預(yù)應(yīng)力筋張拉方案及計算書

重龍大道南延線及水景觀工程預(yù)應(yīng)力筋張拉方案PAGEPAGE12華鴻建設(shè)工程有限公司目錄第一章工程概況及設(shè)計簡介 1第一節(jié)工程概況 1第二節(jié)橋梁工程設(shè)計簡介 1第二章編制依據(jù) 2第三章施工方案及工藝流程 2第一節(jié)張拉前的準(zhǔn)備工作 2第二節(jié)安裝預(yù)應(yīng)力鋼束 2第三節(jié)預(yù)應(yīng)力筋張拉 3第四節(jié)壓漿與封錨 3第四章危險源辨識與監(jiān)控 6第一節(jié)預(yù)應(yīng)力張拉施工事故的主要類型 6第二節(jié)引發(fā)事故主要原因 6第三節(jié)危險源監(jiān)控 6第四節(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉工施工安全保證措施 6附：空心板梁預(yù)應(yīng)力張拉計算書 8第一章工程概況及設(shè)計簡介第一節(jié)工程概況資中縣東林壩片區(qū)谷田河景觀河道位于資中城北谷田河流域下游段，起自人民醫(yī)院迎賓橋，終點(diǎn)為穿越濱江大道入沱江大道出水口，長度約1公里，全程沿規(guī)劃道路布置，總體走向?yàn)槿嗣襻t(yī)院門前路、體育館東側(cè)路，終點(diǎn)穿過濱江大道。在2K00+013.542、2K0+357.969兩處各擬建一座1*20m預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋。第二節(jié)橋梁工程設(shè)計簡介一、橋梁技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1、橋梁設(shè)計荷載：城-B級，人群荷載：3.45kN/m2；2、設(shè)計行車速度：20km/h；3、地震荷載：按7度設(shè)防。地震作用:地震動峰值加速度0.1g。4、設(shè)計基準(zhǔn)期：100年。5、設(shè)計安全等級：二級，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)1.06、耐久性環(huán)境類別：I類環(huán)境7、區(qū)域氣溫分區(qū)：溫?zé)岬貐^(qū)二、橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計1、橋面寬度2K00+013.542橋?qū)?*32.25m，橫坡（行車道）0.59%，2K0+357.969橋?qū)?*21m，橫坡（行車道）2%。2、橋型布置3、結(jié)構(gòu)設(shè)計上部結(jié)構(gòu)：采用20m后張預(yù)應(yīng)力砼空心板梁，板梁標(biāo)準(zhǔn)跨徑20m，梁長19.96m，梁高0.95m。下部結(jié)構(gòu)：橋臺：重力式橋臺，樁基采用?100cm鉆孔灌注樁。三、主要材料a.砼：空心板、橋面鋪裝：C50；板梁封端:C40；臺身、背墻、搭板、耳墻和人行道枕梁:C30；樁基礎(chǔ)：水下C30砼。b.鋼筋：R235鋼筋技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合國標(biāo)《鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋》GB1499.1-2008第三節(jié)預(yù)應(yīng)力筋張拉1、張拉設(shè)備安裝：千斤頂、錨圈安裝時必須和孔口在同心圓上，即做到三者中心重合，并與鋼絞線切線方向垂直。2、施加預(yù)應(yīng)力應(yīng)采用張拉力與引伸量雙控。當(dāng)預(yù)應(yīng)力鋼束張拉達(dá)到設(shè)計張拉力時，實(shí)際引伸量值與理論引伸量值的誤差應(yīng)控制在6%以內(nèi)。實(shí)際引伸量值應(yīng)扣除鋼束的非彈性變形影響。3、預(yù)應(yīng)力鋼束張拉順序?yàn)?左N1→右N2→右N1→左N2。4、張拉程序0～初應(yīng)力（15%σcon）～2倍初應(yīng)力（30%σcon）～105%σcon（持荷2min）～100%σcon（并錨固）調(diào)整鋼束松緊程度，使鋼絲束受力均勻，然后加載張拉至控制應(yīng)力的15%，并用紅油漆作好標(biāo)識作為記錄伸長量的起點(diǎn)。按實(shí)際張拉噸位，張拉至施工控制張拉噸位，并持荷2min后錨固。記錄鋼絞線的實(shí)際伸長量，與設(shè)計伸長量核對，并核對伸長量。5、張拉操作千斤頂張拉進(jìn)油升壓必須緩慢、均勻、平穩(wěn)，回油降壓時應(yīng)緩慢松開油閥，并使各油缸回程到底。兩端張拉工每拉到一個整數(shù)時舉手示意保持兩端千斤頂同步工作。6、預(yù)應(yīng)力鋼束的封頭張拉工序完成后，經(jīng)監(jiān)理工程師同意對外露鋼絞線進(jìn)行切割，錨固后的外露長度為30～50mm。封頭必須將錨具及夾片縫隙填塞緊，確保壓漿質(zhì)量。第四節(jié)壓漿與封錨鋼絞線張拉以后10小時左右，觀察預(yù)應(yīng)力鋼絞線及錨具穩(wěn)定后，即應(yīng)進(jìn)行孔道壓漿，壓漿設(shè)備主要有灰漿攪拌機(jī)，活塞式壓漿泵。一、壓漿準(zhǔn)備工作錨具外面的預(yù)應(yīng)力鋼絞線間隙用環(huán)氧樹脂或棉花和水泥漿填塞，以免冒漿而損失灌漿壓力，封錨時，應(yīng)留有排氣孔。壓漿用水泥漿強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計要求，設(shè)計無要求的不得低于50MPa。對截面較大的孔道，要摻入適量細(xì)砂。摻用外加劑時，不得含有對預(yù)應(yīng)力筋或水泥有危害的物質(zhì)。二、壓漿孔道壓漿采用R28=50MPa。壓漿順序：安裝壓漿嘴→安裝穩(wěn)壓閥→壓漿→穩(wěn)壓（過3～4min后）→拆除穩(wěn)壓閥。在水泥漿中摻入水泥重量0.1%-0.4%的外加劑并攪拌均勻，開始壓力加到0.5MPa左右，當(dāng)壓力升到0.7MPa時，另一端由水變?yōu)橄{再到濃漿時，關(guān)閉穩(wěn)壓閥，穩(wěn)壓一分鐘，使水泥漿在有壓狀態(tài)下穩(wěn)固，保證壓漿飽滿。壓漿應(yīng)緩慢均勻進(jìn)行，不得中斷。并應(yīng)將所有最高點(diǎn)的排氣孔依次一一放開和關(guān)閉，使孔道由排氣暢通。較集中的孔道和鄰近的孔道，盡量先連續(xù)壓漿完成。不能連續(xù)壓漿時，后壓漿的孔道應(yīng)在壓漿前用壓力水沖洗暢通。冬季施工環(huán)境最低溫度低于+5℃壓漿后，應(yīng)從檢查孔抽查壓漿的密實(shí)情況，如有不實(shí)應(yīng)及時處理糾正。三、封端壓漿后，應(yīng)立即將梁端用水沖洗干凈，并將梁端混凝土鑿毛，同時清除支承墊板、錨具及端面混凝土的污垢。設(shè)置端部鋼筋網(wǎng)，為固定鋼筋網(wǎng)的位置，將部分樁筋點(diǎn)焊于支承墊板上。固定封錨端模板，以免模板松動影響梁長。立模后校核梁長，誤差應(yīng)在容許范圍內(nèi)。澆筑混凝土?xí)r，其強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定，無規(guī)定時，不得底于梁體混凝土設(shè)計強(qiáng)度80％，澆筑時仔細(xì)操作，認(rèn)真振搗，務(wù)必使錨具處混凝土的密實(shí)。封端混凝土養(yǎng)生，澆筑后，灑水養(yǎng)護(hù)時間不少于７天。四、堆放當(dāng)梁體砼達(dá)到強(qiáng)度時，用龍門吊或大噸位汽車吊吊放整齊。場地應(yīng)平整、壓實(shí)，支點(diǎn)應(yīng)正確。并做好永久性標(biāo)志、編號及制造日期。封錨預(yù)應(yīng)力張拉，壓漿后，在確認(rèn)各項指標(biāo)均符合設(shè)計及規(guī)范要求后，應(yīng)及時封錨。封錨前應(yīng)對梁板端清理干凈，并對砼鑿毛。五、張拉工藝流程如下圖所示：準(zhǔn)備工作準(zhǔn)備工作設(shè)備安裝設(shè)備安裝檢查錨具、孔道、千斤頂之間中心檢查錨具、孔道、千斤頂之間中心記錄夾片外露量記錄夾片外露量張拉0.15張拉0.15σcon劃伸長量基點(diǎn)劃伸長量基點(diǎn)張拉至張拉至1.05σcon，持荷2minσconσcon核對伸長量核對伸長量錨固錨固回油、松工具錨回油、松工具錨壓漿壓漿封錨封錨落架落架第四章危險源辨識與監(jiān)控第一節(jié)預(yù)應(yīng)力張拉施工事故的主要類型1、錨具（或夾具）組裝件破壞；2、臺座傾覆或滑移；3、預(yù)應(yīng)力鋼絞線斷裂或滑脫；4、張拉設(shè)備故障；5、不當(dāng)操作事故；6、施工機(jī)具傷人；7、現(xiàn)場火災(zāi)或觸電。第二節(jié)引發(fā)事故主要原因1、預(yù)應(yīng)力鋼絞線與錨具（或夾具）組件的錨固性能差；2、預(yù)應(yīng)力鋼絞線質(zhì)量不合格；3、張拉機(jī)具失效；4、在不安全的天氣條件下繼續(xù)施工；5、作業(yè)面的外側(cè)邊緣與外電架空線路的邊線之間沒有保持安全操作距離；6、機(jī)具使用前沒有進(jìn)行檢修，或操作不當(dāng)。第三節(jié)危險源監(jiān)控1、對預(yù)應(yīng)力鋼絞線的質(zhì)量進(jìn)行檢查，對使用的機(jī)械、工具、用具進(jìn)行檢查和監(jiān)控。2、預(yù)應(yīng)力鋼絞線與錨具（或夾具）組裝件靜載試驗(yàn)測定的錨具效率系數(shù)和達(dá)到實(shí)測極限拉力時組裝件受力長度的總應(yīng)變來確定預(yù)應(yīng)力筋與錨具（或夾具）組裝件的錨固性能，并應(yīng)滿足循環(huán)次數(shù)為200萬次的疲勞性能試驗(yàn)。3、對臺座的抗傾覆與抗滑移，張拉設(shè)備的工作性能進(jìn)行監(jiān)控。4、對預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)混凝土的強(qiáng)度，模板支撐體系的拆除時間進(jìn)行明確的規(guī)定和監(jiān)控。5、加強(qiáng)安全管理，對施工環(huán)境和條件進(jìn)行監(jiān)控。第四節(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉工施工安全保證措施1、必須經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，掌握預(yù)應(yīng)力張拉的安全技術(shù)知識并經(jīng)考核合格后方可上崗。2、必須按照檢測機(jī)構(gòu)檢驗(yàn)、編號的配套組使用張拉機(jī)具。3、張拉作業(yè)區(qū)域應(yīng)設(shè)明顯警示牌，非作業(yè)人員不得進(jìn)入作業(yè)區(qū)。4、張拉時必須服從統(tǒng)一指揮，嚴(yán)格按照技術(shù)交底要求讀表。油壓不得超過技術(shù)交底規(guī)定值。發(fā)現(xiàn)油壓異常等情況時，必須立即停機(jī)。5、高壓油泵操作人員應(yīng)戴護(hù)目鏡。6、作業(yè)前應(yīng)檢查高壓油泵與千斤頂之間的連接件，連接件必須完好、緊固，確認(rèn)安全后方可作業(yè)。7、施加荷載時，嚴(yán)禁敲擊、調(diào)整施力裝置。8、作業(yè)前必須在張拉端設(shè)置5cm厚的防護(hù)木板。9、操作千斤頂和測量伸長值的人員應(yīng)站在千斤頂側(cè)面操作，千斤頂頂力作用線方向不得有人。10、張拉時千斤頂行程不得超過技術(shù)交底的規(guī)定值。11、張拉完成后應(yīng)及時灌漿、封錨。12、孔道灌漿作業(yè)，噴嘴插入孔道后，噴嘴后面的膠皮墊圈必須緊壓在孔口上，膠皮管與灰漿泵必須連續(xù)牢固。13、堵灌漿孔時應(yīng)站在孔的側(cè)面。附：空心板梁預(yù)應(yīng)力張拉計算書第一章設(shè)計伸長量復(fù)核設(shè)計采用標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度fpk=1860Mpa的高強(qiáng)低松弛鋼絞線，公稱直徑15.2mm，公稱面積Ap=139mm2；彈性模量Ep=1.95×105Mpa。為保證施工符合設(shè)計要求，施工中采用油壓表讀數(shù)和鋼絞線拉伸量測定值雙控。理論伸長量計算采用《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTG_TF50-2011)中公式(7.6.3-1)預(yù)應(yīng)力鋼絞線理論伸長值及附表C1平均張拉力計算公式。一、計算公式及參數(shù)：1、預(yù)應(yīng)力平均張拉力計算公式及參數(shù)：式中：Pp—預(yù)應(yīng)力筋平均張拉力（N）；P—預(yù)應(yīng)力筋張拉端的張拉力（N）；X—從張拉端至計算截面的孔道長度（m）；θ—從張拉端至計算截面曲線孔道部分切線的夾角之和（rad）；k—孔道每米局部偏差對摩檫的影響系數(shù)，取0.0015；μ—預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁的摩檫系數(shù)，取0.25；2、預(yù)應(yīng)力筋的理論伸長值計算公式及參數(shù)：式中：Pp—預(yù)應(yīng)力筋平均張拉力（N）；L—預(yù)應(yīng)力筋的長度（mm）；Ap—預(yù)應(yīng)力筋的截面面積（mm2），取139mm2；Ep—預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量（N/mm2），取1.95×105N/mm2；二、伸長量計算：1、N1束一端的伸長量：單根鋼絞線張拉的張拉力P=0.75×1860×139=193905NX直=7.5285m；X曲=1.396m；X直=0.878mθ=4°×π/180=0.0698radkX曲+μθ=0.0015×1.396+0.25×0.0698=0.0195Pp=193905×（1-e-0.0195）/0.0195=192026.655NΔL曲=PpL/（ApEp）=192026.655×1.396/（139×1.95×105）=9.89mmΔL直=PL/（ApEp）=193905×（7.5285+0.878）/（139×1.95×105）=60.1388mm(ΔL曲+ΔL直)*2=(9.89mm+60.1388mm)*2=140.0576mm2、N2束一端的伸長量：單根鋼絞線張拉的張拉力P=0.75×1860×139=193905NX直1=5.6035m；X曲=1.571m；X直2=2.665mθ=9°×π/180=0.15708radkX曲+μθ=0.0015×1.571+0.25×0.15708=0.0416Pp=193905×（1-e-0.0416）/0.0416=189927NΔL曲=PpL/（ApEp）=189927×1.571/（139×1.95×105）=11mmΔL直=PL/（ApEp）=193905×（5.6035+2.665）/（139×1.95×105）=59.15mm(ΔL曲+ΔL直)×2=(11mm+59.15mm)×2=140第二章張拉時理論伸長量計算一、計算參數(shù)：1、K—孔道每米局部偏差對摩擦的影響系數(shù)：取0.00152、μ—預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁的摩擦系數(shù)：取0.253、Ap—預(yù)應(yīng)力筋的實(shí)測截面面積：139mm24、Ep—預(yù)應(yīng)力筋實(shí)測彈性模量：1.95×105N/mm25、錨下控制應(yīng)力：σk=0.75Ryb=0.75×1860=1395N/mm27、單根鋼絞線張拉端的張拉控制力：P=σkAp=193905N8、千斤頂計算長度：35cm9、工具錨長度：5cm二、張拉時理論伸長量計算：N1束一端的伸長量：P=0.75×1860×139=193905NX直=7.5285m；X曲=1.396m；X直=0.878mL直=7.5285+0.878+（0.35+0.05）=8.806L曲=1.396mθ曲=4°×π/180=0.0698radkX曲+μθ=0.0015×1.396+0.25×0.0698=0.0195Pp=193905×（1-e-0.0195）/0.0195=192026.655NΔL曲=PpL/（ApEp）=192026.655×1.396/（139×1.95×105）=9.89mmΔL直=PpL直/（ApEp）=192026.655×8.8065/（139×1.95×105）=62.39mm(ΔL曲+ΔL直)×2=(9.89mm+62.39mm)×2=N2束一端的伸長量為:P=0.75×1860×139=193905NX直=5.6035m；X曲=1.571m；X直L直=5.6035+2.665+（0.35+0.05）=8.6685L曲=1.θ=9°×π/180=0.15708radkX曲+μθ=0.0015×1.571+0.25×0.15708=0.0416Pp=193905×（1-e-0.0416）/0.0416=189927NΔL曲=PpL/（ApEp）=189927×1.571/（139×1.95×105）=11mmΔL直=PpL直/（ApEp）=189927×8.6685/（139×1.95×105）=60.741mm(ΔL曲+ΔL直)×2=(11mm+60.741mm)×第三章千斤頂張拉力與對應(yīng)油表讀數(shù)計算一、鋼絞線的張拉控制應(yīng)力：n根鋼絞線束：P1=5×σkAp=969.525kN;P2=4×σkAp=775.620kN，P11=6×σkAp=1163.43kN。二、5211#油頂、75128#油表：千斤頂回歸方程：P=0.0266F+0.2667式中：P——油表讀數(shù)（MPa）F——千斤頂拉力（KN）P=P1時，(1)15%σcon=145.429kN時：P=0.2667+0.0266F=4.14MPa(2)30%σcon=290.858kN時：P=0.2667+0.0266F=8.00MPa(3)100%σcon=969.525kN時：P=0.2667+0.0266F=26.06MPa(4)105%σcon=1018.00kN時：P=0.2667+0.0266F=27.35MPaP=P2時，(1)15%σcon=116.343kN時：P=0.2667+0.0266F=3.36MPa(2)30%σcon=232.686kN時：P=0.2667+0.0266F=6.46MPa(3)100%σcon=775.620kN時：P=0.2667+0.0266F=20.90MPa(4)105%σcon=814.40kN時：P=0.2667+0.0266F=21.93MPaP=P11時，(1)15%σcon=174.515kN時：P=0.2667+0.0266F=4.91MPa(2)30%σcon=349.029kN時：P=0.2667+0.0266F=9.55MP