连续梁张拉压浆专项施工方案
成昆铁路峨眉至米易段扩能工程
站前工程EMZQ-8标
安洛站2#四线特大桥（36+64+36）m连
续梁
预应力张拉、压浆专项方案
编制：
复核：
审批：
中交隧道工程局有限公司
成昆铁路峨眉至米易段项目经理部
二○一九年八月
目录
一、编制说明 (1)
1.1编制依据 (1)
1.2编制目的 (2)
1.3适用范围 (2)
二、工程概况 (2)
三、设计情况 (3)
3.1连续梁设计情况 (3)
3.2主要材料性能要求 (3)
3.3主要工程量 (4)
四、施工前准备 (4)
4.1内业准备 (4)
4.2外业准备 (5)
五、施工方案 (5)
5.1施工工艺 (5)
5.2张拉技术参数 (6)
5.3张拉压浆 (12)
5.3.1穿束 (12)
5.3.2预应力张拉 (12)
5.3.3张拉过程控制 (13)
5.3.4压浆 (13)
5.3.5封锚 (17)
5.4施工要求 (18)
5.4.1波纹管及钢绞线安装 (18)
5.4.2预应力张拉 (19)
5.4.3预应力施工质量控制措施和注意事项 (21)
六、预应力张拉人员及设备配置 (21)
6.1作业人员配备 (21)
6.2施工机械配备 (22)
6.2.1设备检测要求 (22)
6.2.2设备使用注意事项 (23)
七、安全、质量、环水保 (23)
7.1安全要求 (23)
7.2安全保证措施 (24)
7.3质量保证措施 (25)
7.3.1原材料质量控制 (25)
7.4施工质量控制 (26)
7.5环保要求 (27)
八、预应力施工应急救援预案 (28)
8.1预应力施工事故类型及危险源分析 (28)
8.1.1预应力施工事故类型 (28)
8.1.2预应力施工事故危害程度分析 (28)
8.2应急措施 (29)
8.2.1高处坠落应急措施 (29)
8.2.2物体击打应急措施 (30)
8.2.3起重伤害应急措施 (31)
8.2.4防触电应急措施 (33)
8.2.5倾覆事故应急措施 (35)
安洛站2#四线特大桥（36+64+36）m连续梁预应力张拉、压浆专项方案
一、编制说明
1.1编制依据
⑴《铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10415-2018）；
⑵《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2018）；
⑶《客货共线铁路桥涵工程施工技术规程》（Q/CR 9652-2017）；
⑷《铁路混凝土工程施工技术规程》（Q/CR9207-2017）；
⑸《铁路工程基本作业施工安全技术规程》（TB10301-2009）；
⑹《铁路工程测量规范》（TB10101-2018）；
⑺《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB10002.3-2005）；
⑻《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-2014）；
⑼《预应力筋用锚具、夹具和连接器》（TB/T 3193-2016）；
⑽《铁路预应力混凝土连续梁悬臂浇筑施工技术指南》（TZ324-2010）；
⑾《铁路后张法预应力混凝土梁管道压浆技术指南》（TB/T3192-2008）；
⑿《预应力混凝土用钢材试验方法》（GB/T21839-2008）；
⒀有砟轨道预应力混凝土连续梁（双线）（成昆施特桥参-7A）。
1.2编制目的
根据设计图纸、连续梁施工规范、施工技术方案等技术文件编制此专项方案，在施工过程中能够有效的指导现场施工，保证连续梁预应力张拉、压浆施工质量。
1.3适用范围
适用于中交隧道局峨米铁路EMZQ-8标安洛站2#四线特大桥（36+64+36）m连续梁预应力张拉、压浆施工。
二、工程概况
安洛站2#四线特大桥（D1K342+564.9～D1K345+151.69）在18#墩～21#墩Ⅰ、Ⅱ线间有一渡线采用（36+64+36）m连续梁，梁体为单箱单室、变高度、变截面箱梁。梁体全长137.3m，中跨中部10m梁段和边跨端部9.65m梁段为等高梁段，梁高2.9m，中墩处梁高5.3m，其余梁段梁底曲线按二次抛物线Y=2.4×x2/242+2.9（x=0-24m）变化，坐标原点设在6号和24号界面顶。箱梁顶板宽9.9m，底宽6.4m。全桥顶板厚35cm；底板厚42-80cm，在梁高变化段范围内按抛物线变化，边跨端块处底板厚由42cm渐变至80cm；腹板厚40-75cm，按折线变化，边跨端部处腹板厚由40cm渐变至70cm。
安洛站2#四线特大桥连续梁采用单箱单室、变高度、变截面箱梁，箱梁0＃段长12米，桥梁共设置9个节段，其中中跨合龙段为8号节段，边跨合龙段为9号节段。采用挂篮悬臂浇筑施工，不平衡重不得大于10t，全桥共有3个合龙段，2个边跨及1个中跨合龙段。
三、设计情况
3.1连续梁设计情况
节段编号a9 a8 a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 节段长度（m） 3.65 2 4 4 4 3.5 3.5 3 3
节段体积（m3）53.36 18.22 35.25 36.75 41.94 39.58 42.46 39.52 42.82 节段重量（t）141.39 48.29 93.41 97.38 111.15 104.88 112.53 104.74 113.47 节段编号a0 b1 b2 b3 b4 b5 b6 b7 8a 节段长度（m）12 3 3 3.5 3.5 4 4 4 2
节段体积（m3）243.8 42.82 39.64 42.7 39.59 41.41 38.4 35.25 17.62 节段重量（t）646.07 113.47 105.05 113.17 104.91 109.73 101.75 93.41 46.7
3.2主要材料性能要求
梁体按三向预应力设计，纵向、横向和竖向均设预应力。
纵、横向预应力钢绞线均采用抗拉强度标准值fpk=1860MPa、弹性模量EP=195GPa公称直径为15.2mm高强度低松弛钢绞线，其技术条件符合现行《预应力混凝土用钢绞线》（GB5224）标准要求。
竖向预应力：梁体腹板竖向预应力采用工程直径32mm的PSB300预应力混凝土螺纹钢筋，其抗拉强度标准值fpk=830MPa、弹性模量EP=200GPa。内径φ45铁皮管成孔，JLM-32型锚具锚固；
在腹板内单排布置。其技术条件应符合国家现行标准《预应力混凝土用螺纹钢筋》（GB/T2 0065）的规定。
管道形成：纵向预应力钢束孔道采用塑料波纹管成孔。
张拉锚固体系：采用符合现行国家标准、经部产品认证中心认可的锚具及其配套产品，并核对其尺寸是否满足设计要求。
外观：管材内外壁应光滑,不允许有气泡、裂口和明显的痕
纹、凹陷、色泽不均及分解变色线。管材端面应切割平整并与轴线垂直。
压浆所用的水泥及压浆剂由正规厂家购入并附有出厂合格证明，经试验室复检合格后方可使用。
3.3主要工程量
安洛站2#四线特大桥（36+64+36）m连续梁张拉压浆主要工程量见表3-3-1。
表3-3-1 连续梁张拉压浆主要工程量表
序号物资名称型号规格单位数量备注
1
锚具M15A-12 套352 含备用束
2 BM15-4 套27
3 含备用束
3 BM15P-
4 套273
4
塑料波纹管外径98mm
内径85mm
m 5628.1 含备用束
5 U1=72mm
U2=23mm
m 2706.7 含备用束
6 PSB830螺纹钢筋直径32mm t 12.98
7 PSB830螺纹钢筋锚具JLM-32 套1096
8 铁皮管外径45mm m 1738.85
9
钢绞线12-15.2mm t 78.21 含备用束
10 4-15.2mm t 12.84
11 孔道灌浆m3 26.39
12 液态阻锈剂JH-MCI-2005A Kg 37.96
13
钢筋HRB400 t 306.8
14 HPB300 t 12.84
15 定位钢筋HPB300 t 7.36
四、施工前准备
4.1内业准备
施工前要熟悉规范和技术标准，认真审阅钢筋图、预应力筋布置图，注意绑扎顺序，避免遗漏造成返工。制定施工安全保证措施，提出应急预案。对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。
4.2外业准备
⑴预应力施工前，对预应力材料（包括钢绞线、锚具、波纹管等），设备（包括千斤顶、电动油泵及压力表等）委托有相应资质的检验单位进行检验及定期校验，检验其是否合格；
⑵张拉前对梁的外观尺寸、锚垫板位置及孔道内杂物等进行清理检查；
⑶清除梁端部锚垫板上及喇叭管内的水泥浆；
⑷张拉两端钢绞线束的外露长度大致相等，并满足施工工艺要求；
⑸确定张拉控制力，在第一次张拉时要对锚头、孔道等引起的摩阻损失进行实际测定，根据实测结果计算张拉控制力；
⑹计算钢束理论伸长值，准备按记录表中要求记录有关数据；
⑺压浆机具已落实到位。
五、施工方案
5.1施工工艺
图5-5-1 预应力张拉、压浆施工工艺流程图
5.2张拉技术参数
⑴张拉程序
纵向预应力拟采用YCW300B 型千斤顶两端对称张拉，横向预应力钢绞线的张拉采用YDC240Q 型千斤顶左右两端交替单端张拉。竖向预应力钢筋也要在一定程度上确保左右和前后的张拉对称性，竖向筋张拉采用YC60A 型千斤顶，阶段施工时悬臂端的横、竖向预应力同下一个阶段的横、竖向预应力一起张拉。张拉机具、锚具、钢绞线校验
混凝土强度达到设计95%，弹性模量达到设计强度的100% 施工记录
孔道压浆 制作试件 施工记录 施工记录 安放千斤顶及锚具 10%应力张拉 20%应力张拉 100%应力张拉 锚 固 施工记录 施工记录
纵向钢绞线下料长度=理论长度+1.6m，每端钢束工作长为0.8m。横向钢绞线下料长度=理论长度+0.6m，即张拉端钢束工作长为0.6m。张拉程序见下表：
表5.2.1 张拉程序表
预应力筋张拉程序
纵向钢绞线束10%→20%→100%（持荷 5ｍin）→锚固
横向钢绞线束10%→20%→100%（持荷 5ｍin）→锚固竖向PSB300螺纹钢一次张拉→100%→锚固
⑵张拉强度要求和原则
根据设计规定，张拉应在梁体砼强度达到95%和弹性模量达到设计值的100%且龄期不少于5天。
纵向预应力采用两端同步，左右对称张拉，左右侧最大不平衡不应超过一束。张拉以油表读数控制为主，伸长量作为校核，二都应保持一致，实测伸长值与理论伸长值误差应控制在±6%以内。
⑶预应力张拉和压浆
预应力张拉公式
①钢绞线理论伸长值的计算：
△L=PpL/Ap×Ep⑴
Pp＝P×〔1－e-（kx+μθ）〕／(KL+μθ) ⑵
式中：△L--预应力筋理论伸长值（mm）；
L--预应力筋的长度（mm）；
Pp--预应力筋的平均张拉力（N）；
X--从张拉端至计算截面孔道长度（m）；
Ap--预应力筋截面面积（mm2）；
Ep--预应力筋的弹性模量（Gpa）；
P--预应力筋张拉端的张拉力（N）；
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磨擦的影响系数；
μ--预应力筋与孔道壁的磨擦系数。
孔道成型方式k
μ
钢丝、钢绞线、
光面钢筋
带肋钢筋精轧螺纹钢
预埋铁皮管道0.003 0.35 0.4 --- 预埋金属波纹管0.0015 0.25 --- 0.5 预埋塑料波纹管0.0015 0.15 --- ---
抽芯成型孔道0.0015 0.55 0.6 --- 预埋金属螺旋管道0.0015 0.20～0.25 --- 0.5
由上表暂取k=0.0015、μ=0.15
根据上述公式，分别取腹板束、顶板束、底板束其中一束进行计算，计算过程如下：
A.腹板束（N11）：
P A :N11纵向采用12-15.2钢绞线，钢绞线面积140mm 2，计
算可得:根数×单根面积=12×140mm=1680mm 2；
con σ=1302MPa ；
μθ+x k =0.0015×6.279+0.15×22×0.0174=0.0659
）（
μθ+kx -e =0.9358 =???=1000/con b n A P g σ1302×1680×12×1/1000=2187.4KN
μθ
μθ+-?=+-kx e P P kx p )1()(=2115.7KN P P E A L
P L P ??=△=40.55mm
由此可得N11总伸长量理论为2×L △=81.1mm
B.顶板束（N1）
P A :N1纵向采用12-15.2钢绞线，钢绞线面积140mm 2，计算可得:根数×单根面积=12×140mm=1680mm 2；
con σ=1302MPa ；
μθ+x k =0.0015×6.279+0.25×0=0.009
）（μθ+kx -e =0.991
=???=1000/con b n A P g σ1302×1680×12×1/1000=2187.4KN
μθ
μθ+-?=+-kx e P P kx p )1()(=2177.5KN P P E A L
P L P ??=△=39.88mm
由此可得N1总伸长量理论为2×L △=79.76mm
C.底板束（N17）
由于两端非对称，现采用AB/BC 分段计算，AB 段计算如下：
P A :N17纵向采用12-15.2钢绞线，钢绞线面积140mm 2，计算可得:根数×单根面积=12×140mm=1680mm 2；
con σ=1302MPa ；
μθ+x k =0.0015+0.25×6×0.01745=0.0302
）（μθ+kx -e =0.9703
=???=1000/con b n A P g σ1302×1680×12×1/1000=2187.4KN
μθ
μθ+-?=+-kx e P P kx p )1()(=2154.7KN P P E A L
P L P ??=1△=63.56mm
BC 段计算如下：
P A :N17纵向采用12-15.2钢绞线，钢绞线面积140mm 2，计算可得:根数×单根面积=12×140mm=1680mm 2；
con σ=1302MPa ；
μθ+x k =0.0015+0.25×22×0.01745=0.0689
）（μθ+kx -e =0.9334
=???=1000/con b n A P g σ1302×1680×12×1/1000=2187.4KN
μθ
μθ+-?=+-kx e P P kx p )1()(=2113.7KN P P E A L
P L P ??=2△=48.55mm
由此可得N1总伸长量理论为=+21L L △△=112.11mm
剩余钢束伸长值按照上述计算公式及计算过程进行计算即可。
②实际伸长量的量测及计算方法
预应力筋张拉前，应先调整到初应力σ0（为控制应力的10%），伸长量应从初应力时开始量测。实际伸长值除张拉时量测的伸长值外，还应加上初应力时的推算伸长量，对于后张法混凝土结构在张拉过程中产生的弹性压缩量一般可省略。实际伸长值的量测采用量测千斤顶油缸行程数值的方法。在初始应力下，量测油缸外露长度，在相应分级的荷载下量测相应油缸外露长度。实际伸长值△L的计算公式如下：
L＝B+C-2A
A —0～10%σk 应力下的千斤顶的实际引伸量；
B —10%σk～20%σk 应力下的千斤顶的实际引伸量；
C —20%σk～100%σk 应力下的千斤顶的实际引伸量。
③预应力筋内缩量量测
现场实际张拉时，还需现场对预应力筋回缩量进行量测，量测方法如下：
A.工具锚夹片回缩量量测
b=b1-b2
式中：b--工具锚夹片回缩量
b1—张拉至初应力时工具锚锚环外露端面至钢绞线外露端头长度；
b2—张拉至控制应力时工具锚锚环外露端面至钢绞
线外露端头长度。
B.工作锚夹片回缩量量测
C=C1-C2
式中：C—工作锚夹片回缩量
C1—千斤顶凹槽深度；
C2—张拉完卸掉千斤顶后，工作锚处量测工作锚夹片在锚杯处外露长度。
5.3张拉压浆
5.3.1穿束
纵向预应力钢束采用12-Φ5.20-1860-GB/T5224-2003，其技术条件应符合GB/T5224-2003标准。内径98mm塑料波纹管成孔，张拉设备采用与锚具配套的机具设备。横向预应力钢束采用4-Φ15.2-1860-GB/T5224-2003，其技术条件应符合GB/T5224-2003标准。管道采用塑料管成孔。
5.3.2预应力张拉
张拉在砼达到设计强度的95%，砼弹性模量达到设计值的100%后进行，且必须保证张拉时梁体混凝土龄期不小于5天。预应力张拉顺序严格按照施工图要求顺序进行张拉。纵向、横向按图纸要求张拉。纵向预应力筋束采用两端对称张拉，并左右对称进行，最大不平衡束不应超过1束，张拉顺序先腹板束，再顶板束后底板束，从外到内左右对称进行，同一施工节段的预应力按先张拉纵向再横向，并及时压浆。张拉过程采用张拉力和伸长量双控，预应力值以油压表读数为主，以预应力伸长
量进行校核，张拉过程中应保持两端的伸长量基本一致，理论伸长量与实际伸长量误差控制在±6%以内。张拉作业时，按10%-20%-100%控制张拉力及伸长量。横向预应力张拉时注意梁端相接处的张拉次序，每一节段伸臂端侧最后1根横向预应力在下一节段横向预应力张拉时进行张拉，防止由于节段接缝两侧横向压缩不同引起开裂。张拉完毕后48小时内完成管道压浆。
5.3.3张拉过程控制
预施应力分阶段一次张拉完成，同一节段预应力筋张拉按纵-横的顺序进行，并及时压浆。张拉时确保“三同心两同步”，“三同心”即锚垫板与管道同心，锚具和锚垫板同心，千斤顶和锚具同心。“两同步”即现浇箱梁两侧两端均匀对称同时张拉。在张拉完后卸下千斤顶，在钢绞线上离锚圈等距作标记，24h后检查钢束回缩量，合格后再封锚压浆。预施应力采用双控措施，预施应力值以油压表读数为主，以预应力筋伸长值作为校核用。张拉过程中保持两端钢绞线的工作长度控制在65cm。
5.3.4压浆
终张拉后的48h以内完成孔道压浆，浆体配比严格按照本标段试验室配比执行。压浆应按照先纵向、再横向顺序进行施工，孔道压浆顺序应自下而上进行，同一孔道压浆应连续进行一次完成，因故中断时应用高压水冲洗干净后重新压浆。采用真空灌浆工艺，孔道压浆前进行清水试压。孔道真空压浆布置如下图所示：
真空压浆施工设备连接图
操作过程:
a.清理锚垫板上的灌浆孔，保证灌浆通道通畅，与引出管接通；
b.确定抽真空端及灌浆端，安装引出管，球阀和接头，并检查其功能；
c.搅拌水泥浆使其水灰比、流动度、泌水性达到技术要求指标；
d.启动真空泵抽真空，使真空度达到-0.06～-0.08MPa并保持稳定。
e.真空度稳定后，启动灌浆泵，当灌浆泵输出的浆体达到要求稠度时，将泵上的输送管接到锚垫板上的引出管上，开始灌浆；
f.灌浆过程中，真空泵保持连续工作；
g.待抽真空端的空气滤清器中有浆体经过时，关闭空气滤
清器前端的阀门，稍后打开排气阀，当水泥浆从排气阀顺畅流出，且稠度与灌入的浆体相当时，关闭抽真空端所有的阀；
h.灌浆泵继续工作，压力达到0.5～0.6MPa左右，持压3分钟以上；
i.关闭灌浆泵及灌浆端阀门，完成灌浆；
j.拆卸外接管路、附件，清洗空气滤清器及阀等；
k.完成当日灌浆后，必须将所有沾有水泥浆的设备清洗干净；
l.安装在压浆端及出浆端的球阀，应在灌浆后1小时内拆除并进行清理。
⑴压浆前的准备工作
①切割锚外钢丝，切断处距锚具外端不宜小于30mm。
②将孔道排气孔、泌水孔密封好，再将孔道两端的锚头用专用锚头盖密封好。
③冲洗管道。孔道在压浆前用压力水冲洗，以排除管内的杂物，保持管道畅通，冲洗后的管道用空压机吹去空内积水，但要保持孔道润湿，而使水泥浆与空壁的结合良好。
⑵浆体搅拌
搅拌前，应先清洗施工设备。清洗后的设备内不应有残渣、积水，并检查搅拌机的过滤网。在压浆料由搅拌机进入储料罐时，应经过过滤网，过滤网空格不应大于3mm×3mm。
浆体搅拌操作顺序为：首先在搅拌机中先加入实际拌和水用量的80%～90%，开动搅拌机，均匀加入全部压浆剂，边加入
边搅拌。全部粉料加入后再搅拌2min;然后加入剩余的10%～20%的拌和水，继续搅拌2min。
搅拌均匀后，现场进行出机流动度试验，每10盘进行一次检测，其流动度在下表规定的范围内，即可通过过滤网进入储料罐。浆体在储料罐中应继续搅拌，以保证浆体的流动性。不应在施工过程中由于流动度不够额外加水。
压浆前，应清除梁体孔道内杂物和积水。浆体压入梁体孔道之前，应首先开启压浆泵，使浆体从压浆嘴排出少许，以排除压浆管路中的空气、水和稀浆。当排出的浆体流动度和搅拌罐中的流动度一致时，方可开始压入梁体孔道。压浆的最大压力不宜超过0.6MPa。压浆充盈度应达到孔道另一端饱满并于排气孔排出与规定流动度相同的浆体为止。关闭出浆口后，应保持不小于0.5MPa～0.6MPa的压力下保压3min的稳压期。压浆顺序先下后上，同一管道压浆应连续进行，一次完成。从浆体搅拌到压入梁体的时间不应超过40min。
压浆过程中，每孔梁应制作3组标准养护试件（40mm×40mm×160mm），进行抗压强度和抗折强度试验。并对压浆进行记录。记录项目应包括：压浆材料、配合比、压浆日期、搅拌时间、出机流动度、浆体温度、环境温度、保压压力及时间、现场压浆负责人、监理工程师等。
压浆时浆体温度应在5℃～30℃之间，压浆及压浆后3d内，梁体及环境温度不应低于5℃，否则应采取养护措施，以满足要求。
在环境温度高于35℃时，应选择温度较低的时间施工，如在夜间进行。
在环境温度低于5℃时，应按冬期施工处理，可适当增加引气剂，含气量通过试验确定。不宜在压浆剂中使用防冻剂。
压浆操作注意事项：
①压浆操作人员在上岗前必须通过培训合格后,方可上岗;
②每次压浆施工前必须用空压机吹净孔道并疏通孔道;
③压浆操作人员应佩带防护眼睛、胶皮手套及通讯联系设备；
④锚垫板端板上应与锚具盖帽连接的螺孔，锚垫板与波纹管的连接处需专用的连接管连接；
⑤水泥浆在使用前和压注过程中应连续搅拌，每次压浆完毕后应立即对机具、阀门进行冲洗。
5.3.5封锚
封锚采用C55混凝土，封锚处混凝土表面应凿毛和清理干净。封锚前应对锚具与锚垫板表面及外露预应力筋按设计要求进行防水处理。封锚示意图如下：
1.混凝土
2.钢绞线
3.锚板、夹片
4.锚垫板