某装配式预应力盖梁工程预应力筋张拉方案.docx

目录一、概述3三、桥梁结构3四.材料要求4五、施工注意事项5六、预应力筋伸长值计算：5孔道摩擦系数；U=0.255六、根据混凝土结构施工及验收规范、公路桥涵施工技术规范和公路桥梁设计手册预应力技术及材料设备6七、准备工作及预应力筋张拉6八、预应力混凝土所用钢绞线及设备等的质量控制：8一、概述二、设计依据及标准1 .设计依据为：交通部公路桥涵设计规范、首都规划委员会的批复意见，以及北京首都公路发展有限责任公司关于五环路(机场高速公路XXXX高速公路段)初步设计的审查意见。2 .设计标准(1)荷载标准：汽车一超20级，挂车一120。(2)净空标准：24.5米。(3)宽度标准：桥梁全宽35.0米，其中车行道宽15.25米，两侧防撞栏杆各宽0.75米，中央隔离带3.0米。按上下行两座独立桥梁布置。(4)桥梁纵、横坡：桥头两侧纵坡分别为1.67%和1.69%o横坡由盖梁起2.0%的双向坡。(5)竖曲线：桥梁位于凸形竖曲线上，变坡点桩号K17+609,竖曲线半径R=17000米，切线长T=258.489米，外距E=2.397米。(6)地震基本烈度：8度。三、桥梁结构1 .下部结构桥墩为预应力砂盖梁双柱墩，墩柱直径为1.4米，基础为承台加钻孔灌注桩，每个承台下为4根钻孔桩，桩径为1.5米，其中1号和2号桥墩桩长为44米,3号桥墩桩长为40米,全桥共有桥墩桩24根。桥台为肋板式桥台，钻孔灌注桩基础，桩径为1.2米，桩长为35米,全桥共有桥台桩24根。2 .盖梁设计要点本设计桥盖梁为预应力碎盖梁，碎为C45。盖梁采用后张法一端张拉工艺，预应力钢绞线每束为9X7中5,锚具采用159型，型号可采用OVM、VLM或YM。死锚采用挤压锚。采用内径8.0厘米的金属波纹管。预应力钢绞线的标准抗拉强度为RBY=I860MoA，张拉控制应力为Ok=1302.0MPa,张拉吨位为1689.7KN,张拉工艺为Of1.03Oko图纸中应力钢束的长度为钢束下料长度，张拉端伸出锚头IOOCM,施工时可视张拉设备情况而调整。盖梁预应力钢束张拉顺序：(1)现浇盖梁混凝土；(2)役强度达到设计强度的100%后，对称张拉号钢束各两根；(3)吊装一侧T梁、现浇湿接头；(4)吊装另一侧T梁、现浇湿接头；(5)张拉剩余钢束；(6)拆除盖梁临时支撑；(7)浇注桥面铺装碎。施工时，当预应力钢束与普通钢筋发生矛盾时，可适当调整普通钢筋位置。四.材料要求(1)普通钢筋的I级钢筋、II级钢筋、冷轧带肋钢筋，技术标准应符合国家标准GB130391、GBl499-98>GB13788-92的要求。I级钢筋对应R235,级钢筋对应HRB335,冷轧带肋钢筋采用LL550o(2)预应力钢绞线采用ASTMA416-90A,270标准，高强度，低松弛，规格为J15.24MM,公称面积为140MM)抗拉标准强度RBY=I860MPA,松弛率为3.5%。五、施工注意事项1.桥梁施工工艺要求及质量标准应符合公路桥涵设计规范(JTJ041-2000)和公路工程质量检验评定标准(JTJO7194)。六、预应力筋伸长值计算：1、预应力钢束深长值计算：采用交通部公式：L=(FpL)/(ApEa)Fp=Pj(l-e“网KX)/(KX+)式中：L预应力钢绞线伸长值；PJ预应力钢材张拉端的张拉力，NAp预应力钢材截面积，单位mm?Ea钢绞线的弹性模量，E=2.0*10Mpa；孔道摩擦系数；U=0.25k孔道偏差系数；k=0.0015曲线孔道累计转角之和，rad；L钢束有效长度，m；曲线孔道长度，lo钢束伸长值:钢束：LXK0EP0kAL(CM)N1、2：14.76814.1680.00150.250.198882.01640.5130212609.3N3、4：14.26613.6660.00150.250.223312.01640.5130212608.9六、根据混凝土结构施工及验收规范、公路桥涵施工技术规范和公路桥梁设计手册预应力技术及材料设备1 .预应力筋实际伸长值与计算伸长值相对误差控制在±6%范围内。2 .张拉力误差控制在±5%范围内。3 .张拉程序根据GB50204(混凝土结构与施工验收规范),采用。Of。o,i5-*k。o.3。-"荷2分钟一锚固的张拉程序。4 .张拉机具采用柳州生产的穿心式千斤顶及ZB4-500电动油泵和1.5级，直径大于15Omm的油表。5 .误差二(L理论一L实际)/AL理论*100%误差范围：+6%实际伸长值计算方法：AL实际=2*(Lo,3-U5)+(ALkMLoj)七、准备工作及预应力筋张拉安装工作锚板前,必须将锚垫板内清理干净,以保证钢绞线在张拉后能够很好的锚固住。另外,张拉操作时应该缓慢的给油,达到初始应力时,量取油缸及工具锚夹片外露长度并做好记录;达到两倍初始应力时，量取油缸及工具锚夹片外露长度并做好记录；当油表表针到。K时，再次量取油缸及工具锚夹片外露长度并做好记录。并且计算实际张拉伸长值与理论伸长值的相对误差,如果误差满足规范要求,则继续张拉下一束;如果误差不能满足规范要求,则须先找出误差较大,不能满足规范要求的原因,待找到原因后,方能继续张拉下一束，采用双控。1 .张拉安全注意事项在预应力张拉做业中,必须特别注意安全,因为预应力筋被张拉后,其本身将蓄有很大的能量,万一预应力筋被拉断或锚具与千斤顶失效,巨大的能量就会急剧释放,有可能造成很大的危害。因此,无论在任何情况下,作业人员都必须躲开预应力千斤顶的正面,以免发生不可预见的事故。另外，由于盖梁预应力筋张拉时属高空作业；因此，排架一定要稳固，且绝对禁止在架子上打闹嬉戏，以防发生意外。操作千斤顶油泵的人员与测量千斤顶油缸伸长值人员，应该站在千斤顶的侧面操作尤其是操作千斤顶油泵的人员在油泵开动过程中，不得擅自离开岗位如需离开，则必须把油门全部松开或切断电源。张拉时，必须使孔道锚具与千斤顶三对中，以便张拉工作能够顺利进行，并不致增加孔道摩阻损失。张拉预应力钢筋时，应注意保持工具锚夹片的清洁和良好的润滑状态新的工具锚夹片在第一次使用前，必须在其背面涂上润滑脂，以后每使用5-10次，应重新涂润滑脂。构件张拉完毕后，应该检查盖梁端部和其他部位是否有裂隙，并有专人填写预应力钢筋张拉记录。2 .孔道灌浆：灌浆前，应先用气泵检查排气管的通气情况。灌浆作业及其注意事项：灰浆搅拌前应注意检查配合比计量的准确性，投料顺序，搅拌时间及灰浆的流动性灰浆的标准拌和时间为5mino灌浆时，灰浆进入电动灰浆泵前，应通过筛子；否则容易使灰浆泵发生故障或堵塞灌浆孔道灌浆时，其速度一定要缓慢，否则灰浆流淌不均匀，回流有空隙要检查排气孔流出灰浆的浓度当灰浆从排气孔流不出来时，应立即改从排气孔压浆。搅拌灰浆用水应该为清洁水，灰浆的水灰比为0.40.45之间，要求灰浆拌好后，其泌水率不得大于2%,最大不得超过4%,且24小时后，泌水率须全部被灰浆吸受。水泥采用P.O.525,膨胀剂采用CEA膨胀剂。灌浆压力以0.30.6Mpa为宜灌浆后，应该填写灌浆记录，检查孔道密实情况，如果有不适，应急时处理;压浆中每一工作班须留取不少于3组7.07*7.07*7.07(CM)试件，作为灰浆强度的评定依据。每一孔道灌浆均应一次完成，中途不应停顿否则须将所压部分水泥浆冲洗干净，从头开始。备注：使用张拉机具的标定结果，待将其标定后呈报监理办，一并上报计算的油表读数。八、预应力混凝土所用钢绞线及设备等的质量控制：(一).首先检验钢绞线有无出厂质量合格证明。然后，对进厂钢绞线进行外观检查。其表面不得有裂纹，润滑剂，油渍及锈蚀，麻坑。保证钢绞线与混凝土有足够粘结力，避免应力集中和耐疲劳强度的降低。当外观检查后，按国家标准预应力混凝土用钢绞线GB5224-85规定取样进行复试。(-).锚具的检验：根据国家标准混凝土结构工程施工及验收规范(GB50204-92)规定：1 .应有产品出厂质量合格证明文件。2 .进厂后应对锚具进行外观质量检查。其表不得有裂纹和超过产品规定尺寸的允许误差。检查锚环的锚孔是否光滑，有无毛刺及小坑。夹片表面不得有砂眼，裂缝和小坑。3 .本桥所用锚具均按规定做了锚环，夹片的硬度实验以及锚具的净载实验。(三).张拉机具的检验1 .千斤顶的检验：千斤顶油料要用经过过滤的清洗机械油，油中不得有水。接好油路进行运转，千斤顶行程应不少于规定值，千斤顶内存有空气应完全排出为止。试运转中，千斤顶不得有油外渗。2 .液压控制的顶压阀密封性能检验各项均应合格，若有一项不合格，则应该对该阀进行检修或更换新阀。3 .电动油泵的检验：检查油泵所用油是否有杂质，用前要过滤，油中不得掺有水分；预先进行开车试运转，将泵内空气排出，试车时要观察压力表是否稳定，油泵运转时，若杂音过大，则应修理，症状消除后再使用。4 .压力表的选用检验：开工前或使用前，首先要对压力表进行单独校验，并要有计量单位的计量认证。(四)成孔管道校验L波纹管检验要求：(1)取样进行实验。其一要满足在外力作用下有抵抗变形的能力;其二满足在混凝土浇注过程中，水泥浆不会渗入管内的要求。(2)波纹管要逐根进行外观检验，表面不得有砂眼，咬口必须牢固，不得有松散现象。(3)波纹管表面清洁，不得有杂质，不得有锈蚀现象。(五)波纹管的安装1 .波纹管的铺设，一定要严格按设计给定孔道坐标位置固定。固定管道的钢筋支架，其间距不得大于50CM,支架要与梁体钢筋焊牢,防止管道上下左右移动，其位移偏差应小于相应质量标准。2 .要防止套管接口松散、脱落。在其连接处应该用胶带缠紧，以防进入水泥灰浆。混凝土浇注过程中，要注意保护波纹管。施工人员不得随意踩塌，不得用振捣棒碰撞捌、撬波纹管，防止波纹管发生位移或被砸扁及孔道漏浆造成堵孔。(六)锚垫板安装1 .在模板上安装锚垫板时，必须保证锚垫板十分牢固。要充分注意防止从模板。2 .与模板之间，锚垫板与锚垫板之间漏进水泥浆，横板与锚垫板间，可以插垫较薄的橡胶垫或硬壳纸。当布设锚垫板时，一定要进行详细检查，以保证锚固面与预应力钢材垂直，锚垫板和套管的接缝部分不产生折线。否则，在施加张拉力后予以锚固时，就会有弯曲作用力矩作用到预应力钢筋上，造成预应力钢筋断裂。而且也造成摩阻在锚垫板附近显著增大的缺陷，同时也是造成锚垫板破坏的原因。预应力孔道布置：B：张拉断面C：张拉断面111333222444预应力张拉计算表部位预应力筋编号规格10%K计算值(CM)%K算长CM2o计身值)%K算长CM40计身值(c>60%计算身长值(CM)1%计算身长值(CM)孔道累枳转角(RAD)孔道长度X(M)绞长LV1)钢线度(M钢材弹性模量(MPA)道擦数M)孔摩系仆孔道偏差系数(K)直径根数截面积梁板Ni、N215.2441400.20919.76321.0631.96×IO50.20.15N3、N415.2441400.03519.66220.9621.96×IO50.20.0015计算过程：P1=O.IXP=O.IX(78L2÷4)=19.53KNP2=O.2×P=O.2×(781.2÷4)=39.06KNP3=O.4×P=O.4×(78L2÷4)=78.12KNP4=O.6×P=O.6×(78L2÷4)=117.18KNP5=1.0×P=1.0×(78L2÷4)=195.3KNNhN2案:Pp=P×(I-E，KXtMe)/(KX+M)=19.53×(1-E98冈9仙+。.皿期)/(0.0015×19.763+0.2×0.209)=18.85KNPp2=39.06×(1-E/(0.0015×19.763+0.2×0.209)=37.70KNPp=78.12×(1-E皿)z(00015×19.763+0.2x0.209)=75.39KNPp4=117.18×(1-E/(0.0015×19.763+0.2x0.209)=113.09KNPps=195.3x(1-E-ew-M)/(0.0015×19.763+0.2x0.209)=188.48KNLi=(PpixLq)/(Ap×Ep)=(18.85×103×21.036×103)/(140×1.96XIO5)=14.47MML2=(PnxLw)/(Ap×Ep)=(37.70×103×21.036×103)/(140×1.96×IO5)=28.94MML3=(PPMM)/(ApxEp)=(75.40×103×2I.036×103)Z(140×1.96×IO5)=57.87MMU=(Bm×Lxj)/(Ap×Ep)=(113.O9×1O3×21.O36×1O3)/(140×1.96×IO5)=86.8IMMN3、N4索:Ppi=PiX(1-Ekx,mi)/(KX+M)=19.53×(i-e7°w""6m+ox8s>)/(0.0015x19.662+0.2x0.035)=19.18KNPp2=39.06×(1-E(0mi5x,9662+02x0msj)/(0.0015x19.662+0.2x0.035)=38.36KNPp3=78.12x(1-E'°-w)/(o.OO15×19.662+O.2×O.O35)=76.71KNPp4=117.18×(I-ETMmS心/(0.0015×19.662+0.2×0.035)=115.07KNPp5=195.3x(1-£-附+3°3”)/(0.0015x19.662+0.2x0.035)=191.79KNLi=(PPIXLQ)/(ApxEp)=(19.17×1O5×2O.962×1O5)/(140×1.96×IO5)=14.65MML2=(Ppi×Lq)/(APXEP)=(38.36×IO3×20.962XlO3)/(140×1.96×IO5)=29.30MML3=(PMXLQ)/(ApXEp)=(76.71×103×20.962×103)/(140×1.96×IO5)=58.60MML4=(PP)XLfQ)/(ApxEp)=(115.07×103×20.962×103)/(140×1.96×IO5)=87.90MML5=(PPIXLM)/(ApxEp)=(191.78×103×20.962×103)/(140×1.96×IO5)=146.5IMM预应力筋张拉数据表工程名称:施工单位：部位应钢编号预力筋号应筋类预力种规格拉式张方抗拉标准强度(MPA)张拉控制应力(MPA)(MPA)控制张拉力(KN)张拉初始力(KN)道积角RA>孔累转<D孔道长度X(M)绞长L钢线度(M钢材弹性模量(MPA)道擦数1)孔摩系仆孔道偏差系数(K)计算伸长值L(CM)直径根数截面积预制梁板N3、N4钢绞线15.244140后张拉186013951395195.319.530.20919.76321.0631.96×IO50.20.001514.47Ni、N2钢绞线15.244140后张拉186013951395195.319.530.03519.66220.9621.96×IO50.20.001514.651、预应力筋的平均张拉力计算式：PRP(I-e"kx+m)/(KX+M)PP预应力筋的平均张拉力(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)：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；M预应力筋与孔道壁的摩擦系数。2、应力筋的理论伸长值AL(MM)计算：AL=(PPXL)/(APXEP)PP预应力筋的平均张拉力(N)：L一预应力筋的长度(MM)：EP-预应力筋的弹性模量(N/MM2)。AP-预应力筋的截面面积(MM2)；3、顶拉力(KN)与和压力表(MPA)拟合关系：(用内插法或线性回归法)A) 200304#千斤顶对应2868#号表的压力表读数为：28.23MPB) 20270#千斤顶对应2874#号表的压力表读数为：26.40MPC)千斤顶控制张拉力为781.2KNo4、张拉实际控制表：项目10%20%40%60%100%表2874#读数2.55MPa5.I9MPA10.72MP16.67MP26.40MPa表2868#读数3.3OMPa6.27MPA12.05MPa17.55MPa28.23MPaNl索控制伸长量1.4CM2.9CM5.8CM8.7CM14.5CMN3索控制伸长量1.5CM2.9CM5.9CM8.8CM14.7CM