张呼铁路怀安制梁场后张法预应力施工作业指导书(18页).doc
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2024-03-28
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1、 怀安制梁场后张法预应力混凝土箱梁预制高性能混凝土施工作业指导书单 位:XX集团张呼铁路预施应力作业指导书1.适用范围适用于XX集团张呼铁路怀安制梁场后张法预应力混凝土简支箱梁预应力张拉作业。2.作业准备2.1、物设部负责按计划购进原材料,钢绞线、抽拔橡胶管、锚具、夹片等原材料进场时立即通知试验室进行检验。2.2、试验室负责原材料检验、张拉委外校验和试件强度的检测,将检验结果以书面形式及时反馈物设部、工程部、安质部等。2.3、工程部负责发放有效的施工图纸,明确工序流程和控制参数,进行张拉交底和旁站,并指导施工。2.4、安质部根据试验室的检验结果签发各工序作业通知单,负责对工序最终产品检查,并报2、请监理工程师检查,工序最终产品须经监理工程师签认合格。2.5、施工班组负责按要求配置人员、设备;负责施工机具、机械设备的运行及检修;负责抽拔橡胶管定位、制孔、钢束下料、穿束、张拉,并按施工图纸及规范要求作业,负责自检合格。3.技术要求3.1、客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件铁科技2004120号3.2、铁路混凝土工程施工质量验收标准TB 10424-20103.3、时速250公里客运专线铁路有砟轨道后张法预应力混凝土简支整孔箱梁(双线、单箱单室)(通桥(2009)2229-、)4.施工程序及工艺流程预施应力工序流程:制孔清孔钢绞线下料穿束预张拉初张拉终张拉压浆封锚。采用单束两端同步张拉并3、左右对称进行、张拉应力与伸长量双控的施工工艺。5.施工要求5.1、制孔预应力孔道采用橡胶管抽拔成孔,由制梁班负责实施。5.1.1、穿绑橡胶管前,清除表面杂物,并剔除其破损割裂或管径减少3mm以上的橡胶管。5.1.2、梁体底腹板钢筋与定位网片绑扎好后,从两端向跨中将橡胶管穿入定位网的设计坐标中,并在跨中处用长30cm镀锌铁皮包裹,铁皮厚0.5mm,包裹1.5圈,并将接头采用扎丝扎牢,再用防水胶布密封。接头位置应交错布置,且不得在同一受力截面。5.1.3、固定抽拔橡胶管的定位网片间距为50cm,橡胶管穿好后,对橡胶管必须反复检查调整,使其圆顺无死弯,位置准确(尤其梁端和跨中4范围内)。橡胶管与任何4、方向的偏差不得大于4mm。为增强橡胶管的刚度,在其内部穿入15.2mm的钢绞线。5.1.4、以上工序作业完毕后,须经技术主管、质检工程师、驻地监理工程师验收合格后方可进行下道工序立侧模作业。7.2、预应力筋的下料穿束5.2.1、预应力班负责实施,工程部、安质部负责检查、监督。5.2.2、钢绞线的下料长度:孔道的实际长度+油顶长度2+工具锚厚度2+限位板的有效高度2+200mm之和下料,其误差为10mm。具体下料如下:31.5m梁钢绞线下料及根数详见下面表2、表3;23.5m梁钢绞线下料及根数详见下面表4、表5。31.5m箱梁钢绞线数量表(直线无声屏障) 表2编 号规 格下料长(mm)束数张拉端5、锚具(套)N1a12-15.2334721M15-12(2)N1b12-15.2334722M15-12(4)N2a12-15.2339732M15-12(8)N2b、N2c12-15.2339784M15-12(8)N312-15.2340212M15-12(4)N412-15.2340512M15-12(4)N512-15.2340822M15-12(4)N611-15.2341122M15-11(4)N712-15.2340512M15-12(4)N812-15.2340822M15-12(4)N912-15.2341132M15-12(4)N1011-15.2341432M15-11(6、4)31.5m箱梁钢绞线数量表(直线有声屏障/曲线无声屏障) 表3编 号规 格下料长(mm)束数张拉端锚具(套)N1a12-15.2334721M15-12(2)N1b13-15.2334722M15-13(4)N2a12-15.2339732M15-12(8)N2b、N2c13-15.2339784M15-13(8)N312-15.2340212M15-12(4)N412-15.2340512M15-12(4)N512-15.2340822M15-12(4)N612-15.2341122M15-12(4)N712-15.2340512M15-12(4)N812-15.2340822M15-17、2(4)N912-15.2341132M15-12(4)N1012-15.2341432M15-12(4)31.5m箱梁钢绞线数量表(曲线有声屏障) 表4编 号规 格下料长(mm)束数张拉端锚具(套)N1a13-15.2334721M15-13(2)N1b13-15.2334722M15-13(4)N2a13-15.2339732M15-13(8)N2b、N2c13-15.2339784M15-13(8)N313-15.2340212M15-13(4)N412-15.2340512M15-12(4)N512-15.2340822M15-12(4)N612-15.2341122M15-12(4)8、N713-15.2340512M15-13(4)N812-15.2340822M15-12(4)N912-15.2341132M15-12(4)N1012-15.2341432M15-12(4)23.5m箱梁钢绞线数量表(直线无声屏障) 表5编 号规 格下料长(mm)束数张拉端锚具(套)N1a10-15.2254721M15-10(2)N1b9-15.2254722M15-9(4)N2a9-15.2259732M15-9(4)N2b9-15.2259732M15-9(4)N39-15.2260212M15-9(4)N49-15.2260512M15-9(4)N59-15.2260822M15-9、9(4)N69-15.2261122M15-9(4)N79-15.2260512M15-9(4)N89-15.2260822M15-9(4)23.5m箱梁钢绞线数量表(直线有声屏障/曲线无声屏障) 表6编 号规 格下料长(mm)束数张拉端锚具(套)N1a10-15.2254721M15-10(2)N1b10-15.2254722M15-10(4)N2a9-15.2259732M15-9(4)N2b10-15.2259732M15-10(4)N39-15.2260212M15-9(4)N49-15.2260512M15-9(4)N59-15.2260822M15-9(4)N69-15.2261110、22M15-9(4)N79-15.2260512M15-9(4)N89-15.2260822M15-9(4)23.5m箱梁钢绞线数量表(曲线有声屏障) 表7编 号规 格下料长(mm)束数张拉端锚具(套)N1a10-15.2254721M15-10(2)N1b10-15.2254722M15-10(4)N2a9-15.2259732M15-9(4)N2b10-15.2259732M15-10(4)N310-15.2260212M15-10(4)N49-15.2260512M15-9(4)N59-15.2260822M15-9(4)N610-15.2261122M15-10(4)N79-15.2211、60512M15-9(4)N89-15.2260822M15-9(4)19.5m箱梁钢绞线数量表(直线无声屏障) 表7编 号规 格下料长(mm)束数张拉端锚具(套)N1a7-15.2214721M15-7(2)N1b7-15.2214722M15-7(4)N2a7-15.2219732M15-9(4)N2b7-15.2219732M15-10(4)N37-15.2220332M15-10(4)N47-15.2220732M15-9(4)N56-15.2221422M15-9(4)N67-15.2220622M15-10(4)N77-15.2221012M15-9(4)N86-15.22214212、2M15-9(4)5.2.3、钢绞线下料时,不得施行任何形式的热加工,采用直径30cm的砂轮切割机作为下料工具,砂轮片厚3mm,切断时防止烧伤。钢绞线切断前,端头采用胶带缠牢,防止散头。5.2.4、钢绞线穿束前,清除孔道内的杂物及积水,钢绞线穿束必须在蒸汽养结束后进行,防止钢绞线锈蚀。5.3、张拉5.3.1、施工准备(1)、后张法预应力施工前,对孔道摩阻损失、喇叭口和锚口摩阻损失进行实际测定。根据实测结果对张拉控制应力做适当调整,并经监理单位和设计单位认可。(2)、对梁体混凝土表面存在的较大缺陷,预先修补并达到设计要求后,方可施加预应力,缺陷严重者要特别处理,并经主管工程师确认方可进行预应力施13、工。(3)、检查梁体混凝土实际强度,确保张拉前已达到设计强度、弹模和龄期要求。具体由试验工程师负责,并下达张拉作业通知单给工程部技术主管,由主管通知张拉作业班。(4)、千斤顶和压力表、油泵均已配套校验合格,并且在规定使用期限内。压力表采用0.4级防震型精密压力表,表面最大读数为张拉力的1.52.0倍,校验有效期为一星期。张拉千斤顶的校验摩擦系数不得大于1.05,张拉吨位为张拉力的1.5倍左右,且不得小于1.2倍;张拉机具使用期间的校验期限应视机具设备的情况确定,千斤顶使用不超过1个月且不得超过200次张拉作业。当在使用过程中出现异常现象或在设备检修后,应重新标定。(6)、清除锚具下支承垫板上灰14、浆,孔口锚下垫板不垂直度大于1时,用垫板垫平,防止切断钢绞线。5.3.2、张拉作业顺序(1)、预张拉前,调整两端钢绞线外露长度保持两端长度基本均匀一致。将工作锚的锚环套入钢绞线束,将钢绞线按自然状态依顺时针方向插入夹片。用限位板挤推夹片使其进入锚环内,并使其端部整齐,外露长度一致。(2)、安装千斤顶:安装千斤顶,使其轴线与孔道中线在同一轴线上。(3)、安装工具锚:安装工具锚于千斤顶前盖,精确对中,钢绞线在工作锚与工具锚之间顺直无扭结。工具锚夹片安装完成后,用不锈钢管挤压工具锚夹片,使其进入工具锚环内,并使端部整齐,外露长度基本一致。为使工具锚缸脱方便,在工具锚夹片与锚环之间垫入塑料薄膜或涂少许15、黄油。(4)、预应力筋的张拉:初始应力阶段:初始应力即初应力主要是为了使钢绞线从松弛状态达到受力状态,消除伸长值测量误差,并使同束各根钢绞线受力趋于一致,初始应力值未经预/初张拉取终拉控制应力的20%(经预/初张钢束取设计图值)。当钢绞线张拉到初始应力值时,松开千斤顶吊绳,使千斤顶自动对中,用套管挤紧工具锚夹片,使夹片紧紧握裹钢绞线,以减少钢绞线的回缩。同时用标定过的钢板尺或直尺测出油缸外露长度及挤紧的工具锚夹片的外露长度,在质量记录上进行记录。张拉阶段:张拉阶段升压要平稳,升压速度用油泵侧面的节流阀进行控制。当油表指针接近控制应力油表读数值时减缓升压速度,由于预应力钢绞线是自锚,因此严禁过张16、拉。张拉控制应力阶段:设计要求为梁体提供移梁下台位所需的预加应力值、防止梁体出现早期裂纹。钢绞线张拉到控制应力值后,测量油缸伸出长度及工具锚夹片外露长度,并记录。自锚阶段:预应力钢绞线回缩自锚在油泵停机状态下打开顶部的控制阀(侧面节流阀处于拧紧状态)来完成。锚固结束后测量油缸长度,以便计算自锚阶段的钢绞线回缩量。油缸回程:开动油泵,打开控制阀及节流阀,使油缸回缩直至完成回程工作。卸除工具锚及千斤顶,测量工作锚夹片的外露量,并在挤压紧的限位板尾部的钢绞线上用红色记号笔划线标识,观察24小时再次测量,以判断钢绞线及夹片的回缩量。5.3.3、张拉作业时,技术人员旁站监督(1)、张拉设备及工艺:采用Y17、CW250B/350B-200型千斤顶,采用单束两端同步张拉并左右对称进行、张拉应力与伸长量双控的施工工艺。(2)、预应力筋张拉必须两端两侧同步进行加压,其张拉程序为:未经过预/初张拉束:00.2con(作伸长值记录)con(持荷5min,作伸长值记录)锚固(量油缸伸长量)(油表读数卸压5MPa)经过预/初张拉束:0k初(测油缸伸长量和工具夹片外露量)k终(保压持荷5min)测油缸伸长量和工具夹片外露量校核伸长值锚固。(k初为预、初张拉的控制应力,k终为终张拉的控制应力)(3)、预施应力按预张拉、初张拉和终张拉三个阶段进行(当现场出现滑丝、断丝、工作夹片错牙超过超过1mm时增加放张阶段),张拉18、力必须严格按表6进行控制。、预张拉:为避免梁体混凝土收缩开裂,当梁体混凝土强度25 MPa时,预制梁带模预张拉。预张拉时,模板松开,不得对梁体压缩造成阻碍。、初张拉:当梁体混凝土强度43.5 MPa,模板拆除后,即可进行初张拉。初张拉后,梁体即可移出台位。、终张拉:在梁体混凝土53.5 MPa且弹模35.5GPa、且龄期10d时进行。、本场跨度32m、24m箱梁钢束编号截面见图1、2,其各阶段张拉顺序及控制应力(摩阻应力调整前)见表6。图1 32m箱梁梁端截面图图2 24m箱梁梁端截面图图3 20m箱梁梁端截面图32m、24m、20m箱梁钢束张拉顺序及控制应力表(摩阻前) 表8、钢绞线张拉后,19、应在锚具夹片后钢绞线上沿钢绞线周边用红色记号笔标画出明显标记,经24h后复查,确认无新的滑断丝并经主管工程师认可,方可切割多余钢绞线,钢绞线外露量34cm,切割钢绞线时,先将钢绞线根部用浸湿石棉布加以防护,避免锚具内钢绞线受到损伤。、千斤顶不准超载,不准超出规定的行程。转移油泵时必须将油压表拆卸下来另行携带。、张拉时,必须两边同时给千斤顶主油缸徐徐充油张拉,两端钢绞线伸长量基本保持一致,严禁一端张拉。、张拉工艺实测数据处理张拉过程中及时、准确填写现场实测记录表,并计算。1.钢绞线回缩量计算=控制应力(100%k)油缸伸长量-回油后油缸伸长量-锚外钢绞线伸长量2.预应力伸长值计算预应力理论伸长量20、计算施工时预应力钢绞线理论伸长量按以下公式进行计算:L=PL/AyEg= PL1-e-(kL+)/AyEg(kL+)(分段计算)其中:P-预应力钢筋张拉端的张拉力L-从张拉端至计算截面的孔道长度mAy-预应力钢筋的面积Eg-预应力钢筋的弹性模量-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-预应力钢筋与孔道壁的摩擦系数锚口和喇叭口摩阻损失按照锚外控制应力的6%计算,孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数k=0.0015,预应力筋与孔道壁的摩擦系数=0.55。在管道摩阻试验后,根据铁道部产品质量监督检验中心铁道建筑检验站出具的检验报告,中铁咨询桥梁工程设计研究院出具21、了张拉力的调整结果,进行更改。钢绞线弹模Eg应为每批进场钢绞线的实测弹性模量。预施应力张拉中伸长实测值的计算预应力张拉中伸长实测值的计算公式:K=油缸K+夹片K-油缸初-夹片初其中:K-两端工具锚之间的钢绞线在P=P控-P初荷载作用下的伸长值油缸K-张拉控制荷载下,油缸的伸出长度夹片K-张拉控制荷载下,工具锚夹片外露量油缸初-张拉初始荷载下,油缸的伸出长度夹片初-张拉初始荷载下,工具锚夹片外露量油缸初、夹片初是在20%con下的实测长度;油缸K、夹片K是在100%。con的实测长度。3.张拉不同步率计算%=( ZK-XK)/(XKZK)100%张拉两端不同步率ZK张家口端张拉伸长值XK呼和浩特22、端张拉伸长值6.劳动组织为保证预应力张拉质量,张拉作业队伍分两个组,预初张拉组及终张拉组,独立完成各组作业。人员配置见下表7:张拉作业人员配置表 表9序号工作内容人数备注1油泵操作手8每组4人2量尺读数8每组4人3技术人员4每组2人7.材料要求工程部提报材料计划,物设部根据材料计划组织进料,进场的原材料必须附质保单、出厂合格证和必要的产品使用说明书,原材料进场后立即通知试验室取样试验。试验室接到通知后立即组织取样试验工作,对于无质保单和出厂合格证的产品有权拒绝试验,并报总工程师。预应力材料在存放和搬运过程中保持清洁,避免机械损伤和锈蚀,制作和安装时避免污染和电火花损伤,张拉期间应采取措施避免受23、雨水、养护用水浇淋。8.设备机具配置机械设备配置表 表10序号机械名称型号、规格单位数量1电动油泵ZB4-500台112穿心式张拉油顶YCW250B/350B-200台93精密压力表60MPa(耐震)块99.质量控制及检验张拉过程中严格控制应力及伸长量,各质量要求见下表:梁体钢束张拉质量要求 表11序号项目标准备注1钢束伸长量两端之和不得超过计算伸长量62钢绞线回缩量6mm3张拉两端不同步率5%4锚固后夹片外露量3mm5每孔梁的滑丝和断丝总数量不允许6同一束钢绞线重复张拉次数3次7按实填写张拉记录10.安全及环保要求10.1、张拉前的准备和检查(1)、张拉区域设置明显的安全标志,禁止非工作人员24、进入。(2)、材料堆放整齐,场面整洁,道路畅通。(3)、电器设备符合用电规范,做到一机一闸一保护,线路完好无裸露。(4)、张拉机具搭设防雨防晒棚,防止张拉时雨淋日晒,以保证油路畅通,正常使用,对所有张拉机具进行全面检查。(5)、高压油泵与千斤顶之间的所有连接点、紫铜管的喇叭口是否完好无损、螺丝是否拧紧。(6)、核对油压表性能是否良好。10.2、张拉作业中(1)、参加张拉人员穿戴好劳动防护用品,特别要戴好防护眼镜,以防高压油泵破裂喷油伤眼。(2)、操作人员站立位置安全,有回旋余地,高处作业设置平台防护栏。(3)、张拉时,箱梁两端不准站人,操作人员站在侧面,两端设置防护栏高压油泵放在箱梁端部左右侧25、。(4)、千斤顶操作人员要注意保持千斤顶水平状态,待受力后方可松开,以防止受力时千斤顶偏侧滑丝。(5)、加压时,高压油泵操作人员注意与千斤顶操作人员保持联系,避免过快或不协调导致失误。张拉作业时,不得敲击及碰撞张拉设备,油压表要妥善保护,避免受震。高压油管要防弯折,防踏压,油管接头处加防护套,以防喷油伤人。不得载压检查油路。(6)、张拉时千斤顶后方不得站人,不得在有压力的情况下旋转张拉工具的螺丝或油管接头。张拉过程中,千斤顶两侧需设防护网,千斤顶后设置安全防护板,千斤顶后严禁站人,测量伸长值的人员,须待油泵停机时,站在千斤顶侧面工作。钢绞线断滑丝处理时,两端都装上千斤顶。(7)、张拉时如遇临时26、停电,要立即拉闸断电,以防突然来电发生危险。(8)、所有张拉设备、仪表应设专人领取、保管,不准挪作它用。(9)、未经压浆或压浆强度未达要求时,严禁敲击或撞踩锚具及外露钢绞线。10.3、张拉作业后(1)、张拉后要拉闸断电,关闭油门。(2)、参加张拉人员张拉工作完毕,要将张拉机具安全撤离现场,并进行保养,为下一次张拉做好准备。(3)、工作段钢绞线张拉完成之后未切割之前必须采用防护罩罩好,防止钢绞线锈蚀,张拉时引发安全事故。10.4、张拉文明环保措施10.4.1、钢绞线下料严格按照下料长度进行控制,注意节能,杜绝浪费。10.4.2、装卸锚具应轻拿轻放,防止对锚具的损伤。10.4.3、现场接电应由经过专业培训持证上岗的电工进行作业,防止误搭误接引发事故。10.4.7、张拉完成之后,应对千斤顶、油泵等张拉设备以及张拉挡板移至库房,防止影响其他作业班组现场作业。10.4.8、钢绞线工作段切割下之后应及时清理,并运至钢绞线存放区。