预应力工程作业指导书.docx
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预应力工程作业指导书
目录
1编制说明2
2钢绞线制束2
3穿束3
4预施应力设备4
5千斤顶的校正5
6预应力张拉6
7预施应力程序及工艺8
8．压浆及封锚10
9．预应力张拉质量要求12
10.预应力张拉注意事项13
11.作业安全及其他13
1编制说明
通桥（2008）2322A”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/5224-2003,根据气温和混凝土施工情况可采用两次或三次张拉工艺。
预应力工程作为铁路箱梁预制过程中一道重要关键的工序，桥梁预施应力的质量直接关系到梁体的结构受力状况。
因此为更好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。
2钢绞线制束
1.准备工作
预应力钢绞线进场后应对每批号取样，在弹性模量和力学性能试验合格后方可使用。
实测弹性模量要在施工记录上标明。
预应力锚具、夹具和联结器进场后，应按批次和数量抽样检验外形外观和锚具组装件静力检验，并符合GB/T14370要求。
2.工艺流程：
备料→放盘→下料截断→编束。
（1）备料：
领取经复验合格的钢绞线，运至制束场地，立放在地上。
在制束场地上设置放线框架和摆放槽钢，放线架主要起约束作用，并在槽钢内作出准确的下料长度标记。
（2）放盘：
从钢绞线盘卷中抽出端头，注意抽头后钢绞线呈弹簧形，弹簧形的螺旋方向应与钢绞线的捻向一致，人力牵引至下料长度标记处停止，理顺钢绞线，使其落在槽钢内。
放盘后的钢绞线应细致检查外观，发现劈裂重皮，小刺，折弯，油污等需进行处理。
（3）下料截断：
钢绞线拉到规定长度，在切割口两侧各30mm处先用铁丝绑扎，用砂轮切割锯切断,严禁使用电切割和气切割，以免损伤钢绞线。
钢绞线的下料长度可按下式计算，并通过试用后进行修正：
L=L1+2L2+2L3+2L4
式中：
L—钢绞线下料长度（mm）；
L1—管道长度（mm）；
L2—锚板厚度；
L3—千斤顶工作长度（油顶高度+限位板的有效高度）；
L4—长度富余量，可取100mm。
（4）编束：
按每束规定根数和长度，用22号铁线编扎，两头距端头5～10cm处用两根铁线绑扎。
其余每隔1.5m绑扎一道，使编扎成束顺直不扭转。
成束后，将钢绞线用人工抬移至堆放地点，以直线状态按梁跨分类存放于垫木上。
搬运时，各支点距离不得大于3m，端悬长度不得大于1.5m。
3.注意事项
（1）钢绞线在牵引开盘后应检查外观，及时纠正钢绞线乱盘、扭结等情况。
如发现有裂纹、小刺、机械损伤、氧化皮、死弯、油迹等情况，应局部剪除。
不合格的钢绞线单独存放作好标记，严禁混杂流入下道工序。
（2）下料后的钢绞线长度允许偏差为土20mm，不得有死弯，不得沾染油污。
（3）每束钢绞线根数应与施工图一致。
（4）编扎好的钢束，不应污染泥土、油污并防止锈蚀和损伤，运输钢束时严禁在地面上拖拉。
3穿束
1．将锚垫板孔口及喇叭管内的混凝土浆碴清除干净。
2．采用15KN卷扬机进行穿束作业，每次穿束可同时穿入两束。
3．将卷扬机钢丝绳套在钢绞线束前端，人工将钢绞线端头抬高并放入管道口内，开动卷扬机，使钢束缓缓进入孔道内，避免钢束扭曲，如发生个别钢绞线顶弯，应将其更换后再穿束。
钢绞线束应顺支，不得有死弯，不得沾有油渍。
4．钢绞线伸出梁体两端长度应相同。
每束钢绞线根数应符合设计要求。
5．当梁体预留孔道无法穿过钢绞线束时，应确定孔道堵塞位置，进行凿洞清孔处理后再穿束。
穿束后，在凿洞清孔处用1mm厚铁皮裹盖钢绞线束，保证孔道畅通，然后用环氧树脂修补孔道外梁体混凝土。
6．冬季施工时，预张拉束穿束作业可在脱端模前进行，目的是防止脱端模后在穿束过程中梁端受冻。
4预施应力设备
1．ZB4-500型油泵及输油管
（1）油泵用油采用优质矿物油。
夏季和冬季分别采用30#和20#机械油。
油内不应含水、酸及其他杂质混合物。
（2）加油前应把油箱、泵体、管路等清洗干净，灌油时应严格过滤。
油箱滤油网和泵下滤油网用铜丝布制成，滤油网应经常清洗，发现滤油铜丝网破损应立即更换，使用时油箱油液温度应不超过60℃。
（3）油箱应灌满，在向外排油（包括油顶漏油）的情况下，液面距油箱顶面保持30mm以内，以保证泵内各轴承的润滑和冷却。
当油面过低，泵内推力轴承露出液面时应注意不得长时间带压工作。
（4）油温在0℃以下时，油泵应连续开停几次，再令其正常运转，开泵前，必须先打开控制阀，令油泵空运转至液流中无气泡存在时为止。
（5）油泵正常使用前应调整安全阀，并经常保证其灵敏可靠。
调整压力一般可高出正常工作压力10%～15%，调整好的安全阀不得随意变动。
（6）严禁任意拆卸油泵。
首次使用，应于油箱充满油半小时后再打开马达罩，用手转机数转后开泵，并慢慢排除泵体内的空气，待回油管中的液流无气泡出现时该泵即能正常工作，油泵的操作和故障排除，按其使用说明书办理。
（7））油泵司机应在统一指挥下进行输油或回油，工作完后，应将开口端油嘴封闭，防止杂物进入停机，切断电源并加锁，油泵用蓬布覆盖。
（8）当发现油液变质浑浊时应更换新油；油泵带压工作时，不得拆卸接头，管路及压力表。
（9）电源线要接地，并随时检查各处绝缘情况，以免触电。
2.YCW300C-200型千斤顶
（1）千斤顶在开始使用或在使用过程中，如混入气体，应将千斤顶空运转二分钟，使用千斤顶应按说明书操作顺序进行，不得颠倒。
（2）千斤顶加荷、降压应平衡、徐缓，施加预应力时注意张拉行程不超过千斤顶最大行程200mm，工作油压不超过额定值54.0MPa，张拉活塞面积5.54×10-2m2、回程活塞面积3.02×10-2m2，外形尺寸φ370×390mm。
（3）千斤顶在工作中发生故障、漏油、活塞表面刮伤等现象时，应停止使用，进行检修。
（4）完毕后，千斤顶各油缸应回程到底，放置加罩防尘。
3.高压油表
（1）油压表应采用防震型，其精度等级不应低于1.0级。
最小分度值应不大于0.5Mpa，表盘直径应大于150mm。
（2）选用油压表表盘量程应在工作最大油压的1.25～2.0倍之间。
（3）千斤顶主缸设置主、副二块油压表，当油压在10MPa以上时，两块压力表所标示油压之差不得大于0.5MPa，否则两块表同时撤换。
（4）油压表检定有效期不得超过一周。
油压表在压力表校验器上校正，校正后的油压表用铅封封口，未经校正过的油表不许使用。
油表在使用过程中发生震动、玻璃破损、指针松动、无压时指针不回零现象都应更换。
（5）油压表应建立校正及领用登记卡，记录校正日期及领用日期等。
5千斤顶的校正
1.千斤顶标定有效期不得超过一个月，在张拉作业前必须经过校正，确定其校正系数。
除此之外，千斤顶在下列情况下还必须重新进行校正：
（1）已张拉作业达200次。
（2）千斤顶使用过程中出现异常现象时
（3）千斤顶经过拆修之后。
2.千斤顶的校正方法
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，试压三次，每次加压至最大使用压力的110%，加压后维持5min，其压力下降不超过3%，即可进行正式校正工作。
顶压机（压力环）校正法：
将千斤顶放在压力机（压力环）上，开动油泵，使千斤顶顶压试验机（压力环），测读千斤顶或油泵上油表读数（精度0.40级标准油表）及相应压力机的标示读数，重复三次，取其平均值。
校正系数计算公式如下：
注：
校正千斤顶用的压力机（压力环）必须在有效期限内，效验有效期为一年。
3.千斤顶校正系数K小于1.05时,则按实际数采用；如校正系数大于1.05,则该千斤顶不得使用，应重新检修并校正。
6预应力张拉
1.张拉前的准备工作
（1）本工序为特殊工序，操作人员应持征上岗。
（2）锚具按规定检验合格，预应力钢绞线有技术合格证并经复验确认合格。
（3）千斤顶和油压表均已校正并在有效期内。
（4）确认孔道已通过检孔器检查，钢绞线束数与孔道设计相符，各束顺直不绞缠，两端外露长度相等。
（5）确认梁体内孔道积水和污物已被清除。
（6）张拉前梁体混凝土强度、弹性模量符合设计要求。
2.预应力张拉条件
（1）预张拉
为防止梁体混凝土开裂，当梁体混凝土强度达到设计强度等级标准值的50％时，松开内模，对梁体进行预张拉。
张拉数量、位置及张拉值应符合设计要求。
（2）初张拉
当梁体混凝土强度达到设计强度等级标准值的80％并拆除内模后，方可进行初张拉。
初张拉后梁体方可吊离台座。
张拉数量、位置及张拉值应符合设计要求。
（3）终张拉
张拉前实施混凝土强度、弹性模量、混凝土龄期“三控”：
即张拉前梁体混凝土强度及弹性模量均应达到设计要求,且龄期不少于10d。
箱梁终张拉的混凝土强度应达到53.5MPa（即：
50MPa+3.5MPa），混凝土弹性模量Eh应达到35.5GPa后方可进行。
张拉中实施张拉应力、应变、时间“三控”：
即张拉时以油压表读数为主、以钢绞线的伸长值作校核，在σK作用下持荷5min。
3.梁体混凝土预施应力部分有较大缺陷者，应在预施应力前修补并达到规定强度后才可预施应力。
4.锚具安装前应将锚垫板上的灰浆清除干净，检查管道是否偏心，若偏心则必须扩孔，并检查孔道轴线与锚垫板平面是否垂直。
穿上钢束后应再次核对钢束根数。
5.预制梁试生产期间，应至少对两孔梁体进行各种预应力瞬时损失测试，确定预应力的实际损失，必要时请设计方对张拉控制应力进行调整。
正常生产后每100孔进行一次损失测试。
需测试的各项瞬时损失有：
管道摩阻、锚口摩阻、锚垫板喇叭口摩阻、锚具回缩损失等。
6.张拉前应布置测量梁的上拱度及弹性压缩的测点。
梁的上拱度测试点应布置在内箱端部和跨中，共布置六个点，测试点要耐久、醒目，试生产所有梁以及正常生产条件下每30孔梁设置上拱度观测点。
7．预应力管道伸长值计算
式中：
ΔL—钢绞线伸长值（mm）
Pp—钢绞线的平均张拉力（N）
L—钢绞线束长度（mm）
Ap—钢绞线截面面积（mm2）
Ep—钢绞线弹性模量（N/mm2）
P—钢绞线张拉端的张拉力（N）
k—孔道每米长度局部偏差的摩擦系数；
μ—钢绞线与孔道壁之间的摩擦系数；
θ—张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和（rad）；
x—张拉端至计算截面的孔道长度；
8.千斤顶主缸油压表压力计算
预施应力是以千斤顶主油缸油压表读数控制，并以钢绞线束伸长量校核，油压表压力计算如下：
P=[（A×бk）/（F×η）]×K
式中:
P—千斤顶主缸油压表压力（MPa）
A:
钢绞线束截面积（mm2）
бk:
张拉控制应力（MPa）
F:
千斤顶主缸面积（mm2）
η:
千斤顶和锚圈口摩阻力折减系数
K:
千斤顶摩阻系数
7预施应力程序及工艺
1.取得经试验室标定合格的千斤顶及运转正常的张拉油泵。
2.取得试验室出具的混凝土强度通知单和技术部门出具的张拉油表读数通知单。
3.操作人员及张拉设备到位，安全防护措施到位。
4.梁体纵向钢绞线束张拉程序：
（1）预张拉：
0→初应力0.2σk（作伸长值标记）→张拉至预张拉设计要求的控制应力（测伸长值）→回油、锚固（测量总回缩量）。
（2）初张拉：
0→初应力0.2σk（作伸长值标记）→张拉至初张拉设计要求的控制应力（测伸长值）→回油、锚固（测量总回缩量）。
（3）终张拉：
0→初应力0.2σk（作伸长值标记）→1.0σk（测伸长值、持荷5min）→回油、锚固（测量总回缩量、测夹片外露量）。
（4）经初张拉过的钢绞线张拉：
0→初张拉控制应力（作伸长值标记）→l.0σk（测伸长值、持荷5min）→回油、锚固（测量总回缩量、测夹片外露量）
5.梁体纵向钢绞线束张拉操作工艺：
（1）梁体钢绞线束张拉应按照设计规定的张拉顺序，采取两端同步张拉，并左右对称进行，最大不平衡束不得超过1束。
（2）安放锚板，把夹片装入锚板，再将短钢管套在钢绞线上，沿着钢绞线把夹片敲击整齐,然后装入限位板。
（3）安装千斤顶，使之与孔道中心对位。
安装工具锚，夹紧钢绞线，务必使钢绞线顺直无扭结。
（4）千斤顶缓慢进油至初始油压，在此过程中要拨正千斤顶，使千斤顶与锚具对中，管道、锚具、千斤顶三者同心。
（5）两端同时对千斤顶主缸充油，加载至钢束的初始应力0.1σK，测量千斤顶主缸伸长量，作为测量钢绞线伸长值的起点。
（6）采用梁体两端张拉千斤顶同时分级加载办法进行。
应两端同步张拉，保持千斤顶升、降压速度相近，使两端同时达到同一荷载值。
每次加载应报与另一端操作人员，以保证其同步张拉。
（7）张拉至钢束设计控制应力，持荷5min，在持荷状态下，如发现油压下降，应立即补至张拉控制应力。
（8）测量钢束伸长值，检查两端钢束伸长值之总和及其偏差是否在规定范围的±6%以内，若超出规定允许范围，应查明原因后重新张拉。
（9）千斤顶回油，测钢束总回缩量和测夹片外露量有无超标。
否则，应查明原因后重新张拉。
（10）在整个张拉过程中，要认真检查有无滑丝、断丝现象。
滑丝、断丝现象如果发生在锚固前,应立即停止张拉,处理后再重拉。
如果发生在割丝后，可用气割设备缓慢加热切割一端锚板，然后换束重拉。
（11）终张拉完成后，在锚圈口处的钢束做上记号，24h后检查确认无滑丝、断丝现象方可割束，切断处距夹片尾3～4cm。
钢束切割应采用砂轮角磨机作业，严禁使用氧焰切割。
（12）张拉完毕，应填写张拉记录，有关人员签字，原始记录不得任意涂改，并及时将记录交技术部门。
8．压浆及封锚
1.压浆技术要求及准备工作
（1）终张拉完毕,应在48h内进行管道压浆，压浆前应清除孔道内杂物。
并提前一天用水泥砂浆封锚，待水泥砂浆有一定强度后方可压浆。
（2）灌浆剂的水胶比（重量比）不宜超过0.34（具体由试验确定）。
灌浆剂、水泥以及水用计量系统计量。
现场压浆作业必须严格计量，灌浆剂、水泥、外加剂、水的秤量误差均≤±1%。
（3）压浆前应检查压浆泵、灰浆搅拌机运转是否正常，压浆管有无破损。
（4）真空泵和压浆泵分别与同一管道的排气口和压浆口连接，排气口设在管道一端的上方，压浆口要设在管道另一端的下方，管道出浆口应装有三通管。
2.工艺流程
清除管道内杂物及积水→用水泥砂浆密封锚具→清理锚垫板上的灌浆孔→确定抽真空端及灌浆端，安装引出管、堵阀和接头→搅拌水泥浆→抽真空→灌浆泵灌浆→出浆稠度与灌入的浆体相同时，关闭抽真空端所有的阀→灌浆泵保压→关闭灌浆泵及灌浆端阀门→拆卸外接管路、灌浆泵→浆体初凝后拆卸并清洗出浆端堵阀。
3.压浆工艺
（1）确定抽吸真空端及压浆端，在两端锚座上安装压浆管、堵阀和快换接头。
必须检查并确保所安装阀门能安全开启及关闭。
（2）在安装完盖帽及设备后拧开排水口，利用高压风将管道可能存在的水份吹出；将接驳在真空泵负压容器上的三向阀的上端出口用透明喉管连接到抽真空端的快换接头上。
用真空泵吸真空，启动真空泵，开启出浆端接在接驳管上的阀门。
关闭入浆端的阀门。
抽吸真空度要求达到-0.06～-0.1MPa并保持稳定，停泵1min，若压力表能保持不变即可认为孔道能达到并维持真空。
（3）启动电机使搅拌机运转，然后加水，再缓慢均匀地加入灌浆剂（不得整袋一下倒入，更不能将灌浆剂袋掉入搅拌筒内）。
拌合时间不少于2min，然后将调好的灌浆剂放入下层压浆罐，下层压浆罐灌浆剂进口处应设过滤网，滤去杂物以防止堵塞管道，过滤网孔格不大于2.5mm×2.5mm。
（4）启动灌浆泵，开始灌浆。
灌浆时按先下后上的顺序压浆（真空泵仍保持连续作业），即由一端压入灌浆剂，待抽真空端的透明网纹管中有浆体经过时，关闭空气滤清器前端的阀门，稍候打开排气阀直至水泥浆顺畅流出。
当另一端溢出的稀浆变浓（与灌入的浆体相同时）之后，封闭出浆口，继续压浆使压力达到0.5MPa～0.6MPa，持压2min且无漏浆情况时，关闭进浆阀门卸下输浆胶管。
（5）浆体初凝后（约5h，具体时间根据气温由试验确定），拆卸并清理安装在压浆端及出浆端的球阀，彻底冲洗压浆设备及工具。
（6）压浆完毕，应填写压浆记录。
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4.冬夏季灌浆措施
（1）夏季施工时浆体温度不应高于35℃，夏季施工应采取降温措施（降水温及掺减水剂等）,同时尽量安排在早晚压浆。
冬季压浆时应掺加防冻剂，掺量由试验室确定。
采取加热措施并使浆体温度为10℃～30℃，压浆过程中及压浆后3d内，梁体混凝土温度不应低于5℃，否则应采取预热保温措施。
管道压浆剂、水泥在搬运和贮存过程中应及时覆盖，防止雨雪淋湿。
准备好水加热设施和压浆完后的保温设施。
工程部门制定出相应的冬季管道压浆施工措施，并对相关部门及班组进行技术交底和冬季施工技术培训，以提高所有管理人员和操作工人对箱梁冬季施工的重要性和特殊性的认识，采取有效措施确保施工安全和质量。
对压浆用水进行加热至20～30℃后与灌浆剂和水泥搅拌，压浆时浆体温度应在5～30℃之间。
（2）压浆后应立即对底板和腹板进行保温，具体保温办法：
将内箱所有孔道堵塞，梁体两端用蓬布遮盖，蓬布与梁端面密贴，用点钨灯对内箱加热，环境不得低于5℃，保温时间不得低于2天，压浆在白天气温相对高时进行。
测温记录:
在灌浆及养护过程中，应指定专人定时测温，并作好记录，特别应注意箱梁腹板两侧、底板上下侧温度不得低于5℃。
保温时注意防火、防触电安全事故发生。
4.封锚
箱梁终张拉后，应在3d内进行封锚。
封锚采用强度等级不低于C50无收缩混凝土进行填塞。
（1）工艺流程
锚具穴槽表面凿毛处理→锚具防水处理→安装封锚钢筋→填塞混凝土→养护→对新旧混凝土结合部进行防水处理。
（2）封锚工艺
封锚前，应对锚具穴槽表面进行凿毛（宜在梁端钢模拆卸后立即进行）处理，并将灰、杂物以及支承板上浮浆清除干净。
然后在纵向预应力筋锚具及与锚垫板接触处四周采用聚氨酯防水涂料进行防水处理。
安装封锚钢筋后，采用低流动度的C50无收缩混凝土对锚具进行填塞。
填塞混凝土应分层筑实，表面平整。
混凝土凝固后，采用保湿养护，在封堵混凝土四周、长方边处不得有收缩裂纹。
最后，对新旧混凝土结合部采用聚氨酯防水涂料进行防水处理。
9．预应力张拉质量要求
1.每片梁断丝及滑丝数量不得超过预应力钢绞线总丝数的0.5%，并不得位于梁体的同一侧，且一束内断丝不得超过一丝。
否则，应放松换束或更换锚具。
2.因处理滑丝断丝而引起钢束重复张拉时，同一束钢绞线束次数不得超过3次，若钢绞线与锚具因滑丝而留有明显刻痕时，应予更换。
3.锚固后夹片外露量应不小于3mm，且平齐，夹片不得错牙。
并应在夹片与锚圈、夹片与钢绞线啮合处划线标记，24h后检查有无夹片跟进或钢绞线内缩。
4.钢绞线回缩量应控制在6mm以内。
5.纵向预应力终张拉前和结束时，应在存梁台座上当即实测梁体弹性上拱。
在扣除存梁支点悬臂重量产生的影响后，实测上拱值不宜大于1.05倍的设计值。
10.预应力张拉注意事项
1.必须严格按照设计图纸规定的张拉顺序进行张拉。
2.严禁将有裂纹及其它异常现象的夹片装入锚板内，工作夹片只允许使用一次。
3.退顶后，立即用石笔沿钢绞线与夹片接触处划线以检查有无滑丝现象。
4.后期张拉时发现早期张拉的锚板当中夹片断裂者应退锚重拉。
5.锚板裂纹损坏者及切割钢绞线或压浆前又发生滑丝者应换钢绞线束重新张拉。
6.张拉期间在外露钢绞线上套上塑料套管，以避免锚具、预应力筋受雨水、养护用水浇淋，防止锚具及预应力筋出现锈蚀，造成滑丝。
7.千斤顶、油泵与油管的接头必须安装牢固，人员不得踩踢高压油管。
8.张拉或回油时，千斤顶后面不得站人或通过行人。
测量伸长值或操作千斤顶时，人员应站在千斤顶侧面，并在张拉两端设置警示标志牌。
9.张拉加力时，不得敲击及碰撞张拉设备，油表要妥善保护，避免受震。
10.未压浆或水泥浆未凝固结硬时，不得敲击锚具。
11.终张拉完成后，应在预应力筋锚头与垫板接触处四周采用881-1型聚氨酯防水涂料进行防水处理。
12.一片梁所有钢绞线束预施应力完成，由施工班组负责人及质检员在工序交接表上签字确认后才能交由下道工序施工。
11.作业安全及其他
1.张拉作业过程中，应配有专职质检人员全过程旁站监控施工、记录施工情况、确认张拉质量，施工记录必须真实、清楚，并签章手续齐全。
原始记录不得涂改，凡记录笔误应轻轻将错误数据划两杠，并将正确数据写在旁边。
2.操作人员必须持证上岗。
3.张拉作业时，千斤顶后面严禁站人，并在作业点四周布设防护网罩及安全警示牌。
4.操作人员必须戴好安全帽及防护用品。
5.应注意防止电线破损漏电发生触电事故，作业前必须将张拉机具接地。
6.张拉千斤顶在使用过程中，不准超载，亦不准超过规定行程。
7.严禁使用不合格的锚具。
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