预应力张拉施工方案

福厦铁路ZD-I标木兰溪特大桥

48+3×80+48m悬浇连续梁预应力张拉施工方案

编制：

复核：

批准：

中铁十七局集团公司

福厦铁路Z D－1标段项目经理部木兰溪分部

2023年10月

48+3×80+48m悬浇连续梁预应力张拉施工方案

1. 工程概述

新建福州至厦门铁路木兰溪特大桥位于福建莆田市涵江区境内，全长6830.6米。本桥在DK96+284.578~DK96+622.078（即108＃～113＃墩）段设计采用一联五跨悬浇连续梁跨过木兰溪。

梁体截面类型为单箱单室直腹板变截面箱梁，梁体全长337.5m，顶板宽13m，底板宽6.7m，全桥顶板厚45cm，边跨端块处顶板厚由45cm渐变至60cm，底板厚42～100cm，腹板厚40～100cm。连续箱梁中跨均为10节段，边跨12节段。共有5个合拢段即中跨3个、边跨2个，按照设计规定先边跨后中跨的顺序合拢。

连续箱梁设计采用三向预应力体系，顶、腹板钢束采用Φ15.2－9高强度低松弛钢绞线，底板纵向束采用Φ15.2—12低松弛预应力钢绞线（见图1-1 纵向预应力布置示意图），顶板横向束采用Φ15.2—4低松弛预应力钢绞线，腹板竖向采用PSB830螺纹钢筋JL25。

图1-1 纵向预应力布置示意图

表1—1 预应力张拉设计工程数量表

2.张拉施工前准备

2.1 预应力材料

根据设计及施工规范的规定，选用的预应力材料见下表：

2.1.1 预应力材料进场检查

各种预应力材料进场后，由项目实验室同专业监理工程师见证取样送至具有相关检测资质的单位——福州远实建设工程质量检测有限公司按相关国家标准及《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》（铁建设[2023]160号）的规定及设计规定进行检测。

2.1.1.1 预应力筋进场后，对其质量指标进行全面检查并按批抽取时间做破断负荷、屈服负荷、弹性模量、极限伸长率实验，检测结果应符合《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-2023）、《预应力混凝土用螺纹钢筋》（GB/T20235-2023）等的规定和设计规定。

检查数量：同牌号、同炉罐号、同规格、同生产工艺、同交货状态的预应力筋每30t为一批，局限性30t也按一批计。

2.1.1.2 预应力筋用锚具、夹具、连接器进场后，对其质量指标进行全面检查并按批进行外观、硬度、静载锚固性能实验，检测结果应符合《预应力筋用锚具、夹具、连接器》（GB/T14370-2023）的规定和设计规定。

检查数量：同一种类、同种材料和同一生产工艺且连续进场的预应力筋用锚具、夹具和连接器，每1000套为一批，局限性1000套也按一批计。

2.1.1.3 预留孔道所用金属波纹管使用前应进行外观检查，其表面应无油污、损伤和孔洞。并且进行规格尺寸、径向刚度、荷载作用后抗渗漏、抗弯曲渗漏指标实验，检测结果应符合《预应力混凝土用金属螺旋管》（JG/T3013-94）的规定和设计规定。

2.2 预应力张拉设备

2.2.1 预应力张拉设备选用

根据本工程张拉工艺的特点，按照设计及规范规定，综合考虑资源优化配置等的规定，调用我公司京津城际轨道交通项目的张拉设备见下表：

2.2.2 预应力张拉设备标定

预应力张拉设备进场后，先进行设备调试。为解决张拉设备与工作锚具非同厂生产所导致的不配套问题，我项目委托华威格力预应力有限公司对本梁预应力张拉所使用的限位板、工具锚板进行非标加工。对张拉设备所用易耗配件进行更换。

预应力张拉设备调试正常后即根据现场施工进度及标定报告有效期内张拉工作量，对预应力张拉设备及压力表进行分批配对标定。委托具有相关资质的机构——福建省计量科学技术研究所进行标定，提供千斤顶配对压力表的校准方程。根据校准方程及设计锚下控制应力拟定各种张拉作业的千斤顶油表站拉分级控制读数，以此指导张拉工序施工。千斤顶油表使用的校验期限视千斤顶情况拟定，使用超过1个月或200次以及在千斤顶使用过程中出现不正常现象时，需重新校验。

2.3砼强度检查

预应力筋张拉前，须提出箱梁砼的强度实验报告。当砼的强度及弹性模量达成设计值的90%以上且龄期达成5d后，方可施加预应力。

2.4 张拉施工控制数据的拟定

2.4.1 预应力筋下料长度

预应力筋下料长度设计图纸已提供，按设计数据下料。

2.4.2理论伸长值的计算方法

理论伸长值△L s的计算式为：

△L s=（P j·L+P·L1）/Ay·Es (cm)

式中：△L—张拉控制力相应的预应力筋理论伸长值（cm）

L—两个工作锚间的预应力筋长度(cm)，设计已提供。

—工作锚至工具锚的安装距离。对YCW400B顶取值50cm。

L

1

Es—预应力筋弹性模量(Mpa)，取值1.95×105MPa。

Ay—预应力筋（束）的总截面积(mm2) ，钢绞线取值每根

A=140mm2。JL25精轧螺纹钢筋每根取值A=409mm2。

P—预应力筋张拉端的张拉控制力（KN）

Pj—预应力筋平均张拉力（KN）

预应力筋平均张拉力的计算公式为：

Pj=P[1-e-(kx+μθ)]/kx+μθ(KN )

式中：P—预应力筋张拉端的张拉力（KN）；

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位切线的夹角之和(rad);

k—孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数，据设计取K=0.003；

μ—预应力筋与孔道壁的摩擦系数，据设计取值钢绞线μ=0.26，精轧钢筋μ=0.35。

2.4.3 实测伸长量

实测伸长量△L的计算式为：

△L= L1—【（L2—L3）÷（F

2—F

3

）*F

3

】-A-B （mm）

式中：L1—预应力筋张拉至控制拉力时的千斤顶油缸外露量（mm）；

L2—预应力筋张拉至第二级拉力时的千斤顶油缸外露量（mm）；

F2—预应力筋张拉至第二级拉力时的张拉端换算张拉力（KN）；

L3—预应力筋张拉至初始拉力时的千斤顶油缸外露量（mm）；

F2—预应力筋张拉至初始拉力时的张拉端换算张拉力（KN）；

A—张拉过程中锚具楔紧引起的预应力筋内缩值，即工具夹片回缩值（mm）；

B—千斤顶体内预应力筋的张拉伸长值，据实测张拉端张拉力计算工作锚至工具锚间预应力筋的伸长值（mm）。对YCW400B顶取

预应力筋长度为50cm；

2.4.3张拉力的校核

根据设计规定，张拉采用张拉吨位与延伸量双控，以张拉力为主，采用预应力筋伸长量进行校核，规定实际伸长值与理论伸长值之差

△=│△L—△L s│≤6%·△L s

否则应暂停张拉，待查明因素并采用措施予以调整后，方可继续张拉。