铁路工程箱梁预应力作业指导书.doc

目 录1.适用范围12.作业准备12.1内业技术准备12.2外业技术准备13.技术要求14.施工程序与工艺流程14.1施工程序14.2工艺流程25.施工要求25.1施工准备25.2施工工艺35.2.1波纹管的安装35.2.2钢绞线束的制作35.2.325精轧螺纹钢筋的制作45.2.3钢束的穿放45.2.4张拉45.2.5锚固55.2.6真空压浆55.2.7封锚56.劳力组织67.材料要求68.设备机具配置69质量控制及检验79.1预应力施工常见问题及处理措施79.2质量检验1010.安全及环保要求1112系杆拱预应力工程作业指导书1.适用范围适用于XXX梁预应力工程施工。2.作业准备2.1内业技术准备2.1.1技术人员认真阅读、审核设计文件，熟悉规范和技术标准。2.1.2制订施工安全保证措施，提出应急预案。2.1.3编制技术交底，详细向技术人员、施工人员进行交底。2.1.4施工人员进行岗前技术培训，考核合格后持证上岗。2.2外业技术准备2.2.1预应力张拉所用材料到场进行检验。2.2.2预应力钢绞线张拉、锚固、灌浆等机具使用前校正检测。3.技术要求3.1施工前确定合理的压浆料配合比、封锚混凝土配合比，以满足设计张拉要求。3.2对张拉千斤顶和油表配合标定，绘出张拉力与压力表间的关系曲线，得出张拉力与油表读数的回归方程3.3预应力张拉一次到位完成，张拉后箱梁整体变形量为2cm。4.施工程序与工艺流程4.1施工程序张拉设备材料检验波纹管穿设钢绞线穿设系梁混凝土浇筑达到张拉条件预应力张拉波纹管孔道压浆4.2工艺流程钢绞线解盘钢绞线报检钢绞线检验（试验室）钢绞线下料孔道清理穿束安装工具锚、夹片锚具报检拆除支座板固定螺杆松开变截面段底模松开变截面段内模梁体达到设计弹模梁体龄期不少于14天梁体达到设计强度张拉横向钢束（复核油表读数）记录伸长量值并校核测量钢绞线内缩量、检查滑丝情况真空辅助压浆 测量梁体张拉后30天上拱度张拉设备标定下达张拉通知书检查千斤顶、油表、油泵对应情况检查工作锚、限位板、过渡套、工具锚对中情况、工具夹片安装情况放置安全警示牌、安全线锚具检验（试验室）图中带“”的为质量控制点张拉纵向钢束（复核油表读数）张拉拱脚预应力粗钢筋波纹管穿设安装封锚5.施工要求5.1施工准备5.1.1检查钢绞线是否有锈、砂等杂质，如有要清除，否则铁锈、砂子会塞满夹片的牙齿、缝隙，而导致滑丝。钢绞线经验证符合要求方能下料、使用。钢绞线要求整束穿，不得扭结。5.1.2钢束穿放前要检查孔道是否有积水、弃渣，孔道是否堵塞。5.1.3 千斤顶YCW500型液压千斤顶，千斤顶和油压表均已校正并在使用有效期内。其中，以下情况时要进行重新校正：千斤顶严重漏油；油压表和千斤顶使用期限达到校验的有效期；油压表指针不能回零；油压表使用时超过允许误差或发生故障。5.1.4油压表选用精度等级为0.4级，最小分度值为0.2MPa的油压表，油压表盘直径大于15cm，表盘量程为60Mpa。根据规定，油表、油泵与油顶配套校正、使用，其有效期为一个月。5.1.5检查系梁混凝土强度、龄期、弹性模量是否满足张拉要求，否则不允许预加应力。5.1.6检查梁体混凝土表面，若有轻微的缺陷，允许在预施应力后进行修补处理；缺陷较大者要在预施应力前修补好，且达到设计强度，并将锚垫板及锚下管道扩大部分的残余灰浆铲除干净，否则不得进行张拉；缺陷严重削弱梁体断面者要另行处理，暂不予张拉。5.2施工工艺5.2.1波纹管的安装1、波纹管安装时严格按设计图布置，曲线部分按照相对坐标进行放样定位。2、波纹管由U型卡进行固定，由梁端锚下向跨中每间隔50cm设置一个U型卡，U型卡大于波纹管2mm。3、波纹管接长时，接头位置旋入一段长50cm的连接管（每边各25cm），在接缝处缠绕宽塑料胶带密封，以防漏浆。波纹管的接头不能设在曲线弯折点处。5.2.2钢绞线束的制作1、钢绞线必须先经试验室检定合格后方能使用。2、钢绞线散盘后要仔细检查表面质量。钢绞线表面不得带有润滑剂，油污等降低钢绞线与混凝土粘结力的物质。钢绞线表面允许有轻微的浮锈，但不得锈蚀成目视可见的麻坑，且必须对钢绞线除锈，除锈方法可用钢刷和砂布等。其弯折度（弦与弧的最大自然矢高）不大于25mm，如发现有异常现象要及时向有关部门汇报并复检。3、钢绞线下料用切割锯片下料。钢绞线下料需用下料架，把钢绞线盘竖放下料架内，再切割包装带，并注意钢绞线头弹出伤人，下料要从内圈端头开始外拉。4、下料时严格按照设计所给下料长度进行下料，钢绞线束要各束理顺，不得交叉扭结，钢绞线束要进行编号标识，分别存放。5.2.325精轧螺纹钢筋的制作1、下料前预应力钢筋肉眼可见的弯折必须调直，清除表面的浮锈、污物、泥土，钢筋两端由钢厂剪切造成的扁头予以锯去。钢筋表面有明显凹坑、缺陷，予以剔除该段。2、下料时采用砂轮锯切割，禁止使用电焊切割。采用氧割时，要避免飞溅熔渣损伤其它钢筋表面，并对钢筋两端用砂轮或锉刀进行修整。3、预应力管道布置及安装（1）精轧螺纹预应力管道采用直径40mm铁皮管。（2）压浆嘴、排气孔的布置原则：竖向预应力粗钢筋：压浆嘴安放在孔道的下面，排气孔利用锚固螺母和锚垫板，钢筋和管壁的孔隙，不用增设设备。5.2.3钢束的穿放1、清孔采用高压水冲洗孔道内的杂物和检查孔道有无串孔现象，再用高压风冲出积水和冲干孔道。2、穿束采用人工穿束，钢绞线排列要理顺，钢绞线不得在孔道内交叉叠绕。5.2.4张拉1、当箱梁混凝土强度及弹性模量达到设计值，且混凝土的养护龄期不小于14天后，方可张拉预应力钢束。2、钢束必须相对于箱梁中心线对称张拉，锚垫板必须与钢束垂直设置，张拉时实施“双控”，即：以张拉力为主，伸长量校核。3、高压油表及千斤顶必须经过校正合格后方可使用，张拉时必须有专人负责及时填写张拉记录，以保证张拉准确。4、张拉按照设计顺序进行，采用张拉力和伸长值双控，伸长值容许误差控制在6以内，同一断面的断丝率不得大于0.5，更不容许整根钢绞线被拉断；张拉过程如下：0初应力2050%应力 张应力100，持荷3min后回油。张拉时控制千斤顶的伸长值不超过千斤顶的行程40cm。5、为了消除钢绞线束不直和初始受力不匀的影响，在张拉力达到20之后，再进行伸长值的量测。可在钢束张拉时初始张拉力状态下标注伸长量起始记号，用量测值和理论计算值复核；6、若伸长量不足或过大，退出夹片，查明误差原因，一般是管道布置不准，增大孔道摩阻，应力损失过大，要及时查明原因，采取相应措施后放可进行下一步施工。7、全梁断丝、滑丝总数不得超过钢丝总数的0.5%，且一束内断丝不得超过一丝，也不得在同一侧。5.2.5锚固1、松开送油油路截止阀，张拉活塞在预应力筋回缩下回程若干毫米，工作锚片锚固好顶应力筋。2、关闭回油油路截止阀，向回程油缸送油，活塞慢慢回程到底。3、按顺序取下工具夹片、工具锚板。张拉千斤顶、限位板。5.2.6真空压浆1、在张拉后24h内往张拉孔道内压浆。2、预应力钢绞线锚固后，采用真空压浆。在此之前必须对真空泵及配套的压力表、水泥浆稠度仪等设备进行检查和标定。水泥浆的配合比和原材料的检验报监理批复。压浆前切除锚外钢绞线。同时将锚环周围的钢绞线间隙用水泥浆填塞，以防冒浆而损失灌浆压力。3、管道清理：管道一端用压浆泵压自来水，当另一端冒水连续，充足，无明显污染时，表明管道通畅，已冲洗干净，停止压水。4、管道的一端用真空泵抽排空气，当真空度达到0.06-0.10Mpa以上，而且稳定以后，开始搅拌水泥浆，检查水泥浆的稠度，合格后。另一端开启压浆泵，开始压浆。用2mm间距的漏网对水泥浆进行过滤后压入管道。若真空泵不能达到稳定的负压，表明密封不到位。压浆过程中，不断的搅拌水泥浆。真空泵保持运行。压浆泵逐步加压，最大压力控制在0.7Mpa以上。当压浆孔另一端流出的水泥浆与搅拌的水泥浆稠度一致而且浆液流畅，表明管道浆液充满。先关闭真空泵，压浆泵保持压力不小于0.5Mpa3分钟后关闭。5、进行下一管道压浆。下班前将所有的设备清洗干净。6、孔道压浆时填写施工记录。5.2.7封锚在距工作夹片3cm处，切除多余的预应力筋，用原子灰封住锚头。切割多余的钢绞线用砂轮切割机。6.劳力组织6.1劳力组织模式：采用架子队组织模式。6.2各架子队作业队班组、各工种劳动力上场计划根据工程施工进度安排确定。在施工过程中，合理调配施工人员，确保作业层、各工种之间相互协调，减少窝工现象。主要施工人员配置见下表：每个架子队人员配置序号职务人员数量序号工种人员数量1施工负责人16工班长12技术负责人17测量人员33质检工程师18普工304专职安全员29钢筋工105技术人员37.材料要求7.1锚具：纵横预应力筋锚具采用夹片式锚具，拱脚竖向预应力筋采用轧丝锚锚具。使用的锚具必须是经过铁道部认证的厂家生产的，有技术合格证且自检合格才能投入使用。锚具要经验证符合要求才能使用。7.2钢绞线：纵向及横向预应力筋采用公称直径为15.2mm的钢绞线，抗拉强度标准值为fpk=1860Mpa，弹性模量EP=1.95105Mpa。7.3精轧螺纹钢筋：直径25mm，抗拉强度标准值为fpk=830Mpa，弹性模量EP=2.0105Mpa。8.设备机具配置设备机具配备情况表序号种类单位数量备 注1卷扬机5t台2空压机3L-10/8台3千斤顶YCW500台9质量控制及检验9.1预应力施工常见问题及处理措施9.1.1锚垫板面与孔道轴线不垂直或锚垫板中心偏离孔道轴线A 现象张拉过程中锚杯突然抖动或移动，张拉力下降。有时会发生锚杯与锚垫板不紧贴的现象。B 原因分析锚垫板安装时没有仔细对中，垫板面与预应力索轴线不垂直。造成钢绞线或钢丝束内力不一，当张拉力增加到一定程度时，力线调整，会使锚杯突然发生滑移或抖动，拉力下降。C预防措施锚垫板安装要仔细对中，垫板面与预应力索的力线垂直。锚垫板要可靠固定，确保在混凝土浇筑过程中不会移动。D治理方法另外加工一块楔形钢垫板，楔形垫板的坡度能使其板面与预应索的力线垂直。9.1.2锚头下锚板处混凝土变形开裂。A现象预应力张拉后，锚板下混凝土变形开裂。B 原因分析通常锚板附近钢筋布置很密，浇筑混凝土时，振捣不密实，混凝土疏松或仅有砂浆，以致该处混凝土强度低。锚垫板下的钢筋布置不够、受压区面积不够、锚板或锚垫板设计厚度不够，受力后变形过大。C 预防措施锚板、锚垫板必须在足够的厚度以保证其刚度。锚垫板下布置足够的钢筋，以使钢筋混凝土足以承受因张拉预应力索而产生的压应力和主拉应力。浇筑混凝土时特别注意在锚头区的混凝土质量，因在该处往往钢筋密集，混凝土的粗骨料不易进入而只有砂浆，会严重影响混凝土的强度。D 治理方法将锚具取下，凿除锚下损坏部分，然后加筋用高强度混凝土修补，将锚下垫板加大加厚，使承压面扩大。9.1.3滑丝与断丝A 现象锚夹具在预应力张拉后，夹片“咬不住”钢绞线或钢丝，钢绞线或钢丝滑动，达不到设计张拉值。张拉钢绞线或钢丝时，夹片将其“咬断”，即齿痕较深，在夹片处断丝。B 原因分析锚夹片硬度指标不合格，硬度过低，夹不住钢绞线或钢丝；硬度过高则夹伤钢绞线或钢丝，有时因锚夹片齿形和夹角不合理也可引起滑丝或断丝。钢绞线或钢丝的质量不稳定，硬度指标起伏较大，或外径公差超限，与夹片规格不相匹配。C 防治措施锚夹片的硬度除了检查出厂合格证外，在现场进行复验，有条件的最好进行逐片复检。钢绞线和钢丝的直径偏差、椭圆度、硬度指标纳入检查内容。如偏差超限，质量不稳定，考虑更换钢绞线或钢丝的产品供应单位。滑丝断丝若不超过规范允许数量，可不予处理，若整束或大量滑丝和断丝，将锚头取下，经检查并更换钢束重新张拉。9.1.4波纹管线形与设计偏差较大A现象最终成型的预应力孔道与设计线形相差较大。B原因分析浇筑混凝土时，预应力波纹管没有按规定可靠固定。波纹管被踩压、移动、上浮等，造成波纹管变形。C预防措施要按设计线形准确放样，并用U形钢筋按规定固定波纹管的空间位置，再点焊牢固。曲线及接头处U形钢筋加密。浇筑混凝土时注意保护波纹管，不得踩压，不得将振动棒靠在波纹管上振捣。有防止波纹管在混凝土尚未凝固时上浮的措施。9.1.5张拉钢绞线延伸率偏差过大A 现象张拉力达到了设计要求，但钢绞线延伸量与理论计算相差较大。B 原因分析钢绞线的实际弹性模量与设计采用值相差较大。孔道实际线形与设计线形相差较大，以致实际的预应力摩阻损失与设计计算值有较大差异；或实际孔道摩阻参数与设计取值有较大出入也会产生延伸率偏差过大。初应力采用值不合适或超张拉过多。张拉过程中锚具滑丝或钢绞线内有断丝。张拉设备未作标定或表具读数离散性过大。C 防治措施每批钢绞线均复验，并按实际弹性修正计算延伸值。校正预应力孔道的线形。按照钢绞线的长度和管道摩阻力确定合格的初应力值和超张拉值。检查锚具和钢绞线有无滑丝或断丝。校核测力系统和表具。9.1.6预应力损失过大A 现象预应力施加完毕后钢绞线松驰，应力值达不到设计值。B 原因分析锚具滑丝或钢绞线内有断丝。钢绞线的松驰率超限。量测表具数值有误，实际张拉值偏小。锚具下混凝土局部破坏变形过大。钢绞线与孔道间摩阻力过大。C 防治措施检查钢绞线的实际松驰率，张拉时采取张拉力和引伸量双控制。事先校正测力系统，包括表具。锚具滑丝失效，予以更换。钢绞线断丝率超限，将其锚具、预应力筋更换。锚具下混凝土破坏，应将预应力释放后，用环氧混凝土或高强度混凝土补强后重新张拉。D 改进钢束孔道施工工艺，使孔道线形符合设计要求，必要时可使用减摩剂。9.1.7预应力孔道注浆不密实A现象水泥浆从入口压入孔道后，前方通气孔或观察孔不见有浆水流过；或有的是溢出的浆水稀薄。钻孔检查发现孔道中有空隙，甚至没有灰浆。B 原因分析灌浆前孔道未用高压水冲洗，灰浆进入管道后，水分被大量吸附，导致灰浆难以流动。孔道中有局部堵塞或障碍物，灰浆被中途堵住。灰浆在终端溢出后，持续荷载继续加压时间不足。灰浆配制不当。如所用的水泥沁水率高、水灰比大，灰浆离析等。C 防治措施孔道在灌浆前以高压水冲洗，除去杂物、疏通和湿润整个管道。配制高质量的浆液。选用的水泥可用强度等级不低于32.5MPa的普通硅酸盐水泥，灰浆水灰比宜控制在0.10.45，沁水率宜小于2%，最大不超过3%。灰浆要具有良好的流动度并不易离析，可掺入适量的减水剂和微膨胀剂，但不得使用对管道和预应力索有腐蚀作用的外掺剂，掺量和配方根据试验确定。9.1.8预应力孔道灌不进浆A 现象灰浆灌不进孔道，压浆机压力却不断升高，水泥灰浆喷溢但出浆口未见灰浆溢出。B 原因分析管道或排气孔受堵，波纹管内径过小，穿束后管内不通畅，浆液通过困难。孔道内落入杂物。C 防治措施用高压水多冲几次，尽可能清除杂物。9.2质量检验检查项目允许偏差（mm）检验方法预应力筋下料长钢绞线长度10尺量束中各根之差5预应力螺纹钢筋5预留孔道位置纵向4尺量两端、跨中、1/4跨、3/4跨各一处横向4尺量两端竖向4尺量两端张拉端预应力筋内缩量限值夹片式锚具有顶压5尺量10.安全及环保要求1、严格执行安全操作规程进行施工，施工前要预先进行交底，每区域施工前对张拉操作人员进行安全教育。2、锚具、夹具应设专人妥善保管，避免锈蚀、玷污、遭受机械损伤或散失。施工时在终张拉完成