[郑州]南三环东延箱梁预应力张拉作业指导书

1、郑州市南三环东延一期工程第二标段箱梁预应力张拉作业指导书 2015-3-3本次设计预应力钢绞线采用高强度、低松弛钢绞线，公称直径15.2mm，每根截面面积139mm2，标准抗拉强度fpk=1860MPa。张拉采用张拉力与引伸量双控，并以张拉控制力为主，引伸量为校核。混凝土强度达到90%且龄期不小于7天时方可张拉预应力钢束，初始张拉力为控制张拉力的10%。采用两端张拉及单端张拉两种方式。张拉完成后采用M50水泥浆对预应力孔道进行真空灌浆。采用预埋金属波纹管。预应力施工工序流程：预应力材料进场喇叭口及螺旋钢筋安装箱梁钢筋安装钢束定位筋安装波纹管安装钢绞线穿束箱梁混凝土浇筑及养护张拉计算及预应力张拉

2、孔道压浆、封锚。1、预应力材料及设备进场要求1）、预应力锚具、夹具和连接器应符合国家现行标准预应力锚具、夹具和连接器应用技术规程JGJ85-2002的规定。进场时对其质量证明文件、型号、规格等进行检验。锚具、夹片应不超过1000套为一个验收批，连接器应不超过500套为一个验收批。外观检查：应从每批中抽取10%的锚具（夹片）且不少于10套，检查外观和尺寸，如有一套表面有裂纹或超过产品标准及设计要求规定的允许偏差，则应令取双倍数量的锚具重做检查，如仍有一套不符合要求，则应全数检查，合格者方可投入使用。硬度检查：应从每批中抽取5%的锚具（夹片或连接器）且不少于5套，对其中有硬度要求的零件做硬度试验，

3、对多孔夹片式锚具的夹片，每套至少抽取5片。每个零件测试3个点，其硬度应在设计要求范围内，如有一个零件不合格，则应领取双倍数量的零件重新试验，如仍有一个零件不合格则应逐个检查，合格后方可使用。2）、钢绞线进场前应有出厂质量保证书和实验报告单，进场时要进行外观检查，表面不得带有降低钢绞线与砼粘结的润滑剂、油渍等物质，允许有轻微的浮锈，但不得有锈蚀成肉眼的麻坑。进场时分批验收，检验每批不得大于60t；从每批钢绞线中任取3盘，并从每盘所选用钢绞线端部正常部位截取一根式样，进行表面质量、直径偏差检查和力学性能试验，如每批少于3盘，应全数检查，试验结果如有一项不合格时，则不合格盘报废，并从该批未检验过的钢

4、绞线中取双倍数量的试样进行不合格项的复检，如仍有一项不合格，则该批钢绞线为不合格。波纹管外观清洁，外表无油渍，无引起锈蚀的附着物，无孔洞和不规则折皱，无交口开裂，无脱口，预应力钢绞线和波纹管应存放于通风良好，并有防潮、防雨措施的仓库中。吊杆采用低应力防腐成品索，进场前应有出厂质量保证书和原材料试验报告。2、N10联预应力钢束控制参数如下表：A、纵向预应力束：钢束位置编号规格下料长度（cm）钢束根数小桩号端伸长量（mm）大桩号端伸长量（mm）1号腹板F1、F1a12s15.211379.32329329F2、F2a12s15.211792.62342342F3、F3a12s15.212210.7

5、23513512号腹板F1b12s15.211306.32329329F2b12s15.211714.92342342F3b12s15.212127.323513513号腹板F1、F1a12s15.214295.82329329F2、F2a12s15.211709.12342342F3、F3a12s15.212127.22351351顶、底板T112s15.27356.84230230B1、B212s15.23675.7120/243243/0B312s15.21355.544343B、横梁预应力束：位置编号规格下料长度（cm）钢束根数左端伸长量（mm）右端伸长量（mm）N28横梁N19s15

6、.22536.0565.392.84N29s15.22533.0564.1792.72N39s15.22530.0564.4591.31N29横梁N19s15.22378.0765.8898.52N29s15.22371.0762.40100.92N39s15.22364.0759.24103.08N30横梁N112s15.22248.0746.9296.50N212s15.22241.0742.9499.35N312s15.22234.0734.96105.79N31横梁N112s15.22245.0765.5760.05N212s15.22239.0761.8661.12N312s15.2

7、2232.0728.5994.28N32横梁N19s15.22245.0567.1667.97N29s15.22239.0566.0066.82N39s15.22232.0564.8365.653、张拉（1）张拉设备安装a、将张拉端的钢绞线理顺，严禁交叉、挤压。b、装锚板和夹片：钢绞线通过锚板上的对应孔后，锚板紧贴锚垫板，在每孔中钢绞线和孔壁间装入两片夹片，将卡片打入锚孔，要求两夹片外露面平齐，间隙均匀。c、安装限位板：将限位板的孔通过钢绞线后，限位板紧贴锚板无缝。d、装千斤顶：钢束通过千斤顶的孔道，千斤顶紧贴限位板，务使千斤顶、限位板、锚板、锚垫板都在钢束的轴心线上（即四对中）。注意：钢绞线

8、在千斤顶内要理顺，不能交错，否则会发生断丝。e、装工具锚、夹片：工具夹片的光面应先抹少许石腊或垫塑料薄膜后再装入，便于夹片的退出。f、开动油泵少许打油，千斤顶保持适量油压后稍松千斤顶吊索调整千斤顶，使其四对中。（2）张拉顺序及程序横梁横向钢束顶板横向钢束腹板纵向钢束顶板纵向钢束底板纵向钢束腹板从高处钢束向低处钢束顺序张拉；底板钢束先中间后两侧；左右腹板束及顶、底板钢束均沿箱梁中心线对称张拉，每个工作面上保持不少于两台千斤顶同时操作。0初应力（10%con）20%（con）100%(con) 持荷2分钟（锚固）量伸长值与理论伸长值校核记录张拉缸行程 预应力钢束张拉开始之前，应用与钢绞线反差较大的

9、颜色标记出一个平面，在任何情况下量测伸长量均应量测该平面至锚垫板之间的距离，不得以油缸伸长值代替伸长量。初始张拉力为10%，预应力到达后停止加压，记录伸长量；再加压到20%，记录0-20%之间的伸长量；之后加载到100%，记录0-100%之间的伸长量，持荷2分钟后锚固。伸长量算法：由于加载力量在10%之前，钢绞线处于松弛状态，所产生的伸长量不能代表拉伸伸长量，故应将此段伸长量减掉不用，而用10%-20%段伸长量代替它，作为推算值。最终伸长量公式为-+（-）。本次张拉使用标准抗拉强度为1860MPA（fpk）钢绞线，不同位置张拉控制应力不同，其中张拉控制应力见下表-1：9束控制张拉力F（KN）1

10、2束控制张拉力F（KN）联号位置张拉控制应力10%20%100%10%20%100%N10联腹板、中底板、横梁0.75fpk174.6349.21746232.8465.62328顶板、边底板0.71fpk165.6331.21656220.8441.62208对应的千斤顶读数如下表：张拉控制应力股数阶段顶号4051表号14089031P=0.0127f-0.0233读数顶号4052表号14089034P=0.0126f-0.0133读数顶号4053表号14089090P=0.0126f+0.14读数顶号4054表号14089032P=0.0126f+0.0067读数顶号1#表号911595P

11、=0.2256f-0.7867读数0.75 fpk910%2.22.22.32.238.620%4.44.44.54.478.0100%22.222.022.122.03931210%2.92.93.12.951.720%5.95.96.05.9104.3100%29.529.329.529.3524.40.71 fpk910%2.12.12.22.136.620%4.24.24.34.273.9100%2120.921.020.9372.81210%2.82.82.922.849.020%5.65.65.75.698.8100%2827.828.027.8497.3a、两端张拉时由专人指挥，

12、规定操作程序联络信号，行动要统一，操作要规范，方可达到对称平衡张拉的要求。b、施加预应力时，预应力筋、锚具、千斤顶应位于同一轴线上。c、达到初应力后停拉，记录张拉缸行程作为测算实际伸长值的起点值。c、张拉缸继续进油，分级张拉，达到张拉力后持荷2min，核对伸长值与理论伸长值，当相对误差在6%范围内即符合规范要求，否则应停止张拉分析原因，调整计算伸长量再进行张拉。d、在分级张拉过程中，根据两端伸长值的大小差距，调整张拉速度，伸长值大的一端要晚点或慢点拉，伸长值小的一端可早点或快点拉，逐级调整，使两端伸长值差距愈小愈好。e、达到张拉力锚固时，先锚固伸长值大的一端，另一端须补足张拉力后再锚固。千斤顶

13、张拉缸回油即锚固。f、当钢束的伸长值大于千斤顶行程时，须分数次张拉，当接近千斤顶行程时即进行锚固，再重复前述张拉步骤，直至达到张拉力后锚固。g、张拉缸全部回零卸工具锚，千斤顶全部回油卸除千斤顶，检查回缩值，并划线作标志。填写施工原始记录。h、张拉完后不要切割外露钢绞线，待压浆后切割，切割宜用砂轮机切割，同时不得损伤锚具，禁止使用电焊切割。（3）偏差处理：箱梁预应力的张拉采用双控，即以张拉控制为主，以钢束的实际伸长量进行校核，实测伸长值与理论伸长值的误差不得超过规范要求，否则应停止张拉，分析原因，在查明原因并加以调整后，方可继续张拉。张拉完成以后，实际测量的伸长值与理论伸长值之差不应超过6%，否

14、则采取如下步骤予以调整。a对千斤顶以及与之配对使用的压力表进行重新校准b对钢绞线作弹性模量检验（注意：在每批次钢绞线到场后，所用部位的理论伸长量，需经过该批次新的弹性模量值计算的理论伸长量）c放松预应力钢铰线重新进行张拉 d预应力钢铰线用润滑剂以减少摩擦损失（4）质量检验：类 别检 查 项 目控 制 数钢丝束和钢绞线束每束钢丝断丝或滑丝1根每束钢绞线断丝或滑丝1丝每个截面断丝或滑丝之和不超过该断面钢丝总数的1%（5）滑丝与断丝的处理1）预应力钢绞线每束滑丝与断丝不超过1丝，且每个断面断丝之和不超过该断面钢丝总数的1%。滑丝超过该规定采取以下措施处理：a、钢绞线放松：将千斤顶按张拉状态装好，并将

15、钢丝在夹盘内楔紧。一端张拉，当钢丝受力伸长时，锚塞销被带出。这时立即用钢钎锚塞螺纹。然后主缸缓慢回油，钢丝内缩，锚塞因被卡住而不能与钢丝同时内缩。主缸再进油，张拉钢丝，锚塞又被带出。再用钢钎卡住，并使主缸回油，如此反复进行至锚塞退出为止。然后拉出钢丝束更换新的钢丝束和锚具。b、单根滑丝单根补拉：将滑进的钢丝楔紧在卡盘上，张拉达到应力后顶压楔紧。c、人工滑丝放松钢丝束：安装好千斤顶并楔紧各根钢丝。在钢丝束的一端张拉到钢丝的控制应力仍不能拉出锚塞时，打掉一个千斤顶卡盘上的钢丝楔子，迫使12根钢丝产生抽丝。这时锚塞与锚圈的锚固力就减小了，再次拉锚塞就较易拉出。2）断丝采取以下措施处理：a、提高其他钢

16、束的控制张拉力作补偿，但须满足设计上各阶段极限状态的要求。b、当断丝超过同断面总量的1%时，要重新进行松锚、换钢束、重新张拉，方法同滑丝卸载。c、当施工中出现严重断丝时，可启用预备钢束补救原断丝束。4、孔道压浆、封锚1）、孔道压浆（1）压浆原理及设备要求A、压浆原理压浆泵真空泵普通压浆真空辅助压浆示意图真空辅助压浆采用金属波纹管配真空辅助吸浆工艺。首先在预留孔道的一端采用真空泵抽吸孔道中的空气，使孔道内达到-0.08Mpa左右的真空度；然后在孔道的另一端再用压浆泵以0.7Mpa的正压力将水泥浆压入孔道，由于孔道内只有极少的空气，很难形成气泡；同时，由于孔道与压浆机之间的正负压力差，大大提高了孔

17、道压浆的饱满度。在水泥浆中，减小了水灰比，添加了专用的添加剂，提高了水泥浆的流动度，减小了水泥浆的收缩。压浆之前应用压力水清除管道内杂物，并用压缩空气吹干，压浆要求密实，水泥浆采用M50，预应力混凝土孔道灌浆材料宜采用低碱硅酸盐水泥或低碱普通硅酸盐水泥，并掺入一级粉煤灰和适量外加剂配置。不得加入铝粉或含有氯盐、硝酸盐等有害成分的外加剂。张拉完成后24小时注浆，以防钢丝锈蚀。（2）设备要求a、压浆泵可连续操作，对于纵向预应力管道，能以不小于0.7Mpa的恒压作业。压浆泵为螺杆式，该压浆泵出力稳定，流量和压力的调节简单方便。b、压力表在第一次使用前及此后须经监理工程师认可，在需要时应加以校准。c、

18、负压容器负压容器示意图即储浆罐，防止浆液进入真空泵而损坏真空泵。（3）抽真空设备a、真空泵在真空泵前配备空气滤清器，防止抽出的浆体直接进入真空泵而造成真空泵损坏。（4）压浆的准备工作a、封堵锚孔：锚具外面的预应力筋间隙应用棉花和水泥浆填塞，以免冒浆而损失灌浆压力。b、冲洗孔道：孔道在压浆前应用压力水冲洗，排除孔内杂物，保证孔道畅通。冲冼后用空压机吹去孔内积水。c、预应力钢绞线张拉后，尽早压浆，一般不超过24h。压力表压力表负压容器（储浆罐） 阀2 构件真空泵阀4阀3 阀1 压浆泵 出浆管 拌浆机 压浆管 压浆管 图 真空压浆设备连接示意图（5）压浆a、关闭压浆端阀门，在抽真空端接上真空泵，抽真

19、空度达到80%以上时，即可认为孔道系统密封可靠。否则，需找出泄漏的位置进行处理，必要时采取一定的措施，使其真空度达到80%以上。b、水泥浆在压浆现场用小型砂浆拌合机拌制，初凝时间应大于3小时，且终凝时间应小于24小时。水泥浆搅拌结束至压入管道的时间间隔不应超过40分钟，压浆时梁体温度不应超过35。把拌好的水泥浆过筛后存放于储浆桶内，此时水泥浆低速搅拌（防止沉淀），并经常保持足够的数量，以使每根管道的压浆能一次连续灌注完成。c、水泥浆拌制合格后，开启真空泵抽真空，至80%真空时再启动压浆泵，让水泥浆以合适的流速进入管道。d、当水泥浆达到抽真空端时，打开该端排废孔，直至排废孔排出的水泥浆畅通并与压

20、浆端水泥浆稠度一致时，停止压浆，关闭排气阀。e、开启压浆机，压力控制在0.5MPa左右，持压2min，关闭进浆口阀门停止压浆。f、移到下一管道，继续压浆，压浆完毕后，清洗设备。压浆过程中，若发现孔道局部漏浆，堵塞不漏浆后，重新将管道冲洗干净后再重新压浆。2）、封锚封锚顺序为：锚口周边混凝土凿毛清扫并湿润微膨胀混凝土填塞抹平表面养护（1）对于顶板远离桥中线侧的张拉槽口，由于顶板横向预应力锚具在浇注防撞护栏时，与护栏砼一起浇注进行封端，所以横向预应力压浆完成后，须用防水材料对张拉端锚具进行防锈处理。（2）对于需要立模灌注封端混凝土，要保证砼外侧面光洁顺直，线条与原梁体线条一致。封端混凝土强度与梁体

21、强度相同，坍落度以78cm为宜，采用510mm粗骨料，振捣应密实，浇注后应进行有效养护，防止出现裂纹。（3）安装封端钢筋网并与伸出的结构钢筋连接（锯齿板封端钢筋不与结构钢筋连接），安装模板，灌注封端混凝土。封端混凝土强度与梁体砼强度相同，坍落度以1214cm为宜，采用520mm粗骨料，振捣应密实，浇注后应进行有效养护，防止出现裂纹，保护层厚度不小于5cm。封端混凝土用的微膨胀混凝土配合比由试验室提供。（4）对于竖向预应力束，压浆完毕，灌注封端混凝土。封端混凝土用微膨胀混凝土，配合比由试验确定。（5）对于正常悬浇节段，下一节段的砼直接封端，所以不必额外进行封锚。5、安全文明施工措施1）、材料进场

22、及安装安全注意事项（1）钢绞线首先检验钢绞线有无出厂质量合格证明。然后，对进场钢绞线进行外观检查。其表面不得有裂纹，润滑剂，油渍及锈蚀，麻坑。保证钢绞线与混凝土有足够粘结力，避免应力集中和耐疲劳强度的降低。当外观检查后，根据规定取样进行复试。钢绞线必须采用砂轮进行切割。（2）锚具的检验应有产品出厂质量合格证明文件。进场后应对锚具进行外观质量检查。其表不得有裂纹和超过产品规定尺寸的允许误差。检查锚环的锚孔是否光滑，有无毛刺及小坑。夹片表面不得有砂眼，裂缝和小坑。（3）张拉机具的检验千斤顶的检验：千斤顶油料要用液压油，油中不得有水。接好油路进行运转，千斤顶行程应不少于规定值，千斤顶内存有空气应完全

23、排出为止。试运转中，千斤顶不得有油外渗。电动油泵的检验：检查油泵所用油是否有杂质，用前要过滤，油中不得掺有水分；预先进行开车试运转，将泵内空气排出，试车时要观察压力表是否稳定，油泵运转时，若杂音过大，则应修理，症状消除后再使用。（4）成孔管道校验波纹管已取样进行实验。均能满足在外力作用下有抵抗变形的能力。波纹管已逐根进行外观检验，表面不得有砂眼，咬口必须牢固，不得有松散现象。（5）波纹管的安装波纹管的铺设，一定要严格按设计给定孔道坐标位置固定。管道不得上下左右移动，其位移偏差应小于相应质量标准。要防止套管接口松散脱落。在其连接处应该用胶带缠紧，以防进入水泥灰浆。混凝土浇注过程中，要注意保护波纹

24、管。施工人员不得随意踩塌，不得用振捣棒碰撞捌撬波纹管，防止波纹管发生位移或被砸扁及孔道漏浆造成堵孔。 （6）锚垫板安装控制在模板上安装锚垫板时，必须保证锚垫板十分牢固。要充分注意防止从模板与模板之间，锚垫板与锚垫板之间漏进水泥浆，横板与锚垫板间，可以插垫较薄的橡胶垫或硬壳纸。2）、张拉安全注意事项（1）预应力筋的张拉根据设计要求，混凝土强度等级必须达到90%以后才能进行，应以实验室出具的同条件混凝土试块强度报告为准。（2）张拉前只应将梁的侧模拆除，以减少张拉时的牵制，底模在预应力张拉前不可拆除。（3）张拉前要检验模板有无下沉现象，构件（梁等）有无裂缝等质量问题和混凝土疵病。如问题严重应研究处理

25、，不应轻率从事张拉。（4）加强对张拉设备及锚具进行检查校验。在预应力张拉做业中，必须特别注意安全，因为预应力筋被张拉后,其本身将蓄有很大的能量，万一预应力筋被拉断或锚具与千斤顶失效,巨大的能量就会急剧释放，有可能造成很大的危害。因此，无论在任何情况下，作业人员都必须躲开预应力千斤顶的正面，以免发生不可预见的事故。另外，由于桥梁预应力筋张拉时属高空作业；因此，排架一定要稳固，且绝对禁止在架子上打闹嬉戏，以防发生意外。（5）操作千斤顶油泵的人员与测量千斤顶油缸伸长值人员，应该站在千斤顶的侧面操作尤其是操作千斤顶油泵的人员在油泵开动过程中，不得擅自离开岗位如需离开，则必须把油门全部松开或切断电源。（6）构件张拉完毕后，应该检查梁端部和其他部位是否有裂隙，并有专人填写预应力钢筋张拉记录，并检查各个结果是否正常，最后作为技术资料归档。如果发生滑丝或断丝时候，必须卸锚并更换钢绞线重新张拉