工艺工法QC预应力低回缩锚具施工工法12页教程文件.docx

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工艺工法QC预应力低回缩锚具施工工法12页教程文件

预应力低回缩锚具施工工法

xx

（xx一公局xx工程有限公司）

1、前言

概论:

随着建筑桥梁、铁路设计、施工水平的飞速发展，预应力施工技术得到了越来越广泛的应用，这种技术使我国建筑业的发展起到革命性的变化。

而预应力施工技术的好坏又对建筑结构的质量、可靠性、耐久性、稳定性起到了决定性的作用。

在预应力施工中张拉力的正确与否又是预应力施工质量和建筑结构质量的关键。

低回缩量锚具是针对短预应力束锚具张拉放张回缩量过大，导致其有效永久预应力损失大而专门研究开发的一种低回缩高效率的预应力锚具，如图1。

低回缩量锚具具有锚固效率系数高，锚固性能稳定、可靠，张拉操作简便等特点。

产品执行GB/T14370-2007《预应力筋用锚具、夹具和连接器》标准和铁路产品认证用技术规范TB/T3193-2008《铁路工程预应力筋用夹片式锚具、夹具和连接器技术条件》。

低回缩锚具体系（图1）

2、工法特点

2.1、锚垫板采用圆塔形锚垫板，具有较小的外形尺寸并能有效地改善锚下应力，更方便设计、布置锚固区及施工安装。

2.2、低回缩量锚固体系锚具的张拉锚固，是先用千斤顶配限位板进行张拉限位锚固（第一次张拉锚固，其回缩量大），之后通过更换上带撑脚的千斤顶进行第二次张拉，重新张拉至设计应力，放张时先旋紧螺母再放张锚固，这能有效地减少锚固时钢绞线的回缩量，减少预应力损失，增加有效应力。

本低回缩量锚固体系设计了一种撑脚限位装置，用撑脚限位装置可以不更换千斤顶也可以实现一次、二次张拉，方便了张拉操作。

3、适用范围

低回缩量锚具广泛应用于大跨度预应力混凝土连续梁、连续钢构等桥梁竖向预应力结构，铁路梁横向预应力结构，斜拉桥塔身周向、横向预应力结构，边坡锚固预应力结构及其它各种较短预应力筋结构中。

4．工艺原理

4.1、低回缩量锚具（张拉端）结构及尺寸参数，如表1、如图2：

低回缩量锚具结构图（张拉端）图2

表1OVM.M15DHS低回缩量锚具（张拉端）尺寸参数单位：

mm

锚具规格

工作锚板

螺母

锚垫板

波纹管

螺旋筋

D1

L1

D2

L2

ΦAXB

D3（内径）

ΦG

ΦG

I

N

OVM.M15DHS-1T

M50X3

58

Φ62

30

80X80Xδ14

Φ80

Φ6

30

4

OVM.M15DHS-2T

M86X3

58

Φ102

30

Φ145X80

45

Φ115

Φ6

40

4

OVM.M15DHS-3T

M91X3

58

Φ110

30

Φ150X80

50

Φ130

Φ8

50

4

OVM.M15DHS-4T

M102X3

58

Φ120

30

Φ160X125

55

Φ140

Φ10

50

4

OVM.M15DHS-5T

M115X3

58

Φ140

30

Φ180X130

55

Φ155

Φ10

50

4

OVM.M15DHS-6T

M126X3

58

Φ155

30

Φ195X160

70

Φ172

Φ12

50

4

OVM.M15DHS-7T

M126X3

58

Φ155

30

Φ195X160

70

Φ172

Φ12

50

4

OVM.M15DHS-8T

M136X3

61

Φ165

30

Φ205X180

80

Φ185

Φ14

50

4

OVM.M15DHS-9T

M146X3

61

Φ175

30

Φ215X190

80

Φ200

Φ14

50

5

注：

单孔锚垫板尺寸（长X宽X高）=80X80Xδ14

4.2、张拉原理

用传统的张拉方法张拉到位，回顶后，不卸顶加上承压套后，再二次张拉。

拉至设计张拉值，将损失的张拉值补足，这时整个锚具随着钢绞线的伸长一起移动。

锚具与承压板之间形成缝隙。

千斤顶停止张拉，持压。

将锚具的承压螺母旋紧与承压板贴紧后再回顶，张拉过程完毕。

国家标准规定锚具回缩量不大于5mm，在实践中锚具本身的压缩量小于5mm，但钢绞线的回缩量一般在8mm左右，有时大于8mm，大多少取决于夹片跟进的是否及时。

而低回缩锚具的钢绞线回缩量只有0-0.2mm。

低回缩锚具及螺母材料为40Cr，夹片材料为20CrMnTi，经过机加工、热处理等加工达到了自锁性能好、锚固牢靠、回缩量小、预应力损失小的目的。

5、工艺流程及操作要点

5.1、工艺流程

5.2、操作要点

5.2.1、孔道及锚下组件预埋

5.2.1.1、计算钢绞线的下料长度时应考虑结构孔道长度，固定端长度，张拉端锚板厚度，张拉千斤顶长度及张拉工艺等因素。

采用不同的二次张拉工艺钢绞线外露最小预留长度，如下图3、表2所示。

工作长度图3

表2钢绞线外露最短预留长度单位：

mm

锚具规格

L

二次张拉用拉杆

二次张拉用工具锚

OVM.M15DHS-2T

420

620

OVM.M15DHS-3T

420

620

OVM.M15DHS-4T

420

620

OVM.M15DHS-5T

420

620

OVM.M15DHS-6T

570

770

OVM.M15DHS-7T

570

770

OVM.M15DHS-8T

590

790

OVM.M15DHS-9T

590

790

5.2.1.2、钢绞线切割采用砂轮机，不得采用电弧切割。

5.2.1.3、挤压头制作采用专用挤压机挤压，挤压成形后按图纸要求将钢绞线、P锚穿入固定端锚板，用压板、螺栓、螺母把挤压头压紧于锚板上。

5.2.1.4、将钢绞线编束并捆扎好。

5.2.1.5、将钢绞线束穿入约束圈、波纹管，将灌浆管（聚乙烯塑料）一端从约束圈处插入波纹管内，在约束圈处用胶带纸密封波纹管。

5.2.1.6、按间距0.8～1.5m设一个固定支撑点来将波纹管固定在非预应力筋上，确保浇振混凝土时波纹管不错位、移动。

5.2.1.7、安装张拉端锚垫板，安装张拉端锚口穴模。

5.2.1.8、用胶带纸密封张拉端锚垫板与波纹管连接处，防止混凝土砂浆从接口渗入孔道。

5.2.2、混凝土浇筑

5.2.2.1、混凝土浇筑前检查钢绞线、锚具、管道安装是否符合要求。

5.2.2.2、浇筑混凝土按JTJ041-2000《公路桥涵施工技术规范》之12.7条规定执行。

5.2.2.3、浇筑混凝土时，应特别注意振动棒不充振打波纹管、锚垫板等预埋组件，以防漏浆、错位。

5.2.3、施加预应力

5.2.3.1、施加预应力的机具设备（千斤顶、油泵等）按JTJ041-2000《公路桥涵施工技术规范》之12.8.1、12.8.2执行。

5.2.3.2、第一次张拉控制应力宜按设计张拉控制应力超张5%，第二次张拉控制应力应符合设计要求。

无论任何情况，张拉控制应力不应大于0.8fptk。

5.2.3.3、钢绞线采用应力控制方法张拉，以伸长值进行校核。

5.2.3.4、张拉前应对构件进行检验，构件的混凝土强度应符合设计要求，设计未定时，不应低于设计强度的90%。

5.2.3.5、第一次张拉可用单根张拉千斤顶进行，但钢绞线根数多于3根（含3根）或钢绞线长度大于8米时应整体张拉。

第二次张拉应采用整体张拉。

5.2.3.6、张拉程序：

1）第一次张拉,见图4。

a、安装工作锚板、螺母及工作夹片

安装前清理平整锚垫板端面及钢绞线表面，工作锚板的锥孔穿入钢绞线后推至锚垫板端面，并把螺母旋至工作锚板靠近锚垫板的一端（螺母有凹槽的端面向上），并确保螺母位于锚垫板的止口内。

拆开工作夹片表面的油纸即可安装到工作锚板的锥孔内，夹片安装应平齐，各片之间的间隙均匀，必要时用专用工具轻敲。

b、安装限位板、千斤顶、工具锚板及工具夹片

c、第一次张拉顺序

0→初应力→1.05σcon（持荷2min）→锚固

第一次张拉示意图4

2）第二次张拉

a、第二次张拉时间应符合设计要求，当设计无规定时，宜在第一次张拉48小时后进行第二次张拉。

b、安装撑脚、连接头、张拉杆、千斤顶及张拉螺母，尽可能使得撑脚、千斤顶与锚具对中，并保证连接头与工作锚板、张拉杆的螺纹连接到位。

c、第二次张拉顺序

0→1.0σcon（持荷2min）→锚固

张拉至1.0σcon后，工作锚板离开锚垫板端面约5mm的距离，放张锚固前，用工具敲紧螺母至锚垫板端面再后放张。

见图5。

第二次张拉示意图（用张拉杆）图5

如张拉端部的钢绞线预留较长，第二次张拉时可以不用张拉杆、连接头、张拉螺母的方法，可以用工具锚进行二次张拉，以方便操作，见图6。

第二次张拉示意图（用工具锚）图6

但在计算二次张拉钢绞线的伸长量与回缩量时应注意与采用张拉杆方式的不同，应考虑千斤顶内钢绞线的弹性伸长量与工具夹片的跟进量，如图7。

二次张拉参考照片图7

5.2.4、孔道压浆

孔道压浆应按JTJ041-2000《公路桥涵施工技术规范》之12.11条规定执行。

5.2.5、封锚

5.2.5.1、槽口内钢筋在张拉前截断并留有一定搭接长度，在张拉、压浆完成后焊接恢复。

5.2.5.2、对槽口内混凝土进行凿毛并清理，浇筑封锚混凝土。

5.2.5.3、封锚混凝土标号不得小于实体结构混凝土标号。

5.2.5.4、封锚混凝土应加入适量膨胀剂，防止收缩、裂缝。

6、材料与设备

张拉配套用机具见表3。

表3M15DHS低回缩量锚具张拉配用机具

锚具规格

千斤顶

第一次张拉

第二次张拉

限位板

工具锚

用张拉杆组件（含撑脚）

用工具锚与撑脚

OVM.M15DHS-1T

YDC240QX

\

\

M15DHS-1T-ZL-1撑脚

M15DHS-1T-ZL-1撑脚

OVM.M15DHS-2T

YCW70B-80

M15-2XT

OVM15AG-2

M15DHS-2T-ZL.0

OVM15AG-2工具锚

M15DHS-2T-ZL-1撑脚

OVM.M15DHS-3T

YCW70B-80

M15-3XT

OVM15AG-3

M15DHS-3T-ZL.0

OVM15AG-3工具锚

M15DHS-3T-ZL-1撑脚

OVM.M15DHS-4T

YCW100B-100

M15-4XT

OVM15AG-4

M15DHS-4T-ZL.0

OVM15AG-4工具锚

M15DHS-4T-ZL-1撑脚

OVM.M15DHS-5T

YCW100B-100

M15-5XT

OVM15AG-5

\

OVM15AG-5工具锚

M15DHS-5T-ZL-1撑脚

YCW150B-200

M15-5XT

（配套环）

OVM15AG-5（配套环）

M15DHS-5T-ZL.0

\

OVM.M15DHS-6T

YCW150B-200

M15-6XT

OVM15AG-6

M15DHS-6T-ZL.0

OVM15AG-6工具锚

M15DHS-6T-ZL-1撑脚

OVM.M15DHS-7T

YCW150B-200

M15-7XT

OVM15AG-7

M15DHS-7T-ZL.0

OVM15AG-7工具锚

M15DHS-7T-ZL-1撑脚

OVM.M15DHS-8T

YCW250B-200

M15-8XT

OVM15AG-8

M15DHS-8T-ZL.0

OVM15AG-8工具锚

M15DHS-8T-ZL-1撑脚

OVM.M15DHS-9T

YCW250B-200

M15-9XT

OVM15AG-9

M15DHS-9T-ZL.0

OVM15AG-9工具锚

M15DHS-9T-ZL-1撑脚

注:

（1）、第二次张拉都需采用撑脚；

（2）、如钢绞线束或外露钢绞线较长，都可采用200mm行程的千斤顶。

7、质量控制

检测项目

允许偏差

检查方法和频率

受力钢筋间距

±5

尺量：

每构件检查2端面

箍筋、横向水平钢筋

±10

尺量：

每构件检查5-10个间距

钢筋骨架尺寸

长

±10

尺量：

按骨架总数的30%抽查

宽、高或直径

±5

弯起钢筋的位置

±10

尺量：

每骨架抽查30%

保护层厚度

±3

尺量：

每构件沿模板周边检查8处

管道坐标

梁长方向

±30

尺量：

抽查30%，每根查10个点

梁高方向

±10

管道间距

同排

10

尺量：

抽查30%，每根查5个点

上下层

10

张拉应力值

符合设计要求

查油压表读数：

全部

张拉伸长率

符合设计规定，设计未规定时±6%

尺量：

全部

断丝滑丝数

每束1根，且每断面不超过钢丝总数的1%

目测：

每根

混凝土强度（MPa）

在合格标准内

按附录D检查

锚具效率系数

ηA≥0.95

依据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土规范》（JTGD62-2004）

破断总应变

εapu≥2.0%

锚具二次放张回缩量

λ≤1mm

锚具

满足试验应力上限取0.65fptk，应力幅度100MPa，循环200万次的疲劳性能要求。

满足试验应力上限取0.80fptk，下限应力取0.40fptk，循环50次的周期荷载性能要求。

锚具满足分级张拉、补张拉和放松钢绞线的要求。

锚具的锚口摩阻损失和喇叭口摩阻损失合计不大于6%。

8、安全措施

安全措施：

除执行国家现行安全标准外补允下列几项安全要求：

8.1、建立以项目经理为安全生产责任第一人，设立专职安全员，施工队中有兼职安全员的安全小组，具体负责日常安全工作，制定各项安全制度，检查督促各项安全措施的落实。

8.2、要严格按照高空作业管理规定和起重工安全操作规程及相关的机械操作规程进行施工，杜绝“三违”现象的发生，即违章指挥、违章作业、违反劳动纪律（有权杜绝违章指挥）。

8.3、设立专职安全员，特殊工种必须持证上岗。

进入施工现场人员必须佩戴安全帽，龙门架上作业人员需佩戴安全带。

8.4、各种施工机具定期进行检查，维修保养，以保证使用安全。

8.5、设置安全宣传牌，安全警示牌等。

8.6、电力干线采用非裸露电线架设，统一布置电力线路，在作业机械接口，安装漏电保护器设备，严禁带电移动机械，对备用电源设备，由专职人负责管理和操作，操作人员持证上岗，严格按照安全操作规程执行。

8.7、操作高压油泵和压浆管的人员戴护目镜，防止油管或压浆管破裂时或接头不严时喷油，喷水泥浆伤眼。

8.8、高压油泵与千斤顶之间所有连接点、紫铜管的喇叭口或接头必须完好无损，将螺母拧紧。

8.9、张拉时，构件两端正面不得站人，并设置防护罩，高压油泵应放在构件端部的两侧；拧紧螺母时，操作人员站在预应力钢材位置的侧面，张拉完毕后，稍等几分钟再拆卸张拉设备。

9、环保措施

9.1、施工现场经常洒水,使施工现场无灰尘，专人组织清运废渣土。

9.2、施工中废水应及时排入事先挖好的沉淀池。

9.3、压浆时，出浆口的浆应用容器盛放，防止污染其他实体结构。

9.4、千斤顶、油泵、机械设备定时保养，防止油污泄漏。

9.5、钢绞线在两端锚具外设隔离防腐罩，防腐性能优越。

9.6、钢绞线两端整束挤压锚固，安全可靠，疲劳性好，减少更换次数。

9.7、锚头结构紧凑，外径小，有利于整体结构的优化、美观、节能。

9.8、锚具自重轻，施工方便，提高效率。

10、资源节约

10.1、锚垫板采用圆塔形锚垫板，具有较小的外形尺寸并能有效地改善锚下应力，更方便设计、布置锚固区及施工安装，优化结构设计，节约成本。

10.2、配以相应的承压板具有结构简单、尺寸紧凑、操作简便，价格和常规锚具差别不大。

极大地保证了张拉质量，体现了良好的经济性和操作工艺性。

10.3、低回缩锚具的效果显著，大大避免了预应力给桥梁等结构质量、可靠性、耐久性、稳定性带来的影响，增加了桥梁实际使用寿命，节约了社会资源和自然资源。

11、经济效益分析

11.1、低回缩锚具及螺母材料为40Cr，夹片材料为20CrMnTi，经过机加工、热处理等加工达到了自锁性能好、锚固牢靠、回缩量小、预应力损失小的目的，极大的保证了张拉质量。

11.2、配以相应的承压板具有结构简单、尺寸紧凑、操作简便，价格和常规锚具差别不大。

极大地保证了张拉质量，体现了良好的经济性和操作工艺性。

11.3、低回缩锚具的效果显著，大大避免了预应力给桥梁等结构质量、可靠性、耐久性、稳定性带来的影响，增加了桥梁实际使用寿命，节约了社会资源和自然资源。

12、工程应用实例

  公路方面，在xxxx大桥索塔斜拉索锚固区预应力部位（预应力管道13m左右）采用低回缩锚具，效果显著。

铁路方面，在内蒙古临策新建铁路工程和石家庄跨铁路桥中2m-5m的钢绞线束中使用，效果良好，得到了用户的好评。

目前，我国在高速铁路及无渣铁路中大量的设计了2m-6m的超短预应力钢绞线束，常规锚具和预应力张拉施工工艺、设备根本无法达到超短束预应力张拉要求。

低回缩锚具的使用填补了超短束预应力张拉施工空白。

结论实践证明预应力施工中张拉力的损失问题，应引起足够重视。

应从理论和施工技术上转变，进行深入的研究。

而低回缩锚具的研制和使用为解决预应力施工中张拉力的损失问题打开了一条新的途径。

（后附图片）

第一次张拉

第二次张拉

试验墩模型