预应力工程指导书.docx

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预应力工程指导书

目录

一、编制说明2

二、钢绞线制作和穿束2

三、钢绞线的张拉5

四、预应力工程8

五、主要张拉工艺11

六、钢绞线切割14

一、编制说明

在哈大客运专线后张预制箱梁的生产过程中，预应力工程是其中的一道关键工序，为控制好预应力工程的施工质量，规范作业程序，现根据目前规范、技术标准、设计图纸，并结合我场实际工艺水平，制定本作业指导书。

“通桥（2005）2322”桥梁锚固体系采用自锚式拉丝体系，锚具采用夹片式群锚，预应力钢绞线为1×7-15.2-1860-GB/T5224-2003,根据气温和混凝土施工情况采用三次张拉工艺。

二、钢绞线制作和穿束

1、下料与编束

钢绞线下料场地平坦，钢绞线的下料采用砂轮切割机切割。

（1）准备：

钢绞线抗拉极限强度为1860MPa，直径为15.20mm，并经复验合格后制定好放线时防止钢绞线松盘的措施。

并在下料平台上作出显著准确的下料长度标记。

（2）下料：

钢绞线放到规定长度时，用无齿锯切断，下料误差控制在±5mm范围内，不得使用氧割、焊割。

（3）编束：

编束时应先将钢绞线理顺，并尽量使各根钢绞线松紧一致。

按每束规定根数、规定长度，用铁线绑扎，两头距端5～10cm处用双根铁线绑扎，其余每隔1.5m绑扎一道，成束后，将钢绞线束人工抬移至堆放地点，分开堆放并标识。

（4）注意事项

钢绞线在开盘后应检查外观，及时纠正钢绞线的乱盘、扭结等情况。

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。

（5）质量要求

①每片梁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，不混用。

②下料后的钢绞线长度要符合设计要求，无死弯，无沾染油污，成束后两端应整齐

③每束钢绞线根数必须与施工图一致。

（6）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。

2、穿束

穿束的顺序：

由上向下、由里向外。

（1）钢绞线从下料场地搬运时，应按图纸规定复查：

编束后的钢绞线长度、每束根数和编束的质量是否符合要求。

（2）钢绞线束搬运时，支点距离不大于3m，端部悬出长度不大于1.5m。

（3）在搬运过程中，要防止出现死弯，其最小弯曲半径不得小于1m。

（4）穿束前钢绞线不得沾上油渍、泥土，并应顺直、无死弯。

（5）穿束前对孔道应当用通孔器全程疏通，以保穿束顺利通过。

（6）穿束前应检查锚垫板及喇叭口周围及喇叭口内和压浆孔内的灰浆是否清除和畅通。

（7）穿束采用卷扬机牵引穿束，穿束时先将一根两端焊钩的钢绞线穿过预应力孔道，用特制钢环将整束钢绞线套好，其中一根或两根钢绞线端部上夹片打入钢环内，打紧后，将带钩钢绞线一端钩在套筒上，一端钩在卷扬机绳端，开动卷扬机将整束钢绞线穿入预应力孔道。

（8）钢绞线穿入孔道后，两端伸出0.8m，摩阻测试的孔道，两端伸出1.3m。

（9）安全注意事项：

①穿束周围影响安全施工的物件应清除出去。

②穿束时在上部作业人员，应与下部作业人员相互配合，保证安全。

三、钢绞线的张拉

1、工艺流程

制束→穿束→预张拉→初张拉→终张拉→锚具外钢绞线切割。

2、张拉机具选用

（1）千斤顶、油泵

我场选用四平市力拓路桥机械有限公司YDCW4000A型液压千斤顶。

张拉油泵：

选用2B2X2/50型高压电动油泵。

（2）油压表的选用

精度不低于1.0级、最大读数为60MPa、表盘读数分格不大于1MPa、表盘直径大于150mm防震型油压表。

3、设备计量标定

（1）千斤顶的标定

张拉千斤顶在使用前与其配套使用的油压表共同进行拉力—油压值标定工作，标定工作在特制的加力架中进行，采用测力环与千分表配合标定。

千斤顶校正系数在1.0～1.05之间。

千斤顶与已校正过的油压表配套编号，千斤顶、油压表、油泵安装好后试压3次，每次加压至最大使用压力的110%；加压后持压5min，其压力下降不超过3%，即进行正式标定工作。

在反力架上标定千斤顶，将千斤顶、测力环安装在固定的框架中，并把传感器与测力环连接好，千分表调至零位；当标定新的或久置不用的千斤顶时，在使用前先将千斤顶空载往复运动2～3次，以排除其中空气；开始标定时，先控制千斤顶的行程，使其伸长值与张拉时一致，然后在测力环、千斤顶、反力架三者之间加垫厚钢板，预留与加力架约10mm的空隙，向千斤顶内注油，按油压表每5MPa一级，并记下相应油压下传感器压力的读数。

标定的最大压力不小于千斤顶在张拉过程中的最大张拉力的110%；标定反复进行3次，取其平均值；每标定完一次，千斤顶转动90°，特别注意提高单次测量精度。

千斤顶标定时油缸内压力做到缓慢增压，速度均匀。

标定结束后，先计算出千斤顶的校正系数，据此了解千斤顶的优劣，其校正系数=油表压力（MPa）×千斤顶活塞面积（mm2）/测力环压力（N）；再利用标定的油压表读数与传感器的压力读数,通过线性回归,求出千斤顶正常张拉时所需要的标定曲线P=f（F）,式中P为油压表读数（MPa）,F为张拉力（KN）；最后根据预应力张拉所需的控制力由标定曲线可得出相应的油压表读数。

千斤顶必须与配套校验油压表同时使用。

标定千斤顶工作由专职计量人员进行，试验室根据标定结果写出标定报告并通知工程技术部，将标定结果列入千斤顶校验台帐中。

千斤顶在下列情况重新标定：

出厂后初次使用的千斤顶；超过千斤顶有效期（一个月）的；千斤顶发生故障检修后；千斤顶受到震动，损坏及其它异常情况。

（2）油压表检验

①检验油压表工作由专职计量人员进行，并建立“油压表检验台帐”。

检验时通过活塞压力计，使用0.4级标准表或砝码校核常用的1.0级表，0.4级标准表定期到有资质的地方计量部门校核；油压表校正精度为示值最大差±0.6MPa，指计最大位移0.3MPa，来回最大差±0.6MPa。

②油压表出现下列情况时重新校正：

超出油压表有效期限一周的，出厂后初次使用的，在使用过程中油压表发生碰撞、玻璃损坏、指针松动、指针失稳、无压力下指针偏离零点等异常情况时，油压表使用中受到高吨位滑丝的剧烈振动冲击等。

4、锚具、夹具、连接器

（1）应具有可靠的锚固性能、足够的承载能力和良好的适用性，以保证充分发挥预应力筋的强度，并安全地实现预应力张拉作业。

（2）锚具、夹具、连接器检验项目、质量要求和检验频次见表所示。

锚具、夹具、连接器检验项目、质量要求和检验频次

项目

抽验项目频次

全面检验项目

质量要求

锚具

外观

√

每批不大于1000套的同厂家、同品种、同规格、同批号锚具或夹具或连接器

√

任何新选厂家

符合

GB/T14370

锚固效率系数

√

√

极限拉力总应变

√

√

锚口摩阻

√

√

喇叭口摩阻

√

√

夹具、连接器

外观

√

√

锚固效率系数

√

√

极限拉力总应变

√

√

（3）预应力筋-锚具组装件，除必须满足静载锚固性能外，尚须满足循环次数为200万次的疲劳性能试验。

试件经受200万次循环荷载后，锚具零件不应疲劳破坏。

预应力筋在锚具夹持区域发生疲劳破坏的截面面积不应大于试件总截面面积的5%。

（4）锚具、夹具和连接器的检验分出厂检验和型式检验两类。

抽取一定数量进行外形及硬度检验。

外观检查按每批中抽取10%且不少于10套，硬度检验从每批中抽取5%且不少于5套。

静载锚固能力检验抽取3套试件的锚具、夹具和连接器。

四、预应力工程

工艺流程：

清理锚垫板→安装工作锚环及夹片→安装限位器→安装张拉千斤顶，按预张拉、初张拉和终张拉三个阶段进行。

预施应力时两端两侧四个顶同时进行张拉，并以张拉力为控制，以伸长值为校核。

预施应力应对夹片、锚环应逐个进行磁力探伤，由锚具厂家提供探伤报告。

夹片每批抽5%（不少于10片）锚环每批抽10%（不少于3件）测硬度；锚具强度按3%抽检，锚固效率系数极限总应变对选定供货厂至少试验一次。

1、主筋（钢绞线）张拉

（1）、主要材料与设备

（1）主筋采用7φ5钢绞线束，钢绞线强度级别为1860MPa低松驰钢绞线，张拉油泵采用400T级的张拉千斤顶；高压油表采用1.0级标准油表；高压油管采用钢丝耐油橡胶管，内径6mm外径18mm，标准油压≥60MPa，每根管长9m并带两端原配接头。

（2）千斤顶必须经过校正后才允许使用。

千斤顶校正后的有效使用期限，不应超过一个月。

在特殊情况下，如千斤顶常压漏油或串缸，应及时检修。

每次检修后，都必须经过校正后才允许使用。

（3）高压油表必须经过校正后才允许使用。

油表校正采用砝码加压的直接检验法。

即将油表安装在检查泵上直接加砝码，实读油表读数。

油表校正误差，应在标准等级误差范围之内。

在一般情况下，油表校正有效期为一周。

（4）油压表出现下列情况时重新校正：

超出油压表有效期限一周的，出厂后初次使用的，在使用过程中油压表发生碰撞、玻璃损坏、指针松动、指针失稳、无压力下指针偏离零点等异常情况时，油压表使用中受到高吨位滑丝的剧烈振动冲击等。

2、预张拉：

预制箱梁预张拉在制梁台座上进行。

当混凝土强度达到设计强度的60％，拆除端模以及松开内模，同时清除管道内的杂物和积水，将预应力钢筋穿进，进行预张拉。

预张拉能有效的控制混凝土预制梁的早期裂纹。

注意预张拉的施加过程中，必须保证梁体的保温措施。

3、初张拉：

当梁体混凝土强度达到设计值的80%和拆除外模后，按照设计要求对梁体进行初张拉。

初张拉在预制台座上进行，初张拉结束后，方可将梁体移出台座。

注意桥梁拆模后，如发现有较严重的蜂窝、空洞或其它缺陷，未经修补或修补后其混凝土强度未达到张拉时的规定值者，均不允许进行张拉作业。

4、终张拉：

当梁体混凝土强度及弹性模量达到设计值且混凝土龄期不小于10天时，进行终张拉。

终张拉结束且存梁期达到30d时，应由质检人员对梁体进行上拱度测量。

实测上拱值不宜大于1.05倍的设计计算值。

同束钢束张拉，两端同步进行，钢束的伸长值作校核，实际伸长值与理论伸长值误差值不得超过±6%。

钢绞线回缩量每端不超过6mm。

正式张拉完后，应在锚圈外钢丝上用石笔划线，24小时后检查钢丝无滑动时，才允许进行压浆工作。

钢束的施工理论伸长值L=L1*K1*K2+L2-L3，其中L1为梁体锚底之间钢绞线的设计伸长量，L2为工作锚与工具锚之间钢绞线的伸长量，K1=设计钢绞线的弹模/实际钢绞线弹模，K2=设计KZ/实测KZ（注：

KZ=e-（kx+μθ）/（kx+μθ））。

生产初期，需对2孔梁进行管道摩阻、喇叭口摩阻等预应力瞬时损失测试，以保证有效预施应力值。

五、主要张拉工艺

1、张拉钢束前，应先安装好锚头，并要求预应力筋、锚具和千斤顶位于同一轴线上。

安装锚头前，应先检查修整不合格的管道口（如管口不圆，不顺直，口径小等）。

并铲除支承板上的灰碴污物。

当托住锚圈贴紧支承板与管口扶正对中时，再打紧锚塞后沿锚圈外径周围在支承板上画一临时标圈，以作张拉钢束时的锚头正位记号。

2、张拉时应按照设计的张拉顺序，两端两侧同时对称张拉（即四台张拉千斤顶同时工作）,当油表读数达到0.1σcon时，测量出各千斤顶活塞伸出长度和工具锚夹片外露量，待梁体受力稳定后，四台千斤顶分三阶段张拉到σcon，每阶段应力达到相应的规定，四台千斤顶全部停止工作待梁体受力稳定后，才可再次测量千斤顶活塞伸出长度和工具锚夹片的外露量，通过计算得出工具锚夹片回缩量，然后回油卸顶，并测量工作锚夹片外露量。

取限位板的槽深与工作锚夹片的外露量的差值作为钢绞线回缩量，最终计算出实际施工伸长值=（千斤顶活塞伸出长度之差-工具锚夹片回缩量-钢绞线回缩量）。

如果实测伸长值与理论伸长值之差超出±6%，须查明原因，重新进行张拉，此即张拉过程中的“双控”。

预、初张拉工艺流程：

0→0.1σk（测油缸外露、测工具锚夹片外露量）→初张拉控制应力（测油缸外露、测工具锚外夹片露量）→回油至0.1σk（测钢绞线回缩量、量工作锚夹片的外露）→回油到0锚固。

终张拉的一般操作流程：

0→0.2σk（测油缸外露、测工具锚夹片外露）→σk（测油缸外露、测工具锚夹片外露、静停持荷５分钟）→一端补油至σk，回油至0.2σk（测油缸外露、测工具锚夹片外露）→另一端补油至σk，回油至0.2σk（测油缸外露、测工具锚夹片外露）→回油到0锚固。

3、针对第一次已进行预张拉和初张拉的钢绞线束，作第二次终拉，按标准再张拉到100%的设计张拉吨位。

伸长值的测定是张拉至预、初张拉力加4KN时开始到σk结束。

4、质量检验

预施应力应符合下列规定：

（1）全梁断丝、滑丝总数不得超过钢绞线总数的0.5%。

不位于同一侧，且一束内断丝不超过一丝。

31.5m跨度箱梁不得超过2丝；23.5m跨度箱梁不得超过1丝。

（2）张拉后两端钢绞线回缩量之和不大于6mm，同束工作锚夹片外露量差值不超过2mm。

（3）钢绞线及锚具因处理滑丝，断丝而留有明显刻痕或其它伤痕，或同一束钢绞线张拉超过3次，均应立即予以更换。

5、张拉注意事项

（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严重缺陷，拆模后立即进行修补，待达到强度后张拉。

（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。

（3）在锚垫板上，检查垫板与孔道轴线是否正交，若偏斜则不能张拉，应予以更换或加楔形垫板；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。

（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。

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1分钟。

（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，油压表应卸下装盒保管。

（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。

（7）张拉用油保持清洁，注入油泵时必须过滤，保证无铁屑，微砂等有害杂质混入油液中，并根据具体情况定期更换。

在露天使用时，一般油温在30℃～50℃，最高不超过60℃。

（8）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。

（9）张拉机具搬运转移时应保持平稳，防止倾倒。

6、安全注意事项

（1）油泵千斤顶油路无泄露，确认正常后进行作业。

（2）专用张拉架安装要牢固可靠，保证安全。

（3）作业中，操作要平稳、均匀，张拉时两端不站人。

在测量伸长量时，操作人员站在侧面进行操作。

（4）千斤顶不准超载，不准超出规定的行程。

（5）张拉时，油压升降缓慢，切忌突然加压或卸压，两端伸长值基本保持一致，严禁一端张拉。

（6）张拉区域禁止非工作人员进入，周围要设置明显警示牌。

六、钢绞线切割

在终张拉完24h后经检查人员确认并测量梁体挠度合格后，即可进行锚外钢绞线切割。

钢绞线切割处距锚具30～35mm，采用砂轮机切割。

不得使用氧割或焊割。