预应力工艺措施

1后张预应力连续箱梁预应力张拉施工艺措施一、张拉前的施工准备（张拉必备条件）1.预应力钢绞线与之配套型号的锚夹具的产品检验，复试（抽检）试验报告（以验证钢材成品质量合格）。2.张拉设备之千斤顶与配套的油泵压力表的负荷校验标定的试验报告（以确定张拉力与压力表读数关系曲线。）3.与预应力梁相同条件养护至张拉龄期砼试块强度试验报告（要求达到设计强度90%）4.预应力孔道压浆工作准备就绪（主要是水泥浆实验报告和压浆设备）5.张拉施工工艺技术交底及张拉队伍工人上岗证核验（书面交底资料含张拉原始记录用表报经监理工程师审批）。二、预应力张拉控制原则1.张拉时砼强度及龄期达到设计要求砼强度为90%设计强度；砼龄期为14天，确需提前张拉须申报批准。2.采用应力控制方法张拉实行应力应变双控，以应力控制为主，以伸长值进行校核。1)张拉力达到设计要求，即满足张拉控制应力值бK2)延伸率符合规范规定，即张拉时预应力钢束实际伸长值与设计（理论）伸长值允许差应控制在规定范围，茬于市政规定+10%、-5%，公路规定+6%、-6%，本工程设计是为+10%、-10%监理工程师意见为：原则上按±6%控制。3.预应力施加，须考虑摩阻损失补偿因采用高强度低松弛钢绞线一般不超张拉，但可考虑克服锚头与预应力筋之间及千斤顶部分的应力损失，另方面可经现场试张拉、测定孔道摩阻，当摩阻损失占张拉应力50%以上时，亦可考虑部分补偿。所以通常采取超2—3%бK，即按1.02—1.03бK，来确定控制张拉力，以确保设计预应力值的充分建立。若当设计预应力值已经充分考虑了包括张拉工艺等各摩阻因素，则采用1.0бK来确定控制张拉力。即控张系数为1.00~1.03。4.预应力筋群锚体系的张拉顺序控制21)先纵束，后横束；先底部，后上部先中间，后两侧；先长束，后短束2)对两个平行孔道，应同时张；对曲线弯梁应先张拉曲线外股，后张拉曲线内股。3)张拉顺序总的原则：尽量保证张拉后的断面束应对称。4)具体张拉顺序按设计图《箱梁预应力钢绞线张控顺序表》对应各序号、钢束编号进行张拉。5.预应力筋张拉后、孔道应尽早压浆当钢束张拉结束，立即将锚塞周围，预应力筋间隙，用水泥浆封锚，水泥浆强度达10Mpa后，即可压浆，即张拉后不超过24小时压浆为宜，最迟不超过3天。三、预应力张拉工艺措施1.控制张拉力计算1)钢绞线预应力设计值采用高强度底松弛钢绞线Φ15.24（ASTMA416—90a技术标准270级），标准张拉强度Rby=1860Mpa,伸长率≥3.5%，弹性模量EY=1.95×105Mpa，公称面积140mm2设计张拉控制应力：F3、D2联бK=0.79Rby;A4、A5联бK=0.75Rby。2)每束钢绞线控制张拉力计算按群锚体系的各束分别计算以F3、D2联为例如DQM15-9，每根钢绞线破断力=1860×140=260400Mpa每束9根破断力=2604×9=2343.6KN，则设计控制张拉力=（0.79×1860×140×9）×控张系数（1~1.03）=2343.6×0.79×1=1851.44KN3)千斤顶压力表读数值计算按各个编号的压力表校验报告，一元线性回归分析结果，应用方程式Y=A+BX核算，初应力，二倍初应力、分级加载应力控制应力、的表读数，式中Y—压力表读数值，A、B—回归系数，X—标准荷值，即对钢束施加之张拉力。A、初始应力百分比确定：设计图初应力10%бK（不分长短束），若按10%бK，则须采用预张办法，即张拉后再放松，重新按10%бK的流程张拉，但本工程采用的是自锚式夹片，要放松就必须先用千斤顶工具锚张拉，重新张拉时再换装锚具夹片，如此下去张拉工效低，则影响进度工期故采用在规范允许范围内（10～25%бK）适当加大初应力的办法：3预应力钢束≤40M，初应力采用10%бK41—99M初应力采用15%бK≥100M初应力采用20%бKB、张拉时分级加载：初应力二倍初应力级段应力级段应力控制应力0.1бK0.20бK0.5бK0.8бK1.0бK0.15бK0.3бK0.6бK0.8бK1.0бK0.2бK0.4бK0.6бK0.8бK1.0бKC、各千斤顶—压力表表号的对应读数值YDC2000型油压千斤顶，YBZZ×1.5／63型油泵分级加载张拉10%185.1KN15%277.7KN20%370.2KN30%555.3KN40%740.4KN50%925.5KN60%1710.6KN80%1480.8KN100%бK1851KN顶号970315表号99058054.06.28.412.716.921.125.433.842.2顶号980802表号9956014.56.68.713.518.422.927.335.944.5顶号9809表号9956093.55.67.812.616.821.125.634.944.2顶号990601表号10263.15.07.211.616.120.625.133.942.8顶号表号顶号表号注：бK=0.79Rby_（纵向束）分级加载张拉10%175.8KN15%263.7KN20%351.5KN30%527.3KN40%703.1KN50%878.9KN60%1054.6KN80%1406.2KN100%бK1757.7KN顶号970315表号99058053.85.88.012.016.120.124.132.040.0顶号980802表号9956014.36.28.212.817.421.82634.142.3顶号9809表号9956093.35.27.311.916.020.024.333.041.8顶号990601表号10262.94.66.711.015.219.523.732.140.6顶号表号顶号表号注：бK=0.75Rby（横向束）QYC230型油压千斤顶，YBZZ×1.5／63型油泵4分级加载张拉10%20%60%100%бK顶号01045表号10452．98．53051．5顶号01047表号9941076．411．432．653．7顶号990502表号6004．61030．851．3顶号990805表号7054．49．33050．7顶号表号顶号表号注：бK=0.70Rby（扁锚）2.预应力张拉程序和方法1)张拉程序：0——初应力（量伸长值，夹片位移量）——二倍应力（量伸长值）——分级加载——控制应力бK（量伸长值，夹片位移量）——持荷5分钟——锚固——02)张拉方法：A、每束预应力筋都必须甲乙两端同时张拉，在分级加载张拉过程中如果甲端伸长量长于乙端过多时，可以先拉乙端后拉甲端。B、当张拉长束时，因千斤顶张拉活塞行程不足，须作两级或两级以上的张拉。3)张拉记录：A、现场操作责任人负责张拉原始记录。B、分管技术人员负责技术整理、填写规定的张拉记录表C、张拉后24小时将张拉记录表原始记录数据报送监理工程师。3.张拉值的计算与控制1)理论伸长值△L（CM）理论上预应力钢材的应力与应变符合虎克定律，后张法预应力筋张拉时理论伸长值△L（CM）的计算公式：（四种形式）①△L=PL／AYES式中P=P[1+e-(μθ+KX)]／2②△L=PL[1-e-(μθ+KX)]／KX+μθ）AYES③△L=｛P[1-（KX+μθ）／2]X｝／AYES④△L=｛[бk／4（3+e-（μθ+KX）-б0）]／ES｝×L式中：5△L：预应力钢绞线（简称钢束）理论伸长值（CM）P：钢束的平均张拉力取张拉端的拉力与计算截面处扣除孔道摩擦损失后的拉力平均值（N）P：钢束张拉端的张拉力（N）L：钢束有效长度，即从张拉端至计算截面的孔道长度（M）K：孔道偏差系数，指孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数，K=0.6×10-3—0.3×10-2，一般取K=0.002X：从张拉端至孔道截面的曲线长度，有些情况为X≈L（M）μ：钢束与孔道壁的摩擦系数0.16—0.19—0.25—0.3—0.35（长束，一般取0.25—0.3）θ：从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和即累计转角和，以弧度计radAY:钢束截面面积（MM2）ES：钢束弹性模量，设计上一般取值1.95×105Mpa，材试实测通常在1.95×105—2.10×105之间σK：钢束张拉控制应力（即预应力设计值）σ0：钢束张拉初应力，为张拉控制应力的10—20%Mpa一般情况下，施工现场不另行计算理论伸长值，系有设计给予，即设计图标注的，张拉延伸量。上述公式的参考价值在于，当施工现场已注意克服消除各影响因数情况下的张拉延伸偏差仍偏离规定范围时，可参照择用地区行业较广用的一个公式，进行计算检核、探因分析。2)实际伸长值与伸长值偏差①实际伸长量与偏差计算的修正A、钢束理论延伸量，按实际弹模修正△L修=△L×E／E，△L修：理论延伸量，按实际弹模修正值△L：设计提供的理论延伸值E：设计采用的1.95×105MpaE，：材试报告实际的弹性模量B、千斤顶段延伸量钢束工作长度70～90CM，实际千斤顶长度50CM，而张拉钢束长度是从包括千斤顶段在内的锚向端至锚向端，故须考虑千斤顶段钢束延伸量。△L千=бKL千/E，△L千：千斤顶段钢束延伸量，理论值（MM）6L千：千斤顶长度бK：应力标准值E，：实际的弹性模量如千斤顶（活塞）长500MM，E，=1.98×105Mpa，бK=0.75×1860则△L千=0.751850500/1.98×105Mpa≈3.5MMC、工具夹片位移量△L夹片=从初应力（бK初）至终应力（бK终）的位移量（张拉程序过程中的夹片外露量的量值记录）②实际伸长值的计算▲L=（L100—L初始）+（L二倍—L初始）—△L夹片—△L千L100：张拉终应力100%бK时钢束伸长量（MM）L初始：初应力10%～20%бK时对应的钢束伸长量（MM）L二倍：二倍初应力时钢束伸长量（MM）③伸长值（延伸量）偏差计算A、伸长值偏差=（▲L—△L）/△L=？%伸长值偏差=［（L100—2L初始+L二倍—△L夹片—△L千）—△L修］／△L修B、伸长值偏差=（L100—△L夹片—△L初始）/90%（注：B式系市政工程近年就各类张拉过程中出现的问题考虑一系列因素而试行的新的计算方法。本工程仍用A式计算，以B式供参故）④伸长值的校核按设计与规范规定，张拉伸长值偏差控制在±6%以内，即为合格，若发现偏差过大，则应暂停张拉，进行原因分析，待查明原因并采取措施加以调整后，以对以后张拉控制确定，方可继续张拉。预应力张拉时，通过伸长值的校核，可以综合反映张拉力是否足够，孔道摩阻损失是否偏大，以及预应力是否有异常现象等，因此，伸长值的校核，必须引起重视。四、孔道压浆工序1.预应力钢绞线张拉后，须立即将锚塞周围钢束间隙用水泥浆封锚，使在压浆时封锚水泥浆达到10Mpa抗压强度。2.张拉完毕后孔道应尽早压浆，以不超过24小时为宜，最迟不超过3天。3.压浆前应对排气孔、压浆孔、排水孔全面检查，并排除孔道内所有积水。74.对压浆设备进行安装检查。允许用活塞压浆泵压浆，不得用压缩空气泵压浆。5.压浆泵输浆压力须控制在0.5～0.7Ma之间以保证压浆密实度，否则应进行补浆。6.水泥浆采用不低于425号普通硅酸盐水泥，水灰比宜控制在0.40～0.45，水泥浆的3H泌水率控制在2%。压浆前须具有水泥质保单，水泥安定性试验及泌水率试验。7.压浆标号要求R28水泥浆强度不低于砼强度锝80%，并不低于30Mpa压浆时每一工作班应取不少于3组的7.07CM3标准水泥浆试块，标准养护28天，检验其抗压强度。8.采用孔道两端分别压浆或在一端采取二次压浆，第一次压浆时需在0.8Mpa下持荷3~5分钟暂闭等待3~5分钟，后施行第二次压浆。同一孔道压浆作业须一次完成，不得中断，否则须重新压浆。9.压浆时由专人进行认真记录。10.每次压浆收工后，输浆管清洗彻底，压浆机维护保养。五、张拉工艺质量控制1.张拉机具定期维护和校验，校验期限一般不超过100束，并不得超过二个月。当施工过程中发生下列情况之一时，应重新校验。A、张拉时预应力筋连续断筋B、千斤顶严重漏油C、油压表指针不能回到