空心板张拉、压浆施工方案

空心板梁张拉、压浆施工技术方案第一章、工程概况K24+789.5 楠木山桥上部构造为 3*20m 预应力空心板结构，右交角 120度，桥面净宽2X 15.50m。全桥总长64.84m。K30+850四方塘桥上部构造为3*20m预应力空心板结构，右交角240度，桥面净宽2X 16.50m。全桥总长64.84m。第二章、人员、设备进场及材料组织供应情况一、主要施工人员职务姓名职务姓名项目经理王术飞总工程师万齐计划负责人柳佳工程负责人王正东质检负责人杨荡测量负责人段绍辉试验负责人肖海波施工员汤志清质检员王志翔测量员邓建明试验员周冠湘环保负责人丁继承专职安全员伍春林现场安全员李伟二、主要机械设备序号名称规格型号单位数量1砼拌和站75m3/h台12砼罐车7m3台33插入式振捣器巾 50mm 或 70mm24装载机ZL50台15钢筋加工设备套16发电机120kw台17吊车25T台28龙门吊5T台19混浆压浆泵6.8m3/h台110重型钢轨套111预应力张拉设备1501套212千斤顶50T台46三、试验仪器序号名称规格型号单位数量1砼试模15*15*15组62水泥标准稠度台13坍落度仪高30cm,上径10cm,下径个14标准养护箱SHBY-40B台15标准养护箱台16油泵台27油表个48压力机台1四、开工前施工准备1、施工场地已经进行平整，砼与钢材运输便道通畅。钢筋加工区、材料堆 放区、排水养生施工便道满足施工要求，施工设备已经到位。2、测量组会同监理工程师已经进行整体的测量放样工作，并通过监理工程 师的验收。3、试验室会同监理工程师对已到位的原材料（特别是对水泥和钢筋）进行 了检验，检验结果已征得监理工程师的签字认可，下部构造的砼配合比已出成果， 并通过了监理试验室的审核。4、对施工所用的机具进行一次检修，确定施工过程中不出现故障。5、组织质检、试验、施工等相关人员进行技术交底。第三章、张拉、压浆施工顺序和施工方法一、预应力钢绞线的张拉对预应力钢铰线施工预应力之前，对构件进行检验，确认外观和尺寸符合质 量标准要求，且梁体砼强度经实验室确定已达到设计要求的设计强度的 85%且砼 龄期不小于7 天后方能进行。（1）钢绞线穿束 穿束前检查锚垫板和孔道，锚垫板位置准确，孔道内畅通，无水和其他 杂物。 穿钢绞线束前根据管道号数和长度，将钢绞线穿入端戴上铁帽（俗称“炮 弹头”）固定紧。 穿钢绞丝束用人工或卷扬机牵引，在穿束过程中，当钢绞线端头接近管 道口时，及时抬高钢绞线束，并放慢速度，使钢绞线端头全部入管道。如发生个 别钢绞线顶弯，应将其更换后再行穿束。 穿束完毕后逐一对钢绞线管道进行检查，若发现波纹管接头有破损，松 脱现象及时进行修补，确定无误后，方可进入下道工序。（2）安装千斤顶 安装千斤顶时特别注意其活塞上的工具锚孔位和构件端位工作锚的孔位排 列一致。不允许钢铰线在千斤顶的穿心孔内交叉，以免张拉时发生断丝现象，工 具锚的夹片，注意保持清洁和良好的润滑状态。新的工具锚上的档板连同夹片一 同卸下，向锚板的锥孔中重新涂上一层润滑剂，以防夹片在退楔时被卡住，润滑 剂可用石墨、石腊等。对于长钢铰线束一次张拉不到吨位时，只需把工具锚向前移动，重复上述张 拉过程，直到达到所需吨位。同时做好相应的张拉记录。如遇个别钢铰线滑移， 可更换夹片，用小千斤顶单独张拉。千斤顶在工作过程中，加卸荷载力求平稳，避免冲击，初次使用前先将千斤 顶空载反复运行二、三次，以排除内腔的空气。预应力张拉采用整体两端对称张拉，实行应力与延伸量双控，张拉时作好相 应的记录。如实际延伸量与设计延伸量误差大于 6%时，应查明原因及时处理。（3）后 张 法 梁体预应力施工在符合下列要求时才进行： 梁体砼强度经实验室确定达到设计强度 85%后，且砼龄期不小于 7 天,才能 才能进行预应力张拉，预应力张拉采用整束张拉的方法，并采用两端同时张拉， 张拉时采用“应力，延伸量”双控制。具体操作严格按照公路桥涵施工技术规 范（TJT041-2000）的相关章节执行，规范安全操作。1、锚下控制应力：a k=0.75X 1860Mpa=1395Mpa2、张拉控制力：P=a K XA=1395X 140=195.3KNp3、预应力筋平均张拉力：公式：Pp=kx+p e式中：Pp预应力筋平均张拉力（KN）P预应力筋张拉端的张拉力（KN） （P=con）rad)x从张拉端至计算截面的孔道长度（m）（考虑了张拉顶60cm工作长度）0 从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和k孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数，取0.0015。p 预应力筋与孔道壁的摩擦系数取0.25。4）、伸长值计算 理论伸长值（延伸量）边跨 N1 号筋：分三段：第一段：L=2.474m10= 0；x = 2.474+0.6=3.074；kx+p e = 0.0046e-(kx+p e) =0.9954X A=195.3KN；pP =a k10P =195.3X0.9954=194.40；1zPp =(19.53+194.40)/2=194.85KN1 则:L=1PpL11194.85X3.074X103第二段：0= 0.069；ApXEp140X 10-6X 1.94X 105X 106= 22.05(mm)x = 2.793；kx+p e = 0.021； e-(kx+p e) =0.979P = P201zP = P2z20=194.58KN；X e-(kx+p e) =190.49KN；192.54X2.793X103Pp =(194.58+190.49)/2=192.54KN第三段：P= P302zP= P3z30L=20= 0；x19.80(mm)140X10-6X1.94X105X106=4.434；kx+p e = 0.0067； e-(kx+p e) =0.99332=191.08KN；X e-(kx+p e) =189.80KN；2 则:Pp =(191.08+189.80)/2=190.44KN；3则:190.44X4.434X 103L =二二 31.09(mm)3140X 10-6X 1.94X 105X 106则：N总延伸量为:1(+)X 2= 145.88(mm)123边跨N2号筋:分三段： L=5.437m1第一段：0 = 0； x = 5.437+0.6=6.037； kx+p e = 0.00905； e-x+pe) =0.990991+ e-(kx+p e)Pp=1P(10)； P= PXe-(kx+pe)1z10P10P1zPp1则:L=1PpL11194.4X6.037X103第二段：0= 0.087；ApXEpx = 1.745；140X 10-6X 1.94X 105X 10643.21(mm)kx+p e = 0.024； e-(kx+p e) =0.976P = P201zP = P2z20=193.71KN；X e-(kx+p e) =189.06KN；式中：Pp 第一段平均张拉力；1P 第一段靠张拉端起点张拉力 10P 第一段靠张拉端终点张拉力； 1z=O K XA=195.3KN；p=195.3X0.99188=193.54； =(19.53+193.54)/2=194.4KN；Pp =(193.71+189.06)/2=191.39KN；2则:191.39X1.745X103L = - 12.30(mm)2140X10-6X1.94X105X106第三段：0 = 0； x =2.532； kx+p e = 0.0038； e-(kx+p e) =0.99620P = P =189.86KN；303zP = P X e-(kx+pe)=188.14KN；3z30Pp=(189.86+188.14)/2=189.0KN3则:189.0X2.532X103L =二二 17.62(mm)3140X10-6X1.94X105X106则： N 总延伸量为：2(L+L+L ) X 2= 146.26(mm)123中跨 N1 号筋：分三段： L=2.474m1第一段： 0 = 0； x = 2.474+0.6=3.074； kx+p e = 0.0046； e-(kx+p e) =0.9954P =a K XA=195.3KN；10pP =195.3X0.9954=194.40；1zPp =(195.3+194.40)/2=194.85KN；1则:PpL194.85X3.074X103L = 22.05(mm)1 ApXEp140X10-6X1.94X105X106第二段：0 = 0.069； x = 2.793； kx+p e = 0.021； e-(kx+pe)=0.979P = P =194.58KN；201zP = P Xe-(kx+pe) =190.49KN；2z20Pp =(194.58+190.49)/2=192.54KN2则:192.54X2.793X103L = - 19.80(mm)2140X10-6X1.94X105X106第三段：0 = 0； x =4.325； kx+p e = 0.0065； e-(kx+pe)=0.99352P = P =191.08KN；302zP = P Xe-(kx+p e) =189.84KN；3z30Pp=(191.08+189.84)/2=190.46KN3则:190.46X4.325X 103L = 二 二 30.33(mm)3140X 10-6X 1.94X 105X 106则：N总延伸量为:1(L+L+L ) X 2= 144.36(mm)123中跨N2号筋:分三段： L=5.437m1第一段：0 = 0； x = 5.437+0.6=6.037； kx+p e = 0.00900； e-(kx+Me)=0.991001+ e-(kx+p e)Pp=1P(10)； P= P X e-(kx+p e)1z10式中：Pp 第一段平均张拉力；1P 第一段靠张拉端起点张拉力10P 第一段靠张拉端终点张拉力；1zP =a K XA=195.3KN；10pP =195.3X0.99100=193.55；1zPp =(19.53+193.55)/2=194.4KN则:PpLA L =1 11 ApXEp1194.4X6.037X103二 43.21(mm)140X10-6X1.94X105X106第二段： 0 = 0.087； x =1.745； kx+p e = 0.02436； e-(kx+p e) =0.9759P = P =193.71KN；201zP = P X e-(kx+p e) =189.04KN2z20Pp =(193.71+188.04)/2=191.38KN；2则:191.38X 1.745X 103L =二二 12.30(mm)2140X 10-6X 1.94X 105X 106第三段：0 = 0； x =2.423； kx+p e= 0.00363； e-(kx+pe) =0.99637P = P =189.56KN；303zP = P X e-(kx+p e) =188.87KN；3z30Pp=(189.56+188.87)/2=189.22KN；3则:189.22X2.423X103L =二二 16.88(mm)3140X10-6X1.94X105X106则：N总延伸量为：(+)X 2= 144.78(mm)2123楠木山桥、四方塘桥 20m 空心板预应力一端张拉控制及伸长值计算施工单位：湖南省湘筑工程有限公司钢绞数（股）张拉控 制应力 （Mpa）10%Ocon20%Ocon30%Ocon40%Ocon50%Ocon60%Ocon70%Ocon80%Ocon90%Ocon100%Ocon千斤顶、压力表编号油表 读数油 表 读 数油表 读数油表 读数油表 读数油表 读数油表 读数油表 读数油表 读数油表 读数513953.36.710.013.416.720.023.426.730.133.40112#9631763.36.710.013.316.620.023.326.630.033.30111#963184413952.75.38.010.713.416.018.721.424.026.70112#9631762.75.38.010.713.316.018.621.324.026.60111#963184千斤顶施加预应力与油表读数关系方程式如下：压力表 963176、油表编号 0112#：Y=0.0342*X-0.5254压力表 963184、油表编号 0111#：Y=0.0341 *X-0.3197X千斤顶施加预应力（KN）Y油表读数（Mpa）每根钢绞线截面积140mm2楠木山桥、四方塘桥 20m 空心板预应力一端张拉控制及伸长值计算施工单位：湖南省湘筑工程有限公司位置钢束号X (m)e (rad)kP股 数一根P(KN)一束P(KN)一根Pp(KN)一束Pp(KN)力筋 长度 L (m)力筋截 面积Ap(mm2)弹性模量Ep(N/mm2)理论伸 长值 L(cm)边边N210.30.0870.00150.255195.3976.5189.25946.210.31401950007.285N110.310.0690.00150.255195.3976.5190.11950.610.311401950007.295边 中N210.30.0870.00150.255195.3976.5189.25946.210.31401950007.285N110.310.0690.00150.254195.3781.2190.11760.4410.311401950007.295中 边N210.190.0870.00150.255195.3976.5189.26946.310.191401950007.224N110.210.0690.00150.254195.3781.2190.14760.5610.211401950007.224中中N210.190.0870.00150.254195.3781.2189.2675710.191401950007.224N110.210.0690.00150.254195.3781.2190.14760.5610.211401950007.218说明：P (N)单根张拉端控制应力，k偏差系数，p 摩擦系数，X张拉端至计算截面孔道长度(考虑了张拉顶60cm工作长度),e 孔道曲线夹角，Pp(KN)平均张拉力，Ep弹性模量。(5) 张拉程序张拉应力控制当预制板的强度达到 85%设计强度后，即可进行预应力束张拉施工：采用整 束两端张拉的方法。张拉顺序为左Nlf 右N2右N1 一 左N2。1、0 10%o con 20%o con 100%o con (持荷 2min 锚固)一 0 (卸载) (10%O con一初应力，持荷时注意张拉力的稳定)张拉施工张拉是安排5 人进行专门操作 一人负责指挥，二人负责操作，二人记录，两端尽量做到同步进行施工。 预张拉到初应力，并记录初应力下的油缸长度L1,；0缓慢加压至20% a con,记录油缸长度L2,则L2-L1即初应力的估算伸 长值；缓慢加压至设计控制应力，量取油缸长度L3;4 持荷 2 分钟,锚固；缓慢卸压至0,量取回缩值L4;(6)张拉时的安全措施1、操作人员要戴防护眼镜，防止油管破裂及接头处喷油伤眼；2、张拉区应设明显标记，禁止非工作人员进入张拉场地；3、张拉时两端严禁站人，高压油泵应放在两侧；4、张拉锚固后应及时压浆。二、压 浆为使板内预应力筋免于锈蚀及预应力筋能与混凝土板体相粘结而形成整体，预应力筋张拉后，孔道尽早进行压浆。我合同段空心板采用真空压浆法进行孔道压浆,水泥用与梁板相同的 52.5级的普通硅酸盐水泥,现场进行配比试验和在监理工程师同意下加入适量的膨胀剂，掺入膨胀剂后，水泥浆不受约束的自由膨胀应小于2%。水泥浆的浆体强度7d龄期强度40Mpa, 28d龄期强度50Mpa,水泥浆还应合符下列规定：水灰比为0.300.40；水泥浆的泌水性：小于水 泥浆初始体积的2%，四次连续测试的结果平均值V2%，泌水必须在24h内重新 全部被浆吸回。水泥浆的浆体流动度：1418s。预应力管道及管道两端必须 密封；抽真空时管道内真空度（负压）控制在-0.06-0.1之间；管道压浆 压力应W0.7MPa浆体初凝时间：6h。压浆前，采用砂轮机切割锚环前端钢铰线，使钢绞线头距离锚环夹片不小于 2030mM,用吹入无油分的压缩空气清洗管道。接着用含有O.Olkg/L生石灰的清 水冲洗管道,直到将松散颗粒除去及清水排出为止 ,再以无油的压缩空气吹干管 道。用水泥净浆将锚头封好，待水泥净浆强度达到5Mpa后即开始进行压浆工作。 水泥浆自拌制至压入孔道内的延续时间，一般控制在 3045min 范围内，水泥浆 在使用前和压注过程中须连续搅拌。压浆过程中及压浆48h内梁体混凝土的温度不低于5C,否则采取保温措施，当 气温高于35C时，压浆在夜间或其他低温时段进行。压浆顺序采用先压注下层 孔道后压注上层孔道，水泥浆由一端缓慢、均匀地压入，不得中断，直至另一端 饱满和出浆，并达到排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆为止，关闭冒浆端稳压 阀，再继续加压持续不少于2分钟。压浆时的最大压力控制在0.5Mpa至0.7Mpa 之间，关闭压浆端稳压阀并拆除压浆管，压浆完毕。真空吸浆的管道在24h内不得 受振动。真空灌浆是后张法预应力砼结构施工中的一项新技术，其基本原理是：在孔 道的一端采用真空泵抽真空，对孔道的另一端用灌浆泵将优化后的水泥浆灌入， 并加以W0.7MPa的正压力，以提高预应力孔道灌浆的饱满度和密实度，减少因 气泡和水分造成的预应力筋锈蚀的影响。1 设计水泥浆配合比 在后张法预应力砼结构中，预应力筋的腐蚀大部分是由于施工中混合料配置 不好而产生的。配合比是影响砼内在质量的主要因素，配合比是否合理，直接影 响灰浆强度和灌注密实是否达到预定的设计要求。传统的灌浆手段是压力灌浆， 压入的浆体中常常有气泡，当混合料硬化后，气泡会变成孔隙成为渗透雨水的聚 集地，造成构件的腐蚀。另外水泥浆容易离析、干硬后收缩，致使强度不够，粘 结不好，为工程留下隐患。为了使预应力筋与孔道管壁以及孔道管壁与结构砼之 间的粘结可靠，能有效传递预应力，并对预应力筋起到有效的防腐作用，梁板的 预应力孔道必须完全灌满浆体，尽量减少水和气泡的影响提高结构的安全度和耐 久性，确保工程质量，因此对灌入孔道的水泥浆的性能有很高的要求。1.1 配合比设计原则配合比设计的原则是通过改善水泥浆的性质，降低水灰比，减少孔隙、泌水 现象，防止水泥浆离析，降低硬化后结构体的孔隙率，改善孔隙结构，增强抗渗 能力，减少和补偿水泥浆在凝结硬化过程中的收缩变形，防止裂缝的产生，这种 高性能的水泥浆与普通的水泥浆相比，在原材料的配合比方面主要差异为低水灰 比和多组分，其目的是为了增加水泥浆的密实度，改善水泥浆的性能，从而粘结 和保护预应力筋，增强水泥浆的强度和耐久性。1.2 水泥浆体的要求1 、采用普通硅酸盐水泥，水泥的强度等级不低于 42.5MPa 。2、应采用洁净的饮用水，水的氯离子含量不大于500mg/l,不得含有有机物。3、应采用外加剂，可选用高效减水剂和膨胀剂，高效减水剂应选用密胺系式 萘系式聚合物高效减水剂，膨胀剂宜选用微膨胀剂，自由膨胀率不大于10%。4、水泥浆水灰比宜在 0.260.35 之间，泌水率不得超过 3%，搅拌后 3h 泌水 率不大于 2%，泌水率在 24h 内应被水泥浆全部吸收。5、水泥浆的稠度宜控制在不大于30S,强度不低于40MPa。1.3 根据浆体的特性对应设计配合比试验 采用邵峰牌硅酸盐水泥，符合规范的饮用水， NSO 砼膨胀剂，按照公路工程桥 涵施工技术规范，附录G-11水泥稠度试验，水泥浆为1725ml，连续测量两次 以上，水泥浆全部流完时间(S),取其平均值称为水泥浆的稠度，根据施工经验， 真空灌浆时的流动度应控制在1830S之间，我们试配实测稠度为19S，泌水率 0.9%，膨胀率为0。拌和后24h水泥浆的泌水全部被吸收，7天强度大于40MPa， 28天强度大于50MPa，设计配合比为：水泥：水：膨胀剂(复合剂) =1：0.29：0.032 真空灌浆施工工艺2.1 主要施工设备 排水量为2m3/min的S2-2水环式真空灌浆泵一台。 真空压力表一个，QSL-20型空气过滤器一个，15KG台秤一台。 灌浆泵一台，配套高压橡胶管一根。 灰浆搅拌机一台，1.2mm筛网一个。2.2 张拉施工完成之后切断外露的多余钢绞线，钢绞线外露量应控制在3050mm ；清理锚垫板上灌 浆孔，保证灌浆通道畅通；用无收缩高强水泥砂浆（水泥：砂=1： 1）对孔道 端进行封锚，必须将锚板及夹片、外露钢绞线全部包裹，覆盖层厚度大于15mm， 确保锚头处密闭不露气；使用前检查确认材料，设备机具是否符合施工质量要 求；确定抽真空端及灌浆端，安装引出管，球阀和接头并检查其功能。2.3 试拙真空 连接好各部件后，将灌浆阀、排气阀全部打开，抽真空阀打开；启动真空泵抽真 空。观察真空压力表读数即管内的真空度，当管内的真空度达至卜0.08-0.1MPa 时，停泵约一分钟，若压力不变即可认为孔道能达到并保持真空状态，真空度最 低不低于-0.06MPa。2.4 搅拌水泥浆1. 搅拌水泥浆前，加水空转几分钟，将积水倒净，使搅拌机内壁充分润湿。搅 拌时先称量好水（外加剂为水剂时应扣除外加剂所占的水），倒入搅拌机再加 水泥搅拌 2 分钟最后加减水剂或膨胀剂搅拌 3 分钟出料。2. 各种材料配量允许误差见表 1：表1材料名称 普通水泥 P.O42.5 水 复合剂允许误差不大于（ %）1 1 13. 搅拌好的灰浆应尽量卸净，卸出前不得投入未拌和的材料；4. 水泥浆出料后尽量马上泵送，否则要不断搅拌；5. 必须严格控制用水量，否则多加的水全部泌出易造成管道顶端有孔隙；6. 对未及时使用而降低了流动度的水泥浆，严禁采用再增加水的办法来增加灰 浆的流动性；7. 储浆罐的体积必须大于所需灌注一条预应力孔道的体积。2.5 灌浆1. 将水泥浆加至灌浆泵中，从灌浆泵的高压橡胶管出口打击浆体，当这些浆体 浓度与灌浆泵中的浓度一样时，关掉灌浆泵，将高压橡胶管此端接至灌浆管上扎牢；2. 关掉灌浆阀，启动真空阀，真空度达到并保持在 -0.08 -0.1MPa 时，启动 灌浆泵，打开灌浆阀，开始灌浆，当浆体经过空气滤清器时，关掉真空泵及抽气 阀，打开排气阀；3. 观察排气管的出浆情况，当浆体稠度和灌入前稠度一样时，关闭抽真空端所 有的阀；4灌浆泵继续工作，在W0.7Wa时，持压l2min，使管道内有一定的压力，最 后关掉灌浆阔，完成灌浆。2.6清洗1. 拆卸外接管路、附件，清洗空气滤清器阀等；2完成当日灌浆后，必须将所有沾有水泥浆的设备清洗干净；3.安装在压浆端的出浆端的球阀，应在灌浆后5小时内拆卸并进行清理。3 结论、应对试验结果1. 应对试验结果采用塑料波纹管成孔真空压浆工艺施工，现场应对配比试验。(1) 稠度：在不停搅拌530min后，分别为22S27S,(设计小于30S)；( 2) 水灰比在 0.290.3 最合适；(3)泌水率： 1.3%；( 4)腐蚀性：浆体对钢筋无腐蚀性；(5) 强度：试块采用70.7X70.7X70.7钢模型在常温下24小时后拆模，室内标养7d强度达到45Mpa，28天强度达到50MPa以上；(6) 平均6min灌一条20m管道，观察梁两端压出浆口浆饱满光滑并无坑凹。2. 质量控制要点( 1)孔道必须密封、清洁、干爽；(2) 输浆管应采用高强橡胶管，不能太长，否则应力上不去，抗压能力2MPa；(3) 灰浆进人灌浆泵之前必须通过1.2mm筛网过滤；(4) 灌浆工作宜在灰浆流动能下降前约30min内孔道一次灌注，要连续；(5) 搅拌后的水泥浆要经常做流动度、泌水性能试验，每工作班浇注浆体强 度试件 2 组； 三、存梁方案我项目部根据多年的施工经验与实践，用 2 台 25T 吊车采用兜底起吊法，两 端对称水平起吊。预制空心板时距临时支座上方安装（p28的圆钢作为吊环，起 重机上的吊钩与吊环相扣后即可起吊至存梁区。吊索两侧填塞软木板（或厚橡胶） 以保护实体砼。存梁 按编号有规划地存放，以方便架梁时取梁。所有梁片多层存放，在梁的两头 设置牢固的存放支座，梁不直接存放在地上，以免地面不平引起梁片上部受拉而 使梁上部产生裂缝甚至断裂。做好存梁区的排水工作，防止地表水冲刷地面引起 下沉。每片梁的存梁期不应超过 3 个月。