预应力20m、30m箱梁张拉施工方案及计算书

**工程预应力20m、30m箱梁张拉施工方案及计算书

一、工程概况

4x30m**大桥上部构造为预应力砼小箱梁，结构体系为先简支后连续结构，起止桩号为K20+678~K21+806.5，桥梁全长128.5m；20m+2 x 30m**中桥上部构造为预应力砼小箱梁，结构体系为先简支后连续结构，起止桩号为K22+500~K22+596，桥梁全长96m。

桥幅布置为：桥梁宽度8m，具体布置为：0.5m（防撞栏杆）+0.25m（路缘带）+2*2.35m（行车道）+0.25（路缘带）+0.5m（防撞栏杆）。桥梁标准断面由三片小箱梁组成，中梁宽2.2m，边梁宽2.5m梁与梁之间现浇湿接缝宽度为0.4m，梁片中心距2.6m。梁高均为1.6m，底宽1.0m，梁底与梁壁厚均为端厚中薄，钢绞线采用Φs15.2型，主预应力筋采用圆锚锚固，负弯矩区预应力筋采用扁锚锚固。

二、编制依据

1、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002） 2、《混凝土结构施工及验收规范》（GB-2002） 3、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）

4、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004） 5、施工图设计（桥涵篇） 6、委托试验检测报告 三、预应力张拉

依据图纸要求：混凝土达到设计强度85%后张拉正弯区钢束，压注水泥浆并及时清理箱梁底板通气孔，在箱梁钢束张拉完毕，孔道压浆强度达40MPa以上才允许移梁或吊装，吊装过程中要保持主梁轴线垂直，防止倾斜，注意横向稳定。

箱梁腹板张拉时钢束均采用两端对称均匀张拉，在张拉过程中应保证左右腹板钢束对称均匀张拉，张拉顺序为：

30为梁：N1→N3→N2→N4； 20为梁：N2→N1→N3；负弯矩：T3→T2→T1。 四、实际伸长量的量取

最终伸长量的计算： L实=△L3+△L2-2△L1-b 式中：

L实—钢绞线实际伸长量

L1—张拉应力为10%σ0时，梁段两端千斤顶活塞行程之和； L2—张拉应力为20%σ0时，梁段两端千斤顶活塞行程之和； L3—张拉应力为100%σ0时，梁段两端千斤顶活塞行程之和； b—锚具回缩量，实测定值。

注意：在量取伸长值的过程中，前后应以同一个位置为基点进行量取，并且使用钢板尺进行量测。 五、张拉控制方法

张拉采用张拉力和伸长量的双控方式，以伸长量作为校核，同时伸长量应控制在理论伸长量±6%的范围内，并控制张拉值。若需要超张拉时，可比设计要求增高5%，但不得超过0.8Fpk。 六、预应力钢绞线理论伸长量计算

依据公式参见《公路桥涵施工技术规范》：

P[1e(kx)]PpLL;Pp

kxEpAy△L：理论伸长量（m）；

Pp：预应力筋平均张拉力（N）；

P：预应力筋张拉端的张拉力（N），其数值为：股数n×0.75×1860×140； 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分切线的夹角之和（rad）； k：影响系数，按图纸取0.0015； μ：摩擦系数，按规范取0.25； L：预应力筋的长度（mm）；

Ap：预应力筋的截面面积，取140mm2；

Ep：预应力筋的弹性模量，根据检验报告取1.950×105Mpa。 七、压浆

1、孔道的准备，压浆前应对孔道进行冲洗清洁处理，以清除有害材料；对孔道内可能发生的油污等，可采用对预应力筋和管道无腐蚀作用的中性洗涤剂或皂液，用水稀释后进行冲洗，冲洗后用不含油的压缩空气将孔道内的所有积水吹出。

2、压浆所用的配合比必须经监理工程师验证合格后方可适用。

3、压浆使用的活塞式压浆泵，压浆前现将灰浆泵试开一次，运转正常并能达到所需压力时，才能正式压浆。压浆时最大压力宜控制在0.5~0.7Mpa；压浆时将另一头的通气口打开，使孔道内排气畅通，使出浆羰排出空气—水—稀浆，直到排出的水泥浆与规定稠度相同时，关住阀门；为保证管道中充满灰浆，关闭出浆口后，应保持不小于0.5Mpa的一个稳压期，该稳压期不小于2min。

4、水泥浆在使用前和压注过程中应进行连续搅拌，对于延迟时间所致的流动性降低的水泥浆，不得通过加水稀释的方法来增加流动性和再行使用。水泥浆自拌制至压入孔道的延续时间，应视气温而定，一般不应超过30-45min。 5、压降后应立即检查压浆的情况，如不密实，应及时处理。

6、压浆过程中及压浆后48h内，结构混凝土的温度不得低于5℃，否则应采取保温措施，当气温高于35℃时，压浆宜在夜间进行。压浆时，每片梁至留不少于3组试件，做为评定依据。

7、压浆途中发生故障、不能连续一次压满时，应立即用压力水冲洗干净，使孔道畅通，待故障处理后再重新进行压浆。 八、具体施工流程：

（1）、准备工作：

a、千斤顶及相匹配的油泵经技术监督局标定后，保证良好的工作状态进场施工，张拉次数超过200次时，需重新进行标定，方可使用。并以相关的标定数据计算油表读数，作为控制张拉力的依据。伸长量要按钢绞线的实测弹性模量及管道摩阻相关参数确定。

b、检查钢绞线对应位置的根数是否正确，卡片安装是否齐平，所有的预应力锚具系统应检验合格，方可使用。

c、预应力筋制作：钢绞线下料，钢绞线下料长度=设计锚固长度+65cm的工作长度；钢绞线下料采用砂轮锯切割，在切口处20mm范围内用细铁丝绑扎牢固，防止头部松散。钢绞线放在一起不得有混淆，根据钢束的根数，进行编束，编束从钢绞线一端另一端，开始将钢绞线一端基本对齐，最好相互错开3~5mm左右，

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为穿锚具方便。再用铁丝每间隔1.5m绑一道，绑丝接扣到钢绞线里面去，绑好后挂牌堆放。

（2）、穿束 直束采用人工穿，弯束采用小束引大束的办法利用卷扬机帮忙穿，在穿束之前先要用肥皂水清洗，用高压风吹干。

（3）、上锚具

按照不同型号的束道，安装不同型号的锚具，锚具和夹片要同时安装，锚具要对准中心，夹片要平顺，不能歪斜。

（4）、安装千斤顶、油泵

①、千斤顶、油泵在使用前必须进行校定，否则不得使用。 ②、千斤顶的吨位要符合此束的要求，千斤顶的顶压器或限位板和千斤顶后面的工具锚都要和工作锚一致，否则另换，不能凑合，先装顶压器或者限位板，再装千斤顶，然后在千斤顶后面再装工具锚，再将油泵和千斤顶连通起来，两端工作都做好以后，开始张拉。

（五）、张拉工艺（风箱梁张拉伸长量主要计算表） ①、初张拉→张拉→回油锚定→压浆

②、初张拉，控制在总应力的10%。持荷2分钟，记一伸长量，第二次张拉总应力的20%量出伸长量，最后张拉到100%应力，量出伸长量，计算伸长量，两端总和起来，与设计伸长量进行对比，如果它们数值之比在±6%范围内，就可以结束张拉，持荷2分钟后就可以回油锚定，整个张拉过程要详细记录，认真填写，不得修改。

③、张拉过程：当张拉的准备工作做好后，两端同时开启油泵，打开进油伐，当油表读数达到张拉力的10/%时，关闭送油伐，测量伸长量，然后再打开送油伐，当油表读数达到20/%时，关闭送油伐，测量伸长量，再打开送油伐，一直张拉到100/%，测量其伸长量；通过第二次的20/%，第三次的100/%的伸长量的总和减去2倍第一次的初伸长量（△L=△L3+△L2-2△L1）即是预应力筋的实际伸长量，通过比较看是否达到设计要求，如果没有没有达到设计要求，检明原因，经监理工程师同意才能继续张拉，如果达到设计要求，持荷2分钟固锚。

（6）、张拉要点：

a、左右对称张拉，按设计顺序进行，以防偏心受压过大，梁出现翘曲变形。 b、两端千斤顶升降速度应大致相等，测量伸长的原始空隙伸长值，插垫等工作应在两端同时进行。

c、千斤顶给油、回油工序一般均应缓慢平稳进行，特别是在千斤顶达到控制应力时，要注意避免大缸回油过猛，产生较大的冲击振动易发生滑丝。

d、常见的滑丝、断丝现象及处理措施： 靠近锚具外部断丝，要检查锚垫板内直径与锚板孔相矛盾，使钢绞线受力后摩擦到垫板边缘而割断。其二是锚垫板与孔道中心线不垂直时也会有这种现象，这时应当在锚圈下垫薄板调整垂直度。

卡片不平，受力不匀断丝；卡片瓣不齐使局部卡死钢绞线被“咬”断。这种情况下在装卡片时要用内径略大于钢绞线直径的钢管镦平，在初张完撤离千斤顶检查一遍。

滑丝：锚具使用前要先清洗杂物、刷去油污，卡片的打紧程度务必一致。 （7）、张拉的注意事项：

①、送油管接头到油泵和千斤顶必须拧紧，防止接头漏湍影响张拉。

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②、张拉时千斤顶前后不能站人，测量伸长的施工人员，站在千斤顶侧面。 ③、张拉设备如发生任何异常声响，立即停止送油，关闭设备，检明原因后才能继续工作。

④、严禁用电焊及气焊切割钢绞线。 8、压浆

（1）、压浆前的准备工作：

a、切割锚外钢绞线：采用手砂轮切割机沿每个卡片外留不小于3cm，将剩余钢绞线切掉，严禁采用气割、焊割等方法，防止锚具过热产生滑丝现象。

b、封锚：锚具外面的预应力筋间隙用水泥浆填塞，以免冒浆而损失灌浆压力。封锚时应注意留好排气孔，防止堵塞。

c、清理孔道：孔道在压浆前抽去波纹管内硬塑胶管，清除积水，但要保持孔道湿润，而使水泥浆与孔壁的结合良好。

（2）、水泥浆的拌制：

按技术规范要求配合比设计，孔道压浆采用纯水泥浆加膨胀剂及减水剂，水灰比0.39，水泥标号采用42.5号，泌水率不超过3%，拌合后3h，其流动性为14-18S，拌合时间不少于1分钟，先下水再下水泥，并保证足够的数量满足每间根管道的压浆一次连续完成，水泥浆自调制到压入管道时间不能超过45分钟。

（3）、压浆：

采用活塞式压降泵进行压浆。

a、压浆顺序先下后上，若中间因故停歇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。

b、预应力筋张拉后，孔道应尽早压浆，一般不宜超过24小时。

c、压浆选用活塞式压浆泵，压力一般为0.5~0.7Mpa，也可适当加大压力，但每间个孔道必须有一定的稳压时间，使压浆孔另一端饱满和出浆，并达到排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆为止。并保持不少于0.5Mpa的稳压期。

d、水泥浆稠度控制在14-18S之间，以保证水泥浆质量。

e、要在拌制水泥浆同时制作标准试块，经与构件同等条件养护到40Mpa后可撤消养护。方可进行移动和吊装。孔道压浆时，工人应戴防护眼镜，以防水泥浆喷伤眼睛。压浆完毕后应认真填写施工日志。

（4）、梁端封锚：

孔道压浆完将端水泥浆冲洗干净，同时清除支承垫板。锚具及端面砼的污垢，并将端部砼凿毛。设置端部钢筋网，一定要固定好封头模板，以免影响梁长，伸缩缝宽度等，砼强度不低于箱梁强度，认真振捣，脱模后注意养生。

九、主要施工设备 规格 设备名称 千斤顶 150T 油压表 千斤顶 型号 YDC 编号 1# y=32.3400x+1.7619 1.6级 7397 YDC 2# y=31.0880x+5.9524 回归方程

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油压表 千斤顶 油压表 27T 千斤顶 油压表 液压油泵 1.6级 1409 QYC 1号 y=4.3651x-1.5476 1.6级 3221 QYC 5号 y=4.3869x-4.6429 1.6级 7527 ZB4-50 2台 施工工艺流程表

钢绞线下料 编束穿孔 千斤顶标定 张拉至10% 量取千斤顶伸长值L1 张拉至20% 量取千斤顶伸长值L2 张拉至100% 量取千斤顶伸长值L3 持荷2分钟 锚固

附件：

1、理念伸长量计算表 2、张拉油表读数表

3、千斤顶校准证书（JL-2011-0368/0369/0370/0371） 4、操作人员证件

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