太佳预应力张拉技术交底.docx
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太佳预应力张拉技术交底
预应力施工技术交底
中交二公局
太佳高速公路黄河大桥项目经理部
2012年7月20日
张拉、压浆、封锚等预应力施工为现代桥梁施工必须工序，为了确保预应力施工各工序操作规范、有序，现下发预应力施工技术交底，用以指导、规范现场张拉、压浆、封锚等各工序施工。
1、后张法预应力体系概述
1.1预应力体系组成
后张法预应力体系一般由夹片、锚板、杯、习惯叫锚环（磨阻锚具）、螺帽（承压锚）、锚垫板（喇叭管）、螺旋钢筋、波纹管、预应力钢筋等构成。
1.2后张法预应力损失
在张拉过程中，由于施工工艺本身的限制，有一部分应力必然会损失，后张法预应力混凝土结构的预应力损失可以分两大部分：
短期损失和长期损失。
短期损失包括管道摩阻；锚口摩阻（与施工关系最大）；锚具变形、钢筋回缩、锚具接缝压缩；长期损失包括：
混凝土收缩徐变、预应力筋松弛引起的损失。
1.2.1管道摩阻损失
管道摩阻损失的主要由摩擦引起的摩阻（摩擦系数u）和管道偏差引起的摩阻（与管道长度有关K）两部分构成，其影响损失的主要因素有：
摩擦系数（相对较稳定）、管道的长度、管道弯起的角度、直管道的平顺程度，其中：
后两项与施工工艺及质量（定位情况及质量）关系密切，变化相对较大。
1.2.2锚口摩阻
锚口摩阻损失产生的原因如上图所示，影响锚口摩阻损失的主要因素有夹片的加工精度、限位高度、钢绞线的直径、分丝角度、喇叭口弹性压缩。
1.2.3锚具变形、钢筋回缩、锚具接缝压缩；
张拉高应力导致锚具本身的变形、预应力钢筋锚固过程中预应力钢筋的滑动、回缩（无顶压夹片回缩小于6mm，即限位板槽深减去锚固后夹片外漏长度），及锚垫板接缝的压密。
1.2.4混凝土收缩徐变损失、预应力筋松弛
预应力钢筋应力松弛损失主要由钢绞线的原材料性能、加工工艺引起；混凝土收缩徐变损失主要影响因素包括：
混凝土的弹性模量、张拉龄期、混凝土的配合比（胶凝材料及骨料性能）、应力的大小、外界环境等。
因此，需要控制终张拉时混凝土的弹性模量、龄期。
1.3千斤顶、油表配套标定
张拉千斤顶在使用前与其配套使用的油压表共同进行应力—油压值标定工作，标定工作在特制的反力架中进行，千斤顶校正系数在1.0～1.05之间。
千斤顶在下列情况重新标定：
1：
出厂后初次使用的千斤顶；
2：
标定后超过千斤顶一个月（《公路桥涵施工技术规范，JTG/TF50-2011》规定六个月）的或张拉超过300次的；
3：
千斤顶发生故障检修后；
4：
千斤顶受到震动，损坏及其它异常情况。
施工采用0.4级防震型压力表，每个月标定一次，每周校核一次。
2、预应力张拉
2.1钢绞线的制作
①钢绞线应在平坦的场地上下料，钢绞线的下料宜采用砂轮切割机切割，不得用氧气乙炔焰及电弧焊切割下料，用氧气乙炔焰及电弧焊切割下料一经发现每次处以不低于500元罚款，且所下预应力材料按报废处理，发生的费用由作业队承担。
②下料平台上作出显著准确的下料长度标记，钢绞线拉到规定长度时，用砂轮机切断，下料误差控制在+20、-5cm范围内，并保证工具锚甲片外露不小于100mm的下料长度。
纵向束按管道长度两侧各加100cm控制，扁锚按喇叭口外漏25cm控制。
最后按材料领料单核算。
③如发现有裂纹、小刺、机械损伤、死弯、油迹等情况，应局部剪除，若发现有脆断、劈裂等情况则必须及时反映，并复验材质。
决定报废的钢绞线单独存放作好标记，严禁混杂流入下道工序。
④单孔道内钢绞线应由同一厂家、同一规格、同品种、同批号的钢绞线组成，不宜混用。
每束钢绞线根数必须严格与施工图一致。
⑤安全注意事项：
钢绞线盘重大、盘卷小、弹力大，为了防止下料过程中钢绞线紊乱后弹出伤人，事先制做一个简易防护架。
下料时，将钢绞线盘卷装在防护架内，从盘卷中央逐步抽出，确保安全。
下料人员要戴防护面罩，防止砂轮片飞出伤人，下料时不得用力压砂轮机。
2.2穿束
⑴穿束前钢绞线不得沾上油渍、泥土，并应顺直、无死弯。
⑵穿束前应检查锚垫板（喇叭口）周围及喇叭口内和压浆孔内的混凝土灰浆是否清除，必须保证压浆孔道畅通。
⑶钢绞线穿束时应用铁丝编束，以防止钢绞线穿束时缠绕、打搅导致张力应力不均衡。
⑷钢绞线穿入孔道后，喇叭口伸出长度不得小于0.8m。
2.3张拉
2.3.1张拉顺序
纵向钢绞线张拉，为了防止梁体侧弯需横向对称张拉、为保证钢绞线应力施加均匀，纵向需同步张拉。
2.3.2张拉工艺
2.3.2.1张拉前三控制
张拉前对混凝土强度、弹模、龄期进行控制，三项指标满足要求后才能张拉。
张拉混凝土强度必须达到设计强度的90%（49.5MPa），龄期不少于7天，张拉人员在收到是试验人员的张拉通知单后方可进行箱梁张拉，张拉时技术员必须在场，技术员不在场作业队不得张拉。
2.6.2.2张拉过程中三项原则
张拉过程中必须遵循对称、同步原则，要求两侧基本对称张拉，两端同步张拉（张拉时可按俩端油表同读数停顿控制），两端伸长量基本一致。
2.6.2.3张拉过程中三控制
张拉过程中对应力、应变、持荷时间进行控制，确保应力、应变、持荷时间满足规范要求。
钢绞线张拉采用伸长量和张拉力双控，以张拉力为主，伸长量与计算值偏差范围应在±6%之内，超出±6%应查找其原因，消除后才能张拉。
张拉之前，技术员根据千斤顶标定得出的回归方程计算出各级张拉荷载下油表读数，并根据实测参数计算出钢绞线理论伸长量，以便于在张拉过程中与钢绞线实际伸长量进行对比校核。
钢绞线理论伸长量=
×实测钢绞线弹性模量
单行程张拉（横、竖向预应力及单端伸长量小于180mm的纵向束）：
张拉工艺流程：
0→0.1σk（测伸长值S1，测工具锚夹片外露量Δ1）→0.2σk（测伸长值S2）→张拉控制应力1.0σk（测伸长值S3，测工具锚夹片外露量Δ3，持荷5分钟）→缓慢卸载→回油至0锚固→拆除千斤顶
伸长值可直接测千斤顶油缸长度。
单行程张拉（单端伸长量大于180mm的纵向束）伸长量计算：
伸长量L=（S2–S1）+（S3–S1）-（Δ3–Δ1）或
L=
多行程张拉（张拉中千斤顶一般行程为200mm，实际操作中不得超过180mm）：
估算千斤顶行程内油表压力（油压表度数）
=
×180单位为毫米及兆帕
例如：
某钢束计算伸长量为550mm，两端张拉，对应张拉控制应力油表读数为41.5MPa，则一行程油表读数计算为（单位为毫米及兆帕）
=
×180
=27.16可取25MPa为单次行程千斤顶应力限值
第一行程按单行程张拉至计算的应力限值，并按单行程第一个公式计算伸长量，以后各行程张拉工艺流程：
千斤顶回油、打紧夹片，拉到前一行程末油压表度数（低3～5MPa），（测伸长值Sn-1，测工具锚夹片外露量Δn-1）→本行程末估算油压表度数（测伸长值Sn，测工具锚夹片外露量Δn，持荷5分钟）→缓慢卸载→回油至0，锚固，多行程时重复本过程。
总伸长量=L1（第一行程伸长量）+Ln
其中：
Ln=（Sn-1-Sn）-（Δn-1-Δn）
2.6.2.4张拉工艺过程图解
整个张拉过程各工序图解如下：
工具夹片为三片式，工作夹片为二片，两者不可混用。
必须检查锚环严密落入锚垫板凹槽内。
夹片错牙量小于2毫米。
可用5mm钢板做一个与锚环同孔径的钢绞线限位板，以利于千斤顶安装后，工具锚的安装。
千斤顶必须用链条葫芦从上端带紧，严防千斤顶滑落伤人。
对于本次张拉行程小于50mm的钢束，装顶前必须将千斤顶的退锚行程（一般不的小于50mm）伸出来，否则张拉完无法退锚。
工作锚不能当作工具锚，不能重复使用。
工具夹片外表面和锚板锥孔内表面使用前涂上润滑剂（可用石蜡），并经常清除夹片表面杂物，可方便退锚。
工作锚与工具锚之间钢绞线必须孔孔对应，不得混搅，以防止张拉时钢绞线断裂。
检查千斤顶与油表必须严格配套，张拉开始至封锚结束，千斤顶后严禁站人。
泄压必须缓慢，且注意观察锚头有无异常，有异常及时停止泄压。
钢绞线切割时严禁操作人员正对钢绞线，必须站到侧面，防止夹片受震动飞出或钢绞线意外断裂飞出伤人。
2.6.2.5张拉工艺质量验收
张拉过程中质量控制原则要求：
σk值准确、伸长量在±6%范围内、两端同步对称张拉。
夹片检查：
每端回缩量小于6mm、夹片错牙量小于2毫米。
滑断丝数小于1%（该截面总钢丝数），且不同侧、同束。
2.4张拉注意事项
2.4.1张拉前检查锚具及夹片，如有裂纹或破损应及时更换。
张拉时锚垫板下若有蜂窝及其他缺陷，需及时报告项目部，不得私自处理。
2.4.2锚具使用时应保持其成套匹配，不能混用。
锚圈及夹片在使用前应洗净油污并擦拭干净。
2.4.3检查垫板与孔道轴线是否垂直，偏斜不能张拉，偏斜需项目部工程部做特殊处理。
装顶时应使钢绞线束、锚环、千斤顶的轴线保持一致，若不一致应用张拉吊具调整使其保证一致。
2.4.4操作油泵时严格按照各张拉机具说明书中的有关规定、要求进行，严禁通过操作泄压阀张拉，张拉过程宜慢、不得猛拉、快拉。
为使油压表指针在升压时稳定运行，每次张拉前应使油泵空转，排气时间不少于30秒。
2.4.5张拉设备需专人保管、保养、使用，避免有关部件损坏或生锈，以保证在使用时具有良好的性能；油压表在不工作或油泵转移时，油压表需卸下装盒保管。
2.4.6油管保持顺直或大半径的弯曲，在接头处应有100mm以上的直线段，在其余部位无小于90°的锐角弯折。
2.4.7油箱内的油量高于油箱容积的85%，不满足时应加以补充，油泵泵油时，油面必须高于进油孔50mm，以防将空气泵入千斤顶内。
2.4.8张拉机具搬运转移时应保持平稳，防止倾倒。
2.5张拉过程中安全注意事项
⑴作业中，操作要平稳、均匀，张拉时千斤顶外侧不得站人。
在测量伸长量时，操作人员站在侧面进行量测。
⑵千斤顶不准超载，严格控制不准超出规定的行程（一般行程为200mm，实际操作中不得超过180mm）。
⑶张拉时，油压升降缓慢，严禁突然加压或卸压，两端伸长值基本保持一致，纵向束严禁一端张拉。
⑷张拉区域禁止非工作人员进入，周围要设置明显警示牌，张拉前由技术员负责告知并督促附近所有无关人员撤离，否则不得开始张拉作业。
⑸预应力筋的切割，宜采用砂轮锯，不得用氧气乙炔焰及电弧焊切割。
⑹预应力筋张拉前，应清理承压板面，并检查承压板后面的混凝土质量。
如该处混凝土有空洞现象，应报告项目部做专门处理，严禁私自处理。
⑺锚具安装时，锚板应对正，夹片应打紧，且片位要均匀。
3、预应力管道压浆
3.1压浆前的准备工作
3.1.1钢绞线束张拉完毕后复查，确认无滑丝、断丝后才能切割钢绞线。
应采用砂轮锯切割钢绞线。
切割预留长度从锚环外夹片外端算起不少于30mm，且不小于钢筋直径的1.5倍。
3.1.2压浆前压水清除孔道内灰尘及杂物，保持孔道畅通，后用空压机送气排除所有积水。
管道长度大于20米的不得遗漏压水湿润管道的步骤。
3.1.3清除锚垫板上浮浆及杂物，检查锚垫板压浆孔是否有堵塞及杂物，若有堵塞情况应用丝锥清孔。
波纹管不得伸出锚垫板外，至少留30mm间隙。
3.1.4检查压浆机是否能正常工作，水、电供应是否正常。
3.1.5在箱梁0号块处做一个大小适当的浅池，砌筑高度及大小以能确保压浆时外漏浆液不到处乱流为宜。
3.2水泥浆的技术条件
浆体性能指标
序号
检验项目
指标
1
凝结时间（h）
初凝
≥5
2
终凝
≤24
3
流动度（s）
出机流动度
10～17
4
30min流动度
10～20
5
泌水率（%）
24h自由泌水率
0
6
3h钢丝间泌水率
0
7
压力泌水率（%）
0.22Mpa
当孔道垂直度≤1.8米时
≤2.0
8
0.38Mpa
当孔道垂直度＞1.8米时
9
充盈度
合格
10
7天强度（Mpa）
抗折
≥6
11
抗压
≥40
12
28天强度（MPa）
抗折
≥10
13
抗压
≥50
14
24小时自由膨胀率（%）
0—3
15
对钢筋的腐蚀作用
无腐蚀
3.3拌浆
3.3.1浆体拌制水泥、压浆料、水等各种材料的称量应精确到±1℅（均以质量计）。
经试验室验证试验，浆体性能各项质量指标均满足上表要求后方可使用。
管道压浆前，应事先对采用的压浆料进行试配。
3.3.2施工设备:
搅拌机的转速不低于1000r/min,浆叶的最高线速度限制在10～20m/s以内。
浆叶的形状应与转速相匹配，并能满足在规定时间内搅拌均匀的要求，为确保施工质量，梁场用自动压浆台车进行压浆。
压浆机采用连续式压浆泵，其压力表最小分度值不得大于0.1MPa,最大量程应使实际工作压浆在其25%～75%的量程范围内。
真空辅助压浆真空泵应能达到0.01MPa的负压力。
3.3.3搅拌前，应先清洗施工设备。
清洗后的设备内不得有残渣、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，必须经过过滤网，过滤网空格不应大于3×3mm，储料灌应带有搅拌功能。
3.3.4浆体搅拌操作顺序为：
首先在搅拌机中先加入实际拌合水用量的80%～90%，开动搅拌机，均匀加入全部压浆剂，边加入边搅拌，然后均匀加入全部水泥。
全部粉料加入后再搅拌2min，然后加入剩余的10%～20%的拌合水，继续搅拌2min。
3.3.5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，其流动度在表4规定的范围内，即可通过过滤网进入储料灌。
浆体在储料灌中应继续搅拌，以保证浆体的流动性。
为保证水泥不沉淀，压浆顺利，且保证压浆效果，绝对禁止在施工过程中由于流动度不够额外加水。
3.4压浆
3.4.1压降前，应清除梁体孔道内杂物和积水。
3.4.2真空辅助压浆工艺，在压浆前应首先进行抽真空，使孔道内的真空度稳定在–0.06～–0.08MPa之间。
真空度稳定后，应立即开启管道压浆端阀门，同时开启压浆泵进行连续压浆。
3.4.3浆体压入梁体孔道之前，应首先开启压浆泵，使浆体从压浆嘴排除少许，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。
3.4.4压浆的最大力不宜超过0.7MPa.，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且不少于3min的稳压期，大于60米的管道压浆时保证不得小于5min的稳压期，稳压期间及时补压。
3.5.4压浆稳压期内应从锚垫板出浆孔检查浆体的密实情况，如有不实，应及时补灌，以保证孔道完全密实。
锚垫板出浆口必须用软管将出浆口接至桥面以上，先行流出的不合格浆体必须用储浆同收集回收或集中吊至桥下，不得顺桥随意喷射下桥。
3.5.5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。
3.6高温施工
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。
3.7灰浆输送泵安全注意事项
①、工作前应检查各部是否完好,连接是否可靠,管路有无渗漏。
②、送管道应支撑牢固，尽量减少弯管。
③、作业前应进行空运转，检查电机旋转方向，各工作部分正常后方可向料斗内放入灰浆进行压浆作业。
④、灰浆输送泵应连续作业，在短时间内不用灰浆时，可打开回浆阀，使灰浆在泵内循环运行，如停机时间较长，应每隔3-5m/min泵送一次，使灰浆在管道和泵体内循环流动，以防凝结阻塞。
⑤、工作中，应经常注意压力表指示，如超过规定压力应立即查明原因，排除故障。
⑥、应注意检查阀及挤压管道的磨损，发现漏浆应停机检查，修复或更换后，方可继续作业。
⑦、故障停机时，应打开泄浆阀使压力下降，然后排除故障，灰浆压力未到零时，不得拆卸压力安全阀和管道作空气室。
⑧、作业后，应对压浆泵及压浆管进行全面清洗，并做好场地清理工作。
3.8、梁体封端
①、为了保证封端钢筋网的位置准确，应将钢筋网与锚垫板外露部分连接牢固。
②、封端前，锚坑周围要凿毛，要求粗骨料清晰可见，凿锚面积达到锚穴面积的100%，以增加混凝土的粘结力。
③、在灌注梁体封端混凝土之前，将支承垫板表面的粘浆和锚具表面的灰浆铲除干净。
④、封端混凝土采用无收缩混凝土，强度等级为C50。
⑤、封端拆模时混凝土强度不得低于20MPa。
⑥、封端混凝土要求密实、无蜂窝麻面，并与梁端面平齐，以保证梁体长度偏差不超限。
⑦、待封锚混凝土初凝后，用湿麻袋盖在上面进行养护，并每隔2小时进行一次洒水。
3天后每4小时洒水一次，直到7天为止。
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