空心板预应力施工设计方案

'13米空心板后张法预应力施工技术交底交底人：被交底人：交底日期：北京市公路桥梁建设集团有限公司国道110线临河绕城公路（西段）TJ-2标二○一二年九月 LZK3+685.669南马道桥13米空心板后张法预应力施工技术交底1、工程概况及主要工程数量LZK3+685.669南马道桥跨永济渠，起讫桩号LZK3+650.829～LZK3+720.509,桥梁为斜交，交角为120°。上部结构采用5-13m预应力混凝土空心板，采用结构简支桥面连续。全桥13m空心板共45片，其中中板35片、边板10片。2、设计参数空心板混凝土等级强度为C50，预应力孔道压浆采用C50水泥浆；每片板共4束预应力钢束，分别为位于底部的2道1号束和其上的2道2号束。钢束在板左右腹板中线对称布置，钢铰线采用直径为Фs15.2mm，截面面积为139mm2的低松弛高强度预应为钢铰线，钢铰线抗拉强度标准值fpk=1860Mpa，弹性模量Ep=1.95×105Mpa，松弛率ρ＝0.035，松弛系数ξ＝0.3；锚具型号为OVM15-3和OVM15-4，锚具变形、钢筋回缩按6mm（一端）计算；金属波纹管摩阻系数μ＝0.25（实际采用塑料波纹管，取0.155），偏差系数К＝0.0015。3、施工方案、方法1）、施工方案 全板空心板采用定型外模板配套橡胶芯模在选定的预制场地集中预制。在预制场完成混凝土浇筑、预应力张拉、压浆、封锚后运输安装。2）、施工方法空心板预制完成后，在混凝土强度达到85%后，且混凝土龄期不小于7d即进行预应力张拉施工。钢铰线张拉采用两台YDC1200型千斤顶双向同时张拉，预应力张拉采用应力和引伸量双控，锚下控制应力设计为0.75fpk=1395Mpa。当预应力钢束张拉达到设计张拉应力时，实际引伸量值与理论引伸量值的误差应控制在6%以内，实际引伸量值应扣除钢束的非弹性变形影响。预应力钢束张拉顺序为：左N1→右N2→右N1→左N2。现场技术人员，对构件的张拉的应力和钢束伸长量数据进行详细的记录。1、施工工艺1）钢铰线下料、穿束考虑千斤顶工作长度(410mm+250mm)，钢束下料长度分别为N1:13926mm,N2:13954mm。钢绞线的下料应使用切割机切割，切割好的钢绞线分类堆放，每根钢绞线用白色胶带纸缠绕，用记号笔进行编号，然后用透明胶带进行包裹紧密，采用十字加缠绕法绑扎定位，束身每2m绑扎一道，使其绑扎牢固且分类明确。 穿束前检查锚垫板和孔道，其位置应准确，孔道内畅通，无水和其他杂物。用胶带纸将先入波纹管的一端包裹紧密，使钢绞线束端头圆滑，这样可防止钢绞线切割口损伤波纹管。13m空心板由人工直接出入。穿束前两端工作长度位置用白色胶带和透明胶带包裹，做到标记清晰，以便控制钢绞线穿出孔道的工作长度均匀一致。穿束结束后用编好的工具锚（编号与编束钢绞线一致）进行梳理钢绞线，确保定位准确。钢铰线按设计计算下料，按每束的设计根数组合钢束，人工穿束到设计位置，保证两端工作长度。2）钢铰线张拉（1）张拉前准备工作：检查张拉梁体混凝土强度，到达设计张拉强度要求后方可进行张拉；检查锚垫板及周围混凝土面的平整度，清除孔内杂物；计算钢绞线张拉力与伸长量的对应关系表；对张拉千斤顶、压力表进行配套检查和试运转；安装张拉操作台，将千斤顶、油泵移至张拉端就位；将工作锚就位、安装夹片，同时用直径20mm的钢管套入钢绞线内轻击工作夹片，使其平整；为防止工具锚卡死，不能拆卸，可以在工具锚夹片外圆锥面上垫一层塑料薄膜，或在工具锚环内锥孔表面涂一层润滑剂，保证张拉完毕后千斤顶张拉油缸回程时，工具锚锚环和夹片易于分离。（2）、张拉操作程序：张拉前施工准备充分后，应先将主油缸少许充油，使之蹬紧，让预应力筋绷直(一般控制控制应力的10%)。从而使得钢绞线束在大吨位张拉时，各股受力均匀。然后开始张拉，张拉程序为： A、张拉系统的安装程序：安装限位板（限位板有齿口与锚板定位）→安装千斤顶（千斤顶前端齿口应对准限位板）→安装工作锚（应与前端张拉锚具对正）。B、张拉程序：0→初应力（10%σcon）→控制应力（20%σcon）→控制应力（σcon）→持荷5分钟→锚固预应力张拉工艺流程图钢绞线校验钢绞线下料、编束、穿束清洗夹片、钢绞线锚、夹具校验安装工作锚环、夹片安装限位板千斤顶，油压表标定安装千斤顶安装时钢绞线不得缠绕，工具夹片上润滑剂拆除移千顶斤顶安装工具锚具测量伸长量伸长量误差计算张拉荷5分钟回油、回程退楔3）封锚压浆预应力钢绞线张拉完成后，切除锚具外露的钢绞线（注意钢绞线的外露量不小于30㎜） 对锚具及夹片的缝隙进行密封处理。具体用水泥浆加一定比例的石膏加快其凝固时间（一般在做处理后的60min后可进行压浆）；或者用一定比例的硫磺和石蜡进行调配，用火将其融化后直接浇灌到锚具上进行密封处理（一般在15min后可进行压浆）。张拉后应及时进行压浆（48h内）。浆液标号不低于梁体混凝土标号。压浆方法为压力压浆，压浆压力控制在0.5～0.7Mpa。4）起拱度的监控梁板底模在预制前根据设计要求留有反拱度，张拉压浆完毕后，现场技术人员要及时用钢板尺对构件进行起拱度的监控（底模和跨中梁底之间控制）。每日早、中、晚监控三次，并记录到专用的施工日志中。如发现其与设计不符时，停止后续工序的施工，待查明原因后方可进行施工。1、伸长量的计算1）计算公式△L=PpL/（ApEp）；Pp=P（1-e-（kx+µθ））/(kx+µθ)；Pz=Pqe-（kx+µθ）；式中：△L------预应力理论伸长量（mm）；Pp------预应力筋的平均张拉力（N）；Pz------分段的终点力（N）；Pq------分段的起点力（N）；L------预应力筋的长度（mm）； Ap------预应力筋的截面面积（mm2）,取139；Ep------预应力筋的弹性模量（N/mm2），取1.95×105；P-------预应力筋张拉段的张拉力（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擦的影响系数，取0.0015。µ-------预应力筋与孔道壁的摩擦系数，取0.155。2）计算伸长量根据设计，钢铰线由曲线段和直线段组成，故分段进行计算，然后叠加。分段时考虑千斤顶的工作长度（410mm）。对钢铰线按下图所示进行分段：计算结果见下表： 理论伸长量计算表钢束编号分段Lθkx+µθe-（kx+µθ）PqPzPp△L理论总伸长量（m）（rad）（KN）（KN）（KN）（cm）（cm）（cm）N1AB2.2500.0.581.715579.755580.73451.4.9.BC0.5240.052360.0.579.755574.6171577.18220.CD3.93900.0.574.6171571.232572.92282.77531N2AB2.2600.003390.581.715579.7463580.73011.4.9.BC1.2220.0.020770.579.7463567.8293573.76720.CD3.24500.0.567.8293565.0721566.44962.3）张拉伸长量的控制预应力筋张拉时，应先调整到初应力σO,该初应力为张力控制应力σcon的10%，伸长值从初应力时开始量测，并记录在施工日志上。预应力筋的实际伸长值除测量的伸长值外，必须加上初应力以下的推算伸长值。推算值可采用相邻级的伸长值，既初应力的伸长度采用10%张拉力到20%的伸长值。所以实际伸长量L=100%σcon时量测值‐10%σcon时量测值+20%σcon时量测值‐10%σcon时量测值‐6㎜式中，6㎜为设计给出的钢绞线回缩量，由于回缩量的量测方法目前没有统一的规定，故实际计算钢绞线伸长量时可直接减去设计给出的回缩量。通过计算，实际伸长量要与理论计算伸长量的误差控制在6%以内，超过误差范围要查清原因再继续张拉。4）节点油表读数计算 根据液压千斤顶的标定数据，两台千斤顶对应不同压力表的力值～压力值回归直线方程分别如下：节点油表读数计算表千斤顶编号型号对应油表直线方程操作节点油表读数3根4根节点力值读数力值读数(KN)(Mpa)(KN)(Mpa)11437YDC12000073y=0.0424x-0.147610%58.17152.77.5623.20%116.3434.155.1246.100%581.71524.51712775.6232.73869YDC12003440y=0.043x+0.271410%58.17152.77.5623.20%116.3435.155.1246.100%581.71525.28515775.6233.6230611438YDC12000671y=0.0424x+0.110%58.17152.77.5623.20%116.3435.155.1246.100%581.71524.76472775.6232.98629YDC12009152y=0.0417x-0.685710%58.17151.77.5622.20%116.3434.155.1245.100%581.71523.57182775.6231.657655）注意事项对于现场技术人员的施工日志要求：认真记录梁板的编号、浇筑时间、试件的编号及张拉时的强度、张拉压浆时间、张拉应力和伸长量、压浆孔道的编号、压浆时的气温、水泥浆的配合比、泌水率、膨胀率、稠度及最大压力、压浆持续时间、浆体的密实情况等，记录的内容必须真实可靠。滑丝、断丝的原因及处理：滑丝主要原因是锚塞孔与夹片之间有杂物，锚具偏离锚下垫板齿口、锚具（锚圈、锚塞、夹片）质量存在问题，由于其硬度不足不均匀而产生变形。另外回油过猛，也是产生的原因。 张拉完成后应及时在钢束上做好醒目的标记，如发生滑丝，解决的措施一般是用千斤顶张拉滑丝钢绞线，直到将夹片取出，更换新夹片，张拉至设计应力即可。如果严重滑丝过程中钢绞线受到严重的伤害，则应将锚具上所有的钢绞线全部卸载，找出原因并解决，再重新张拉。断丝的发生，一般是由以下几种情况产生的：钢材材质不均匀或严重锈蚀；锚圈口处分丝交叉重叠；操作过程中没有做到孔道、锚圈、千斤顶三对中，造成钢丝偏中，受力不均，个别钢丝应力集中，油压表失灵造成张拉力过大，千斤顶未按规定校验。张拉过程中，经标定的配套设备不允许随意更换，操作人员应精神集中，回油平稳；严防高压油管出现死弯现象，否则应立即卸除油压进行处理。张拉时，千斤顶后面不得站人，以防预应力筋拉断或夹片弹出伤人；油泵运转不正常或者漏油时，应立即停止张拉进行检查；高压油管的接头应加防护套，以防喷油伤人。雨天张拉应搭防雨棚，以防张拉机器淋雨损坏，张拉用电闸板要求专人负责，统一指挥。'