预应力张拉工序技术交底书.doc

预应力张拉工序技术交底书1 适用范围本作业指导书适用于宁杭客专(70+125+70)m悬灌法连续梁预应力张拉工序施工。2 参考标准和图纸铁建设2005160号客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准铁建设2005160号铁路混凝土工程施工质量验收补充标准TZ210-2005 客运专线铁路混凝土工程施工技术指南TZ213-2005 客运专线铁路桥涵工程施工技术指南客运专线预应力混凝土现浇梁暂行技术条件TB10210 铁路混凝土及砌体工程施工规范无砟轨道双线预应力混凝土连续梁（悬灌施工）跨度：（70+125+70）m（直、曲线，线间距5.0m） 图号：宁杭客专施图（桥）参- 中铁第四勘测设计院集团有限公司3 职责张拉工班负责预应力施工。工程管理部负责预应力技术指导，试验负责设备校验，油表校对。4 技术标准与要求4.1 人员：本工序为特殊工序，作业人员必须持证上岗，并进行岗前培训。4.2 材料 4.2.1 钢绞线纵向、横向预应力采用17-15.2-1860-GB/T5224-2003低松弛高强钢绞线，抗拉强度标准值为1860MPa，钢绞线公称直径为15.2mm，公称截面积139mm2，Ey=1.95X106MPa。竖向预应力筋为32精轧螺纹钢筋，型号为PSB830，产品应符合GB/T20065-2006标准，抗拉强度标准值为830MPa，锚下张拉控制应力705MPa。4.2.2 锚具、夹片纵向两端锚具均为M1515、M1519锚具，其组成为锚垫板、螺旋筋、锚板、工作夹片组成，构造规格见图1。横向张拉端锚具为BM155，由锚垫板、螺旋筋与孔道及锚板、工作夹片组成，构造规格见图2，锚垫板螺旋筋与孔道同时安装，锚垫板安装一定要定位准确，与孔道轴线垂直，并确保其压浆孔畅通，锚垫板及工作夹片均在穿束后进行，锚固固定端为BM15P5，由挤压套，垫板，螺旋筋，约束圈组成，构造规格见图3，该种锚具均与孔道钢绞线同时安装好，挤压套在钢绞线下料后即由挤压机挤压好。竖向JLM-32轧丝锚，下端固定，上端张拉，由锚垫板、螺旋筋与孔道及螺母组成，构造规格见图4。 图1纵向锚具示意图图2 横向张拉端锚具示意图图3 横向锚固端锚具示意图图4 竖向预应力筋锚具示意图锚具、夹片配套齐全。工作锚具及夹片在使用前应进行外行外观检验及硬度和锚固效率试验，并符合TB/T3193-2008标准要求。4.3 张拉机具（1）油泵的选用，必须保证液压油箱的容量是张拉千斤顶容量的1.5-2.0倍。假设选用的千斤顶油缸面积是55371mm2，最大行程是250mm，所以油箱容量至少是20L。（2）张拉千斤顶张拉吨位宜为张拉力的1.5倍，且不得小于1.2倍。纵向和横向张拉宜采用穿心式千斤顶整体张拉。根据施工图，纵向单束钢绞线最大张拉力337.8t，钢绞线最大伸长量为295.28mm，所以采用最大吨位500t、最大行程250mm的千斤顶分两次张拉，能满足施工要求。横向单束采用YDB100-160型千斤顶整体张拉。竖向采用YC100A200型千斤顶张拉。（3）与千斤顶配套使用的压力表应选择防振型产品，表面最大读数应为张拉力的1.52.0倍，精度不应低于1.0级。假设选用的千斤顶油缸面积是55371mm2，所以选用的油压表量程为0-90MPa。4.4 机具校验油表和千斤顶应按检定周期定期检定。张拉设备应配套标定，配套使用。当在使用过程中出现异常现象或在设备检修后，应重新标定。（1）张拉千斤顶的校验系数不得大于1.05，千斤顶标定的有效期不得超过1个月，且不超过200次张拉作业。（2）压力表首次使用前必须经过计量部门检定。油压表的精度为1.0级，标定的有效期不得超过1周。油压表的精度为0.4级，检定周期为一个月。4.5 现场设置安全警示，并且有防护设施，做好施工记录。工作人员应服从现场管理人员的安排。5 施工方法及作业程序5.1 预应力工程工艺操作流程图预应力工程工艺操作流程图如图5所示。定位网制作定位网安装检查管道坐标灌注梁体混凝土穿金属波纹管和芯管拔出芯管穿 束孔道检查钢绞线制作标准段施工时混凝土强度和弹性模量达到设计值的90%且龄期不小于7d；合拢段施工时混凝土强度和弹性模量达到设计值的100%且龄期不小于7d张拉压 浆图5 预应力工程工艺操作流程图5.2 预应力施工的一般规定5.2.1 预应力施工时，应采取必要的安全技术措施，防止发生事故。5.2.2 预应力材料在存放和搬运过程中应保持清洁，避免机械损伤和锈蚀，制作和安装时避免污染和电火花损伤，张拉期间应采取措施避免受雨水、养护用水浇淋。5.2.3 预留孔道安装时应采取可靠的定位措施，预应力管道定位网钢筋采用12的Q235钢筋，其钢筋应焊接成型，并采取措施使之与梁体钢筋相连。预应力管道均采用铁皮波纹管。纵向直径90或100铁皮波纹管，内部安放芯管，竖向直径45mm铁皮管，横向9019扁铁皮波纹管。纵、横向预应力管道直线段每50cm设置定位钢筋网片一道，曲线段适当加密每25cm设置一道，定位后的管道轴线偏差不大于4mm。管道与喇叭管连接处，管道要垂直于锚垫板。5.2.4 生产初期预应力筋张拉前，应对孔道摩阻损失、喇叭口摩阻损失和锚口摩阻损失进行实际测定；然后将测得的数据送设计院进行控制应力的调整，后根据调整的控制应力调整油表读数和预应力筋伸长量。5.2.5 预应力筋张拉前，采用通入压缩空气的方法清除孔道内的杂物和积水。5.2.6 预应力筋张拉顺序、控制应力应符合设计。各阶段预应力张拉先张拉纵向再横向再竖向。预施应力值以油压表读数为主，以预应力筋伸长值进行校核。5.3 制束5.3.1钢绞线制束。制束在专门的钢绞线下料场地进行，场地混凝土硬化，地面按每1.5m左右放置枕木将钢绞线架空存放，防止受潮；加工钢绞线解盘架，将钢绞线盘放入解盘架，从盘中间端头处拉出。地面设下料长度标志以控制钢绞线下料长度，编束后将钢绞线搁置于枕木上。 待钢绞线端头处到达下料长度标志处时，在解盘架处用砂轮切割机将钢绞线缓慢整齐切除，防止钢绞线端头散开。下料后钢绞线两端参差不齐不得超过5mm。编束用22#铁丝每1.5m捆绑一道。为了便于穿束，焊制束头。束头焊接长度要短，并用砂轮磨圆。注意在焊制束头时，要在附近包裹麻布，并不断浇水隔温，以免损伤钢绞线，其保护长度为50cm。制束完成后，用红漆将每束理顺后的钢绞线画上印记，编束后的钢绞束立即挂上标牌，注明型号、长度、钢束编号，在现场架空30cm高堆放，用防雨布遮盖。5.3.2精轧螺纹钢筋制作。下料前预应力普通螺纹粗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。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。5.4 穿束5.4.1纵向预应力钢束是预留孔道，浇筑完砼后进行穿束张拉，所以应采用卷扬机整束牵引的方法。具体方法如下：（1）采用单根钢绞线牵引的方法进行钢绞线穿束。（2）按图纸要求，另加50cm作出下料长度，下料理顺捆成一整体。（3）端部做成锥形状，并用铜焊焊死后，套上牵引接头。（4）制作专门架子，分别立于悬臂的两端要张拉的孔位附近，钢束通过它进入孔内。（5）用穿束机穿入一根钢绞线，把卷扬机上的钢丝绳拉入孔内。（6）当钢丝绳从另一端伸出孔道后通过特殊设备和钢束的牵引接头相连。（7）用卷扬机缓缓将钢束拉进管内。5.4.2横向预应力筋是先将钢束用人工穿入管道，然后与管道一起整体就位，穿束前应先用挤压机将锚固端的钢绞线上的挤压套挤上挤紧，钢绞线必须露出挤压套3mm以上，穿钢绞线时，要确保挤压套与线位板贴紧，以保证锚固端的锚固力。5.4.3竖向精轧螺纹钢筋因其为刚性，直接置于设计位置将管道套上即可。5.4.4当钢绞线无法穿束时方可使用备用孔道，当备用孔道不被使用时，待所有纵向预应力筋张拉结束后进行压浆处理。5.5 张拉预应力张拉顺序为：首先张拉纵向预应力，然后张拉横向预应力，最后张拉竖向预应力。对梁体进行张拉前，内模先松开，以免对梁体压缩造成阻碍。张拉前，仔细检查锚下垫板后混凝土质量情况，若有“蜂窝”及其它严重缺陷时，应在拆膜后及时采取补救措施，补救后待达到强度后可张拉。锚具应洗净油污，擦拭干净。在锚具垫板上准确画出锚圈位置，并检查垫板与管道轴线是否正交，若有偏斜，应加契形垫板，以避免出现意外。纵向张拉的千斤顶采用导链吊在支架上，以便于调整千斤顶，使其安装完毕后轴线与孔道轴线重合。张拉程序如下：00.2k（划线）k（量伸长值）持荷5min锚固并测定回缩量。5.5.1纵向纵向预应力采用两端同步张拉，并左右对称进行，最大不平衡束不超过一束，张拉顺序先腹板束，后顶板束，从外到内左右对称进行。（1）按照调整后控制应力的张拉吨位的20%控制，量取此时钢绞线伸长值。（2）继续加油至倒顶时吨位，对应油表值，量取此时钢绞线伸长值。（3）回油锚固，把千斤顶油缸活塞打回。（4）加油至倒顶时吨位对应油压值，量取此时钢绞线伸长值初始值。（5）继续加油至设计吨位对应油压值，量取此时钢绞线伸长值。（6）锚固回油到初始应力对应油表值，量取此时钢绞线伸长值。（7）回油到零，把活塞打回，逐项卸下工具锚、千斤顶、限位板。5.5.2横向横向预应力张拉时应注意梁段相接处的张拉次序，每一节段伸臂端侧最后1根横向预应力在下一节段横向预应力张拉时进行张拉，防止由于节段接缝两侧横向压缩不同引起开裂。竖向预应力筋同样按此进行张拉。（1）按照调整后控制应力的张拉吨位的20%控制，量取此时钢绞线伸长值。（2）继续加油至设计吨位对应油压值，记录此时钢绞线伸长值。（3）回油至零逐项卸下工具锚、千斤顶限位板。5.5.3竖向为尽量减少竖向预应力损失，竖向预应力筋应采用两次重复张拉的方法，即在第一次张拉完成7天后进行第二次张拉，弥补由于操作和设备等原因造成的预应力损失。并且采取切实措施保证压浆质量。（1）张拉前首先清除端杆、垫板上的水泥浆，检查垫板是否水平。（2）将螺母拧至根部，并将连接螺母拧紧。千斤顶的张拉头拧入钢筋螺纹长度不得少于40mm。（3）将千斤顶就位并对中，连接精制螺纹筋，送油至控制应力的20%，测量油缸外露量。（4）继续送油至控制应力的100%，测量油缸外露量。（5）回油至应力为零。5.5.4钢绞线滑丝、断丝预防及处理（1）钢绞线滑丝、断丝预防a为预防在张拉过程中出现滑丝和断丝，应采取一些措施。b千斤顶和油表配套检验，并防止油表失灵。c预紧，使钢绞线受力均匀。d工具夹片重复利用磨损严重之后及时更换。e试验夹片性能指标，合格后方可使用。f操作人员经培训，合格后上岗。（2）钢绞线滑丝的处理：a将卸荷座支承在锚具上，用千斤顶张拉滑丝钢绞线，直至将滑丝夹片取出，换上新夹片，张拉至设计应力即可。如遇全部卸荷，找出原因并解决，再重新张拉。 b钢绞线束放松。将千斤顶按张拉状态装好，一端张拉，当钢绞线受力伸长时，夹片被稍带出。这时立即用钢钎取出夹片。然后主缸缓慢回油，钢绞线内缩，拉出钢绞线更换新的钢绞线和锚具。（3）断丝处理：a 提高其他钢绞线的控制张拉力作为补偿。但任何情况下最大超张拉力不得超过规定张拉力。b卸荷、松锚、换束、重新张拉至控制应力值；c 每次张拉应有完整的原始张拉记录，且应在监理工程师在场的情况下进行。d张拉过程中无滑丝、断丝现象。如果可能出现滑丝，应查明原因并采取措施解决后方可继续张拉。每一截面的断丝率不得大于该截面总钢丝数的1%，且不允许整根钢铰线拉断。5.6伸长值的校核5.6.1理论伸长量的计算预应力筋平均理论张拉力（单股）和理论伸长值计算可按下式计算：平均理论张拉力（单股）P均 = P（1-e-（kx+）/（kx+）式中：P预应力钢材张拉端的张拉力（N）； x从张拉端至计算截面的孔道长度（m）； 从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和（rad）； k孔道每m局部偏差对摩擦的影响系数； 预应力钢筋与孔道壁的摩擦系数。理论伸长值计算：L=P均L/（AgEy）= P均L/（AgEy）式中：L钢绞线有效计算长度（cm）；5.6.2实测伸长值方法从伸长值的初始值开始分别量取每一阶段千斤顶张拉缸活塞外露长度和钢绞线尾部标记点至工具锚间的距离。伸长值长度表示名称张拉阶段千斤顶张拉缸活塞外露长度钢绞线尾标记至工具锚间距离1初始应力LO1LO22倒顶应力LD1LD23到顶后回到倒顶时应力LD1LD24设计控制应力LK1L K25回油到初始应力锚固LM1LM2即可得出：实测伸长值=(LK1+LK2LD1LD2)+(LD1+LD2LO1LO2)钢绞线回缩值=LM1+LM2LK1LK2该实测伸长值和钢绞线回缩值均是包括了千斤顶内部钢绞线的从设计张拉应力至设计张拉应力时的伸长值和回缩值。5.6.3计算值与实测值相对误差则相对误差=（L实+L2L1L设计）/L计，相对误差应控制在6%以内，否则应分析原因采取措施。纵向索统计表编号钢束规格锚下张拉控制应力（Mpa）理论长度(cm)下料长度(cm)索数左端伸长量(mm)右端伸长量(mm)张拉阶段SW119-s15.201270 3160.93320.9489.04 71.44 19STSW219-s15.203560.53720.54102.32 76.64 19STSW319-s15.203960.34120.34115.36 81.84 19STST1-119-s15.203167.23327.24102.24 53.84 19STST1-219-s15.203164.23324.24106.96 48.64 19STT119-s15.209001060423.28 23.28 1STT219-s15.2015001660438.72 38.72 2STT3-119-s15.2021002260454.00 54.00 3STT3-219-s15.2021002260454.00 54.00 3STT4-119-s15.2027002860469.20 69.20 4STT4-219-s15.2027002860469.20 69.20 4STT5-119-s15.2033003460484.24 84.24 5STT5-219-s15.2033003460484.24 84.24 5STT6-119-s15.2039004060499.20 99.20 6STT6-219-s15.2039004060499.20 99.20 6STT7-119-s15.20450046604114.00 114.00 7STT7-219-s15.20450046604114.00 114.00 7STT8-119-s15.20510052604128.72 128.72 8STT8-219-s15.20510052604128.72 128.72 8STT9-119-s15.205900.26060.24147.28 147.28 9STT9-219-s15.205900.26060.24147.28 147.28 9STT10-119-s15.20670068604167.44 167.44 10STT10-219-s15.20670068604167.44 167.44 10STT11-119-s15.207500.27660.24185.44 185.44 11STT11-219-s15.207500.27660.24185.44 185.44 11STT12-119-s15.208300.28460.24204.16 204.16 12STT12-219-s15.208300.28460.24204.16 204.16 12STT13-119-s15.209100.29260.24222.80 222.80 13STT13-219-s15.209100.29260.24222.80 222.80 13STT14-119-s15.209900.210060.24241.12 241.12 14STT14-219-s15.209900.210060.24241.12 241.12 14STT15-119-s15.2010700.210860.24259.36 259.36 15STT15-219-s15.2010700.210860.24259.36 259.36 15STT16-119-s15.2011500.211660.24277.36 277.36 16STT16-219-s15.2011500.211660.24277.36 277.36 16STT1719-s15.2012300.212460.24295.28 295.28 17STW119-s15.201712.41872.4842.64 42.64 2STW219-s15.202310.82470.8855.52 55.52 3STW319-s15.202889.23049.2869.20 69.20 4STW419-s15.203491.43651.4882.32 82.32 5STW519-s15.204075.44235.4896.40 96.40 6STW619-s15.20468148414109.52 109.52 7STW719-s15.205261.75421.74124.24 124.24 8STW819-s15.206056.46216.44142.16 142.16 9STW919-s15.206847.47007.44160.64 160.64 10STW1019-s15.207648.27808.24178.56 178.56 11STMW119-s15.203032.83192.8276.16 76.16 20STMW219-s15.203841.94001.9294.96 94.96 20STMW319-s15.204651.94811.92113.60 113.60 20STMW419-s15.205462.85622.82132.00 132.00 20STMW519-s15.206274.16434.12150.24 150.24 20STSB115-s15.201350 2911.23071.2491.68 61.12 19STSB215-s15.20331234724101.84 71.12 19STSB315-s15.204774.24934.28133.36 111.92 19STSB415-s15.205068.75228.78144.80 114.08 19STSB515-s15.205369.95529.94151.84 121.60 19STMB1-115-s15.203105.73265.7480.80 80.80 20STMB115-s15.203906.14066.14100.80 100.80 20STMB215-s15.20470748674120.40 120.40 20STMB315-s15.205507.95667.94139.76 139.76 20STMB415-s15.206309.46469.44158.80 158.80 20STMB515-s15.207113.57273.54178.00 178.00 20STMB61