京沪某大桥预应力张拉施工工艺.doc

预应力施工（张拉）技术交底一、钢绞线的下料、成束1、下料用砂轮机切断，不得用电焊或氧气切断。切割钢绞线之前，先在切割线左右两端各35cm处捆扎一道，防止切断后散头，在钢束下料过程中，均匀排列，梳理成束，逐个标识。2、由于钢绞线束孔位不同，其长度也各异，应事先编号并标出下料长度，交工班据此下料，在两端注明编号，以免混杂。3、钢绞线下料长度按设计图，并考虑张拉端的工作长度。设计未定出下料长度时，按下式计算，并经试用后进行修正：钢绞线下料长度=锚具支承板间孔道长度+2锚具高度+n张拉千斤顶支承端面到槽形口外端面间的距离(包括工具锚高度)+2保险富余长度n单端张拉为1，两端张拉为24、钢绞线束制作应在特制的放盘柜中进行，防止钢绞线打绞和弹出伤人。5、钢绞线成束时应理顺，不得交叉盘绞，可用钢板仿锚板孔位缩小做成梳型板，将各根钢绞线梳理顺直。束内每根两端均用白胶布缠绕编号，同根同号。6、下料后存放在防雨棚内待用，对较长的钢绞线束，为便于存放运输，可将其盘成大盘，圈径宜为3m左右，并对钢束编号。7、钢绞线下料和运输时，严禁钢绞线直接在地面上拖行，应铺设软质垫布或滚筒，防止钢绞线污染或磨损。8、钢绞线下料后应尽快穿束并实施张拉预应力。二、钢绞线穿束穿束前应将锚下垫板面上灰浆除净，检查锚下垫板下混凝土是否密实，垫板与孔道是否垂直，孔道内是否有异物，如有问题，处理完毕后方可穿束张拉。钢绞线穿入后，各根钢绞线伸出锚垫板的长度基本保持平齐。短束用人工单根穿，中、长束用专用的推式穿索机穿或人机结合穿束。人机结合穿束（超长束）：将一根5mm高强钢丝从穿束端送进孔内，直到另一端孔口。利用己穿设的钢丝将牵引用的16mm钢丝绳从孔的另一端拉到穿束端。在钢绞线端头装上穿束套。 钢丝绳系好穿束套引线，开动卷扬机，收拉钢丝绳，钢绞线束从穿入端拉至另一端。 机械穿束（中、长束）： 成盘钢绞线安放分配器上，穿束机将钢绞线送入孔内，预应力孔道口在箱内时，钢绞线通过软导向管穿入。 图1 穿索机穿束示意图三、预应力张拉施工1预应力设备及校验(1)张拉千斤顶的选用与锚下控制应力及锚具的形状有关，综合考虑各种要求 ，张拉设备选用如下：1531钢束张拉： YDC100001522钢束张拉： YDC10000 1515钢束张拉： YCW-400A1512钢束张拉： YCW-400A153钢束张拉： YDB100N-160竖向粗钢筋张拉： 110Mp-S03挤压器(P锚制作)： GYJA型挤压器千斤顶主要技术性能表项 目单位参 数型 号YDC10000YCW-400AYDB100N-160110Mp-S03公称张拉力kN10000392010151100公称油压MPa48524350张拉液压面积cm22119.5754236235.6穿心孔径mm250190170工作行程mm200200150150回程液压面积cm21236.4518.4回程油压MPa10自 重kg36615854外形尺寸mm700610450x510320x495594x375数量台 9852生产厂家四平建筑机械厂柳州OVM柳州OVM德国DSI(2)千斤顶配置及倒用单个T构(左右幅)各配备4台YDC10000千斤顶，1台备用，左右幅倒用。单个T构(左右幅)各配备4台YCW-400A千斤顶，左右幅倒用。单个T构(左右幅)各配备2台YDB100N-160千斤顶，1台备用，左右幅倒用。两个T构(左右幅)共配备2台110Mp-S03千斤顶，左右幅倒用，两个T构倒用。(3)张拉油泵采用与张拉顶配套的油泵。油泵额定油压数一般应为使用油压数的1.21.5倍，油泵的输油量应满足千斤顶张拉的工效要求。(4)油压表油压表的选用要与油泵及张拉千斤顶配套，油压表最大读数应为张拉油压的1.52.0倍，以保证油压表较长时间使用和工作的准确度。油压表精度不低于1.6级。油压表应为防震型。张拉时表针摆动弧度大，上升不平稳；油表表针不能回到零或过零；张拉时连续断丝；计算伸长量与实际张拉伸长量相差过大，发生上述情况之一，均应及时校验油表并分析原因。(5)输油管路连接油泵和千斤顶的油管路宜用高压耐油橡胶管，工作压力与油泵额定油压配套，宜优先选用钢丝编制的高压耐油橡胶管。配置油管时，要考虑到其长度应能满足15m高梁体张拉的要求。(6)千斤顶校正千斤顶张拉作业前必须经过校验。千斤顶及油压表应配套校验，建立张拉力与油压表的关系曲线。千斤顶应按类型及排序编号由专人使用和管理，并按规定时间委外进行校正，建立台帐和每台档案卡片。校验张拉设备的压力机、压力环、测力传感器其精度不得低于2%。对于长期不使用的张拉机具设备，应在使用前进行全面检查。在施工中发生下列情况之一时，应重新校验或更换已配套校验过的备用张拉设备。 预应力筋连续崩断； 千斤顶严重漏油； 千斤顶更换油压部件或使用修复后的测力仪表或更换油的规格； 张拉作业超过六个月或超过200次； 油压表指针不能回零点超过规定；油压表在高压时，油表读数稳不住，即使用发现示值超过基本允许误差。2预应力张拉准备(1)梁体检查梁体混凝土已达到设计张拉强度，梁体缺陷已修复，修复强度与张拉的梁体等强。 由于梁体1#34#腹板厚度为70cm45cm，而YDC10000型千斤顶外径为70cm，所以须将侧模外移后方可张拉预应力束。孔道经通孔清理，无残渣及积水。锚下垫板表面清洁，施工时要有措施保证孔道与支承板面垂直。(2)张拉设备与工具准备要备好电动油泵，千斤顶，限位板，打紧器(套筒式堕锤)、拔丝器、工具锚及夹片、钢片尺、木把螺丝刀、钢丝钳、手锤、带过滤的压风机等机具设备和辅助张拉工具。(3)孔道摩阻损失测定为验证设计数据和积累资料，要进行孔道摩阻测试。测试方法及设备按公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000)办理。选择长短各2根预应力筋作孔道摩阻试验。短索选择1块的F1束和T1束，长索选择17块的F17束和T17束。孔道摩阻试验方案如下图所示。钢束两端安装压力传感器测试张拉吨位，首先张拉至0.1倍的控制拉力，以此作为初始状态，然后分级张拉至控制拉力。一端主动，一端被动，主被动端荷载传感器的差值即为孔道摩阻损失，然后可用最小二乘法计算孔道的摩阻系数及孔道偏差系数。参考实测摩阻系数计算钢绞线的理论伸长量，预应力张拉过程中，同时测试钢绞线的伸长量，并与计算伸长量对比，用以指导施工。图2孔道摩阻试验方案图(4)安装锚具及张拉设备张拉机具配套、组装及运转千斤顶、油压表配套、根据校验曲线填写油压表读数卡片贴在现场，供张拉使用。千斤顶、油泵及油管张拉设备移至梁体张拉端组装。先油泵运转12min左右，大缸进油，小缸回油，使大缸活塞外伸200mm左右，再令小油缸进油，大活塞回零。如此反复23次，排出千斤顶缸内和油管路中的空气，使张拉压力平稳。安装和拆除顺序：工作锚 工作夹片 限位板 千斤顶 工具锚 工具夹片。安装工作锚：根据锚板孔位布置，钢绞线头上安装子弹头，先将钢绞线穿入卡箍，将两片卡箍合拢，使钢绞线按照锚孔位置排列整齐，然后穿入工作锚板，将锚板推至贴紧锚垫板，工作锚板应与锚垫板止口吻合。安装工作锚夹片：每副夹片用橡胶圈箍在一起，沿钢绞线端用套管将其推入锚板孔，工作夹片应保持两片接缝大小一致、端面平齐。夹片全部安装就位后，用打紧器或套管将每孔中夹片击平，打紧夹片时，不得过重敲打，以免敲坏夹片。用工具再次分丝，安装限位垫板，限位板与工作锚配套使用，两者孔位一致，安装时将限位板沿钢绞线端推靠工作锚板即可。安装千斤顶：钢绞线端部用铁丝收拢并稍加捆扎，将千斤顶吊起套穿在钢绞线上，前支承口套在限位板外面，千斤顶与孔道中线初对位，充油、活塞伸出35cm。去掉钢绞线上的捆绑铁丝，钢绞线穿入导向管内，并穿过后定位板，自动工具锚推入千斤顶缸体外口套座(或过渡垫圈)内，特别注意两锚板孔位方向一致，保持钢绞线自然平行，防止千斤顶内钢绞线错位，千斤顶与孔道中线精确对位，推动自动工具锚的挡板。 图3 穿束及锚固图 图4 自动工具锚图锚板及夹片使用注意事项工具锚、工作锚、限位板、千斤顶保持同一轴线，使钢绞线受力均匀，保证张拉质量。锚具的锚固系数质保书由供货单位提供，张拉质量出现问题，应责成供货单位重新复检或更换锚具。现场应对锚具外观质量、锚环、夹片硬度进行分批抽检作好记录。夹片不应黏附泥浆或其它杂物，允许其表面涂少量润滑剂，有利于夹片跟进及退锚灵活，但其牙面不得黏附油污，以免滑丝。工作锚板、工作夹片与工具锚板和工具夹片不得混用，工作锚具不应作为工具锚具重复使用。3预应力张拉(1)张拉前应测定下列数据：锚具的锚口摩阻管道摩阻夹片回缩量(2)预应力张拉总体要求总体顺序：先张拉竖向预应力粗钢筋，再张拉纵向束，最后张拉横向束,为保证受力的均匀性，在施工完成n+1号梁段后，再张拉n号梁段的横向预应力，31号梁段先张拉纵向预应力束，3134号梁段同时张拉横向预应力，同时张拉竖向预应力。纵向：先长束，后短束，一次对称；横向：由墩顶向合拢段方向进行，同一块件箱梁翼缘板单端交错张拉，一个块件张拉完毕，然后移到对称的另一个块件张拉；竖向：由墩顶向合拢段方向进行，同一块件箱梁左右腹板对称张拉，一个块件张拉完毕，然后移到对称的另一个块件张拉。钢束的张拉控制应力采用0.75 R（R为钢绞线抗拉标准强度），张拉控制吨位为：15-31为6054KN，15-22位4297KN，15-15为2930KN，15-12为2344KN，15-3为586KN，竖向预应力粗钢筋的控制张拉控制应力采用0.9Rs，张拉吨位为673KN。纵向预应力除边跨合拢束外均采用两端张拉，横向预应力采用单端交错整体张拉，竖向预应力采用在箱梁顶面端张拉。混凝土张拉龄期要控制在7天后，同时砼强度要达到90设计强度以后进行。除中跨底板合拢束Z6、Z10、Z14在合拢一年后或正式竣工验收前的适当时间张拉外，其余预应力束均在施工过程中张拉。预施应力以主油缸油压表读数控制，并以钢绞线伸长量校核。 (3)纵向预应力钢绞线张拉张拉程序0 20con（con为张拉控制应力）(做伸长量标记) 40con (测伸长值) 加载至千斤顶达到工作行程的90con (测伸长值)倒顶张拉(测伸长值) 张拉至103con(测伸长值) 持荷5min 补拉至1.03con 锚固。 注：超张拉百分数具体根据孔道摩阻试验确定。张拉工艺流程千斤顶和油表校验安装限位器、张拉千斤顶和工具锚锚具、钢绞线检查验收锚具锚固系数试验（或供货单位提供）梁段竣工测量管道清孔、通孔及支承板检验张拉技术交底钢绞线下料编号孔道穿束安装工作锚按张拉程序进行张拉作业孔道压浆张拉作业A、0阶段：千斤顶充油，活塞伸出12cm。B、初始张拉：初始张拉前调整钢绞线束松紧，张拉设备与孔道轴线一致，均匀受力。到达吨位后，在钢绞线上安装测量标记，测量至油顶外沿的距离为初读数， C、分级加裁：测量一次伸长值。D、张拉吨位：张拉1.03con时，持荷5min并在张拉端补足吨位，测量伸长值，观察钢绞线与夹片情况。E、自锚：张拉完成后，千斤顶回油，油缸回缩，工具锚后退，工作锚夹片便自动将钢绞线锚住，回油应缓慢进行，达到自锚的目的。F、回油：打开千斤顶回油和输油阀，千斤顶主油缸继续回缩，工具锚脱开油顶口，工具夹片陆续从锚孔脱离出来，详细检查钢绞线情况。G、退顶：相继拆出工具锚、千斤顶、限位板，用游标卡尺量取工作锚夹片外露量。H、张拉完成后，在锚圈口处的钢绞线上做好标记，记下数据，作为张拉后观察钢绞线锚固是否滑丝的标记。张拉施工要求预应力筋伸长量测量精度应达到1.5mm，实测伸长量与理论伸长量的偏差应小于6%，否则应分析原因，及时处理。张拉以张拉力控制，不能通过超张拉来达到理论伸长量。张拉完毕后，必须经技术人员检查签字认可。纵向预应力孔道长，钢绞线的伸长滞后于张拉力的增长，必须确保持压时间，并在锚固前补足张拉力。施工现场预应力张拉质量控制的内容有：正确的预应力张拉操作、用压力表控制的各级张拉力、量取实际张拉伸长值、检查有无滑丝或断丝、锚固后夹片的平整度等。作为验收技术资料，现场量取的实际张拉伸长值应做张拉数据整理，与修正的理论伸长值做对比，以判定张拉是否正常及有无堵孔等。由于箱梁纵向束较长，钢绞线伸长量也大，张拉时千斤顶需要多次倒顶，钢绞线需多次临时锚固，量测实际伸长值时不宜量测缸体伸长的长度，而应直接量测钢绞线的伸长量。在张拉顶前端的钢绞线上用油漆做好记号，在千斤顶每次倒顶张拉过程中，均以油漆标记距千斤顶缸体前端的距离来计算钢绞线伸长量。由于油漆标记与缸体垂直距离被活塞挡住，为了便于量测油漆标记距千斤顶缸体前端的距离，可制作钢丝夹，将其夹在记号位置处（不得移动），钢丝夹在垂直于钢绞线的方向带一只手柄，直接量测手柄距缸体的垂直距离即可。张拉质量标准张拉采用双控，以张拉控制吨位为主，用伸长值进行核对，实际伸长值与理论伸长值误差控制在6%以内。同一断面断丝之和不超过总丝数的1%，且每束断丝不超过一根。张拉过程中出现以下情况之一者，需要更换锚具或更换钢绞线重新张拉。A、锚具内夹片错牙在10mm以上者。B、锚具内夹片断裂在两片以上者（含有错牙的两片断裂）。C、锚环裂纹损坏者。D、切割钢绞线或者压浆时又发生滑丝者。E、预应力筋在张拉与锚固时，由于各种原因，有可能会产生个别力筋滑移和断裂现象。断丝和滑丝的处理滑丝的原因A、锚板锥孔与夹片间存在杂物。B、预应力筋上有油污，锚下垫板喇叭口内有混凝土或其它残渣。C、锚具质量缺陷，锚具与夹片不配套，硬度不够或安装不正确。D、回油卸载过快。E、力筋锈蚀或粗细不一致，限位深度不合理。断丝的原因A、钢材材质不均匀，锚环、预应力筋和夹片硬度不能紧密配合或严重锈蚀。B、外力损伤力筋表面，出现应力集中。C、孔道、锚具、千斤顶不对中，预应力筋过度的弯折，。D、油压表失灵造成张拉力过大。E、千斤顶未按规定校验造成张拉力过大。滑丝的处理张拉过程或张拉完成后，如发现滑丝可采用单孔千斤顶配单孔（或多孔）退锚器，张拉滑丝钢绞线直至将滑丝的夹片取出，换上新夹片，重新张拉至设计应力即可。滑丝过程中钢绞线受到严重的损伤，夹片牙齿被钢绞线挤压磨平，则应将锚具上的所有钢绞线全部卸荷，取出夹片，换上一套新锚具，在钢绞线的原锚固位置错动一定的距离重新张拉。断丝的处理A、提高其他钢丝束的控制张拉力作为补偿，但任何情况下，最大超张拉不得超过0.8 R。B、启用备用束施工过程中发生严重断丝，将启用备用束方案报设计部门审批后执行。C、重新更换新束自锚产生的断丝，只断1根，且断头在锚口处，断丝内滑损失甚少，不影响预应力筋的总应力，可不作处理。断丝1根以上，需要更换新束，换束办法因不同情况而异，对张拉已完成，锚外束还未切除，宜用穿心顶单根张拉，逐个剔除夹片直至松下锚具。对张拉已完成，锚外束已切除，应用氧气逐根切割，使锚具、钢绞线应力失效，操作过程中孔道两端禁止站人，防止夹片、钢丝飞出伤人。旧束废除后，穿入新钢绞线，重新张拉。竖向预应力粗钢筋张拉张拉前准备预应力粗钢筋拧上螺帽，支承板以外的丝长要满足所选用的张拉设备的要求。不得在安装后的预应力筋周边电焊作业，以免损伤预应力筋。竖向粗钢筋支承板面在桥面板上的预留槽口应与张拉顶校对，以便千斤顶安装。清除支承板上焊碴、毛剌及砂浆杂物。检查支承板下混凝土密度，确保支承板与孔道垂直。千斤顶及油泵油表配套校正，油顶校正系数1.05。千斤顶张拉作业张拉程序：0 0.1con (做伸长量标记) con 持荷2min(测量伸长量) 补拉至con 拧帽锚固 20天后复拉至con（持荷2min） 拧帽锚固千斤顶就位、对中：将预应力粗钢筋的张拉端用连接器和短节同规格钢筋接长，套入穿心千斤顶，拧紧工具锚螺帽。图5竖向预应力张拉装配示意图启动油泵，千斤顶顶压(小)缸进油，活塞杆伸出。千斤顶顶压(小)缸回油，张拉(大)缸进油，活塞杆缩进，油压表指针有起动时，张拉缸停止进油，检查千斤顶是否对准孔道中心，如有偏差及时校正，张拉(大)缸断续进油，进行正式张拉。不得在有偏心条件下进行正式张拉。先张拉到初始应力，停止张拉缸进油，以5MPa/min速度断续加载，最后张拉到控制吨位，持荷2分钟，测量并记录伸长量，拧紧螺帽锚固，回油松顶，拆除张拉设备，完成一根粗钢筋张拉。张拉质量标准不得有一根断筋或滑移。实际伸长量与计算伸长量，允许误差6%，如超过此值时必须进行分析。不得超拧，以免粗钢筋超张拉。为确