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大圆筒后张预应力施工方案

10.2.4.6后张有粘结预应力圆筒施工

本工程共有后张有粘结预应力圆筒2座。每座布设2×7φs5钢丝束123孔，每孔2束，共计246束，单束长度分为6m和6.5m两种。

10.2.4.6.1施工时预应力锚固体系的选用及说明

TCECS 10058-2019标准下载10.2.4.6.1.1锚固体系的选用

施工时采用的锚固体系见“锚固体系示意图”。

10.2.4.6.1.2锚固体系说明

支托钢板采用10mm厚度的普通钢板制成，钢板平面尺寸115×115mm，锚筋4φ12焊于钢板背面，单根长300mm。

固定端锚具采用锚板式镦头锚，锚板委托专业厂家定做，其结构如“镦头锚板示意图”。制作时先将45号钢粗加工至接近设计尺寸，然后调质热处理（硬度HB251~283），最后精加工至设计尺寸。

喇叭口采用2mm钢板加工而成，其大口处内径７0mm，小口处内径50mm，使用时大口焊接于锚垫板上，小口与波纹管插接，并用宽胶带缠绕封堵接头。具体外形尺寸见“喇叭口示意图”

波纹管采用内径40mm的双波纹波纹管。

e、张拉端工作、工具锚

抗压螺旋筋采用φ12圆钢，螺距50mm，螺圈直径80mm，单套螺旋筋6圈。

10.2.4.6.2张拉工艺流程

钢丝、锚具、波纹管检验、试验及千斤顶校验钢丝束下料镦头穿入固定端镦头锚板定位安装套入波纹管并固定到钢筋网片上安装张拉端锚垫板砼浇筑（达到设计强度）

10.2.4.6.3施工前的检验、实验工作

千斤顶在使用前进行校验和率定，确定张拉力与油表读数的关系曲线，当千斤顶油表老化严重或更换皮圈以及油表仪表损坏时，重新进行配套校验。

10.2.4.6.4主要工序的施工方法

10.2.6.4.4.1钢丝下料及镦头、编束

钢丝下料采用“钢管限位法”，见“钢管限位法示意图”。

下料长度L=l+（l1+100）+l2+l3+（l4+10）

其中：l：设计钢丝束长度；

l1：张拉端工作锚厚度；

l2：千斤顶工作长度；

l3：张拉端工具锚厚度；

l4：固定端镦头锚板厚度；

钢丝镦头完成后，将钢丝穿入镦头锚板，并进行编束，每1m用绑扎铅丝绑扎一道。

10.2.4.6.4.2钢丝束及其配套设施的就位、安装

6.5m长的钢丝束在第五次混凝土浇筑前安装，6.0m长的钢丝束在第六次混凝土浇筑前安装，安装时间安排在内模支立以及钢筋调整完成后进行。在安装前，将预应力锚固端上下各1m钢筋网纵横按600mm的间距焊接牢固，以保证该范围内钢筋网片的整体稳定性。以上准备工作完成后，进行预应力筋及其配套设施的安装，具体安装工艺如下（部分可参见“锚固端安装示意图”）：

根据设计的平面尺寸及标高测设钢托板的安装位置，将钢托板大体就位并临时固定，然后对钢托板的平面尺寸、标高以及表面平整度进行精细的测设、调整，符合要求后，用短钢筋沿筒壁厚度方向将钢托板的锚筋与筒体的竖向钢筋焊接牢固。

b、钢丝束及镦头锚板的安装

将已经完成编束的钢丝束穿入波纹管内，波纹管与喇叭口的接头处，用宽胶布缠绕封堵，同时在已经固定好的钢托板上测量放设锚板的设计位置，并划线标识，将钢丝束整体垂吊至钢托板上，对齐标线后，在锚板的四周，紧贴其外壁，在钢托板上焊接钢筋挡头并将钢筋挡头与锚板焊接牢固，以限制锚板位置、避免在浇筑时锚板上浮的现象，安装完成后，在锚板与钢托板的缝隙内填塞环氧砂浆堵缝。

波纹管采用焊接钢筋网格的方法进行固定（见波纹管加固示意图）。

先将波纹管沿圆筒法线方向的位置进行调整，调整完成后，焊接1#网格钢筋，然后调整波纹管沿圆周方向的位置，调整完成后，焊接2#网格钢筋，依次向上按400mm层距焊接网格。

波纹管调整完成后，安放螺旋筋及张拉端锚垫板，调整其平面位置，符合要求后，将锚垫板的锚筋与筒体纵向钢筋焊接固定，固定方法同钢托板的固定。

10.2.6..4.4.3第六层混凝土浇筑时钢丝束的临时固定

浇筑第六层混凝土时，超出第六层混凝土的波纹管用固定在模板上的临时支架固定，临时支架每5m设一个，具体结构见“钢丝束固定示意图”。

10.2.6..4.4.4张拉施工

待筒体混凝土的现场同条件养护试件强度达到设计要求的张拉强度后，进行钢丝束的张拉施工。考虑到筒体有22.2m高，壁厚仅有250mm，张拉前在筒顶部搭设临时操作平台（见“操作平台示意图”），

以保证人机安全。操作平台采用槽钢、角钢及钢筋加工而成，沿筒体四周内外对称搭设，分多段（每段长1m）由塔吊组装。

b、张拉采用双控，即应力控制和伸长值控制

伸长值计算公式为：△L=Fj.L/Ap.Es

Es：钢丝束的弹性模量，根据试验确定；

考虑到本工程为短束预应力筋，微小的预应力损失都会对预应力造成较大的影响，故采用超张拉，张拉程序如下：

0初应力（0.1бcon）0.5бcon0.75бcon1.03бcon（锚固）

10.2.4.6.5压浆施工

压浆自下而上进行。进浆口布置在锚固端喇叭口上（见“进浆口示意图”），

进浆口在波纹管安装时埋设。在固定端喇叭口的下部开孔，焊接内径20mm的镀锌钢管作为进浆口，镀锌钢管的另一端焊在一个50×50×10mm的自制法兰钢板上，在钢板的四角钻M6mm的内丝孔（以后与压浆嘴连接）。

水泥浆的拌和严格按配合比进行，并每小时测一次流度。拌和好的水泥浆经滤网倒入存放桶中。灌浆时缓慢、连续、均匀进行，待出浆口流出与水泥浆相同稠度的水泥浆后，封闭出浆口，继续加压至0.5~0.6Mpa，并稳压2~3分钟，然后拆除进、出浆口的压浆嘴，用水冲洗干净，以备下一次使用。

10.2.4.6.4.6封锚施工

压浆完成后，将锚环外露的钢丝用砂轮锯在距锚环顶50mm的位置切断，将预留槽清理干净后，在预留槽测壁表面涂刷环氧树脂，并浇筑C60钢纤维混凝土封锚（见“封锚详图”）。

10.2.4.73#筒无粘结预应力施工

10.2.4.7.1材料、机具、设备的选用

钢丝束按设计要求采用1670级7φs5无粘结钢丝束。

10.2.4.7.2钢丝束及锚具检验

钢丝束及锚具除具有产品出厂合格证外，进场时还需核对到货与合格证是否相符，并按下表要求的项目进行检验，合格后方可施工。

抗拉强度、屈服强度、伸长率、

〈〈预应力混凝土用钢丝〉〉

每次定货为一个检验批；每批重量不大于30吨

〈〈预应力筋用锚具夹具和连接器〉〉

10.2.7.3施工工艺

10.2.7.3.1工艺流程

钢丝下料镦头锚组装预应力筋绑扎、就位混凝土浇筑、养护张拉封锚

10.2.4.7.3.2主要工序施工方法

下料长度：L=l0+l1+l2+l3=6000+50+250+150=6450mm

其中：l0：孔道长度，6m（6.5m）；

l1：夹片锚具高度，50mm；

l2：千斤顶卡具中部至锚具距离，250mm；

l3：附加长度，150mm；

　　经计算：6.0m钢丝束下料长度为：6450mm；6.5m钢丝束下料长度为：6950mm；

钢丝束下料切割采用砂轮锯切割，同束钢丝下料长度相对偏差不大于1mm。

镦头时，钢丝居中送至镦头器中的镦头模底部，缓慢注油，当油压达到35±2Mpa时回油，完成一次镦头。镦头外形尺寸要求为（如图示）：

　　镦头直径D=7.0~7.5mm；

　　镦头高度H=4.8~5.3mm；

　　镦头要求完整；肉眼不见偏斜；无水平及纵向裂缝，每批镦头后，从中取6束做拉伸试验，强度不低于母材的98%。

　　镦头结束后，将锚板退到镦头处，使全部镦头均紧靠锚板，以保证锚板受力均匀，将外露钢丝用塑料管套好、绑扎牢固。

　c、预应力筋铺设、绑扎

(参见有粘结预应力筋施工的相应部分)。要点：预应力筋不得有破损，两端承压板标高、位置必须准确。锚固端详图如下：

当现场同条件养护的试块达到设计强度的75%以后，进行预应力筋的张拉，张拉控制应力为1169Mpa。采用一次超张拉的方法（1.03бcon），拉力为165.50KN。

L6=FPM*LP/AP*EP=165500*6300/137.4*2*105=38mm

张拉前，在筒体的顶部设操作平台，以保证施工操作人员的安全。

张拉前，仔细清理承压板面，将锚具套在钢丝束上。根据千斤顶及配套油泵率定的结果，确定达到1.03бcon油泵压力表的读数。

张拉程序为：张拉准备拉至油压表读数为5Mpa，测伸长值L1

拉至油压表读数为10Mpa，测伸长值L2拉至1.03бcon油压表读数为Mpa时，测伸长值L3计算实际伸长值并与理论伸长值比较、分析回油顶锚

本工程张拉采用一次性超张拉，采用控制应力和伸长值的双控方式，张拉从筒壁对称两点同时开始，依次逐根顺时针进行，每组3名操作人员：1人记录；1人操作油泵；1人操作千斤顶、测量尺寸。

张拉时缓慢注油，测量人员逐一读取伸长值，记录人员根据工程统一编号，做好每一根筋的张拉记录，并当场计算出实际伸长值，及时与理论伸长值比较、分析，如有异常，立即采取整改措施。

应力筋锚具的固定及封锚

张拉结束后，用砂轮锯将多余钢丝束切除，使夹片外预应力筋的留量为30~50mm。将锚具、承压板以及混凝土表面的灰尘、油脂清理干净，涂刷环氧树脂、浇筑封锚混凝土（如下图示）。

10.2.4.8预应力张拉施工质量保证措施

严格按有关规范、标准或监理工程师的要求对钢丝束、锚具、波纹管等材料以及千斤顶、油泵等张拉设备进行检验、试验工作。

将同一批号的钢丝束用于同一构件上，以确保构件预应力均匀。

计算理论伸长值时，采用经过试验确定的实际弹性模量，以确保理论伸长值的正确性。

钢丝镦头时，设专人、专机操作，以确保镦头质量；镦头完成后对其头型及表观质量进行逐根检验，有不合格的及时剔除；对镦头强度严格按标准进行抽样试验。

锚固端钢托板安装完成后，设专人对其平面位置、标高、平整度进行逐件检查湖南省公路工程标准咨询服务招标文件(2019年版)（根据湘交基建[2019]246号文修订 湖南省交通运输厅发布2020年1月），发现有不合格者及时调整。

波纹管固定完成后，在浇筑混凝土前，逐根进行检查，发现有破损者，及时用宽胶布封堵，破损严重的及时更换。

钢丝束就位后，在未张拉前，对外露的钢丝束，用麻布包裹保护，以防生锈、损伤。张拉前，对夹入夹片中的钢丝逐根擦拭。以确保锚固牢固。

混凝土浇筑过程中，定期用空压机自灌浆孔处吹洗孔道，以保证孔道通畅。

张拉过程中HG／T 21574-2018 化工设备吊耳设计选用规范.pdf，严格遵守对称张拉的原则以及同步、均匀、分级、连续张拉的操作规程。

j、张拉施工中做好施工记录，认真如实填写张拉记录表，做好每一根筋的张拉记录，并当场计算出实际伸长值，及时与理论伸长值比较、分析，如有异常，立即采取整改措施，并经监理工程师签认，否则禁止进行后续施工。