1、预应力方案1 、编制依据、原则及范围1.1 编制依据（1）铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准（TB104152003）；（2）客运专线铁路桥涵工程施工技术指南（TZ213-2005）；（3）铁路混凝土工程技术施工质量验收标准（TB10424-2010）；（4）铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程（TB10110-2011）；（5）铁路后张法预应力混凝土梁管道压浆技术条件（TB3192-2008）；（6）特大桥施工图; 无碴轨道现浇预应力混凝土连续梁（双线）（跨度：40m+80m+40m通桥（2005）2368-I）（7）新建铁路郑州至徐州客运专线ZXZQ02标段实施性施工组织设计及施工现场实际情况
2、。（8）依据GB/T19001-2008质量标准体系、GB/T24001-2004环境管理体系和GB/T28001-2001职业健康安全标准建立的质量、环境和职业健康管理体系；（9）施工现场调查获得的有关资料、数据以及现场实际情况；1.2编制原则（1）积极响应和遵守本项目的总体质量、安全、环境保护、文明施工等的规定及铁路建设工程施工合同、施工合同协议条款内容。（2）突出重点部位和关键工序，整个特大桥统筹组织超前计划，合理安排各工序衔接，确保工期。（3）严格执行GB/T19001-2008质量标准体系，确保质量。（4）坚持专业化作业与综合管理相结合。充分发挥专业人员和专用设备的优势，综合管理，合
3、理调配，采用先进的特大桥施工技术，科学安排各项施工程序，组织连续、均衡、紧凑有序地施工。（5）采用先进成熟的桥梁施工技术、配套的施工和检测设备。1.3编制范围本方案针对郑汴特大桥跨S223省道（48+80+48）m连续梁预应力施工。2 、工程概述郑汴特大桥位于郑州市中牟县。本桥在线路里程DK32+074处采用（48+80+48）m连续梁（662#-665#墩）形式上跨S223省道，线路中心与既有公路交角为91。连续梁起讫里程为DK031+954.64DK032+123.34(662#665#墩),全长177.5m,一联三孔计算跨度（48+80+48）m 。该连续梁为预应力混凝土双线连续箱梁，采
4、用悬臂浇注法施工。边跨梁长48m，分为12个梁段，中跨80m，分为21个梁段，663#和664#墩顶各设一节0#梁段，全梁共47个梁段。S223省道为双向三幅路六车道，路面宽度49.9m，与，路基总宽度57m。连续箱梁为单箱单室、变高度、变截面结构，箱梁顶宽13.4m，箱梁底宽6.7m,顶板厚度40至50cm，按折线变化，底板厚度40至100cm，按直线线性变化，底板厚度40至100cm按直线线性变化，腹板厚48至60cm，60至90cm，按折线变化。全联在端支点、中支点处共设5个横隔板，隔板设孔洞供检查人员通过。防撞墙内侧净宽9.4m,桥上人行道栏杆内侧净宽13.2m,桥面板宽13.4m,桥
5、梁建筑总宽13.8m。中支点处梁高6.65m，跨中9m直线段及边跨13.25m直线段高度为3.85m，梁底下缘按二次抛物线变化，边支座中心线至梁端0.75m。 梁段内设置了纵、横、竖三向预应力筋体系，纵向束为17-15.2-1860-GB/T5224-2003预应力钢绞线，锚固体系采用自锚式拉丝体系，张拉采用与之配套的机具设备，管道形成采用金属波纹管成孔；横向束为17-15.2-1860-GB/T5224-2003预应力钢绞线，锚具体系采用BM15（P）-4锚具及配套的支撑垫板管道形成采用内径7019mm扁形金属波纹管成孔；竖向预应力筋采用25mm高强精扎螺纹钢筋，型号为JL785，锚具体系采
6、用JLM-25型锚具，管道形成采用内径35mm铁皮管成孔。3 施工总体部署3.1 建设目标3.1.1 工期目标根据业主要求的节点工期和郑汴特大桥施工组织设计，连续梁施工计划2013年10月1日开工，至2014年6月30日完成本桥所有施工3.1.2 质量目标各检验批、分项、项目部工程施工质量检验合格率100%，单位工程一次验收合格率100%；创优目标：争创局优质工程奖。3.1.3 安全目标坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，建立健全安全生产保证体系，制定完善的安全生产管理制度和切实可行的安全生产保证措施，依法对本单位安全生产负全面责任。杜绝生产安全较大及以上事故；遏制一般生产安全死亡事故
7、。杜绝因建设引起的较大及以上铁路交通事故；遏制因建设引起的一般B类及以上铁路交通事故。3.1.4 文明施工目标和环保目标文明施工目标：按国家及铁道部有关规定执行，做到依法施工，文明施工，杜绝违法施工、野蛮施工事件发生。做到现场布局合理，施工组织有序，材料堆码整齐，设备停放有序，标识标志醒目，环境整洁干净，实现施工现场标准化、规范化管理。3.1.5 职业健康目标定期对从事有害作业人员进行健康检查，参建员工职业病发生率小于1.5。不出现因劳动力保护措施不力而造成的重伤及其以上事故。通过对重大危险源的严密监控，降低重大危险源的风险，杜绝职业病和群体急性中毒事件；从业人员上岗职业健康体检率100%；有
8、毒有害作业场所监测率100%；从业人员职业健康普及率100%；隐患整改率达到100；特殊工种持证上岗率100%。3.2 现场施工管理组织机构预应力施工作业采用三级管理模式：第一级为操作班组质量员；第二级为架子队质检员，负责对第一级管理人员实施监督检查，收集资料并整理上报；第三级为安全质量部人员与项目经理负责对第二级管理人员实施监督、检查，并负责内业资料的汇总和归档工作。项目经理部设项目经理1人、副经理3人、总工程师1人，下设六个职能部门：工程技术部、安全质量部、计划财务部、物资设备部，工地试验室、综合办公室。项目部根据管段内容设专业性强的“架子队”。为全面保证工程项目优质高效建成，架子队主要工
9、程技术人员和管理人员由本单位选派、抽调具有丰富的铁路干线施工经验、专业技术能力强、综合素质高的工程技术人员和管理人员，项目部管理机构见图3.2-1，架子队组织机构见图3.22。图3.2-1 项目部组织管理机构图3.2-2 架子队组织管理机构郑汴特大桥跨S223省道连续梁由第一架子队组织施工，根据本工程实际情况，为加强管理，便于协调指挥，该工程将全面推行项目法施工管理，选调施工经验丰富的技术人员和管理人员，在架子队长的领导下组建施工作业队，架子队长负责本工程的进度、质量、安全目标的完成。4 资源配备4.1 劳务组织安排计划本工程施工劳务组织计划安排见表4.1-1（钢绞线在现场加工，压浆用水泥浆采
10、用现场拌制，随拌随用。人员配备见下表）。表4.1-1 劳务组织计划安排表序号工种单位数量进场时间备注1技术员人32013-92质检员人22013-93施工员人22013-94试验员人12013-95电工人12013-96普工人122013-97张拉压浆技工人82013-9合 计人294.2 机械设备安排计划本承台施工机械设备计划安排见表4.2-1。表4.2-1 机械设备安排计划表序 号设备名称型号/规格单 位数 量备 注1千斤顶YDC5000A台42千斤顶YDC2500A台43千斤顶YDC270A台14千斤顶YDC1000A台14压浆泵HS-6台15制浆机ZJL-60台16磅秤台14.3 材料
11、计划安排1）钢绞线施工需要用到的钢绞线根据工程进度分批进场。材料到场后，首先进行感观验收，要求钢材表面洁净，无损伤；油渍、漆污和铁锈清除干净；带有颗粒状或片状老锈的钢筋不得使用。原材、焊接材料要有见证取样检验，经试验室检测合格后方可投入使用。钢材按要求下垫上盖，防止锈蚀，做到堆放整齐，标识正确。5 施工方案5.1 张拉前的准备工作张拉前的准备工作主要包括张拉设备（包括千斤顶、压力表、油泵等）的配套选用及校验、钢绞线和钢筋的严格下料以及张拉前构件的检查和清理等。5.1.1 张拉机具的选用和标定（1）千斤顶：张拉纵向预应力束的千斤顶采用四台YDC5000A与四台YDC2500A千斤顶，横向采用一台
12、YDC270A千斤顶，张拉25精轧螺纹采用一台YDC1000A千斤顶。（2）校验：采用校验标定的方法测定油压千斤顶的实际作用力与油压表读数的关系，得出其线形回归方程。校验时，应将千斤顶及配套使用的油泵、油压表一起进行，校验成果作为实际张拉力的计算公式。在下列情况之一时，应进行校验：使用新的或刚修复的油压表；使用新的或刚修复的千斤顶；油压表指针不能退回零点时；千斤顶使用超过检验期一个月，或张拉次数达到200次时；张拉过程中发生预应力筋实然断裂时；计算值与实测值两者相差悬殊时；改变千斤顶与油泵的组合时；其他，认为有必要时。（3）设备的检查：油量应充足，并应使用油泵用优质矿物油；千斤顶与油泵以及高压
13、油管两端连接器的灰尘予以清除；应排除油泵内的空气；不能有漏油现象；操作人员应熟悉油泵的操作顺序。（4）电动油泵使用注意事项：运输过程中翻倒时，不能再使用；供给油箱的油，应使用油泵用优质矿物油；启动电动机时，应确认流量调整把手并缓慢进行，而且压力不超过规定；事先核对电源的电极和电压，而且不得拆掉软线的插头来使用；开动张拉侧控制阀时，应一边看压力表，一边慢慢打开；试运转与排气：开机前泵内各容油空间都充有空气，将影响压力不稳，要不断打开控制阀，令油泵空运转至油液中无空气为止。（5）张拉用设备：检查是否保证有所需的电源；检查是否确保有张拉装置的作业空间；检查作业脚手架是否齐备、安全；准备好平面和垂直搬
14、运工具；张拉设备不能被雨淋湿，要准备有防雨设备。5.1.2 钢绞线、钢筋的下料和穿束及锚垫板的安装预应力筋下料之前必须按批次抽取试件试验。以同牌号、同炉号、同规格、同生产工艺、同交货状态的预应力筋，每30t为一批，不足30t也按一批计。进行拉伸、弯曲或反复弯曲试验。预应力筋用锚具、夹具和连接器进场时，也必须按批次进行外观检查和抽取试件做硬度和静载锚固性试验。每1000套为一批，不足1000套也按一批计。检验项目：外观、硬度、静载锚固性能等。预应力筋和锚垫板都必须有产品质量证明书，否则，不予使用。 预应力管道的安装（1）预应力管道的安装应和钢筋安装同时进行，要注意组织好钢筋和波纹管安装顺序。（2
15、）纵向预应力管道采用预埋70mm、90mm、100mm波纹管。波纹管外观应清洁，内外表面无油污，无引起锈蚀的附着物，无孔洞和不规则的折皱，咬口无开裂、无脱扣。波纹管的接长采用接头管，两端用密封胶带封裹，以防接头处漏浆。（3）预应力安装时严格按图纸设计给定孔道坐标位置固定，要求保证安装的竖向，横向准确性，平弯、竖弯的地方要按设计设置准确的转弯半径。同时用井字定位网钢筋固定，定位网钢筋每600mm一道，曲线加密300mm一道。定位网钢筋要与梁体钢筋用电焊焊牢，管道与定位钢筋用铅丝绑扎牢固，防止管道移动。具体事例如下图。（4）预应力筋下料长度及预留孔道位置允许偏差项目允许偏差(mm)项目允许偏差(m
16、m)预应力筋下料（竖向精轧螺纹筋）5预应力筋下料（钢绞线长）10预留孔道（横向）4预应力筋下料（钢绞线束中各根之差）5预留孔道（竖向）4预留孔道（纵向）4（5）波纹管安装时，要确保管内无杂物，管道敞口处，采用塑料胶布封堵。（6）施工中要注意保护波纹管，施工人员不得进行踩蹋或用工具敲击。或发现波纹管局部变形，要及时进行更换处理。（7）波纹管在安装时，如与普通构造钢筋发生矛盾时，应在现场技术人员同意的前提下将普通钢筋适当移位，以确保波纹管孔道位置准确。（8）安装时波纹管要远离电焊,要及时更换或用塑料胶布缠裹防漏。（9）两端安装锚垫板及加强螺旋筋，并按每种锚具的规格将其固定。锚垫板要牢固地安装在端头
17、模板上，定位螺栓要拧紧，垫板要与孔道严格对中，并与孔道端部垂直，不能错位。5.1.3 钢绞线的下料和穿束（1）预应力筋的存放应有防雨措施，不能直接放在泥地上或露天堆放，以防生锈。（2）预应力筋下料时按设计图纸。下料长度误差：钢绞线控制在10mm内，精轧螺纹控制在5mm内。（3）钢绞线下料采用切断机或砂轮锯切割，在切口的两侧5cm处预先用扎丝绑牢，防止切割后切口松散。下好料的钢绞线下面必须垫木板或方木，防止泥土弄脏。（4）钢绞线编束时，钢束要顺直，不得扭结，其头部要适当后错位，形成一圆顺的尖端，用塑料胶布缠裹严密、结实，每隔2m绑一道扎丝。（5）穿束前要对孔道进行清孔，可用空压机向孔道内吹气，将
18、杂物吹出。（6）浇筑混凝土前要严格全面的对波纹管进行检查，包括坐标位置，线型，弯起半径和密封性。在混凝土浇注过程中，要注意保护波纹管，施工人员不得随意踩蹋，不能用振捣棒碰波纹管，防止管道移位或管道漏浆。5.1.3.1 锚垫板的安装两端安装锚垫板及加强螺旋筋，并按每种锚具的规格将其固定。锚垫板要牢固地安装在端头模板上，定位螺栓要拧紧，垫板要与孔道严格对中，并与孔道端部垂直，不能错位。5.1.4 钢绞线张拉力和张拉伸长量计算预应力筋张拉时的控制应力，应以张拉时的实际伸长量与理论伸长量进行校核。二者相差应控制在正负6 以内，否则应暂停张拉，查明原因并采取措施加以调整，再继续进行张拉。（2）张拉伸长量
19、计算预应力筋平均理论张拉力（单股）和理论伸长值计算可按下式计算：平均理论张拉力（单股）P均 = P（1-e-（kx+）/（kx+）式中：P预应力钢材张拉端的张拉力（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m局部偏差对摩擦的影响系数； 预应力钢筋与孔道壁的摩擦系数。理论伸长值计算：L=P均L/（AgEy）= P均L/（AgEy）式中：L钢绞线有效计算长度（cm）； 5.1.5 张拉前的构件检查及清理1)张拉前，必须对混凝土构件进行检验，外观和尺寸应符合质量标准要求；张拉箱梁混凝土强度要求达到设计强度的95。2)穿束前应用压
20、力水冲洗孔道内杂物，观察孔道内有无串孔现象。用风吹干孔道内水份。3)张拉前检查锚垫板和孔道的位置必须正确，灌浆孔和排气孔应满足施工要求，孔道应畅通，无水份和杂物，锚具、垫板接触板面上的焊渣、混凝土残渣等要清除干净。4)将锚垫板喇叭口内外清理干净，剔除多余的波纹管，安装工作锚及夹片，密封工作锚和垫板，顶紧夹片。5.2张拉工艺纵向预应力筋的张拉遵循“同步、对称、偏心荷载小”的原则，按设计图顺序和施工顺序逐束张拉。(1)顺序安装：安装工作锚锚板和夹片；安装限位板；安装千斤顶；安装工具锚组件；锚板不垂直度不得大于1（见下图）1）锚环及夹片使用前用煤油或柴油逐件清洗干净，不得有油污、铁屑、泥砂等杂物。2
21、）钢绞线外伸部分要保持干净，施工人员不得随意进行踩蹋。3）工作锚必须准确放在锚垫板的定位槽内，并与孔道对中，每个锚孔中，每个锚孔装入夹片拼用胶圈套好。穿入工作锚的钢绞线要顺直，对号入座，不得使钢绞线扭结交叉。先安装内圈的夹片，再安装外圈的夹片，最后用内径稍大于钢绞线的铁管穿入钢绞线，向前轻击顶紧夹片。4）限位板要与锚环对中，不得错开。5）安装千斤顶于孔道中线对位，注意不要接错大、小油缸。安装千斤顶时，不要推拉油管及接头，油管要顺畅，不得扭结成团。6）工具锚安装前，应将千斤顶活塞伸出35cm，钢绞线穿入工具锚时，要对号入座，钢绞线的位置要与工具锚孔的位置对应，千斤顶内钢绞线要相互平行。7）为保证
22、完成张拉后，工具锚能顺利退下，必须在工具锚的夹片光滑面均匀地涂一层厚约1mm的润滑剂，也可在工具锚的锚孔中涂润滑剂。8）工具锚的夹片与工作锚的夹片应分开放置，不得混淆。每次安装前要对夹片进行检查，如有裂纹及齿尖损坏等现象，应及时更换。(2)将B路回油阀打开，A路截止阀关闭即可启动油泵电机，向张拉缸供油进行张拉；同时调节节流阀，以控制油压高低和张拉速度。(3)在活塞外伸时，工具锚夹片可自行夹紧钢绞线。工作锚中的夹片此时因受限位板的支托，只可被带出一些而不会退出很多。（4）预应力张拉控制预应力张拉方法为：0-20%k（测伸长量a）40%k（测伸长量b）100%k（测伸长量c）校核伸长量103%k（
23、持荷5分钟）锚固。张拉达到设计吨位时，将实测伸长量L（两侧伸长量L1、L2之和，L1=b1+c1-2a1，L2=b2+c2-2a2）与设计伸长量值LS进行比较，应符合规范要求（L-LS/LS6%LS），若超出此范围，则应找出原因，再进行张拉作业，或者放张后重新穿线张拉。（5）竖、横向预应力张拉竖、横向预应力张拉应滞后一个梁段进行，横、竖向预应力筋采用单端张拉，竖向预应力筋要左右对称张拉，横向预应力筋张拉端和锚固端交错布置。其他张拉工艺同纵向预应力筋。.(6)当活塞行程还余10mm20mm时，即停止向A路供油，此时可将节流阀回旋，同进转回回油阀，A路压力降至零点。由于钢绞线束的加缩，活塞被接回若
24、干长度，这时工作锚的夹片被带入锚板内而自行夹紧，钢绞线的回缩量不得大于6mm。(7)B路关闭截止阀，节流阀控制升压，活塞回程，留10mm20mm即可停泵。(8)如果钢绞线张拉长度较短，一次张拉就可达到张拉控制应力；如果一次张拉达不到设计要求，则进行多次张拉，此时，自动工具锚的夹片已与锚板自行脱离，因此二次张拉前需将工具锚平片重新推入工具板锥孔中，然后重复以上步骤，直到达到设计张拉力，张拉至控制应力持荷5分钟，如油压有点下降则加油到张拉力后可锚固。当张拉的钢绞线为一端张拉时锚固可直接缓慢释放油缸压力到零；当两端张拉钢绞线时必须分端锚固，即先将一端张拉锚固后，再将别一端补足控制应力值后进行锚固。(
25、9)张拉时进行双控，以张拉力控制为主，以张拉时的实际伸长值与理论伸长值进行校核，钢绞线束实际伸长值与理论伸长值相差要控制在6以内方可进行锚固，否则暂停张拉，查明原因并采取措施加以调整后，再续继张拉。纵向预应力钢绞线张拉次序见附表。竖向预应力筋的张拉采用顶端单向张拉。张拉时易出现问题的原因分析和防治措施钢绞线出现滑丝现象，可能由于以下原因锚环锥孔、夹片生锈或有杂质造成夹片回缩不到位。夹片或锚环硬度不足，发生变形造成夹片夹不牢。穿束时钢绞线混乱，造成钢束中钢绞线受力不均匀，个别钢绞线受力大于设计张拉应力。锚具和夹片的锚固性能不符合要求。钢绞线弹性模量较大，夹片夹不牢固。5.2.1张拉中发生断丝现象
26、一般有以下原因穿束时钢绞线绞在一起，在波纹管中顺序较乱，张拉后个别钢绞线受力较大，超过钢绞线极限抗拉强度。夹片硬度太大，对钢绞线线产生损伤。钢绞线穿束前受到损伤。孔道阻塞，钢绞线受力不均匀。钢绞线存在质量问题。5.2.2发生夹片回缩不均匀、端部不齐可能由于以下原因锚具和夹片之间摩阻太大，卸载时回缩不均匀。锚具和夹片的锚固效率系数不符合要求。夹片质量不一致、硬度不同。限位板和锚具之间空隙不适当，夹片滑出太多或者不能自由滑出，锚固时回缩不一致。防治措施：严格控制钢绞线质量及下料长度，钢绞线一定要有质量鉴定合格证书；穿束顺序要合理，不能发生窜孔、扭绞现象；夹片、锚具质量和硬度等性能指标经过严格鉴定，
27、符合要求方能使用，必要时更换；张拉前冲洗干净波纹管内附着物，以减小孔道壁摩擦；限位扳、锚具等的安装严格按说明书和作业指导书进行；控制张拉力缓慢均匀增加且不能过多超张拉。5.3压浆工艺5.3.1 压浆前，应清除梁体孔道内杂物和积水。5.3.2 浆体压入梁体孔道之前，应首先开启压浆泵，使浆体从压浆嘴排出少许，以排除压浆管路中的空气、水和稀浆。当排出的浆体流动度和搅拌罐中的流动度一致时，方可开始压入梁体孔道。5.3.3 压浆的最大压力不宜超过0.6MPa。压浆充盈度应达到孔道另一端饱满并于排气孔排出与规定流动度相同的浆体为止。关闭出浆口后，应保持不小于0.5MPa的压力下保压3min的稳压期。5.3
28、.4 对于连续梁或者进行压力补浆时，让管道内水浆悬浮液自由地从出口端流出。再次泵浆，直到出口端有匀质浆体流出，0.5MPa的压力下保压5min。此过程应重复12次。压浆后应从锚垫板压/出浆孔检查压浆的密实情况，如有不实，应及时补灌，以保证孔道完全密实。5.3.5 如果选用真空辅助压浆工艺，在压浆前应首先进行抽真空，使孔道内的真空度稳定在-0.06MPa-0.08MPa之间。真空度稳定后，应立即开启管道压浆端阀门，同时开启压浆泵进行连续压浆。5.3.6 压浆顺序先下后上，同一管道压浆应连续进行，一次完成。从浆体搅拌到压入梁体的时间不应超过40min。5.3.7压浆过程中，每孔梁应制作3组标准养护
29、试件（40mm40mm160mm），进行抗压强度和抗折强度试验。并对压浆进行记录。记录项目应包括：压浆材料、配合比 、压浆日期、搅拌时间、出机流动度、浆体温度、环境温度、保压压力及时间、（真空度）、现场压浆负责人、监理工程师等。5.4管道压浆时限管道压浆时限应符合下列要求：a) 终张拉完毕，应在48h内进行管道压浆。b) 压浆后可以提前交库，但需保证28d标准试件的强度达到规定值。c) 压浆强度未达到表中28d强度要求之前，不得进行静载试验或出场架设。5.5 梁体、浆体及环境温度压浆时浆体温度应在530之间，压浆及压浆后3d内，梁体及环境温度不应低于5，否则应采取养护措施，以满足要求。5.6
30、高温施工在环境温度高于35时，应选择温度较低的时间施工，如在夜间进行。5.7 低温施工在环境温度低于5时，应按冬期施工处理，可适当增加引气剂，含气量通过试验确定。不宜在压浆剂中使用防冻剂。5.9封端 1)孔道压浆完毕后立即将梁端水泥浆冲洗干净，同时清除支承垫板、锚具及端面混凝土的污垢，并将端面混凝土凿毛，以备浇筑封端混凝土。 2)设置端面钢筋网。为固定钢筋网的位置，可将部分箍筋点焊在支承垫板上。 3)固定封端模板，以免在浇筑混凝土时模板走动而影响梁长。立模后校核梁体全长，其长度应符合允许偏差的规定。 4)浇筑封端混凝土时，要仔细操作并认真振捣，保证锚具处的混凝土密实。5.9压浆过程容易出现的问题原因分析及防治措施孔道堵塞的原因与防治产生原因：由于孔壁受外力和振动影响，因方向不正确而产生挤压和附加振动所致。另外穿束时，如用力过大，速度太快也可导致波纹管破裂或连接处开缝而导致堵塞现象。防治措施：在混凝土浇筑振捣时，不能出现过振现象；在穿束前，将钢束端部用绝缘胶带封闭包成球状，以防顶破波纹管。 5.10孔道注浆不密实的原因与防治产生原因：注浆顺序不当，
