后張法預應力張拉施工技術

1、后張法預應力張拉施工技術烏錫鐵路黃河特大橋DK14+447.0DK14+593.0段為一聯(lián)（40+64+40）m預應力混凝土連續(xù)箱梁，該連續(xù)梁跨越黃河北岸大壩。橋上為有碴軌道，設計時速為120Km/h。采用懸臂灌筑法。2.1箱梁構造 梁體采用單箱單室變高度直腹板箱形截面，中支點處梁高4.80m，跨中及邊墩現(xiàn)澆段處梁高2.80m，梁底曲線為二次拋物線，拋物線方程為y0.0024623x2 。箱梁頂寬7.00m，底寬4.0m，中支點處梁底加寬至4.6m，單側(cè)懸臂長1.5m，懸臂端厚15cm。箱梁腹板厚4070cm；底板厚3865cm；頂板厚36cm。2.1箱梁構造 頂板厚36cm。頂板設6030c

2、m的梗肋，底板設3030cm的梗肋。箱梁中支點設置厚180cm橫隔墻，橫隔墻設置（高）160cm（寬）140cm的過人洞；邊支點橫隔墻厚120cm，橫隔墻設置（高）120cm（寬）140cm的過人洞。2.1箱梁構造 梁段劃分：梁段按施工順序共劃分為9種共35個梁段。兩中支點橋墩上為0號段，梁段長8m，1、2號梁段長3.5m，37號梁段長4.0m，8號梁段為合龍段，長2.0m，9號梁段為邊跨現(xiàn)澆段，長7.73m。其中采用掛籃施工時最重梁段為1號梁段，重89.6t。2.2預應力體系箱梁設縱向、豎向預應力，按全預應力理論設計。箱梁縱向鋼束：邊跨和中跨頂板合龍束、腹板束均采用915.2mm鋼絞線，內(nèi)徑

3、80mm金屬波紋管成孔，M15-9錨具錨固；頂板T束采用1215.2mm鋼絞線，內(nèi)徑90mm金屬波紋管成孔，M15-12錨具錨固；邊跨和中跨底板板合龍束采用1515.2mm鋼絞線，2.2預應力體系鋼鉸線,標準強度為 1860 MPa。內(nèi)徑90mm金屬波紋管成孔，M15-15錨具錨固；所有鋼束均采用雙端張拉。箱梁豎向預應力鋼筋：采用直徑25mm的PSB830預應力混凝土用螺紋鋼筋，JLM-25錨具錨固，采用內(nèi)徑40mm鐵皮波紋管成孔。箱梁每道腹板根據(jù)腹板厚度設置一根或兩根豎向預應力鋼筋，順橋向間距50cm左右?？v向預應力鋼筋；縱向預應力鋼束管道摩阻系數(shù)=0.23，管道偏差系數(shù)K=0.0025,一

4、端錨具回縮6mm，松弛損失0.03con.錨圈口及喇叭口產(chǎn)生的應力損失通過現(xiàn)場實驗確定，損失補償值取0.05fpk,符合設計規(guī)范要求?？v向預應力單根鋼筋的計算所用截面面積為 140 mm2。彈性模量E= 195000 Mpa。豎向預應力鋼筋；豎向預應力鋼筋張拉控制力con=0.9fpk,管道摩阻系數(shù)=0.25，管道偏差系數(shù)K=0.003,一端錨具回縮1mm，松弛損失0.05con.錨圈口及喇叭口產(chǎn)生的應力損失通過現(xiàn)場實驗確定，損失補償值取0fpk,符合設計規(guī)范要求。采用二次張拉工藝，確保豎向預應力鋼筋預應力值。豎向預應力單根鋼筋的計算所用截面面積為490 mm2。彈性模量E= 200000 M

5、Pa。4.1 預應力張拉前檢查梁體砼實際強度。在梁體混凝土強度達到設計的90%和彈性模量達到90%后進行，且齡期不少于10d（合龍段強度和彈模達到100%，齡期不少于10d）方可進行預應力張拉施工。4.2 預應力鋼筋已穿孔完畢。鋼鉸線上的水泥漿等雜物，預留排氣孔、排水孔、灌漿孔要已清理干凈、暢通。4.3 梁體帶模張拉時，內(nèi)膜應松開，不應對梁體壓縮造成阻礙。張拉后梁體方可拆除外模。4.4 張拉前完成孔道摩阻、喇叭口摩阻等預應力瞬時損失測試，以保證預施應力準確。4.5 千斤頂和油壓表、油泵均已校正，并且在規(guī)定使用期限內(nèi)。預應力的設備如油泵、壓力表、張拉千斤頂油管路及其閥門接頭等，必須處于良好工作狀

6、態(tài)。4.5壓力表采用精度為0.4級的精度壓力表，校驗的有效期為一月或200次張拉。張拉千斤頂?shù)哪Σ磷枇Σ坏么笥趶埨瓏嵨坏?%，張拉噸位宜為張拉力的1.05倍，且不得小于1.2倍。計算鋼鉸線的下料長度（根據(jù)預制砼構件孔道長度、錨具、夾片及千斤頂工作長度計算下料長度），并計算其理論伸長（后附表）值與張拉力的對應關系。4.6 清除錨具下支承墊板上灰漿，孔口錨下墊板不垂直度大于1度時，用墊板墊平，防止刻斷鋼絞線。4.7 縱向預應力張拉流程：清理孔道穿束安裝錨具張拉設備就位預張拉至20%控制張拉應力并持荷5min（畫標線）100%控制張拉應力并持荷5min（量測伸長值）錨固切除多余鋼絞線壓漿封錨。4.8

7、 豎向束預應力筋張拉工序：0預張拉至36.7KN并持荷5min（畫標線）錨固第二次張拉至367KN并持荷5min錨固壓漿封錨。每延米伸長量為0.374cm。4.9 張拉預應力鋼絞線時，應力和伸長量雙控制，預應力值以油壓表讀數(shù)為主，以鋼絞線伸長值進行校核。實際伸長值與理論伸長值之差控制在6%以內(nèi)。4.10 預應力采用兩端同時張拉，并左右對稱進行，最大不平衡不應超過1束。張拉施工以先腹板束，后頂板束，從外到內(nèi)左右對稱，各節(jié)段先縱向后豎向再橫向的原則進行。4.11 預應力張拉控制應力以油壓表讀數(shù)為主，以預應力伸長值進行校核。4.13 鋼絞線張拉完畢后，應在錨具附近鋼絞線上環(huán)周作出明顯標記，經(jīng)24小時

8、后復查，確認無新的斷滑絲并經(jīng)監(jiān)理認可，方可壓漿，壓漿達要求后切割多余鋼絞線，并保證其外露量為34cm，切割鋼絞線時，應先將鋼絲根部用浸濕石棉布加以防護，避免錨具內(nèi)鋼絞線受到損傷孔。5.1 鋼鉸線下料為精確其下料長度，在實際施工中常采用鋼管限位法下料，鋼管內(nèi)徑稍大于鋼絲直徑（一般采用6分鋼管即可），使鋼絲穿過鋼管時易控制等長下料。根據(jù)計算的下料長度應用砂輪切割機切割，以保證切口平整、線頭不散。切口用膠帶紙包裹好，切割好的鋼鉸線要順直堆放，不得有彎折。下料長度=構件孔道長度+2*錨夾具厚度*4+ 千斤頂長度+限位板厚*2+20cm 。5.2 孔道檢查制孔后，應用通孔器檢查孔道暢通情況，檢查時一般用

9、大小不同的兩種直徑通孔器（直徑相差10mm左右），先用大直徑的試通，若通不過，再用小直徑的試通，并用芯棒檢查堵孔位置作好標記，對僅能通過小直徑的孔道可采用螺紋鋼筋在孔內(nèi)通搗（或來回拉孔）；對不通的孔道，查明原因后，分別采取措施，若是由于斷膠管、水泥漿或鐵皮接頭堵塞，則可在芯棒上焊制鋼鉤將其鉤出或用力將其搗通；5.2 孔道檢查若是金屬伸縮套管或其他接頭因拉斷殘留在孔中等原 因，堵塞比較嚴重，則要標出準確位置，從側(cè)面鑿開取出，疏通孔道，重設制孔器，修補缺口。5.3 組束穿束將鋼絞線一端穿入錨環(huán)并鐓頭，在另一端離端部約20cm處用 細鐵絲將內(nèi)外圈鋼絲按錨杯處相同順序分別用膠帶紙分別作好記號，然后將整

10、束鋼絲的端頭扎緊并沿通長的鋼絲束適當編扎幾道，以確保兩端張拉時每根鋼絞線的位置相對應。5.3 組束穿束鋼絞線捆綁時要求排列順序一致，無扭曲、線頭松散現(xiàn)象。穿孔時應將其端部扎緊，整束對號穿孔入道，如人工穿束較困難時，可借助一根5的長鋼絲作為引線，用卷揚機進行穿束。直至端部露出所需長度為止。5.4 錨具、夾片的安裝在安裝錨具前鋼絞線表面粘著的泥漿用鋼絲刷清除干凈，錨環(huán)或錨板錐形內(nèi)的防銹油需擦干凈，預留排氣孔、排水孔、灌漿孔要清理干凈達到暢通無阻。安裝錨具時，錨具要與錨墊板中心對中，夾片均勻打緊并外露一致，對于群錨體系，可采用穿在鋼絞線上的工具套管打緊。注意錨具與夾片上不得有雜物殘留。5.5 鋼絞線

11、張拉與錨固5.5.1 對千斤頂與油泵要進行空載性能檢驗，調(diào)節(jié)換向閥或節(jié)流閥、截止閥，使千斤頂在空載狀態(tài)下往復運動，直至油泵的回油管內(nèi)不再出現(xiàn)氣泡、千斤頂活塞沒有爬行、跳動為止。5.5 鋼絞線張拉與錨固5.5.2 千斤頂?shù)陌惭b，如人工能夠拿動千斤頂時，可用人工安裝，這樣比較方便，可節(jié)省工作時間，提高工作效率。如果千斤頂較重時，可用三角架與吊鏈配合提升千斤頂。其方向與實際張拉工作狀態(tài)一致，高壓油泵放到板的一側(cè)，電源引至施工地點，安裝張拉千斤頂時，張拉力的作用線、錨具中心線、錨墊板中心線與孔道中心線末端的切線必須重合。5.5 鋼絞線張拉與錨固5.5.3 預應力鋼鉸線張拉程序一般為：0 0.2 1.0

12、0(持荷5min錨固)。5.5.4 張拉時要盡量減少鋼鉸線與孔道的摩擦力，以免造成過大的應力損失或使構件出現(xiàn)裂縫、翹曲變形。鋼鉸線孔位的張拉順序應按設計規(guī)定進行，若無規(guī)定時，應綜合以下兩方面因素進行核算確定：其一避免張拉過中出現(xiàn)過大的偏心受力狀態(tài)。5.5.4應使張拉的合力線處在受壓區(qū)內(nèi)，邊緣不產(chǎn)生拉應力；其二應計算分批張拉的預應力損失值，分別加到先張拉的控制力k中，但k不能超過有關規(guī)定。否則應在全部張拉后進行第二次張拉，補足預應力損失。5.5 鋼絞線張拉與錨固5.5.5 對于長度大于或等于25m的直線和曲線預應力應在兩端張拉。若設備不足時可先張拉一端，后張拉另一端。如采用兩端同時張拉時,兩端千

13、斤頂升降壓、畫線、測伸長值、插墊等工作應同時進行,防治預應力損失。預應力的張拉控制力要符合設計要求，需要超張拉時，可比設計要求增高5%，但不得超過鋼鉸線最大拉應力的要求。5.5 鋼絞線張拉與錨固5.5.6 持荷。按預應力筋的類型選定持荷時間2min5min，使預應力筋完成部分徐舒，完成量約為全部量的20%50%，以減少鋼絲錨固后的應力損失。5.5.7 錨固。補足或放松預應力筋的拉力至控制應力。測量、記錄預應力筋的延伸量，并核對實測值與理論計算值，其誤差應在6%范圍內(nèi)，如不符合規(guī)定，則應找出原因及時處理。張拉滿足要求后，錨固預應力筋，千斤頂回油至零。5.6 滑絲和斷絲處理5.6.1 提高其它鋼絲

14、束的控制張拉力作為補償。但在任何情況下張拉力不超過鋼鉸線的屈服應力。5.6.2 換束，卸荷、松錨、換束、重新張拉至設計應力值。6.1 直線段：L=（Pp*L）/（AP*EP） （6.1.1-1）6.2 曲線段：L=P*1-e-（KX+）/ （KX+）*L/（AP*EP） （6.2.1-1）注：L為預應力筋理論伸長值（mm） P為預應力筋張拉端的張拉力（N） PP為預應力筋平均張拉力（N） L為預應力筋的長度（mm）6.2 曲線段： AP為預應力筋的截面積（mm2） EP為預應筋的彈性模量 （N/mm2） X為從張拉端至直線計算截面面積的孔道長度（m） 為從張拉端至計算截面曲線孔道部分切線的夾角

15、之和（rad） K為孔道每米局部偏差對磨擦影響系數(shù)，波紋管取0.0008 為預應力筋與孔道壁的影響系數(shù), 為0.2-0.25計算公式：L=（L1-L2）/0.8-C （7.1.1-1）注：L1為初應力至最大應力之間的實測伸長值（mm） L2為 初應力伸長值至20%應力伸長值之差（mm） C為構件在張拉過程中的彈性壓縮值和固定端錨具引起的預應力筋的內(nèi)縮量。當實測伸長值超過理論伸長值的6%時，應暫停張拉。查明原因并采取措施，方可繼續(xù)進行張拉。在錨固階段，張拉端預應力筋的內(nèi)縮量不得大于5mm。孔道壓漿是將水泥漿用壓漿機壓入預應力筋束孔道內(nèi)。使水泥漿填滿預應力與孔道間的空隙，讓預應力筋與砼牢固粘結為一

16、整體。8.1 孔道壓漿前準備工作8.1.1 清除壓漿孔道、灌漿孔和排氣孔的泥漿與雜物使之暢通。8.1.2 切割錨外鋼絲，錨具外部多余的預應力需切割，切割時要嚴禁使用氣割或焊割，以免預應力筋與錨具過熱而產(chǎn)生滑絲現(xiàn)象。預應力筋切割后的余留長度不得超過3cm。8.1.3 錨具外面的預應力筋、夾片與錨具的間隙要用環(huán)氧樹脂膠或棉花和水泥漿填塞。以免冒漿而損失灌漿壓力，封錨時應注意保留灌漿孔與排氣孔的暢通。8.2 沖洗孔道：8.2.1 為排除孔道內(nèi)粉塵、泥渣等雜物，保證孔道內(nèi)暢通無阻。沖洗后用空壓機吹去孔道內(nèi)積水，為保證泥漿與孔道避結合良好，在孔道濕潤期間要即時壓漿。8.2.3 漏漿、串孔處理方法，如在壓

17、力水沖洗時，發(fā)現(xiàn)有漏水或冒水現(xiàn)象，應即時堵塞漏洞。如有串孔時，應判明串孔數(shù)量，采取同時壓漿或采用壓完一道孔后立即對相鄰孔道用高壓水砌底沖洗，沖洗后在進行壓漿。8.3 水泥漿的拌制：8.3.1 水泥漿應根據(jù)孔道形式、壓漿方法、材料性能及壓漿設備決定水泥 漿的配合比。孔道壓漿宜采用純水泥漿。水灰比宜采用0.40.45,水泥漿中應嚴禁摻加氯鹽，水與減水劑應無腐蝕作用。8.3.2.1 壓漿水泥宜采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，一般不用礦渣水泥。如采用時必須對礦渣水泥的穩(wěn)定性進行檢驗，水泥標號 不宜低于 P.O 42.5。8.3.2.2 強度要符合設計要求，8.3.2.3 泌水率最大不超過3%，拌和后3

18、h泌水率宜控制在2%內(nèi)， 4h后泌水要全部被漿吸收。后張法預應力混凝土T梁施工過程中，出現(xiàn)的問題主要有：一是預應力孔道堵塞，兩端張拉時，鋼絞線伸長量兩端差別大；二時鋼絞線張拉總伸長量與設計計算值差別大，如大于6%；三是張拉預應力后，梁端混凝土破碎。 9.1孔道堵塞處理采用金屬波紋管預留預應力孔道，先穿PVC管或鋼絞線再澆注混凝土產(chǎn)生孔道堵塞的主要原因主要是;9.1孔道堵塞處理;振搗方法不當，插入式振搗器頻繁碰撞金屬波紋管，金屬波紋管強度低，造成破裂別混凝土堵塞，可針對原因采取預防措施，如改善振搗方法并提高波紋管強度，在混凝土剛澆筑后終凝前，在梁體兩端適時對拉鋼絞線等。如發(fā)現(xiàn)孔道堵塞時，應暫停張拉鋼絞線，在孔道兩端注水，從梁體兩側(cè)的色澤與水印，判定堵塞位置。然后在梁體一側(cè)鉆孔清除堵塞處混凝土和水泥漿，并認真填補鉆孔（用高強度混凝土、環(huán)氧樹脂或兩者混