河南某跨河公铁桥引桥移动模架张拉施工工艺(预应力张拉,鲁班奖工程) 9页

移动模架张拉施工工艺某工程局集团有限公司郑州**公铁两用桥项目部一、工程概况郑州**公铁两用桥是京广铁路客运专线跨越黄河的特大型桥梁，桥梁全长14.887公里（QDK642+805.734～QDK657+709.611）。某工程局郑州黄河桥移动模架现浇铁路箱梁施工范围为南岸S027号墩至S074号墩，长2176.3延米；北岸N96号墩至N130号墩，长1343.1延米。N130号墩至N139号墩之间采用满堂支架施工现浇箱梁。预应力张拉分预张拉、初张拉和终张拉三阶段完成。待砼强度及弹性模量均达到设计值的60％时，拆除内模，在移动模架不移动的情况下，进行预应力钢筋预张拉，张拉控制应力为260.4MPa；预应力筋在砼强度及弹性模量均达到设计值的80%以上，进行预应力钢筋初张拉，张拉控制应力为846.3MPa；砼强度及弹性模量均达到设计值的100%，龄期不少于10d的条件下进行预应力钢筋终张拉。预张拉前先拆除端模，松开内模，预张拉完成后拆除内模。二、施工准备3.1试验准备预应力钢绞线的试验，确定钢绞线的弹性模量，锚具的试验，油表的校定和千斤顶的校验以及回归方程的确定。3.2数据准备计算出预应力张拉过程中钢绞线的伸长量，油表读数，并与设计伸长量进行对照。3.3材料准备序号材料名称单位数量性能备注1锚垫板套4良好2锚片套4良好 3锚具套4良好4油表个6良好5千斤顶个4良好三、人员配置在预应力张拉过程中，要求配备10名预应力张拉人员，并设置1名指挥人员，根据张拉顺序统一指挥。2名技术人员，在现场对张拉过程中的数据进行处理和整理，指导现场预应力张拉。保证预应力张拉过程好中的质量和安全。四、张拉工艺移动模架预应力张拉工艺五、张拉施工步骤预应力钢绞线采用Φs15.2mm(单根截面积.4mm2)高强度低松弛钢绞线，标准强度fpk=1860MPa,预应力钢绞线锚下控制应力为σcon=0.70fpk=1302MPa ，预应力伸长量以20%的锚下张拉控制应力为零起算。张拉时采用张拉力和伸长量双控制，并以张拉力为主。实测总伸长量与计算总延伸量容许误差控制在±6%以内。5.1、预应力张拉伸长量计算郑州黄河公铁两用桥纵向预应力钢绞线全部为曲线布置，需要对预应力的深长量进行分段计算。根据郑州黄河公铁两用桥40m箱梁预应力钢绞线的特点，预应力钢绞线分为3段进行计算，两段为直线，一段为半径18米的圆曲线。5.1.1、计算总参数：预应力钢绞线锚下控制应力：σcon=0.70fpk=0.7×1860MPa=1302MPa20%的预张拉应力：σ1=0.2σcon=0.2×1302=160.4MPa实际张拉控制应力：σ总=σcon-σ1=1302MPa-160.4MPa=1041.6MPa6.1.2、分段计算：W1:θ=10°第一段计算：直线段长：L1=483.1cm÷cos(10)=856.1cm△L1===45.73mm第二段计算：第一段直线段由于受管道内摩阻力的影响，钢绞线有一定的损失，损失后的控制应力为σ2=σ1×e=σ1×0.958=997.852MPa。曲线段长：L2=Rθ=1800=314.159cm△L2===15.79mm第三段计算：张拉控制应力与第二段相同。直线段长：L3=794.3cm△L3===40.64mm W1总伸长量为△L=△L1+△L2+△L3=45.73+15.79+40.64=102.16mm同理：计算W2、W3、W4和B1、B2的伸长量为。5.3、张拉设备的选用1、张拉设备的选用        A整体张拉选用YDT1960型千顶，2台公称张拉力为4000KN＞3124.8KN;单根张拉选用QYC230型千斤顶，公称张拉力为200KN＞195.3KN,可以保证张拉工作的可靠性、准确性。      2、张拉伸长值估算:            △L  =δK÷Eg×L=1395÷1.95×105×7600=54.4cm      YDT1960型千斤顶的行程为80cm＞54.4cm,可以满足要求。            C压力表的选用：        Pu=Ny/Au=/41526.5=37.6MPa选用鉴定证书压力表最小量程为100MPa可以满足使用要求。        3、油泵选用YBZ2×2/50型电动油泵,与YDT1960型千斤顶、QYC230型千斤顶配套使用。        4、选用开封预应力锚具厂XM系列锚具及配套夹片。5.2、回归方程通过对液压千斤顶和油表的检定，确定出千斤顶于油表相对应的回归方程，计算出预应力张拉时各个阶段的油表读书和伸长量。①1#千斤顶  1#油表：②2#千斤顶  2#油表：③1#千斤顶  2#油表：④2#千斤顶  1#油表：5.3、阶段张拉的计算一、张拉控制应力计算N1：δK=0.75Ryb×Ap总×1.01=0.75×1860×3×140×1.01=591.76KN N2：δK=0.75Ryb×Ap总×1.01=0.75×1860×4×140×1.01=789.01KNN3：δK=0.75Ryb×Ap总×1.01=0.75×1860×4×140×1.01=789.01KN（1.01为锚板应力损耗系数）二、张拉程序      0  → 20%δK  → 80%δK  → 100%δK（持荷2min锚固）N1：  0  → 59.18KN  →118.35KN  → 591.76KN（持荷2min锚固）N2：  0  → 78.90KN  → 157.80KN  → 789.01KN（持荷2min锚固）N3：  0  → 78.90KN  → 157.80KN  → 789.01KN（持荷2min锚固）N3：  0  → 78.90KN  → 157.80KN  → 789.01KN（持荷2min锚固）N3：  0  → 78.90KN  → 157.80KN  → 789.01KN（持荷2min锚固）三、油表读数N1：根据1、①1#千斤顶  1#油表0  →  59.18KN  →  118.35KN  →  591.76KN0  →  2.37MPa  →    4.43MPa  →  20.96MPa2、0266#千斤顶  40387#油表0  →  59.18KN  →  118.35KN  →  591.76KN0  →  1.18MPa  →    2.55MPa  →  19.21MPaN2：1、1#千斤顶  76#油表0  →  78.90KN  →  157.80KN  →  789.01KN0  →  3.06MPa  →    5.81MPa  →  27.84MPa 2、0266#千斤顶  40387#油表0  →  78.90KN  →  157.80KN  →  789.01KN0  →  1.58MPa  →    3.73MPa  →  25.67MPaN3：1、1#千斤顶  76#油表0  →  78.90KN  →  157.80KN  →  789.01KN0  →  3.06MPa  →    5.81MPa  →  27.84MPa2、0266#千斤顶  40387#油表0  →  78.90KN  →  157.80KN  →  789.01KN0  →  1.58MPa  →    3.73MPa  →  25.67MPa5.4、锚具的锚口摩阻、管道摩阻、锚具锚固后的钢绞线回缩量试验步骤计算过程结论七、张拉注意事项纵向预应力张拉采用两端整体张拉，横向扁锚采用单拉千斤顶于箱梁外侧单端张拉，预应力张拉时，应按照“对称、均衡”原则进行，相应编号的钢束应左右对称进行，先张拉腹板预应力束，后张拉底板预应力束。底板预应力束张拉时应先张拉长束，再张拉短束，最后张拉顶板预应力束。张拉采用张拉力为主，伸长量作为校核的原则进行双控。 预应力张拉分预张拉、初张拉和终张拉三阶段完成。待砼强度及弹性模量均达到设计值的60％时，拆除内模，在移动模架不移动的情况下，进行预应力钢筋预张拉，张拉控制应力为260.4MPa；预应力筋在砼强度及弹性模量均达到设计值的80%以上，进行预应力钢筋初张拉，张拉控制应力为846.3MPa；砼强度及弹性模量均达到设计值的100%，龄期不少于10d的条件下进行预应力钢筋终张拉。预张拉前先拆除端模，松开内模，预张拉完成后拆除内模，初张拉完毕后进行移动模架纵移。第一片梁张拉前应测定下列数据：锚具的锚口摩阻、管道摩阻、锚具锚固后的钢绞线回缩量。张拉要坚持双控制，即应力控制为主，伸长量校核。实际张拉力尚需根据孔道摩阻、锚口摩阻、千斤顶摩阻系数调整张拉力。8.11.1张拉锚具：纵向预应力采用17孔群锚，横向预应力采用3孔扁锚和3孔扁锚固定型。锚具在使用前，试验室应根据《预应力筋用锚具、夹具和连接器》（GB/T14370）中的有关规定，对其外形外观、硬度，锚固性能及工艺性能进行抽样复检，合格后，方可使用。切割多余钢束，应使用砂轮切割机。8.11.2张拉设备检验(1)张拉千斤顶在张拉前必须经过校正，校正系数不得大于1.05。校正的有效期为一个月且不得超过200次张拉作业，拆修更换配件的张拉千斤顶必须重新校正。(2)压力表应选用防震型，表面最大读数应为张拉的1.5-2.0倍，精度不应低于1.0级，校正有效期为1周，当用0.4级时，校正有效期可为1月。压力表发生故障后必须重新进行校正。(3)千斤顶和压力表建立使用卡片，记录校正系数和校正时间，并由试验室签发校验结果通知书。(4)输油管管阀必须在1.2倍最大张拉力耐压5min试验不渗油，不油脱，方为合格。8.11.3张拉质量及安全要求：（1）实际伸长量不超过计算伸长量的±6%（两端之和）。（2）张拉过程中出现以下情况之一者，需要换钢绞线重新张拉：a、后期张拉时发现早期张拉的锚具当中夹片断裂者；b、锚具内夹片错牙在8mm以上者；c、锚具内夹片断裂两片以上者（含有错牙的两片断裂）；d、锚环裂纹损坏者； e、切割钢绞线或者压浆时发生滑丝者。张拉完毕后，必须经技术人员检查签字认可。锚具、夹具均应设专人妥善保管，避免锈蚀、粘污、散失。8.11.4滑丝与断丝处理：A一片梁断丝、滑丝超过钢丝总数的0.5%，且一束内断丝超过一丝时均须进行处理。B处理方法：当一束出现少量滑丝时，可用单根张拉油顶进行补拉。当一束内出现多根钢绞线滑丝时，须放松钢绞线束并重新装夹片整束补拉。8.11.5安全要求：A高压油管使用前应作耐压试验，不合格的不能使用。B油压泵上的安全阀应调至最大工作油压下能自动打开的状态。C油压表安装必须紧密满扣，油泵与千斤顶之间采用高压油管连接，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5min以上均不得漏油，否则应及时修理更换。D张拉时，千斤顶后面不准站人，也不得踩踏高压油管。E张拉时发现张拉设备运转异常，应立即停机检查维修。F锚具、夹具均应设专人妥善保管，避免锈蚀、沾污、遭受机械损伤或散失。施工时在终张拉完后按设计文件要求对锚具进行防锈处理。8.11.6张拉作业中注意事项(1)锚环定位：将工作锚环套在钢绞线上放入锚垫板的凹槽内，装入工作夹片并使工作夹片的尾部大致相平，工作夹片处的间隙大致相等，此时不能用过大的力敲打夹片，以免夹片破裂，从而造成滑丝。(2)千斤顶定位：张拉正常的关键之一在于“三轴”同心：即锚环中心、预留孔道中心与千斤顶中心保持同心，保证减少钢绞线的滑丝和断丝。(3)混凝土箱梁预应力钢绞线分阶段进行张拉，混凝土预张拉完毕后，移动模架落模，移动模架与梁体完全脱离后张拉剩余钢绞线，避免由于移动模架主梁的反弹而使混凝土梁体上翼缘板出现超张拉。 (4)钢绞线理论伸长量的计算，应结合孔道摩阻试验、实测的钢绞线截面面积及弹性模量数据及张拉力进行计算，钢绞线实际伸长量与理论伸长量之间的误差不得超过±6%，否则，应查明原因后，方能进行张拉。