预应力工程技术指导书1128.docx

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预应力工程技术指导书1128

后

张

梁

张

拉

作

业

指

导

书

中铁四局四公司淮南新区路网工程项目部

二00八年十一月十日

批准页

编制：

审核：

接收：

中铁四局四公司淮南新区路网工程项目部

二00八年十一月十日

后张梁张拉作业指导书

一、概述

目前梁场施工的梁全部为后张预应力空心板梁。

准确地施加预应力，并通过适当监控过程参数以保证施工质量，满足设计使用要求，是后张梁施工的关键。

为此，结合以往预应力梁施工经验和已有的工法文件，编制本作业指导书，以指导后张梁张拉作业，控制预应力施工质量。

二、工艺原理

在桥梁浇筑时，利用预埋波纹管成孔，穿入编好的预应力钢绞线束，通过千斤顶完成张拉作业，从而对梁体产生预应力。

三、成孔工艺

预留孔道是后张法构件的关键工序之一，孔道质量的好坏，对穿束和施加预应力有很大的影响。

根据设计，后张梁基本采用φ70的波纹管，其中二号桥中的一部分采用φ80波纹管。

波纹管管安装：

按设计图纸要求在构件钢筋骨架上绑扎钢筋定位网，在弯起段适当加密定位筋，并用扎丝将波纹管固定在定位筋上。

四、预应力筋及锚具

1、预应力材料检验

预应力混凝土所使用的钢材，强度很高，是施加预应力和承载时受拉的主要对象。

其质量好坏直接影响整个预应力混凝土构件的安全与成败。

卡具、锚具是用来锚固钢丝、钢绞线和钢筋的重要部件。

预应力混凝土的一些质量缺陷，往往是由于卡具、锚具质量不佳。

套管是后张预应力混凝土布置钢绞线等的重要预留孔道，直接影响张拉力摩阻损失，而灌浆直接关系预应力钢丝的防腐、防锈蚀的关键部位。

严格原材料、机具的进场检验。

对于预应力张拉的机具必须进行检校。

应逐盘检查无裂痕、刻伤、气孔、油污、锈蚀（允许有轻微浮锈,但不得锈蚀成肉眼可见的麻坑）等缺陷。

钢绞线进场前，必须进行外观检查，表面无裂纹、毛刺、机械损伤或不得有降低钢绞线粘结力的润滑剂、油渍等物。

钢绞线进场，必须有出厂质量证明书或厂家的试验报告单，并按规定提供给监理工程师。

钢绞线离地存放，上盖蓬布等覆盖物，以防雨水的侵蚀。

钢绞线的制作、安装、试验等必须满足招标文件及规范要求。

钢绞线必须经过抽取试件的力学性能检查，其质量必须符合有关标准的规定，经检测为合格产品。

预应力筋下料应采用砂轮锯或切断机切断，不得采用电弧切割。

2、预应力筋存放：

分批分类堆放，存放地点干燥、清洁，距地面不少于20cm，并加以覆盖，防止雨水、油污浸蚀。

3、预应力钢束下料长度、编束

预应力筋下料长度与张拉工艺和使用的机具有关，按实际计算选用，并通过试用后再进行修正，下料长度误差不超过5cm，并不得施行热加工。

预应力筋每根下料后应立即在两端编号并用红油漆两端标记。

每束端头整齐，分丝理顺、编束，每隔1~1.5m绑扎铁丝，使编扎成束顺直不扭转。

下料后的预应力筋应按编号分类存放，支点距离不得大于3m，两端悬出长度小于1.5m。

4、锚具

进场的锚具应按规定取样验正合格后，方可使用。

锚具妥善保管，使用时，注意检查外观，不得有锈及其它杂物玷污，安装锚具时，注意与孔道对中，锚环与锚垫板正口对正、分匀。

五、张拉设备

1、后张梁张拉千斤顶选用两台AYD300及一台240KN型穿心式千斤顶，配套限位板，无需顶压即可完成张拉工作，操作方便。

千斤顶

AYD300

2

千斤顶

240KN

1

2、高压油泵必须与千斤顶配套检验。

3、张拉油表选用精密压力表，表盘直径150mm，最大表盘读数60Mpa。

六、千斤顶、油表的校验

千斤顶、油表在使用前必须进行标定，否则不得使用。

1、千斤顶采用数字传感器及反力架进行标定。

千斤顶在下列情况时应予以校验：

（1）出厂后初次使用。

（2）千斤顶漏油严重。

（3）千斤顶调换油压表。

（4）油压表指针不能退回零点。

（5）千斤顶每次检修后。

（6）千斤顶校验后有效期不得超过一个月或张拉次数不超过200次。

（7）张拉出现异常。

2、千斤顶校验项目

（1）测定千斤顶内摩擦系数，确定千斤顶是否符合张拉要求。

（2）千斤顶必须与油表配套校验，同时记录油压表号和千斤顶号，张拉时按检验油表、千斤顶配套使用，不得更换。

3、千斤顶校验注意事项

（1）在正式校检前千斤顶应试压1-3次，每次加压到最大使用压力的1.1倍，维持5分钟，如果压力降低不超过3%，才能正式校验，当压力降低较多时应进行修理。

（2）校验前将千斤顶的活塞先伸出一部分，尽量做到当油压增大到张拉控制压力时，活塞位置与实际张拉时的位置相同。

（3）千斤顶校验时，主缸每次增压以50-100KN为一级，油缸内压力应做到缓慢增加，速度均匀，增压与减压都应进行校正。

（4）校验要反复进行三次以上，取平均值，应特别注意提高单次测量精度。

校验误差不得超过±3%。

4、千斤顶内摩擦阻的测定

千斤顶内摩擦阻是指千斤顶油缸与活塞之间的摩阻力与油缸理论面积算出的张拉力之比。

用η代表内摩阻，公式η=1-实测张拉力/理论计算张拉力（%）

当千斤顶内摩擦阻过大时，则认为该机械效率低需要修整。

正常情况下内摩阻不得大于张拉吨位的5%。

测定方法：

把千斤顶和传感器一起放在反力框架内，油泵上安装0.25级的标准表，接好油路，用油泵充油试压，确定正常工作后一直张拉到控制力，并记录每次油表读数与相应的传感器读数。

当标准表读数与油缸面积的乘积算出理论计算张拉力。

由传感器测出千斤顶实际压力，用上式计算内摩阻。

5、测定工作油压表读数与实际张拉力的关系

测定方法与内摩阻测定方法相同。

测定时需使用实际工作时的油压表，以后在工作中若更换油表，则需要新配套标定。

在使用校检数据时应注意：

千斤顶进油情况为主动态，这是千斤顶正常张拉所需要的标定曲线。

6、压力表的校验

压力表校验送至当地具有量值传递权的计量检测部门进行校验。

压力表校正后须进行铅封。

压力表的校验期限及条件：

（1）使用的新油压表。

（2）更换油压表时。

（3）油压表受到剧烈振动冲击时。

（4）油压表指针不回零时，修理后重新校验。

校正过的油压表应达到下列精度：

（1）每作一次检定时，无论增压或降压，其误差值不得超过基本允差（1%）。

（2）每级检定时，先后两次压力表读数的差值不得超过基本允差（1%）。

（3）仪表指针在分度盘范围内移动平稳，移动中当用手轻抬外壳时，指针的摆幅不得超过基本允差的一半（0.5%）。

若油压表的精度达不到上述要求时，应将油压表送计量检定部门修理并进行标定。

七、管道及锚口摩阻的测定

张拉时，锚口及管道内受力复杂，至今仍无较为准确的计算公式，一般需通过现场测定来得出预应力损失值。

1、测试原理：

通过现场对选定的孔道进行实测，求出孔道偏差系数k和孔道摩阻系数u，从而通过公式σn=σk[1-e-（uθ+kx）]，求出孔道摩阻导致的预应力损失σn。

下以25m后张梁为例，介绍管道摩阻测定的方式。

2、测试装置：

试验主要通过在千斤顶下安设穿心式传感器进行，测试装置如下图所示：

管道摩阻损失测试示意图

3、选定N1、N2筋孔道做为试验用的孔道，先测定N1筋的摩阻，因用N1筋接近直线，按公式中θ为零时求的k值；之后测定N2立筋的摩阻，将求出的k值代入公式后得出u值。

试验前进行穿束，两端安传感器，安工作锚（不放夹片），安千斤顶及工具锚，确保安装时管道中心、传感器、千斤顶、锚具同心。

4、测试步骤

（1）在荷载为0时，记录传感器，油表的始读数。

（2）在管道中心、传感器、千斤顶、锚具四者同心的情况下，二端千斤顶同充油至3-5Mpa，记录读数，检查设备状态。

（3）将一端封闭作为被动端，另一端作为张拉端，以总张拉力大不致1/4为一级，逐级张拉至稍大于控制吨位为止。

各级均记录每端的压力表读数及传感器读数。

（4）千斤顶放松，将原来是被动端的做为主动端重复试验。

至此为一次试验过程完毕。

（5）以上试验重复3次。

对应结果计算平均值。

5、测式结果

（1）两端传感器的压力差为孔道全长的摩阻损失值。

将损失值代入公式，即可得出k及u值。

（2）张拉端千斤顶张拉力与传感器的压力差即为锚口摩阻损失。

八、预施应力前的准备工作

1、检查梁体混凝土强度、弹性模量是否达到设计要求。

2、梁体混凝土的缺陷应事先修补。

凡表面直径大于50mm，深度大于20mm的蜂窝或长度大于300mm的缺棱及端支承板内的空洞和与孔道串联的表面缺陷均应修补好，达到设计要求。

结构中非预应力部分如横隔墙，挡碴墙等混凝土的缺陷允许在施加预应力后修复。

3、在雨季钢绞线易生锈，为了避免滑丝，在穿好钢绞线后，应在钢钢绞线的锚固部分喷废机油与柴油混合液。

4、锚具支承板上的灰渣应预先清除，以防管道压浆时跑浆。

5、如果管道口歪斜，在张拉时必须配偏垫，以免刻断钢绞线。

6、检查各项设备是否正常，并测定有关数据。

7、布设测量梁之上拱度及弹性压缩的测点。

九、张拉程序

后张预应力梁的张拉作业分两次完成。

第1次待梁体砼强度达图纸要求数值，混凝土弹性模量达到相应数值，先对部分予应力筋进行张拉，方可移出台位，并防止梁体出现裂纹，称初张拉。

第2次在存梁场内待梁体砼强度达到设计强度值时，对全部钢绞线预施应力张拉至控制应力，称终张。

初张和终张的预应力筋数量及顺序按图纸要求。

张拉顺序如下：

初张：

0初调应力（测伸长值初值）初张控制应力（测伸长值终值，计算并校核伸长）回油锚固（测回缩量）

终张：

0初调应力（测伸长值初值）终张控制应力（静停2min，测伸长值终值，计算并校核）回油锚固（测回缩量）

初张过的终张：

0初张控制应力（测伸长值初值）终张控制应力（静停2min，测伸长值终值，计算并校核）回油锚固（测回缩量）

十、张拉过程

采取两端同步张拉，张拉步骤如下：

1、首先检查锚垫板（预埋在梁体上的）与孔道轴线是否垂直，若有偏差应加楔形垫圈校正，并将垫圈点焊在垫板上。

在张拉过程中，锚具位置不得偏离锚垫板止口范围，确保管道与锚具同心。

张拉前先将工作锚、夹片上好，打齐，之后安装限位板，再将钢绞线从千斤顶中心穿过，千斤顶使用三角架提升。

2、开动油泵，令大缸活塞打出一定伸长量（40mm左右）后停泵。

安装工具锚及工具夹片，工具夹片外涂黄油或包塑料布，以利退锚。

将钢绞线按顺序分别穿入工具锚的锚孔内，不得交错。

人工推动千斤顶使千斤顶、限位板、工作锚连接在一起，并确保位置正确、不偏斜，之后将工具锚上的工具夹片用专用工具打紧。

张拉过程中千斤顶处于放松状态。

3、初调：

梁体两端同时张拉，千斤顶充油到达初调应力时（一般为10%的σcon），测量千斤顶油缸伸长值，作为测钢绞线伸长量的起点。

4、张拉：

在初始拉力的基础上，两端分别以5Mpa为一级，对称张拉，在张拉过程中，两端随时要取得联系，保持油压上升速度相等，同达到控制张拉吨位，终张时保压2min。

当确认张拉力（以油压为准）、伸长量、滑丝情况等符合要求且达到持荷时间后，千斤顶回油锚固。

为了减少钢绞线回缩造成的预应力损失，要求采取一端先回锚，另一端补足吨位后再回油锚固。

之后油缸回油，退出工具锚，移至下一孔道。

5、预加应力的质量要求。

（1）桥梁张拉时，砼的强度与弹模必须符合设计及规范要求。

（2）梁体如有影响承载能力的缺陷，应事先修整，并达到规定强度后，方可预加应力。

（3）、张拉千斤顶的摩阻系数不得超过5％（用标准表校正），油压表采用0.4级的精密压力表。

千斤顶校正有效期限不得超过一个月，且使用次数不超过100次，油压表使用有效期不得超过1周，两块张拉油压表读数误差≤5Kg/cm，否则应同时更换。

（4）两端钢绞线应同步张拉，夹片外露量应匀均一致。

每片梁出现的滑丝数不多于1丝，可不作处理。

（5）预加应力值以油压表读数为主，以钢丝伸长作校核，当实际伸长值与理论伸长值相差±6％以上时，应查明原因，予以处理。

（6）终张拉完毕24小时以后，经检查钢绞线无滑丝、断丝现象后方可割丝。

（7）在整个张拉及顶锚过程中，均需填写张拉记录表，以备查核。

6、张拉完毕检查下列项目：

（1）每端钢绞线的实际伸长量与计算伸长量不得超过±6%。

（2）全梁断丝、滑丝数不得超过1丝。

（3）夹片外露量均、一致。

锚环未偏离锚垫板的止口范围。

（4）、张拉后第二天须对已张拉完的钢绞线逐一进行检查有无滑动、抽筋现象。

7、多余钢绞线的切割：

在距锚圈2-3cm处，用手动砂轮机将外露的钢绞线切断。

8、滑丝、断丝的处理：

如钢绞线出现滑丝现象，可使用QYC-230的小顶单根张拉，将损环的夹片退出，回油后，重新安装夹片，再单根张拉至设计吨位。

如出现多于1丝的断丝现象，则将工作锚全部退出，更换新的钢绞线重新进行张拉。

十一、灌浆

1．孔道压浆

预应力筋张拉后，孔道应在14天内压浆，以防预应力钢束锈蚀或松弛。

压浆前应割除锚外钢丝、封锚并冲洗孔道，锚外钢丝应用手持砂轮机割切，余留长度不得超过2cm，锚具外面的预应力筋间隙应用环氧树脂胶浆或棉花和水泥浆填塞，以免冒浆而损失灌浆压力。

●在压浆前，先用无油份的压缩空气清洗管道，然后用清水将管道清洗干净，再以无油份的压缩空气将管道内的积水吹干。

●压浆应连续操作，水泥浆自张拉端注入，使水泥浆自出气孔流出，直到流出的水泥浆稠度达到灌入孔道的稠度为止。

●水泥浆自调制至灌入孔道的延续时间一般不宜超过30～45min，水泥浆在使用前应常搅动。

●当气温或构件温度低于5℃时，不得进行灌浆作业，水泥浆温度不得超过32℃。

压浆后一天内不得撞击或振动管道。

●封锚前应先凿毛，将锚端清洗干净。

.压浆设备：

水泥浆拌和机采用UJZ200A型，应能拌制出符合要求稠度的水泥浆，压浆采用VB3往复式压浆泵，严禁使用压缩机压浆。

压浆机必须能以0.7MPa的常压进行连续作业。

压浆停止时，压浆机要照常循环并搅拌。

在泵的全部缓冲板上部应装1.0mm的标准孔的筛式净滤器。

压浆设备能对压浆完成的孔道保持压力，并应装置一个维持孔道压力的、能够开闭的喷嘴，并应进行压浆试验。

压力表使用前应校正。

压浆作业过程中，最少每隔3小时对所有设备用清水彻底清洗一次。

每天用完后也应进行清洗。

.水泥浆要求:

水泥浆应用水泥浆拌和机制备，水泥浆配合比由试验室提供，其配合比必须用重量法控制，其强度、泌水率、膨胀率及稠度应满足设计及规范要求；每一工作班应留取不少于3组试件（每组为3个70.7×70.7×70.7mm立方体试件）。

●a：

水泥浆强度不应低于梁体砼标号的80%，且不低于30MPa，本工程压浆与梁体标号相同。

●b：

掺入适量减水剂时，水及减水剂应对预应力钢材无腐蚀作用。

●c：

水泥浆用水泥为普通水泥或硅酸盐水泥，出厂日期不得超过三个月。

●d：

最大自由膨胀量不超过10%。

也可通过试验在水泥浆中掺入相当于水泥用量的0.02%~0.01%的铝粉，以减少收缩。

●f：

水泥浆拌制时间不小于2分钟，直到获得均匀稠度为止。

●g：

外加剂不得含有氯化物和硝酸盐。

.压浆前用压缩空气对孔道进行吹扫，并对压浆前最少1小时，用每升含0.01kg氢氧化钙的高压水进行冲洗孔道，冲洗时应保证干净。

然后再用压缩空气吹干。

所有压缩空应无油。

且锚具周围的钢丝间隙和孔洞予以填封，以防冒浆。

必要时，孔内钢束应进行防护、防腐处理。

.当高温下压浆时，可给拌和料的水降温或给构件降温（灰浆温度不应大于32℃），一般高温期宜在夜间压浆作业。

如果孔道处温度有可能在48h内降至+5℃以下时，除非采用防护措施，否则不得进行压浆。

.压浆作业：

压浆作业，采用一次压浆的方法。

必要时，采用两端先后各压浆一次方法进行。

两次压浆的间隙时间以达到先压注的水泥浆既充分泌水又未初凝为度，不超过30分钟。

压浆时，采用自下而上的顺序进行。

从拌制水泥至开始向孔道压浆，时间不得超过30分钟。

并在施压过程中，经常搅动泥浆（水泥调制后应在45分钟内用完）。

压浆作业宜一次缓慢、均匀、连续进行。

压浆的水泥浆压力最少应升至0.7MPa，且最少维持10秒钟，确保孔道压浆饱满、密实。

当另一端排气孔排出：

空气、水、稀浆、浓浆时，即可停止压浆，用木塞塞住。

压完浆进浆口应予封闭，直到水泥浆凝固，所有塞子、阀门等均不得移动或打开。

F.压浆后应立即检查压浆密实情况，如有不实，应及时处理。

G.水泥浆按规范规定制作试件，每片梁或每一工作班不得小于三组，以检查其强度。

2．封端

压浆后，先将锚端周围冲洗干净、凿毛，然后立模浇注封锚砼。

封锚砼标号不低于梁体砼标号的80%，也不宜低于30号，本工程采用与梁体同标号的封锚细石砼。

浇注封锚砼时，应严格控制梁体长度，浇注后应进行养护。

当封锚砼达到10Mpa后，方可拆模。

3.施工要点：

、为防止孔道灌浆不实，原材料必须合格，灰浆质量必须合格。

、灌浆用水泥必须是新出厂的，标号不低于425＃的硅酸盐水泥或普通水泥，用水不得含有对灰浆和预应力钢材产生不良影响的物质；

、灰浆的水灰比宜控制在0.4～0.45之间，要求灰浆拌好后3小时后沁水率不大于2％，最大不超过4％，24小时后沁水应全部被浆吸收；

、灌浆前，对孔道进行压力水冲洗，保证管道状态正确通畅；

、张拉后应尽早进行孔道压浆（一般不超过14h）。

压浆要缓慢、均匀、连续进行，灰浆入灰浆泵前应过筛孔为1.2mm的筛子，防止灰浆中颗粒赌孔道

、压浆作业宜在灰浆流动性未下降的30min内进行。

灌浆压力以0.3～0.6MPa为宜孔道末端应设排气孔，灌浆到排气孔溢出浓浆后，才能堵住排气孔，继续增压到0.5～0.6MPa，稳压2min后停止。

为防止在锚具背面附近有空气滞留，应在此处设排出管

、灌浆后，应填写灌浆记录，检查孔道密实情况，如有不实，及时处理纠正。

、每孔道应一次灌成，中途不应停顿，否则需将已压灌部分水泥浆冲洗干净，从头开始灌浆。

、为避免管道开裂：

、混凝土应振捣密实，特别是保证孔道下部的混凝土密实；

、避免冬季进行灌浆。

如需要时，要保持孔道周围温度在灌浆前不低于5℃，灌注灰浆的温度宜控制在10℃～20℃之间，压浆中及压浆后48h内，结构混凝土温度不低于＋5℃，否则应采取保温措施；

、灌浆中认真检查，防止发生漏灌现象；

、在管道压浆困难的情况下：

、对于无法灌浆时，应避免强行灌注，可采取措施凿除侵入混凝土，设法让灰浆通过mm的筛子，并用压力水冲洗管道；

、灌浆前，必须让灰浆通过1.2；

、当发生灌浆中管道堵塞时，应中止灌浆，立即由相反方向灌入压力水，将已灌灰浆完全排除，待灌注通道通常后，再重新灌浆；

、锚具封堵：

、生产中要强调及时浇筑封锚混凝土，并严格控制其质量和外观尺寸偏差；

、发现未封锚已移运的构件，要检查锚头锚固情况，根据其是否完好决定构件是否报废。

对可用的封锚后，经静载试验检验合格方可使用。

在施工过程中，必须严格按照规范与图纸进行施工。

预应力工程施工过程中，操作必须规范，部分细节参考《兴安牌AYD型系列千斤顶使用说明》。

在整个施工过程中，非施工人员禁止进入施工场地。

安置部必须做好安全警示标志，以及现场监督，将一切安全隐患防患于未然。

对于工地的用电，施工队、项目部必须进行定期检查，排除安全隐患。

安全操作注意事项：

1.张拉现场应有明显标志，与该工作无关的人员严禁入内。

2.张拉或退楔时，千斤顶后面不得站人，以防予应力钢筋拉断或锚具、楔块弹出伤人。

3.油泵运转有不正常情况时，应立即停车检查。

在有压情况下，不得随意拧动油泵或千斤顶各部位的螺丝。

4.作业时应有专人负责指挥，操作时严禁摸踩及碰撞力筋，在测量伸长及拧螺母时，应停止开动千斤顶。

5.张拉时，夹具应有足够的夹紧能力，防止锚具夹具不牢而滑出。

6.千斤顶支架必须与梁端垫板接触良好，位置正直对称，严禁多加垫块，以防支架不稳或受力不均倾倒伤人。

7.在高压油管的接头应加防护套，以防喷油伤人。

8.已张拉完而尚未压浆的梁，严禁剧烈震动，以防预应力钢筋断裂而酿成重大事故。

9.砼试块取样及养护条件应与现场相同，实验室应做好强度跟踪。

张拉前应对同条件养护的试块进行试压，其强度达到设计强度要求后才可张拉。

气温或构件温度低于+5℃时，禁止进行张拉作业。

10.张拉开始至锚固作业结束必须有工程师现场监督指导，并做好张拉记录。

张拉前应先检查波纹管位置及管道畅通情况。