高速公路预应力筋的加工和张拉施工作业指导书

河 北 省 清 东 陵 高 速 公 路预应力筋的张拉和孔道压浆施工作业指导书河北省清东陵高速公路总监办河北省交通建设监理咨询有限公司 预应力筋的张拉和孔道压浆施工作业指导书预应力筋的张拉和孔道压浆是预应力混凝土工程的重要工序，控制好预应筋的张拉和孔道压浆质量是提高预应力混凝土工程内在品质最重要的环节。预应力筋的种类较多，本项目预应力筋为低松弛钢绞线，本指导书未注明预应力筋时即是指低松弛钢绞线。1、目的明确预应力筋张拉和孔道压浆的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导规范预应力筋张拉和孔道压浆施工。2、编制依据清东陵高速公路项目招标文件技术规范专用条款公路工程标准施工招标文件2009版公路桥涵施工技术规范JTG/TF50-2011清东陵高速施工设计图3、适用范围适用清东陵高速公路项目预应力筋的张拉和孔道压浆4、工艺流程预应力筋进场预应力筋加工预应力筋安装预应力筋的张拉孔道压浆封锚4.1、预应力筋的加工1）预应力混凝土用钢绞线的质量应符合预应力混凝土用钢绞线（GB/T5224-2003）要求。2）预应力筋表面不得有油渍、润滑剂等影响钢绞线与混凝土粘结的有害物质，更不得有肉眼可见的锈蚀。如进场需较长时间存放时，必须安排定期检查。3）预应力筋存放时，不得直接堆放在地面上，必须采取垫以枕木并用苫布覆盖等有效措施，防止雨露和各种腐蚀性物质的侵害。4）预应力筋的下料长度应通过计算确定，计算时应考虑结构的孔道长度或台座长度、锚夹具厚度、千斤顶长度、张拉伸长值、弹性回缩值和外露长度等因素。5）预应力钢绞线的切断应采用砂轮锯，不得采用电弧切割。4.2、预应力筋的张拉1）一般要求（1）承包人在张拉开始前，应向监理工程师提交详细说明、图纸、张拉应力和伸长量的计算，并予以审核。（2）承包人应选用经验丰富的技术人员指导预应力张拉作业，所有操作预应力设备的人员，应通过设备使用的正式培训。（3）张拉设备的千斤顶与压力表应配套校验，以确定张拉力与压力表之间的关系曲线，校验应在经主管部门授权的法定计量技术机构定期进行。张拉机具设备应与锚具配套使用，并应在进场时进行检查和校验。长期未使用的张拉设备，应在使用前进行全面校验。使用期间的校验期限应视设备的情况确定，当千斤顶使用超过6个月或200次或在使用过程中出现不正常现象或检修后应重新校验。所有张拉设备应至少每间隔2个月进行一次检查和保养。（4）预应力张拉中，如果发生下列任何一种情况，张拉设备应重新校验：张拉过程预应力钢绞线经常出现断丝时；千斤顶漏油严重时；油压表指针不归零时；调换千斤顶油压表时。（5）预应力钢绞线的锚具，夹具和连接器应具有可靠的锚固性能，足够的承载能力和良好的适用性，能保证充分发挥预应力筋的强度，安全地实现预应力张拉作业，并应符合预应力筋锚具、夹具和连接器（GB/T14370）的要求。（6）预应力锚具应按设计要求采用。锚具应满足分级张拉、补张拉及放松预应力的要求。用于后张结构时，锚具或其附件上应设置排气孔或压浆孔，压浆孔应有足够的截面面积，保证浆液的通畅。（7）夹具应具有良好的自锚性能、松锚性能和重复使用性能。需敲击才能松开的夹具，必须保证其对预应力筋的锚固没有影响，且对操作人员的安全不造成危险。（8）用于后张法的连接器，必须符合锚具的性能要求，用于先张法的连接器必须符合夹具的性能要求。（9）在后张法粘结预应力混凝土结构中，预应力筋的孔道宜由浇筑在混凝土中的刚性或半刚性管道构成。刚性管道应具有光滑的内壁并可被弯曲成适当的形状而不出现卷曲或被压扁。半刚性管道应是波纹状的金属螺旋管，金属螺旋管的钢带应符合现行的铠装电缆冷轧钢带（GB4175.1）和现行铠装电缆镀锌钢带(GB4175.2)的有关规定，钢带厚度一般不宜小于0.3mm 浇筑在混凝土中的管道应具有足够的强度，并不得有漏浆现象。其质量应符合预应力混凝土用金属螺旋管 (JG/T3013)的规定。 （10）后张预应力筋孔道的尺寸与位置应正确，孔道要平顺，端部的预埋锚垫板应垂直于孔道中心线。管道应采用定位钢筋固定安装，使其能够牢固地置于设计位置，并在浇筑混凝土时不发生位移。金属管道接头处的连接管宜采用大一直径级别的同类管道，其长度宜为被连接管道内径的5-7倍。并将接头缠紧防止水泥浆的渗入。所有管道均应设压浆孔，还应在最高点设排气孔，压浆管、排气管和排水管应是最小内径为20mm的标准管或适宜的塑性管，与管道的连接应采用金属或塑料扣件，长度足以从管道引出结构物外。管道在模板内安装完毕后，应将其端口封好，防止水或其他杂物进入。（11）先张张拉台应具有足够的强度和刚度，抗倾覆安全系数应不小于1.5，抗滑移系数应不小于1.3。横梁须有足够的刚度，受力后挠度不应大于2mm。2） 后张法预应力筋的张拉（1）预应力张拉时，监理工程师应在现场进行旁站。（2）当温度低于-150C时，不得进行张拉作业。（3）预应力筋可在浇筑混凝土之前或之后穿入管道，穿束前应检查锚垫板和孔道，锚垫板应位置准确，孔道内应畅通，无水和其他杂物。（4） 对在混凝土浇筑及养生之前安装在管道中但在下列规定时限内没有压浆的预应力筋，应采取防止锈蚀或其他防腐蚀的措施直至压浆。空气湿度大于70%时 7d空气湿度40-70%时 15d空气湿度40%时 20d一般应在张拉后24小时内及时进行压浆。（5）张拉时构件的强度不得低于图纸规定，本项目要求构件的混凝土强度达到100%后方可张拉。（6）预应力筋的张拉顺序应符合设计规定，当设计无规定时，可采取分批分阶段对称长拉。张拉应采用张拉力和伸长量双参数控制。张拉力应按设计规定控制，边张拉边量测伸长值。(7）预应力张拉端的设置应符合设计要求，当设计无具体要求时，应符合以下规定：对曲线预应力筋或长度大于等于25m的直线预应力筋，宜在两端张拉；对长度小于25m的直线预应力筋，可在一端张拉。当仅从一端张拉时，应精确测量另一端的回缩量，并从张拉的伸长值中扣除。(8)图纸所示的控制张拉力为在锚固前锚具内侧的拉力，在确定千斤顶的拉力时应考虑锚圈口预应力的损失。(9)后张预应力的张拉应符合设计规定，当设计无规定时其张拉程序为：预应力筋张拉程序钢绞线束自锚性能的锚具普通松弛力筋0 初应力 1.03con（锚固） 低松弛力筋0 初应力 con（持荷2min锚固）其他锚具0初应力 1.05con（持荷2min） con（锚固）(10)初应力（约为控制应力的15%）是把松弛的预应力筋拉紧，此时应将千斤顶充分固定。在拉紧后应在预应力筋的两端精确的标以记号，预应力筋的延伸量或回缩量即从该记号开始量测，张拉力和延伸量的读数应在张拉过程中分阶段读出并记录。(11)预应力筋张拉后，应测定预应力筋的回缩量与锚具变形量，对于锥形锚具和夹片式锚具其值不得大于6mm。如大于上述允许值，应重新进行张拉，或更换锚具后重新张拉。(12)预应力筋断丝、滑丝不得超过表3的规定，如超过限制数，应进行更换，如不能更换时，在许可的条件下，可提高其他束的控制张拉力，作为补救措施，但需满足设计上各阶段极限状态的要求。后张预应力筋断丝、滑移限制数 表3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丝每个断面断丝之和不超过该断面钢丝总数的1%(13)当计算延伸量时，应根据试样或试验证书确定弹性模量。在张拉完成以后，测得伸长值与计算伸长值之差应在6%以内。 (14)在张拉工程中出现异常情况或实测伸长值不符合设计和规范要求时，应停止张拉，待查明原因后再开始张拉。（15）当监理工程师对张拉认可后应对预应力筋进行锚固，放松千斤顶时应避免振动锚具和预应力筋。4.3孔道压浆1) 预应力筋张拉后，孔道应尽早压浆。应在24h 内完成，否则应采取措施，确保力筋不出现锈蚀。2）后张预应力孔道宜采用专用的压浆料或专用的压浆剂配制的压浆液进行压浆所用的原材料应符合规范规定。2）压浆材料配置的压浆液应符合下列要求（1）初凝时间不小于5小时终凝时间不大于24小时（2）流动度初始流动度在10s17s,三十分钟流动度为1020s,六十分钟流动度为1025s 3）用于孔道压浆的设备性能（1）搅拌机的转速不低于1000r/min搅拌叶的形状应与转速相匹配，其叶片的线速度不宜下雨10m/s最高线速度限制在20m/s且应能满足在规定的时间内搅拌均匀的要求（2）用于临时储液的储料罐应具有搅拌功能且应能设置网格尺寸不大于3mm的过滤网（3）压浆应采用活塞式可持续的压浆泵其压力表最小分值应不大于0.1MPa，最大行程应是实际工作压力在25%-75%的量程范围内。不得采用风压式压浆泵压浆（4）真空辅助压浆工艺中采用的真空泵应能达到0.10MPa的负压力。4）压浆前应做好准备工作：(1）压浆前应对孔道进行清洁处理可采用水冲洗干净孔道，并使孔道壁完全湿润。对孔道内可能存在的油污等，可采用中性洗涤剂或皂液用水稀释后冲洗，冲洗后应使用不含油的压缩空气将孔道内的所有积水吹出。（2）应对压浆设备进行冲洗，冲洗后的设备内不应有残渣和积水。5)压浆时，对曲线孔道和竖向孔道应从最低点的压浆孔压入，由最高点的排气孔排气和泌水。压浆应缓慢、均匀的进行，不得中断，并将所有最高点的排气孔依次一一放开和关闭，使孔道内排气通畅。4)对掺加外加剂泌水率较小的水泥浆，通过实验证明能达到孔内饱满时，可采用一次压浆。不掺外加剂的水泥浆可采用二次压浆法，两次压浆的间隔时间宜为30-45min。5)压浆应采用活塞式压浆泵，严禁使用压缩空气。压浆最大压力不宜大于1MPa,持续压力宜为0.5-0.7Mpa,当孔道较长或采用一次压浆时，最大压力宜为1.0Mpa。压浆应达到孔道一端饱满和出浆，并应达到排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆为止。6）浆液自拌制完成至压入孔道的延续时间不宜超过40分钟，且应在使用前和压注过程中应连续搅拌，对因延迟使用所致流动度降低的水泥浆，不得通过额外加水增加其流动度。7）采用真空辅助压浆工艺，在压浆前应对孔道进行抽真空，真空度宜稳定在-0.06-0.10MPa范围内。真空度稳定后应立即开启孔道压浆端的阀门，同时启动压浆泵进行连续压浆。8）压浆过程中及压浆后48h内，结构混凝土的温度不得低于5度，否则应采取保温措施。当气温高于35度时，压浆应在夜间进行。9)压浆后应从检查孔抽查压浆的密实情况，如有不实，应及时处理和纠正。压浆时每一工作班应留取不少于3组的试件，作为评定水泥浆质量的依据。10)压浆时，每一工作班应制取不少于三组40mm40mm160mm的试块，标养28天，进行抗压和抗折试验，做为质量评定的依据。11）压浆完成后应及时对锚固端按设计要求进行封闭保护或防腐处理，对需封锚的锚具，压浆后应先将其周围冲洗干净，并对梁端混凝土凿毛，然后设置钢筋网浇筑封锚混凝土。12)压浆后应在浆液强度达到规定强度后方可移运和吊装。13）孔道压浆应填写施工记录。记录内容应包括：压浆材料、配合比、压浆日期、搅拌时间、出机初始流动度、浆液温度、环境温度、稳定压力及时间，采用真空辅助压浆工艺时尚应包括真空度。4.4操作时的注意事项1)在施加预应力之前，应对构件进行检验，外观尺寸应符合质量要求。其砼强度应符合设计要求。2)对预留孔道应用通孔器或气压、压水等方法进行检查。端部预埋钢板与锚具和垫板接触处的焊渣、毛刺、砼残渣等应清除干净。3)钢丝束、钢绞线束等