仙岩一期桥梁箱梁预应力张拉施工方案.docx

箱梁预应力张拉施工方案 一、工程概述 1、工程简介 瓯海区仙岩街道莘一路东段一期建设工程桥梁起点桩号为K0+061.768，终点桩号为K0+142.232，全长约80.5米。 本桥为25+27+25m部分预应力砼组合箱型梁桥，梁高为1.4m。桥轴线与河道成85º斜交角。 二、编制依据 1、仙岩街道莘一路东段一期建设工程施工图设计文件。 2、《城市桥梁工程施工与质量验收规范》CJJ 2-2008。 3、《公路桥涵施工技术规范》JTJ 041-2000。 4、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 三、施工方案及施工工艺 施工方案 预应力钢绞线按下料单下料、编束、编号存放；检查预应力孔道，先用高压水冲洗孔道，再用通孔器进行清孔，确保孔道畅通，人工穿 束；千斤顶、高压油泵和油表配套标定。砼强度达到设计值后，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。张拉完后及时进行压浆。 施工准备 1、预应力的张拉设备经配套标定，确定得出张拉力与压力表的关系曲线。 2、结构构件混凝土的强度试压报告，结构构件混凝土立方体强度满足设计要求。 3、检查砼质量，如果该处砼有空鼓现象，应在张拉前修补。 4、经计算得出预应力施工张拉力。预应力施工张拉值通过千斤顶、油压表配套标定的油压值－张拉力关系曲线换算成的相应张拉油压表数值。 5、构件端头清理及钢绞线清理。 6、动力电源及照明电源的布置：驱动油泵电源为380V，配电盘至少15A，要求电源拉至张拉平台位置。 7、张拉班组布置及安全技术交底。 8、工具锚、顶压器等配套设备及配套工具准备完毕。 张拉顺序 预应力的张拉顺序，应考虑结构的受力特点、施工方便、操作安全等因素。具体按N１→N3→N2→N４进行张拉。 张拉程序 0→10%σcon→20%σcon→100%σcon（持荷2min锚固）。 张拉施工工艺 纵向预应力束施工工艺流程见图1。 图1 纵向预应力束施工工艺流程 1、清理垫板及钢绞线表面的杂物； 2、安装锚板，夹片； 3、千斤顶就位，千斤顶上的工具锚孔位与构件端部工作锚的孔位排列要一致； 4、工具锚夹片打紧，将夹片均匀打紧并外露一致； 5、油泵供油给千斤顶张拉油缸，并随时检查伸长值与计算值的偏差。 6、张拉到规定油压后，持荷复验伸长值，合格后实施锚固； 7、千斤顶活塞回程； 8、拆除千斤顶； 9、切除多余的钢绞线； 施工要点 1、采用人工的方法将钢束穿入孔道，钢绞线要及时张拉、压浆，不得长时间暴露，防止锈蚀，雨季时外露部分采用胶带缠裹，张拉前拆掉。 2、在钢束的一端或两端安装工作锚锚杯及夹片，并轻轻地敲紧夹片。这时应注意钢绞线的排列顺序尽量相互平行，不要交叉；同时锚杯要有定位措施，以保证与孔道的同轴度。 3、在千斤顶的后部安装工具锚，为卸锚方便，锚孔中的夹片的圆锥面应均匀涂抹润滑物质，如石蜡。为保证高位孔道的钢绞线张拉方便及安全，要加工定型支撑支架承托千斤顶。 4、张拉前，千斤顶和油表应配套检验。 5、张拉采用两端对称同时进行，锚下控制应力为σ=0.75fpk=1395MPa。先对钢绞线施加初始应力，使锚具及夹片将钢绞线锚紧，且保证束内每根钢绞线均匀受力。 6、张拉时先由施加初始应力，消除钢绞线的不均匀伸长及松弛度，量取伸长量，再由初应力至二倍初应力，量取初应力伸长量，最后由二倍初应力张拉至设计应力值，量取伸长量。油表应逐步加压，循序渐进进行，不得使油门过大或过小，使油压升高过快，以免钢绞线受力过快，局部伸长。 7、张拉采用双控法，以油表读数为依据，以钢束伸长值作校对，实际伸长量与设计伸长量之差控制在±6%之内。 8、若断丝、滑丝超过规定，应退锚重新张拉。 9、持荷时间时勤观察油表，若压力下降，应补足至规定压力，再进行预压。 10、预应力张拉完成后，即可卸下工具锚、千斤顶，然后切除锚后伸长的钢束，及时压浆、封锚。 11、钢绞线理论伸长量要认真计算并换人进行仔细复核，确认无误后再用于现场指导施工，理论伸长量ΔL按下式计算。 ΔL=PpL/ApEp Pp—预应力束的平均张拉力； L—预应力束的长度； Ap—预应力束截面面积（mm2）； Ep—预应力束弹性模量。 其中平均应力Pp=P[1-e-（kx+μθ）]/(kx+μθ) P—油表显示预应力束张拉端的拉力； K=0.0015，μ=0.25；根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》推荐取值。 k——孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数（1/m）； μ——预应力筋与孔道壁之间的磨擦系数； x—张拉端至计算截面的孔道长度； θ—从张拉端至计算孔道部分切线的夹角之和。 张拉过程中及时量取实际伸长量ΔL′并与理论伸长量ΔL对比，实际伸长量与设计伸长量之差控制在±6%之内。 13当实际伸量与理论延伸值相差超过规范要求时，应按以下步骤检查： a.检验张拉设备； b.测定预应力钢绞线的弹性模量； c.放张后再行张拉； d.预应力筋加润滑剂，以减少摩阻损失，管道内可涂刷水溶性油剂，但在灌浆前须清除干净。 根据钢绞线外检结果，钢绞线检测指标符合《预应力砼用钢绞线》GB/T5224-2003的技术要求。 张拉伸长量计算 张拉力计算（校核图纸） 1、钢绞线参数： Øj15.24钢绞线截面积：A=140mm2，标准强度：Rby=1860Mpa，弹性模量Ey=1.95×105Mpa 2、张拉力计算 每束钢绞线张拉力P=0.75 Rby×A×n=0.75×1860×140×4=781.2Kn 设计图纸中钢绞线中有直线和曲线分布，且 有故P≠PP 边跨箱梁非连续端 查表可知系数K=0.0015、u=0.25根据图纸计算角度θ=0.087276（为弧度）竖弯和平弯。计算钢束长度时考虑千斤顶工作长度0.35m及夹具长0.07m，根据公式：伸长量ΔL=PpL/ApEp，终点力Pp（KN）=P[1-e-（kx+μθ）]/(kx+μθ)，计算时，靠近张拉端第一段的终点力即为第二段的起点力，分段计算得出以下结果。 N1：理论计算值 夹角α=5º，故换算弧度θ=2ΠR*α/360/R=0.08727 分段钢束长L(m)由设计图电子版线型标注得出。 Pp（ab）=P[1-e-（kx+μθ）]/(kx+μθ)=781.2*（1-0.9901607）/0.009888=777.35KN Pp（bc）=Pp(ab)[1-e-（kx+μθ）]/(kx+μθ)=777.35*（1-0.9733087）/0.027054=766.93KN Pp（cd）=Pp(bc)[1-e-（kx+μθ）]/(kx+μθ)=766.93*（1-0.9959492）/0.004059=765.37KN ab段ΔL（m）=PpL/ApEp=777.35*6.592/560/195000*106=46.93mm bc段ΔL（m）=PpL/ApEp=766.83*3.491/560/195000*106=24.52mm cd段ΔL（m）=PpL/ApEp=765.28*2.706/560/195000*106=18.97mm 依此计算N2.N3.N4钢束伸长量如下表： 钢束编号 钢束 L（m） θ（rad） kx+μθ e-(kx+μθ) 终点力Pp（KN） 分段伸长量ΔL（mm） 单端长量 ΔL（mm N1 ab段 6.592 0 0.009258 0.9907847 777.25 46.93. 90.42 bc段 3.491 0.08727 0.027054 0.9733087 766.83 24.52 cd段 2.706 0 0.004059 0.9959492 765.28 18.97 N2 ab段 4.98 0 0.00747 0.9925578 778.29 35.49 89.22 bc段 3.491 0.087276 0.0270055 0.9733073 767.86 24.55 cd段 4.306 0 0.006459 0.9935618 765.38 30.18 N3 ab段 3.378 0 0.005067 0.9949458 779.22 24.10 90.08 bc段 3.491 0.087276 0.0270554 0.9733073 768.78 24.58 cd段 5.906 0 0.008859 0.9911801 765.38 41.4 N4 ab段 1.486 0 0.002229 0.9977735 780.33 10.62 90.3 bc段 0.733 0.024437 0.0072088 0.9928171 777.52 5.22 cd段 10.541 0 0.0158115 0.9843128 765.62 74.46 非连续端钢束伸长量 边跨箱梁连续端 查表可知系数K=0.0015、u=0.25根据图纸计算角度θ=0.087276（为弧度）竖弯和平弯。计算钢束长度时考虑千斤顶工作长度0.35m及夹具长0.07m，根据公式：伸长量ΔL=PpL/ApEp，终点力Pp（KN）=P[1-e-（kx+μθ）]/(kx+μθ)，计算时，靠近张拉端第一段的终点力即为第二段的起点力，分段计算得出以下结果： 连续端及整段钢束伸长量 钢束编号 钢束 L（m） θ（rad） kx+μθ e-(kx+μθ) 终点力Pp（KN） 分段伸长量ΔL（mm） 单端长量 ΔL（m 总伸长量ΔL（m N1 ab段 8.311 0 0.012467 0.9876109 776.35 59.09 89.85 180.27 bc段 3.491 0.087276 0.0270554 0.9733073 765.94 24.49 cd段 0.895 0 0.0013425 0.9986584 765.43 6.27 N2 ab段 6.705 0 0.010058 0.9899929 777.28 47.73 89.89 179.02 bc段 3.491 0.087276 0.0270554 0.9733073 766.86 24.52 cd段 2.517 0 0.0037755 0.9962316 765.42 17.64 N3 ab段 5.099 0 0.007649 0.9923807 778.22 36.34 89.9 179.98 bc段 3.491 0.087276 0.0270554 0.9733073 767.79 24.55 cd段 4.139 0 0.0062085 0.9938107 765.41 29.01 N4 ab段 1.486 0 0.002229 0.9977735 780.33 10.62 89.24 179.5 bc段 0.733 0.024437 0.0072088 0.9928171 777.52 5.22 cd段 10.389 0 0.0155835 0.9845373 771.5 73.40 3、中跨箱梁 钢绞线经查表： k=0.0015 μ=0.25 弹性模量Ep=1.95×105 MPa，公称面积S=140 mm²，查表可知系数K=0.0015、u=0.25根据图纸计算角度θ=0.087276（为弧度）竖弯和平弯 N1：理论计算值 夹角α=5º，故换算弧度θ=2ΠR*α/360/R=0.08727 分段钢束长L(m)由设计图电子版线型标注得出。 根据公式Pp=P[1-e-（kx+μθ）]/(kx+μθ) ΔL=PpL/ApEp 计算得出以下结果： 分段钢束长L(m)由设计图电子版线型标注得出。 Pp（ab）=P[1-e-（kx+μθ）]/(kx+μθ)=781.2*（1-0.9876109）/0.012467=776.35KN Pp（bc）=Pp(ab)[1-e-（kx+μθ）]/(kx+μθ)=777.35*（1-0.9733073）/0.0270554=765.94KN Pp（cd）=Pp(bc)[1-e-（kx+μθ）]/(kx+μθ)=766.93*（1-0.9971615）/0.0028425=764.86KN ab段ΔL（m）=PpL/ApEp=776.35*8.311/560/195000=59.09mm bc段ΔL（m）=PpL/ApEp=765.94*3.491/560/195000=24.49mm cd段ΔL（m）=PpL/ApEp=764.86*1.895/560/195000=13.27mm 依此计算N2.N3.N4钢束伸长量如下表： 钢束编号 钢束 L（m） θ（rad） kx+μθ e-(kx+μθ) 终点力Pp（KN） 分段伸长量ΔL（m） 总伸长量ΔL（m）=分段总长*2 N1 ab段 8.311 0 0.012467 0.9876109 776.35 59.09 193.7mm bc段 3.491 0.087276 0.0270554 0.9733073 765.94 24.49 cd段 1.895 0 0.0028425 0.9971615 764.86 13.27 N2 ab段 6.705 0 0.010058 0.9899929 777.28 47.73 193.78mm bc段 3.491 0.087276 0.0270554 0.9733073 766.86 24.52 cd段 3.517 0 0.0052755 0.9947384 765.09 24.64 N3 ab段 5.099 0 0.007649 0.9923807 778.22 36.34 193.76mm bc段 3.491 0.087276 0.0270554 0.9733073 767.79 24.55 cd段 5.139 0 0.0077085 0.9923211 764.84 35.99 N4 ab段 1.486 0 0.002229 0.9977735 780.33 10.62 192.48mm bc段 0.733