浅述桥梁工程预应力(后张法)施工工艺

1、舟永项目一标一工区 二零一七年三月三十日 尚宏伟 一、施工准备 1、技术及施工现场准备 施加预应力前对梁体进行检查，外观和各部尺寸必须符合质量标准要求， 且箱梁（空心板）混凝土强度达到100。 对钢绞线理论伸长值进行计算，并制成表格，指导预应力张拉。 千斤顶、油表已经标定完毕，同时根据油表标定的结果绘制油表读数与 张拉力的曲线，并根据曲线确定相应张拉力对应的油表读数。 组建专业预应力张拉队伍，选择具有丰富张拉施工经验的人员进行张拉 施工。 2、张拉设备选用 根据工程设计的最大张拉力选用千斤顶型号、数量和电动油泵的数量，千 斤顶要求配好标定的压力表。千斤顶安装时搭设支架，用倒链吊起，套入 钢绞线

2、内张拉。 压浆设备:活塞式压浆泵、真空压力控制器、抽真空机、浆液储缸、浆体控 制阀门、净浆搅拌机提前进行准备。 3、原材、张拉设备检验 塑料波纹管 塑料波纹管采用外购，波纹管表面要清洁、无裂纹现象。表面不得有砂眼， 接口必须牢固，用塑料胶带进行缠裹，保证混凝土浇筑期间波纹管内不发 生漏浆现象。 钢绞线、锚具 钢绞线、锚具，进场时，必须具有合格证。钢绞线不得有折断、横裂和相 互交叉的钢丝，且表面不得有润滑剂、锈蚀的现象，更不得有肉眼可见的 麻坑，并注意妥善保管，存放在材料棚内，防止原材料锈蚀。 锚具夹片的表面应无砂眼，裂缝和小坑等现象。对锚环或锚板应进行几何 尺寸和锥度检验，并应仔细查看锥孔面是

3、否光滑，有无毛刺及小坑等不平 的现象，若发现此现象应进行处理或不得使用。同时要做硬度检验。 张拉设备 张拉设备千斤顶、电动油泵、压力表、油管全套设备进行统一检测,配套千 斤顶、压力表，压力表的精度不低于1.6级。对锚具按5%频率进行现场抽检。 凡属下列情况之一者应重新进行配套标定。 启用新千斤顶或新压力表； 张拉预应力筋时连续发生断丝现象； 实测预应力筋的伸长值与计算值超标； 千斤顶严重漏油，重新更换油封者； 压力表指针不回零。 二、张拉工艺 1、波纹管的敷设与锚垫板的安装 （一）波纹管敷设 1、波纹管采用塑料波纹管，在安装前，波纹管应做环刚度试验，试验合 格后使用，使用前逐根进行外观检查。

4、2、波纹管的敷设要严格按设计位置控制。波纹管定位筋，必须保证波纹 管位置敷设位置。直线段采取50cm一道，曲线段进行适当加密。 3、波纹管管口采用塑料胶布封堵，防止从杂物进入管道内。 4、波纹管连接时，接头波纹管的规格比孔道波纹管的规格大一级，其长 度一般为57d，波纹管直径为原波纹管大一级，旋入后接头要严，两接头 处用塑料胶布缠裹严密，防止漏浆,波纹管接头处的毛刺要磨平。 5、波纹管与普通钢筋有矛盾时，可适当挪动普通钢筋，但不可任意切断， 实需切断时，在浇筑混凝土前切断的钢筋必须恢复。 6、施工中波纹管要重点保护，施工人员不得对其进行踩踏或用工具敲击 波纹管，若发现波纹管局部被砸扁，要进行更

5、换处理，用钢锯将该处割掉， 按接头处理。 7、波纹管在波峰的高处留设排气孔，在进行固定端安装时，注意排气孔 的留设。 （二）锚垫板安装 1、锚垫板安装前要检查锚垫板几何尺寸是否符合要求。 2、锚垫板要牢固地安装在钢筋网片上，锚垫板定位螺栓要拧紧，锚垫板 要与孔道严格对中并与孔道端部垂直。 3、锚垫板上的注浆孔要采取封堵措施，可用同直径丝封堵，在锚垫板与 模板之间加一层橡胶垫，严防混凝土浇注时混凝土浆漏入孔道或将注浆孔 堵死，给施工造成困难。 (三)钢铰线下料 1、根据钢绞线实际长度在张拉端预留1m 作为张拉长度。 2、钢绞线下料场应平坦，下垫方木或彩条布，不得将钢绞线直接接触土地 以免生锈，也

6、不得在混凝土地面上生拉硬托，磨伤钢绞线。 3、线盘重大、盘卷小，弹力大，为防止在下料过程中钢绞线紊乱并弹出， 在下料前必须先制定钢筋笼，将线盘固定，防止钢绞线弹出发生事故。 4、钢铰线下料宜采用砂轮锯切割，不得采用电焊切割，在切口的两侧5厘 米处，预先用绑丝扎牢，防止泥土污染钢铰线。 （四）穿 束 管的接口极易破损，所以要缓慢进行，束的前端应扎紧并裹胶布，以减少 对波纹管接口的冲击，以便钢绞线顺利通过孔道。安装完成后，应进行全 面检查，以查出可能被损坏的管道。如发现波纹管被损坏，用胶带缠裹紧 密，不得发生漏浆，严重位置切断后按照接头处理。 （五）锚具、千斤顶的安装 1、安装顺序 完成张拉机具的

7、检验工作安装工作锚板 安装工作锚夹具安装限位板安装千 斤顶安装工具锚安装工具锚夹片。 2、安装技术要求 1）钢束外伸部分要保持干净，不得有油污、泥沙等杂物，施工人员不得 随意踩踏。 2）锚环及夹片使用前必须清洗干净，不得有油污、铁屑、泥沙等杂物。 3）工作锚必须准确放在锚垫板定位槽内，并与孔道对中。 4）工作锚和工具锚孔中各装入两个夹片，用胶圈套好，可用长约30厘米 的铁管穿入钢铰线向前轻轻将夹片顶齐，注意不可用力过猛，夹片间隙要 均匀，可用改锥认真调整。每个孔中必须有规定的夹片数量，不得有缺少 现象。 5）夹片安装完后，其外露长度一般为4-5mm，并均匀一致，若外露太多， 要对所用夹具及锚环

8、孔尺寸及锥度进行检查，若发现有不合格者则要进行 更换。 6）穿入工作锚，工具锚的钢束要顺直，末端要对号入座，不得使钢束扭结、 交叉。 7）安装千斤顶时不要推拉油管及接头，油管要顺直，不得扭结成团。 8）工具锚安装前，钢束穿入工具锚时，位置要与工作锚钢束位置一一对 应，不得交叉扭结。 9）为了能使工具顺利退下，应在工具锚的夹片光滑面或工具锚的锚孔中 涂润滑剂，润滑剂采用石腊。 10）工具锚的夹片要与工作锚的夹片分开放置，工具锚夹片重复使用次数 不得超过10次，若发现夹片破损，应及时更换以防张拉中滑丝、断丝、飞 片。 三、预应力张拉 预应力钢束张拉时采用双控，即以控制拉力为主，以钢束实际伸长值进行

9、 校核，实测伸长值与理论伸长值的相对误差不得超过6%，否则应停止张 拉分析原因。 （一）张拉伸长值校核 1、张拉前所有设备应再进行一次检查，看是否按编号配套使用。 2、预应力张拉的因素影响 预应力张拉过程中主要受到以下两方面的因素影响：一是管道弯曲影响引 起的摩擦力，二是管道偏差影响引起的摩擦力，导致钢绞线张拉时，锚下 控制应力沿着管壁向梁跨中逐渐减小，因而每一段的钢绞线的伸长值也是 不相同的。 3、实际伸长值的计算： 张拉结束后应进行实际伸长值的计算，实际伸长值计算：根据千斤顶标定 时所提供的方程式进行计算，当计算的实际伸长值不在规范误差范围内应 停止张拉，查找原因，如无法解决时及时与设计联

10、系。 锚固完毕，在灌浆完成，强度达到要求后，经检验合格不急于切断多余钢 绞线，报监理验收合格后，再切断多余钢绞线，切断工具可用砂轮机，锚 固后的外露长度不小于30mm。 （二）张拉过程控制 1、张拉应缓慢进行，逐级加荷，稳步上升，千万不能操之过急，给油不 要忽快忽慢，防止发生事故。 2、张拉要有专人记录，专人测量伸长值，对张拉应力进行校核，防止发 生由于压力表出故障造或拉力不足等现象。 3、张拉至设计油压值后，按张拉程序持荷2min测量伸长值，即可将张拉 油压缓慢降至零，活塞回程夹片自动跟进锚固。 4、张拉完毕，卸下千斤顶及工具锚后，要检查工具锚处每根钢铰线的刻 痕是否平齐，若不平齐说明有滑束

11、现象，如遇有这种情况要对滑束进行补 拉，使其达到控制应力，每束钢束中断丝滑丝数不得超过1根钢丝。 5、对预应力钢束张拉中发现异常情况，必须卸锚时，可使用卸锚器对已 锚固的钢束进行卸锚，卸锚时千斤顶应预先伸出35cm，留有余量以便卸 锚。 （三）预应力损失测定 在工程施工中预应力损失主要测定：锚圈口摩阻损失和孔道摩阻损失两种， 其测定方法如下： 1、锚圈口摩阻损失测定 用油压千斤顶测定时，可在张拉台上和用一根直孔道钢筋混凝土柱上进行， 两端均用锥形锚。首先，设甲端为封闭端，乙端为张拉端，两端同时充油 （油表保持在4Mpa），张拉至控制吨位，最后两控制吨位之差即为锚圈阻 力。两控制张拉制吨位相除在

12、开方即为锚圈口摩阻力的超张拉系数，反复 测定三次取平均值。再以同样的方法设乙端为封闭端，甲端为张拉端，测 定锚圈阻力和摩阻超张拉系数。最后两次测定取平均值。 2、孔道摩阻损失测定 梁两端同时装上千斤顶并同时充油（油压保持在4MPa），同样设甲端为封 闭端，乙端为张拉端（乙端为封闭端，甲端为张拉端），张拉时分级升 压，直到张拉应力，反复进行三次，取两端平均值。最后将两次压力差平 均值再次平均，即为孔道摩阻力。 四、孔道压浆、封锚 （一）孔道的准备 1、预应力筋张拉完毕后，应及时压浆（应尽量在48小时内完成）。 2、灌浆前应检查灌浆孔是否畅通，不允许发生堵孔现象。 （二）压浆材料选择 水泥浆强度根

13、据设计要求不小低于C40，水泥浆配比应由试验室试验确定， 经试验合格后方可进行配制。 1、灰浆；灰浆采用425普通硅酸盐水泥。水泥不得含有任何团块。 2、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它有机物。 3、外加剂：水灰浆中可掺入适量的膨胀剂和高效缓凝减水剂，通过实验 确定掺加量，各种试验原材料要放在干燥处，禁止受潮后使用。 （三）水泥浆的强度满足设计要求 1、灰浆水灰比宜采用0.40-0.45，掺入适量减水剂时，水灰比可减少至0.35， 水及减水剂对钢束应无腐蚀作用。 2、水泥浆泌水率在预先试验合格，其最大泌水率不超过3%，拌合后3小时

14、泌水率控制在2%，24小时后泌水应全部被浆吸收。 3、水泥浆中可通过试验确定适当掺入膨胀剂，但其自由膨胀率应小于10%。 水泥浆稠度宜控制在14S-18S之间。 （四）灌浆 1、压浆采用活塞式压浆泵，压浆压力控制在0.30.4Mpa。 2、水泥浆自调制到灌入孔道的延续时间一般不宜超过30-45min。水泥浆 在使用前和灌浆过程中应经常进行搅拌，以保持稠度一致。 3、压浆应从排气孔压出与规定稠度相同水泥浆为止，为保证管道中充满 灰浆，关闭出浆口时，应保持不小于0.5 Mpa的一个稳定期，稳压期不宜少 于2min。 4、灌浆时应留置试块2组,同条件养护，一组备用,另一组作为28天强度检验 用。 （

15、五）封锚 1、封锚前，应先将已凿毛的混凝土面和锚具周围冲洗干净。 2、 锚固完毕，经监理验收后即可用砂轮机切割端头多余的预应力筋，锚 固后的外露长度不宜小于30mm。 3、 注意封锚砼的养护。 4、进行顶板的注浆，然后将顶板开口进行恢复处理。 五、预应力施工应注意的几点事项 1、所用的千斤顶、油泵、油压表必须与钢束相配套，避免采用大吨位千斤 顶拉较少的钢束而产生较大的误差。千斤顶、油压表、油泵须按规范要求 使用，不能使用过期和超过使用次数。 2、张拉由专人统一指挥，两张拉端供油速度应保持同步增长，以避免将钢 铰线拉偏； 3、张拉时，应仔细观察，如有断丝、滑丝现象应立即停止张拉，须查明原 因，并

16、采取相应的处理措施； 4、当实测伸长量与计算伸长量之误差不在规范规定的允许范围内，应综合 考虑，查明原因，及时作相应的处理； 5、张拉时应注意安全，操作人员要站在千斤顶侧面； 6、预应力孔道压浆应注意外界气温，当气温低于规范规定的限度时，不能 压浆。 六、张拉时易出现问题的原因分析和防治措施 （一）钢绞线出现滑丝现象，可能由于以下原因： 1）锚环锥孔、夹片生锈或有杂质造成夹片回缩不到位。 2）夹片或锚环硬度不足，发生变形造成夹片夹不牢。 3）穿束时钢绞线混乱，造成钢束中钢绞线受力不均匀，个别钢绞线受力大 于设计张拉应力。 4）锚具和夹片的锚固性能不符合要求。 5）钢绞线弹性模量较大，夹片夹不牢

17、固。 （二）张拉中发生断丝现象一般有以下原因 1）穿束时钢绞线绞在一起，在波纹管中顺序较乱，张拉后个别钢绞线受力较 大，超过钢绞线极限抗拉强度。 2）夹片硬度太大，对钢绞线线产生损伤。 3）钢绞线穿束前受到损伤。 4）孔道阻塞，钢绞线受力不均匀。 5）钢绞线存在质量问题。 （三）发生夹片回缩不均匀、端部不齐可能由于以下原因 1）锚具和夹片之间摩阻太大，卸载时回缩不均匀。 2）锚具和夹片的锚固效率系数不符合要求。 3）夹片质量不一致、硬度不同。 4）限位板和锚具之间空隙不适当，夹片滑出太多或者不能自由滑出，锚固时 回缩不一致。 防治措施：严格控制钢绞线质量及下料长度，钢绞线一定要有质量鉴 定合格

18、证书；穿束顺序要合理，不能发生窜孔、扭绞现象；夹片、锚具质 量和硬度等性能指标经过严格鉴定，符合要求方能使用，必要时更换；张 拉前冲洗干净波纹管内附着物，以减小孔道壁摩擦；限位扳、锚具等的安 装严格按说明书和作业指导书进行；控制张拉力缓慢均匀增加且不能过多 超张拉。 (4)张拉时出现纵向裂缝 混凝土桥梁在进行预应力空心板张拉施工的过程中,会出现纵向裂缝,这是混 凝土桥梁预应力张拉施工面临的主要问题之一。因为预应力空心板张拉施 工是通过先张法进行施工,在施工的过程中如果放张作业不够规范,就会导致 放张后空心梁板的底板中段出现裂缝,这些裂缝由底板中部向两头延伸,长度 可达12.5m,严重影响混凝土桥梁的质量安全；另一方面,通过后张法进行 混凝土桥梁预应力张拉施工的过程中,梁端也会出现类似于问题,不仅仅是裂 缝,甚至会出现梁端底板混