公路桥梁预应力精细化施工【ppt课件】教材

1、公路桥梁预应力精细化施工陆凤翚陆凤翚江苏旭方监理公司江苏旭方监理公司 2017.072017.07前 言 预应力混凝土现浇结构和预制构件分为先张法和后张法两种预应力施工方法。先张法是指在浇筑混凝土施工前张拉预应力筋，并将张拉的预应力筋临时固定在台座上，然后再浇筑混凝土，在混凝土强度达到规定值后，切割预应力筋的施工方法，一般用于小型预制混凝土工程的施工；后张法预应力工程是指先浇混凝土并预留预应力筋孔道的位置，待混凝土强度达到规定值后再张拉预应力筋，并用锚具进行锚固的施工方法，一般用于大型预制混凝土以及现浇混凝土结构工程的施工。国内公路桥梁预应力施工主要以后张法为主，采用最为广泛的预应力筋材料是1

2、7-15.20-1860-GB/T 5224-2014标准型预应力钢绞线。 本课件根据公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011）、公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2004）和公路工程施工安全技术规范( JTG F90-2015)中的有关要求，重点针对后张法张拉施工工艺和施工控制，内容包括：后张法预应力施工的理论伸长值计算、 施工材料机具、 管道安装与锚垫板预埋、 力筋制作及穿束、 张拉施工、 孔道压浆与封锚、 施工质量检验、 施工安全环保等，旨在精确控制有效预应力的大小及其不均匀度，提高公路桥梁预应力张拉施工质量，使公路桥梁预应力施工规范化、精细化。 由于对预应力施工技

3、术的研究还不够深入，加之水平和时间有限，本文有些内容还有待进一步深入研究，错误与纰漏在所难免，恳请使用本文的各方予以指正并提出宝贵意见，以便继续研究与探讨，不断地完善。公路桥梁预应力精细化施工系列课件目 录公路桥梁预应力精细化施工系列课件后张法预应力钢绞线理论伸长值计算陆凤翚陆凤翚 江苏旭方工程咨询监理有限公司江苏旭方工程咨询监理有限公司20172017年年7 7月月公路桥梁预应力精细化施工系列之一返回目录后张法预应力钢绞线理论伸长值计算一、理论伸长值计算公式 公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011）第7.6.3条规定：预应力筋的理论伸长值LL（mm）可按下列公式计算： 胡克定律（

4、由17世纪英国物理学家罗伯特.胡克于1678年提出，也被称为郑玄-胡克定律，早于胡克1500年前东汉的经学家和教育家郑玄（公元127-200）为考工记马人一文的“量其力，有三钧”一句作注解时已正确地提示了力与形变成正比的关系）曾译为虎克定律，是力学弹性理论中的一条基本定律，表述为：固体材料受力之后，材料中的应力与应变（单位变形量）之间成线性关系，即：单位伸长（或缩减）量（应变）在常系数E（称为弹性模量）下，与拉（或压）应力 成正比例，即：F=-kx或F=-kxPPPLEALPL公路桥梁预应力精细化施工系列之一后张法预应力钢绞线理论伸长值计算二、符号及取值 1 1 L LL L 预应力筋的理论伸

5、长值，预应力筋的理论伸长值，mmmm 直线筋直接计算；对于多曲线组成的曲线预应力筋，或由直线与曲线混合组成的预应力筋，其伸长值宜分段计算，然后叠加。 2 P 2 PP P预应力筋的平均张拉力，预应力筋的平均张拉力，N N 当预应力筋为直线筋且无摩阻影响时，取张拉端的拉力，即PP =P；两端张拉的曲线筋，预应力筋平均张拉力按公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011）附录C1给定的公式 计算。PPPLEALPLkxePPkxP1公路桥梁预应力精细化施工系列之一后张法预应力钢绞线理论伸长值计算二、符号及取值 3 L 3 L 预应力筋的长度，预应力筋的长度，mmmm 张拉前工具锚中工具夹片小

6、端到对称面工具锚中工具夹片小端的长度。 对于多曲线组成的曲线预应力筋，或由直线与曲线混合组成的预应力筋，预应力筋的长度应分别计算。 曲线段预应力筋长度按公式 Li=Rii 计算，式中， Ri为该曲线段的起弯半径（mm）；i为该曲线段的切线夹角（rad)。 工具锚材料为刚度硬度较高的锰钢，是张拉过程中作为张拉锚固工具形式使用的，在千斤顶后面，内含工具夹片，精度较高，牙型较深，制作工艺复杂，体积较大些，跟千斤顶是一个整体，可多次开合工作，反复使用。 工作锚材料一般是铸铁件，硬度刚度相对较低，是参与永久受力的预应力筋锚固件，用在锚垫板上，张拉施工前套在钢绞线上使钢绞线强制分根，仅可单次锁紧，不可重复

7、使用,直接一次性留在梁体上。 PPPLEALPL公路桥梁预应力精细化施工系列之一后张法预应力钢绞线理论伸长值计算二、符号及取值 4 A4 AP P 预应力筋的截面面积，预应力筋的截面面积，mmmm 一般设计采用17-15.20-1860-GB/T 5224-2014标准型预应力钢绞线，根据预应力混凝土用钢绞线（GB/T 5224-2014），其公称截面面积为140 mm。 实际计算时可采用公称截面面积140 mm，也可采用实测值。 5 E 5 EP P 预应力筋的弹性模量，预应力筋的弹性模量，N/mmN/mm 一般设计采用17-15.20-1860-GB/T 5224-2014标准型预应力钢绞

8、线，根据预应力混凝土用钢绞线（GB/T 5224-2014），其弹性模量为（19510）GPa，即为（1.950.10）105 N/mm。力学单位换算1GPa=1000Mpa=1000N/mm。 实际计算时，对预应力钢绞线用量较少的一般桥梁工程，可采用1.95105 N/mm；对于对特大桥、大桥或重要桥梁工程，应采用测定值。PPPLEALPL公路桥梁预应力精细化施工系列之一后张法预应力钢绞线理论伸长值计算二、符号及取值 6 6 PP预应力筋张拉端的张拉力，预应力筋张拉端的张拉力，N N P = APcon ，con为张拉端控制应力（MPa），包括预应力损失值。在分段计算时，第一计算段即锚下张拉

9、控制应力，一般设计规定con =0.75 fPK，式中 fPK为钢绞线公称抗拉强度（MPa），一般设计采用17-15.20-1860-GB/T 5224-2014标准型预应力钢绞线，根据预应力混凝土用钢绞线（GB/T 5224-2014）， fPK =1860 MPa，即con=1395 MPa，每根钢绞线的张拉端的张拉力P=1401395=195300N。 在预应力筋伸长值分段计算中,为计算各分段张拉端的张拉力，另外须引入一个概念：终点张拉力终点张拉力P PZ Z，即下一计算段张拉端的张拉力，根据前述公式推算可知: kxePPkxP1kxPZePP公路桥梁预应力精细化施工系列之一后张法预应力

10、钢绞线理论伸长值计算二、符号及取值 7 e7 e自然常数，约为自然常数，约为2.718282.71828，在EXCEL中以“EXP()” 表示。 8 8 从张拉端至计算截面的孔道长度，从张拉端至计算截面的孔道长度，m m 分段计算的曲线筋，为上一段末至计算截面的孔道长度。 9 9 从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和，从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和，radrad 1 1 切线的夹角，是指两条切线的外角，即两条切线的弦切角和，对于圆曲线来说，也等于该段曲线的圆心角。 2 2 对于包含竖弯和平弯的曲线段，切线的夹角之和，不是一般理解的各个夹角相加的，而应按空间曲线计算，混凝土

11、结构设计规范(2015版)（GB 50010-2010）第10.2.4条规定：对按抛物线、圆弧曲线变化的空间曲线及可分段后叠加的广义空间曲线，夹角之和可按下列近似公式计算： kxePPkxP1公路桥梁预应力精细化施工系列之一后张法预应力钢绞线理论伸长值计算二、符号及取值 9 9 从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和，从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和，radrad 3 3 该切线的夹角之和为弧度（rad）， 当设计给出的是切线的弯起角（也 就是弦切角，单位）时，应按公式 “=2/180”换算；当设计给 出弧长L、圆弧半径R时，应按公式“=L/R”计算；当设计给出的是水平距离x

12、、竖向距离y及圆曲线半径R时，应按公式“=2arctan(y/x)”计算。 当设计给出弧长L、圆曲线半径R以及水平距离x、竖向距离y时，考虑预应力孔道曲线布置是以孔道坐标控制的，因此，切线的夹角之和应按公式“=2arctan(y/x)”计算。 kxePPkxP1公路桥梁预应力精细化施工系列之一后张法预应力钢绞线理论伸长值计算二、符号及取值 10 10 孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数 预应力筋与孔道壁的摩擦系数预应力筋与孔道壁的摩擦系数 对不同管道成型方式，尽管公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011）附录C1中给出了系数及值，设计也通常注明伸长量计算

13、参数、的取值，但施工时，应根据实测值进行计算，实测值需注意消除非线性影响。 、的测试计算见“四、预应力损失的测试”。 kxePPkxP1公路桥梁预应力精细化施工系列之一后张法预应力钢绞线理论伸长值计算三、理论伸长值的简单计算与精确计算 1 1 进行理论伸长值简单计算时，即各曲线段的切线的夹角之和相加，从张拉端至计算截面的孔道长度即为预应力筋的长度L，计算出平均张拉力PP，采用公式 一次计算整根钢束的伸长值。该方法计算结果与精确计算偏差不大（根据孔道曲线复杂程度有所不同，一般在2%以下），可用于快速计算，实际计算时不采用。 2 2 对于多曲线组成的曲线预应力筋，或由直线与曲线混合组成的预应力筋，

14、理论伸长值须进行精确计算，分段计算伸长值，然后叠加，各计算段为计算曲线段切线的夹角之和，为计算段孔道长度。 3 3 计算时必须保证各参数单位的统一。注意两端张拉与一端张拉在计算伸长量中的差别，两端张拉伸长量的计算以跨中为界，应考虑双倍的计算值；一端张拉应的以锚固端为界，依次分段计算，然后汇总求和。PPPLEALPL公路桥梁预应力精细化施工系列之一后张法预应力钢绞线理论伸长值计算三、理论伸长值的简单计算与精确计算 4 4 梁端预应力筋通常包含平弯和竖弯，且起止点不在同一断面上，预应力筋理论伸长值精确计算时，分段较为复杂，预应力钢束的平弯比竖弯小很多，对预应力损失影响不大，由于平弯而引起的损失在预

15、应力的储备中能消化掉，在实际计算过程中，不考虑平弯影响，这样的精度在桥梁设计中应该能满足工程的精度需求。真正在桥梁设计中，无论采用平面杆系还是空间理论软件计算时都无需输入平弯参数，如桥博等都是平面程序，刚束的横向分布并不考虑，横向上形状相同的钢束就这样通过束数合并在一起了，充其量在施工验算时根据施工图中的平弯参数带入原文件进行验算一下。 有些桥梁的预应力钢束的平弯可能比竖弯更多，对预应力损失影响更大，所以有些桥梁的预应力钢束的平弯可能比竖弯更多，对预应力损失影响更大，所以不是所有的预应力都不考虑平弯影响的！不是所有的预应力都不考虑平弯影响的！公路桥梁预应力精细化施工系列之一后张法预应力钢绞线理

16、论伸长值计算四、预应力损失的测试（一）一般规定（一）一般规定 1 1 管道摩擦阻力和锚圈口摩擦阻力估算的准确度直接影响到梁板的起拱度和结构使用的安全。因此需进行现场试验以求得可靠的管道摩擦系数和管道偏差系数以及准确评价锚圈口摩擦损失，以合理确定实际的预应力损失值。 2 2 预制梁生产前和生产期间，每500片梁板应进行一次管道和锚圈口摩阻测试且每个梁场的管道和锚圈口摩阻测试不应少于2次；连续梁桥、连续刚构桥每座桥梁管道和锚圈口摩阻测试不宜少于2次，每次不宜少于5孔。 3 3 扁锚的锚圈口摩阻测试应根据扁锚的类型和孔位的布置对每个孔位的锚圈口摩阻均应进行测试。公路桥梁预应力精细化施工系列之一后张法

17、预应力钢绞线理论伸长值计算四、预应力损失的测试（一）一般规定（一）一般规定 4 4 预应力管道和锚圈口摩阻的测试方法参见公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011）附录C2和预应力筋用锚具、夹具和连接器（GBT 14370-2015）附录D。 5 5 管道摩阻测试得的到局部偏差影响系数值和管道摩擦系数值应与设计值进行比较，必要时应由设计方根据测试反馈结果对张拉控制应力进行调整。公路桥梁预应力精细化施工系列之一后张法预应力钢绞线理论伸长值计算四、预应力损失的测试（二）锚圈口摩阻损失的测试（二）锚圈口摩阻损失的测试 1 1 张拉端锚具处的预应力筋由孔道伸入喇叭管时将有一个转角，安装锚具后再

18、次出现一个转角，因而张拉时在转角处均会产生摩擦损失；当采用限位自锚张拉工艺时，尚存在由于夹片逆向刻划预应力筋而引起张拉应力的损失，这些损失统称为锚口摩阻损失。锚具的锚口摩阻损失率不宜大于6%。 2 2 锚口摩阻损失集中在锚圈口，直接降低了预应力混凝土结构或构件的有效预应力，所以应设法降低该值，且应计入设计计算中。锚口摩阻损失的大小应由生产厂通过产品体系试验获得并明示，如果实际测试所得的锚口摩阻损失率大于6%，应通过设计单位，并应由设计人员对设计结果进行验算确认或调整张拉控制应力。公路桥梁预应力精细化施工系列之一后张法预应力钢绞线理论伸长值计算四、预应力损失的测试（二）锚圈口摩阻损失的测试（二）

19、锚圈口摩阻损失的测试 3 3 锚圈口摩阻的测试宜在张拉台座上进行，现场无张拉台座时应在现场制作较短的试验构件，见图4-1。构件内波纹管的长度较短且为直线形状，基本可忽略管道摩擦的影响。扁锚上的每个孔位原则上均应单独进行锚圈口摩阻测试，扁锚上孔位对称时，可只测试一半的孔位锚圈口摩阻。说明： 1 预应力筋； 2、17 工具锚； 3 施工用张拉千斤顶； 4、15 对中垫圈； 5 主动端荷载传感器； 6 限位板； 7 试验锚具； 8 锚垫板； 9 螺旋筋； 10 砼承压构件；11 预应力筋孔道； 12 台座；13 钢质约束环； 14 被动端荷载传感器； 16 加载用千斤顶。 图4-1 锚圈口摩阻损失试

20、验装置示意图公路桥梁预应力精细化施工系列之一后张法预应力钢绞线理论伸长值计算四、预应力损失的测试（二）锚圈口摩阻损失的测试锚圈口摩阻损失的测试 4 4 两端为锥形锚时的测试步骤 （1）两端同时充油，油表数值均保持4MPa；然后将甲端封闭作为被动端，乙端作为主动端，张拉至控制吨位。设乙端控制吨位为Na时，甲端相应吨位为Nb，则，锚圈口摩阻力：No=Na Nb； 克服锚圈口摩阻力的超张拉系数： 测试反复进行3次，取平均值。 （2）乙端封闭，甲端张拉，同样按上述方法进行3次，取平均值。 （3）两次的No和no平均值，再予以平均，即为测定值。baNNn/0公路桥梁预应力精细化施工系列之一后张法预应力钢

21、绞线理论伸长值计算四、预应力损失的测试（二）锚圈口摩阻损失的测试锚圈口摩阻损失的测试 5 5 试验要求 （1）试验时应避免预应力筋在管道处产生摩擦，预留管道的内径应比锚垫板小口内径稍大。 （2）应避免预应力筋在被动端产生摩擦，被动端的钢质约束环内径应比锚垫板小口内径稍小。 （3）试验加载速度不宜大于200MPa/min。 （4）试验时应分别按0.75 fPK和0.80 fPK进行分级张拉，每级持荷时间不应少于1min，每级持荷时均应量测两端荷载传感器的读数。公路桥梁预应力精细化施工系列之一后张法预应力钢绞线理论伸长值计算四、预应力损失的测试（二）锚圈口摩阻损失的测试锚圈口摩阻损失的测试 6 6

22、 摩阻损失率计算 （1）应按下式分别计算荷载为0.75 fPK和0.80 fPK时的锚口摩阻损失率，取其平均值作为该组装件的锚圈口摩阻损失率： （2）应取3个组装件的锚口摩阻损失率的平均值作为该规格锚具的锚口摩阻损失率。%100abaNNN公路桥梁预应力精细化施工系列之一后张法预应力钢绞线理论伸长值计算四、预应力损失的测试（三）孔道摩阻损失的测试孔道摩阻损失的测试 1 1 管道摩阻的损失主要由管道的弯曲和管道偏差两部分影响所产生，对于直线管道，由于施工中位置偏差和管道不光滑等原因，在预应力筋张拉时，局部孔壁仍将与预应力筋接触而引起摩擦损失，即为管道偏差影响，其数值较小。对于弯曲部分的管道，除存

23、在上述管道偏差影响之外，还存在管道弯转，预应力对管道内壁径向压力所引起的摩擦损失，即弯道影响摩擦损失，其数值较大。 2 2 测试步骤 （1）梁的两端装千斤顶后同时充油，保持一定数值（约4MPa）。 （2）甲端封闭，乙端张拉。张拉时分级升压，直至张拉控制应力。如此反复进行3次，取两端压力差的平均值。 （3）仍按上述方法，但乙端封闭，甲端张拉，取两端3次压力差的平均值。 （4）将上述两次压力差平均值再次平均，即为孔道摩阻力的测定值。如两端为锥形锚，上述测定值应扣除锚圈口摩阻力。公路桥梁预应力精细化施工系列之一后张法预应力钢绞线理论伸长值计算四、预应力损失的测试（四）（四）值和值和值的确定值的确定

24、1 1 公式推导 根据公式 a、 b、 c、 推导可得： 可求得 的值，以a表示。zsPPP终点张拉力-张拉端张拉力孔道摩阻力kxPZePP终点张拉力kxePPkxP1平均张拉力kxkxekxePPP1skx公路桥梁预应力精细化施工系列之一后张法预应力钢绞线理论伸长值计算四、预应力损失的测试（四）（四）值和值和值的确定值的确定 2 2 实际工程中，同一类型管道成型方式，应对两个不同孔道进行摩阻力测试，得到的孔道摩阻力PS和相应的预应力筋张拉控制应力P分别计算出a 、a ，建立方程组如下： 将已知孔道的xi和i 代入方程组计算确定值和值。 222111akxakx公路桥梁预应力精细化施工系列之一

25、后张法预应力钢绞线理论伸长值计算四、预应力损失的测试（四）（四）值和值和值的确定值的确定 3 3 为简化计算，根据公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011）附录C2，不同类型管道成型方式，孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数值为定值，预应力筋与孔道壁的摩擦系数。可以进行一次孔道摩阻力测试得到的孔道摩阻力和相应的预应力筋张拉控制应力分别计算出a，将已知孔道的k、代入公式 ，计算值。桥规附录桥规附录C2C2 系数系数及及值表值表kxa公路桥梁预应力精细化施工系列之一管道成型方式钢绞线螺纹钢筋预埋铁皮管道0.003 00.350.40预埋钢管0.001 00.25预埋金属波纹管0.001 50

26、.200.250.50预埋塑料波纹管0.001 50.140.170.45后张法预应力钢绞线理论伸长值计算四、预应力损失的测试（四）测试计算实例（四）测试计算实例 1 1 孔道摩阻力测试计算次序甲端千斤顶乙端千斤顶孔道摩阻力（kN）孔道摩阻力平均值（kN）张拉力平均值（kN）表读数（MPa）张拉力（kN）表读数（MPa）张拉力（kN）甲端张拉1261141.934977.77164.16164.25174.4951144.69226.51163.893.5955.55208.343251098.014977.77120.24乙端张拉14970.77261155.5184.73184.7424.

27、2965.55261175.5209.9534973.7725.51133.3159.53公路桥梁预应力精细化施工系列之一后张法预应力钢绞线理论伸长值计算四、预应力损失的测试（四）（四） 测试计算实例测试计算实例 2 2 孔道摩擦系数的（简化）计算 （1）计算a:(kx+)值 由上表测试计算可知：P=1144690（N）、Ps=174495（N） 根据公式：Ps=P-P（1-e-a)*e-a)/a 通过EXCEL规划求解计算得：a:(kx+)值=0.1106 （2）计算值 已知：k=0.0015、x=40、=0.31 通过公式=(a-k*x)/计算得： =0.16323公路桥梁预应力精细化施工

28、系列之一后张法预应力钢绞线理论伸长值计算五、理论伸长值EXCEL计算实例 以某支架现浇箱梁腹板束W1为例，钢束布置见图F2-1和F2-2，钢束长度及引伸量见下表：纵向预应力钢束长度及引伸量纵向预应力钢束长度及引伸量 设计文件标明： 腹板钢束采用13-s15.2钢绞线，EP=1.95105 MPa， fPK =1860 MPa，锚下张拉控制应力con = 0.75 fPK 。 预应力采用张拉力和张拉伸长量双控，以张拉力为主。表中钢束伸长量仅计算至锚下，伸长量计算参数 、分别取0.17和0.0015，施工时应根据实测值进行计算，实测值需注意消除非线性影响，并已计入10%的初始张拉力产生的伸长量。钢

29、束编号钢束类型锚具波纹管类型设计张拉力（KN）设计长度（cm）下料长度（cm）左端引伸量（cm）右端引伸量（cm）锚具类型套数W1s15.2-1315-1312内902520.88963.89163.8280.1280.1公路桥梁预应力精细化施工系列之一后张法预应力钢绞线理论伸长值计算五、理论伸长值EXCEL计算实例（一）复核计算（一）复核计算 1 1 在预应力施工前，首先应采用材料标准值、设计提供参数及规范参考值，按设计计算方法，进行理论伸长值的复核性计算。 2 2 复核计算的分段长度应与设计分段长度一致，并注意设计伸长值计算是否计入工作段长度。 3 3 将计算结果与设计伸长值对比，确定计算

30、方法正确无误后，方可进行理论伸长值计算。（二）施工计算（二）施工计算 1 1 理论伸长值的施工计量时，AP、EP、 fPK 、各参数均应采用实测值。 2 2 设计同时给出弧长L、圆曲线半径R、水平距离x、竖向距离y，考虑预应力孔道曲线布置是以孔道坐标控制的，因此，切线的夹角之和应按公式“=2arctan(y/x)”计算。 3 3 伸长值计算时，必须按千斤顶及工具锚的实测值，计算工作长度的伸长值。公路桥梁预应力精细化施工系列之一后张法预应力钢绞线理论伸长值计算五、理论伸长值EXCEL计算实例（三）预应力钢绞线理论伸长值（三）预应力钢绞线理论伸长值EXCELEXCEL计算表计算表 3 预应力钢绞线

31、理论伸长值EXCEL计算表 公路桥梁预应力精细化施工系列之一返回目录公路桥梁预应力施工材料机具陆凤翚陆凤翚 江苏旭方工程咨询监理有限公司江苏旭方工程咨询监理有限公司20172017年年7 7月月公路桥梁预应力精细化施工系列之二返回目录公路桥梁预应力施工材料机具一、预应力筋 1 1 公路桥涵预应力混凝土结构主要采用钢丝、钢绞线和螺纹钢筋（精轧螺纹钢筋）三大类产品作为预应力筋。最常用的是用于纵向预应力的钢绞线和用于竖向预应力的精轧螺纹钢筋。 2 2 预应力筋进场时应分批验收，验收时，除应核对其质量证明书、包装、标志和规格进行外观质量检查外，尚须委托有相应资质的公路工程试验检测机构按照下列规定进行检

32、验。 （1 1）钢绞线：钢绞线检验项目、检验频次、取样数量与质量要求见表1。检验结果中有一项不合格，则不合格盘报废，并再从未试验过的钢绞线中取双倍数量的试件做该不合格项的复验，如仍有一项不合格，则该批钢绞线为不合格。公路桥梁预应力精细化施工系列之二公路桥梁预应力施工材料机具一、预应力筋表表1 1 钢绞线检验项目、频次、取样数量与质量要求钢绞线检验项目、频次、取样数量与质量要求 注：1.合同批为一个订货合同的总量； 2.样品应分别从3盘的每（任）盘任一端端部正常部位截取； 如每批少于3盘，则应逐盘取样进行上述检验。公路桥梁预应力精细化施工系列之二检验项目取样数量抽验项目频次性能和质量要求 1.外

33、观3根1.1m/每批每批60t同厂家、同规格、同品种、同批号钢绞线符合 预应力混凝土用 钢 绞 线 （ G B / T 5224-2014） 2.外形尺寸 3.抗拉强度 4.最大力总伸长率 5.钢绞线伸直性 6.弹性模量 7.应力松弛性能1根1.5m/每合同批公路桥梁预应力施工材料机具一、预应力筋 （2 2）精轧螺纹钢筋：精轧螺纹钢筋检验项目、检验频次、取样数量与质量要求见表2。拉伸试验结果中有一项不合格，则需另取双倍数量的试件重做各项试验，如仍有一项不合格，则该批钢筋为不合格。表表2 2 精轧螺纹钢筋检验项目、频次、取样数量与质量要求精轧螺纹钢筋检验项目、频次、取样数量与质量要求 注：公路桥

34、涵施工技术规范（JTG/T F50-2011）7.2.2条规定检验批不大于100t，预应力混凝土用螺纹钢筋（GB/T 20065-2016）9.2条规定检验批不大于60t，这里按每批不大于60t执行。公路桥梁预应力精细化施工系列之二检验项目取样数量抽验项目频次质量要求1.表面质量2根0.550.60m/每批 每批60t，每增加40t增加一个拉伸试验，产品应为同厂家、同规格、同品种、同批号精轧螺纹钢筋符合预应力混凝土用螺纹钢筋（GB/T 20065-2016）2.拉伸试验3.松弛试验公路桥梁预应力施工材料机具一、预应力筋 3 3 预应力筋的实际强度不得低于现行国家标准的规定。预应力筋的试验方法应

35、按现行国家标准的规定执行，用作拉伸试验的试件不允许做任何形式的加工。 4 4 对特大桥、大桥或高速公路、一级公路、国防公路及城市附近交通繁忙公路上等的重要桥梁工程中使用的钢绞线和螺纹钢筋，进场时应严格按上述规定进行检验；对预应力材料用量较少（不足正常验收批的20%）的一般桥梁工程（二级及二级以下等级公路中的中、小桥，且设计无特殊要求的桥梁工程），其预应力筋的力学性能，可仅进行抗拉强度检验，或由厂家提供力学性能试验报告。环境应该在订货中采用防锈包装。公路桥梁预应力精细化施工系列之二公路桥梁预应力施工材料机具一、预应力筋 5 5 预应力筋应保持清洁，在存放和搬运过程中应避免使其产生机械损伤和有害的

36、锈蚀。进场后的存放时间不宜超过6个月，且宜存放于干燥、防潮、通风良好、无腐蚀气体和介质的仓库中，露天及现场存放时应在地面上架设枕木，严禁与潮湿地面直接接触，并加盖篷布或者搭盖防雨棚，尽量缩短存放期限，特殊环境应该在订货中采用防锈包装。 预应力筋表面的轻微浮锈不影响使用，但锈蚀成目视可见的“麻坑”影响其力学性能时，严禁使用。 注：预应力混凝土用钢绞线（GBT 5224-2014）7.3.3条规定：允许钢绞线表面有轻微浮锈。表面不能有目视可见的锈蚀凹坑。公路桥梁预应力精细化施工系列之二公路桥梁预应力施工材料机具二、锚具、夹具和连接器 1 1 预应力筋锚具、夹具和连接器应按设计规定采用，并应具有可靠

37、的锚固性能、足够的承载能力和良好的适用性，应能保证充分发挥预应力筋的强度，并安全地实现预应力张拉作业。 2 2 锚具应满足分级张拉、补张拉以及放松预应力的要求；应具有单根张拉和整束张拉的性能要求；夹片式锚具应具有防松性能；锚具的锚口摩擦损失率不宜大于6%。用于后张的锚具或其附件上应设置压浆孔或排气孔，压浆孔应有足够的截面面积，以保证浆液的畅通。 3 3 夹具应具有良好的自锚性能、松锚性能和安全的重复使用性能（可重复使用的次数不应小于300次），具有良好的防锈性能。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。 4 4 用于后张法的永久性预应力筋连接器，

38、必须符合锚具的性能要求；用于先张法的临时性预应力筋连接器，必须符合夹具的性能要求。公路桥梁预应力精细化施工系列之二公路桥梁预应力施工材料机具二、锚具、夹具和连接器 5 锚垫板应具有足够的强度和刚度，且宜设置锚具对中止口以及压浆和排气孔，压浆孔的内径不宜小于20mm。与锚具或连接器配套的锚垫板和局部加强钢筋，在规定的局部承压试件尺寸及混凝土强度下，应满足传力性能要求。 传力性能是指：通过传力性能试验检验预应力从锚具通过垫板传递到混凝土结构时的局部承压区的性能，实际上就是对预应力体系的性能要求。锚固区传力性能试验应在产品定型时由生产厂委托有资质的检测机构进行。锚固区传力性能试验方法应按预应力筋用锚

39、具、夹具和连接器（GBT 14370-2015）附录A进行。 6 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。 7 锚具、夹具和连接器生产厂家应提供产品质保书、产品技术手册、锚固区传力性能型式检验报告，以及夹片式锚具的锚口摩擦损失测试报告或参数。锚具、夹具和连接器进场时，除应按出厂合格证和质量证明书核查其锚固性能类别、型号、规格及数量外，还应委托有相应资质的公路工程试验检测机构进行检验。公路桥梁预应力精细化施工系列之二公路桥梁预应力施工材料机具二、锚具、夹具和连接器 （1 1）锚具、夹具、连接器检验项

40、目、检验频次、取样数量与质量要求见表3。表表3 3 锚具、夹具、连接器检验项目、频次、取样数量与质量要求锚具、夹具、连接器检验项目、频次、取样数量与质量要求 注：公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011）7.3.6条规定的组批和抽样与预应力筋锚具、 夹具、连接器(GB/T14370-2015)8.3.1条规定的组批和抽样有所差别，这里采用公路桥涵施工 技术规范（JTG/T F50-2011）7.3.6条的规定。公路桥梁预应力精细化施工系列之二检验项目取样数量检验频次质量要求 1.外观2%，不少于10套/每批锚具每批2000套，夹具、连接器500套，同类产品、同类原料、同种工艺一次投料

41、生产的数量符合预应力筋锚具、夹具、连接器(GB/T14370-2015) 2.硬度3%，不少于5套/每批 3.静载锚固性能试验6套（3个组装件）/每批 4.二次张拉锚具、锚杯、支承连接强度3套/每批螺纹连接破坏强度1.5倍工作荷载公路桥梁预应力施工材料机具二、锚具、夹具和连接器 （2 2）检验结果 外观检查：外形尺寸应符合产品质保书所示的尺寸范围，且表面无裂纹及锈蚀，应判为合格；如外形尺寸有一个超过允许偏差，取双倍数量重做检验仍有一个不合格，或有一个表面有裂纹或锈蚀，则应逐套检查，合格者方可使用。 硬度检验：每个零件测试3点，其硬度应在设计要求的范围内；如有一个零件不合格，取双倍数量的零件重做

42、试验仍有一个零件不合格，则应逐个检查，合格者方可使用。 静载锚固性能试验：抽取6套锚具（夹具或连接器）组成3个预应力筋锚具组装件，进行静载锚固性能试验，如有一个试件不符合要求，则应另取双倍数量重做试验；如仍有一个试件不符合要求，则该批产品为不合格。公路桥梁预应力精细化施工系列之二公路桥梁预应力施工材料机具二、锚具、夹具和连接器 （2 2）检验结果 二次张拉锚具、锚杯、支承连接强度试验：抽取3套锚具、锚杯、支承连接组成3个组装件进行试验，如有一个试件不符合要求，则应另取双倍数量重做试验；如仍有一个试件不符合要求，则该批产品为不合格。 （3 3）对特大桥、大桥和重要桥梁工程中使用的锚具产品，应进行

43、上述3项检查和检验；对锚具用量较小的一般中小桥，如厂家提供有效的静载锚固性能试验合格的证明文件，则仅需进行外观检查和硬度检验。 8 8 预应力筋用锚具产品应配套使用，同一结构或构件应采用同一生产厂的产品，工作锚不得作为工具锚使用。夹片式锚具的限位板和工具锚宜采用与工作锚同一生产厂的配套产品。公路桥梁预应力精细化施工系列之二公路桥梁预应力施工材料机具三、预应力管道 （一）预应力管道的一般要求（一）预应力管道的一般要求 1 1 在后张预应力混凝土结构中，预应力筋的管道材料应按设计要求选用，一般由金属波纹管或塑料波纹管构成。对于跨径25m的预制T梁或小箱梁、现浇结构等，宜采用塑料波纹管；跨径25m的

44、空心板等可采用金属波纹管。 塑料波纹管优点： 1.原材料为高密度聚乙烯或聚丙烯，耐酸碱腐蚀、耐老化、永不生锈，能有效防止氯离子侵入、保护预应力筋不受腐蚀； 2.具有良好的物理性能，不导电，可以防止杂散电流腐蚀； 3.塑料波纹管预留孔道的摩擦系数（桥规附录C1中为0.140.17）明显小于金属波纹管预留孔道的摩擦系数（桥规附录C1中为0.200.25），减少了张拉过程中预应力的摩擦损失； 4.塑料波纹管为连续挤出成型，密封性好，不渗漏，柔韧性好，环刚度高，抗冲击性好，不怕踩压，不易被振捣棒凿破，其密封性能和抗渗性能高于金属波纹管，更适用于真空压浆； 5.塑料波纹管有较高的线膨胀系数和较低的弹性模

45、量，具有更好的耐劳性能，能大大提高构件的抗疲劳能力； 6.塑料波纹管弯曲度大，连接方便，可以大大提高施工效率。公路桥梁预应力精细化施工系列之二公路桥梁预应力施工材料机具三、预应力管道 （一）预应力管道的一般要求（一）预应力管道的一般要求 2 2 孔道直径：用于粗钢筋的孔道直径应比预应力筋直径、钢筋对焊接头处外径、需穿过孔道的锚具或连接器外径大1015mm；用于钢绞线的孔道直径应比预应力束外径大510mm，其孔道面积应大于预应力筋面积的2倍；长度大于60m的管道，宜通过试验确定其面积比是否可以进行正常的压浆作业。 3 3 浇筑混凝土时，在混凝土中的管道不得有漏浆现象。管道应该具有足够的强度和刚度

46、，以使其在混凝土的重量作用下能保持原有的形状，并能按要求传递粘结应力。公路桥梁预应力精细化施工系列之二公路桥梁预应力施工材料机具三、预应力管道 （一）预应力管道的一般要求（一）预应力管道的一般要求 4 4 预应力管道在使用前应进行外观检查，其内外表面应清洁、无锈蚀、油污、孔洞和不规则褶皱，咬口不应有开口或脱扣。 5 5 波纹管在搬运时应采用非金属绳捆扎，或采用专用框架转载，不得抛摔或在地面上拖拉。波纹管在存放时应远离热源及可能遭受各种腐蚀性气体、介质影响的地方，存放时间不宜超过6个月，在室外存放时不得直接堆于地面，应支垫并遮盖。公路桥梁预应力精细化施工系列之二公路桥梁预应力施工材料机具三、预应

47、力管道 （二）预应力管道的材料（二）预应力管道的材料 1 1 预应力管道应由不与混凝土、预应力筋、水泥浆发生不良反应的金属或塑料材料制成。一般应由波纹状的金属螺纹管或塑料螺纹管道组成。 2 2 金属管道宜尽量采用镀锌材料制作，并具有良好的柔软性，一般情况材料厚度不得小于0.3mm，以防止空管在安置和浇筑混凝土的过程中变形和挠曲，抵抗较高的压浆压力，防止由于特殊的环境造成管道损坏。其性能和质量应符合预应力混凝土用金属波纹管(JG 225-2007)的规定。 塑料波纹管管道的制作材料（高密度聚乙烯或聚丙烯）和管道性能应符合预应力混凝土桥梁用塑料波纹管（JT/T 529-2016）的要求。塑料波纹管

48、的壁厚（）应为：内径90mm，=2.5+0.5mm ；内径100mm，=3.0+0.5mm 。 管道应有一定的强度，塑料波纹管的环向刚度应不小于6kN/m，以使其在搬运和浇筑混凝土过程中保持一定的形状和完好。公路桥梁预应力精细化施工系列之二公路桥梁预应力施工材料机具三、预应力管道 （三）预应力管道的检验（三）预应力管道的检验 1 1 预应力管道进场时，除应按出厂合格证和质量保证书核对其类别、型号、规格、数量和逐根进行外观质量检查外，还应委托有相应资质的公路工程试验检测机构分别按表4和表5对金属波纹、塑料波纹进行检验。表表4 4 金属波纹管检验项目、频次、取样数量与质量要求金属波纹管检验项目、频

49、次、取样数量与质量要求公路桥梁预应力精细化施工系列之二检验项目取样数量检验频次质量要求 1.外观、尺寸5根1m/每批每批 50000m，同厂家、同批次钢带生产的金属波纹管 符合预应力混凝土用金属波纹管(JG 225-2007) 2.集中荷载作用下的径向刚度 3.均布荷载作用下的径向刚度 4.集中荷载作用下的抗渗漏性能 5.弯曲后抗渗漏性能公路桥梁预应力施工材料机具三、预应力管道 （三）预应力管道的检验（三）预应力管道的检验表表5 5 塑料塑料波纹管检验项目、频次、取样数量与质量要求波纹管检验项目、频次、取样数量与质量要求 2 2 检验时应先进行外观质量的检验，合格后再进行其他指标的检验，结果有

50、不合格项时，应以双倍数量的试件对该不合格项目进行复验，复验仍不合格时，则该批产品为不合格。公路桥梁预应力精细化施工系列之二检验项目取样数量检验频次质量要求 1. 外观、尺寸 5根1m/每批 每批10000m，同厂家、同配方、同工艺、同设备连续产生的塑料波纹管 符合预应力混凝土桥梁用塑料波纹管（JT/T 529-2016） 2. 环刚度 3. 抗冲击性 4. 柔韧性 5. 局部横向荷载公路桥梁预应力施工材料机具四、张拉设备 1 1 预应力张拉机具设备及仪表必须有合格证书及相应铭牌。 2 2 预应力筋张拉宜采用穿心式双作用千斤顶，整体张拉宜采用具有自锚功能的千斤顶。张拉千斤顶的额定张拉力宜为所需张

51、拉力的1.5倍，且不得小于1.2倍。与千斤顶配套的压力表应选用防振型产品，其最大读数应为张拉力的1.52.0倍，标定精度不应低于1.0级。 3 3 张拉用的千斤顶和压力表应在使用前进行校正、检验和标定，应配套标定、配套使用，标定时千斤顶活塞的运行方向应与实际张拉工作状态一致。当处于下列情况之一时，应重新进行标定： （1 1）使用时间超过6个月； （2 2）张拉次数超过300次； （3 3）使用过程中千斤顶或压力表出现异常情况； （4 4）千斤顶检修或更换配件后。公路桥梁预应力精细化施工系列之二公路桥梁预应力施工材料机具四、张拉设备 4 4 千斤顶、压力表和油泵应结合施工现场整体静态标定，同时应

52、尽量满量程标定（至少80%以上）以降低摩阻影响。 张拉设备整体静态标定 千斤顶、压力表和油泵是一个完整的张拉施力系统，千斤顶显示张拉力值，油压表显示兆帕数，两者的相互转换与油缸本身性质（如张拉油缸面积）相关，因此必须结合施工现场整体静态标定。 张拉系统的标定必须保持静态，绝不允许动态标定，否则由于摩阻影响、内泄漏影响将导致标定时油压表读数偏大，而张拉持荷时必然导致张拉力的恶性增大，加之各根钢绞线受力不均，势必使受力大的钢绞线在张拉时进入屈服区，导致预应力施加的全面失败。检测中若发现锚下有效预应力及均匀度偏差较大的钢束，应对该钢束全部退锚，重新梳编穿束，并对千斤顶泵站系统进行修复后实施正确的静态

53、标定后，才能继续进行张拉施工。 5 5 为保证静态标定和张拉时能持荷保压，千斤顶不得有明显内泄漏现象，即加压时进油表显示压力读数，回油表读数接近为零。公路桥梁预应力精细化施工系列之二公路桥梁预应力施工材料机具四、张拉设备 6 6 采用测力传感器测量张拉力时，测力传感器每年送检一次。千斤顶和压力表可不同时做标定。 7 7 施加预应力所用的机具设备及仪表应由专人使用和管理，并应定期维护和校验。标定时，施工方负责张拉的专人应参与标定读数。 8 8 预应力张拉宜根据江苏省普通国省干线公路建设工程桥梁预应力智能张拉与压浆施工技术指南（试行）（苏交公程【2013】299号）要求，采用智能控制设备进行，所采

54、用的智能控制设备应能控制有效预应力大小和同断面不均匀度满足设计要求，实现张拉智能控制，不受人为、环境因素影响：如同步性、停顿时间、加载速率等。公路桥梁预应力精细化施工系列之二公路桥梁预应力施工材料机具四、张拉设备 9 9 智能张拉系统智能张拉系统 （1）智能张拉系统见图1。 图图1 1 预应力智能张拉系统示意图预应力智能张拉系统示意图公路桥梁预应力精细化施工系列之二公路桥梁预应力施工材料机具四、张拉设备 9 9 智能张拉智能张拉 （2）智能张拉系统工作原理 智能张拉系统由系统主机、油泵、千斤顶三大部分组成。预应力智能张拉系统以应力为控制指标，伸长量误差作为校对指标。系统通过传感技术采集每台张拉

55、设备（千斤顶）的工作压力和钢绞线的伸长量（含回缩量）等数据，并实时将数据传输给系统主机进行分析判断，同时张拉设备（泵站）接收系统指令，实时调整步进电机阀芯位置，从而实现高精度实时控制，实现张拉力及加载速度的实时精确控制。系统还根据预设的程序，由主机发出指令，同步控制每台设备的每一个机械动作，自动完成整个张拉过程。压力传感器在张拉过程中负责采集千斤顶油缸的压力值，通过下拉机传给控制主机，主机根据标定参数换算成拉力值。位移传感器在张拉过程中负责采集钢绞线伸长量（回缩量）值，通过下位机传给控制主机。公路桥梁预应力精细化施工系列之二公路桥梁预应力施工材料机具四、张拉设备 9 9 智能张拉智能张拉 （3

56、 3）智能张拉技术主要功能与特点 精确施加应力 智能张拉系统能精确控制预应力张拉施工过程中施加的预应力值和不均匀度，将误差范围由传统张拉的15%缩小到1%。（公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011）7.12.2第2款规定“张拉力控制应力的精度宜为1.5%”。） 及时校核伸长量，实现“双控” 对预应力张拉施工进行全过程质量管理，实时监控、纠错，并对预应力张拉施工质量进行分析、预警、评估。系统传感器实时采集钢绞线数据，反馈到计算机，自动计算伸长量，及时校核伸长量误差是否在6%以内，实现应力与伸长量“双控”。（公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011）7.6.3第3款规定“预应

57、力筋采用应力控制方法进行张拉时，应以伸长量进行校核。其偏差应控制在6%以内”。）张拉过程再现，张拉加载速率、停顿点、加载力、伸长量、持荷时间等张拉要素真实记录，一览无余，永久追溯。公路桥梁预应力精细化施工系列之二公路桥梁预应力施工材料机具四、张拉设备 9 9 智能张拉智能张拉 （3 3）智能张拉技术主要功能与特点 对称同步张拉 一台计算机控制两台或多台千斤顶同时、同步对称预应力张拉，实现“多顶同步张拉”工艺。（公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011）7.12.2第1款规定“各千斤顶之间同步张拉力的允许误差为2%”。）箱型梁桥4顶对称同步张拉，实现一台计算机同时控制4项工作，压力、位

58、移对称同步精确控制。 规范张拉过程，减少预应力损失 实现了预应力张拉程序智能控制，不受人为、环境因素影响；停顿点、停顿时间、加载速率、持荷时间等张拉过程要素完全符合桥梁设计和施工技术规范要求，避免或大幅减少了张拉过程中预应力的损失。（公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011）7.12.2第2款规定“保证千斤顶具有足够的持荷时间（5分钟）”。） 自动生成报表杜绝数据造假 自动生成张拉记录表，杜绝人为造假的可能，可进行真实的施工过程还原。同时还省去了张拉力、伸长量等数据的计算、填写过程，提高了工作效率。公路桥梁预应力精细化施工系列之二公路桥梁预应力施工材料机具五、压浆设备 1 1 预应力

59、孔道压浆的设备及仪表必须有合格证书及相应铭牌。 2 2 搅拌机的转速应不低于1 000r/min，搅拌叶的形状应能与转速相匹配，其叶片的线速度不宜小于10m/s，最高线速度宜限制在20m/s以内，且应能满足在规定的时间内搅拌均匀的要求。 3 3 用于临时储存浆液的储料罐亦应具有搅拌功能，且应设置网格尺寸不大于3mm的过滤网。 4 4 压浆机应采用活塞式可连续作业的压浆泵，其压力表的最小分度值应不大于0.1MPa，最大量程应使实际工作压力在其25%75%的量程范围内。不得采用风压式压浆泵进行孔道压浆。公路桥梁预应力精细化施工系列之二公路桥梁预应力施工材料机具五、压浆设备 5 5 真空辅助压浆工艺

60、中采用的真空泵应能达到0.10MPa的负压力。 6 6 预应力孔道压浆宜根据江苏省普通国省干线公路建设工程桥梁预应力智能张拉与压浆施工技术指南（试行）（苏交公程【2013】299号）要求，采用智能压浆设备进行，所采用的智能控制设备应能完全排除管道内空气、精确控制浆液水胶比、即时调控灌浆压力大小和稳压时间，从而确保预应力管道压浆密实，实现压浆智能控制。 公路桥梁预应力精细化施工系列之二公路桥梁预应力施工材料机具公路桥梁预应力精细化施工系列之二四、压浆设备 7 7 智能压浆系统 （1）智能压浆系统见图2。 图图2 2 预应力智能预应力智能压浆压浆系统示意图系统示意图公路桥梁预应力施工材料机具公路桥