徐盐铁路连续梁预应力工程作业指导书.docx
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徐盐铁路连续梁预应力工程作业指导书
新建徐盐铁路工程
连续梁预应力施工作业指导书
中铁十二局集团第一工程有限公司
徐盐铁路第一项目部
二0一六年一月
新建徐盐铁路工程
连续梁预应力施工作业指导书
编制：
复核：
审核：
中铁十二局集团第一工程有限公司
徐盐铁路第一项目部
二0一六年一月
新建徐盐铁路工程第一项目部桥梁工程
预应力施工作业指导书
1.适用范围
适用于中铁十二局新建徐盐铁路工程第一项目部后马庄特大桥（40+64+40）m、（48+80+48）m连续梁预应力工程施工；京沪上行线跨京沪高铁特大桥2×56m转体T构、（48+80+48）m连续梁预应力工程施工；京沪下行线特大桥（38+64+38）m、（48+80+48）m连续梁预应力工程施工。
2.作业准备
2.1.试验准备
2.1.1混凝土试块强度报告；
2.1.2钢绞线弹性模量报告；
2.1.3管道摩阻试验；
2.1.4喇叭口预应力损失控制系数报告；
2.1.5管道压浆浆体配合比试验报告；
2.1.6封锚混凝土配合比报告；
2.1.7千斤顶标定试验报告。
为缩短试验时间，以上试验可同步进行，要求必须在施工前由实验部门提供以上报告，并保证试验结果合格，可用于施工，如不合格，应及时更换材料和机具，保证施工正常进行。
2.2材料、机具准备
2.2.1压浆材料计划的计算、提料，并购买至现场；
2.2.2压浆机、千斤顶等机具的购买；
2.2.3冬季防寒（冻）材料准备到位。
2.3.技术交底
施工前的技术交底应包括以下内容：
2.3.1纵向张拉力的换算，张拉长度的确定；
2.3.2竖向张拉力的换算，张拉长度的确定；
2.3.3横向张拉力的换算，张拉长度的确定；
2.3.4管道注浆技术要点及要求；
2.3.5封锚技术要点及要求。
3.技术要求
3.1混凝土的拌制在拌合站集中拌制。
3.2施工前按设计提供的配合比进行室内试验，确定施工配合比。
3.3原材料质量符合《材料检验制度》有关规定，否则不得使用。
3.4在施工前，组织施工人员，认真学习技术交底及施工作业指导书，根据技术要求进行组织施工，根据工期要求安排人员劳力的调配。
4.施工程序与工艺流程
4.1施工程序
制孔→穿束→预应力张拉→孔道压浆→封锚。
4.2工艺流程
5.施工要求
5.1施工准备
5.1.1施工前应检查产品合格证、附件清单和有关材质报告单或检验报告，并应根据铁道部现行桥梁支座的规范和技术条件的有关规定，对支座外形尺寸、外观和组装质量进行检查，支座品种、类型、性能、规格、结构和涂装质量均应符合设计要求和相关标准规定。
5.1.2根据设计图纸分别确定每个桥墩上安装的支座规格。
5.1.3支座灌浆前要模拟进行灌浆，以确定灌浆工艺能够满足设计及规范要求。
5.2施工工艺
本工程采用两向预应力体系，竖向预应力采用φ25高强精轧螺纹钢筋，fpk=830MPa，弹性模量E＝2.0×105Mpa，锚下张拉控制力747Mpa；纵向预应力均采用标准强度fpk=1860MPa，Ep＝1.95×105Mpa，公称直径15.2mm,公称截面积139mm2的低松弛高强度钢绞线。
5.2.1管道安装
本梁纵向预应力采用波纹管成孔，竖向采用铁皮管成孔。
管道安装要顺穿束方向套接，波纹方向与穿束方向一致，波纹管接长采用大一号的波纹管套接，套接长度约20cm，梁段内按设计要求每隔0.50m（曲线段0.25m）设一“井”形定位钢筋网片，固定管道位置，管道定位误差应小于5mm。
同时为避免混凝土灌注时，水泥浆进入锚垫板发生堵塞现象，波纹管要延伸至锚垫板口，锚垫板压浆孔要用海绵条堵塞严密，本节段未张拉的管道要伸出堵头板至少15cm，以便下一节段进行波纹管接长。
横向与竖向预应力管道安装前已经穿束，要保证管道与锚垫板、管道与管道连接的严密性，确保不漏浆。
连续梁预应力管道随梁段悬臂浇筑而逐段接长，管道接头数量众多，如何保证管道畅通，是施工中一个突出问题，采取如下措施进行防护：
⑴管道接头处用胶带缠绕，再绑扎几道铁丝，加强接头的严密性。
⑵浇筑混凝土时，振捣人员要熟悉管道位置，严禁振捣棒与波纹管接触，以免管壁受伤，造成漏浆，并随时注意防止因电焊火花将波纹管烧坏。
⑶加强岗位责任制，严格执行管道安装操作工艺要求。
⑷在混凝土浇筑过程中，在管道中插入内径略小的塑料管保护，并在混凝土灌注过程中，派专人根据混凝土灌注高度经常抽动塑料管。
纵向锚垫板通过铁钉将其固定在2cm的堵头板上，但要注意堵头板要固定牢固，并在堵头板上用木条加固；横向垫板则通过螺栓与钢模板连接。
5.2.2钢束下料、编束和穿束
5.2.2.1钢绞线下料应在特制的放盘筐中进行，防止钢绞线弹出伤人和扭绞。
4.3.2.2散盘后的钢绞线应细致检查外观，发现劈裂、重皮、小刺、折弯、油污等需进行处理。
5.2.2.3钢绞线按设计下料长度并考虑千斤顶的型号及穿束方式下料。
采用砂轮切割机切割，在切口处20cm范围内用细铁丝绑扎牢，梳直理顺后，每隔一米绑扎一道铁丝，防止钢束松散，互相缠绕。
5.2.2.4按设计钢束编号编束，挂牌存放，搬运时支点距离不得大于3米，端部悬出长度不得大于1.5米。
5.2.3钢绞线穿放
中短纵向钢束穿入端绑扎紧密后用人工穿入管道，长钢束采用卷扬机拖拉穿束，具体方法是：
在长束穿入端套一锥形套环，在钢束中打入一钢锲，将钢束与套环锲紧，穿入端在编束时事先留钢绞线，将卷扬机钢丝绳拉过管道另一端，钢丝绳与钢束穿入端的钢绞线联接，开动卷扬机，将钢束拉过管道。
横向预应力束与竖向预应力筋在混凝土施工后穿束比较困难，应在混凝土施工前穿束。
5.2.4千斤顶与油表校正
5.2.4.1在预施应力前必须经过校正，确定其校正系数，得出回归方程。
5.2.4.2张拉千斤顶在下列情况下必须重新进行校验：
千斤顶使用一个月。
千斤顶张拉作业达300次。
千斤顶经过大修，或漏油严重，经拆修以后。
5.2.4.3压力表校准周期应符合下列规定：
a1.0级压力表校准周期为一周，0.4级压力表校准周期为一个月。
b压力表用于张拉作业达300次。
c更换用油规格、使用超过允许偏差、发现异常故障时。
5.2.5预施应力
a预应力束所在的梁体混凝土强度达到设计强度的95%且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大于5天，一次张拉完成；梁体张拉前试验室应提供强度试验报告，张拉值班技术人员依据试验报告决定是否张拉，并通知监理工程师旁站。
b预施应力前应作好如下准备工作：
⑴检查梁段混凝土强度及弹性模量是否达到设计及规范要求。
⑵检查锚垫板下混凝土是否有蜂窝和空洞，必要时采取补强措施。
⑶计算钢束理论伸长值，根据张拉控制应力及超张拉应力换算张拉油压表读数。
⑷准备记录表，按表中要求记录项目逐项记录有关数据。
⑸张拉千斤顶和油压表均在校验有效期内。
c张拉操作：
①张拉纵向预应力束：
预应力张拉顺序严格按照施工图要求顺序进行张拉，预应力束采用两段张拉时，两端应保持对称张拉，最大不平衡束不超过一束，张拉顺序先腹板束、后顶板束，从外到内左右对称进行。
步骤如下：
清除锚垫板下水泥浆，将钢绞线逐根对孔穿入锚环中，并装上工作锚夹片。
用钢管将工作锚夹片打紧，安装时务必使工作锚落入锚垫板止口中，并与孔道轴线同心。
工作锚安装后安装张拉限位板及千斤顶对位，千斤顶对位后在千斤顶后端安装工具锚，安装工具锚时应注意不得使钢绞线错孔扭结。
工具锚夹片为三瓣式，为安装方便可采用橡皮筋将夹片箍住。
并从钢绞线端头沿钢绞线送进到工具锚孔中并用钢管将工具锚夹片打紧。
以上工作全部作完后对千斤顶供油，使千斤顶受力并与梁端锚面垂直，再次检查锚具、千斤顶、孔道三者轴心是否同心，有偏差时应用手锤轻击锚环调整位置，检查合格后，两端联系同时张拉供油的准备，当张拉到0.1σk后停止张拉，测量并记录千斤顶油缸外伸量及夹片外露量。
测量记录完后，两端同时发出张拉信号，继续张拉至0.2σk时停止张拉。
并测量记录千斤顶油缸外伸量及夹片外露量。
测量记录完后，两端同时继续张拉至锚外控制应力σk，然后静停5min并补充到σk测量并记录油缸外伸量及夹片外露量，测量完毕后即可回油锚固，并再次测量记录锚固后的油缸外伸量，作为夹片回缩量的计算依据。
钢绞线的实际伸长量△＝控制油压（σk）油缸外伸量-初始油压（0.1σk）油缸外伸量+（0.1～0.2）σk油缸外伸量-钢绞线在锚外的延伸量-（初始夹片外露量-控制油压夹片外露量）。
张拉过程中若千斤顶行程不够需要倒顶时，在临时锚固前应记下锚固前的油表读数。
倒顶后应张拉至锚固前的油表读数下作为初始测量记录的起始点。
②张拉横向预应力束：
横向张拉根据实际进度采用两侧各一台千斤顶张拉，横向张拉采用一端张拉。
张拉步骤如下：
清除张拉端锚垫板上水泥浆，安装扁锚并将钢绞线逐根对孔后装上夹片，安装限位板，用千斤顶逐根张拉。
张拉程序为：
0→0.1σk（作测量标记）→0.2σk（量测伸长量）→σk（量测伸长量并持荷5分钟）→回油（测锚固回缩量）→卸顶。
③张拉竖向筋：
穿入预应力筋并安装精轧螺纹锚具，安装千斤顶时张拉头拧入钢筋螺纹长度不得小于40mm，左右对称逐根张拉。
张拉程序为：
0→0.1σk（作测量标记）→0.2σk（量测伸长量）→σk（量测伸长量并持荷5分钟）→回油（测锚固回缩量）→卸顶。
d预施应力应采用双控制，即以张拉控制应力为主，并以钢绞线伸长量校核，实际伸长量应不超过理论伸长量的±6%，每端锚具回缩量应控制在6mm以内。
其中竖向预应力筋实际伸长量应不超过理论伸长量的±6%，每端锚具回缩量不大于1mm。
e钢绞线理论伸长量按下式计算
σk—张拉端控制应力
Ep—预应力筋的弹性模量
k—孔道每束局部偏差对摩擦的影响系数
μ—预△应力筋与孔道壁的摩擦系数
X—从张拉端至计算截面的孔道长度（m），可近似按X轴投影长度计算。
L—预应力筋的长度
f梁两端同时对千斤顶主油缸充油，使钢绞线束略为拉紧，充油时随时调整锚圈、垫圈及千斤顶位置，使孔道、锚具和千斤顶三者之轴线互相吻合，同时应注意使每根钢绞线受力均匀，随后两端同时加荷到0.1σk打紧工具锚夹片，并在钢绞线束上刻上记号，作为观察滑丝的标记。
第一次张拉时应分多级张拉，如从0.1～0.2σk、0.2～0.3σk以检验0.1～0.2σk与0.2～0.3σk时钢绞线伸长量是否一致，当不一致或实测伸长量较大时可提高初始压靠值，即将0.1σk提高到0.2σk。
g张拉完成后，在锚圈口处的钢绞线上做记号，以作为张拉后对钢绞线锚固情况的观察依据。
h根据设计图纸，管道摩阻按镀锌铁皮波纹管成孔计算，管道摩擦系数取0.26，管道偏差系数取0.003。
实际张拉力尚需根据生产第一片梁时实测的管道摩阻、锚口及喇叭口摩阻、千斤顶摩阻系数进行调整。
i张拉质量要求：
实际伸长量不超过计算伸长量的±6%（两端之和）。
张拉过程中出现以下情况之一者，需要换钢绞线重新张拉：
①后期张拉时发现早期张拉的锚具当中夹片断裂者；
②锚具内夹片错牙在8mm以上者；
③锚具内夹片断裂两片以上者（含有错牙的两片断裂）；
④锚环裂纹损坏者；
⑤切割钢绞线或者压浆时发生滑丝者。
张拉钢绞线之前，对梁体应作全面检查，如有缺陷，需事先征得监理工程师同意修补完好且达到设计强度，并将承压垫板及锚下管道扩大部分得残余灰浆铲除干净，否则不得进行张拉。
张拉顺序应严格按设计图纸执行，纵向预应力张拉时两端伸长应基本保持一致。
张拉完毕后，必须经技术人员检查签字认可。
j滑丝与断丝处理：
一片梁断丝、滑丝超过钢丝总数的0.5%，且一束内断丝超过一丝时均须进行处理。
处理方法：
当一束出现少量滑丝时，可用单根张拉油顶进行补拉。
当一束内出现多根钢绞线滑丝时，须放松钢绞线束并重新装夹片整束补拉。
4.3.6连续梁预应力束孔道压浆作业
4.3.6.1压浆工作程序
①预应力管道压浆的全过程分为：
预应力管道压浆施工准备工作，水泥浆的拌制，预应力管道的压浆。
②预应力管道压浆前应作好如下准备工作，并达到相应的质量要求。
压浆前，核对梁号及水泥浆配合比。
压浆机的试运转。
5.2.6.2压浆设备
根据孔道长度和压浆要求，选用匹配的压浆泵和灰浆拌合机进行压浆。
5.2.6.3进浆孔和排气孔设置
纵向管道进浆孔和排气孔均设于锚垫板上，用铁管与喇叭管接通，曲线管道最高处及长管道每隔30-40m设置一排气孔。
竖向管道是与竖向预应力筋、锚垫板和锚具连接后，安装于腹板内的，压浆孔设于管道下端，管道上端排气。
5.2.6.4灰浆调制及技术要求
⑴水泥浆使用的水泥及标号与梁体相同，采用P.O42.5R级普通硅酸盐水泥。
⑵灰浆强度不低于设计强度。
⑶水灰比不大于0.4，并加入一定比例无腐蚀性的减水剂，搅拌3h泌水率不超过2%，保证压浆密实。
⑷灰浆中可掺入适当剂量的微膨胀剂，以减少收缩，其掺量由试验确定。
5.2.6.5作业程序
⑴张拉后，应立即将锚垫板、夹片周围用水泥浆封锚，待水泥浆强度达10MPa时，即可压浆。
压浆应及时，以张拉完毕不超过24h为宜。
同一管道压浆作业要一次完成，不得中断。
长孔道压浆可利用排气孔接力压浆。
⑵灰浆经4900孔/cm2筛子过滤后存放在储浆桶内，并保持足够数量，以使每个孔道压浆能一次连续完成。
对储浆桶内的水泥浆要低速搅拌，以保持灰浆均匀，水泥浆自调制至压入管道相隔时间不得大于10min。
⑶压浆泵输浆压力宜保持0.5～0.7MPa，并适当稳压一段时间（一般30s），以保证水泥浆密实。
⑷压浆时压浆泵内不能出现空缺现象，在压浆泵工作暂停时，输浆嘴不能与压浆孔口脱开，以免空气进入孔内影响压浆质量。
出浆孔流出浓浆后关闭球形阀门，压浆泵持压30s后，再关闭进浆口球形阀门。
⑸每班应制作不少于3组水泥浆试件，用以评定水泥浆强度。
⑹夏季施工，尽量选择在夜间气温较低时压浆。
6.劳动组织
6.1劳动力组织方式：
采用架子队组织模式。
6.2施工人员应根据需要进行合理配置。
预应力人员配备表
序号
工作内容
人数
附注
1
现场管理人员
1
2
现场技术人员
2
3
试验员
2
4
安全员
1
5
质检员
1
6
测量人员
4
量测钢绞线
7
张拉工
8
8
工班长
4
7.材料要求
7.1预应力筋、锚具、夹具和连接器的品种、规格、质量符合设计要求和国家现行标准的规定。
7.2预应力筋应平顺，不得有弯折；表面不应有裂纹、小刺、机械损伤、氧化铁皮和油污等。
7.3锚具应满足分级张拉、补张拉及放松预应力筋的要求。
压浆孔的孔位及孔径应符合压浆工艺要求，且应有与压浆管连接的构造。
7.4夹具应具有良好的自锚性能、松锚性能和重复使用性能。
需敲击才能松开的夹具，必须保证其对预应力筋的锚固没有影响，且能保证操作人员的安全。
7.5夹片式锚具的限位板槽深应和钢绞线的直径相匹配，限位板和工具锚应采用同生产厂的配套产品，不得分别使用不同生产厂的产品。
7.6锚具、夹具和连接器使用前应按批次和数量抽检外观和外形尺寸、硬度和静载锚固性能。
7.7预应力管道应具有足够的强度和刚度。
7.8管道的材质不应与混凝土、预应力筋或水泥浆有不良的化学反应。
7.9压浆水泥应采用性能稳定、强度等级不低于42.5的低碱硅酸盐或低碱普通硅酸盐水泥。
7.10压浆材料中总氯离子含量不应超过胶凝材料总量的0.06%。
7.11孔道压浆浆体的强度、流动度、凝结时间、泌水率、膨胀率、含气量等性能应符合设计要求。
8.设备机具配置
主要施工机械设备配置表
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
1
吊车
25T
台
1
3
千斤顶
500t
个
4
纵向张拉
4
千斤顶
65t
个
2
竖向张拉
3
灰浆搅拌机
1
台
1
搅拌
4
油压表
0.4级
个
8
主表副表
9.质量控制及检验
9.1质量控制
9.1.1.张拉作业质量控制：
严格按照设计要求和施工技术方案进行张拉，并对数据认真分析，预应力筋的实际伸长值与计算伸长值的差值不得大于±6％；预应力筋断裂或滑脱数量不得超过预应力筋总数的5‰，并不得位于结构的同一侧，且每束内断丝不得超过1根，预应力筋锚固后的外露部分宜采用机械切割，外露长度不宜小于30mm。
施工时技术和旁站人员必须尺量，仔细观察。
9.1.2.压浆质量控制：
孔道压浆浆体的流动性、沁水率、凝结时间、膨胀率等应符合设计要求。
压浆工艺必须符合设计要求，孔道内水泥浆应饱满密实；水泥浆的抗压强度必须符合设计要求。
试验人员做相关试验，旁站人员仔细观察。
9.2质量检验
9.2.1原材料质量检验
9.2.1.1预应力筋进场时，必须对其质量指标进行全面检查并按批抽取试件做破断负荷、屈服负荷、弹性模量、极限伸长量试验。
检验数量：
同牌号、同炉罐号、同规格、同生产工艺、同交货状态的预应力筋每30t为一批，不足30t也按一批计。
每批抽检一次。
9.2.1.2预应力筋用锚具、夹具、连接器进场时，必须对其质量指标进行全面检查并按批进行外观及外形尺寸、硬度、静载锚固系数性能试验，其质量必须符合设计要求和相关标准的规定。
检验数量：
同一种类、同种材料和同一生产工艺且连续进场的预应力筋用锚具、夹片和连接器，每5000套为一批，不足5000套也按一批计，每批抽检一次。
外观和外形尺寸检查，每批抽检10%，且不少于10套。
硬度试验，每批抽检5%，且不少于5套。
静载锚固系数性能试验，每批抽检一次（3套）。
检验方法：
观察、检查产品合格证并进行性能试验。
9.2.1.3梁体孔道压浆采用的水泥应采用性能稳定、强度等级不低于42.5的低碱硅酸盐或低碱普通硅酸盐水泥（掺合料仅为粉煤灰或矿渣）。
9.2.2预应力制作质量检验
9.2.2.1预应力的品种、级别、规格、数量必须符合设计要求。
检验方法：
观察和尺量。
9.2.2.2预应力筋应平顺，不得有弯折；表面不应有裂纹、小刺、机械损伤、氧化铁皮和油污等。
检验方法：
观察。
9.2.2.3预留孔道用的金属波纹管的品种、规格和质量必须符合设计要求。
施工中应密封良好、接头严密、线型平顺、安装牢固。
检验方法：
观察和尺量。
9.2.2.4预应力筋下料长度应按设计要求和工艺要求计算确定。
其允许偏差和检验方法应符合相关专业验收标准的规定，未有规定的，应符合下表规定。
序号
项目
允许偏差（mm）
检验方法
1
钢绞线
与设计或计算长度差
±10
尺量
束中各根钢绞线长度差
5
2
预应力螺纹钢筋
±5
9.2.2.5预留孔道位置允许偏差和检验方法应符合下表规定。
序号
项目
允许偏差（mm）
检验方法
1
纵向孔道
4
尺量两端、跨中、1/4跨、3/4跨各1处
2
横向孔道
尺量两端
3
竖向孔道
尺量两端
9.2.3张拉和放张质量检验
9.2.3.1预应力筋用锚具、夹具和连接器的品种、规格、数量必须符合设计要求。
检验方法：
观察和尺量。
9.2.3.2预应力筋的实际伸长值和计算伸长值的差值不得大于±6%。
检验方法：
观察和尺量。
9.2.3.3后张法预应力构件的预应力筋断丝或滑丝数量不得超过预应力筋总数的5‰，并不得位于结构同一侧，且每束内断丝不得超过1根。
检验方法：
观察。
9.2.4压浆和封锚
9.2.4.1孔道压浆浆体的强度、流动度、凝结时间、泌水率、膨胀率、含气量等性能应符合设计要求。
9.2.4.2压浆时，浆体的出机流动度范围为18s±4s。
检验数量：
每10盘进行一次检验。
9.2.4.3浆体压浆时，浆体温度应在5℃～30℃之间，梁体温度在压浆时及压浆完毕后3d内不低于5℃。
检验方法：
测量温度。
9.2.4.4水泥浆试件应在压浆地点随机抽样制作。
水泥浆的抗压强度必须符合设计要求。
检验数量：
每孔梁留置3组标准养护试件（4mm×4mm×160mm），必要时增加留置一组同条件养护试件。
检验方法：
进行水泥浆试件抗压强度和抗折强度试验。
9.2.4.5梁体封锚应符合下列规定：
⑴封闭施工前，应按设计要求对锚具和预应力筋进行防锈和防水处理。
预应力筋保护层厚度应符合设计要求。
⑵封锚所用混凝土品种和强度等级应符合设计要求。
⑶封锚用钢筋网尺寸、钢筋品种、规格和保护层厚度应符合设计要求，钢筋网应与梁体连接牢固。
⑷封锚混凝土应进行保湿保温养护。
⑸封锚混凝土养护结束后，应按设计要求进行防水处理。
9.2.4.6预应力筋锚固后的外露部分应采用机械切割，不得使用电弧焊和气焊切割。
外露长度应符合设计要求，当设计无要求时，后张法预应力筋外露长度不宜小于30mm。
检验方法：
观察和尺量。
10.安全及环保要求
10.1安全要求
10.1.1施工区域应设警示标志,严禁非工作人员出入。
10.1.2施工中应对机械设备进行定期检查、养护、维修。
10.1.3为保证施工安全，现场应有专人统一指挥，并设一名专职安全员负责现场的安全工作，坚持班前进行安全教育制度。
10.1.4各种机械设备操作人员要严格按照安全操作规程进行操作。
10.2环保要求
10.2.1对施工场地内的临时道路应经常洒水降尘。
10.2.2对于洒落的砼要即时清理干净。
10.2.3要防止人为敲打、叫嚷、抛掷装卸噪声等现象，最大限度减少噪声扰民。
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