预应力混凝土张拉压浆专项施工方案[优质工程案例]

预应力混凝土张拉压浆专项施工方案一、工程概况余凯高速YT3合同段共8座大桥、1座中桥,预应力T梁755片(30米T梁485片,40米T梁270片).本合同段共设置3个T梁预制场.其中1号预制场负责生产舞阳河大桥30片40米T梁及金坑大桥、金坑中桥、盆水大桥、龙洞河大桥共计270片30米T 梁;2号预制场负责生产长岭大桥及舞阳河大桥大里程引桥共计240片40米T 梁;3号预制场负责生产盖平坳大桥、桐子坪大桥、半边塘大桥共计215片30米T梁.二、编制依据1、本标段施工图;2、《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011);3、《公路工程质量检验评定标准》(JTG F8011—2004);4、《公路工程施工安全技术规程》(JTJ 076—95);5、《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-2003;6、《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ85-2002;7、《预应力混凝土用金属波纹管》JG/T3013-94;8、《预应力用液压千斤顶》JG/T5028;9、《预应力用电动油泵》JG/T5029等相关施工技术规范和规程.三、预应力混凝土张拉、压浆、封锚施工方法(一)施工准备1、机具的准备2、人员的准备劳动力计划根据本工程具体进度情况进行调度和组织,根据预制粱进度及混凝土强度到达设计要求的时间进行调节安排.3、技术的准备3.1理论伸长值计算.根据《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011),预应力筋平均张拉力E——自然常数,等于2.71828.根据《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011),预应力筋理论伸长值本工程采用后张法施工,应根据施工工艺流程图所示施工工艺流程,对各流程的施工要求进行阐述.具体张拉顺序为30米T梁：张拉顺序：50%N2→100%N3→100%N2→100%N1;40米T梁张拉顺序：50%N2、N3→100%N1→100%N2、N3→100%N4.30米T梁钢束编号示意图6 高压电动油泵ZB4 500 台2440米T梁钢束编号示意图预应力钢绞线用应力控制方法张拉时,采用伸长值和张拉力双控,以张拉力为主,应以伸长值进行校核,实际伸长值与理论伸长值差应控制在±6%之间.否则应暂停张拉,待查明原因并采取措施加以调整后方可继续张拉.四、预应力张拉伸长量及张拉力计算1、预应力施工及主要技术参数本项目桥梁工程为预应力混凝土(后张)T梁,为先简支后连续T型梁结构,分二期张拉,一期张拉为主梁张拉,二期张拉为后连续负弯矩张拉.预应力混凝土T梁的预应力筋张拉必须在预制梁混凝土强度 85%以上及混凝土龄期达到7天以上时方可进行.采用智能张拉设备进行张拉,张拉时锚下控制应力σcon =0.75×1860=1395米pa.锚下张拉控制力=σcon×A P×股数(KN).预应力相关参数如下：预应力钢绞线：fpk=1860米pa;弹性模量： Ey=2.02×105米pa;预应力筋的截面面积(米米2)：A P=140米米2(厂家提供);管道摩擦系数：u=0.15;管道偏差系数：k=0.0015钢筋回缩和锚具变形;6米米2、后张法钢绞线理论伸长值计算公式说明及计算：《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)中关于预应筋伸长值的计算按照以下公式：ΔL=(1)Pp=(2)式中：ΔL—各分段预应力筋的理论伸长值(米米);Pp—各分段预应力筋的平均张拉力,注意不等于各分段的起点力与终点力的平均值(N);L—预应力筋的分段长度 (米米);Ap—预应力筋的截面面积(米米2);Ep—预应力筋的弹性模量(米pa);P—预应力筋张拉端的张拉力,将钢绞线分段计算后,为每分段的起点张拉力,即为前段的终点张拉力(N);θ—从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和,分段后为每分段中各曲线段的切线夹角和(rad);x—从张拉端至计算截面的孔道长度 ,整个分段计算时x等于L(米);k—孔道每束局部偏差对摩擦的影响系数(1/米),管道弯曲及直线部分全长均应考虑该影响;μ—预应力筋与孔道壁之间的摩擦系数,只在管道弯曲部分考虑该系数的影响.(一)、30米 T梁中跨N1单束一端计算为例(其它详见附表)：预应力筋截面面积A P=140米米2锚下控制应力σcon=0.75f pk=0.75*1860=1395米Pa起始端头张拉力P=σcon *A p =1395*140=195.300KN由图纸说明：θ=7°*3.14/180°=0.122rad斜直线段+锚外直线段 L1=4.215+0.6=4.815米曲线段 L2=9.774米水平直线段 L3=0.698米μ=0.17,k=0.0015,张拉力的 计算:斜线段张拉力P1单股钢绞线：终点：P1=P ×μθ)+-(k L e = 195300×0)0.154.815+-(0.0015e ⨯⨯=193895N平均：P1=P ×μθ+kL e -1μθ)+-(kL = 195300×00.15+4.8150.001510)0.15+4.8150.0015 -(⨯⨯-⨯⨯e =194596N曲线段张拉力P2：终点：P1=P ×μθ)+-(k L e = 193895×)122.00.15+774.9-(0.0015e ⨯⨯=187603N平均：P2=P1×μθ+kL e -1μθ)+-(kL = 193895×0.12220.15+9.7740.001510.1222)0.15+9.7740.0015 -(⨯⨯-⨯⨯e =190731N水平段张拉力P3：终点：P1=P ×μθ)+-(k L e = 187603×)00.15+698.0-(0.0015e ⨯⨯=187407NP3=P2×μθ+kL e -1μθ)+-(kL =187603×00.15+698.00.001510)0.15+698.00.0015 -(⨯⨯-⨯⨯e =187505N伸长值计算L ： 斜线段张拉力伸长值△L1：△L1 = Eg×p Ａ1Ｌ×Ｐ =194596×4.815÷(140×2.02*105 )=33.13米米 曲线段张拉力伸长值△L2：△L2 = Eg×p Ａ2Ｌ×Ｐ =190731×9.774÷(140×2.02*105 )=65.92米米 水平段张拉力伸长值△L3：△L3 = Eg×p Ａ3Ｌ×Ｐ =187505×0.698÷(140×2.02*105 )=4.63米米 一端伸长值：L =(L1+L2+L3)=(33.13+65.92+4.63)×0.9=103.68米米依据不同级别张拉力,预应力千斤顶检测报告中千斤顶试验线性回归方程,得出相应张拉力下油泵压力表的 读数.(二)张拉1、预应力筋下料、绑扎钢绞线按设计图要求下料,下料长度 应通过计算确定,计算时应考虑千斤顶需要的 长度 、弹性回缩值、锚具厚度 及外漏长度 等因素.下料采用砂轮锯切割,在切口处两端20㎜范围内用细铁丝或胶带绑扎牢固,以防止头部松散.禁止用电、气焊切割,以防热损伤.钢绞线应梳整分根、编束,每隔1.5米左右绑扎铁丝,使编扎成束顺直不扭转.编束后的 钢绞线应顺直按编号分类存放.检查、清理预留孔道,预留孔道应在制孔后用通孔器检查,若发现孔道堵塞,及时清除孔道内的 杂物为预应力筋穿孔创造条件.2、预应束的 制备穿束预应力钢丝或钢绞线的 下料长度 ,应为孔道的 净长加上构件两端的 预留张拉用的预留长度;预应力束的切断宜采用砂轮切割机;以保证切口平整,线头不散.预应力钢束在穿束前应排列理顺,沿长度方向每隔 1.5米用铁丝捆扎一道.采用人工直接穿束.穿束前用压力水冲洗孔道内杂物,观测孔道有无串孔现象,再用空压机吹干孔道内水分.孔口锚下垫板不垂直度大于1°时,应用垫板垫平.预应力束的搬运,应无损坏、无污染、无锈蚀.穿束用人工进行,如若困难采用卷扬机牵引,后端用人工协助.3、预应力张拉1)张拉前准备工作①核对主机和专用千斤顶的编号,由于主机和千斤顶都在出厂前统一标定,使用时必须一一对应.②布置张拉控制站.控制站选择在确定待张拉梁板侧面,要求不影响现场施工、控制站可以安全工作,无阳光直射,在张拉过程中无需移动就能方便看到梁板的两端,能连接到220V电源,取消电脑的屏幕保护,自动关闭硬盘等功能,安装好控制软件.将张拉仪主机和专用千斤顶一一对应的布置于梁板的两端,并且都能和控制站保持直线可视状态.③确保控制站、两端的张拉仪主机、被张拉梁板的周围无强磁场、电场(即梁板的周围20米范围内无电焊等大型电磁场施工设备作业).否则会影响无线通信信号,严重者会出现打死现象.④请专业电工连接好三相四线(仪器红、绿、黄三根粗线为火线,蓝线为零线),接电箱中,一般数字2、4 、6代表火线,字母N代表零线.不允许剪断或拆除接线插头,连接电线以后,用试电笔检查电源是否正常.除了专业人士,不允许任何人接电源,更不允许带电作业.⑤连接好油管：仔细检查油嘴及快接头是否有杂质,必须将其擦拭干净;仔细检查进油管与回油管是否被混淆,回油管安装在张拉时候远离梁板的一段,即千斤顶安装了黑色安全阀的一端;油管必须顶紧后,方可拧动螺帽,可以采取观测螺丝丝口是否外露来判断是否拧到位.⑥安装位移传感器.在千斤顶起吊之前,先将两个卡口卡入位移传感器,再用螺丝固定.确保位移传感器的大小螺丝均已拧紧.在移动千斤顶的时候,切不可用手用力扯动传感器及其连接线.保证传感器与导向杆平行安装,传感器伸缩杆伸缩自然,千斤顶必须采用钢丝绳起吊,起吊之后,连接位移传感器数据线.⑦计算机操作人员对上述所有项目进行检查.2)智能张拉的施工工艺砼强度达到设计值的85%后,方可进行张拉,采用两端对称同步张拉工艺,张拉实行应力和钢绞线伸长量双控.①启动笔记本电脑,连接好无线网关,启动控制软件;按照工程实际情况填写好工程概况和张拉梁板的工程信息.单击“启动张拉程序”,进入“张拉施工控制”界面,此时系统会自动连接设备.只有在设备通讯都正常的情况下,软件才会弹出“张拉梁参数设置”界面,同时在软件的左下角状态栏中显示“张拉仪器连接成功”方可进入下一步操作.如果设备连接不正常,请仔细检查设备电源或确认是否设备天线连接正常,或确认网关是否损坏,必须排除故障才可继续操作.②关闭“张拉梁参数设置”界面,点击“启动调试”,如果位移线和压力线不是水平顺直移动,应查找原因,一般如果位移读数为负数,说明位移连接线可能有故障,如果位移线突上突下,说明传感器可能受潮;轻摇位移传感器伸缩杆,如果电脑读数随之改变,证明连线正常,方可开始张拉,随后点击“停止调试”;点击“手动控制”,对1号机和2号机分别点击“进油”、“退油”,观察对应的红、绿等是否闪亮,红灯对应进油,绿灯对应回油,并记录1号机和2号机位置,此时可以对其进行标识,并为参数计算填写准备.③单击“显示参数”,弹出“张拉梁参数设置”界面,按照张拉程序填写参数.张拉油压值计算：设标定公式为y=ax+b(其中y表示油压值,a为标定公式中的系数,x为应力值：一般为195.3乘以钢绞线根数.设标定公式为y=0.0225x-0.0238,孔道含有8根钢绞线,张拉到20%行程,则该行程的油压值(单位：米Pa)为：y=0.0225*195.3*8*20%-0.0238在20%行程下,250T千斤顶油压值约为7米Pa每根钢绞线.注意：每填写一个“张拉步骤”都需要单击“保存步骤”.参数填写错误会造成严重张拉事故,必须反复检查,切勿出错.填写完“张拉梁参数设置”中的参数后,单击“确定”,完成参数设置工作.④控制软件回到主界面,检查软件左下角的状态栏,显示正常,右上角的“张拉梁号”正确,“第1次”张拉为准备状态.⑤再次检查确定梁板的两端千斤顶安装正确,然后启动梁板两端设备(按下绿色控制按钮),启动设备,电机运转声音正常,平顺.如果指示灯点亮但是出现闪亮,说明三相四线缺相,启动设备,电机运转,但是声音很响转动不平顺,此时应立即关闭设备,避免电机烧坏.重新检查线路,必须完全正确后才可继续操作.设备电机正常运转,进行预热.⑥通知梁板两边工作人员,注意安全,张拉施工准备工作完成.点击控制软件的“开始张拉”按键,“第1次张拉施工”启动,此时密切注意在电脑上观测压力值和位移值是否正常,有异常立即点击“暂停张拉”并进行相关检查.电脑在张拉施工过程中严禁运行其他程序,操作人员时刻关注相关数值,严禁离开控制台.⑦在张拉过程中应密切注意梁板两端设备和千斤顶的工作情况,注意安全,如有异常情况立即单击“暂停张拉”或按下张拉仪“停止按钮”,停止张拉,排除异常情况后,方可继续张拉.⑧每一孔张拉完成后,设备自动退顶,保存数据,并自动跳到下一个张拉步骤,在下一个张拉步骤开始之前,计算机操作人员应再次检查锚具、千斤顶、限位板是否正确嵌套,传感器螺丝是否拧紧,千斤顶是否压迫粗钢筋,位移传感器连接是否松动等等.确保无误后方可张拉.⑨整片梁板张拉施工完成后关闭依次关闭软件、电机、切断电源,拆卸千斤顶、油管,擦拭设备和配件,妥善保管.⑩张拉结束：必须取下位移传感器,放入工具箱保存;必须确保张拉仪有良好的防雨防晒措施.(三)孔道灌浆1、孔道压浆孔道压浆工艺采取大循环智能压浆施工,使用专业压浆液.2、压浆前的准备工作1)、在预应力张拉完24h,由技术人员确认符合设计和施工要求后,用砂轮切割机切除锚外钢绞线束(杜绝用电焊或者乙炔烧断钢绞线),钢绞线切割后的外露长度应符合设计要求,外露长度不少于30米米.2)、设备放置与控制台的设立,预应力智能压浆台车宜放置在待压浆预应力管道的注浆端,距离不宜过远,以减短进浆、返浆管的长度 ,控制台设置在离智能压浆台车5～50米的范围内.3)、管路连接与循环模式,选择适当长度的高压管,分别将台车的进浆口与梁端的进浆口、台车的出浆口与梁端的返浆口、梁体另外一端两个出浆口连接.3、压浆步骤及方法预应力钢绞线施加应力完毕后,必须在二天内进行压浆.为保证梁体的耐久性,压浆用的浆液配比必须按照试验室提供的配合比进行施工,施工时,必须有试验员在场指导.1)、配置浆液根据规范要求,桥梁预应力管道灌浆用浆液的水胶比应为0.26～0.28,其初始流动度应为10～17s,30米in后的流动度应为10～20s.预应力智能压浆台车高速制浆机转速为1420r/米in,可适应制备低水胶比浆液,为更好保证浆体质量,本项目采用成品压浆剂.高速制浆桶每次可制备3～5包压浆剂(每包压浆剂质量为50千克),制备浆液时,应先在制浆桶内加入量好的水,然后加入压浆料,再开启搅拌机进行搅拌,水泥加入过程中应缓慢,以免水泥成团,搅拌不开.最后一包压浆剂加入以后搅拌时间不宜超过5米in,而后可开启制浆机阀门,浆液自流至低速搅拌桶内,同时开启低速搅拌桶开始低速搅拌.如因低速搅拌桶内存有较多浆液,高速桶内浆液暂时不能放入低速桶内时,高速制浆机应每隔3～5米in开启搅拌30s左右,以免浆液沉淀分层,高速搅拌桶内浆液的储存时间不应超过30米in.2)设备调试设备调试过程中,要求确保设备电源已经接通,接通设备电源,启动笔记本电脑,完成软件安装、连接等工作.单击“启动压浆程序”,进入压浆施工控制界面,系统自动连接设备.如果设备连接不正常,请仔细检查设备电源、天线等是否连接正常,或确认控制器端口是否连接正常,必须排除故障才可继续操作.设备连接正常的情况下,在控制界面上会显示“压浆设备连接成功”,“参数确认”判断无误后,点击“确定”关闭该对话框.进入下一步操作.连接成功后,仪器会自动读取压浆系统的各项参数,如果各项参数长时间保持不动或是明显不对的情况,就是线路可能松动.3)压浆施工控制软件回到主界面,检查液晶显示框内数据是否跳动,右上角的“压浆梁号”正确,“第1次”压浆为准备状态.再次检查确定管路连接是否正确,然后启动“梁孔挤水”按钮,电磁阀启动,电机运转声音正常,平顺.通知梁板两边工作人员,注意安全.而后密切注意在电脑上压力值和流量值是否正常,有异常立即点击“暂停压浆”并进行相关检查.电脑在压浆施工过程中严禁运行其他程序,操作人员时刻关注相关数值,严禁离开控制台.在压浆过程中应密切注意智能压浆设备工作情况,注意安全,如有异常情况立即单击“暂停压浆”、按下智能压浆台车“急停”按钮,停止压浆,排除异常情况后,方可继续压浆.每一次压浆完成后,设备自动溢流,保存数据,并自动跳到下一个压浆步骤,在下一个压浆步骤开始之前,计算机操作人员应再次检查仪器是否正常等等.一次压浆完成以后,将进浆与返浆管对接,点击“清洗设备”进行管路冲洗,冲洗宜选择高流量低压力档进行,并直至返浆口与溢流口均流出清水5米in以上为止.4)压浆结束整片梁板压浆施工完成后依次关闭软件、电机、切断电源,拆下高压管. 压浆系统所有设备在压浆完毕以后必须妥善保管,仪器都必须有良好的防晒、防水措施.定期维护.电动液压阀、电动调压阀、水胶比测试仪每使用1个月必须进行维护保养,清除里面浆液凝固后的沉淀.(四)现浇封锚端压浆、封锚完成后,焊接、绑扎现浇封锚端钢筋,钢筋绑扎符合设计图纸及规范要求.人工用木模板拼装现浇封锚端,在现浇封锚端顶部用木模板拼装一个下料口,人工下料浇筑,并振捣密实.最后浇筑至下料口堆满混凝土,此时封锚端混凝土已浇筑填满,人工清除下料口的混凝土,现浇封锚端混凝土浇筑完成.四、质量保障措施(一)质量管理组织体系图1、项目负责人和技术负责人,协助负责预应力具体施工安排和技术指导,领导专业施工工长做好张拉、灌浆施工的各项工作.2、技术人员必须对施工人员做好技术交底工作,组织工人进行必要的技术培训,确保工程质量.3、张拉机具必须在高精度等级的设备上配套校验,经过修理后必须重新校验.4、张拉操作人员要经过技术培训,并由专职负责人进行技术交底,不得随意提高或降低张拉应力,无关人员不得开启张拉机具.5、装锚具夹具时,将锚杯紧贴垫板,用大于钢绞线直径的钢管将夹片敲紧,并使其平齐,注意敲击力度 ,防止将夹片敲坏;张拉过程中加载和卸载的速度应适中,不能太快,使预应力筋充分伸长,同时减小锚固回缩损失.6、张拉严格按双控法施工,严格控制油压表的读数,应尽量减小读数误差;张拉记录要认真、准确、及时,发现张拉伸长值异常时应立即停机检查,处理后方可继续张拉.7、孔道灌浆的水灰比要严格控制,搅拌后的水泥浆留存时间不宜超过45分钟.8、封头工作要及时,避免水汽进入腐蚀锚夹具.9、施工完毕后应及时分析整理各类质量记录,确保资料完整,如实反映施工过程,具有可追溯性.五、安全措施1、一般安全技术措施(1)施工人员应熟知并遵守本工种各项安全技术操作规程,进入施工现场必须使用劳动安全保护用品,严防高处坠落,物体打击,触电或其它各类机械的、人为的伤害事故.(2)施工前应对施工现场、机具设备及安全防护设施等进行全面检查,确认符合安全要求后方可施工.2、预应力工程施工安全防护技术(1)预应力钢束、波纹管保持清洁,在存放和搬运过程中避免机械损伤和有害的锈蚀,进场注意贮存防护,防止因预应力材料不合格造成安全事故.(2)锚具、夹具应有专人保管、存放,搬运时妥善保护,避免锈蚀、沾污,遭受机械损伤.每批进场材料必须进行硬度试验,必要时进行静载锚固性能试验,防止因夹具质量不合格造成安全事故.(3)张拉机具设备应与锚具配套使用,使用前必须校正,施工时按规定检查,确定后方可投入使用,防止因设备不合格造成安全事故.(4)预应力筋下料应在固定架上进行,防止钢束蹦散伤人,编束要准确对号.切断钢绞线应用砂轮机,禁止使用电焊、气焊烧断.(5)张拉施工时,两端及侧旁禁止站人.(6)张拉后及时灌浆,压浆前对孔道进行清理,防止时间过长、钢束锈蚀等产生不安全隐患.(7)张拉过程中对砼层厚相对较薄的部位应采取必要的防范措施,防止张拉时砼蹦裂伤人.(8)封锚前切除锚端剩余钢束长度 ,操作方法应按技术要求进行,防止夹片意外脱滑伤人.六、环境保护措施和文明施工1、做到废水排放符合国家有关规定和标准,根据施工区域排水网的走向和过载能力,选择合适的排口位置和排放方式.2、先完成施工现场排水和废水处理设施的修建,作到施工现场无积水、排水不外溢、不堵塞、水质达标.3、施工现场作到无废弃砂浆和砼,及时清除运输道路和操作面落地料,砂浆、砼倒运时防止撒落.4、加强工程现场文明施工管理,保障施工优质、快速、高效进行,树立和维护企业的良好形象,争创文明标准工地.5、加强宣传活动,统一思想,使广大干部职工认识到文明施工是企业形象、队伍素质的反映,是安全生产的保证,是工程快速施工的前提,增强文明施工和加强现场管理的自觉性.6、在项目部及队负责人中明确分工,落实文明施工现场责任区,制定相应规章制度 ,确保文明施工现场管理有章可循.。