预应力张拉及压浆作业指导书

成灌铁路桥梁工程预应力张拉及压浆作业指导书1.适用范围适用于新建成都至都江堰铁路工程Ⅱ标段桥梁预应力施工。2.作业准备2.1.内业技术准备作业指导书编制后，应在开工前组织技术人员认真学习施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施，提出应急预案。对施工人员进行技术交底。2.2.外业准备施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集，如：同条件砼试块强度、张拉设备的标定，压浆设备，灌浆材料，配合比等。3.技术要求我管段现浇施工预应力工程主要分为预应力钢绞线和精轧螺纹钢。预应力钢绞线主要用于纵向和横向预应力，分为Φs15.2-12、Φs15.2-9、Φs15.2-2，精轧螺纹钢主要用于竖向预应力，主要有：Φ25和Φ32。钢绞线采用抗拉强度标注值fpk＝1860MPa，弹性模量Ep＝195GPa；精轧螺纹钢筋其抗拉强度标注值fpk＝830MPa，锚下张拉控制应力为0.75fpk＝1395MPa或0.65fpk＝1209MPa。预应力波纹管采用塑料波纹管或铁皮波纹管。预应力束的压浆采用真空压浆。预应力张拉采用单端张拉或两端张拉，采用张拉力与伸长量双控，以应力控制为主，并以伸长值进行校核。真空压浆要求采用管道压浆剂，要求管道充填密实，且达到涉及强度。4.施工程序与工艺流程4.1.施工程序施工程序：施工准备→钢绞线下料→钢绞线编束→（固定锚板安装→挤压头施工→约束圈安装）→波纹管安装固定→钢绞线束穿管→波纹管与约束圈连接→同浇注与等强→预应力张拉→管道压浆→封锚。4.2.工艺流程4.2.1.张拉工艺流程张拉准备：千斤顶校核→预应力伸长值的校核→张拉油表值的计算→预应力张拉。张拉过程如下：0→初应力0.1σk→0.3σk→0.5σk→σk→105％σk，持荷5min后回油。各级张拉均需测量其伸长量并记录。4.2.2.压浆工艺流程施工流程：连接真空压浆设备→检查连接情况→压浆料的拌制→抽真空→压浆→补压→封锚→清洗5.施工要求6.劳动组织7.材料要求8.设备机具配置9.质量控制及检验10.安全及环保要求11.材料进场钢绞线、锚具、夹片选用达标资质的厂家产品，并具有出厂合格证。钢绞线进场后要进行表面质量、直径偏差和力学性能试验。锚具除检查外观质量、精度、出厂证明外，对锚具的硬度、锚固性能进行抽检。预应力材料要妥善保管，防止生锈、污染和损伤。预应力管道采用塑料波纹管，安装前进行仔细检验，管体破损，密封不好的要剔除。12.预应力施工12.1.钢绞线下料钢绞线下料在加工场进行。钢绞线下料切割采用砂轮切割机，不得使用电焊切割。预应力筋在切割、运输、安装过程中要防止损伤、扭曲变形。预应力筋的下料长度按照设计确定，但需根据设计图纸对预应力长度进行校核，校核可按下面公式计算，并通过试用后在进行修正：L=L1+2×L2+n×L3+2×L4L1—锚具支承板间孔道长度；L2—锚具高度；L3—张拉千斤顶支承端面到槽口外端面间的距离（包括工具锚高度）；L4—长度富余量（可取100mm）。N－单端张拉为1，两端张拉为2。12.2.钢绞线编束及穿束钢绞线的穿束主要分为先穿束和后穿束施工，一般对于单端张拉的（一端带P锚）采用先穿束，对于两端张拉的采用后穿束施工。当采用先穿束施工时，钢绞线固定端采用挤压P型锚具，事先与承压板和螺旋筋进行组装。穿束前将钢绞线应逐根理顺，捆扎成束，不得紊乱，以防在穿束过程中钢绞线打绞。当采用后穿钢绞线时，应将钢束张拉端端头做成圆锥状，用氧焊焊牢，切忌使用电焊焊接。表面用砂轮修平滑，以防钢束在波纹管接头处引起波纹管翻卷，堵塞孔道。预应力钢束按长度和孔位进行编号，穿束时核对长度，对号穿入管道。穿束时先将波纹管安装固定于托架上，并将波纹管采用专用接头接长进行牢固连接，然后将1t卷扬机的钢丝绳系在引绳上，用人工先将引绳拉过流纹管，然后将钢丝绳头用卡环与钢束头接在一起，开启卷扬机将钢束徐徐拉进波纹内，在钢束头进波纹管时，用人工协助使其顺利入管。钢束穿入后将波纹管与约束圈连接，同时安装排气管及螺旋筋，完成穿束工作。穿束顺序为：钢绞线下料→钢绞线编束→（固定锚板安装→挤压头施工→约束圈安装→波纹管安装固定→）钢绞线束穿管→波纹管与约束圈连接。13.预应力的张拉预应力张拉，采用单端张拉或两端张拉。预应力钢束张拉采用双控，以张拉力控制为主，钢束伸长量作校核。实际伸长量与理论伸长量的差值应控制在±6％以内。13.1.张拉条件当现浇混凝土强度达80％，弹性模量达到设计弹性模量的90％，且龄期不少于5天，方可进行预应力张拉。13.2.张拉程序张拉准备：千斤顶校核→预应力伸长值的校核→张拉油表值的计算→预应力张拉。张拉过程如下：0→初应力0.1σk→0.3σk→0.5σk→σk→105％σk，持荷5min后回油。各级张拉均需测量其伸长量并记录。13.3.张拉准备13.3.1.预应力张拉伸长量的计算预应力张拉前应地每束预应力的伸长量进行计算，与设计给出伸长量相互校核，在确认无误后方可进行预应力的张拉。预应力筋的理论伸长值ΔL(mm)可按下式计算：ΔL=PPL／ApEp式中：PP——预应力筋的平均张拉力(N)，直线筋取张拉端的拉力，两端张拉的曲线筋，计算方法见下式：PP＝P（1－e－（kx＋μθ））/（kx＋μθ）L——预应力筋的长度(mm)；AP——预应力筋的截面面积(mm2)；EP——预应力筋的弹性模量(N／mm2)。P——预应力筋张拉端的张拉力(N)；x——从张拉端至计算截面的孔道长度(m)；θ——从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和(rad)；k——孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数；μ——预应力筋与孔道壁的摩擦系数。13.3.2.张拉油表及伸长量的计算对张拉千斤顶和压力表、油泵进行配套校验，以确定张拉力与压力表之间的关系曲线；根据关系曲线及预应力张拉力确定每一级张拉油表值。13.4.张拉施工13.4.1.张拉准备a)检查预应力束伸长计算表；b)油泵与张拉力的关系表；c)检查锚具、锚垫板、波纹管、压浆咀、排气孔等，将锚垫板表面清理干净。如果管道内进浆，应进行处理；d)将锚垫板喇叭管内的砼清理干净；e)消除钢绞线上的锈蚀、泥浆；f)套上工作锚板，在锚板锥孔内抹上一层薄薄的黄油，在锥孔内装上工作夹片。13.4.2.千斤顶安装纵向预应力张拉采用YCW250B千斤顶进行张拉。竖向预应力张拉采用YC60B型千斤顶张拉。由于千斤顶重量较重，在张拉时需在张拉点上方设置临时吊点对千斤顶进行固定，根据张拉面垂直，预应力千斤顶临时吊点通过在梁体顶面预埋钢筋等方法提供吊点。安装顺序：在钢绞线束上装上锚具，将夹片嵌入锚环内，并用Φ20mm钢管穿在钢绞线上，用钢管轻击夹片，使其整齐地进入锚环，然后把钢绞线束穿入千斤顶，并在千斤顶后端用工具锚将钢绞线固定。锚具中心要与孔道中心对准。锚具安装时，锚板应对正，夹片应打紧，且片位要均匀；但打紧夹片时不得过重敲打，以免把夹片敲坏。先套上相应的限位板。装上张拉千斤顶，并且与油泵相连接，注意千斤顶要和油压表配套使用。装上工具锚板，在锚板锥孔内装上工具锚夹片，锥孔内表面和夹片表面涂上约1mm厚的蜡质润滑剂，以使张拉完毕后夹片能自动松开。13.4.3.纵向预应力张拉预应力钢绞线张拉时，张拉过程如下：0→初应力0.1σk→0.3σk→0.5σk→σk→105％σk，持荷5min后回油。各级张拉均需测量其伸长量并记录分析。预应力钢绞线张拉以应力控制为主，并以伸长值进行校核，如不相符，待查明原因后再张拉。预应力束的伸长量较大时应采用两次或多次张拉，此时注意控制千斤顶的伸长值不超过千斤顶的行程。全梁断丝、滑丝总数不得超过钢丝总数的5‰，并不得位于梁体同侧，且一束内断丝不得超过一丝。预应力筋张拉控制应力达到稳定后，进行锚固。经检验合格后，切除多余的钢绞线，并用稠水泥浆将钢绞线包裹严密。切割时采用砂轮切割机，不得用电弧焊切割，切割后钢绞线外露长度不小于30mm。张拉的顺序为先纵向长束后短束，采用张拉力和伸长值双控，伸长值容许误差控制在±6%以内。13.4.4.竖向预应力张拉竖向预应力筋采用直径Φ25mm的精轧螺纹粗钢筋，采用JLM－25锚具锚固，YC60B型千斤顶。竖向预应力筋张拉的操作程序为：清理锚垫板，在锚垫板土作测量伸长量的标记点，并量取从粗钢筋头垫板上标记点之间的竖向距离，作为计算伸长量的初始值→安装千斤顶→安装连接器和张拉杆→安装工具螺帽(双螺帽)→初张拉至控制张拉力P的10％→张拉至控制张拉力P的50％→张拉至控制张拉力P，持荷2分钟→旋紧工作，卸去千斤顶及其它附件→量取从粗钢筋头至锚垫板上标记点的竖向距离作为计算伸长量值，计算实际伸长量△L，并将该值与理论计算值进行比较。若在±6％内，则在24小时内完成压浆；若误差超过±6％，则分析原因并处理后再进行压浆。13.4.5.预应力张拉注意事项1)预应力的张拉必须遵循有关的应用技术规程，严格按照张拉操作程序进行。施加预应力用的机具设备及仪表，应定期维护和标定。2)预应力筋张拉前，由试验室提供砼强度试压报告。当砼的立方强度满足设计要求，且不低于设计强度等级的90%，同时砼龄期必须不少于3天方可施加预应力。3)预应力筋张拉前，清理承压板面，并检查承压板后面的砼质量。如该处砼有空鼓现象，应在张拉前修补；锚具安装时，锚板应对正，夹片应打紧，且片位要均匀；但打紧夹片时不得过重敲打，以免把夹片敲坏。4)大吨位预应力筋正式张拉前，应会同专业人员进行试张拉。确认张拉工艺合理，张拉伸长值正常，并无有害裂缝出现后，方可成批张拉。必要时测定实际的孔道摩擦损失。5)预应力束在张拉时，先从零加载至量测伸长值起点的初拉力，然后分级加载至所需的张拉力。预应力筋的张拉管理，采取应力控制，伸长校核。实际伸长值与计算伸长值的允许偏差为±6%。如超过该值，应暂停张拉；采取措施予以调整后，方可继续张拉；如伸长值偏小可采取超张拉措施，但张拉力限值不得大于规定值。6)工具夹片为三片式，工作夹片为二片式，两者不可混用；工作锚具不能重复使用。锚固体系应配套使用，不能与其它体系混用。7)锚具要妥善保管，使用时不得有锈、有水及沾污其它杂物，也不得被电流通导。工作夹片外表面和锚板锥孔内表面使用前涂上润滑剂，并经常清除夹片表面杂物，可使退锚灵活，当夹片开裂或牙面破坏时则需更换，不得再使用。8)张拉前应检查张拉系统安全可靠，张拉时应有安全措施，张拉千斤顶后向辐射60°范围内不能站人。9)在张拉过程中，应注意是否有异常现象如响声、油压表指针抖动等，张拉完成后检查钢绞线上夹片留下的咬痕，以便及时发现滑丝问题。如出现滑丝，可用单根张拉千斤顶进行补张拉。14.管道压浆预应力张拉完成后，孔道尽早进行压浆，一般不超过24小时，最迟不得超过3天，以免预应力筋锈蚀和松驰。本工程预应力管道压浆采用真空辅助压浆工艺。真空辅助压浆工艺示意见下图：14.1.真空辅助压浆的设备灰浆搅拌机；真空灌浆组件：包括真空泵、真空表、连接阀门等；压浆组件：包括压浆泵及压力表；高压管(含真空回浆观测透明管)；球阀；三通接头。14.2.准备工作1)张拉施工完成后，要切除外露的钢绞线，注意钢绞线的外露量≤30mm，然后用水泥砂浆封锚头，再安装密封罩，最后连接真空泵和压浆泵及其它配套设备，并连接牢固、密封不漏气；2)在压浆施工前，将锚垫板表面清理，保证平整，装上石棉密封圈，将密封罩与锚垫板上的安装孔对正，用螺栓拧紧；3)清理锚垫板上的压浆孔，保证压浆通道通畅；4)确认浆体配合比，按配方秤量浆体材料；5)检查材料、设备、附件的型号或规格、数量等是否符合要求；6)按真空辅助压浆装布置图进行各单元体的密封连接，确保密封罩、管路各接头的密封性；7)检查供水、供电是否齐全、方便。14.3.压浆工艺1)压浆前，应清除梁体孔道内杂物和积水。2)浆体压入梁体孔道之间，应首先开启压浆泵，使浆体从压浆嘴排出少许，以排除压浆管路中的空气、水和希浆。当排出的浆体流动度和搅拌罐中的流动度一致时，方可开始压入梁体孔道。3)压浆的最大压力不宜超过0.6MPa。压浆充盈度应达到孔道另一