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1、主橋連續梁預應力施工作業指導書一、編制依據1、公路橋涵施工技術規范JTJ041-2000 2、松花江大橋主橋施工圖設計二、工程概況1、連續箱梁結構形式主橋上部結構為五跨預應力混凝土連續箱梁，跨徑布置為 90.5m3*138m 90.5m，全長 595.0m。梁斷面采用單箱單室變截面箱梁，主跨墩頂高度為7.7,跨中高度 3.0 m,其間的梁高在縱橋向按1.65 次拋物線變化。箱梁全寬13.5,其中,底板寬度 6.6 m,翼緣板長度 3.45 m,翼緣板厚度分成兩段變化,端部為 0.2 m,在距離端部 3 m處為 0.5 m,根部為 0.95 m,其間按直線變化。箱梁頂板厚度為0.25 m；腹板在2、跨中 49m范圍內為 0.5 m,向支點方向依次過渡為0.6m、0.7 m、0.85 m；底板厚度在跨中為0.3 m,在墩頂根部為 0.9 m,其間按 1.65 次拋物線連續變化。主橋共計 8 個 T 墩（左幅 4 個，右幅 4 個），每個 T 墩包括 21 種節段（020），每節箱梁底按直線變化。箱梁懸澆長度為 2.5 4.0m,合攏段長度中跨為2m，邊跨為 1.5m，邊跨現澆段長度為20m。2、預應力體系連續梁體混凝土為C60級，設計為三個方向(即縱向、橫向、豎向)對梁體預加應力。縱向預應力鋼筋采用符合GBT/T5224-1995標準的 270 級j15.2 高強度低松馳鋼絞線，錨具采用群3、錨 15-15、15-17、15-19 張拉錨固體系,鋼束每束 15、17、19 根,張拉控制力分別為2909KN、3296KN、3684KN,采用真空壓漿用塑料波紋管；橫向預應力為 j15.2 高強度低松馳鋼絞線，錨具采用 BM15-3張拉錨固體系,每束 3 根,張拉控制力為 582KN,鋼束縱向間距一般為75,采用 BM扁平錨和扁平金屬波紋管；豎向預應力為t25高強精軋螺紋粗鋼筋，一般每隔5075在腹板中心設置1 根,在 0#塊每個腹板內設 2 根,對稱于腹板中心布置,錨具采用 YGM 張拉錨固體系,t25 張拉控制力為 411KN。三、施工方法預應力筋(孔道)施工豎向預應力筋豎向預應力筋4、的安裝：在綁扎底板鋼筋時，用8 定位鋼筋將底部鋼墊板焊接固定在底面鋼筋上。在腹板鋼筋綁完后，將波紋管、螺旋筋套入下墊板內。在頂板頂面將上墊板直接固定在頂板鋼筋上，此時，形成孔道。從上端穿入預應力筋，底部旋緊螺母，上部螺母最后旋入。為保證其軸線位置，可在焊接墊板時，先用沿軸線通焊的一根輔助鋼筋作為坐標軸，以控制安裝精度。先焊墊板最后穿預應力粗鋼筋的目的是為了避免墊板與鋼筋同時焊接定位時產生預應力粗鋼筋過電造成張拉時斷筋現象，因為豎向預應力鋼筋斷筋是無法更換的。縱向預應力筋孔道縱向預應力筋孔道采用真空壓漿用塑料波紋管，用定位鋼筋網格固定在普通鋼筋上，其座標以校正好的模板為參照物控制。a 波紋管接長5、采用接頭管，長度30cm。b 波紋管穿過端模通過在端模上打孔來實現，為了保證在兩梁段間的順接，在端模孔處另加長度30cm接頭管，兩梁段間各留15cm。接頭管與波紋管的接縫處要用膠布纏裹嚴密，以防漏漿。c 錨墊板通過螺栓定位于端模，注意其平面與孔道切線垂直。其角度以木楔調整。錨墊板與波紋管的銜接處縫隙要塞嚴密以防漏漿。d 波紋管定位完成后，內穿內襯管，在混凝土澆注過程中要設專人負責內襯管隨時來回抽動，防止滲漿固結，在砼完成終凝后抽出。其作用為：增大縱向波紋管本身剛度，防止澆注混凝土時造成波紋管變形，破裂；防止澆注砼時縱向波紋管露漿，即使滲漿，也不影響孔道通過性。e 在縱向波紋管內穿一根 6 鋼筋6、，6 鋼筋隨縱向波紋管的接長而接長，并露出波紋管端部，6 鋼筋的作用是：在穿長束時作為牽引繩，便于穿鋼絞線。f波紋管孔道定位鋼筋每50cm布置一道，在起彎點及曲線部位適當加密。頂板橫向預應力筋橫向預應力筋張拉端和錨固端應交錯布置。頂板鋼筋骨架應牢固、不變形，以保證橫向預應力定位網格的準確定位。預應力孔道施工精度要求在所有的預應力孔道施工中，可能會發生相互抵觸現象，如縱向預應力筋在頂板的張拉槽口處與頂板橫向預應力筋、豎向預應力筋之間或者頂板橫向預應力筋與豎向預應力筋之間位置相互矛盾，這時應體現如下優先原則：首先保證縱向預應力束的位置準確，其次是豎向預應力筋位置，最后為橫向預應力束。若三者位置發生7、抵觸，應首先調整頂板橫向預應力束的坐標，若仍不能滿足要求，則適當改變豎向預應力筋的長度及位置，但應保證豎向預應力筋的移動是在其軸線上進行的。孔道位置的調整以最小為原則。若三者互不干擾，控制其安裝偏差5mm。需要注意：在普通鋼筋焊接施工中，應對已成形的波紋管采取保護措施，防止焊渣燒穿，可在焊接作業面周圍的波紋管上鋪卷防火布。預應力管道施工注意事項a 所有縱向預應力管道必須設置塑料內襯管時才允許澆筑混凝土，內襯管外徑可比波紋管內徑小34，內襯管應插過梁段接縫。在混凝土初凝時，應及時拔去內襯管。內襯管應有足夠強度保證拔管不斷。b 縱向預應力管道必須采用真空壓漿波紋管，預應力管道應有一定的強度，管壁嚴8、密，不易變形。c 所有管道與管道之間的連接以及管道與喇叭管的連接應確保其密封性。對于縱向預應力管道,由于在梁段分段澆筑過程中需不斷接長，被接管與接管交叉段應布置在待澆梁段內，不允許跨過梁段接縫布置。橫向、豎向預應力波紋管應采用整根，不得接長。d 所有預應力管道的定位必須準確牢固，定位鋼筋的設置必須滿足預應力管道位置的偏差不得大于規范要求。e 在每一梁段混凝土澆筑后應立即檢查每根管道是否漏漿和堵管。f 在穿鋼絞線前應用高壓水沖洗和檢查孔道。g 管道軸線必須與墊板垂直。h 每批預應力波紋管道均應按規定抽樣檢查其咬口緊密性和管道密封性。預應力筋加工制作與安裝預應力鋼絞線下料、編束、穿束a 應按有關規9、定對每批鋼絞線抽檢強度、彈性模量、截面積、重量、延伸量和硬度，對不合格品嚴禁使用，同時應就實測的彈性模量和截面積對計算延伸量作修正。檢查每捆鋼絞線有無不均勻初應力，存在不均勻初應力的鋼絞線禁止使用，應予退貨。b 下料:預應力筋下料用砂輪鋸切割，不允許使用電弧或氧弧切割。鋼絞線下料長度為:預應力管道長度+1.8 米；25 高強精軋螺紋鋼筋，按設計長度下料。預應力筋下料后要徹底除銹，距兩端頭 1.5 米范圍要加強除銹，以防止張拉時滑絲，減小回縮量。c 編束:鋼絞線編束要保證各股鋼絞線平行，不得纏繞，每 1.0 1.5m用 35 根 22#鐵線綁扎，距端頭2.0 米范圍每 0.5 米綁扎一道。鋼絞線10、編束后，將端頭焊在一起使中心一根外露焊頭48 厘米，然后用砂輪打磨端頭，使之呈雞蛋小頭形，以免穿束時戳壞波紋管，造成堵孔。d 穿束:穿束前先用大于鋼絞線束直徑0.5 1.0 厘米的通孔器疏通預應力管道，待通孔器無阻礙地順利通過管道全程后方能穿束，同時穿束前須用壓縮空氣吹凈管道內的水份和砂、石等雜物，穿束時先將導線穿過孔道與預應力束連接在一起，以導線牽拉為主，以推送為輔,穿束后檢查預應力筋外露孔口情況,保證兩端外露相等，并滿足張拉要求，最后散開預應力筋端頭，并進一步除銹，準備安裝錨具、千斤頂。高強精軋螺紋粗鋼筋高強精軋螺紋粗鋼筋進場驗收，除應具有合格證外，應對外觀、外形尺寸和機械性能進行抽驗。外11、觀檢查每 20t 鋼筋抽查 2 根，表面不得有裂紋、機械損傷、氧化浮皮、結疤、劈裂現象。另外，需對每批次（但不大于50t）取兩組試件，每組 3 根，每根長度不小于500mm，且在未進行處理與加工時取樣，用鋼筋環規和止環規檢驗。尺寸合格后，用這兩組試樣進行拉力試驗和冷彎試驗。以上各指標全部合格才能使用。錨具（YGM25 錨）也應進行外觀檢查，另外錨具應逐個進行洛氏硬度檢驗，合格者貼上標識后使用。錨具拉力試驗應為鋼筋拉斷，不能出現螺紋連接剪斷或擠壓破斷。以上各項目均檢驗合格的粗鋼筋要選擇專門場地存放，場地要求防雨，粗鋼筋支點間距不大于3m，避免損傷螺紋，由于全橋粗鋼筋長度型號較多，需統一編號存放，12、以免用錯。錨具和墊板a應抽樣檢查夾片硬度。應逐個檢查錨具有無損傷及墊板喇叭管內有無毛刺，對有損傷或有毛刺者應予退貨，不準使用，嚴禁使用不合格品。b 錨頭平面必須與鋼束管道垂直，錨孔中心要對準管道中心。c 錨墊板下混凝土局部應力較大，空間小，應特別注意對錨下混凝土的振搗，錨墊板與管道必須垂直。d 穿束前應清除喇叭管內的漏漿和雜物。預應力筋張拉梁體預應力筋張拉分為縱向鋼絞線、橫向鋼絞線和豎向25 高強精軋螺紋鋼筋三向預應力。對同一梁段而言，張拉順序為先縱向預應力，然后橫向、豎向預應力。為保證受力均勻性，在施工完n+1號梁段后，再張拉n 號梁段的橫向、豎向預應力。合攏段的張拉：合攏段混凝土強度達到設13、計要求的張拉強度后，開始進行合攏段預應力鋼筋張拉，張拉順序：先張拉縱向預應力束，然后張拉橫向預應力束和豎向預應力鋼筋；對于縱向預應力束，先張拉長束而后張拉短束，合攏束補拉到設計噸位，橫向應對稱進行，應采用兩端張拉。預應力筋張拉采用張拉力和伸長值雙控方式。張拉力控制為主，伸長值控制為輔。張拉前的準備工作 a 千斤頂、油泵和油壓表均已配套標定合格，并在使用期內(校正系數不大于 1.05)b 鋼絞線、錨具、夾片、錨墊板已按規定檢驗合格，準許使用 c 預應力孔道內的雜物已清除干凈，孔道通暢，預應力筋已按要求穿入孔道 d 梁段混凝土強度已達到設計要求的張拉強度 e 布設測量梁段撓度的觀側點 f 計算預應14、力筋的理論伸長值，并經復核無誤縱向鋼絞線張拉縱向鋼絞線束在橫向斷面上應對稱張拉，同時每根鋼束應兩端對稱張拉。縱向鋼絞線張拉程序如下：初張拉（張拉力P0為 0.2 倍設計張拉力 P）持荷 3分鐘量測延伸量L1張拉至設計噸位P持荷 3 分鐘量測延伸量L2頂楔回油量測延伸量L3 a 安裝工作錨:安裝前用機油或柴油等將錨環和楔片逐個清洗干凈，其表面不得殘留鐵屑、泥砂、油垢等，然后將鋼絞線平行地逐個穿入錨環，注意鋼絞線不得交叉和穿亂，先安裝中心或內圈錨環孔的楔片，然后安裝外圈錨環孔楔片，最后用套管或小錘適當用力將楔片敲入錨環孔，注意楔片間縫隙要均勻，其端頭要在同一平面上，否則要將之取下重新安裝。b 安裝15、頂壓器，先檢查錨環是否有外傷或卷邊，若有則用銼刀將之修復，然后安裝頂壓器，注意鋼絞線平行穿入頂壓器各孔。c 安裝千斤頂于孔道中線對位，注意不要接混大、小油缸油管 d 按第一步安裝工具錨，為使工具錨卸脫方便，在工具錨環與楔片之間纏墊塑料布并涂少量黃油等潤滑劑，對于短束還可安裝2 個工具錨環。e 初張拉:在張拉工作開始之前應分別從兩端采用千斤頂對鋼束進行松動張拉，以確保鋼絞線在管道內平行順直且滑動自由。采用與鋼絞線顏色反差較大的顏料在鋼絞線上標注出一個平面，在任何步驟下量測引伸量均應量測該平面距錨墊板之間的距離，不得以油缸伸長值代替引伸量。仔細檢查千斤頂、油路等安接正確無誤后，開動油泵進入初張拉，16、注意要有 23 人扶正千斤頂使工作錨環準確進入錨墊板的限位槽內，待油表讀數達到初張拉應力P0時持荷 3分鐘，測量該平面（在鋼絞線上標記的平面）至錨墊板之間的距離L1 和工具錨楔片外露量 1。f 張拉:進一步檢查千斤頂和油路，然后兩端千斤頂同時加載，每5MPa 互相通報一次油壓表讀數，使兩端油壓表讀數在張拉過程中隨時保持一致，直到兩端達到張拉應力P，持荷 3 分鐘，測量該平面（在鋼絞線上標記的平面）至錨墊板之間的距離 L2 和楔片外露量 2，這時鋼絞線實際伸長值為L=(L2-L1)(12)，檢查實際伸長值與理論伸長值之差是否符合規范要求的6%范圍內，然后開始頂錨。g 頂錨、卸載:先頂一端(甲方向17、)，另一端(乙方向)持荷等待，初始送油速度要慢于張拉時的進油速度，待油壓表指針達13MPa 時，再恢復正常的送油速度，直到頂錨應力，持荷 1 分鐘左右后，先后使頂壓器、千斤頂卸載至零，測量楔片外露量 3，計算出鋼絞線回縮量 2-3，乙方向補至張拉應力(如甲方的回縮量偏大，則乙方向要多補0.5 1.5Mpa)后開始頂錨，操作與甲端相同，最后只記錄乙方向的回縮量值。每一梁段要張拉多束鋼絞線，為使預加在梁體內的應力均勻，甲、乙兩個方向要交替先頂錨。h回程、退楔:兩端頂錨完成后，大缸同時回程到底，然后用小錘輕輕敲打工具錨環，取下楔片，并逐個檢查是否有損壞的，無損壞的楔片安裝在下一束的工作錨環內。最后依18、次取下錨環，拆除千斤頂、頂壓器。i 割斷多余鋼絞線，以砂輪鋸切割為宜,鋼絞線外露錨環達35 厘米即可。對于較長的鋼絞線束:由于其伸長值遠大于兩千斤頂大缸額定張拉行程，所以必須進行倒頂張拉。倒頂張拉第一次張拉的初張拉應力為0.2,第一次張拉的終張拉應力為/m+1(m 為倒頂次數，為設計張拉應力)，依此類推，倒頂張拉的第 n 次張拉的初張拉應力為(n-1)/(m+1)，終張拉應力為n/(m+1)，(n=2,3,4 m+1),倒頂張拉只在最后一次張拉后頂錨，前幾次不得頂錨，將倒頂張拉的幾次張拉伸長值累加即為該束鋼絞線的實際伸長值。倒頂張拉過程中要嚴格控制千斤頂的大缸行程，不得使其超過額定張拉行程。鋼19、絞線張拉的質量要求:a 頂錨后量側兩端伸長量之和不得超過理論計算值的6%b 鋼束回縮量不得大于6mm c 夾片外露量不得小于5mm d 鋼絞線外露的切割處距錨具表面35cm e 張拉過程中出現下列情況之一者，須更換錨具或鋼絞線重新張拉錨環內楔片錯牙在10mm 以上者錨環內楔片斷裂兩片以上者錨環有裂紋損壞者切割鋼絞線或壓漿時發生滑絲或斷絲情況之一者橫向鋼絞線張拉橫向鋼絞線張拉方法與縱向鋼絞線基本相同，不同的是縱向鋼絞線采用兩端張拉，橫向鋼絞線為單端交替張拉。豎向 25mm 高強精軋螺紋鋼筋張拉a 每根豎向 25mm 高強精軋螺紋鋼筋必須是通長整根，不得接長。b 豎向預應力筋張拉程序:安裝工作錨安20、裝千斤頂安裝連接器、張拉桿安裝工具錨(雙錨)初張拉(1MPa)張拉至錨下控制應力持荷2 分鐘測量伸長值，擰緊工作錨大缸回程拆除千斤頂。c 在張拉過程中，注意螺紋鋼與張拉桿旋入連接器的深度要相同并等于連接器長度的一半，腳撐下墊板要高度一致，并且水平，工具錨處要安裝雙錨具，以保證張拉安全。d認真對待張拉過程中的對中問題，應使千斤頂張拉持力點與高強鋼筋中心、錨墊板中心在一條直線上，如牽引中發現高強鋼筋橫移的現象，應立即回油調整，重新張拉。e 所有豎向預應力粗鋼筋必須采用兩次張拉的方式，即某梁段豎向預應力粗鋼筋由一個張拉班組張拉完畢后，過10 天后，再由另一個獨立的張拉班組重新進行張拉操作，彌補由于工21、藝和設備原因導致的有效預應力不足。f 張拉后螺帽旋緊不準采用扳手斜向擰緊，而必須采用豎向套筒配合水平測力扳手施工，確保錨固應力。g 每輪張拉完畢并經監理工程師認可后，采用不同的顏色在鋼筋上做出明顯的標記，絕對避免漏拉及漏壓漿。最后一輪張拉完成后，應在24 小時內壓漿。h 橫向兩腹板內高強鋼筋應保持對稱張拉。i 張拉延伸量的量測應量測張拉前、后鋼筋頭距錨墊板上某固定點的豎向距離。滑絲、斷絲的處理及QC 23 型千斤頂的使用在預施應力過程中，難免發生滑絲、斷絲現象，所以必須認真操作，仔細觀察，及時處理。鋼絞線滑絲和斷絲的原因:a 鋼絞線表面有水泥漿等雜物或銹蝕嚴重。b 鋼絞線有暗傷。c 楔片安裝時22、端頭不齊，每兩個楔片間縫隙不均。d 錨墊板偏斜過于嚴重。e 孔道中出現臺階。f 工作錨與工具錨之間鋼絞線不平行。g 工具錨楔片未經敲擊。h 大缸回油過快，頂錨壓力上升過快。處理辦法(即如何使用 QC 23型千斤頂):QC 23 型千斤頂是專門用來張拉單根鋼絞線的一種千斤頂，最大張拉力230KN，最大行程 200mm。如果預施應力過程中發生滑絲，可以用QC 23 千斤頂張拉滑進的那根鋼絞線，張拉力以不大于超拉力為原則，在張拉過程中楔片被帶出，將之取下更換，并張拉至單根鋼絞線的錨下控制應力頂錨；斷絲則按上述步驟逐根張拉鋼絞線取下楔片，更換鋼絞線后重新張拉。預應力孔道壓漿壓漿是連續梁施工的關鍵工序，23、直接影響著連續梁的使用壽命。本橋預應力管道壓漿方法為真空壓漿法，孔道壓漿應在預應力筋張拉完成后24 小時內完成。縱向預應力管道壓漿應從下至上進行。其操作程序如下:a 清洗孔道:錨外多余預應力筋割掉后，觀察確無滑絲等異常現象，即可開始清洗孔道，先用高壓水沖洗管道，將管道內的鐵銹、污水等沖出，然后用高壓風清吹管道，將預應力管道內的水吹凈，直至出風口無水霧噴出為止。b 安裝壓漿器具:依次安裝密封蓋、壓漿嘴、壓漿閥，并將壓漿管道與壓漿機、進漿閥聯接在一起，使進漿閥和出漿閥為開通狀態。c 拌制灰漿:先加水，然后倒入水泥和減水劑，在加入水泥和減水劑之前開動拌合機，拌合時間不少于 3 分鐘。水泥漿倒入存漿罐時要經過小于5mm 的過濾網篩濾。注意預先計算管道所需灰漿數量，壓注前至少備足所需灰漿的1.5倍的數量。d 抽制真空：啟動真空泵，將管道抽成真空，壓力為-0.05MPa。e 壓注灰漿:啟動壓漿泵開始壓漿。待出漿閥溢出的稀漿變成濃漿時，關閉出漿閥，并保持0.4 1.0MPa的壓力 25 分鐘，然后關閉進漿閥，最后壓漿泵回漿，卸掉壓漿管。f 拆卸壓漿器具:待灰漿達初凝后(一般為 14 小時)，拆除壓漿閥、壓漿嘴、密封蓋等，并清洗干凈，以備下次使用。