预应力砼连续箱梁预施应力施工工艺

预应力砼连续箱梁预施应力施工工艺（一）张拉前的准备工作甲、梁体检查梁体砼已达到设计强度，梁体缺陷（包括锚垫板下蜂窝和孔洞）已修补，修补强度与张拉的梁体等强。预应力钢绞线和锚具资料齐全，锚夹具进场时应进行外观检查，不得有裂纹，伤痕，锈蚀，尺寸不得超过允许偏差，对锚具、夹片的强度、硬度进行抽样复验。夹片锚固系数试验应由供应商提供。孔道经过通孔及清理，无残渣及积水。锚下垫板表面清洁，与孔道不垂直支承板面已用楔形钢板垫平。作孔道摩阻和锚圈口摩阻测试，如桥梁规模小，监理同意，可采用规范数据和经验数据。当设计无规定，计算钢绞线理论伸长值。乙、张拉设备与工具准备（按4端同时张拉配备）电动高压油泵（含压力表两只）4台。与锚具配套的千斤顶4台（用于纵向预应力束）千斤顶2台（用于横向预应力束）。千斤顶2台（用于竖向预应力筋张拉）。YDQ100型千斤顶一台（穿心式，用于予紧）。限位板4只（与VLM锚系列配套）。打紧器4个，拔丝器4个。工具锚及夹片4套（与锚系列配套）。钢片尺（1m长的及0.3m长的）各4把。木把螺丝刀100×54把。钢丝钳4把。0～200游标卡尺4把。小手锤4把。各种直径通孔器各一个。压风机一台（配有过滤器）。丙、千斤顶、油压表校验：预应力使用的千斤顶，应由专人使用和管理，并定期校验维护，建立档案卡片。千斤顶及油压表应配套校验，制定张拉力与油压表的关系曲线。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%。选用的千斤顶的张拉吨位不得少于张拉力的1.2倍，标定后的校正系数≤1.05,校验的有效期为一个月。选用的油压表应为防振型，表面最大读数为张拉力的1.5～2.0倍，精度不低于1.5级。校验有效期为一周。当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时，发生上述情况之一者时，均应及时校验油表。张拉作业一个月且不超过200次，经过更换配件的严重漏油的、张拉现象与上述相同时的张拉千斤顶、压力表必须重新校验。钢绞线穿束穿束有人工穿束，人、机结合穿束和机械穿束，钢绞线系人工穿束外，多采用人机结合或机械穿束方法。a.钢绞线用人机结合穿束的方法步骤是：①用人工将一根Ф5mm高强钢丝从穿束端送进孔内，直到另一端孔口；②利用已实设的钢丝将牵引用的Ф16mm钢丝绳从孔的另一端拉到穿束端；③在已编束的钢绞线束端搬运至梁端后，插入一根带环的钢筋，并将钢束及Ф12mm钢筋焊成一体或将钢丝线端头装上穿束套。④钢丝绳系好钢筋环，开动卷扬机，收拉钢丝绳，使可将钢绞线束从穿扩端拉至另一端；⑤穿束完后，将熔焊段割去，便可张拉。b.采用机械穿束的方法是：将成盘钢绞线安放在钢绞线分配内上，通过穿束机将钢绞线送入孔内，当孔道口在箱内时，将钢绞线通过软导向管穿入。钢绞线穿入速度宜为2～6m/s。2条补充：钢绞线下料长度应按照设计确定，当设计中未给出下料长度时，可按下式计算，并通过试用后进行修正：计算：L=L0+2L1+nL2+2L3式中：L——钢绞线下料长度L0——锚具支承板间孔道长度L1——锚具高度L2——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）L3——长度富余量（可取100mm）n——单端张拉为1，两端张拉为2丁、预应力损失测定：为验证设计数据和积累资料，管道摩阻测量是试验求出孔道偏差系数和孔道摩阻力，锚圈摩阻等反映由于钢绞线穿锚圈出现弯折而生活的摩阻损失，测试方法及设备请按铁路桥涵施工规范中附录上办理。(二)钢绞线的下料成束、穿孔设计一般选用低松钢绞线不用预拉，可直接摊置在工作台或平坦干净的地面上下料。1.下料宜用切机或砂轮机切断，不得用电焊切断。切断钢绞线之前，先在切割线左右两端各3～5cm处扎丝一道，防止切断后散头；也可用电焊点牢，但不得伤及钢绞线。不得将电焊地线搭在钢绞线上。2.钢绞线下料长度设计图中已列出，并说明已包括张拉端的工作长度。工作长度视采用的锚具、千斤顶及工作条件而定。一般采用75～80cm。预应力钢束尺寸以施工放样为准，可用长钢尺穿入孔道内丈测后确定，记入工程日志并报请设计人员认可，以便竣工决算。3.为使钢绞线成束时不致互相绞扭紊乱，可用钢板仿锚板孔位缩小做成梳形板将各根钢绞线梳理顺直，每米用一道18～22号扎丝捆扎成束，编束后，应录上标签，注明束号，束长及钢绞线产地。束内每根两端均用白胶布缠贴编号，同一根的号相同。分别存放在防雨棚内待用，对较的钢绞线束，为便于存放运输，可将其盘成大盘，圈径应为3m左右。4.钢绞线束在储存运输制作安装过程中，应防止钢束锈蚀，沾上油污及损坏变形。5.穿束前应将锚下垫板面上灰浆除净，检查锚下垫板下砼是否密实，垫板与孔道是否垂直，如有问题应及时处理。6.穿束前，应先用压力水冲出波纹管孔道中杂物，并用过滤的压缩空气将孔道中的积水吹干。然后用通孔器沿孔道全长通过一遍，通孔后，可进行穿束作业。（三）安装锚具及张拉设备张拉机具配套、组装及运转对所使用的千斤顶、油压表进行配套，并根据千斤顶校验曲线查出各级张拉吨位下的油表读数。填在油压表读数卡片上。供张拉使用；将千斤顶、油泵及油管等张拉设备称至梁体张拉端组装，把千斤顶卡丝盘和楔子擦洗干净，并联接就序；宜将油泵运转1～2min左右，然后令大缸进油，小缸回油，使大缸活塞外伸200mm左右，再令小油缸进油，使大活塞回零。如此反复2～3次，以排出千斤顶缸内和油管路中的空气，以使张拉压力平稳。安装和拆除顺序为：工作锚板→夹片→限位板eq\o(\s\up3(←),→)千斤顶eq\o(\s\up3(←),→)工具锚板eq\o(\s\up3(←),→)夹片安装工作锚：先在工作锚板上用石笔编号，再将同一编号的钢绞线逐根穿入锚板孔内，将锚板推至锚下垫板止口环内，锚板的编号、方向、位置在梁的两端应一致。安装夹片：每付夹片用橡胶圈箍在一起，沿钢绞线端用手将其紧推入锚板孔中。安装时锚板、锥孔、夹片必须清洁，不允许锚板、钢绞线夹片上浮锈、油污、砂粒等杂物。夹片全部安装就位后，用螺丝刀调匀夹片间缝隙，用打紧器或手锤将每孔中夹片击平，再逐孔打紧。预紧：为使孔道内各根钢绞线松紧一致，夹片握裹使钢绞线达到张拉时受力均匀，用YDQ单孔千斤顶采用一端张拉方式进行预紧，在张拉端对每根钢绞线实施张拉力50～80kg（σcon5%～8%），并用小手锤敲击锚板周边，使锚板进入锚下垫板面的正确位置。安装限位垫板：用来控制夹片的移动位置，使夹片跟进较整齐，限位板与工作锚是配套使用的，其孔位两者相一致，将限位板沿钢绞线端推靠工作锚板。限位板穿孔时应先穿中间孔，后穿周边孔，由2～3人同时操作。安装千斤顶：先将钢绞线端部用铁丝稍加捆扎，保留编号胶布再将千斤顶吊起套穿在钢绞线上，千斤顶前支承口套在限位板外面，使千斤顶与孔道中线初对位。再将千斤顶充油，千斤顶活塞伸出3～5cm。安装工具锚限位器、锚具及夹片：工具锚的锚板夹片与限位板一起属于张拉群锚时的专用设备与工作锚配套购买，可多次重复使用。工具锚在张拉时起临时锚固钢绞线以施加应力的作用，限位板通过其限位深度尺寸，控制夹片张拉时的退出量，以保证钢绞线的回缩损失不超过规定值。安装时先去掉钢绞线上的扎丝，按钢绞线的编号穿入工具锚对应锚孔内，然后将工具锚推入千斤顶缸体外口套座（或过渡垫圈）内，特别要注意两锚板孔位方向一致，不使千斤顶内钢绞线错位交叉，然后安装夹片，使千斤顶与孔道中线精确对位。工具锚板及夹片使用注意事项：将锚板外壁擦净，在锥孔内壁涂上防锈油。工具锚夹片应在无污、无锈、无渣粘附的情况下使用，可先用棉纱将夹片擦净，并在夹片锥面涂退锚油（50%石腊+50%机油制成）。每付夹片用橡皮圈套上。锚板锥孔与夹片锥面经常用金相砂纸加研磨膏手工研磨，使之非常光亮，从而保证夹片进退方便，可多次使用。工具锚安装要与工作锚、限位板、千斤顶保持在同一轴线上，使钢绞线受力均匀，保证张拉质量。锚具锚固系数由供货单位提供，当张拉质量出现问题时，供货单位应重新复检后，换供锚固系数符合规范的锚具。锚具供货单位应提供质保书，同时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。（四）钢绞线张拉甲、张拉顺序：先横向→纵向→竖向。纵向束：先长，后短束；横向先中间后两边束；竖向：从墩顶向合拢段方向，依次对称。乙、张拉程序图式：0→初始张拉力б0→分级加载→1.03张拉控制吨位бcon→持荷5分钟→自锚→回油→退顶。（超张拉为1.03бcon，如果设计另有规定时，按设计规定办理）、（1.03бk已含锚圈口锚阻系数）。丙、张拉方法：钢绞线张拉分一次张拉达到要求张拉力和多次（两次或三次）张拉则要求张拉力两种方法，具体步骤如后。丁、张拉作业：0阶段：千斤顶充油2～3cm。初始张拉：张拉力为设计控制吨位的10%，使钢绞线束再次调整松紧，均匀受力，使张拉设备与孔道轴线一致。到达吨位后，用钢尺丈量油缸外露量及油顶外沿至锚下垫板的距离作为初读数。并在两端每根钢绞线上做标记，记下数据，以便判断滑丝、滑移情况，同时丈量工具锚夹片外露量并做好记号，以便分析其内缩量。分级加载：加载分为4级，即0.2、0.4、0.6、0.8、的设计控制张拉力，每加载一次，均应测量一次延伸量（即主油缸、活塞外露量、钢绞线外露端和工具锚夹片的受力移动情况。张拉吨位：当到达1.03бcon时，持荷5分钟并补足吨位，测量延伸量,观察钢绞线与夹片情况。超张拉时，千斤顶主缸、油压表、压力表、压力值P（Mpa）应力计算如下：1.03×бk×Aρ×nP=Fρ式中Aρ-----钢绞线束截面积（mm2）бcon-----设计锚下张拉控制力（kN设计规定）Fρ-----千斤顶主油缸面积（mm2）n-----千斤顶校正系数，由试验室标定千斤顶时测得,一般n≤1.05。自锚：超张拉完成后，先将千斤顶回油，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，自锚应逐端进行，（即一端自锚后，另一端油表读数应补足到1.03бcon再进行该端自锚），在一端油压力表读数达到0值的一刹那，立即关死千斤顶油阀，测量伸长量（伸长量应从钢绞线已做好标记端至锚下垫板面止）逐渐使吊顶倒链受力。吊住逐渐下滑的千斤顶。说明：设计计算延伸量只计算至锚下，而实际伸长量是量在工具锚端。因与设计计算伸长量比较时，应扣除梁端以外钢绞线工作长度的伸长量。回油：打开千斤顶的回油和输油阀，使千斤顶主油缸继续回缩，工具锚脱开油顶口，夹片陆续从锚孔脱离出来，详细检查钢绞线情况。退顶：工具锚拆出后，继续将千斤顶、限位器拆出，用游标卡尺量取工作锚夹片外露量。戊、张拉质量标准：张拉采用双控，以张拉控制吨位为主，以延伸量进行核对，实际延伸量与理论延伸量误差控制在±6%以内。同一断面断丝之和不超过总丝数的1%，且每束断丝或滑丝只允许一根。每端钢绞线回缩量≤5mm（张拉后夹片外露量，与24h合测量外露量之差）。已、滑断丝情况处理：张拉过程中出现以下情况之一者：1、在张拉过程中，由于工具锚的夹片牙齿被钢绞线挤平，致使工具锚卡不住钢绞线而发生滑丝现象（当发生滑丝时，可以清楚听到“咔、咔”响声，这说明钢绞线在滑动）这时，必须更换新夹片。若更换夹片仍发生滑丝现象，这说明钢绞束硬度大，要更换钢绞线。2、顶锚断丝有三种情况：一是顶力不当，顶锚时操作不稳、有误，致使千斤顶主缸出现较大的超拉力或顶锚力；二是在一端张拉，一端固定的张拉方式中，固定端钢绞线随张拉力的加大，连同锚塞向锚圈内滑移，当锚圈内口导角不圆顺时，靠锚圈一侧钢绞线不能顺利向锚圈内滑移而被锚圈楞口卡伤，致使断丝；三是钢材材质问题而断丝。处理办法是：由顶锚产生的断丝，若仅断1～2根，且断头在锚口处，因断丝内滑损失甚少，不影响预应力筋的总应力，这种情况可不作处理，若断丝3根以上时，需要更新束，对于顶锚断丝发生的抽丝（即钢丝滑入孔道）及一束钢绞线全断者，应重新更换钢绞线，更换办法是：用氧气沿轴向把锚圈切割开，使锚具失效，在钢绞线应力失效后，从另一端抽出，穿入新钢绞线束。庚、张拉时气候条件：注意张拉作业面的保温,在5℃以下,千斤顶应使用适合冬季作业的#10号机油。在0℃以下气温，必须经领导同意，才能进行张拉作业。（五）张拉工艺流程：千斤顶和油表校验↓钢绞线检查抽验↓锚具抽查（包括外观硬度）↓锚具锚固系数（由供货单位提供）↓梁段竣工测量↓孔道清孔通孔及支承板检查↓张拉技术交底↓钢绞线下料编号↓孔道穿束↓安装工作锚并预紧↓安装限位器，张拉千斤顶和工具锚↓按张拉程序进行张拉作业↓孔道压浆（六）钢绞线束张拉时理论伸长量ΔL的计算：预应力钢绞线束从初始应力至超张拉力间的理论伸长量ΔL，可按下式计算：ΔL=PρL/AρEρ（考虑锚板至工具锚之间的伸长量，ΔL值可另加2～3mm或按张拉力计算）、（0～0.1бcon伸长量可采用0.1бcon～0.2бcon的伸长量值）。式中L——钢绞线束长度(cm)，即孔道两端最外侧锚板面之间的钢绞线束长度。Aρ——钢绞线束截面面积（mm2）Eρ——钢绞线弹性模量（1.90×105N/mm2）P[1－e－（ＫＸ＋μθ）]Pρ——钢绞线束平均张拉力（N）PP=————————KX+μθ或使用简化计算法：预应力筋的平均张拉力，取张拉端的拉力与计算截面处扣除孔道磨擦损失后的拉力平均值：即[1+e－（ＫＸ＋μθ）]PP=P————————2P——预应力束张拉端的张拉力бcon——设计锚下一控制张拉力б0————初始张拉力，即时0.1бcone——自然对数e=2.71828…θ——从张拉端至梁计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和（弧度）μ——钢绞线束与孔道壁间的摩擦系数，对预埋波纹管道μ=0.20～0.25（精扎螺纹钢筋为0.50）X——从张拉端至计算截面的孔道长度（m）K——孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数K=0.0015（七）竖向锚张拉方法及程序（采用YGM锚具或YDC-60、YDC-120千斤顶）张拉前的准备工作张拉的粗筋（经冷拉时效的）在拧上螺帽后，支承板以外的丝长在锚固端不少于100mm，在张拉端不少于150mm。这一要求应在粗筋安装时预以注意，待砼灌注后张拉时已无法改变。预应力筋安装后禁止使用电焊在梁体钢筋骨架及模板任何部位进行焊接，以免灼伤预应力筋。竖向粗钢筋支承板面在桥面板上的预留槽口设计为20×20cm要与张拉顶撑脚校对，以便千斤顶支脚安装。张拉之前，应将支承板上附有焊碴、毛刺及砂浆杂物，清除干净。安装YDC-600千斤顶和ZB4-500油泵时，核对千斤顶撑脚位置即可进行张拉，千斤顶及油泵油表均应配套校正，油顶校正系数≤1.05才准使用。YDC-60千斤顶张拉粗钢筋作业千斤顶就位，对中（为了便于操作，千斤顶存放在特制的铁架子内并手手拉葫芦起调整上下位置）预应力粗钢筋的张拉端螺杆被拧入千斤顶的张拉头，拧入螺纹长度不得小于40mm。开动油泵，千斤顶顶压（小）缸进油，活塞杆伸出。将张拉头套入千斤顶套腕中扭转90度卡牢，随即将千斤顶就位找平。千斤顶顶压（小）缸回油，张拉（大）缸进油，活塞杆缩进，通过张拉头张拉预应力筋，开始先拉到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，然后张拉（大）缸再进油，进行正式张拉。不得在有偏心条件下进行正式张拉。根据张拉程序进行张拉：先张拉到0.1бcon时，停止张拉缸进油，在螺杆上做标记，作为测量预应力筋伸长值的起点，按5Mpa/分速度继续加载，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。0.1бcon初始应力0→5Mpa/分加载→1.0бcon→持荷2分钟(记录作伸长量标记作伸长量标记伸长量)→拧帽锚固→0质量标准不准有一根断筋和滑丝。如发生情况及时汇报处理。实际伸长量与计算伸长量比较，允许误差±6%。锚固时，在稳定持荷状态下，拧紧螺母之油表指针稍有下降，即认定锚固妥当，不准超拧，以免粗钢筋超张拉。注意事项为了保证预应力值的精确性，应定期对张拉设备进行检查标定。千斤顶张拉方向应与支承板垂直，支承板应与粗筋轴垂直，这样才使千斤顶中心线与预应力筋受力中线保持重合，不产生偏扭。应保持油管接头良好，千斤顶加载、卸载时均应平稳均匀、无冲击。工作完成后，设备应妥为保管。千斤顶张拉缸体不准长期裸露在外，以免锈蚀。粗钢筋张拉完成后，应尽快吹净孔道内的积水，抓紧时间进行压浆，以免钢筋锈蚀。也可以按以下步骤张拉：先进行超张拉至105%бcon，持荷2分钟，而后卸荷回零。由于钢筋不直等影响，螺帽不能回到