允河大桥张拉施工方案.docx
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允河大桥张拉施工方案
闻垣高速公路LA12标合同段
允河特大桥
预应力钢束张拉施工技术方案
编制:
审核:
中铁二十四局集团有限责任公司
闻垣高速公路LA12标合同段项目经理部
2009年4月17日
目录
1编制依据及编制原则3
1.1编制依据3
1.2编制原则3
1.3规范、标准3
2工程概况3
2.1工程简介3
2.2设计标准4
2.3当地气候条件4
2.4主要工程数量5
2.5设备配备数量表6
3组织机构6
4张拉灌浆8
4.1施工准备8
4.2张拉8
4.2.1腹板钢束8
4.2.2顶板负弯矩9
4.2.3张拉质量控制9
4.2.4张拉力控制9
4.2.5理论伸长量计算10
4.2.6张拉设备的安装10
4.3孔道压浆与封端11
5施工安全技术措施13
6现场环境保护措施14
编制依据及编制原则
编制依据
(1)山西交科公路勘测设计院的“闻喜至济源高速公路闻喜东镇至垣曲蒲掌段施工设计图”;
(2)桥梁施工技术及验收规范、规程、标准
(3)交通部颁布的有关标准图、设计规范、施工规范、技术规范、质量检验评定标准和验收办法;
(4)合同文件及其附件、相关规章制度;
(5)我单位的技术实力以及近年来参加类似工程的施工经验,目前投入的机械设备和人员。
编制原则
(1)确保总工期目标的实现;
(2)确保整个工程达到安全优质;
(3)严格遵守合同文件明确的设计规范、施工规范和质量评定与验收标准。
(4)自始至终对施工现场坚持实施全员、全方位、全过程严密监控、动静结合、科学管理的原则。
(5)严格规范管理,强化精品意识,努力使本工程成为内实外优的产品,向业主交一项质优工程。
规范、标准
(1)《公路桥涵施工技术规范》;JTJ041-2000
(2)《工程质量检验评定标准》;CJJ2-90
(3)《预应力筋用锚具、夹具、连接器》;GBT14370-2007
(4)《预应力砼用金属螺旋管》;JG/T3013
工程概况
工程简介
由中铁二十四局承建的闻垣高速公路LA12标段,位于闻喜至济源高速公路闻喜东镇至垣曲蒲掌段,桥梁部分起讫里程为K66+629.4~K68+795.1,桥梁全长2165.7km。
上部结构采用54×40m先简支后连续预应力C50混凝土T梁,一共540片,其中边梁216片,中梁324片。
每片梁高2.4m,梁顶宽1.5m,每隔6.75m设置一道厚度20cm横隔板;全桥平面位置位于直圆平曲线上,R=3500m。
设计标准
公路等级:
高速公路
行车速度:
80公里/小时
桥面宽度:
2×净-10.75米
平曲线半径:
3500米
最大纵坡:
4.961%
地震动峰加速度:
0.1g
设计车辆荷载:
公路-I级
设计洪水频率:
特大桥1/300
当地气候条件
本标段属暖温带半干旱半湿润大陆性气候,全年受季风活动影响,四季分明。
年平均气温13.2ºC,年极高气温41.5℃,年极低气温-14.5℃,在时间上按春夏秋冬排列,气温逐渐变低。
年平均降雨量在622.7mm,降雨在时间和空间上分布极不均匀。
多年平均蒸发量为2122.9mm,一年中按春夏秋冬排列蒸发量由高变小。
无霜期为230天,一般冻土深度在450mm—450mm之间。
年平均风速为2.7m/s,冬季较大,平均为3.2m/s,夏季较小,平均2.3m/s。
主要工程数量
附表:
2.4.1
序号
名称
规格及型号
单位
数量
1
混凝土
预制C50
m3
25260.84
2
现浇C50
m3
5274.48
3
钢筋
R235
ф8
kg
8160
ф10
kg
966761.6
HRB335
Φ12
kg
2489889.6
Φ16
kg
2349450.8
Φ20
kg
Φ22
kg
178474.4
Φ25
kg
762673.2
Φ28
kg
4
预应力钢绞线
Φs15.2
kg
1120350
5
OVM锚具
OVM15-8
套
3064
OVM15-7
套
2336
BM15-5
套
5600
6
波纹管
Φ内=80mm
m
60788.72
Φ内=70mm
m
46318.68
90*25mm
m
33200.00
一片主梁混凝土数量表附表:
2.4.1
类别
边跨
中跨
C50混凝土(
)
吊装重量(T)
C50混凝土(
)
吊装重量(T)
预制
预制
边梁
48.23
125.4
48.04
124.9
中梁
45.89
119.31
45.55
118.43
本区间段预制梁全部采用后张法施工,预应力钢绞线采用高强度预应力钢绞线,应符合GB/T5224-2003的规定,单根钢绞线直径
15.2mm,钢绞线面积A=139
,钢绞线标准强度
,弹性模量
。
腹板纵向预应力钢束N1、N2、N3采用OVM15-8锚具,N4、N5采用OVM15-7锚具,梁顶负弯矩采用BM15-5型锚具。
张拉控制应力1395MPa,一束张拉力为193.9KN。
设备配备数量表
表:
2.5-1张拉设备表
序号
名称
型号
单位
数量
1
张拉设备
千斤顶
YDC200
台
4
2
千斤顶
QYC27
台
4
3
油泵
YBZ2*2/50
台
2
4
油表
块
4
5
支架
台
2
6
挡板
2m×1.5m5mm钢板或3cm厚木板
块
2
7
限位板
7孔
套
4
8
工具锚
9
工具夹片
10
限位板
8孔
套
4
11
工具锚
12
工具夹片
13
压浆设备
灰浆泵
HB-3
台
1
14
搅拌机
JW180
台
1
15
真空泵
SKF水环
台
1
16
油泵
YBZ2×2/50
台
2
1组织机构及施工流程图
1.1组织机构
1.2施工流程图
张拉灌浆
1.3施工准备
1.设备及工具准备:
(1)千斤顶
(2)工具锚
(3)吊葫芦(4)钢板尺、扳手
(5)油泵(6)限位板、顶压器
2.施工现场准备
1)预应力筋用锚具进场按照《工程质量检验评定标准》JTG80/1-2004检验批验收合格后,可以使用。
2)预应力筋的张拉设备经配套标定,确定得出张拉力与压力表的线性。
3)结构构件混凝土的强度试压报告,结构构件混凝土立方体强度满足设计要求。
4)清理承压钢板面,并检查承压板后面的混凝土质量,如果该处混凝土有空鼓现象,应在张拉前修补。
5)经计算得出预应力施工张拉力,预应力施工张拉值通过千斤顶、油压表配套标定的油压值-张拉力关系曲线换算成的相应张拉油压表数值。
6)张拉平台的搭设:
应在张拉端设置张拉平台,平台平面方向沿预应力束方向放置一块至少高2.5m,宽度约为1.5m挡板,以保证张拉顺利安全进行。
7)构件端头清理及钢绞线清理。
8)动力电源及照明电源的布置:
驱动油泵电源为380V,配电盘至少15A,要求电源拉至张拉平台位置。
9)张拉班组布置及安全技术交底。
10)工具锚、工具夹片、限位板等配套设备及配套工具准备完毕。
1.4张拉
1.4.1腹板钢束
本标段540片T梁均采用后张法张拉,当养生时间≥14天且混凝土强度达到设计强度的90%后,方可进行张拉腹板N1~N5钢束,钢束N1~N5均采用两端张拉,其张拉顺序为:
先N2、N3、N1,后N4和N5同时张拉,施加预应力时应按对称、均匀地原则进行,其锚下张拉控制力,
。
1.4.2顶板负弯矩
待主梁安装好,桥梁各横隔板及桥面板钢筋已经连接,一期湿接缝及非支点横隔板混凝土完成后,立即施工连续段钢筋,绑扎横梁钢筋,对接负弯矩波纹管并穿束,在日气温最低时浇注连续接头、墩顶中横梁及两侧二期湿接缝混凝土,待现浇混凝土达到设计强度的95%后,张拉顶板负弯矩钢束,并压浆。
顶板负弯矩钢束张拉顺序为:
先张拉边跨-中跨负弯矩钢束,然后张拉中-中跨支点负弯矩钢束,每墩顶处支点钢束张拉顺序为:
N8、N7、N6,钢束N6张拉采用单根单端张拉,N7、N8采用单根两端对称均匀张拉,张拉必须等到接头处混凝土强度达到设计强度的95%后,方可张拉负弯矩钢束,其锚下张拉控制力,
。
。
1.4.3张拉质量控制
钢束张拉均采用张拉力与伸长值双控法,即在张拉力达到设计要求时实际伸长值与理论伸长值之间的误差若在±6%之间,即表明本束张拉合格。
否则,若张拉力虽已达到设计要求,但实际伸长值与理论值之间的误差超标,则应暂停施工,在分析原因并处理后,继续张拉直至达到设计应力。
张拉工作设专人进行指挥。
施工过程中如发现断丝,及时查明原因并予以更换。
全部钢束张拉结束,才能切断钢绞线。
1.4.4张拉力控制
张拉程序:
千斤顶就位安装好---检查设备安装无误--油泵工作至15%δk并量取伸长值--张拉至30%δk量取伸长值--至100%δk量取伸长值持荷2min--锚固。
伸长值计算公式:
式中:
ΔL---------预应力钢绞线理论伸长值;
Fj---------预应力钢材张拉端的张拉力,单位N
Ap---------预应力钢材截面积,单位mm2
Ep---------钢绞线的弹性模量,E=
----------预应力钢绞线与孔道摩擦系数;摩阻值采用=0.25;
K----------每米孔道局部偏差对摩擦影响的系数;k=0.0015
θ----------曲线孔道累计转角之和;rad
LT----------从张拉端至计算截面的钢束有效长度,m;
X----------曲线孔道长度,m。
T梁单束钢绞线张拉控制力和伸长量如下表所示:
测量伸长值L=(L0.3-L0.15)×2+(L1.0-L0.3)
式中:
L0.15为15%时油缸伸长量
L0.30为30%时油缸伸长量
L1.0为100%时油缸伸长量
1.4.5理论伸长量计算
理论伸长量计算表见附表1(另附)
1.4.6张拉设备的安装
张拉设备安装顺序:
1、波纹管安装2、螺旋筋定位3、锚垫板安装4、工作锚环5、工作夹片6、限位板7、千斤顶8、过渡套9、工作锚环10、工作夹片
钢绞线张拉控制参数表:
3.2-1
编号
N1
N2
N3
N4
N5
N6
N7
N8
张拉类型
双向
双向
双向
双向
双向
单根
单端
单根
两端
单根
两端
钢束类型
边跨
边梁
OVM15-8
OVM15-8
OVM15-8
OVM15-8
OVM15-8
BM15-5
BM15-5
BM15-5
中梁
OVM15-8
OVM15-8
OVM15-8
OVM15-7
OVM15-7
BM15-5
BM15-5
BM15-5
中跨
边梁
OVM15-8
OVM15-8
OVM15-8
OVM15-7
OVM15-7
BM15-5
BM15-5
BM15-5
中梁
OVM15-8
OVM15-7
OVM15-7
OVM15-7
OVM15-7
BM15-5
BM15-5
BM15-5
钢束长度(m)
边跨
41.33m
41.31m
41.30m
41.28m
41.28m
811cm
1331cm
1811cm
中跨
41.30m
41.28m
41.26m
41.24m
41.19m
单根张拉控制力(kN)
193.905
193.905
193.905
193.905
193.905
193.905
193.905
193.905
总伸长量(mm)
689.6
687.7
700.8
722.5
681.7
679.0
52.7
52.7
1.5孔道压浆与封端
孔道真空压浆工艺流程:
施工准备→设备检查→密封孔道→试抽真空→搅浆→灌浆→清洗→结束
1.压浆前,检查孔道内是否有积水或杂物,若有用空压机或吹风机将积水和杂物清除。
压浆稠度14-18s之间,压浆水泥标号不低于M40,水灰比不得超过0.40~0.45,切忌加入氯盐;压浆前应先使用砂轮锯割切锚外钢束,钢绞线外露锚具3cm,锚具外露部分使用无收缩水泥砂浆封好,水泥砂浆凝固后,方可压浆。
检查设备是否安全,是否完好,水电供应是否齐全。
检查孔道内是否有积水,若有用空压机将积水抽干净。
2.试抽真空:
灌浆阀及排浆阀关闭,检查管路及连接件密封情况,使孔道形成一个密封系统;打开真空阀,开启真空泵,真空压力表显示真空值达到0.07~0.09MPa时,停泵一分钟,若压力表值不变,即可认为孔道具备真空压浆的要求。
3.按照审批配比配置水泥浆,采用冬季施工配合比进行压浆施工,压浆量采用双控:
即每孔用浆总量控制和出浆口浆稠度控制相结合。
表3.1-1水泥浆配合比
序号
1
2
3
材料名称
普通硅酸盐水泥(42.5)
水
HT-MA型压浆专用助剂
产地
威顿
谭家饮用水
黄腾
配合比
1170kg
503.1kg
11.7kg
4.孔道抽真空压浆工作:
关闭梁端灌浆阀,打开排浆阀,启动灌浆泵,待打出浆体浓度与灌浆泵中相同时,关掉灌浆泵,同时关闭排浆阀。
开动真空泵,真空压度达到0.07~0.09MPa时,启动灌浆泵打开灌浆阀,孔道压浆开始,真空泵保持工作。
水泥浆进入真空泵透明进气管时,关掉真空泵及止浆阀,排出浆的浓度与水泥浆相同时,关掉排浆阀,压浆的最大压力宜为0.5~0.7MPa,为保证管道中充满灰浆,关闭出浆口后,应压浆机持荷不小于0.5MPa的一个稳压期,稳压期不宜少于2分钟,关闭灌浆阀、排浆阀,灌浆结束。
压浆必须经监理工程师同意而且在场的情况下进行。
5.拆除单阀三通、透明管、真空泵、双阀三通,冲洗双阀三通管路。
6.封端:
压浆后立即将板端锚具周围清洗干净,将端面混凝土清洗凿毛,设置锚固端钢筋,固定端部模板,浇筑封端混凝土,认真振捣,使锚具处混凝土密实。
浇筑后静止1~2小时,洒水养生,脱模后养生时间不少于14天。
7.压浆注意事项:
孔道抽真空压浆工作:
关闭梁端灌浆阀,打开排浆阀,启动灌浆泵,待打出浆体浓度与灌浆泵中相同时,关掉灌浆泵,同时关闭排浆阀。
开动真空泵,真空压度达到0.07~0.09MPa时,启动灌浆泵打开灌浆阀,孔道压浆开始,真空泵保持工作。
水泥浆进入真空泵透明进气管时,关掉真空泵及止浆阀,排出浆的浓度与水泥浆相同时,关掉排浆阀,压浆的最大压力宜为0.5~0.7MPa,为保证管道中充满灰浆,关闭出浆口后,应压浆机持荷不小于0.5MPa的一个稳压期,稳压期不宜少于2分钟,关闭灌浆阀、排浆阀,灌浆结束。
压浆必须经监理工程师同意而且在场的情况下进行。
8.压浆过程及压浆后48h内,结构物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,压浆应在夜间进行.
9.压浆后应检查孔道的压浆密实情况,如有不实,应及时处理和纠正,每一个工作班留取不少于3组的试件,标准养护28d.
10.封端:
压浆后立即将板端锚具周围清洗干净,将端面混凝土清洗凿毛,设置锚固端钢筋,固定端部模板,浇筑封端混凝土,认真振捣,使锚具处混凝土密实。
浇筑后静止1~2小时,洒水养生,脱模后养生时间不少于14天。
2施工安全技术措施
1.作业前支架搭设牢固,高度要适中,保证顶工作方向垂直锚垫板,必须在张拉端正后方2.5m处设置5cm厚的防护木板或不小于5mm钢板,宽度不小于1.5m,高度大于2m。
2.施工现场的防护设施、安全标志、警示牌不得擅自拆动,需要拆动的,要经工地负责人同意。
3.高压油管使用前应做对比试验,不合格的不得使用。
4.油泵上的安全阀应调至最大工作油压不能自动打开的状态。
5.油压表安装必须紧密满扣,油泵与千斤顶之间系用的高压油管连同油路的各部接头,均须完整紧密,油路畅通,在最大工作油压下保持5分钟以上,均不得漏油。
若有损坏者及时更换。
6.检查张拉设备工具(如千斤顶、油泵、压力表、油管、顶楔器及液控顶压阀等)是否符合施工安全的要求压力表应按规定周期进行检定
7.预加压力时两端油泵应平稳且配合默契要有专人统一指挥。
8.张拉时,必须使孔道、锚具、千斤顶三对中,并保证钢绞线和锚垫板垂直,以便张拉工作能够顺利进行。
9.张拉时发现油泵油压千斤顶锚具等有异常情况时应停止张拉,检查原因。
10.张拉作业区应标示明显的标记禁止非工作人员进入张拉区域。
11.张拉时安全阀应调至规定值后可开始张拉作业。
张拉时梁两端正面不准站人,高压油泵应放在梁的两侧,操作人员应站在预应力钢绞线位置的侧面。
12.高压油泵与千斤顶之间的连接点各接口必须完好无损,螺母应拧紧。
油泵操作人员要戴防护眼镜。
13.施加荷载时,严禁敲击、调整施力装置。
14.张拉完成后应及时灌浆、封锚。
15.孔道灌浆作业,喷嘴插入孔道后,喷嘴后面的胶皮垫圈必须紧压在孔口上,胶皮管与灰浆泵必须连接牢固。
16.堵灌浆孔时应站在孔的侧面。
3现场环境保护措施
严格执行国家和有关环境保护法规和规定,做好施工区内的环境保护工作,防止由于工程施工造成施工区附近地区的环境污染和破坏。
1、固体废弃物污染:
任何生活、生产过程中产生的固体废弃物均需采取二次利用,不得乱扔杂物,毁坏周边环境及树木。
2、水体污染:
生产废水、废弃物禁止排入河道,防止造成水污染;生活废水先进入污水井处理后方可排放,防止水源污染。
3、大气污染:
在施工过程中,路面及时进行洒水将粉尘降低到最低限度,最大限度保护大气不被污染。
4、在施工过程中尽量减少噪声,降低噪声污染。
下
附表1:
40mT梁张拉理论伸长量计算表
钢束号
分段号
端张拉力P(KN)
孔道长度x(cm)
摩阻影响系数k
夹角θ(度)
摩阻系数μ
—(kx+μθ)
e—(kx+μθ)
平均张拉力PP(KN)
E
A面积
△Li(mm)
△L(mm)
备注
N1
1
1562.4
1497.2
0.0015
0.0
0.25
-0.022458
0.977792304
1545.0
195000
1112
106.676
280
σb=1860Mpa;
σ控=75%σb=1395Mpa; 100%P=1562.4KN;60%P=937.4KN;30%P=468.7KN;15%P=234.4KN。
2
1527.6
349.2
0.0015
5.0
0.25
-0.027054
0.973308082
1507.1
195000
1112
24.270
3
1486.6
133.6
0.0015
0.0
0.25
-0.002004
0.997998007
1485.1
195000
1112
9.150
N2
1
1562.4
1203.4
0.0015
0.0
0.25
-0.018051
0.982110943
1548.4
195000
1112
85.931
279
2
1534.4
435.2
0.0015
5.0
0.25
-0.028344
0.972053324
1512.8
195000
1112
30.363
3
1491.3
341.4
0.0015
0.0
0.25
-0.005121
0.99489209
1487.5
195000
1112
23.419
N3
1
1562.4
950.6
0.0015
0.0
0.25
-0.014259
0.985842178
1551.3
195000
1112
68.008
279
2
1540.2
436.6
0.0015
5.0
0.25
-0.028365
0.972032911
1518.6
195000
1112
30.576
3
1496.9
592.8
0.0015
0.0
0.25
-0.008892
0.991147417
1490.3
195000
1112
40.742
N4
1
1357.3
797.9
0.0015
0.0
0.25
-0.0119685
0.988102838
1349.2
195000
973
56.741
277
2
1341.2
698.4
0.0015
4.0
0.25
-0.0279293
0.972457124
1322.6
195000
973
48.684
3
1304.0
483.7
0.0015
0.0
0.25
-0.0072555
0.992770758
1299.3
195000
973
33.124
N5
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1950
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