定结果，采用线性关系或内插法，计算出各油表初应力及锚固应力时的读数，便于张拉过程控制。

1.4标定完成后，即对千斤顶及油表编号，防止实际操作时千斤顶与所配置油表相混淆。 1.5对施工人员进行现场安全与质量培训，培训合格允许进行张拉作业。 2、锚具钢绞线及波纹管检测

2.1锚具使用前，应对锚具进行外观、硬度、锚固性能及工艺性能检查。锚具夹片咬合段的钢绞线表面必须保持清洁。

2.2预应力钢筋线在使用前，必须对其强度延伸量，弹性模量，外形尺寸、初始应力进行严格检查、测试。

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2.3根据钢绞线弹性模量检测结果，如与1.95х105MPa相差很大，重新计算理论伸长值。 2.4波纹管安装前，必须对其尺寸与集中荷载、荷载作用后抗渗漏、抗弯曲渗漏进行检测。 3、波纹管安装、钢绞线穿束及安装工作锚板

3.1制孔波纹管应严密并且不易变形，孔道安装位置必须准确，坐标误差不得超过5mm，管节之间应保持平顺。安装后，应及时检查波纹管位置、形状是否符合要求，固定是否可靠，接头是否良好，管壁是否破损如有破损应用胶带裹之以防漏浆。在浇筑混凝土的过程中，不得破坏波纹管，并采取措施确保管道不发生位移，尤其应避免管道上浮，防止破坏性局部应力的产生。

3.2钢绞线下料在指定场内进行，钢绞线下料宜用砂轮切割机切割，不得用电弧切割，切口应平整，无毛头，并采用塑料胶带缠裹，防止料头松散。下料误差应控制在-20—+120mm以内；钢绞线编束用铁丝绑扎，间距1—1.5m。

3.3纵向穿束采用人工配合卷扬机方式。

3.4穿束完成后，安装工作锚板。安装前，将锚垫板外漏清理干净，并疏通压浆孔。钢束锚固端的支承垫板必须垂直于孔道中心线。

4、为保证张拉过程顺利，各种工具在张拉前准备齐全。主要工具为：三角架及3t吊链、改锥、钳子、手锤、剪子、钢板尺（30cm、60cm）、φ20mm铁管、工具托盘、文件夹及记录表格等。以上工具张拉端备一套。

5、张拉人员配备：每端设4人，拉倒链，把束，推千斤顶，安装夹片及张拉过程中的数据记录工作，其中一人负责全面指挥。

四、预应力张拉

5.1预应力筋张拉前，应提供构件混凝土的强度试压报告。只有砼主体强度满足设计要求后，方可施加预应力。

5.2为纵向预应力钢束张拉力时采用张拉力与延伸量双控制，以张拉力控制为主。钢束采用两端张拉，张拉后锚固。

5.3张拉前应将构件端部锚垫板面清理干净。应清除工作锚具及夹片上的防锈保护油。工具夹片外应涂石蜡，以利于拆卸工具锚。

5.4对与千斤顶进行检查，并核对千斤顶及油表编号。将初应力及锚固力油表读数贴在回油表盘上，便于操作人员控制。

5.5张拉程序：O→δ初→δ控

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5.6张拉施工工艺

锚具安装→限位板安装→千斤顶安装→工具锚安装→张拉→伸长值校核→卸荷锚固→记录。

5.7锚具、张拉设备安装时注意对中。张拉时缓慢进行，使应力均匀传递。

5.8伸长值复核。根据规范要求，如果实际伸长值超过计算值的+或-6%暂停拉张，核对后再进行。

5.9每一截面的断丝率不的大于该截面的1%，并不得位于梁体同侧，一束钢绞线内断丝、滑丝不得超过一根，不允许整股钢绞线拉断。

5.10两端钢丝回缩量之和不得大于8mm。锚塞外露量不得小于5mm。夹片式锚具回缩量当有顶压时不得大于4mm；无顶压时不得大于6mm。

5.11预应力张拉工艺流程图

后张预应力工艺流程框图

张拉设备标定 合格 合格 梁体检查 梁体继续养生 合格 清理锚垫板 锚具检测 安装锚具 打紧夹片 张拉设备试机 同条件养生砼试件 合格 监理工程师签认

否

安设千斤顶 试件强度达95%以上（40Mpa） - 3 -

合格

监理工程师签认

调整千斤顶轴线 初应力张拉（0.1σk） 量测、记录伸长值1 控制应力（σk） 量测、记录伸长值2 持荷2min 回油锚固 封堵锚具 合格 检查伸长值 不合格 清理压浆机 查明原因重新张拉 灰浆配合比审批 拌制水泥浆 制取压浆试件 压试件 安装压浆管 压浆 自然养生 移梁 切除多余钢绞线

注：预应力张拉完成后可根据实际情况在征得监理或甲方同意后先进性移梁在存梁区

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进行孔道压浆。

五、实际伸长值计算

6.1张拉过程中，对初应力及锚固应力伸长值进行量测，并做好原始记录。 6.2实际伸长值按下试计算： L=L1+L2

L1：从初应力至最大张拉力间的实际伸长值（mm）

L2：初应力以下的推算伸长值（mm），可采用0.2δ控-0.1δ控相邻级的实际伸长值。 6.3计算实际伸长值与理论值的误差，满足规范要求，停止张拉；否则分析原因，调整初应力及锚具应力值。

1、应力伸长值理论计算：

1.1预应力束采用低松弛钢绞线，张拉控制初应力为15%δ控，锚固应力按规范要求应为103%δ控。

1.2根据规范理论伸长值公式： △L=Pp*L/（E*A）

其中：△L：理论伸长值（cm） Pp：张拉端平均控制张拉力（N） L：从张拉端至计算截面的孔道长度（m） E：钢绞线弹性模量（MPa），E=1.967х105

A：张拉钢绞线截面面积（mm），每根钢绞线的截面面积为140（mm2）。 Pp=P[1-e-（kx+μθ）]/（kx+uθ） P：预应力筋张拉端张拉力（N）

K：孔力每米局部偏差对摩擦的影响系数K=0.0015

X：从张拉端至计算截面的孔道长度（m），取为设计长度减去1m。 μ：预应力筋与孔道壁的摩擦系数μ=0.17

θ：从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和（rad）

521395MPaE1.96710MPa，孔道conA140mmP锚下控制应力，截面积，弹性模量

为预埋塑料旋管道，取K=0.0015，μ=0.17。

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钢绞线5Φs15.2mm： 锚下张拉控制力

PkconA1395700976.5kN

考虑锚圈口摩阻损失

PconPk1.03976.51.031005.8kN钢绞线4Φs15.24mm： 锚下张拉控制力

PkconA1395560781.2kN

考虑锚圈口摩阻损失

PconPk1.03781.21.03804.kN钢绞线3Φs15.24mm： 锚下张拉控制力

PkconA1395420585.9kN

考虑锚圈口摩阻损失

PconPk1.03585.91.03603.48kN钢束坐标图见附图1所示，将半个曲线预应力筋分为AB、BC、CD段分别来计算：

按公式

PLLAEp1e(kx)PPkx 列表计算

千斤顶长度内伸长量（千斤顶+工具锚长度=0.48m）

LPconL/(EpA)1005.80.48/(196.7700)0.00351m3.5mm

对于N1（4股）列表计算如下表

线段ABBCCDL(m)3.17411.172.8710.13960(rad)0kxe(kx)终点力(kN)779.559765.084763.309L(mm)0.004760.03770.004310.995250.9630.995722.678.120 对于N2（4股）列表计算如下表

线段ABBCCDL(m)3.0009.0765.1690.13960(rad)0kxe(kx)终点力(kN)779.4766.153763.187L(mm)0.00450.034550.007750.995510.966040.9922821.463.636.1 对于N3（4股）列表计算如下表

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线段ABBCCDL(m)2.8276.9817.467(rad)00.13960kxe(kx)终点力(kN)779.358767.2763.09L(mm)0.004240.031410.01120.995770.969080.9888620.14952.1 对于N4（5股）列表计算如下表

线段ABBCCDL(m)2.3055.5859.4150.13960(rad)0kxe(kx)终点力(kN)974.382954.996948.065L(mm)0.003460.040490.014120.996550.960320.9859816.439.065.3 对于N5（3股）列表计算如下表

线段ABBCCDL(m)1.0660.73315.4010.02440(rad)0kxe(kx)终点力(kN)585.9557.536551.261L(mm)0.00160.006720.02310.99840.99330.977167.65.0103.5 钢束伸长量合计：

N1：L1(3.522.678.120)2248.4mm N2：L2(3.521.463.636.1)2249.2mm N3：

L3(3.520.14952.1)2249.4mm

N4：L4(3.516.839.966.8)2248.4mm N5：

L5(3.57.35.0103.5)2239.2mm

现场实际施工时需要进一步明确各数值之间的关系，一旦发现与计算数值有较大出入要第一时间分析原因，是否存在隐患等。

七、孔道压浆

预应力张拉完毕后24小时内，进行孔道压浆，采用高速搅拌机制浆、真空压浆的施工工艺。

1)、灌浆材料的基本性能要求

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① 可灌性、较好的流动性（锥体流动度在14-18s,初凝时间＞4h、终凝＜12h）； ② 无泌水、无收缩、良好的浆体稳定性（24h最大自由收缩率小于0.5％）； ③ 塑性微膨胀性，自由膨胀率不大于1%； ④ 早强性（3d宜达到设计强度的80％以上）； ⑤ 高抗折强度和高粘结力。 2)、原材料的选用

水泥选用P.O52.5R普硅或硅酸盐水泥；添加剂包括膨胀剂和减水剂，经我实验室检验添加剂与水泥的兼容性及保水性良好。

3)、灌浆材料配合比

压浆材料及配合比采用试验室给定并经监理审批的配合比。配合比为：水泥：水：减水剂：膨胀剂＝1：0.4：0.02：0.06；折合单方用量：水泥：水：减水剂：膨胀剂＝10：656：32.8：98.4，净浆稠度为14-18s。

4)、搅拌设备及浆液的拌制

孔道灌浆的浆液拌合，采用高速灰浆搅拌机（700-1000转／分），搅拌时间需根据搅拌机的具体性能而定，以浆液搅拌均匀为基准，但不宜低于3min，拌制好的浆液倒入储浆罐（槽）中（需一定的容量），在灌注前，对储浆罐（槽）中的浆液需不停的搅拌，以确保浆液的均匀性和流动性，浆液一般要求在40min之内用完，需随用随拌。

5) 、灌浆设备及孔道压浆

压降前现对压浆孔道进行清理，方法为压注清水冲洗。

采用高速灌浆机进行孔道压浆，孔道及灌浆机的控制压力，需根据高速压浆的工艺要求及设备的性能指标（技术参数）。

压浆应缓慢、均匀进行，不得中断。各孔压浆顺序应由下向上进行，压浆时需做好压浆记录，每一工作班至少应留3组15cm3的试件。

八、质量标准

严格按照验标的相关数据进行。具体数据如下图： 后张法实测项目

项次 目 检 查 项 差 规定值或允许偏检查方法和频率 值 权- 8 -

梁长方1 标(mm) 管道坐向 梁高方向 2 距(mm) 3 管道间同排 上下层 ±30 尺量：抽查30佩每根查10个点 ±10 10 10 符合设计要求 符合设计规定，无设计规定时±6% 每束1根，且每尺量：抽查30%，每根查5个点 查油压表读数：全部 尺量：全部 2 1 张拉应力值 4 4 张拉伸长率 3 5 丝数 断丝滑钢束 断面不超过钢丝总数的1% 钢筋 不允许 目测：每根(束) 3

九、安全注意事项

9.1 张拉顺序严格按照设计的要求：先腹板束后顶板底板束，顶板底板束交替进行，先中间后两边的对称原则进行。

9.2 张拉过程中，以安全为主。张拉前，加强对施工人员的安全教育。任何情况下，作业人员不得站在预应筋后端，量测人员应站在千斤顶两侧，开机人员在油泵送油时不得离开工作岗位。

9.3 张拉过程中出现的断丝数超过规范规定或发生断束时，停止张拉，分析原因。 9.4 及时整理张拉及压浆记录，送交监理审核签字。

9.5张拉施工人员必须经过专业培训，掌握预应力张拉的安全技术知识并经考核合格后方可上岗。

9.6张拉作业区域应设明显警示牌，非作业人员不得进入作业区。 十、具体张拉顺序

按照对称原则进行预应力张拉。 顺序为N1-N3-N2-N4。

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十一、质量保证措施：

1）预应力所用材料需满足设计及《验标》要求，进场时需附有合格证、质检证明等，进场后按《验标》进行抽检，抽检合格后方可使用。张拉机具进场后（使用前）需进行标定。在使用中如有异常或更换密封垫后，需重新进行标定。

2）千斤顶、油泵、油表组装后，首次张拉前需空载运行1～2遍，以便将千斤顶及中进入的空气排出，张拉机具搬运过程中应避免碰撞油表及千斤顶油嘴，装卸油表中，严禁扳动油表，应用两个扳手松紧连接螺母。

3）工作锚与限位板、千斤顶要配套使用。安装锚环前需将锚垫板清理干净，尤其锚环槽口内，喇叭口内若有多余的波纹管应清理掉，在张拉锚固区应将钢绞线上的浮锈、水泥浆、泥浆等清理干净，以免影响锚固。

4）锚环夹片在工地一定要妥善保管，防潮、防锈。尤其是夹片齿部若出现严重锈蚀，应停止使用。锚环夹片使用时应避免沾上泥沙。

5）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绞线不能交叉。 6）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，与钢绞线直径相匹配的限位高度，一般在7～8mm.安装限位板时，注意避免在限位面上沾上泥土等脏东西。 在张拉过程中，若出现断丝、滑丝现象，则需根据钢绞线上刮痕的轻重及夹片端面的平齐程度情况，对限位板的限位高度重新调整。

7）张拉时需同一指挥加力（给油）张拉，应缓慢均匀进行。并且尽可能保持两端同步进行，要及时准确做好张拉记录。

8）张拉过程中，需测量梁体的压缩值及起拱值。张拉锚固后多余的钢绞线用无齿锯割除（留5～10cm）。

9）水泥浆掺入的外加剂要充分搅拌均匀，在使用前及压注过程中，应对水泥浆不停搅动。压浆应缓慢、均匀进行，不停中断。各孔压浆顺序应由下向上进行。

10）为使孔道中水泥浆的泌水排出，必要时在堵塞排气孔后进行多次间断打压，使泌水从钢绞线中排出，确保孔道压浆密实。

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