鄭州箱梁預應(yīng)力張拉作業(yè)指導書

鄭州市南三環(huán)東延一期工程第二標段[鄭州]箱梁預應(yīng)力張拉作業(yè)指導書2015-3-3本次設(shè)計預應(yīng)力鋼絞線采用高強度、低松弛鋼絞線，公稱直徑15.2mm，每根截面面積139mm2，標準抗拉強度fpk=1860MPa。張拉采用張拉力與引伸量雙控，并以張拉控制力為主，引伸量為校核?；炷翉姸冗_到90%且齡期不小于7天時方可張拉預應(yīng)力鋼束，初始張拉力為控制張拉力的10%。采用兩端張拉及單端張拉兩種方式。張拉完成后采用M50水泥漿對預應(yīng)力孔道進行真空灌漿。采用預埋金屬波紋管。預應(yīng)力施工工序流程：預應(yīng)力材料進場→喇叭口及螺旋鋼筋安裝→箱梁鋼筋安裝→鋼束定位筋安裝→波紋管安裝→鋼絞線穿束→箱梁混凝土澆筑及養(yǎng)護→張拉計算及預應(yīng)力張拉→孔道壓漿、封錨。1、預應(yīng)力材料及設(shè)備進場要求1）、預應(yīng)力錨具、夾具和連接器應(yīng)符合國家現(xiàn)行標準《預應(yīng)力錨具、夾具和連接器應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》JGJ85-2002的規(guī)定。進場時對其質(zhì)量證明文件、型號、規(guī)格等進行檢驗。錨具、夾片應(yīng)不超過1000套為一個驗收批，連接器應(yīng)不超過500套為一個驗收批。外觀檢查：應(yīng)從每批中抽取10%的錨具（夾片）且不少于10套，檢查外觀和尺寸，如有一套表面有裂紋或超過產(chǎn)品標準及設(shè)計要求規(guī)定的允許偏差，則應(yīng)令取雙倍數(shù)量的錨具重做檢查，如仍有一套不符合要求，則應(yīng)全數(shù)檢查，合格者方可投入使用。硬度檢查：應(yīng)從每批中抽取5%的錨具（夾片或連接器）且不少于5套，對其中有硬度要求的零件做硬度試驗，對多孔夾片式錨具的夾片，每套至少抽取5片。每個零件測試3個點，其硬度應(yīng)在設(shè)計要求范圍內(nèi)，如有一個零件不合格，則應(yīng)領(lǐng)取雙倍數(shù)量的零件重新試驗，如仍有一個零件不合格則應(yīng)逐個檢查，合格后方可使用。2）、鋼絞線進場前應(yīng)有出廠質(zhì)量保證書和實驗報告單，進場時要進行外觀檢查，表面不得帶有降低鋼絞線與砼粘結(jié)的潤滑劑、油漬等物質(zhì)，允許有輕微的浮銹，但不得有銹蝕成肉眼的麻坑。進場時分批驗收，檢驗每批不得大于60t；從每批鋼絞線中任取3盤，并從每盤所選用鋼絞線端部正常部位截取一根式樣，進行表面質(zhì)量、直徑偏差檢查和力學性能試驗，如每批少于3盤，應(yīng)全數(shù)檢查，試驗結(jié)果如有一項不合格時，則不合格盤報廢，并從該批未檢驗過的鋼絞線中取雙倍數(shù)量的試樣進行不合格項的復檢，如仍有一項不合格，則該批鋼絞線為不合格。波紋管外觀清潔，外表無油漬，無引起銹蝕的附著物，無孔洞和不規(guī)則折皺，無交口開裂，無脫口，預應(yīng)力鋼絞線和波紋管應(yīng)存放于通風良好，并有防潮、防雨措施的倉庫中。吊桿采用低應(yīng)力防腐成品索，進場前應(yīng)有出廠質(zhì)量保證書和原材料試驗報告。2、N10聯(lián)預應(yīng)力鋼束控制參數(shù)如下表：A、縱向預應(yīng)力束：鋼束位置編號規(guī)格下料長度（cm）鋼束根數(shù)小樁號端伸長量（mmm）大樁號端伸長量（mmm）1號腹板F1、F1a12∮s15.2211379.32329329F2、F2a12∮s15.2211792.62342342F3、F3a12∮s15.2212210.723513512號腹板F1b12∮s15.2211306.32329329F2b12∮s15.2211714.92342342F3b12∮s15.2212127.323513513號腹板F1、F1a12∮s15.2214295.82329329F2、F2a12∮s15.2211709.12342342F3、F3a12∮s15.2212127.22351351頂、底板T112∮s15.227356.84230230B1、B212∮s15.223675.7120/243243/0B312∮s15.221355.544343B、橫梁預應(yīng)力束：位置編號規(guī)格下料長度（cm）鋼束根數(shù)左端伸長量（mmm）右端伸長量（mmm）N28橫梁N19∮s15.22536.0565.392.84N29∮s15.22533.0564.1792.72N39∮s15.22530.0564.4591.31N29橫梁N19∮s15.22378.0765.8898.52N29∮s15.22371.0762.40100.92N39∮s15.22364.0759.24103.08N30橫梁N112∮s15.222248.0746.9296.50N212∮s15.222241.0742.9499.35N312∮s15.222234.0734.96105.79N31橫梁N112∮s15.222245.0765.5760.05N212∮s15.222239.0761.8661.12N312∮s15.222232.0728.5994.28N32橫梁N19∮s15.22245.0567.1667.97N29∮s15.22239.0566.0066.82N39∮s15.22232.0564.8365.653、張拉（1）張拉設(shè)備安裝a、將張拉端的鋼絞線理順，嚴禁交叉、擠壓。b、裝錨板和夾片：鋼絞線通過錨板上的對應(yīng)孔后，錨板緊貼錨墊板，在每孔中鋼絞線和孔壁間裝入兩片夾片，將卡片打入錨孔，要求兩夾片外露面平齊，間隙均勻。c、安裝限位板：將限位板的孔通過鋼絞線后，限位板緊貼錨板無縫。d、裝千斤頂：鋼束通過千斤頂?shù)目椎溃Ы镯斁o貼限位板，務(wù)使千斤頂、限位板、錨板、錨墊板都在鋼束的軸心線上（即四對中）。注意：鋼絞線在千斤頂內(nèi)要理順，不能交錯，否則會發(fā)生斷絲。e、裝工具錨、夾片：工具夾片的光面應(yīng)先抹少許石臘或墊塑料薄膜后再裝入，便于夾片的退出。f、開動油泵少許打油，千斤頂保持適量油壓后稍松千斤頂?shù)跛髡{(diào)整千斤頂，使其四對中。（2）張拉順序及程序橫梁橫向鋼束→頂板橫向鋼束→腹板縱向鋼束→頂板縱向鋼束→底板縱向鋼束腹板從高處鋼束向低處鋼束順序張拉；底板鋼束先中間后兩側(cè)；左右腹板束及頂、底板鋼束均沿箱梁中心線對稱張拉，每個工作面上保持不少于兩臺千斤頂同時操作。0→初應(yīng)力（10%σcon）→20%（σcon）→100%(σcon)持荷2分鐘（錨固）預應(yīng)力鋼束張拉開始之前，應(yīng)用與鋼絞線反差較大的顏色標記出一個平面，在任何情況下量測伸長量均應(yīng)量測該平面至錨墊板之間的距離，不得以油缸伸長值代替伸長量。初始張拉力為10%，預應(yīng)力到達后停止加壓，記錄伸長量①；再加壓到20%，記錄0-20%之間的伸長量②；之后加載到100%，記錄0-100%之間的伸長量③，持荷2分鐘后錨固。伸長量算法：由于加載力量在10%之前，鋼絞線處于松弛狀態(tài)，所產(chǎn)生的伸長量不能代表拉伸伸長量，故應(yīng)將此段伸長量減掉不用，而用10%-20%段伸長量代替它，作為推算值。最終伸長量公式為③-①+（②-①）。本次張拉使用標準抗拉強度為1860MPA（fpk）鋼絞線，不同位置張拉控制應(yīng)力不同，其中張拉控制應(yīng)力見下表-1：9束控制張拉力FF（KN）12束控制張拉力力F（KN）聯(lián)號位置張拉控制應(yīng)力10%20%100%10%20%100%N10聯(lián)腹板、中底板、橫橫梁0.75fpk174.6349.21746232.8465.62328頂板、邊底板0.71fpk165.6331.21656220.8441.62208對應(yīng)的千斤頂讀數(shù)如下表：張拉控制應(yīng)力股數(shù)階段頂號4051表號號140899031P=0.0127ff-0.02233讀數(shù)頂號4052表號號140899034P=0.0126ff-0.01133讀數(shù)頂號4053表號號140899090P=0.0126ff+0.14讀數(shù)頂號4054表號號140899032P=0.0126ff+0.00677讀數(shù)頂號1#表號9111595P=0.2256ff-0.78867讀數(shù)0.75fpk910%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%29.529.329.529.3524.40.71fpk910%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、兩端張拉時由專人指揮，規(guī)定操作程序聯(lián)絡(luò)信號，行動要統(tǒng)一，操作要規(guī)范，方可達到對稱平衡張拉的要求。b、施加預應(yīng)力時，預應(yīng)力筋、錨具、千斤頂應(yīng)位于同一軸線上。c、達到初應(yīng)力后停拉，記錄張拉缸行程作為測算實際伸長值的起點值。c、張拉缸繼續(xù)進油，分級張拉，達到張拉力后持荷2min，核對伸長值與理論伸長值，當相對誤差在±6%范圍內(nèi)即符合規(guī)范要求，否則應(yīng)停止張拉分析原因，調(diào)整計算伸長量再進行張拉。d、在分級張拉過程中，根據(jù)兩端伸長值的大小差距，調(diào)整張拉速度，伸長值大的一端要晚點或慢點拉，伸長值小的一端可早點或快點拉，逐級調(diào)整，使兩端伸長值差距愈小愈好。e、達到張拉力錨固時，先錨固伸長值大的一端，另一端須補足張拉力后再錨固。千斤頂張拉缸回油即錨固。f、當鋼束的伸長值大于千斤頂行程時，須分數(shù)次張拉，當接近千斤頂行程時即進行錨固，再重復前述張拉步驟，直至達到張拉力后錨固。g、張拉缸全部回零卸工具錨，千斤頂全部回油卸除千斤頂，檢查回縮值，并劃線作標志。填寫施工原始記錄。h、張拉完后不要切割外露鋼絞線，待壓漿后切割，切割宜用砂輪機切割，同時不得損傷錨具，禁止使用電焊切割。（3）偏差處理：

箱梁預應(yīng)力的張拉采用雙控，即以張拉控制為主，以鋼束的實際伸長量進行校核，實測伸長值與理論伸長值的誤差不得超過規(guī)范要求，否則應(yīng)停止張拉，分析原因，在查明原因并加以調(diào)整后，方可繼續(xù)張拉。

張拉完成以后，實際測量的伸長值與理論伸長值之差不應(yīng)超過±6%，否則采取如下步驟予以調(diào)整。a對千斤頂以及與之配對使用的壓力表進行重新校準

b對鋼絞線作彈性模量檢驗（注意：在每批次鋼絞線到場后，所用部位的理論伸長量，需經(jīng)過該批次新的彈性模量值計算的理論伸長量）

c放松預應(yīng)力鋼鉸線重新進行張拉

d預應(yīng)力鋼鉸線用潤滑劑以減少摩擦損失

（4）質(zhì)量檢驗：類別別檢查項目控制數(shù)數(shù)鋼絲束和鋼絞線束束每束鋼絲斷絲或滑滑絲1根每束鋼絞線斷絲或或滑絲1絲每個截面斷絲或滑滑絲之和不超超過該斷面鋼鋼絲總數(shù)的1%（5）滑絲與斷絲的處理1）預應(yīng)力鋼絞線每束滑絲與斷絲不超過1絲，且每個斷面斷絲之和不超過該斷面鋼絲總數(shù)的1%?；z超過該規(guī)定采取以下措施處理：a、鋼絞線放松：將千斤頂按張拉狀態(tài)裝好，并將鋼絲在夾盤內(nèi)楔緊。一端張拉，當鋼絲受力伸長時，錨塞銷被帶出。這時立即用鋼釬錨塞螺紋。然后主缸緩慢回油，鋼絲內(nèi)縮，錨塞因被卡住而不能與鋼絲同時內(nèi)縮。主缸再進油，張拉鋼絲，錨塞又被帶出。再用鋼釬卡住，并使主缸回油，如此反復進行至錨塞退出為止。然后拉出鋼絲束更換新的鋼絲束和錨具。b、單根滑絲單根補拉：將滑進的鋼絲楔緊在卡盤上，張拉達到應(yīng)力后頂壓楔緊。c、人工滑絲放松鋼絲束：安裝好千斤頂并楔緊各根鋼絲。在鋼絲束的一端張拉到鋼絲的控制應(yīng)力仍不能拉出錨塞時，打掉一個千斤頂卡盤上的鋼絲楔子，迫使1～2根鋼絲產(chǎn)生抽絲。這時錨塞與錨圈的錨固力就減小了，再次拉錨塞就較易拉出。2）斷絲采取以下措施處理：a、提高其他鋼束的控制張拉力作補償，但須滿足設(shè)計上各階段極限狀態(tài)的要求。b、當斷絲超過同斷面總量的1%時，要重新進行松錨、換鋼束、重新張拉，方法同滑絲卸載。c、當施工中出現(xiàn)嚴重斷絲時，可啟用預備鋼束補救原斷絲束。4、孔道壓漿、封錨1）、孔道壓漿（1）壓漿原理及設(shè)備要求A、壓漿原理壓漿泵真空泵普通壓漿真空輔助壓漿示意圖壓漿泵真空泵普通壓漿真空輔助壓漿采用金屬波紋管配真空輔助吸漿工藝。首先在預留孔道的一端采用真空泵抽吸孔道中的空氣，使孔道內(nèi)達到-0.08Mpa左右的真空度；然后在孔道的另一端再用壓漿泵以0.7Mpa的正真空輔助壓漿壓力將水泥漿壓入孔道，由于孔道內(nèi)只有極少的空氣，很難形成氣泡；同時，由于孔道與壓漿機之間的正負壓力差，大大提高了孔道壓漿的飽滿度。在水泥漿中，減小了水灰比，添加了專用的添加劑，提高了水泥漿的流動度，減小了水泥漿的收縮。壓漿之前應(yīng)用壓力水清除管道內(nèi)雜物，并用壓縮空氣吹干，壓漿要求密實，水泥漿采用M50，預應(yīng)力混凝土孔道灌漿材料宜采用低堿硅酸鹽水泥或低堿普通硅酸鹽水泥，并摻入一級粉煤灰和適量外加劑配置。不得加入鋁粉或含有氯鹽、硝酸鹽等有害成分的外加劑。張拉完成后24小時注漿，以防鋼絲銹蝕。（2）設(shè)備要求a、壓漿泵可連續(xù)操作，對于縱向預應(yīng)力管道，能以不小于0.7Mpa的恒壓作業(yè)。壓漿泵為螺桿式，該壓漿泵出力穩(wěn)定，流量和壓力的調(diào)節(jié)簡單方便。b、壓力表在第一次使用前及此后須經(jīng)監(jiān)理工程師認可，在需要時應(yīng)加以校準。c、負壓容器負壓容器示意圖即儲漿罐，防止?jié){液進入真空泵而損壞真空泵。（3）抽真空設(shè)備a、真空泵在真空泵前配備空氣濾清器，防止抽出的漿體直接進入真空泵而造成真空泵損壞。（4）壓漿的準備工作a、封堵錨孔：錨具外面的預應(yīng)力筋間隙應(yīng)用棉花和水泥漿填塞，以免冒漿而損失灌漿壓力。b、沖洗孔道：孔道在壓漿前應(yīng)用壓力水沖洗，排除孔內(nèi)雜物，保證孔道暢通。沖冼后用空壓機吹去孔內(nèi)積水。c、預應(yīng)力鋼絞線張拉后，盡早壓漿，一般不超過24h。壓力表壓力表壓力表壓力表負壓容器（儲漿罐）閥2構(gòu)件真空泵閥4負壓容器（儲漿罐）閥2構(gòu)件真空泵閥4閥3閥3閥1壓漿泵壓漿泵出漿管出漿管拌漿機壓漿管拌漿機壓漿管圖真空壓漿設(shè)備連接示意圖（5）壓漿a、關(guān)閉壓漿端閥門，在抽真空端接上真空泵，抽真空度達到80%以上時，即可認為孔道系統(tǒng)密封可靠。否則，需找出泄漏的位置進行處理，必要時采取一定的措施，使其真空度達到80%以上。b、水泥漿在壓漿現(xiàn)場用小型砂漿拌合機拌制，初凝時間應(yīng)大于3小時，且終凝時間應(yīng)小于24小時。水泥漿攪拌結(jié)束至壓入管道的時間間隔不應(yīng)超過40分鐘，壓漿時梁體溫度不應(yīng)超過35℃。把拌好的水泥漿過篩后存放于儲漿桶內(nèi)，此時水泥漿低速攪拌（防止沉淀），并經(jīng)常保持足夠的數(shù)量，以使每根管道的壓漿能一次連續(xù)灌注完成。c、水泥漿拌制合格后，開啟真空泵抽真空，至80%真空時再啟動壓漿泵，讓水泥漿以合適的流速進入管道。d、當水泥漿達到抽真空端時，打開該端排廢孔，直至排廢孔排出的水泥漿暢通并與壓漿端水泥漿稠度一致時，停止壓漿，關(guān)閉排氣閥。e、開啟壓漿機，壓力控制在0.5MPa左右，持壓2min，關(guān)閉進漿口閥門停止壓漿。f、移到下一管道，繼續(xù)壓漿，壓漿完畢后，清洗設(shè)備。壓漿過程中，若發(fā)現(xiàn)孔道局部漏漿，堵塞不漏漿后，重新將管道沖洗干凈后再重新壓漿。2）、封錨封錨順序為：錨口周邊混凝土鑿毛→清掃并濕潤→微膨脹混凝土填塞→抹平表面→養(yǎng)護（1）對于頂板遠離橋中線側(cè)的張拉槽口，由于頂板橫向預應(yīng)力錨具在澆注防撞護欄時，與護欄砼一起澆注進行封端，所以橫向預應(yīng)力壓漿完成后，須用防水材料對張拉端錨具進行防銹處理。（2）對于需要立模灌注封端混凝土，要保證砼外側(cè)面光潔順直，線條與原梁體線條一致。封端混凝土強度與梁體強度相同，坍落度以7～8cm為宜，采用5～10mm粗骨料，振搗應(yīng)密實，澆注后應(yīng)進行有效養(yǎng)護，防止出現(xiàn)裂紋。（3）安裝封端鋼筋網(wǎng)并與伸出的結(jié)構(gòu)鋼筋連接（鋸齒板封端鋼筋不與結(jié)構(gòu)鋼筋連接），安裝模板，灌注封端混凝土。封端混凝土強度與梁體砼強度相同，坍落度以12～14cm為宜，采用5～20mm粗骨料，振搗應(yīng)密實，澆注后應(yīng)進行有效養(yǎng)護，防止出現(xiàn)裂紋，保護層厚度不小于5cm。封端混凝土用的微膨脹混凝土配合比由試驗室提供。（4）對于豎向預應(yīng)力束，壓漿完畢，灌注封端混凝土。封端混凝土用微膨脹混凝土，配合比由試驗確定。（5）對于正常懸澆節(jié)段，下一節(jié)段的砼直接封端，所以不必額外進行封錨。5、安全文明施工措施1）、材料進場及安裝安全注意事項（1）鋼絞線首先檢驗鋼絞線有無出廠質(zhì)量合格證明。然后，對進場鋼絞線進行外觀檢查。其表面不得有裂紋，潤滑劑，油漬及銹蝕，麻坑。保證鋼絞線與混凝土有足夠粘結(jié)力，避免應(yīng)力集中和耐疲勞強度的降低。當外觀檢查后，根據(jù)規(guī)定取樣進行復試。鋼絞線必須采用砂輪進行切割。（2）錨具的檢驗應(yīng)有產(chǎn)品出廠質(zhì)量合格證明文件。進場后應(yīng)對錨具進行外觀質(zhì)量檢查。其表不得有裂紋和超過產(chǎn)品規(guī)定尺寸的允許誤差。檢查錨環(huán)的錨孔是否光滑，有無毛刺及小坑。夾片表面不得有砂眼，裂縫和小坑。（3）張拉機具的檢驗千斤頂?shù)臋z驗：千斤頂油料要用液壓油，油中不得有水。接好油路進行運轉(zhuǎn)，千斤頂行程應(yīng)不少于規(guī)定值，千斤頂內(nèi)存有空氣應(yīng)完全排出為止。試運轉(zhuǎn)中，千斤頂不得有油外滲。電動油泵的檢驗：檢查油泵所用油是否有雜質(zhì)，用前要過濾，油中不得摻有水分；預先進行開車試運轉(zhuǎn)，將泵內(nèi)空氣排出，試車時要觀察壓力表是否穩(wěn)定，油泵運轉(zhuǎn)時，若雜音過大，則應(yīng)修理，癥狀消除后再使用。（4）成孔管道校驗波紋管已取樣進行實驗。均能滿足在外力作用下有抵抗變形的能力。波紋管已逐根進行外觀檢驗，表面不得有砂眼，咬口必須牢固，不得有松散現(xiàn)象。（5）波紋管的安裝波紋管的鋪設(shè)，一定要嚴格按設(shè)計給定孔道坐標位置固定。管道不得上下左右移動，其位移偏差應(yīng)小于相應(yīng)質(zhì)量標準。要防止套管接口松散﹑脫落。在其連接處應(yīng)該用膠帶纏緊，以防進入水泥灰漿?；炷翝沧⑦^程中，要注意保護波紋管。施工人員不得隨意踩塌，不得用振搗棒碰撞捌﹑撬波紋管，防止波紋管發(fā)生位移或被砸扁及孔道漏漿造成堵孔。（6）錨墊板安裝控制在模板上安裝錨墊板時，必須保證錨墊板十分牢固。要充分注意防止從模板與模板之間，錨墊板與錨墊板之間漏進水泥漿，橫板與錨墊板間，可以插墊較薄的橡膠墊或硬殼紙。2）、張拉安全注意事項（1）預應(yīng)力筋的張拉根據(jù)設(shè)計要求，混凝土強度等級必須達到90%以后才能進行，應(yīng)以實驗室出具的同條件混凝土試塊強度報告為準。（2）張拉前只應(yīng)將梁的側(cè)模拆除，以減少張拉時的牽制，底模在預應(yīng)力張拉前不可拆除。（3）張拉前要檢驗?zāi)０逵袩o下沉現(xiàn)象，構(gòu)件（梁等）有無裂縫等質(zhì)量問題和混凝土疵病。如問題嚴重應(yīng)研究處理，不應(yīng)輕率從事張拉。（4）加強對張拉設(shè)備及錨具進行檢查校驗。在預應(yīng)力張拉做業(yè)中，必須特別注意安全，因為預應(yīng)力筋被張拉后,其本身將蓄有很大的能量，萬一預應(yīng)力筋被拉斷或錨具與千斤頂失效,巨大的能量就會急劇釋放，有可能造成很大的危害。因此，無論在任何情況下，作業(yè)人員都必須躲開預應(yīng)力千斤頂?shù)恼?，以免發(fā)生不可預見的事故。另外，由于橋梁預應(yīng)力筋張拉時屬高空作業(yè)；因此，排架一定要穩(wěn)固，且絕對禁止在架子上打鬧嬉戲，以防發(fā)生意外。（5）操作千斤頂油泵的人員與測量千斤頂油缸伸長值人員，應(yīng)該站在千斤頂?shù)膫?cè)面操作尤其是操作千斤頂油泵的人員在油泵開動過程中，不得擅自離開崗位如需離開，則必須把油門全部松開或切斷電源。（6）構(gòu)件張拉完畢后，應(yīng)該檢查梁端部和其他部位是否有裂隙，并有專人填寫預應(yīng)力鋼筋張拉記錄，并檢查各個結(jié)果是否正常，最后作為技