预应力工程工艺参数验证.doc

新建铁路哈尔滨到大连客运专线TJ-3标段目 录一、概述1二、材料1三、预应力管道制孔2四、钢绞线制束3五、钢绞线穿束3六、张拉设备及仪表4七、预应力张拉4八、预应力张拉施工总结71预施应力对预应力箱梁的生产、运输、存放、架设、使用等过程至关重要，预施应力准确与否，不仅影响箱梁的结构安全，同时也影响到箱梁的使用寿命；所以为保证箱梁预施应力准确，在进行第一片箱梁张拉时，进行相关工艺参数验证。预施应力过程简介：一、概述宽城预制梁场箱梁为单向（纵向）预应力体系，预应力钢绞线为17-15.2-1860-GB/T5224-2003。锚固体系采用自锚式拉丝体系，管道形成采用内径为80mm、90mm的橡胶抽拔棒成孔，32米箱梁每片梁预应力钢绞线共27束，24米箱梁每片梁预应力钢绞线共20束。预施应力按预张拉，初张拉和终张拉三个阶段进行。初张拉后箱梁由900T搬梁机从制梁台座运至存梁台座，终张拉在存梁台座上完成。预施力采用两端同步张拉，预施应力采用双控措施，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，张拉过程中应保持两端的伸长量基本一致。二、材料1、预应力钢绞线（1）预应力钢绞线技术条件应符合预应力混凝土用钢绞线（GB/T5224）的要求，使用前要求供应商提供每批钢绞线的实际弹性模量值。其力学性能应符合下表规定：（2）钢绞线进场时应分批验收，验收时应对其质量证明书、包装标志和规格等进行检查。验收按批进行，每批重量不大于30t。钢绞线的尺寸和允许偏差钢绞线结构直径允许偏差(mm)公称截面(mm2)每米理论重量(kg/m)17标准型+0.40 0.201401101钢绞线力学性能抗拉强度Rm/MPa不小于整根钢绞线的最大力Fm/kN不小于最大力总伸长率（L0500mm）%弹性模量GPa1000h后应力松驰率不大于18602603.5195104.5（3）物资部门应对进场钢绞线进行外观、尺寸检查，除直径不得超过规定允许公差外，其表面不得带有润滑剂，油渍等降低钢绞线与混凝土粘结力的物质，也不得有机械损伤、死弯、气孔、锈迹、氧化皮等，允许有浮锈但不得锈蚀成目视可见的麻坑，弦长为1m的级松驰钢绞线，其弦与弧的最大自然矢高不大于25mm。钢绞线内不应有折断，横裂和相互交叉的钢丝。（4）试验室应负责对进场钢绞线进行抗拉强度及弹模试验，从每批中任取3盘，从每盘中取二根试样分别作拉伸及弹模试验。如每批少于3盘则逐盘试验。（5）钢绞线切断后应是不松散的或可以不困难地捻正到原来的位置。（6）钢绞线运输应有雨布遮盖。应分批堆放，并做上标识。贮存应使钢绞线离地20cm。严禁沾污油脂及具有腐蚀性物质，严禁堆积，以免压弯砸伤。2、锚具及配件（1）钢配件用的普通碳素钢，应符合碳素结构钢（GB700）的规定。（2）锚具符合预应力筋锚具、夹具和连结器（GB/T14370-2008）的要求，锚具应能安装密封盖帽。锚具产品要通过省、部级鉴定。锚具进场时，除应按出厂合格证和质量证明书检查其性能、类别、型号、规格及数量外，还应按下列规定进行验收：外观检验抽取10%，且不少于10套；硬度检验抽取5%，且不少于5套；夹片每批至少抽取5片进行硬度检验；静载锚固能力检验抽取3套交由供应商检验，工地派员工监查。在同种材料和同一生产工艺条件下，锚具应以不超过1000套为一验收批。（3）锚具领用应根据当天的生产进度由专人从仓库领出，现领现用。使用中报废的锚具应有专人负责核对领用数字并办理退库手续，报废的锚具须集中另行保管不得混淆。三、预应力管道制孔 预应力管道采用橡胶抽拔棒成孔，其技术要求如下：1、橡胶棒的定位。为满足成形孔道坐标的设计要求，必须用定位网钢筋将抽拔棒定位。预应力钢束坐标定位间距为50。同时为增加橡胶棒的刚度，保证成形的预应力孔道顺畅，在棒中穿入了1根钢绞线做芯棒，芯棒在跨中接头较橡胶棒接头错开500厘米。2、橡胶棒采用2根橡胶棒分别从两端抽拔，2根橡胶棒连接处外套30白铁皮，并用胶带密封。3、橡胶棒的抽拔须在混凝土充分凝固后，迅速将橡胶棒拔出。橡胶棒不宜抽拔过早，否则会拉裂混凝土。施工中注意根据气温的变化，控制好橡胶棒的抽拔时间。采用卷扬机抽拔，抽拔时不要回力，要连续不断，直至全部拔出，但速度不要大于5m/min。4、橡胶棒周围的混凝土应密实，尽量避免在橡胶棒周围设置混凝土保护层垫块。同时注意加强橡胶棒周围混凝土的振捣，防止因混凝土不密实而造成孔道压浆时向外渗漏。5、橡胶棒的保养：橡胶棒入笼前，应在表面均匀涂抹滑石粉，严禁涂隔离剂。抽拔后将橡胶棒表面混凝土残留物清除干净，再涂上滑石粉备用。使用一段时间后，检查橡胶棒是否有划伤裂纹，沿径向有深度2以上的裂纹时应停止使用。6、抽拔棒在保存时应避免高温，日光照射及接触腐蚀性物品，以防老化。四、 钢绞线制束预应力钢绞线下料、编束、安装等遵照铁路混泥土工程施工质量验收补充标准铁建设（2005）160号文中的有关规定办理：1、钢绞线放盘在特制的框中进行，以防弹出伤人和钢绞线乱盘。钢绞线放盘过程中注意检查其外观，如有油污、矢高过大等均应局部剪除，剪除下来的钢绞线应单独存放，不得混放；2、钢绞线放直后应抽查其伸直性，每个班次抽查不少于2次。伸直性检查方法：取弦长1m的钢绞线，其弦与弧的最大自然矢高不大于25mm；3、钢绞线下料时，采用砂轮锯切断，严禁采用电弧切割。在切断处画线，画线两侧各30mm处用铁丝绑扎，防止散头；4、同一编号的钢绞线束可集中下料。为节约用料，钢绞线下料长度可按每个孔道的实际长度+张拉设备长度2+工具锚厚度2+限位板的有效高度2+200mm之和下料，其误差为10mm。下料后，钢绞线束应采用设计钢绞线束的梳丝板理顺，不得交叉扭结。5、钢绞线束应进行编号标识，分别存放。编号时应在两端系上铁皮小牌，注明编号，以免混杂；6、钢绞线束存放及移运时，应保持顺直，不受损伤，不得污染。存放、搬运时支点距离不得大于3m，端部悬出长度不得大于1.5m；7、不得使钢绞线经受高温，严禁接触焊接火花或接地电流。五、 钢绞线穿束1、成束的钢绞线束应在梁体强度达到设计要求时，方可进行穿束；2、钢绞线在穿束前应做弹性模量及拉伸试验。3、穿束前应探明预应力管道的断面情况，清除管道内的杂物和积水，确保钢绞线束穿束顺利施工；4、钢绞线束穿束时，即人力推送由一端向另一端穿入孔道中；5、穿束时应保持钢绞线束顺畅不变形，穿束过程中应确保钢绞线束不受损伤。六、 张拉设备及仪表张拉所用的机具设备及仪表，应定期维护和校验。1、千斤顶在下列情况下必须重新进行校验：（1）张拉了200次以后。（2）千斤顶校正期限已达一个月。（3）在常用油压下千斤顶夹缸活塞若有漏油或串缸现象，经修理以后。2、油压表的选用应为：（1）精度不低于1.0级（基本允许误差1.0%）。（2）最大表盘读数应为张拉力的1.52.0倍，读数分辨应不大于0.5Mpa，表盘直径应大于15cm。（3）防震型。3、油压表在下列情况下必须重新校正：（1)油压表校正期限已达一周。（2)油压表使用时超过允许误差或发生故障。4、千斤顶使用时张拉行程应控制在规定范围内；5、千斤顶主缸设置主、副二块油压表，当油压在10MPa以上时，两块压力表所标示油压之差不得大于0.5MPa，否则两块表同时撤换。七 预应力张拉1、预施应力前应作好如下准备工作。（1）检查梁体混凝土是否已达到设计要求的龄期、强度及弹性模量要求，否则不允许预加应力。（2）千斤顶和油压表均在校验有效期内。（3）检查钢绞线、锚具等技术合格证，并对锚具表面进行质量检查。（4）第一孔梁张拉前应测定下列数据：a) 锚具的锚口摩阻；b) 管道摩阻；c) 锚具锚固后的钢丝回缩量；d) 钢绞线直径偏差对张拉控制应力的影响。2、预施应力是以主油缸油压表读数控制，并以钢绞线束伸长量校核。3、张拉时钢绞线束之计算伸长量按下式计算：L= （1a）ko LEg 式中： a 锚圈口及喇叭口摩阻系数，须按实测数据调整计算； k 锚外张拉控制应力（Mpa） o 初始应力，要求取o=0.2k L 钢绞线束下料长度（mm） Eg4、预施应力程序（1）采用8孔、9孔、和12孔75群锚的预应力钢绞线：con0持续5分钟初应力（0.20）con（初拉con）锚固 （2）进行张拉时，应左右对称进行，最大不平衡束不得超过一束，张拉顺序严格按设计图纸进行。（3）初始张拉：梁两端同时对千斤顶主油缸充油，使钢绞线束略为拉紧，充油时，随时调整锚圈、垫圈及千斤顶位置，使孔道、锚具和千斤顶三者之轴线互相吻合，同时应注意使每根钢绞线受力均匀，随后两端同时加荷到0.2con,打紧工具锚具夹片。（4）钢绞线锚固：钢绞线束在达到con时，持续5 min，并维持油压表读数不变，然后主油缸回油，钢绞线束锚固。最后回油卸顶，张拉结束。（5）张拉完成后，在锚圈口处的钢绞线做上记号，以作张拉后对钢绞线锚固情况的观察依据。（6）张拉完成后，要测量梁体上拱度和弹性压缩值。5、张拉质量要求（1）实际伸长量不超过计算伸长量的6%（两端之和）。（2） 张拉过程中出现以下情况之一者，需要换钢绞线重新张拉。a) 后期张拉时发现早期张拉的锚具当中夹片断裂者；b) 锚具内夹片错牙在1-2mm者；c) 锚具内夹片断裂在两片者（含有错牙的两片断裂）；d) 锚环裂纹损坏者；e) 切割钢绞线或者压浆时发现又发生滑丝者。6、张拉完毕后，必须经主管技术人员检查签字认可。7、钢绞线外露头切割。张拉完毕24小时后复查，确认无新滑丝、断丝即可进行钢绞线头的切割，采用砂轮锯切割，切割处距锚具表面4050mm。8、滑丝与断丝处理在整个张拉过程中，严密注意钢绞线及锚具滑丝情况及其它意外情况。处理方法：当一束出现少量滑丝时，可用单根张拉油顶进行补拉。当一束内出现多根钢绞线滑丝时，须放松整束钢绞线并重新装夹片整束补拉。9、有关规定（1）张拉钢绞线之前，对梁体应作全面检查，如有缺陷，须事先征得监理工程师同意修补完好且达到设计强度，并将承压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。（2）高压油表必须经过校验合格后方可使用。校验有效期不得超过一周。（3）千斤顶必须经过校正合格后方允许使用。校正期限不得超过一个月。（4）每片梁张拉时，必须有专人负责及时填写张拉记录。（5）千斤顶不准超载，不准超出规定的行程；转移油泵时必须将油压表拆下来另行携转送。10、注意事项（1）预应力按预张拉、初张拉和终张拉三个阶段进行；（2）张拉预应力钢绞线时，采用应力应变双控制，张拉程序为同前。（3）为避免梁体混凝土收缩开裂，预制梁带模预张拉时，混凝土强度应达到设计强度的60%+3.5Mpa，拆除端模、松开内模，排除对梁体压缩造成障碍进行预张拉；（4）初张拉应在梁体混凝土强度达到设计值80%+3.5Mpa和模板拆除后，按设计要求进行。初张拉后，梁体方可吊运出台位。（5）终张拉应在梁体混凝土强度达到设计值+3.5Mpa、弹性模量达到设计值后、龄期不少于10d时进行；（6）张拉顺序、张拉控制应力及总张拉力应严格按照设计要求进行。对于二次张拉的预应力筋，其终张拉的初应力应稍高于第一次张拉锚固应力值；（7）预施应力采用双控措施，预施力值以应力控制为主，以预应力筋伸长值作校核，按预应力筋实际弹性模量计算的伸长值与实测伸长值相差不应大于6%；实测伸长值以20%张拉力作为测量的初始点；（8）当实测伸长值与理论伸长值相差大于6%时，应分析其不符的原因如油压表不准、千斤顶内摩阻过大、预应力筋实际弹模偏高或偏低等并进行处理；（9）箱梁两侧腹板对称张拉，其不平衡束不超过1束，同束钢绞线应采用两端同步张拉并符合设计张拉顺序，预施力过程中应保持两端的伸长量基本一致；（10）张拉静停过程中如油压下降，应缓慢补油至规定油压，以保证张拉吨位；（11）在整个张拉过程中，严密注意钢绞线断丝及锚具滑丝情况，全梁断丝及滑丝数量不应超过预应力钢丝总数的0.5%，并不应处于梁的同一侧，且一束内断丝不得超过一丝，当一束出现单根滑丝时，可用油顶进行单根补拉。当一束内出现多根钢绞线滑丝时，须放松钢绞线束并重新装夹片整束重拉。张拉时必须有专人负责及时填写张拉记录；（12）预制梁终张拉后应实测梁体弹性上拱，实测上拱值不宜大于1.05倍设计计算值；（13）张拉期间在外露钢绞线上套上塑料套，以避免锚具、预应力筋受雨水、养护用水浇淋，防止锚具及预应力筋出现锈蚀，造成滑丝；（14）张拉完成后，在锚圈口处的钢绞线做上记号，以作张拉后对钢绞线锚固情况的观察依据。张拉完毕24小时后复查，确认无新滑丝、断丝即可进行钢绞线头的切割，切割采用砂轮锯切割。八 预应力张拉施工总结1、在按照上述要求进行施工后检查（1）纲绞线预施应力和伸长量均满足设计和规范要求；（2）梁体的弹性上拱、和弹性压缩量满足