预应力钢筋混凝土空心板梁张拉专项施工方案
吉林省珲春市站前街工程
预应力钢筋混凝土空心板梁张拉专项施工方案
编制：黄高彬
审核：许祥山
审批：回光林
中国建筑第六工程局有限公司
珲春站前街工程项目部
二〇一二年九月十五日
目录
一、工程概况 (3)
二、编制依据 (3)
三、施工部署 (4)
3.1施工进度计划 (4)
3.2主要材料 (4)
四、施工方案 (4)
4.1工艺流程 (4)
4.2准备工作 (4)
4.3预应力管道安装 (6)
4.4预应力筋安装 (6)
4.5预应力张拉 (7)
4.6孔道压浆和封端 (8)
五、质量标准 (9)
5.1可能出现的质量问题 (9)
5.2质量要求 (10)
六、质量保证措施 (11)
6.1组织保证 (11)
6.2施工人员技术素质保证 (11)
6.3技术交底制度 (11)
七、安全管理 (11)
7.1安全管理目标 (11)
7.2安全管理措施 (12)
7.3安全操作 (12)
八、文明施工 (13)
九、施工安全应急措施 (13)
附件：预应力计算书 (14)
1、伸长量的计算 (14)
2、张拉油表读数的计算 (15)
预应力钢筋混凝土空心板梁张拉专项施工方案
一、工程概况
工程起点位于东关路以西，接现状已实施段，起点桩号K3+854.067，终点至规划中兴路，终点桩号K9+460，路线全长5605.933m。工程沿线主要构筑物包括中桥1座（车大人沟河中桥）、小桥2座（规划人工河1、规划人工河2）。
本工程车大人沟河中桥上部结构采用18m预应力后张板梁，梁高0.95m，横向布置38块板。
预应力钢束按照编号中板N1、N2，边板N1、N2，当混凝土强度达到设计强度的100%且龄期超7d时方可进行张拉，其中中板N1，边板N1、N2为每束5根钢绞线，中板N2为每束4根钢绞线。
二、编制依据
1、珲春市站前街工程招标文件、投标文件及施工合同。
2、珲春市站前街工程施工图设计。
3、《城市桥梁工程施工与质量验收规范》CJJ2-2008。
4、《预应力混凝土用钢绞线》GB/T 5224-2003。
5、《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T 14370-2007。
6、《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011。
7、我单位安全文明管理相关条例及办法。
三、施工部署
3.1施工进度计划
根据总工期要求，计划2012年10月1日开始进行车大人沟河中桥预应力板梁预制，计划在10月10日开始第一片预制梁张拉，2013年5月30日完成全部板梁预制工作，计划平均每天完成3片。
3.2主要材料
3.2.1 混凝土
后张预应力板梁采用50
C混凝土。
3.3.2 普通钢筋
采用HRB335、HPB235普通钢筋，符合GB 1499.2-2007以及GB 1499.1-2008的规定。
3.3.3 预应力筋
采用Φ
S 15.2高强度低松弛钢绞线，标准强度f
pk
=1860Mpa，E
p
=1.95*105Mpa，并符合
GB/T 5224-2003的规定。
3.3.4 锚具
锚具采用OVM符合国家技术质量标准，共有M15-4型384套、M15-5型528套。
3.3.5波纹管
预应力管道采用内径5.5cm塑料波纹管。
四、施工方案
4.1工艺流程
校千斤顶→钢绞线、锚具检测合格→钢绞线下料→穿束→梁体强度检测合格→预应力筋张拉→护锚→孔道压浆→封锚混凝土施工。
4.2准备工作
4.2.1技术准备
1、张拉设备的选择
张拉设备为200t千斤顶，为了保证张拉工作安全可靠和准确性，所选用设备的额
定张拉力大于所需张拉预应力的2倍，高于规范要求的1.5倍要求。预应力筋的张拉力计算如下：1000/g k y A N N ??=δ
式中：y N ——预应力筋的张拉力；
N ——同时张拉的预应力筋的根数；
k δ——预应力筋的张拉控制应力； g A ——单根钢绞线的截面积； 本施工段预应力张拉需用张拉力为：
型号15-4：Ny=4*1860*0.73*140/1000=760.4KN ； 型号15-5：Ny=5*1860*0.73*140/1000=950.5KN ；
现场采用4台200t 千斤顶进行张拉，通过上式计算可知，能够满足现场生产的需要。
根据规范及张拉应力的要求，采用油压表的量程为0～60Mpa ，精度为1级，其读数盘的直径要求大于100mm ，采用防振型压力表。2、设备的校验
张拉千斤顶必须经过校验合格后方可允许使用，使用期间校验期限不得超过六个月或张拉次数超过300次，千斤顶的校正系数不得大于1.05。标定千斤顶油表读数，油表为防震型油表，张拉力在施工前根据千斤顶标定记录，通过线性回方程公式计算出相应张拉力的油表读数。在进行预应力张拉前，我单位使用的张拉设备以及锚具、钢绞线等都经过有关部门了有关部门的标定。其性能均符合规范设计要求。根据施工中所需的材料，我部在工程开工前已对其配合比、原材料及其外加剂检验进行了相关的试验。4.2.2机具设备
1、机具：
2、人员配置详见下表。
4.3预应力管道安装
预留孔道注意事项：
⑴预留孔道的尺寸与位置应严格按照设计施工，孔道应平顺，端部的预埋钢垫板应垂直于孔道中心线。
⑵管道应采用定位钢筋固定安装，使其能牢固地置于模板内的设计位置，并在混凝土浇筑期间不产生位移。固定各种成孔管道用的定位钢筋的间距为0.5m。
⑶所有管道均应设压浆孔。压浆管、排气管应是最小内径为20mm 和标准管或适宜的塑性管，与管道之间的连接应采用金属或塑料结构扣件，长度应足以从管道引出结构物以外。
⑷梁体混凝土浇筑前将衬管插入波纹管内，混凝土浇筑后适合拉动衬管。
4.4预应力筋安装
4.4.1预应力筋制作
将报验合格的钢绞线按设计长度加工作长度确定下料尺寸，工作长度根据现场锚
板、限位板、工具锚等厚度和千斤顶工作长度确定为80cm，另外预应力钢绞线的切割严禁使用电焊切割。
4.4.2预应力筋安装
将一根钢束中的全部钢绞线编束后整体装入管道中。穿束前应全面检查锚垫和孔道，锚垫板应位置正确，若锚垫板移位，造成垫板平面和孔道中轴线不垂直时，应用楔形垫板加以纠正；保证孔道内畅通、无水分和杂物，孔道应完整无缺。制好的钢丝束应检查其绑扎是否牢固、端头有无弯折现象；钢丝束长度和孔拉编号，穿束时核对长度，对号穿入孔道。穿束工作采用人工法穿束。
4.4.3安装锚具
按照不同型号的束道，安装不同型号的锚具，锚具夹片要同时安装，锚具要对准中心，夹片要平顺，不能歪斜。
4.5预应力张拉
4.5.1 安装千斤顶、油泵
采用三角架或特制的吊装支架配合手拉葫芦吊装千斤顶，人工定位。千斤顶定位时，要使千斤顶轴线、锚杯轴线、传力筒以及预留孔道四轴线同心，张拉开始后当千斤顶开始受力后将吊千斤顶的吊链放松。然后检查千斤顶活塞顶部是否全部套进锚垫板定位凹槽内，必须确保千斤顶顶部全部套在锚垫板凹槽内。
4.5.2预应力张拉控制及工艺
施加预应力应采用张拉力与伸长量双控。当预应力钢束张拉达到设计张拉力时，实际伸长量与理论值的误差应控制在±6%以内。梁体混凝土达到设计强度（C50）的100%后按照设计要求对梁体进行张拉。
后张法预应力的张拉程序：
4.5.3张拉的操作步骤
⑴四人配备一套张拉顶，一人负责油泵，两人负责千斤顶，一人观测并记录数据，张拉按设计要求的顺序进行，并保证对称张拉。
张拉程序：0→15%бk（量尺寸）→30%бk（量尺寸）→100%бk（量尺寸，持荷2min 后锚固）
张拉顺序：N1→N2。
其中бk为张拉时的控制应力（不包括锚口摩阻损失）；两端同时张拉时，两端千
斤顶降压、划线、测伸长量等工作应一致。
⑵安装锚具，将锚具套在钢绞线上，使分布均匀。
⑶将清理过的夹片，按顺序依次嵌入锚孔钢丝周围，夹片嵌入后，人工用钢套管轻轻敲击，使其夹紧预应力钢绞线束，夹片外露长度要整齐一致。
⑷按顺序安装限位板、千斤顶、工具锚及工具夹片，开动高压油泵，使千斤顶大缸进油，张拉至设计控制应力的15%，并量测活塞伸出量值L1。
⑸张拉到设计控制应力的30%，量测活塞伸出量值L2，并计算初始伸长值L0=L2-L1，两者读数差即可视为钢绞线张拉时0到初始应力的理论伸长量。
⑹继续张拉到钢丝束的控制应力的100%时，量测活塞伸出量值L3，实际伸长值＝L0+L3-L1。将钢丝束的实测伸长量与理论伸长量比较，如果超过±6%应停止张拉分析原因。在±6%以内持荷2min后即可进行锚固。
⑺使张拉油缸缓慢回油，夹片将自动锚固钢绞线。
⑻张拉油慢慢回油，关闭油泵，拆除千斤顶。
4.5.4后张预应力筋钢绞线束每束钢绞线或滑丝不得超过控制束（1丝），如果发生断丝、滑丝，则应割断整束钢丝线，穿束重拉。
4.5.5预应力筋在张拉控制应力达到稳定后方可锚固。预应力筋锚固后的外露长度不宜小于30mm，锚具应用封端混凝土保护，当需长期外露时，应采取防止锈蚀的措施。一般情况下，锚固完毕并经检验合格后即可切割端头多余的预应力筋，严禁用电弧焊切割，强调用砂轮机冷切割。
4.5.6应尽量减少力筋与孔道摩擦，以免造成过大的应力损失或使构件出现裂缝、翘曲变形。力筋的张拉顺序应按设计规定进行。张拉时，两端千斤顶升降速度大致相等，测量伸长的原始空隙、伸长值等工作应在两端同时进行，千斤顶到位将主油缸少许充油，使之蹬紧，让预应力筋绷直，在预应力筋拉至规定的初应力时，应停车测原始空隙或划线作标记。在任何情况下，预应力筋的бk不得大于最大张拉应力的规定。
4.6孔道压浆和封端
4.6.1压浆前的准备工作
⑴割切锚外钢绞线。露头锚上部多余的预应力筋需割切,采用切割机切割，以免预应力筋和锚具过热而产生滑丝现象。
⑵冲洗孔道。孔道在压浆前应用压力水冲洗，以排除孔内粉渣等杂物，保证孔壁的
结合良好。在冲洗过程中，如发现冒水、漏水的现象，则应及时堵塞漏洞。当发现有串孔现象，又不易处理时，应判明串孔数量，在压浆时几个串孔同时压注。或者某一孔压浆后，立即对相邻孔道用高压水彻底冲洗。
4.6.2水泥浆的配合比
根据孔道形式，压浆方法，材料性能及压浆设备等因素通过实践证明。孔道压浆采用纯水泥浆，水灰比采用0.36，掺入0.5%高效减水剂，9%膨胀剂。
4.6.3压浆工艺
孔道压浆顺序是先下后上，要将集中在一处的孔一次压完。若中间因故障停歇时，应立即将孔道内的水泥浆冲洗干净，以便重新压浆时，孔道畅通无阻。对曲线孔道和竖向孔道应由最低点的压浆孔压入，由最高点的排气孔排气和泌水。
在拌制水泥浆的同时，制作标准试块，经与构件同等条件养护达到设计强度80%后可撤销养护。压浆过程中及压浆后48h内，结构或构件混凝土的温度及环境温度不得低于5℃，否则采取保温措施，并应按冬期施工的要求处理。压浆时有关人员应戴防护眼镜，以免水泥浆喷伤眼睛。压浆完毕后认真填写施工记录。
五、质量标准
5.1可能出现的质量问题
5.1.1滑丝
⑴可能在张拉时锚具锥孔与夹片之间有杂物，应及时清理。
⑵钢绞线有油污，锚垫板喇叭口内有混凝土和其他杂物，应及时清理。
⑶锚固系数小于要求值，及时修整。
⑷初应力小，可能钢束中钢绞线受力不均与，引起钢绞线收缩变形，保证初应力在10-15%。
⑸切割锚头钢绞线的留的太短，或未采取降温措施，保证锚头钢绞线长度，及时采取降温措施。
⑹夹片、锚具的强度不够，试验测定，保证强度。
5.1.2断丝
⑴钢束在孔道内部变曲，张拉时部分受力大于钢绞线的破坏力，保证受力均匀。
⑵钢绞线本身质量有问题，试验保证。
⑶油顶重复多次使用，导致张拉力不准确，应及时重新标定油顶。
5.2质量要求
5.2.1材料要求
⑴预应力筋进场时，应对其质量证明文件、包装、标志和规格进行检验，均要符合规范要求。
⑵预应力筋用锚具、夹具使用前应进行外观质量检查，表面不得有裂纹、机械损伤、锈蚀、油污等；
5.2.2预应力筋张拉
⑴预应力张拉前混凝土强度应符合设计要求，且应将限制位移的模板拆除。
⑵预应力筋的张拉顺序应符合设计要求；当设计无规定时，可采取分批、分批段对称张拉。
⑶张拉控制应力达到稳定后方可锚固，预应力筋锚固厚度外露长度不宜小于30mm，锚具应采用封端混凝土保护。锚固完毕经检验合格后，方可切割端头多余的预应力筋，严禁使用电弧焊切割。
后张预应力筋断丝、滑丝限制
注：钢绞线断丝系指单根钢绞线内钢丝的断丝；
后张预应力管道安装允许偏差
5.2.3孔道压浆
孔道压浆的水泥强度必须符合设计规定，压浆时排气孔、排水孔应有水泥浓浆溢出；
预应力筋张拉后，应及时进行孔道压浆。压浆后应从检查孔抽查压浆的密实情况，如有不实，应及时处理。压浆过程中及压浆后48h内，结构混凝土的温度不得低于5℃。
当白天气温高于35℃时，压浆宜在夜间进行。
六、质量保证措施
6.1 组织保证
1、施工技术管理由项目总工程师总体负责技术管理工作，项目技术负责人具体实施各类技术工作，对施工技术管理人员与施工人员进行口头、书面施工技术交底，施工工艺操作交底，内容包括技术、质量、施工工艺等。
2、施工质量管理要素进行监督检查，项目部质检负责人和对质检员具体实施各种质量活动，实施施工质量控制，监督、各道施工工序质量要求和提出质量措施，项目部负责对外与业主代表及监理工程师协调处理有关工程质量事宜，实行施工项目自检、互检、专检相结合的质量检查制度，同步做好施工内业资料的编写、归类、整理工作，确保施工与资料同步。
6.2 施工人员技术素质保证
1、现场施工人员要由其岗位所要求必须具有的资质证书或上岗证的人担任。认真学习设计图纸、技术操作规范、施工质量标准，提高施工人员技术素质，在施工中每个施工人员认真、严格地执行。
2、每周一次组织施工技术人员技术会，研究在施工中碰到的难点工艺，群策群力攻克疑难点；同时互相学习他人的经验技术，达到共同提高的目的。
6.3 技术交底制度
1、工程开工前，施工过程中的工序作业要用书面形式进行技术交底，交底内容：张拉规范要求、质量验收标准、机械操作、等安全注意事项，使每个施工人员都明确生产任务和质量目标。
2、特殊工艺技术难点，总工要向施工技术人员交底，除书面技术交底外，还要召开专题研讨会，统一认识，落实技术操作目标并做出书面文件落实到施工技术人员，施工技术人员也要向班组交底。对提高工程质量、提高工效、加快施工进度起推动作用。
七、安全管理
7.1 安全管理目标
预应力张拉施工的安全管理目标是：不发生任何事故，包括工伤事故、第三方伤害
事故等。
7.2 安全管理措施
1、建立以项目经理为首的安全领导小组，坚持管生产必须管安全的原则，建立岗位责任制，做到规范施工，安全操作。
2、按“安全生产责任制”的有关规定，实行安全承包责任，订立安全生产协议。
3、从工地领导层到各班组，均设立专职安全员，没有安全员同意，不准进行工序施工。
4、建立健全各项安全制度及防护措施
⑴制定各类机械的运行规则及安全作业制度。
⑵制定用电安全须知及电路架设养护作业制度，现场电源实施箱式防护，均应设置自动保护装置。
⑶制定施工现场保安制度。
⑷健全通讯系统，保证各工地与指挥部、外界之间联络畅通，在事故易发点设专人巡查，发现问题及时上报和处理。
5、深化安全教育，强化安全意识。工作人员上岗前必须进行技术培训和安全教育，牢记“安全第一”的宗旨，安全员应持证上岗。
6、抓好现场管理，搞好文明施工。工程材料须合理堆放，施工信号标示齐备，风水管路、供电线路使用正确。
7、加强班组建设，选好班组长、安全员，积极执行：“三检”的安全活动，集思广益，发现问题，找出隐患，杜绝“三违”，把事故消灭在萌芽状态。
8、认真实施标准化作业，严肃施工纪律和劳动纪律，杜绝违章指挥与违章操作，保证防护设施的投入，使安全生产建立在管理科学、技术先进、防护可靠的基础上。
7.3安全操作
1、张拉现场应有明显标志，与该工作无关的人员严禁入内。
2、张拉或退楔时，千斤顶后面不得站人，以防预应力筋拉断或锚具、楔块弹出伤人。
3、油泵运转有不正常情况时，应立即停车检查。在油压情况下，不得随意拧动油泵或千斤顶各部位的螺丝。
4、作业应由专人负责指挥，操作时严禁摸踩及碰撞力筋，在测量伸长及拧螺母时，
应停止开动千斤顶。
5、冷拉或张拉时，螺丝端杆、套筒螺丝及螺母必须有足够长度，夹具有足够的夹紧能力，防止锚具夹具不牢而滑出。
6、千斤顶支架必须与梁端垫板接触良好,位置正直对称，严禁多加垫板,以防支架不稳或受力不均倾倒伤人。
7、在高压油管的接头应加防护套,以防喷油伤人。
8、已张拉完而尚未压浆的梁，严禁剧烈震动，以防预应力筋断而酿成重大事故。
八、文明施工
1、建立专职的文明施工管理体系，认真学习招标文件中关于各种有关文明施工的要求，使全体职工更进一步重视文明施工的认识，从自身做起，随时随地注意文明施工，成为一个自觉讲文明施工的规范职工。在全员共同努力下争创“文明示范工地”。
2、工地应设置专职文明施工安全员，做到佩证上岗、动态管理、及时收集、记录、整理、管理台帐等技术资料。
3、施工现场范围设置安全围护栏封闭施工，围护采用蓝色彩钢板瓦，彩钢板围护一律用钢管做骨架，做到牢固、顺直、美观、整洁。
4、遵纪守法，服从政府一切政策法令，及时和当地政府有关部门订立治安协议，在政府部门指导和支持下，搞好治安保卫工作。
九、施工安全应急措施
根据项目部安全管理体制，项目部决定建立施工现场事故应急救援体系：
指挥：回光林电话：
副指挥：王僖电话：
现场维护：赵玉军电话：
报警员：张绍军电话：
联络员：韩睿电话：
义务抢救员：李宪军、于国锋
火警：119
急救：120
急救医院：珲春市医院
附件：预应力计算书 1、伸长量的计算
预应力钢绞线束的理论伸长量计算根据《公路桥梁施工技术规范》（JTG/T F50-2011）中关于预应力筋平均张拉力的计算按照公式：p
p P E A L
p L ??=
?
Pp ——预应力筋的平均张拉力（N ）； L ——预应力的长度（m ）； Ap ——预应力的截面面积（mm 2）； Ep ——预应力筋的弹性模量（N/ mm 2）； 其中μθ
μθ+-+-=
kx e P p
kx P )
1()(
P ——预应力经张拉端的张拉力（N ）； X ——从张拉端至计算截面的孔道长度；
θ——从张拉端直计算截面曲线孔道部分切线点夹角之和（rad ）；
预应力设计计算取用的有关参数为：管道摩阻系数0.16，偏差系数0.0015，钢束张拉控制应力1860*0.73=1358MPa ，钢束弹性模量200000MPa 。具体数据见下表：N1钢束理论伸长量计算
N2钢束理论伸长量计算
钢绞线张拉伸长值计算钢绞线预应力张拉施工设计控制张拉力，是指预应力张拉完成后钢绞线在锚夹具前的拉力。因此，应以钢绞线两头锚固点之间的距离作为钢绞线的计算长度，但在预应力张拉时钢绞线的控制张拉力是在千斤顶工具锚处控制的，故为控制和计算方便，一般以钢绞线两头锚固点之间的距离，再加上钢绞线在张拉千斤顶中的工作长度约0.3m ，作为钢绞线预应力张拉理论伸长量的计算长度。2、张拉油表读数的计算
预应力筋的张拉力计算如下：
1000/g k y A N N ??=δ
式中：y N ——预应力筋的张拉力；
N ——同时张拉的预应力筋的根数；
k δ——预应力筋的张拉控制应力； g A ——单根钢绞线的截面积；
型号15-4：Ny=4*1860*0.73*140/1000=760.4KN ； 型号15-5：Ny=5*1860*0.73*140/1000=950.5KN ；
回归方程采用自液压千斤顶的校准证书中，详见校准证书复印件。对于N1、N2钢束需要两头张拉，遂需要四个千斤顶和相应的压力表，具体选择为4个液压千斤顶200t ，
压力表编号对应的为、、、。
钢束压力表读数详见下表：
预应力张拉油泵读数