预应力钢绞线张拉及压浆施工方案.docx
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预应力钢绞线张拉及压浆施工方案
预应力钢绞线张拉及压浆施工方案
一、工程概况
邢衡高速公路是河北省“五纵六横七条线”高速公路网主骨架的重要补充，其建成之后将沟通邢汾、京港澳、青银和大广高速公路，并加强区域间东西方向的横向联系，有利于实现邢台市构建“东出西联”高速公路网。
本项目起自邢汾高速太子井互通，终于邢台与衡水界，全长120.278公里。
按双向四车道高速公路标准建设。
我公司承建的邢衡高速公路邢台段LJSG-7合同段为邢家湾特大桥（1/2座），起讫桩号为：
K50+800～K56+407.8，标段内桥梁共39联182跨，全长5.608km。
该桥设计荷载为公路—I级，桥面宽度为2×净－13.13m，桥梁下部构造为钻孔灌注桩基础、肋板式桥台、柱式墩身，上部构造为装配式预应力混凝土连续箱梁。
主要工程量：
桩基共940根，合计46336米，40米箱梁60片，30米箱梁1770片，25米箱梁30片，合计1860片。
总计混凝土方量23万立方。
二、张拉施工
1、张拉设备准备
千斤顶、压力表等设备进场后在正式使用前配套校验、专人保管和维护。
千斤顶超过6个月或使用超过200次或在使用过程中出现不正常现象或检修以后应重新校正。
2、预应力孔道的安装
钢筋骨架绑扎成型后，绑扎预应力筋管道定位筋，定位筋在直线段每隔1米设置一组，曲线段每隔0.5米设置一组，顶板负弯矩处1米设置一组；穿波纹管、调校管道坐标位置、穿橡胶管芯棒。
波纹管要经过检查，要求无破损、无孔洞、接头缠包紧密；定位筋牢固，以防止在浇注砼时孔道上浮或下沉。
预应力筋制作、安装允许偏差
项目
允许偏差（mm）
管道坐标
梁长方向
30
梁高方向
10
管道间距
同排
10
上下层
10
3、钢绞线的下料及安装
钢绞线下料时采用砂轮切割机切割，钢绞线下料长度应考虑千斤顶的工作长度后经过计算确定；按每孔根数编成整束，每隔1.5m进行绑扎。
钢绞线表面的防护涂料在穿束前应清涂干净，表面应洁净，不得粘有有害物质。
下料后进行穿束。
在穿束前应对孔道内杂物进行清渣；采用压水冲净后再用空压机吹干的方法。
4、张拉前准备工作
清理锚垫板中的杂物，检查位置是否准确。
4.1安装工作锚环夹片，用专用工具将夹片顺钢绞线向锚环锥孔内穿进。
4.2安装限位板。
4.3穿心式千斤顶前端有止口，应对准限位板，然后在千斤顶另一端安装工具锚，但应注意钢绞线在千斤顶内不能相互交叉。
并与工作锚孔道平行对应。
5、预应力筋的张拉
5.1当梁体砼强度达到设计标准强度100%时进行张拉。
张拉采用两端对称张拉的方式进行。
并采取应力和伸长量同步控制。
伸长量应从初应力时开始量测。
预应力筋的实际伸长量除量测的伸长量外，尚应加初应力以下的推算伸长量。
即△LS=△L1+△L2
其中：
△L1--从初应力至最大张应力间的实测伸长值；
△L2—初应力以下的推算伸长值，可采用相邻级的伸长值
预应力筋的理论伸长值与实际伸长值之差应控制在6%以内。
否则应暂停张拉，待查明原因并采取措施予以调整后，方可继续张拉。
5.2梁两端同时先对千斤顶主缸充油，使钢铰线略为拉紧，同时调整锚具和千斤顶三者之轴线相吻合，注意使每根钢丝受力均匀，当钢丝达到初应力10％σcon时，作伸长量标记，并借以观察有无滑丝情况发生（每束钢绞线断丝或滑丝数量不大于1根）；张拉采用两端同时逐级加压的方法进行，两端千斤顶的升压速度接近相等，当两端达到最大值时，继续供油维持张拉力不变，持荷2min。
5.3锚固：
打开高压油泵截止阀，张拉缸油压缓缓降至活塞回程，锚具夹片即自动锚固。
锚具外剩余钢绞线，采用砂轮切割机切除，不准用电焊、气焊切割。
钢铰线锚固后回缩量不得大于6mm，张拉伸长率应控制在理论伸长值的±6%之内。
张拉步骤：
0→初应力（15%σcon、作标记）→30%σcon→100%σcon（持荷2分钟）→回油、锚固。
采用两端同时张拉。
张拉顺序按照设计要求N1—N3—N2—N4顺序进行张拉。
（注：
σcon为张拉时的控制应力，包括预应力损失值。
）
6、预应力筋的张拉的注意事项
6.1工作锚夹片与工具锚夹片不能互换、互用。
6.2锥孔与夹片丝扣，不能有各种杂物。
6.3安装锚垫板时，应特别注意使其锚固面与钢束相垂直。
6.4锚垫板要注意两面的型号看好标识，以免用反造成回缩量太大或太小，增加摩阻，造成预应力不足。
6.5张拉前对千斤顶、油泵的标定，张拉力按标定曲线取值或按回归方程计算。
6.6张拉完之后，应检查两夹片外露长度，观察24小时内钢绞线有无回缩。
6.7张拉千斤顶与油泵在成套标定后编号，千斤顶必须与标定时油泵配套，严禁交换使用。
7、张拉后质量检查
全部张拉完毕并经检查验收后静停2h，检查有无滑丝、断丝。
当无滑丝或断丝现象时，报监理工程师认可后方可切割锚具外露部分钢铰线。
切割时锚外长度控制在30mm左右，切割宜采用砂轮切割机。
三、压浆
预应力筋全部张拉完毕后，尽快进行孔道压浆，压浆前使用清水冲孔，确保孔内无杂物及堵塞现象。
压浆时应将水泥浆过滤、防止硬块进到压浆泵内。
压浆采用活塞式压浆泵，1.5级精度压力表。
水泥浆严格按照配合比采用连续生产的方法来进行拌制，自拌制到压入孔道内时间控制在35～40min。
每次拌制灰浆超过45分钟不得使用。
压浆前事先把工作锚板、钢绞线之间的孔隙用水泥砂浆填实以免压浆时造成“冒浆”。
在每个锚具压浆孔处应设一节带开关阀的压浆短管，在压浆完毕后可立即关闭开关阀，以保持管道中水泥浆的压力。
压浆开始后要连续不断地进行，直至另一端的压浆孔冒出相同浓度的水泥浆为止。
压浆时压力控制在0.5～0.7Mpa；为保证管道中充满水泥浆，关闭出浆口阀门后保持压力不小于0.5Mpa、时间2min的稳压期。
水泥浆质量要求：
水泥浆强度≥50MPa；采用清洁饮用水，不得含有氯离子等氯化物；掺入外加剂后，泌水率<3%且在24h后全部被吸收。
水泥浆稠度宜控制在14～18s之间。
温度在5℃以下时，不得进行压浆工作；当气温高于35℃时，压浆宜在夜间进行。
压浆完毕经过30分钟后，方可拆除压浆短管、联结阀门短管。
压浆工作结束后应立即清洗所有用过的机具。
同一孔道的压浆工作应一次完成，不得中途停断，否则应用清水冲洗已压浆的孔道，重新压浆。
压浆时，每一工作班应留取不少于3组40×40×160mm的立方体试件，标准养护28天，检查其抗压强度作为评定水泥浆质量的依据。
四、预应力施工常见问题及处理措施
1、锚垫板面与孔道轴线不垂直或锚垫板中心偏离孔道轴线
1）、现象
张拉过程中锚杯突然抖动或移动，张拉力下降。
有时会发生锚杯与锚垫板不紧贴的现象。
2）、原因分析
锚垫板安装时没有仔细对中，垫板面与预应力索轴线不垂直。
造成钢绞线或钢丝束内力不一，当张拉力增加到一定程度时，力线调整，会使锚杯突然发生滑移或抖动，拉力下降。
3）、预防措施
锚垫板安装应仔细对中，垫板面应与预应力索的力线垂直。
锚垫板要可靠固定，确保在混凝土浇筑过程中不会移动。
4）、治理方法
另外加工一块楔形钢垫板，楔形垫板的坡度应能使其板面与预应索的力线垂直。
2、锚头下锚板处混凝土变形开裂
1）、现象
预应力张拉后，锚板下混凝土变形开裂。
2）、原因分析
通常锚板附近钢筋布置很密，浇筑混凝土时，振捣不密实，混凝土疏松或仅有砂浆，以致该处混凝土强度低。
锚垫板下的钢筋布置不够、受压区面积不够、锚板或锚垫板设计厚度不够，受力后变形过大。
3）、预防措施
锚板、锚垫板必须在足够的厚度以保证其刚度。
锚垫板下应布置足够的钢筋，以使钢筋混凝土足以承受因张拉预应力索而产生的压应力和主拉应力。
浇筑混凝土时应特别注意在锚头区的混凝土质量，因在该处往往钢筋密集，混凝土的粗骨料不易进入而只有砂浆，会严重影响混凝土的强度。
4）、治理方法
将锚具取下，凿除锚下损坏部分，然后加筋用高强度混凝土修补，将锚下垫板加大加厚，使承压面扩大。
3、滑丝与断丝
1）、现象
锚夹具在预应力张拉后，夹片“咬不住”钢绞线或钢丝，钢绞线或钢丝滑动，达不到设计张拉值。
张拉钢绞线或钢丝时，夹片将其“咬断”，即齿痕较深，在夹片处断丝。
2）、原因分析
锚夹片硬度指标不合格，硬度过低，夹不住钢绞线或钢丝；硬度过高则夹伤钢绞线或钢丝，有时因锚夹片齿形和夹角不合理也可引起滑丝或断丝。
钢绞线或钢丝的质量不稳定，硬度指标起伏较大，或外径公差超限，与夹片规格不相匹配。
3）、防治措施
锚夹片的硬度除了检查出厂合格证外，在现场应进行复验，有条件的最好进行逐片复检。
钢绞线和钢丝的直径偏差、椭圆度、硬度指标应纳入检查内容。
如偏差超限，质量不稳定，应考虑更换钢绞线或钢丝的产品供应单位。
滑丝断丝若不超过规范允许数量，可不予处理，若整束或大量滑丝和断丝，应将锚头取下，经检查并更换钢束重新张拉。
4、波纹管线形与设计偏差较大
1）、现象
最终成型的预应力孔道与设计线形相差较大。
2）、原因分析
浇筑混凝土时，预应力波纹管没有按规定可靠固定。
波纹管被踩压、移动、上浮等，造成波纹管变形。
3）、预防措施
要按设计线形准确放样，并用U形钢筋按规定固定波纹管的空间位置，再点焊牢固。
曲线及接头处U形钢筋应加密。
浇筑混凝土时注意保护波纹管，不得踩压，不得将振动棒靠在波纹管上振捣。
应有防止波纹管在混凝土尚未凝固时上浮的措施。
5、波纹管漏浆堵管
1）、现象
用通孔器检查波纹管时发现内有堵塞；采用在混凝土未浇筑前波纹管内先置钢绞线后浇混凝土的，发现先置的钢绞线拉不动。
2）、原因分析
波纹管接头处脱开漏浆，流入孔道。
波纹管破损漏浆或在施工中被踩、挤、压瘪。
波纹管有孔洞。
3）、防治措施
使用波纹管必须具备足够的承压强度和刚度。
有破损管材不得使用。
波纹管连接应根据其号数，选用配套的波纹套管。
连接时两端波纹管必须拧至相碰为止，然后用胶布或防水包布将接头缝隙封闭严密。
浇筑混凝土时应保护波纹管，不得碰伤、挤压、踩踏。
发现破损应立即修补。
施工时应防止电焊火花灼烧波纹管的管壁。
波纹管安装好后，宜插入塑料管作为内衬，以加强波纹管的刚度和顺直度，防止波纹管变形，碰瘪、损坏。
4）、浇筑混凝土开始后，在其初凝前，应用通孔器检查并不时拉动疏通；如采用预置预应力索的措施，则应时时拉动预应钢绞线。
认堵孔严重无法疏通的，应设法查准堵孔的位置，凿开该处混凝土疏通孔道。
6、张拉钢绞线延伸率偏差过大
1）、现象
张拉力达到了设计要求，但钢绞线延伸量与理论计算相差较大。
2）、原因分析
钢绞线的实际弹性模量与设计采用值相差较大。
孔道实际线形与设计线形相差较大，以致实际的预应力摩阻损失与设计计算值有较大差异；或实际孔道摩阻参数与设计取值有较大出入也会产生延伸率偏差过大。
初应力采用值不合适或超张拉过多。
张拉过程中锚具滑丝或钢绞线内有断丝。
张拉设备未作标定或表具读数离散性过大。
3）、防治措施
每批钢绞线均应复验，并按实际弹性修正计算延伸值。
校正预应力孔道的线形。
按照钢绞线的长度和管道摩阻力确定合格的初应力值和超张拉值。
检查锚具和钢绞线有无滑丝或断丝。
校核测力系统和表具。
7、预应力损失过大
1）、现象
预应力施加完毕后钢绞线松驰，应力值达不到设计值。
2）、原因分析
锚具滑丝或钢绞线内有断丝。
钢绞线的松驰率超限。
量测表具数值有误，实际张拉值偏小。
锚具下混凝土局部破坏变形过大。
钢绞线与孔道间摩阻力过大。
3）、防治措施
检查钢绞线的实际松驰率，张拉时应采取张拉力和引伸量双控制。
事先校正测力系统，包括表具。
锚具滑丝失效，应予更换。
钢绞线断丝率超限，应将其锚具、预应力筋更换。
锚具下混凝土破坏，应将预应力释放后，用环氧混凝土或高强度混凝土补强后重新张拉。
4）、改进钢束孔道施工工艺，使孔道线形符合设计要求，必要时可使用减摩剂。
8、预应力孔道注浆不密实
1）、现象
水泥浆从入口压入孔道后，前方通气孔或观察孔不见有浆水流过；或有的是溢出的浆水稀薄。
钻孔检查发现孔道中有空隙，甚至没有灰浆。
2）、原因分析
灌浆前孔道未用高压水冲洗，灰浆进入管道后，水分被大量吸附，导致灰浆难以流动。
孔道中有局部堵塞或障碍物，灰浆被中途堵住。
灰浆在终端溢出后，持续荷载继续加压时间不足。
灰浆配制不当。
如所用的水泥沁水率高、水灰比大，灰浆离析等。
3）、防治措施
孔道在灌浆前应以高压水冲洗，除去杂物、疏通和湿润整个管道。
配制高质量的浆液。
选用的水泥可用强度等级不低于42.5MPa的普通硅酸盐水泥，灰浆水灰比宜控制在0.4～0.5，沁水率宜小于2%，最大不应超过3%。
灰浆应具有良好的流动度并不易离析，可掺入适量的减水剂和微膨胀剂，但不得使用对管道和预应力索有腐蚀作用的外掺剂，掺量和配方应根据试验确定。
9、预应力孔道灌不进浆
1）、现象
灰浆灌不进孔道，压浆机压力却不断升高，水泥灰浆喷溢但出浆口未见灰浆溢出。
2）、原因分析
管道或排气孔受堵，波纹管内径过小，穿束后管内不通畅，浆液通过困难。
孔道内落入杂物。
3）、防治措施
用高压水多冲几次，尽可能清除杂物。
五、各种保证措施
1、质量保证措施
（1）、严格按设计图纸和现行施工验收规范组织施工，具体操作严格按批准后的施工方案和预应力施工工法进行。
（2）、认真做好自检，互检等检验工作，并及时进行隐蔽工程验收，未经验收不得进行下一道工序的施工。
（3）、张拉施工前，应认真复核图纸与施工情况，在现场同条件养护的混凝土试块的试压强度达到设计允许的张拉强度后，方可进行张拉。
（4）、严格按图纸要求进行施工。
发现问题应及时上报有关单位，经有关部门核定后继续施工。
（5）、张拉前应对待张拉梁的外观作必要的检查，确认混凝土浇捣质量合格，无蜂窝，空洞、
（6）、发现异常裂缝等后方可进行张拉；如有异常，应及时通知有关单位，查明原因，必要时调整张拉方案，经批准后再进行张拉。
2、安全、环保施工措施
（1）、严格执行安全操作规程进行施工，施工前要预先进行交底，每区域施工前应对张拉操作人员进行安全教育。
（2）、锚具、夹具应设专人妥善保管，避免锈蚀、玷污、遭受机械损伤或散失。
施工时在终张拉完成后对锚具进行防锈处理。
（3）、施工操作人员必须配备安全防护用品，进入施工现场，必须戴安全帽，高空作业时操作人员必须系安全带。
（4）、从施加预应力至锚固后封端期间，除非采取有效屏蔽措施，否则操作人员不得在锚具正前方活动。
（5）、张拉过程中，测量伸长值或拆卸工具锚时，操作人员应站在千斤顶侧面，应禁止非预应力施工人员进入张拉区域。
（6）、从开始张拉至孔道压浆完毕的过程中，不得敲击锚具、钢绞线和碰撞张拉设备。
张拉过程中发现张拉设备运转声音异常，应立即停机检查维修。
（7）、油压泵上的安全阀应调至最大工作油压下能自动打开的状态。
油压表安装必须紧密满扣，油泵与千斤顶之间采用的高压油管连同油路的各部接头均须完整紧密，油路畅通，在最大工作油压下保持5min以上不得漏油。
若有损坏者应及时修理更换。
（8）、特殊情况下，在更换夹具时，两端都应装上千斤顶，采取其它措施放松预应力筋时，应仔细做好施工现场的安全防护工作。
（9）、压浆人员必须站在锚具两侧操作，严禁正对锚具，也不得踩踏高压油管。
（10）、张拉设备使用前，应对高压油泵、千斤顶进行空载试运行，无异常情况方可正式使用。
高压油管使用前应作耐压试验，不合格的不能使用。
（11）、电器设备由专人管理，电闸箱应符合技术要求，电源线在使用前应进行测试，不得违章作业，作业完毕后必须将总电源切断，所有电器设备应遮盖。
严格遵守施工现场的用电制度。
（12）、切割钢绞线时应注意防止砂轮片破碎伤人。
操作人员需带防护眼镜。
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