K9边坡钢绞线张拉方案(一)

一、工程概况

(一)、K9道路边坡预应力钢绞线概况

K9道路边坡起点桩号K9+500，终点桩号K9+920，全长420m。

边坡防护设计为格构预应力锚索和格构预应力锚杆。锚杆为Φ25钢筋，长度9m。锚索为5S15.2钢绞线。格构梁混凝土强度为C30，梁断面为500×500mm钢筋混凝土现浇。

(二)、施工要求

1、工程施工目标

1)工期目标：30天完成全部锚索张拉工作。

2)质量目标：合格。

3)安全目标：无安全事故。

2、施工顺序及工艺安排

1)张拉顺序：先上后下，先左后右。

2)工艺流程：张拉端钢绞线梳理→安装锚垫板及锚夹具→预张拉→正式张拉(逐级进行)→锚固→注浆(自由段)→切割多余钢绞线→封锚

(三)、技术保证条件

1、作好技术准备

1)施工前方案编制人组织分部技术负责人、施工员全面阅读设计施工图及施工方案，认真领会设计施工图及方案意图，并对方案进行交底。

2)分部技术负责人要对班级人员做好技术及安全交底。明确施工方法、技术标准、质量验收要求等，使管理层、具体操作层都能够对设计施工图及施工方案的内容及要求有明确认识，做到工作出自手中，施工图及方案在我心中。

2、作好施工准备

1)将与钢绞线张拉无关的材料、构件、机械设备等清理出边坡外，为张拉工作作好准备。

2)将与钢绞线张拉有关的材料、配件按规格、型号分别堆放在指定地点，方便使用、管理。

3、技术保证措施

1)技术组织保证

(1)成立技术保证领导小组。由杨代焱牵头成立技术保证领导小组，领导小组是格构锚索(杆)施工的工程质量、技术管理的领导机构，成员为郑休平、杨冬、陈勇。

(2)职责分工。杨代焱负责方案的编制、交底和进行技术指导；郑休平负责材料和现场的组织协调；杨冬负责施工现场的管理、具体指导施工，并对施工质量负责；陈勇负责班组人员的管理，确保质量、进度及安全。

2)技术措施保证

(1)实行奖罚制度。由项目总部制定奖罚制度，对做得好的人员实行奖励，对做得差的人员实行处罚。

(2)各工序施工前进行技术交底。

(3)检查、督促班级严格按施工图及批准的方案实施。

二、编制依据

1、《边坡格构锚索(杆)设计施工图》。

2、《边坡防护专项施工方案》。

3、《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》。

4、以往类似边坡防护工程施工经验、工法及各种施工统计资料。

三、施工计划

(一)、材料与设备(包括检测)

1、边坡施工用的锚具、夹具等材料必须按规定抽样送检合格，钢绞线与锚具和夹片必须配套，满足设计要求。

施工所需水泥必须抽样送检合格才能使用。

2、张拉钢绞线所用设备为150t液压千斤顶1台、25t液压千斤顶1台、与千斤顶相配套的0～60MPa压力表在使用前送至相关检测单位标定后才能使用，并严格按规范规定要求在使用时间上不超过6个月，张拉次数不上不超过200次，有一样指标超过应重新进行标定（附25t及150t张拉设备校准证书）。

3、其它需用的氧气、乙炔、焊机等零星材料、小型机具等均在现场，满足使用需要。

四、施工工艺技术

(一)、技术参数

1、钢绞线：φ15.2(1×7(七股))，截面面积140mm2，抗拉强度标准值

f pk=1860MPa，抗拉强度设计值f pd=1260MPa。

2、张拉控制：采取张拉力与伸长量双控措施。采取单端张拉，张拉顺序为先上后下，先左后右。实际伸长量与理论伸长量的误差控制在±6%以内。

3、锚具15-4型。

4、每孔安装5根钢绞线，每孔钢绞线的张拉力设计值为500KN，则单根钢绞线的张拉力设计值为100KN，张拉强度设计值为714.3MPa。

5、钢绞线张拉采用设计预应力值的1.05～1.1倍。

6、注浆用的水泥砂浆的强度为35MPa，注浆压力≥0.6Mpa。

7、钢绞线张拉时水泥砂浆锚固体的强度不得小于20MPa，且不小于设计强度的80%。

8、张拉钢绞线采用整体张拉法，即每孔内的5根钢绞线必须同时用多孔千斤顶进行一次性张拉，不得使用单孔千斤顶每次只张拉1根。

(二)、施工方法

1、锚垫板及夹具安装

在锚垫板安装前要清理干净格构梁表面(锚垫板范围内)的渣子、浮浆等，检查梁表面是否平整、密实和梁表面是否与钢绞线垂直，若不平整或不密实或梁表面与钢绞线不垂直，必须对梁进行修整，使梁表面平整、密实并且与钢绞线垂直。待修整后的混凝土强度达到设计强度的80%后安装锚垫板及锚夹具。

2、钢绞线张拉

张拉过程分预张拉和正式张拉。

1)预张拉

钢绞线预张拉是指正式张拉前用单孔千斤顶对每个孔内的每一根钢绞线进行预先张拉，以保证正式张拉时孔内的每一根钢绞线的长度、受力状态是一致的，防止钢绞线长短不一、受力不均而被拉断的现象发生。每孔的张拉力设计值为500KN，那么每一根钢绞线的张拉力设计值则为100KN。预张拉按设计荷载(100KN)的15%进行单根钢绞线预紧，则预张拉时每一根钢绞线的荷载则为15KN。

2)正式张拉

正式张拉在每个孔内的5根钢绞线均预张拉完后进行。

正式张拉按设计预应力值的30%、75%、100%、110%四级荷载逐级增大张拉。设计预应力值为500KN，那么四级荷载对应的张拉力分别为150KN、375KN、500KN、550KN。

3、荷载施加要均匀，加载速率每分钟不超过设计应力的10%，每一级张拉完后稳压10～20分钟，同时量测钢绞线伸长值并作好记录。若实际伸长值大于理论伸长值的10%或小于5%，应停止张拉查明原因并采取补救措施后才能继续张拉。

4、预应力管道注浆

(1)管道注浆应在同一孔内的5根钢绞线均张拉完毕后再进行。

(2)注浆

①注浆用的水泥砂浆的强度为35MPa，注浆压力≥0.6Mpa；

②注浆前打开注浆孔，保持预应力管道内压力平衡，空气流通；

③注浆机安装于坡面平台上，要保证安全；

④注浆用的水泥(采用42.5水泥)、水等材料要准备充足，比计算量多10%左右；

⑤注浆前要对注浆机进行空转和满负荷试运行，以检验注浆机的性能，满足要求后才能将注浆管置于注浆孔内开始正式注浆；

⑥注浆的水泥浆的强度不得小于35MPa，其配合比为水泥：水：外加剂=1：0.37：0.02；

⑦水泥浆从孔口溢出后，要适当停歇约1.5小时左右，等水泥浆收缩后再补注浆，防止水泥浆收缩后钢绞线外露生锈；

⑧二次补注浆后锚板上的注浆孔要及时用与设计封端同等级的混凝土封堵；

⑨注浆水泥浆必须留置试件。试件每台班不应少于抽检一次，每次不少于3组。

5、钢绞线的切割及封锚

(1)钢绞线的切割

每束钢绞线张拉完毕，确认无松驰满足设计及规范要求后，用砂轮切割机在距锚具表面8cm左右处将多余的钢绞线切掉。

(2)封锚

每束钢绞线多余的切掉后及时用C35混凝土进行封锚。封锚前锚头部位的格构梁混凝土表面要凿毛，混凝土要振捣密实，并加强养护，防止混凝土开裂，从而使钢绞线、锚具外露而生锈，影响耐久性。

(三)、检查验收

1、严格的执行“三检”制度。

2、严格的执行报验制度。原材料进场，须在监理见证取样送检合格后才使用。钢绞线施工的每一工序施工完毕，均向监理工程师报验，在其验收合格，签字同意后才进入下一工序施工。

3、作好施工记录。

4、按规范规定留置试件，并及时送检。

五、施工安全保证措施

施工安全保证措施里面的组织保障、技术措施、应急预案、监测监控等按以前批准的《总体施工组织设计》、各分项工程《施工方案》实施。

1、施工安全项目部具体由杨冬负责，班组由陈勇负责。

2、工人在坡面作业必须戴安全帽，栓安全带。

3、在作业过程中必须要有一人在坡面上观查安全情况，一旦发现情况，立即通知操作人员快速撤离。

六、计算

钢绞线要严格按张拉力及伸长量双控的设计要求进行控制，其实际伸长量与理论伸长量的误差控制在±6%范围内。实际伸长量应扣除钢绞线束的非弹性影响。

每束张拉程序：0→单顶张拉，初应力＝0.15δcon（划线作标记）→换多顶张拉，0.3δcon（持荷10～20分钟）→0.75δcon（持荷10～20分钟）→δcon（持荷10～20分钟）→1.1δcon（持荷10～20分钟）→测量长度→顶销→回油(0)，测回缩量。

(一)、伸长量计算

1、当实际张拉达到设计张拉应力的100%，而实际伸长量未达到设计理论伸长量的±6%时，应进行超张拉，超张拉一般控制在3%。

2、实际操作张拉程序：0→15%δcon(单顶)→30%δcon(多顶)→75%δcon(多顶)→100%δcon(多顶)→110%δcon(多顶)。

3、参数及计算公式

1)参数

一根钢绞线直径为φ15.2mm，其截面面积140mm2、标准强度f pk＝

1860Mpa。

每孔安装5根(一束)钢绞线，每孔(一束)钢绞线的张拉力设计值为P

＝500KN，则单根钢绞线的张拉力设计值为P1＝500KN ÷5＝100KN，单根钢绞线的张拉强度设计值为δcon ＝100×1000÷140＝714.3MPa。

2)计算公式

(1)理论伸长量：

△L=P p L/A p E P

式中：P p—预应力筋的平均张拉力（N）

L—预应力筋的长度（mm），L=8 m

A p—预应力筋的截面面积(mm2），A p=140 mm2

E P—预应力筋的弹性模量（N/mm2），E p=1.95×105MPa

预应力筋张拉时，应先调整到初应力为δ0，该初应力宜为张拉控制应力δcon的15%，伸长值从初应力时开始量测，预应力筋的实际伸长值除量测的伸长值外，必须加上初应力以下的推算伸长值，对后张法构件，在张拉过程中产生的弹性压缩值一般可省略不计。

(2)预应力筋张拉的实际伸长值△L（mm）可按下式计算：

△L=△L1+△L2

式中：△L1—从初应力至最大张拉应力间的实际伸长值（mm）△L2—初应力以下的推算伸长值（mm）可采用相邻级的伸长值

(3)预应力筋平均张拉力按下式计算：

式中：P P─预应力筋平均张拉力(N)；

P─预应力筋张拉端的张拉力(N)；

e=2.718281828；

x─从张拉端至计算截面的孔道长度(m)；

θ─从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和(rad)；

k─孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数，k=0.0015；

μ─预应力筋与孔道壁的摩擦系数，u=0.17(塑料波纹管摩擦系数)。

由于预应力筋为直线段，故取P P=P，则P p=100KN。

4、理论伸长量计算

一束(5根)钢绞线的张拉设计控制力500KN，则每根钢绞线的张拉力设计值为100KN，则每根钢绞线的理论伸长量：

△L＝P p L/A p E P＝100×1000×8×1000÷(140×1.95×105)

＝29.3mm

(二)、张拉控制应力与油表相对应读数表

1、多顶张拉控制应力与油表相对应读数表

多顶张拉控制应力与油表相对应读数表

计算；

2)油表号140951471校准公式：表读数=0.0329×应力(荷载)＋0.88计算。

2、单顶张拉控制应力与油表相对应读数表

单顶张拉控制应力与油表相对应读数表

计算；

2)油表号140922312校准公式：表读数=0.193337×应力(荷载)＋0.73计算。