先张法空心板梁预应力施工作业指导书.docx

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先张法空心板梁预应力施工作业指导书

先张法空心板梁预应力施工作业指导书

一、张拉前的准备工作

先张法梁的预应力筋是在底模整理后，在台座上进行张拉已加工好的预应力筋。

对于长线台座，预应力筋或者预应力筋与拉杆、力筋的连接，必须先用连接器串连好后才能张拉。

先张采用一端张拉，另一端在张拉前要设置好固定装置或安放好预应力筋的放松装置。

张拉前，应先安装定位板，检查定位板的力筋孔位置和孔径大小是否符合设计要求，然后将定位板固定在横梁上。

在检查预应力筋数量、位置、张拉设备和锚具后，方可进行张拉。

二、张拉程序

0      初应力（0.1δk）     0.2δk       0.5δk      δk（持荷2分钟锚固）

三、张拉控制数据计算

钢绞线张拉采用张拉力和伸长值双重控制。

        根据设计要求采用美国标准ASTM A416-90a270级φj15.24高强度低松弛钢绞线,选用秦皇岛预应力钢绞线联营公司提供的该规格的钢绞线，公称直径φj=15.24mm,截面积Ag=140mm2,强度等级Ryb=1860MPa,弹性模量Eg=1.95×105MPa。

       张拉控制应力δkb=0.75Ryb=1395MPa,单根钢绞线控制张拉力Ng=δkb× Ag=195.3KN，整体控制张拉力为:

                           13m板梁:

 Ny=10根×  Ng=1953KN；

                           16m板梁:

 Ny=11根×  Ng=2148.3KN；

                           20m板梁中梁:

 Ny=15根×  Ng=2929.5KN；

                           20m板梁边梁:

 Ny=16根×  Ng=3124.8KN；

        1、张拉设备的选用

        A 整体张拉选用YDT1960型千顶，2台公称张拉力为4000KN＞ 3124.8KN;单根张拉选用QYC230型千斤顶，公称张拉力为200KN＞195.3KN,可以保证张拉工作的可靠性、准确性。

       2、张拉伸长值估算:

            △L  =δK÷Eg×L=1395÷1.95×105×7600=54.4cm

      YDT1960型千斤顶的行程为80cm＞54.4cm,可以满足要求。

       C压力表的选用：

         Pu=Ny/Au=1562400/41526.5=37.6MPa

选用鉴定证书压力表最小量程为100MPa可以满足使用要求。

         3、油泵选用YBZ 2×2/50型电动油泵,与YDT1960型千斤顶、QYC230型千斤顶配套使用。

         4、选用开封预应力锚具厂XM系列锚具及配套夹片。

        5、伸长值控制

       钢绞线调整到初应力后，对张拉端的钢绞线和固定端的砂箱活塞长度进行标定记录，在测量各级钢绞线伸长值时要扣除砂箱活塞的回缩量，以保证伸长值准确无误。

        钢绞线张拉时的控制应力，应以伸长值进行校核，实测伸长值与理论伸长值误差控制在±6%之内，若超出此范围应停止张拉，待查明原因，纠正后方可继续张拉。

（1）理论伸长值的计算

        △L  =δK÷Eg×L=1395÷1.95×105×7600=54.4cm

（2）实际伸长值的量测及计算方法

        在整体张拉前,先将钢绞线都调整到初应力0.1δK,再开始整体张拉和计测伸长量, 最后再加上初应力时的估算伸长值。

即：

                                △L=△L1 +△L2

         △L2——张拉至0.1 5δk时的估算伸长值，按理论伸长值的15%。

         △L1 ——为0.15 δk至δk时的实测伸长值。

具体施工控制数据及校定结果附后。

四、张拉操作         

1、调整预应力筋长度

采用螺丝杆锚具，拧动端头螺帽，调整预应力筋长度，使每根预应力筋受力均匀。

2、初始张拉

一般施加10%的张拉应力，将预应力筋拉直，锚固端和连接器处拉紧，在预应力筋上选定适当的位置刻画标记，作为测量延伸量的基点。

3、正式张拉

一端固定，一端整体张拉。

千斤顶必须同步顶进，保持横梁平行移动，预应力筋均匀受力，分级加载拉至张拉应力。

4、持荷

按预应力筋的类型选定持荷时间2min-5min，使预应力筋完成部分徐舒，完成量约为全部量的20%-25%，以减少钢丝锚固后的应力损失。

5、锚固

补足或放松预应力筋的拉力至控制应力。

测量、记录预应力筋的延伸量，并核对实测值与理论计算值，其误差应在±6%范围内，如不符合规定，则应找出原因及时处理。

张拉满足要求后，锚固预应力筋，千斤顶回油至零。

五、预应力筋放张

当混凝土达到设计规定的放松强度之后，可在台座上放松受拉预应力筋，对预制梁施加预应力。

当设计无规定时，一般应大于混凝土设计强度标准值的75%时进行。

放张采用砂箱法，放松的装置设在预应力筋和拉前放置在非张拉端。

放张时打开出砂口，让砂慢慢流出，活塞缩回，放砂速度均匀一致，分四次完成，每次间隔20min。

砂箱放松后，采用手持砂轮机切割，切割时从放张端开始，分根交错，逐次切向另一端。

切割后的外露端头应一、 22m预制空心板梁

（一）、先张法预应力混凝土简支梁（Protensioning method）原理：

是在灌注混凝土前利用张拉台座等设备先张拉预应力钢筋（钢丝或钢绞线）使其达到设计应力后，临时锚固在台座上，随后灌注混凝土，等混凝土达到一定强度（设计标号的80%）后，放松预应力钢筋，通过钢筋与混凝土的粘结力或通过预设于混凝土内的锚具将预应力传给混凝土，使混凝土获得预压应力。

钢绞线全部集中在梁的下翼缘内，并根据弯矩包络图，在预应力钢筋理论切断点延长到一定锚固长度后，用塑料管将部分预应力钢筋和混凝土隔离开来。

（二）、台座法施工流程如：

               台座准备 → 刷隔离剂 → 铺放预应力筋

                                          ↓

                                         张 拉

                                           ↓

                                    安侧模、扎横向筋

                                           ↓

                                        浇注混凝土   →  制作试块

                                           ↓              

                                          养 护           ↓

                                           ↓

                   堆放 ← 出槽 ← 脱模 ← 放张预应力筋 → 试块试压

（三）、工程数量

1、 昆洛路方向立交桥共计空心板梁：

12×24=288片

呈黄路方向立交桥共计空心板梁：

23×17=391片

共计679片。

包括边板94片，净重31.63t、32.1t、33.89t不等；中板585片，净重26t。

2、 板尺寸及预制梁场地布置见附图。

3、 应力钢绞线采用ΦJ15.24高强度低松弛钢铰线，强度为Ryb=1860MPa,Ey=1.95×105MPa，预应力钢绞线控制张拉应力为0.75Ryb，每根控制张拉力为195KN。

N/mm2=MPa（钢绞线横截面积：

140mm2）。

4、 先张法制板台座设6条生产线，每线生产4片板；预制完成后采用专用汽车通过公路至安装地点架设。

（四）、施工方法

1、 概述

按照施工组织设计施工制梁台座。

制梁台座采作扩大基础（浆砌片石基础），水磨石作底模的简易制梁台座，制梁台座的尺寸、棱角、表面平整度等必须满足设计要求；地面承载力、台座间距等必须满足施工要求。

2、 施工步骤

a、 绑扎底板和腹板钢筋

首先按设计要求进行钢筋的制作和加工，误差应保证在规范和有关技术文件的要求之内。

人工在钢台座上分节绑扎钢筋骨架。

b、 布置预应力钢绞线

钢筋绑扎完成后按设计要求装预应力钢绞线。

在每片梁的两面三刀端利用模固定钢绞线，并接设计要求穿入塑料管进行失效处理。

c、 模板安装

模板的安装应与钢筋绑扎相配合，底板和腹板钢筋绑扎完毕后可进行模板的安装。

安装过程中按设计对保护层的要求，在底层钢筋和腹板外侧钢筋上绑扎混凝土垫块。

模板安装可由人工配合龙门吊进行。

安装前，先清除模板一的杂物，模板内面应涂刷脱模剂。

浇筑混凝土前，应对模板、钢筋、预埋件或钢绞线进行检查，模板内的积水和钢筋上的污垢应清理干净。

d、 钢绞线张拉

根据钢绞线的理计算伸长值，先用单顶逐根对钢绞线进行张拉，之后用大顶一次张拉到位，把张拉梁锁定后进行下道工序施工。

e、 空心板梁混凝土浇筑

浇筑混凝土前首先按设计要求进行混凝土的配合比，在经过监理工程师的书面同意后，可掺入适量的减水剂（早强剂）或泵送剂，来保证混凝土具有良好的各易性，确保泵送的效果。

施工现场应按砂石料的实际含水量进行配合比调整，并做好上料计算和试件的取样工作。

鉴于梁体截面的限制，浇筑采用先底板、腹板后顶板的浇筑顺序施工，混凝土浇筑一次完成，浇筑混凝土时应注意内模的上浮，并采取一定的措施：

如拉筋、压板的方法。

混凝土浇筑过程中应仔细振捣，尤其是底板、腹板的混凝土。

浇筑中禁止振动器接触钢绞线，以免损伤钢绞线，造成钢绞线的应力损失。

f、 梁体养护

混凝土浇筑完毕后，应先收浆后尽快予以覆盖和洒水养护，覆盖时不得损伤或污染混凝土表面。

当气温低于5℃时，应覆盖保温，不得向混凝土洒水。

养护用水应与拌合水相同。

混凝土达到2.5MPa前，不得使其承受行人、运输工具、模板、支架等荷载。

g、 模板拆除

梁体养护到一定强度后（一般为2.5MPa）拆除，内模由人工拆除，侧模由人工配合龙门吊进行拆除，避免损伤混凝土边角。

h、 钢绞线放张

混凝土达到设计要求的强度后进行应力放张，应力放张应均匀、缓慢进行，以保证梁体的安全和工程质量。

i、 封端、移梁

钢绞线放张完毕后，用手持式砂轮切割机切除钢绞线，用砂浆封端，之后用龙门吊将梁体从槽内吊出，存放在存梁场。

（五）、预制空心板梁施工技术交底

1、模板

a、 模板必须打磨干净，表面平整度不得大于±5mm，板面和板侧挠度不大于±1mm。

b、 安装后的模坂允许偏差为±5mm，0；相邻板高差2mm；预留孔洞中心线位置误差不大于10mm。

c、 模板表面绝对不允许刷废机油，脏脱模剂。

d、充气胶囊在使用前应仔细检查，不得漏气，安装时应有专人检查钢筋头，每次使用后应妥善保存，防止污染，破损及老化。

e、从开始浇筑到胶囊左右放气时止，其充气压力必须保持稳定。

f、混凝土必须在胶囊左右对称平衡的进行浇筑，防止气囊上浮及偏位。

g、放气时间应经试验确定，以混凝土强度达到能保持构件不变形为宜。

2、钢筋

a、钢筋表面应清洁，使用前必须将表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净。

b、钢筋应平直，无局部弯折。

c、钢筋焊接前，必须进行试焊，合格后方可进行正式施工，焊工必须具有上岗证。

d、所使用的钢筋焊必须是试验室经过试验后合格的钢筋。

e、现场堆放的钢材必须覆盖好，且应挂好标识牌。

f、钢筋搭焊必须满足规范及设计要求，即：

双面焊≥5d；单面焊≥10d。

g、绑扎好后的钢筋笼，钢筋位置允许偏差如下：

钢筋骨架尺寸：

长±10mm   宽、高：

±5mm  保护层厚度：

±5mm

受力筋间距：

±10mm    箍筋、水平筋、螺旋筋：

0，-20mm

3、混凝土

a、 水泥存放时必须防止受潮，堆垛高度不宜超过10袋。

b、所用骨料必须干净无杂物。

c、混凝土搅拌时必须严格按照试验合格后配合比进行施工，且搅拌时间不少于1.5min，保证混凝土均匀，颜色一致，不得有离析，泌水现象。

b、浇筑混凝土时，必须连续分层进行浇筑，振捣。

c、插入式振捣器移动间距不得超过作用半径的确良1.5倍，且与侧模保持5~10cm的距离。

d、对每一振捣部位，必须振动到该部位混凝土密实为止，密实的标志是混凝土停止下沉，不再冒气泡，表面呈现平坦、泛浆。

e、梁板顶面必须做拉毛处理。

f、拆模时混凝土强度必须达到0.2~0.5MPa。

4、张拉施工

a、 钢绞线必须堆码整齐，一定要覆盖好，避免机械损伤及锈蚀。

b、 所使用锚具及夹片，必须经过试验合格后方可使用，以确保安全生产。

c、 预应力筋下料长度必须经计算确定，且不得采用电弧切割。

d、 混凝土施工时振捣绝对不允许碰撞预应力筋。

e、 张拉时，必须进行应力应变双控，并做好现场施工记录。

f、 张拉顺序为：

0 → 初应力（0.1δk） →δk（待荷2分钟锚固）。

g、 放张时，必须按设计文件及规范要求进行操作，现场人员必须要得到试验人员明确通知方可进行施工。

h、 钢绞线应分阶段、对称、相互交错的放张。

i、 放张后钢绞线必须用砂轮切割机切割，切割顺序为放张端开始逐次切向另一端。

5、 安全施工 

a、 做好防漏电工作。

b、 做好张拉施工时的安全检查防护工作。

c、 现场施工人员必须戴好安全帽。

d、 起重施工时，必须有专人在现场进行指挥。

6、 钢绞线张拉计算

千斤顶在施工过程中，应每200次标定一次。

钢绞线张拉控制应力为δcon=1860MPa×0.75=1395MPa。

每根钢绞线控制张拉力为1395 MPa×140mm2=195.3KN（140 mm2为ΦJ15.24的钢绞线截面积）。

根据钢绞线的理论计算伸长值（计算见下式），先用单顶逐根对钢绞线进行张拉，之后用大顶一次张拉到位，把张拉梁锁定后进行下道工序施工。

ΔL=Pp×L/Ap×Ep=195000N×96.5/140×195000=0.689m

a、 由于伸长值较大，需根据千斤顶行程的大小进行倒顶分级张拉。

b、 张拉过程中测量记录钢绞线的伸长值，伸长值应从初应力时开始量测，力筋的实际伸长量等于量测的伸长量加以初应力以下的推算伸长量再减去回缩值，回缩值应控制在3~5mm。

力筋的理论伸长值与实际伸长值应控制在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。

c、 放张完毕（待混凝土强度达到规定强度后，进行放张）后，从放张端开始，由远及近逐根对称剪断空心板间的钢绞线，钢绞线切割宜采用砂轮切割机。

放张时首先张拉，不得超过计算值，使用定横梁处螺帽松动，然后旋松螺帽，千斤顶回油卸载至张拉端的露头钢绞线松弛，即完成了钢绞线的放张。

7、 气囊的安装及抽拔

a、底板混凝土后立即安装气囊，安装时注意保护气囊，以免损坏气囊；气囊的充气压力为：

气温≥20℃时为0.023MPa，气温<20℃时为0.025MPa;气囊在每次安装前都应试压作充气检查，如发现破损或露气应及时修补、更换。

撮囊在浇筑混凝土时易上浮，可采取如下措施；加工几个与模板联系的弧形卡具，把气囊卡紧，随着混凝土的浇注位置移动而移动，同时浇注混凝土时应对称平衡地进行，防止气囊因受到混凝土的偏心压力而位移；防止气囊上浮造成顶板过薄。

b、气囊放气抽拔时间，主要以环境温度T（℃）控制，可在混凝土浇注完初凝后放气抽拔。

气囊使用后要及时用水冲洗。

对有附着水泥的地方要小心刮除；气囊要存放在通风干燥处，不可接触火源，不得与油类及有机溶剂接触。

（六）、安全、文明保护措施

1、安全注意事项

a、 在施工中必须坚决贯彻“安全第一，预防为主”的方针，建立健全的安全生产保证体系和各级安全岗位责任制，责任落实到人。

充分发挥各级专职安检人员的监督作用，及时发现和排除安全隐患。

b、 作业时必须戴安全帽，高空中作业时应带安全带。

c、 制板和张拉工作开始前分别组织一次全面和单项的技术，安全交底。

d、 张拉操作前，周围应设置的警戒标志，并设专人照应现场安全。

e、 张拉时，台座两端两外侧钢绞线450夹角辐射的扇内的危险区。

张拉和锚固操作人员必须站在侧面安全处，严禁围观和闲杂人员进入张拉操作区，以防钢绞线崩断夹具滑脱伤人。

f、 张拉操作人员不宜频繁更换，应保持相对稳定和训练操作。

g、 起吊空心板应使用设计预埋吊耳，不得在其它捆绑起吊，起吊过程中，板应保持水平状态。

起吊在统一和信号指挥。

h、 存梁场地平整、稳固、排水良好。

与点应按设计位置水平高置。

多层堆放时，应妥善处理板上的预留钢筋。

i、 空心板装车运输时两端与点应按设计位置支垫，不得让支点直接与钢面接触，以免滑移，窜动，脱落或损坏板体砼。

装车应保持水平，经检查认可方可运输。

j、 夜间作业应有良好的照明。

2、文明施工措施

a、 积极开展文明施工窗口达标活动，施工现场场地布置以及所采取的相应安全措施符合有关规定。

b、 施工现场必须做到挂牌施工和管理人员佩卡上岗，工地现场施工材料必须堆放整齐，工地生活设施必须清洁文明；工地现场必须开展以创建文明工地为主要内容的思想教育工作。

c、 建立奖惩制度，保证文明施工管理措施落实，责任到人，有奖有罚。

d、 在施工过程中，始终保持现场整齐干净，清理掉所有多余的材料，设备和垃圾，拆除不再需要的临时设施，做好文明施工。

e、 材料进场后进行分类堆放，并按照有关文件要求进行标识，工地一切材料和设施不得堆放在围栏外，在场内离开围栏分类堆放整齐。

f、 施工机具统一在确定场所内摆设，并用标识标用砂浆封闭或涂刷防蚀材料，防止生锈。

续（-）

一、 22m预制空心板梁

（一）、先张法预应力混凝土简支梁（Protensioning method）原理：

是在灌注混凝土前利用张拉台座等设备先张拉预应力钢筋（钢丝或钢绞线）使其达到设计应力后，临时锚固在台座上，随后灌注混凝土，等混凝土达到一定强度（设计标号的80%）后，放松预应力钢筋，通过钢筋与混凝土的粘结力或通过预设于混凝土内的锚具将预应力传给混凝土，使混凝土获得预压应力。

钢绞线全部集中在梁的下翼缘内，并根据弯矩包络图，在预应力钢筋理论切断点延长到一定锚固长度后，用塑料管将部分预应力钢筋和混凝土隔离开来。

（二）、台座法施工流程如：

               台座准备 → 刷隔离剂 → 铺放预应力筋

                                          ↓

                                         张 拉

                                           ↓

                                    安侧模、扎横向筋

                                           ↓

                                        浇注混凝土   →  制作试块

                                           ↓              

                                          养 护           ↓

                                           ↓

                   堆放 ← 出槽 ← 脱模 ← 放张预应力筋 → 试块试压

（三）、工程数量

1、 昆洛路方向立交桥共计空心板梁：

12×24=288片

呈黄路方向立交桥共计空心板梁：

23×17=391片

共计679片。

包括边板94片，净重31.63t、32.1t、33.89t不等；中板585片，净重26t。

2、 板尺寸及预制梁场地布置见附图。

3、 应力钢绞线采用ΦJ15.24高强度低松弛钢铰线，强度为Ryb=1860MPa,Ey=1.95×105MPa，预应力钢绞线控制张拉应力为0.75Ryb，每根控制张拉力为195KN。

N/mm2=MPa（钢绞线横截面积：

140mm2）。

4、 先张法制板台座设6条生产线，每线生产4片板；预制完成后采用专用汽车通过公路至安装地点架设。

（四）、施工方法

1、 概述

按照施工组织设计施工制梁台座。

制梁台座采作扩大基础（浆砌片石基础），水磨石作底模的简易制梁台座，制梁台座的尺寸、棱角、表面平整度等必须满足设计要求；地面承载力、台座间距等必须满足施工要求。

2、 施工步骤

a、 绑扎底板和腹板钢筋

首先按设计要求进行钢筋的制作和加工，误差应保证在规范和有关技术文件的要求之内。

人工在钢台座上分节绑扎钢筋骨架。

b、 布置预应力钢绞线

钢筋绑扎完成后按设计要求装预应力钢绞线。

在每片梁的两面三刀端利用模固定钢绞线，并接设计要求穿入塑料管进行失效处理。

c、 模板安装

模板的安装应与钢筋绑扎相配合，底板和腹板钢筋绑扎完毕后可进行模板的安装。

安装过程中按设计对保护层的要求，在底层钢筋和腹板外侧钢筋上绑扎混凝土垫块。

模板安装可由人工配合龙门吊进行。

安装前，先清除模板一的杂物，模板内面应涂刷脱模剂。

浇筑混凝土前，应对模板、钢筋、预埋件或钢绞线进行检查，模板内的积水和钢筋上的污垢应清理干净。

d、 钢绞线张拉

根据钢绞线的理计算伸长值，先用单顶逐根对钢绞线进行张拉，之后用大顶一次张拉到位，把张拉梁锁定后进行下道工序施工。

e、 空心板梁混凝土浇筑

浇筑混凝土前首先按设计要求进行混凝土的配合比，在经过监理工程师的书面同意后，可掺入适量的减水剂（早强剂）或泵送剂，来保证混凝土具有良好的各易性，确保泵送的效果。

施工现场应按砂石料的实际含水量进行配合比调整，并做好上料计算和试件的取样工作。

鉴于梁体截面的限制，浇筑采用先底板、腹板后顶板的浇筑顺序施工，混凝土浇筑一次完成，浇筑混凝土时应注意内模的上浮，并采取一定的措施：

如拉筋、压板的方法。

混凝土浇筑过程中应仔细振捣，尤其是底板、腹板的混凝土。

浇筑中禁止振动器接触钢绞线，以免损伤钢绞线，造成钢绞线的应力损失。

f、 梁体养护

混凝土浇筑完毕后，应先收浆后尽快予以覆盖和洒水养护，覆盖时不得损伤或污染混凝土表面。

当气温低于5℃时，应覆盖保温，不得向混凝土洒水。

养护用水应与拌合水相同。

混凝土达到2.5MPa前，不得使其承受行人、运输工具、模板、支架等荷载。

g、 模板拆除

梁体养护到一定强度后（一般为2.5MPa）拆除，内模由人工拆除，侧模由人工配合龙门吊进行拆除，避免损伤混凝土边角。

h、 钢绞线放张

混凝土达到设计要求的强度后进行应力放张，应力放张应均匀、缓慢进行，以保证梁体的安全和工程质量。

i、 封端、移梁

钢绞线放张完毕后，用手持式砂轮切割机切除钢绞线，用砂浆封端，之后用龙门吊将梁体从槽内吊出，存放在存梁场。

（五）、预制空心板梁施工技术交底

1、模板

a、 模板必须打磨干净，表面平整度不得大于±5mm，板面和板侧挠度不大于±1mm。

b、 安装后的模坂允许偏差为±5mm，0；相邻板高差2mm；预留孔洞中心线位置误差不大于10mm。

c、 模板表面绝对不允许刷废机油，脏脱模剂。

d、充气胶囊在使用前应仔细检查，不得漏气，安装时应有专人检查钢筋头，每次使用后应妥善保存，防止污染，破损及老化。

e、从开始浇筑到胶囊左右放气时止，其充气压力必须保持稳定。

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