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公路箱梁预应力混凝土张拉、压浆施工培训一、预应力作业工艺流程及要求本项目预应力为后张法施工，设有预应力的构件部位有盖梁、中横梁、箱梁腹板纵向束、箱梁顶板横向束。盖梁预应力为分批张拉，中横梁、纵向束孔道弯延，横向束平直、管道扁平。安装底模绑扎钢筋骨架波纹管定位与穿束安装侧模浇筑混凝土养护、拆侧模清理张拉端、装锚具张拉预应力筋、锚固孔道灌浆、封锚底模、支架拆除制作砼试块（同条件养护）压砼试块制作预应力筋张拉设备标定灌浆设备准备制作水泥浆试块压水泥浆试块后张法预应力施工工艺流程如下：二、预应力安装及张拉、压浆准备本项目预应力系统材料有钢绞线、锚固体系（锚具、夹具、连接器）、波纹管，灌注预应力孔道的水泥、外加剂等。2.1预应力施工前准备预应力安装按设计及规范要求操作，应能保证钢绞线位置准确，预留孔道平顺，并使预留管道、排气管、泌水管、压浆孔通畅，端部的预埋钢垫板应垂直于孔道中心线，张拉端符合设计要求。混凝土浇注后，按照设计要求，在砼强度达到90%设计强度或砼龄期超过10天可进行张拉作业，准备张拉。预应力张拉后应尽快压浆，所以张拉作业前应做好下列准备工作：2.2现场清理张拉与压浆应连续进行，张拉前摸清管道的通顺情况，对不通顺的管道进行处理；盖梁预应力作业注意张拉压浆设备以及人员的上下与操作；箱梁预应力作业，需清除模板、钢筋、方木等对张拉压浆的阻碍，中横梁排气孔、纵向束排气孔及翼缘板边缘3米范围内不应堆码材料；应对构件预埋钢板与锚具接触处的杂物进行清理，张拉操作平台的支架搭设、挂蓝或用吊车等方法所需的准备工作；安装工作锚，应与工具锚（限位板）配套使用；施工用电、用水、水泥及外加剂的准备工作。2.3设备检查关于压力表与千斤顶的匹配标定，按照规范要求，当千斤顶使用超过6个月或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验；砂浆搅拌机、压浆机、真空泵应能正常工作，橡胶管、喷浆嘴通顺，压力表校验合格。三、预应力张拉3.1预应力张拉前准备工作施工现场应具备经批准的张拉程序和现场施工说明书，挂好工作牌；做好确保全体操作人员和设备安全的必要的预防措施；锚具安装正确，千斤顶上的工作锚与构件端部工作锚孔位排列一致，以防钢绞线在千斤顶穿心空内打叉；实施张拉时，应使千斤顶的张拉力作用线与预应力筋的轴线重合一致。3.2预应力张拉要求预应力筋的张拉控制应力及张拉程序按设计要求进行，张拉前计算好油表读数，现场交付操作人员；采用主要控制张拉应力，以伸长值进行校核的双向控制，准确控制各分级张拉力，量取相应伸长量并记录与计算，实际伸长值与理论伸长值的差值应控制在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；按规范要求，应使用能张拉多根钢绞线的千斤顶同时对每一钢束中的全部力筋施加应力，除顶板横向束采用25T千斤顶单根张拉外，盖梁、中横梁、腹板纵向束均应采用可同时张拉多束钢绞线的200T、400T千斤顶；盖梁、中横梁、顶板横向束为单端张拉，腹板纵向束大多为单端张拉；关于张拉顺序，应符合设计要求，采用对称张拉原则，使砼不产生超应力、构件不扭转与侧弯、构架不变位；同时还应考虑尽量减少张拉设备的移动次数；关于钢绞线断丝及滑移，钢绞线断丝及滑移控制数为每束钢绞线断丝或滑丝l丝，每个断面断丝之和不超过该断面钢丝总数的1％；超过控制数时，原则上应更换，当不能更换时，在许可的条件下，可采取补救措施，如提高其他束预应力值，但须满足设计上各阶段极限状态的要求；张拉至控制应力后持荷稳拉2min锚固；切割多余钢绞线宜在全部钢绞线张拉完毕后进行，外露长度不宜小于3cm，严禁用电弧焊切割，强调用砂轮机切割，切割完毕后进行封端，保护锚具；3.3安全注意事项以及质量要求在张拉过程中，应特别注意安全，在任何情况下作业人员不得站在预应力筋的两端，操作千斤顶和测量伸长值的人员，应站在千斤顶的侧面进行，严格遵守操作规程；油泵开动过程中，不得擅自离开岗位，如需离开，必须将阀门全部松开或切断电路；张拉时认真做到孔道、锚环与千斤顶的三对中，以便张拉工作顺利进行，并不致增加孔道摩擦损失；工具锚夹片，应注意保持清洁和良好的润滑状态，新的工具锚夹片第一次使用前，应在夹片背面涂上润滑脂，以后每使用5-10次，应向锚板的锥形孔中重新涂上一层润滑剂，以防夹片在退楔时卡住；多根钢绞线束如个别钢绞线滑移或不能同时张拉，可使用小型千斤顶单根张拉。关于质量要求，张拉顺序应能使构件或结构的受力均匀，同一束中各根预应力筋的应力应比较均匀；锚固时张拉伸长实测值与计算值的偏差应不超过6%，内缩量应不超过6-8mm，夹片缝隙均匀，外露一致。四、孔道压浆4.1孔道压浆的目的和作用孔道压浆是指在预应力筋张拉、锚固后，用压浆机将高强水泥浆注入预留孔道，待从中间的排气孔中（对长束而言，短束中间不设排气孔）分别排出与规定稠度相同的水泥浆时，封闭出浆孔；压浆是一道非常重要的工序，这对预应力混凝土构件中永存预应力的大小、对结构的安全性和耐久性影响很大；孔道压浆的目的有三个：（1）保护预应力筋不致锈蚀；（2）使预应力筋束与混凝土粘结成为整体，从而减少预应力损失；（3）提高构件的整体抗弯刚度。预应力张拉完成并检验合格后，应尽早进行压浆。4.2孔道压浆的技术要点1.及时性要求预应力筋的锈蚀，必然引起预应力损失过大，造成预应力不足；因此，在预应力筋张拉、锚固后，应立即进行压浆，并加速水泥浆的凝固，以保护预应力筋不致锈蚀；施工技术规范规定：预应力张拉锚固后到压浆前这段时间最多不超过14天；2.密实性要求压浆不密实，混凝土凝固收缩后，握紧预应力筋产生握裹力，不能有效地阻止预应力筋的回缩趋势；此外，压浆不密实会使预应力筋锈蚀，力筋的锈蚀又进一步削弱了混凝土对力筋的握裹力，而使有效预应力下降。3.水泥浆的拌制、压浆设备的检查压浆所用的水泥P.O42.5硅酸盐水泥，配合比为100kg水泥、37.5kg水、10kg外加剂，以实验室配合比为准；压浆用水应不含有对预应力筋或水泥有害的成分，每升水不得含500mg以上的氯化物离子或任何一种其他有机物，可采用清洁的饮用水；水泥浆的技术条件应达到以下要求：水灰比为0.35，泌水率最大不得超过3％，拌和后3h泌水率宜控制在2％，泌水应在24h内重新全部被浆吸回；水泥浆稠度宜控制在14～18s之间，稠度试验在每次拌制水泥浆时进行；对压浆设备进行检查，如检查球阀是否损坏或存有干水泥浆，各管道接头是否漏水等。4.压浆操作工艺流程•压浆前全面检查构件孔道及灌浆孔、泌水孔、排气孔是否畅通，必要时可采用压缩空气清孔；•压浆前应对锚具夹片空隙和其他可能产生的漏浆处需采用高强度水泥浆或结构胶等方法封堵。封堵材料的抗压强度大于lOMPa时方可灌浆；•压浆顺序宜先灌下层孔道，后浇上层孔道；•压浆工作应缓慢均匀地进行，不得中断，并应排气通顺，在孔道两端冒出浓浆并封闭出浆孔后，宜再继续加压至0.5-0.7MPa，稳压2min，再封闭压浆孔；5.真空辅助压浆设计要求腹板压浆采用真空辅助技术，真空辅助对于密封性要求较高，使用前应对管道及排气管、泌水管进行密封处理。真空辅助压浆是在预应力筋孔道的一端采用真空泵抽吸孔道中的空气，使孔道内形成负压0.1MPa的真空度，然后在孔道的另一端采用灌浆泵进行压浆。真空辅助技术的优点(1)在真空状态下，孔道内的空气、水分以及混在水泥浆中的气泡被消除，增强了浆体的密实度；(2)孔道在真空状态下，减小了由于孔道高低弯曲而使浆体自身形成的压头差，便于浆体充盈整个孔道，尤其是一些异形关键部位；(3)真空辅助压浆的过程是一个连续且迅速的过程，缩短了灌浆时间；尤其对超长孔道、大曲率孔道、扁管孔道、腐蚀环境的孔道等压浆有利；4.3施工注意事项通过现场试验对布孔方式、注浆参数及浆液配比作进一步试验调整，以确保注浆效果；如出现堵管，堵管的处理要快速及时，按顺序一步步尽快处理；压浆过程中要采取相应的措施来防止堵管，如水泥浆成块时，应将水泥块清除，倒入水泥时搅拌均匀；水泥浆液若发生沉淀、离析现象，应进行二次搅拌；及时了解压浆压力和稠度，并进行综合分析，判断压浆效果是否满足设计要求；在拆除管路及压浆操作时应戴防护眼镜，以免浆液溅入人眼，并做好劳动防护，作业人员必须佩带胶手套；搞好现场的文明施工，及时做好泥浆清理工作，不得直排入海，施工完毕及时清理现场。五、人员定岗问题预应力作业对于桥梁使用质量非常重要，是一项专业性比较强、质量要求较高的工序，必须配备熟练的操作人员与必要的专业的机具。张拉力的控制是预应力作业的关键，操作人员必须严格按照计算油表读数操作油泵；压浆的密实性是压浆质量的标准，现场人员对于压浆各个环节的控制非常重要。因此，必须对预应力作业的各个岗位进行划分，明确各个岗位的操作人员。5.1预应力张拉应明确油泵操作、千斤顶与锚夹具的装卸、伸长量量测及记录、电源控制等必要的相关工作岗位。一个张拉小组为一台电动油泵和一个千斤顶，油泵操作人员1人，千斤顶与锚夹具装卸人员2人，伸长量量测与记录人员1人，相关工作人员1人。熟练情况下可减少人员，但油泵在工作时操作人员严禁离开岗位5.2孔道压浆应明确水泥浆的拌制、阀门安装与喷浆嘴对接、压浆机开关、出浆孔处出浆情况的看视与封闭出浆孔、压力表的看视等各个岗位。一个压浆小组为一台搅拌机与贮浆机、压浆机、橡胶管、喷浆嘴、阀门。水泥浆拌制需2人，阀门安装与压浆时喷浆嘴的对接需1人，压浆机开关时需1人，压力表的看视需1人，出浆情况的看视与出浆孔封闭需1人。压浆作业的关键环节为水泥浆的拌制、喷浆嘴的对接和出浆情况的看视，岗位人员必须做到位。水泥浆拌制好后，喷浆嘴对接人员打开喷浆嘴处各个阀门，告知开关压浆机人员开动压浆机，出浆孔溢出原浆后封闭出浆孔，稳压2min，然后关闭压浆机，关闭压浆孔阀门，卸下喷浆嘴，压注下一个孔道。压力表出现异常情况时通知开关压浆机人员关闭压浆机。六、近期出现的一些问题近期预应力作业出现较多事故，表现在预应力安装、张拉设备标定、压浆饱满情况等方面。压浆所用水泥未过滤造成水泥浆形成块体致使橡胶管堵塞、压浆机压力的控制不力导致压浆不饱满，是压浆时出现的普遍问题；另外，预应力作业组织程序方面，也出现一些问题。近期主要有如下事故：第六联左幅26-27腹板张拉时，张拉N16-1至控制力70%时钢绞线弹出，夹片飞出几米远外。后凿开该束钢绞线连接器处砼，事故为连接器被拉断引起；第十八联左幅68-69顶板张拉时，张拉至控制力后，钢绞线回弹较多，损坏机具，影响张拉质量；孔道堵塞较严重，特别是压浆孔位置，造成压浆受到严重影响；第十四联右幅56-55纵向孔道压浆不密实。浇注顶板砼时将出浆孔埋入砼，压浆时采用“三通”抽真空的方法压入水泥浆，但未在压浆孔异端凿出孔道，导致压浆不饱满；第13联右幅张拉钢束N4-2至控制力90%时，张拉槽口砼与喇叭口崩碎。将钢绞线放张后用风钻钻开该处砼，发现张拉槽口未绑扎加强钢筋，且该处砼较薄，造成该处强度不够被压碎第八联左幅34-33顶板张拉、第八联左幅34-33腹板压浆、第九联右幅39-38顶板张拉均在技术员与监理未知情的情况下进行。造成张拉力的控制不准导致钢绞线的弹出等情况，以及水泥浆的稠度与压浆饱满情况的不足；第二十二联左幅85-86纵向不通孔道较多，导致压浆无法进行，影响施工进度。