预应力张拉作业指导书

中铁四局南昆铁路南宁至百色段增建二线三标项目经理部作业指导书1预应力工程作业指导书一、工艺概述本工艺适用于桥梁工程中采用预制或现浇的混凝土后张法施工，明确预应力施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范移预应力张拉施工。二、作业内容预应力工程的主要作业内容为：预应力设备选用、张拉准备、钢绞线下料成束、孔道穿束、安装锚具及张拉设备、预应力张拉和孔道压浆等。三、质量标准及检验方法《铁路桥涵工程施工质量验收标准》TB10415-2003《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-2010四、工艺流程图预应力设备选用张拉准备预应力张拉孔道压浆钢绞线下料成束孔道穿束安装锚具及张拉设备梁体检验无影响施加预应力张拉预应力的缺陷，并且强度、弹模、龄期（终张）满足要求图1预应力施工工艺流程图五、工艺步骤及质量控制1.预应力设备选用中铁四局南昆铁路南宁至百色段增建二线三标项目经理部作业指导书2⑴张拉千斤顶张拉千斤顶的选用与锚下控制应力及锚具的形状有关，为保证预应力筋在张拉过程中的安全可靠性、准确性及便于处理滑丝现象，宜按下列原则选用：①张拉力宜为预应力筋张拉力的1.2～1.5倍；②千斤顶最大行程，对于伸长量不大的预应力束张拉，应按预应力筋的伸长量加初始张拉的预留行程即：S=ΔL+I（cm）式中：S—千斤顶最在行程（cm）ΔL—预应力筋伸长量（cm）I—预留行程，一般为3～5cm③能满足油压、横卧、自锁等功能的需要。④用于后张预施应力的千斤顶种类、规格、生产厂家较多，施工时可根据工程的具体情况选用。一般夹片式或螺栓式锚具采用穿心式千斤顶如YVC、YCT、、YCW、YDC系列千斤顶。粗钢筋采用拉杆式千斤顶或穿心顶配张拉杆。⑵张拉油泵①张拉油泵压力、输油量应满足千斤顶张拉的工效。张拉油泵的选用应与张拉千斤顶配套，预应力筋的张拉力和千斤顶油压面积（活塞面积）关系即：PU=P/FU式中：PU—计算油压表的读数或油泵的最小使用油压数（MPa）FU—张拉千斤顶工作油压面积（mm2）P—预应力钢筋张拉力（N）②油泵额定油压数一般应力使用油压数的1.4倍，油泵的输油量应满足千斤机张拉的工效要求。⑶油压表①油压表的选用要与油泵及张拉千斤顶配套，油压表最大读数应中铁四局南昆铁路南宁至百色段增建二线三标项目经理部作业指导书3为最大张拉油压的1.5～2.0倍，以保证油压表能较长时间使用和工作的准确度。②油压表精度不低于1.0级表。③油表盘直径应大于15cm，读数分格应不大于1MPa。④油表应为防震油表。⑷输油管路：联接油示和千斤顶的油管路宜用耐高压紫铜管或高压耐油橡胶管，工作压力与油泵额定油压配套，宜优先选用钢丝编制的高压耐油橡胶管。如采用紫铜管，其接头焊接处应保持严密、牢固。2.张拉准备⑴千斤顶校正①千斤顶张拉作业前必须经过校正，校正系数不大于1.05。②千斤顶与校正的油压表配套编号，建立张拉力与压力表的关系曲线，由法定计量机构定期校验。⑵梁体检查①梁体混凝土已达到设计张拉强度，梁体缺陷（包括锚垫板下蜂窝和孔洞）已修补，修补强度与张拉的梁体等强。②预应力钢绞线和锚具资料齐全，供应商提供夹片锚固系数试验值。锚夹具进场时应进行外观检查，不得有裂纹，伤痕，锈蚀，尺寸不得超过允许偏差，对锚具、夹片的强度、硬度进行抽样复验。③孔道经通孔清理，无残渣及积水。④锚下垫板表面清洁，与孔道不垂直支承板面已用楔形钢板垫平。⑤做孔道摩阻和锚圈口摩阻测试，也可按现场实际情况，经设计和监理同意，采用规范数据或经验数据。⑥当设计无规定时，应计算钢绞线理论伸长值。其计算公式按《公路桥涵施工技术规范》办理。⑦通过试验，测定钢绞线的弹性模量和截面积，以便修正钢绞线计算伸长值。其计算公式如下：中铁四局南昆铁路南宁至百色段增建二线三标项目经理部作业指导书4LEpApAELpp''''pE'pA—实测的钢绞线弹性模量（Mpa）和截面积（mm2）pEpA—计算采用的钢绞线弹性模量（Mpa）和截面积（mm2）ΔL—计算得到的伸长值（mm）Δ´L—修正计算的引伸值（mm）⑶预应力损失测定为验证设计数据和积累资料，宜进行孔道摩阻测试。测试方法及设备按《高速铁路桥涵工程施工技术指南》（铁建设〔2010〕241号）办理。⑷选用的千斤顶的张拉吨位不得少于张拉力的1.2～1.5倍，标定后的校正系数1.05，校验的有效期为一个月。⑸选用的油压表应为防震型，表面最大读数为压力的1.5～2.0倍，精度不低于1.0级。校验有效期为一周。张拉时表针摆动弧度大，上升不平稳；油表表针不能回到零或过零；张拉时连续断丝；计算伸长量与实际张拉伸长量相差过大，发生上述情况之一，均应及时校验油表。⑹张拉作业超过一个月或超过200次，或经过大修更换配件的、严重漏油和拆修的，张拉千斤顶、压力表必须经过重新校验。对长期不使用的张拉机具设备，应在使用前进行全面检查。⑺千斤顶、油压表使用和管理：①千斤顶应由专人使用和管理，并按规定时间定期由有资质的计量检测单位进行校验维护，建立档案卡片。②千斤顶及油压表应配套校验，建立张拉力与油压表的关系曲线。③校验张拉设备的压力机、压力环、测力传感器其精度不得低于±2％。中铁四局南昆铁路南宁至百色段增建二线三标项目经理部作业指导书53.钢绞线下料成束⑴下料宜用砂轮机切断，不得用电焊或氧气切断。切断钢绞线之前，先在切割线左右两端各3～5cm处扎丝一道，防止切断后散头，不得伤及钢绞线。⑵钢绞线下料长度按设计图，并考虑千斤顶张拉端的工作长度。设计未定出下料长度时，按下式计算，并经试用后进行修正：L=L0+2L1+nL2+2L3式中:L—钢绞线下料长度（mm）L0—锚具支承板间孔道长度（mm）L1—锚具高度（mm）L2—张拉千斤顶支承端面到槽形口外端面间的距离（包括工具锚高度）（mm）L3—长度富余量（mm）（可取100mm）n—单端张拉为1，两端张拉为2⑶使钢绞线成束时不致互相绞扭紊乱，可用钢板仿锚板孔位缩小做成梳型板将各根钢绞线梳理顺直，每米用一道18～22号扎丝捆扎成束，编束后，应系上标签，注明束号、束长及钢绞线产地。束内每根两端均用白胶布缠贴编号，同根同号。分别存放在防雨棚内待用，对较长的钢绞线束，为便于存放运输，可将其盘成大盘，圈径宜为3m左右。⑷钢绞线束在储存运输制作安装过程中，应防止钢束锈蚀，沾上油污及损坏变形。4.孔道穿束⑴穿束前应将锚下垫板面上灰浆除净，检查锚下垫板下混凝土是否密实，垫板与孔道是否垂直，如有问题应及时处理。⑵穿束前用通孔器沿孔道全长通过一遍，最后穿束作业。⑶钢绞线下料后应尽快穿束并实施张拉预应力，间隔时间宜控制在3天内。穿束多采用人工穿束、机械穿束和人机结合穿束。中铁四局南昆铁路南宁至百色段增建二线三标项目经理部作业指导书6①人机结合穿束的方法：a.将一根φ5mm高强钢丝从穿束端送进孔内，直到另一端孔口；b.利用已穿设的钢丝将牵引用的φ16mm钢丝绳从孔的另一端拉到穿束端；c.待已编束的钢绞线穿束一端插入一根带环的钢筋，钢束与钢筋焊成一体或钢绞线端头装上穿束套。d.钢丝绳系好钢筋环或穿束套引线，开动卷扬机，收拉钢丝绳，钢绞线束从穿入端拉至另一端。②机械穿束的方法：成盘钢绞线安放分配器上，穿束机将钢绞线送入孔内，孔道口在箱内时，钢绞线由软导向管穿入，钢绞线穿入速度宜为2～6m/s。5.安装锚具及张拉设备⑴张拉机具配套、组装及运转①千斤顶、油压表配套，根据校验曲线填写油压表读数卡片上供张拉使用。②千斤顶、油泵及油管等张拉设备移至梁体张拉端组装，锚板配套过渡垫圈擦洗干净、连接。③先油泵运转1～2min左右，大缸进油，小缸回油，使大缸活塞外伸200mm左右，再令小油缸进油，大活塞回零。如此反复２～３次，排出千斤顶缸内和油管路中的空气，使张拉压力平稳。⑵安装和拆除顺序：工作锚→夹片→限位板→千斤顶→工具锚→夹片①安装工具锚：工作锚板上用石笔编号，同一编号的钢绞线逐根穿入锚板孔，锚板推至锚下垫板止口环内，锚板孔编号、方向、位置在梁的两端应一致。②安装夹片：每付夹片用橡胶圈箍在一起，沿钢绞线端用手将其紧推入锚板孔。安装时锚板、锥孔、夹片必须清洁，不允许锚板、钢绞线夹片有浮锈、油污、砂粒等杂物。夹片全部安装就位后，用螺丝中铁四局南昆铁路南宁至百色段增建二线三标项目经理部作业指导书7刀调匀夹片间缝隙、用打紧器或手锤将每孔中夹片击平，再逐孔打紧。打紧夹片时，不得过重敲打，以免敲坏夹片。③预紧：为使孔道内各根钢绞线松紧一致，夹片握裹钢绞线达到张拉时受力均匀，用单孔千斤顶逐根预紧，预紧张拉力（5％σcon～８％σcon），同时小手锤敲击锚板周边，使锚板进入锚下垫板面的正确位置并对正、贴紧。④安装限位垫板：控制夹片的移动位置，使夹片跟进较整齐，限位板与工作锚配套使用，两者孔位一致，安装时将限位板沿钢绞线端推靠工作锚板即可。⑤安装千斤顶：钢绞线端部用铁丝稍加捆孔，将千斤顶吊起套穿在钢绞线上，前支承口套在限位板外面，千斤顶与孔道中线初对位，充油、活塞伸出3～5cm。去掉钢绞线上的扎丝，严格按钢绞线的编号穿入工具锚对应锚孔内，工具锚推入千斤顶缸体外口套座（或过渡垫圈内），特别注意两锚板孔位方向一致，保持钢绞线自然平行，防止千斤顶内钢绞线错位交叉，然后安装夹片，千斤顶与孔道中线精确对位。⑥工具锚板及夹片使用注意事项a锚板外壁擦净，锥孔内壁涂防锈油。b工具锚夹片应在无污、无锈、无渣粘付的情况下使用，使用前用棉纱擦净每付夹片，锥面涂退锚油（50％石腊＋50％机油制成），并应橡皮圈套牢。c锚板锥孔与夹片锥面经常用金相砂纸加研磨膏手工研磨，使之非常光亮，保证夹片紧退方便，可多次使用。d工具锚、工作锚、限位板、千斤顶保持同一轴线，使钢绞线受力均匀，保证张拉质量。e锚具锚固系数质保书由供货单位提供，张拉质量出现问题，应责成供货单位应重新复检，或更换锚具。现场应对锚具外观质量、锚环、夹片硬度进行分批抽检作好记录。中铁四局南昆铁路南宁至百色段增建二线三标项目经理部作业指导书86.预应力钢绞线张拉⑴预应力钢绞线张拉顺序：纵向→竖向→横向。纵向：先长束，后短束；竖向：由墩顶向合龙段方向，依次对称；横向先中间后两边束。⑵张拉程序:0→初始张拉力σ0（伸长值标记）→分级加载（测伸长值）→张拉σcon(测伸长值)→持荷2min→自锚（测回缩量）→回油（测总回缩量及夹片外露量）→退顶。（超张拉应力设计有规定时，按设计规定取值）。⑶张拉方法:钢绞线张拉分一次张拉达到要求张拉力和多次（两次或三次）张拉达到要求张拉力两种方法。⑷张拉作业①0阶段：千斤顶充油，活塞伸出2～3cm。②初始张拉：初始张拉前调整钢绞线束松紧，张拉设备与孔道轴线一致，均匀受力。到达吨位后，测油缸外露量及油顶外沿至锚下垫板的距离并作为初读数，两端每根钢绞线上做标记，记下数据，判断滑丝、滑移情况，同时丈量工具锚夹片外露量并做好记号，分析内缩量。③分级加载：加载分为4级，即0.2σcon、0.4σcon、0.6σcon、0.8σcon，每加载一次，测量一次伸长值。④张拉吨位：张拉σcon时，持荷2min并在张拉端补足吨位，测量伸长值，观察钢绞线与夹片情况。⑤自锚：张拉完成后，千斤顶回油，油缸回缩，工具锚后退，工作锚夹片便自动将钢绞线锚住，回油应缓慢进行，达到自锚的目的。自锚应逐端进行。⑥回油：打开千斤顶回油和输油阀，千斤顶主油缸继续回缩，工具锚脱开油顶口，夹片陆续从锚孔脱离出来，详细检查钢绞线情况。⑦退顶：相继拆出工具锚、千斤顶、限位器，用游标卡尺量取工作锚夹片外露量。中铁四局南昆铁路南宁至百色段增建二线三标项目经理部作业指导书9⑸张拉质量标准①张拉采用双控，以张拉控制吨位为主，用伸长值进行核对，实际伸长值与理论伸长值误差控制在±6%以内。②同一断面断丝之和不超过总丝数的1%，且每束断丝或滑丝只允许一根。③每端钢绞线回缩量≤5mm（张拉后夹片外露量,与24h后测量外露量之差）。④张拉过程中出现以下情况之一，需要更换锚具或钢绞线束，并重新张拉：a锚具内夹片错牙10mm以上；b锚具内夹片断裂两片以上（含有错牙的两片断裂）。c锚板裂纹损坏。d切割钢绞线或压浆时