现浇连续箱梁预应力张拉施工作业指导书

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重庆拓达建设（集团）有限公司

2015年4月21日：

一、工程概况

（一）工程简介

沙滨路连接道工程为连接滨江路大桥而设，上部结构为1×+3×32m预应力砼现浇双幅六室刚性连接箱梁，桥面双横坡%。设计梁高为，桥梁净空约为；下部结构中0#轴线桩柱式桥台，1～4#轴线桥墩采用钢筋砼桩柱式墩，桥桩基础均采用旋挖钻钻孔桩基础。

（二）编制范围

箱梁纵、横向预应力施工。

（三）预应力设计

本工程所采用的预应力钢绞线均为《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-2003）高强度、低松弛钢绞线，公称直径，公称面积140mm2，标准强度1860Mpa，弹性模量为×105Mpa，张拉控制力为倍标准强度即1395Mpa。其施工工艺均采用后张法进行施工。

锚具采用M型锚具及其配套系列产品，同时采用匹配的千斤顶。锚具的性能指标应符合现行国家标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》（GB/T 14370）的要求。

预应力管道采用PRT预应力混凝土用塑料波纹管，产品必须符合《预应力混凝土桥梁用塑料波纹管》（JT/T529-2004）标准要求。

1、箱梁纵向预应力钢束锚具采用M15-19，与采用预应力钢束相对应。预应力管道采用PRT预应力混凝土用塑料波纹管，产品必须符合《预应力混凝土桥梁用塑料波纹管》（JT/T529-2004）标准要求。波纹管规格采用内径120mm的塑料波纹管。

3、箱梁横向预应力钢束锚具采用M15-13、M15P-16，与采用预应力钢束相对应。预应力管道采用PRT预应力混凝土用塑料波纹管，产品必须符合《预应力混凝土桥梁用塑料波纹管》（JT/T529-2004）标准要求。波纹管规格采用内径100mm的塑料波纹管。

预应力钢束管道均采用塑料波纹管，其规格与钢束数量不同而变化，塑料波纹管采用活塞法灌浆。

（四）主要工程量

预应力工程数量表

1、重庆市设计院提供的本工程施工图；

2、本工程的施工合同；

3、本工程的《施工组织设计》。

4、国家及有关部门颁布的现行设计规范，施工技术规程、规范、质量检验评定标准和验收办法，以及在施工安全、工地保安、人员健康、环境保护等方面的具体规定。施工中所采用的相关规范主要有：

✧《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）；

✧《预应力混凝土用钢丝》（GB T-5223-2002）；

✧《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T-5224-2003）；

✧《预应力用锚具、夹片和连接器》（GB/T-14370-2000）；

✧《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》（JGJ85-2010）；

✧《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB 50204-2002,2011版）；

✧《城市桥梁工程施工与质量验收规范》（CJJ 2-2008）；

✧《重庆市城市桥梁工程施工质量验收规范》（DBJ50-086-2008）；

✧《重庆市市政基础设施工程预应力施工质量验收规范》（DBJ50-134-2012）；

三、具体施工方案

后张法预施应力是待混凝土构件达到一定的强度后，在构件预留孔道中穿入预应力筋，使预应力筋对混凝土构件施加应力。这是一项十分重要的工作，施加预应力过多或不足都会影响预制构件质量，必须按设计要求，准确地施加预应力。

㈠、张拉前的准备工作

1、张拉前需完成梁内预留孔道、制束、制锚、穿束和张拉机具设备的准备工作。

2、张拉作业上岗作业人员必须经过特种作业培训，并取得特种作业合格证书。施工前，还必须对所有作业人员进行严格的施工技术交底。

3、钢绞线、锚具、张拉千斤顶、压力表等设备必须经专业检测单位检测，并取得检验合格报告。

4、张拉安全防护设备已安装完毕并在作业区周边布设警示标志，由专人负责看护、挪动。

㈡、张拉程序

预应力张拉设计要求混凝土强度达到100%且龄期不少于10天方可张拉，张拉时需纵横向钢束交替进行，纵向钢束张拉按先长后短的原则进行作业。

按照以下顺序执行：

1、箱梁纵向

N2→N3→N1；左右均为对称两端张拉。

2、箱梁横向（1～3#轴线）

第一批（纵向预应力张拉前）按3N1+3N2的顺序；均为单端张拉。

3、箱梁横向（4#轴线）

第二批（纵向预应力张拉后）按3N1+3N2的顺序；左右均为对称两端张拉。

4、张拉工序为：0→10%σcon(测量伸长量)→100%σcon(测量伸长量)→持荷2min→锚固。

具体做法顺序：

1、横向1-3#单端张拉及4#张拉按照3-5-1顺序操作；

 2、纵向-8的顺序操作；

3、横向1-3#单端张拉及4#张拉按照4-2-6顺序操作。

特别提示：在纵向完成张拉、灌浆后，可以开始进行支架拆除作业并配合横向另一半的张拉、灌浆作业。

四、张拉控制数据计算

（一）、计算依据

1、采用YJM15系列自锚性能锚具（即:YJM15-19、YJM15-16、YJM15-13），张拉设备采用YDC3000型、YDC5000型配套千斤顶，已通过质量监督检验所检验合格并标定，检验证书附后。

2、本桥采用低松驰高强度预应力钢绞线，单根钢绞线为，钢绞线试验面积Ag＝140mm2，标准强度fpk＝1860Mpa,弹性模量Ep＝×105Mpa。锚下控制应力：σcon＝＝×1860＝1339Mpa。

3、张拉时采用预应力筋的张拉力与预应力筋的伸长量双控，并以预应力筋的张拉力控制为主。

4、沙滨路连接道工程施工图纸及《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000。

（二）、理论张拉伸长值的计算

1、按现行桥涵施工规范，预应力筋的理论伸长值△L（mm）为：

       △L=Pp×L/n×Ap×Ep…………………………………………（1）

△L—张拉钢绞线的伸长量；（mm）

Pp—预应力筋的平均张拉力（N）；

L —预应力筋的长度（mm）；

n---钢绞线根数；

Ap—预应力筋的截面积（mm2）；

Ep—预应力筋的弹性模量（N/mm2）。

2、预应力筋的平均张拉力为：

        Pp=P（1-e-（kx+uθ））/（kL+uθ）………………………（2）

P —预应力筋张拉端的张拉力（N）；

L —从张拉端至计算截面的孔道长度（m）；

θ—从张拉端至计算截面孔道部分切线的夹角之和（rad）；

K —孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数；

u —预应力筋与孔道壁的摩擦系数；

e –自然数，取值。

3、箱梁钢绞线各段计算参数结果见下表：

5、箱梁纵向预应力筋纵向1-N1—19φ的伸长量计算：

  ⑴：第一段

张拉端张拉力：P＝（×1860××19）/1000＝。

参数kx+uθ＝×+×＝，

参数e-（kx+uθ）＝，

截面积Ap＝×19＝。

第一段理论伸长值为：

△L＝（P（1-e-（kx+uθ））×L)/(Ap×Ep×（kx+uθ））

   ＝3562270×19527×（）/×195000×

   ＝（mm）

  ⑵：第二段

交界点张拉力：Px＝P×e-（kx+uθ）

                               ＝×＝。

参数kx+uθ＝×+×＝，

参数e-（kx+uθ）＝，

截面积Ap＝×19＝。

第二段理论伸长值为：

△L＝（Px×L)/(Ap×Ep×（kx+uθ））

   ＝2865673×29111×（）/×195000×

   ＝（mm）

  ⑶：第三段

交界点张拉力：Px＝P×e-（kx+uθ）

                               ＝×＝。

参数kx+uθ＝×+×0＝，

参数e-（kx+uθ）＝，

截面积Ap＝×19＝。

第三段理论伸长值为：

△L＝（Px×L)/(Ap×Ep×（kx+uθ））

   ＝3394843×32117×（）/×195000×

   ＝（mm）

  ⑷：第四段

交界点张拉力：Px＝P×e-（kx+uθ）

                                ＝×＝。

参数kx+uθ＝×+×0＝，

参数e-（kx+uθ）＝，

截面积Ap＝×19＝2660mm2。

第四段理论伸长值为：

△L＝（Px×L)/(Ap×Ep×（kx+uθ））

   ＝3509192×33617×（）/2660×195000×

   ＝（mm）

  ⑸：第五段

交界点张拉力：Px＝P×e-（kx+uθ）

                               ＝×＝。

参数kx+uθ＝×+×＝，

参数e-（kx+uθ）＝，

截面积Ap＝×19＝2660mm2。

第五段理论伸长值为：

△L＝（Px×L)/(Ap×Ep×（kx+uθ））

   ＝2949560×20997×（）/2660×195000×

   ＝（mm）

 综合⑴、⑵、⑶、⑷、⑸计算数据，纵向预应力筋钢束理论伸长值为：△L＝++++＝。据此可得纵向预应力筋 1-N1=，符合设计伸长值822mm要求及满足±6%的规范范围之内。

同理，重复上述计算过程，即可求得：

1-N2—19φ理论计算伸长值为：;

1-N3—19φ理论计算伸长值为：;

2-N1--19φ理论计算伸长值为：;

2-N2—19φ理论计算伸长值为：;

2-N3—19φ理论计算伸长值为：;

‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥。

具体的各分段伸长量计算数值详见附表。

五、张拉力与油表读数对应关系

预应力筋控制张拉力P=σcon×Ag×n，

   其中：n —为每束钢绞线根数， 

         Ag—为实测钢绞线截面积。

以标准段3×32m箱梁纵向预应力筋为例，则：

1、19×钢束张拉控制力为P=1339××19＝；

2、16×钢束张拉控制力为P=1339××16＝；

3、13×钢束张拉控制力为P=1395××13＝；

张拉力与油表读数对应关系

预应力筋张拉时，应先调整到初应力σo，该初应力控制在σk，伸长值应从初应力时开始量测。预力筋的实际伸长值除量测的伸长值外，必须加上初应力以下的推算伸长值。

预应力值张拉的实际伸长值△L(mm)，可按下式计算：

       △L=△L1+△L2

式中：△L1—从初应力至最大张拉力间的实测伸长值（mm）

      △L2—初应力以下的推算伸长值（mm），可采用相邻级的伸长值。

张拉预应力钢绞线时，采用应力应变双控制，伸长值应使用测量精度不大于±1mm的标尺测量，测量方法为在初应力下测量外露预应力筋至固定参考点的位置，再测量控制应力下外露预应力筋至固定参考点位置，其差值减去远端工具锚具回缩值，即为初应力至终应力下的伸长值，再加上初应力以下推算伸长值即为总伸长。若两端同时张拉同时量测，则需把差值相加，即为初应力至终应力之间的伸长值。如果实际伸长值超出计算伸长值的±6%，则应暂停张拉，在查明原因采取有效的处理措施后，方可继续张拉。

伸长值校核应在张拉过程中同时校核。实测伸长值与理论伸长值误差应控制在±6%之内，若超出此范围应停止张拉，待查明原因，纠正后方可继续张拉。比较公式：-6%≤（δ-△L）/△L≤6%  △L为修正后的伸长值。

七、孔道压浆

孔道压浆在终张拉完毕后24小时内尽快进行，孔道压浆的主要作用是为保护预应力筋，防止锈蚀，使预应力筋与梁板砼有效粘结，将预应力有效地传递给梁板，并能减低梁板端锚具的负载，预应力张拉后应尽早压浆。主要压浆工艺如下：

1、孔道压浆所用的水泥浆应有较大的流动性，较小干缩性和泌水性，且其强度不低于M40，为此，灌浆所用水泥为级普通硅酸盐水泥，水灰比为，此外，为了使孔道灌浆饱满，在水泥浆中掺入8%的膨胀剂，经试验验证，水泥浆的泌水率为%（二小时），膨胀率为7%，稠度为15S-16S。

2、灌浆前，用灰浆泵压水入孔道，将孔道冲洗干净，保持孔道湿润、洁净。清除掉孔道内的杂物和积水，压浆水泥采用梁体混凝土同品种水泥，压浆标号C40，水泥浆的水灰比控制在～之间，泌水率控制在2%，稠度控制在14～18s之间。

2、孔道压浆顺序是先下后上，要将集中一处的孔一次压完。若中间因故停歇时，应立即将孔道内的水泥浆冲洗干净，以便重新压浆时，孔道畅通无阻。

3、孔道压浆顺序是先下后上，将集中在一处的孔道一次性压完，并且在灌浆过程中不断搅拌水泥浆，以免沉淀析水。如因故停歇时，应立即将孔道内水泥浆冲洗干净，以保证重新压浆时孔道的畅通。水泥浆自拌制至压入孔道的延续时间，视气温情况而定，一般在30～45分钟范围内。水泥浆在使用前和压注过程中应连续搅拌。对于因延迟使用所致的流动度降低的水泥浆，不得通过加水来增加其流动性。

4、压浆采用的设备为活塞式压浆泵，严禁使用压缩空气，以防压入空气，导致水泥浆不密实。压浆的压力以保证水泥浆密实为准，工始时压力要小，并逐步增大压力，由于本桥梁长为，故在孔道压满浆后，提高压力至1Mpa并持续一段时间。

5、为检查孔道内水泥浆的密实情况，压浆后检查孔道内压浆密实情况，如有不实及时进行处理。压力以保证压入孔内的水泥浆密实为准，压力由小逐步增加，一般为～。每个孔道压浆至最大压力后，应有一定的稳压时间。压浆应达到孔道另一端饱和出浆，并应达到排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆为止。

6、当气温低于5℃时，应采取加温保暖措施，方可压浆，气温低于0℃时，停止压浆，以防冻害，当气温高于35℃时，应在夜间进行压浆。

7、为防止灌浆时因孔道堵塞而导致水泥浆难以灌入，应在浇筑砼前对所有孔道进行认真检查，及时发现问题、及时解决问题。

8、封端混凝土浇筑后，静置1～2h，带模浇水养护。脱模后在常温下一般养护时间不少于7昼夜。 要在拌制水泥浆同时，制作标准试块，标准养护28d，检查其抗压强度，作为评定水泥浆质量的依据。

八、封锚及封端

1、封锚：孔道压浆后，应立即将梁端水泥浆冲洗干净，清除锚垫板、锚具及梁端砼的污垢，并将端面砼凿毛，以备浇筑封锚砼。待压浆后经观察无异常后，将事先制作好的封锚钢筋运至现场，进行恢复性绑扎、焊接，安装成封锚钢筋网构件。为了固定钢筋网位置，将部分箍筋点焊在锚垫板上。封锚模板安装时，一定要控制好尺寸，将封端模板固定好，即要保证封端砼的厚度，又要防止模板胀模，以免影响梁长。

2、封端砼强度同梁身为C50，浇筑时，要仔细操作，分层浇筑，每层厚度不超过30cm，并要认真插捣，务使锚具处的砼密实，砼浇筑完后，要注意砼的养护，气温低于5℃时，需采取适当的保温措施，以防冻害。

3、及时对张拉槽和锯齿块进行封锚，封锚混凝土标号不低于C50。边梁压浆封锚作业后，其边墩端面进行封端。先将梁端凿毛，并将承压板表面的粘浆和锚具外部的灰浆铲除干净，对锚具进行防锈处理，同时检查确认无漏压的管道后，可进行封端。封端混凝土强度，应符合设计规定。

4、浇筑封端混凝土时，要仔细操作并认真插捣，务必使锚具处的混凝土密实。

九、质量保证措施

由于预应力工程属隐蔽工程，施工好后很难对施工质量进行检测，因此在工程施工前还须制定各道工序的质量保证措施，主要内容包括如下：

⑴、所有原材料的材料性能检验；

⑵、锚夹具性能的检验；

⑶、编束、穿束质量检验

⑷、张拉质量保证措施；

⑸、综合施工质量评价。

2、预应力工程验收时应提供的文件和记录：

⑴、预应力筋及锚具出厂质量合格证件及有关性能指标资料；

⑵、混凝土试件试验报告与质量评定记录；

⑶、预应力筋锚具力学性能复试报告；

⑷、隐蔽工程验收记录；

⑸、张拉设备标定记录；

⑹、预应力筋张拉记录；

⑺、张拉过程测试试验报告。

十、安全保证措施

1、单位工程开工前，必须对进场工人进行安全教育，有针对性地进行安全技术交底，双方须履行签字手续。

2、严格遵守施工现场安全管理制度，正确使用个人防护用品和安全防护措施，进入施工现场必须戴好安全帽。

3、钢绞线开盘料要做好防护措施，以防止钢绞线弹出伤人。

4、在预应力作业中，必须特别注意安全、因为预应力持有很大的能量，万一预应力筋被拉断或锚具与张拉千斤顶失效，巨大能量急剧释放，有可能造成巨大危害。因此，在任何情况下作业人员不得站在预应力筋的两端及千斤顶后面。无关人员一律不得围观。

5、操作千斤顶和测量伸长值的人员，应站在千斤顶侧面操作，严格遵守操作规程。油泵开动过程中，操作人员不得擅自离开岗位。如需离开，必须把油阀门全部松开或切断电路。

6、张拉施工时，张拉操作台必须搭设牢固可靠，锚具及其机具严防高空坠落。

7、严防高压出现死弯或扭转，发现后应立即卸除油压进行处理。

8、施工用电做到一机一保，严禁乱接电线，以避免发生触电事故。工作结束应及时切断电源。

9、工具锚和工作锚上用的夹片，使用时须分别存放，绝对不能与锚固端锚具和夹片混在一起，以防误用。

10、千斤顶支撑必须与梁端垫板接触良好，位置正确、对称，严禁加多层铁垫板，以防支撑不稳定或受力不均倾倒伤人。

11、检查张拉设备、工具是否符合施工及安全要求。压力表应按规定周期进行检验标定。

12、油泵开动时，进、回油速度与压力表指针升降，应平稳、均匀一致。安全阀保持灵敏可靠。油泵操作人员要戴防护眼罩。

附表一:预应力张拉操作记录表

构件

图 示

①准备工作○→②初始力→③相邻力→④中间力1→⑤中间力2→⑥中间力3

→⑦控制力→⑧卸压→⑨汇总→⑩拆除

张拉操作及质量检查、记录明细表