高公路湖岭段二期)
桥 板 张 拉 施工方案
浙江成明公路建设有限公司 瑞安市永瑞公路湖岭段二期工程项目部
二0一七年九月十八日
瑞安市永瑞公路湖岭段二期工程
桥板张拉是瑞安市永瑞公路湖岭段二期工程桥板预制的重要工序之一,为了
确保整个工程的施工质量,依据相应的施工规范,特编制专项预应力张拉施工方案,供监理、建设单位审查。同时也作为桥梁关键工序施工的指导性文件,是我项目部实施桥梁分项工程重要工序的指导性施工方案。 一、 工程简介
1、本工程桥板采用后张法钢筋混凝土预制预应力空心板。 本工程分为四座桥梁,每座桥梁为单跨,
一号桥 :6块中板,2块边板,桥板长度为9.96m,高度为50㎝,采用C50砼浇筑。
二号桥 :6块中板,2块边板,桥板长度为9.96m,高度为50㎝,采用C50砼浇筑。
三号桥 :6块中板,2块边板,桥板长度为12.96m,高度为60㎝,采用C50砼浇筑。
四号桥 :6块中板,2块边板,桥板长度为12.96m,高度为60㎝,采用C50砼浇筑。
预留孔道采用直径分为D62㎜内径的预埋金属波纹管,锚具采用YM15-4、YM15-5锚具,设计采用标准强度fpk=1860Mpa的高强度低松弛钢绞线、4øs15.2mm和5øs15.2mm一束,两端张拉,每根钢绞线的张拉控制力为σcon =193.9KN,YM15-4总张拉控制力为775.6KN,YM15-5总张拉控制力为969.5KN。
一块10m中板钢绞线材料数量
直 径 (㎜) Øs15.2 Øs15.2
每根长度 (㎝) 1080.2 1082.6 共 长 (m) 86.41 86.60 共 重 束 号 1 2 束数 2 2 Ø67㎜波汶9.6 9.6 (kg) 管长度(m) 190.5
一块10m边板钢绞线材料数量
直 径 (㎜) Øs15.2 Øs15.2
一块13m中板钢绞线材料数量 束 号 1 2
一块13m边板钢绞线材料数量 束 号 1 2
二、编制依据
1、 设计施工图纸,设计交底。
2、《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-2004。 3、《公路工程桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)。 4、公司具备的施工技术力量,机械设备装置。 三、预应力桥板施工技术措施
1、金属波纹管及锚垫板安装
(1)预应力筋预留孔道的尺寸与位置应正确,孔道应平顺,端部的预埋钢垫板应垂直于孔道中心线。
直 径 (㎜) Øs15.2 Ø15.2 s束 号 1 2 每根长度 (㎝) 1080.2 1082.6 束数 2 2 共 长 (m) 86.41 86.60 共 重 Ø67㎜波汶9.6 9.6 (kg) 管长度(m) 190.5 直 径 (㎜) Øs15.2 Ø15.2 s每根长度 (㎝) 1380.7 1383.7 束数 2 2 共 长 (m) 138.07 110.69 共 重 ø56㎜波汶25.2 25.3 (kg) 管长度(m) 273.9 每根长度 (㎝) 1380.7 1383.7 束数 2 2 共 长 (m) 138.07 110.69 共 重 ø56㎜波汶25.2 (kg) 管长度(m) 273.9 25.3 金属波纹管安装允许偏差
项 次 1 检 查 项 目 管道坐标(㎜) 梁长方向 梁高方向 同 排 上下层 允许偏差 30㎜ 10㎜ 10㎜ 10㎜ 抽查30%,每根查10个点 检查方法及频率 2 管道间距(㎜) 抽查30%,每根查5个点 (2)按图纸设计的坐标铺设波纹管,并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,对直线部位定位筋间距不宜大于0.8米,曲线部位定位筋间距不宜大于0.5米。
(3)金属波纹管连接宜采用大一个直径级别的同类管道,其长度不小于30㎝,连接时应不使接头处产生角度变化及砼浇筑期间发生管道的转动或移位,并应缠裹紧密防止水泥浆的渗入。
(4)施工中须重点保护波纹管,施工人员不得对其进行踩踏或用工具敲击。同时在施工中波纹管严禁被电焊烧伤。
2、预应力钢绞线安装
(1)预应力钢绞线在混凝土浇筑之后穿入管道,钢绞线编束后整体装入管道中。穿束前应检查锚垫板和孔道,锚垫板应位置正确,孔道内应畅通,无水和其他杂物。
(2)预应力筋安装20天内须进行张拉,否则,应采取防止锈蚀或其他防腐蚀措施,直至压浆。
3、预应力张拉
(1)在施加应力前,应对混凝土构件进行检验,外观和尺寸应符合质量标准和设计要求。张拉时,构件的混凝土强度应达到设计强度的100%,以 保证预应空心板的张拉起拱度一致。
(2)对张拉设备应配套校验,以确定张拉力和油泵仪表的张拉曲线,,以指导预应力的张拉施工。
(3)张拉时应先张拉1#束(上层),后张拉2#束(下层)。张拉中,以张拉力和钢绞伸长值作为张拉工作的双控标准,确保张拉的质量。
(4)张拉顺序为:0→初始应力(10%δk)→δk→持荷2分钟→锚固。每束
钢绞线的张拉控制应力为δk =0.75 fpk=1395Mpa。施加预应力时两端同时均衡进行双向张拉。
(5)预应力张拉时实际伸长量与理论伸长值的差值应控制在6%以内,,否则应暂停张拉,待查明原因并采取措施予以调整后,方能继续张拉。
(6)张拉后应对每根钢绞线进行检查,断丝或滑丝不得超过1丝及每个断面断丝之和不得超过该断面钢丝总数的1%,否则应更换。
(7)张拉后应检查夹片外露量,夹片外露量为1-3㎜,当发现普遍夹片外露量大于3㎜时为锚具不配套或产品不合格,应及时更换。
(8)张拉完成并经检验合格后,用切割机切割锚具外露的钢绞线,切割后钢绞线外留长度不小于3㎝。然后用水泥浆封堵锚头。
4、预应力的控制力和理论伸长值的计算
(详细计算附后)
四、管道压浆及封锚质量控控制
(1) 水泥采用与构件同一强度的普通42.5水泥,水泥中不得含有任何团块。 (2) 拌和水采用饮用水。
(3) 水泥浆强度不低于50Mpa,水灰比宜为0.40-0.45,泌水率最大不得超过3%,拌合后3h泌水率宜控制在2%,泌水应在24h内重新全部被浆吸回。 (4)压浆之前,隔夜先用水泥砂浆封隹锚头端部,以防压浆时灰浆外溢而损失压浆压力。
(5)压浆施工之前,宜用水稀释后的中性洗涤济或皂液进行冲洗管道。冲洗后,应使用无油的压缩空气将孔道内的所有积水吹出。
(6)水泥浆自拌制至压入孔道的延续时间,视气温情况而定,一般在30-45min范围内。水泥浆在使用前和压浆过程中应经常搅拌。
(7)压浆泵采用活塞式,压浆应缓慢均匀进行,先压下面的孔道,后压上面的孔道,压浆的压力一般控制在0.5-0.7Mpa,压浆时,待另一端出浆,并达到出浆稠度后关闭出浆口,应保持不小于0.5Mpa的一个稳定期,该稳定压期不宜小于2min。
(8)每个孔道一次压浆完成,中途不得停顿,如因故鄣使压浆中断,则需用清水将已灌入孔道的水泥浆全部冲出,然后重新压浆。
(9)压浆时,每一个工作班应留取不小于3组的纯浆长方体试件,标准养护28d,检查其抗压强度,作为评定水泥浆质量依据。
(10)对封锚的锚具,压浆后应先将其周围冲冼干净并对梁端混凝土凿毛,然后设置钢筋网浇筑封锚砼,锚砼的设计强度不低于构件强度的80%。必须严格控制封锚后的板体长度。
(11)待压浆强度达到设计强度后方可移运和吊装。 五、预应力张拉的安全措施
由于施工现场临时电线多,张拉机具移动频繁,严防触电和机械伤人的事故发生,针对张拉作业的特点,制定有关的安全措施。
(1)张拉区有明显的标志,非工作人员禁止入内。桥板两端从开始张拉到封锚前要设置档板,操作千斤顶和量测伸长值的人员,应站在千斤顶侧面进行,在千斤顶后部不得站人。
(2)高压油泵连接必须牢固可靠,油泵操作人员要戴防护眼镜,防止油管破裂或油表连接处喷油伤眼。
(3)张拉时,千斤顶行程不得超过额定行程,张拉缸进油时,油压不得超过最大张拉油压。
(4)张拉过程中,若发现咔咔响声,或预应力断丝,飞片等现象,要停下来检查原因,不得盲目进行张拉作业。
(5)张拉后灌浆前,不得用重物去敲击锚头,不得随意碰撞锚头及钢绞线,以防飞锚防人,
(6)油泵接电应用胶皮线,要勤检查,防止破皮漏电伤人,不用时要关掉电闸。
(7)灌浆操作人员要穿雨鞋,戴护目镜,操作人员要站在侧面或适当位置,谨防胶管喷头甩出伤人,堵灌浆孔和出浆孔时,应站在孔的侧面,以防灰浆喷射伤人。
附件:
1#桥计算书
根据《公路桥梁施工技术规范》(JTJ041—2000)中关于预应力筋伸长值的计算,按以下表格公式:
式中:
Pp—预应力筋平均张拉力(N) P—预应力筋张拉端的张拉力(N) 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的曲线孔道部分切线的夹角之和(rad) k—孔道每米局部偏差对摩檫的影响系数,取0.0015 μ—预应力筋与孔道壁的摩檫系数,取0.25
Pp=P(1-e-(kx+µθ))/ (kx+µθ)
△L =Pp/Ap÷Ep×L
式中:
Pp—预应力筋平均张拉力(N) L—预应力筋的长度(mm)
Ap—预应力筋的截面面积(mm2),取140 mm2
Ep—预应力筋的弹性模量(N/ mm2),取1.95×105 N/ mm2 △L—预应力筋理论伸长值(mm) (一)计算参数值:
1、K—孔道每米局部偏差对摩檫的影响系数:取0.0015 2、μ—预应力筋与孔道壁的摩檫系数:取0.25 3、Ap—预应力筋的截面面积:140 mm2
4、Ep—预应力筋实测弹性模量:1.95×105 N/ mm2
5、锚下控制应力:σk=0.75fpk==0.75×1860=1395 N/ mm2
6、锚圈口摩阻损失:不计
7、单根钢绞线张拉端的张拉控制力:P=σkAp=195300N 8、千斤顶计算长度:37cm 9、工作锚长度:6cm 10、限位板计算长度:3cm 11、工具锚计算长度:不计
(二)1号束钢绞线一端理论伸长值计算:
Pp=P(1-e-(kx+µθ))/ (kx+µθ)
Pp—预应力筋平均张拉力(N) P—预应力筋张拉端的张拉力(N) 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的曲线孔道部分切线的夹角之和(rad) k—孔道每米局部偏差对摩檫的影响系数,取0.0015 μ—预应力筋与孔道壁的摩檫系数,取0.25
式中:
1、13m梁板钢铰线伸长值计算:
分段计算:
N1钢束有5根,根据设计图纸对称分为4段(AB、BC、CD、DE)进行计算
0段伸长量(工作长度L取0.6m):
分段 L(m) θ(rad) KL+μθ 0.00090 0.00357 0.01466 0.00431 e-(KL+μθ) 起点力Pq 终点力Pz PP △L(mm) 8.45074 33.46048 14.58019 39.67034 0段 0.6 0 A直线 2.381 0 B直线 1.047 0.00523 C直线 2.876 0 0.99910 0.99643 0.98545 0.99570 195.30000 195.12428 195.21214 195.12428 194.42823 194.77625 194.42823 191.59169 193.00996 191.59169 190.76636 191.17903
总伸长量L=8.45074+33.46048+14.58019+39.67034=96.1617mm N2钢束有4根,根据设计图纸对称分为4段(0、A、B、C)进行计算
AB段伸长量(工作长度L取0.6m):
分段 0 A B C L(m) θ(rad) 0.6 0 1.84 0 1.833 0.12217 2.646 0 KL+μθ 0.00090 0.00276 0.03329 0.00397 e-(KL+μθ) 起点力Pq 195.30000 195.12428 194.58623 188.17922 终点力Pz PP △L(mm) 0.99910 0.99724 0.96726 0.99604 195.12428 195.21214 8.45074 194.58623 194.85526 25.86823 188.17922 191.38273 25.31057 187.43332 187.80627 35.85392
总伸长量△L=8.45+25.868+25.31+35.854=95.483mm
1、10m梁板钢铰线伸长值计算:
分段计算:
N1钢束有4根,根据设计图纸对称分为4段(AB、BC、CD、DE)进行计算
0段伸长量(工作长度L取0.6m):
分段 0段 A直线 B直线 C直线 L(m) θ(rad) KL+μθ 0.60 0.15 1.31 3.34 0.00 0.05 0.00 0.00 0.00090 0.00912 0.00196 0.00502 e-(KL+1.00 0.99 1.00 0.99 μθ) 起点力Pq 终点力Pz 195.30 195.12 193.35 192.97 195.12 193.35 192.97 192.00 PP 195.21 194.24 193.16 192.49 △L(mm) 8.37 2.05 18.06 45.98
总伸长量L=8.37+2.05+18.06+45.98= 74.45mm
N2钢束有4根,根据设计图纸对称分为4段(0、A、B、C)进行算
AB段伸长量(工作长度L取0.6m):
分段 0 A B C L(m) θ(rad) 0.60 1.10 1.83 1.88 0.60 1.10 1.83 1.88 KL+μθ 0.00090 0.00165 0.03024 0.00282 e-(KL+μθ) 起点力Pq 195.30 195.12 194.80 188.97 0.99910 0.99724 0.96726 0.99604 终点力Pz 195.12 194.80 188.97 188.44 PP 195.21 194.96 191.89 188.70 △L(mm) 8.37 15.33 25.12 25.33 总伸长量△L=8.37+15.33+25.12+25.33=74.15mm
附件(校准证书)
千斤顶证书编号:ZS2017080353 ZS2017080353 压力表证书编号: 142 143 张拉控制应力与压力表对称读数: 千斤顶及油压表校验后的线性公式为: 01#顶:Y=29.529x-2.5333 02#顶:Y=29.602x-2.3022;
按以上公式推算压力表读数,见下表。
张拉应力压力表读数
张拉应力(KN) 10%σ压力表读数(Mpa) Con初始应力20%σCon(156.24KN) 100%σCon(781.2KN) (78.12KN) 142号压力表 143号压力表 2.731 2.716 初始应力20%σ7.94 5.355 29.1 26.468 张拉应力(KN) 10%σ压力表读数(Mpa) ConCon(195.3KN) 100%σCon(976.5KN) (97.65KN) 142号压力表 143号压力表 5.95 3.376 9.26 6.675 35.714 33.06
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