现浇梁后张法预应力张拉施工作业指导书 (1)

中 铁 四 局 集 团

沪昆客专江西段站前工程HKJX-7标四工区

 预 应 力 工 程

 

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日    期                     　　　　 

沪昆客专江西段站前工程HKJX-7标四工区

二○一一年九月

预应力工程作业指导书

一、编制依据

1.《高速铁路桥涵工程施工技术指南》

2.《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》

3.《铁路混凝土工程施工质量验收标准》

二、适用范围

本工区门式墩、现浇梁预应力张拉作业。

三、原材料的检验和保管   

3.1.  钢绞线

3.1.1、同牌号、同炉罐号、同规格、同生产工艺、同交货状态的预应力筋每30t为一批，不足30t也按一批计。每批抽检一次。

3.1.2、预应力钢绞线进场后，由物机部通知试验室取样试验，从每批钢绞线中任取3盘，并从每盘所选的钢绞线端部正常部位截取一根式样进行表面质量、直径偏差和捻距的外观检查及力学性能试验。如每批少于３盘，则逐盘进行检验。

3.1.3、钢绞线的外观由张拉班作逐盘检查，其表面不得有裂缝、小刺、机械损伤、氧化铁皮、油迹。

3.1.4、钢绞线在运输、贮存过程中应防止锈蚀、污染、避免压弯。装卸钢绞线时不得从高处抛掷，在制作和安装时需避免污染和电火花损伤，张拉完后钢绞线外露部分用帆布套包裹，防止雨水浇淋。本项由物机部和张拉班共同负责。

3.1.5、钢绞线应按厂名、规格、级别分批存放于用方木搭设存放平台上，平台高于地面20cm，上部用蓬布覆盖，四周做好防排水设施，并做好产品标识和检验试验状态标识。

3.1.6、不同批次的钢绞线弹性模量相差5GPa范围内直接用于同一孔道，伸长量计算时用该孔道的平均弹模计算。弹性模量超过5GPa禁止用于同一孔道。当此种批次钢绞线剩余量不足一孔所需量时，该批次剩余钢绞线作废料处理。

3.2   工具

3.2.1 锚具、夹具

3.2.1.1.锚、夹具须经过部以上级别技术鉴定和产品鉴定，出厂前应由供方按规定进行检验，并提供质量证明书, 同一种类、同种材料和同一生产工艺且连续进场的预应力筋用锚具、夹具和连接器，每1000套为一批，不足1000套也按一批计。每批抽检一次。锚具每批抽取5％且不少于5套的数量，进行硬度检验；夹片抽查不少于5片，每个试件测 三点。锚固效率系数、极限总应变对选定供货厂家至少进行试验一次。

3.2.1.2.用锚具组合件进行张拉试验时的锚固能力，不得低于预应力钢材标准抗拉强度的90％。

3.2.1.3.锚夹具进场时应逐个进行外观检查，不得有裂纹、伤痕、锈蚀，尺寸不得超过允许偏差。

3.2.1.4.锚具、夹具和连接器应按不同规格挂牌整齐堆放在通风良好的仓库中。在成品堆放、运输、装卸和施工期间严禁碰撞、踩压、摔掷和拖拉。

3.2.1.5.夹片式锚具的锚具夹片回缩量不应大于6mm，锚具的锚口摩阻和喇叭口摩阻损失合计不宜大于6%。

3.2.1.6.锚垫板应有足够的刚度和强度，长度应保证钢绞线在锚具底口处的最大折角不大于40，端面的平面度不应大于0.5mm,端面应设有锚具对中凹口.

3.2.2 张拉油顶、压力表

3.2.2.1.压力表应选用防振型，表面最大读数应为张拉力的1.5～2.0倍，精度不低于一级，张拉吨位宜为张拉值的1.5倍左右，且不得小于1.2 倍， 目前，一般采用YDC-3000顶两台，油泵采用ZB4-500型两台，压力表采用0.4级0～60MPa防震型表4块。

3.3、预应力张拉的相关规定

3.3.1、设备的校正

张拉千斤顶在张拉前必须经过校正，校正系数不得大于1.05，校正有效期为一个月且不超过200次张拉作业，拆修更换配件的张拉千斤顶必须重新校正。

压力表当用精度不低于1.0级时，校正有效期为1周。当用0.4级时,校正有效期可为1个月。压力表发生故障后必须重新校正。

油泵的油箱容量宜为张拉千斤顶总输油量的1.5倍，额定油压数宜为使用油压数的1.4倍。

压力表应与张拉千斤顶配套使用。

3.3.2、梁体混凝土强度、弹性模量、龄期需等到设计文件要求的数值和期限后方可张拉，当设计无要求时，按相应验标及规范要求办理；设计中156#、158#门式墩要求砼强度达到90%后，且龄期不少于5天，方可按S1、S3、S4顺序张拉，S2待梁架设完后方可进行张拉、压浆；161#现浇梁初张拉应在砼强度达到设计值的80%后进行，终张拉应在砼强度及弹性模量达到设计值的100%，且龄期不少于10天后方可进行。

为使梁体不发生早期裂缝，应在混凝土强度达到设计强度50%～60%时拆除内模；

3.3.3、张拉应按设计图规定的顺序及编号进行（见表1），张拉应对称进行，不平衡束最大不超过1束；

张拉顺序表                    表1
部位	张拉强度	张拉顺序
156#门式墩	90%	6S1→6S3→7S4→7S2(架完梁后)
158#门式墩	90%	5S1→4S3→6S4→6S2(架完梁后)
161#现浇梁	预张拉（80%）	2N6→2N2→2N1
	初张拉（80%）	2N3→2N4→2N5→2N2
	终张拉（100%）	2N10→2N2→2N8→2N3→2N6→2N2→2N4→2N9→2N1→2N5→2N7
备注：161#现浇梁预张拉、初张拉、终张拉三阶段可集中进行。

3.3.4、张拉钢束之前，对梁体应作全面检查，如有缺陷，须事先征得监理工程师的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。

3.3.5、张拉时，必须有专人负责及时填写张拉记录。

3.3.6、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卸下来另行携带转送。

四、工序操作

预施应力工序流程：

制孔→清孔

↓

钢绞线下料

↓

穿束

↓

安装锚具

↓

预张拉

↓

初张拉

↓

终张拉

↓

切割钢绞线（24h后）

4.1、制孔

预应力孔道采用波纹管成孔，由混凝土一班、二班负责实施。

4.1.1、钢筋铺设之前，在模板上弹出预应力筋位置线或做出标记；

4.1.2、钢筋绑扎与预应力管道定位两工序间，必须互相协调，不得彼此影响；

4.1.3、按预应力钢束设计（节点）位置在已绑扎的钢筋上焊接定位钢筋网，定位网每侧钢筋和管道间隙2mm。

4.1.4、按图纸规范要求在各节点间加密预应力定位钢筋（直线段可采用拉线确定坐标，曲线段按图内插得出加密点坐标），定位网片直线段不得大于100cm，曲线段不得大于50cm；

4.1.5、严禁踩踏波纹管或在其附近电焊，对管道破损处、管节处应缠裹严密，严防漏浆；

4.1.6、定位好的管道确保无松动现象，管节连接平顺、长度均匀、顺直无死弯，位置准确（波纹管在任何方向的偏差在距跨中4m范围内不得大于4mm，其余部位不得大于6mm），孔道锚固端的锚垫板应垂直于孔道中心线；

4.1.7金属管道接头处的连接管宜采用大一直径级别的同材质管道，其长度为被连接管道内径的5～7倍，且不小于30cm,两端旋入长度应大致相等。连接时应不使接头处产生角度变化，同时接头位置宜避开孔道弯曲处，接头管两端应用密封胶带或塑料热缩管封裹严密。管道内应预先穿入塑料管以增加刚度，并在砼初凝前窜动。

4.1.7、以上工序作业完毕后，须经技术主管、质检工程师、驻地监理工程师验收合格后方可进行下道工序立侧模作业。

4.2、预应力筋的下料穿束

张拉班负责实施，工程部、安质部负责检查、监督。

4.2.1、每盘钢绞线采用装载机从存放区移至待下料穿束梁片附近下料，编束后的钢绞线按编号分类后立即穿入梁体。钢绞线束在搬运时，支点距离不得大于3m，端部悬出长度不得大于1.5m，不得在地上拖拉。预应力材料在存放和搬运过程中保持清洁，避免机械损伤和锈蚀，制作和安装时避免污染和电火花损伤，张拉期间应采取措施避免受雨水、养护用水浇淋。

4.2.2、钢绞线的下料长度：孔道的实际长度+油顶高度×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±30mm。具体下料及根数详见下面表1、2、3。

156#门式墩钢索数量表          表2
编号	规格	下料长度(mm)	根数	张拉端锚具（套）
S1	15-φj15.2	2949.2	90	OVM15-15（12）
S2	15-φj15.2	2920.3	105	OVM15-15（14）
S3	15-φj15.2	2886.8	90	OVM15-15（12）
S4	15-φj15.2	2874.5	105	OVM15-15（14）

158#门式墩钢索数量表       表3
编号	规格	下料长度(mm)	根数	张拉端锚具（套）
S1	15-φj15.2	2547	75	OVM15-15（10）
S2	15-φj15.2	2518.7	90	OVM15-15（12）
S3	15-φj15.2	2478.5	60	OVM15-15（8）
S4	15-φj15.2	24.5	90	OVM15-15（12）

161#现浇梁钢索数量表          表4
编号	规格	下料长度(mm)	根数	张拉端锚具（套）
N1	9-φj15.2	29565	18	M15-9（4）
N2	9-φj15.2	30065	36	M15-9（8）
N3	9-φj15.2	301	18	M15-9（4）
N4	9-φj15.2	30218	18	M15-9（4）
N5	9-φj15.2	30254	18	M15-9（4）
N6	9-φj15.2	30290	18	M15-9（4）
N7	9-φj15.2	30121	18	M15-9（4）
N8	9-φj15.2	30174	18	M15-9（4）
N9	9-φj15.2	30210	18	M15-9（4）
N10	9-φj15.2	30247	18	M15-9（4）

4.2.3预应力钢筋下料时一定要在下料场地做出明显下料长度标记，下料长度必须满足图纸及规范要求； 钢绞线下料过程，不得施行任何形式的热加工，切断时必须使用直径为30cm的砂轮切割机作为下料工具，砂轮片厚3mm，切断时严禁使用电焊和乙炔气切割防止烧伤。钢绞线切断前，端头用铁丝绑扎，防止散头。

4.2.4下好料的预应力钢绞线应编束，每隔1.5m用2mm铁丝绑扎，绑扎时应使每一根钢绞线顺直，不允许钢绞线互相缠绕。

                                  

               图1 铁丝捆扎编束示意图

4.2.5、钢绞线穿束前，清除孔道内的杂物及积水，钢绞线穿束必须在蒸汽养结束后进行，防止钢绞线锈蚀。

4.3预应力筋穿束

4.3.1、钢绞线运送时采用人工或机械抬运，在运送钢束与穿孔过程中不允许钢绞线与地面直接接触； 

4.3.2、穿束方法

用2个钢丝绳卡将8mm牵引钢丝绳与1根钢绞线锁牢；

其余钢绞线均匀包裹在其周围，呈锥形状，用铁丝捆紧钢束端头；

用锥形薄铁皮管套住钢束，钢丝绳从锥形铁皮管中穿出，并以宽胶带等物紧密缠绕，防止穿束过程中损坏波纹管；

采用钢绞线将钢丝绳牵引至钢束端头，用钢丝绳卡连接；

后方人工推送，前方人工或机械牵引；

4.3.3、钢束牵引到位后，用胶带等物包裹钢束外露部分，防止水泥浆、电焊等污染损伤钢束；预应力锚口处用布条等物填塞，防止水泥浆等杂物进入；

4.4安装锚具和准备工作

4.4.1、将锚垫板上的混凝土清理干净，检查锚垫板的注浆孔是否堵塞；检查预应力孔道中是否有漏浆粘结预应力筋的现象，如有应予以排除。

4.4.2锚具和连接器应按设计规定位置、方向和形状安装、固定，并配置锚固加强钢筋。

4.4.3锚具的承压面应与预应力筋垂直；锚具安装时与锚垫板应对中，夹片应击紧且缝隙均匀。

4.4.4清除钢绞线上的锈蚀、泥浆，砂砾。

4.4.5、在工作锚板每个锥孔内装上工作夹片（夹片的橡胶皮不要取下来），夹片安装后要齐平，并使用专用工具（小钢管）轻敲，但不得重敲把夹片损坏。夹片安装时应使用未被油渍污染的手套。

4.5、张拉

4.5.1、施工准备

①、后张法预应力施工前，对孔道摩阻损失、扩孔段摩阻损失和锚口摩阻损失进行实际测定。根据实测结果对张拉控制应力做适当调整，并经监理单位和设计单位认可。

②、对梁体混凝土表面存在的较大缺陷，预先修补并达到设计要求后，方可施加预应力，缺陷严重者要特别处理。

③、张拉前，清除孔道内的杂物及积水。

④、检查梁体混凝土实际强度，确保张拉前已达到设计强度、弹模和龄期要求。具体由试验工程师负责，并下达张拉作业通知单给工程部技术主管，由主管通知张拉作业班。

⑤、检查千斤顶和压力表、油泵是否配套，和校验报告完全吻合校验合格，并且在规定使用期限内。检查压力表指针、千斤顶行程是否正常，油泵密封是否良好，有无漏油现象，油箱内液压油体积是否满足工作要求，对于以上有问题的及时更换和标定。

⑥、清除锚具下支承垫板上灰浆，孔口锚下垫板不垂直度大于1°时，用垫板垫平，防止切断钢绞线。

⑦、在雨季钢丝生锈，为避免滑丝，在穿束后，对未张拉的钢绞线进行防锈处理。

6.3.2、张拉作业顺序

预、初张拉前，调整两侧钢绞线外露长度使两端长度基本均匀一致。将工作锚的锚环套入钢绞线束，将钢绞线按自然状态依顺时针方向插入夹片。用限位板挤推夹片使其进入锚环内，并使其端部整齐，外露长度一致。将钢绞线尾端100mm处绑扎成束，以利千斤顶安装。

安装千斤顶：安装千斤顶，使其轴线与孔道中线在同一轴线上。

安装工具锚：安装工具锚于千斤顶后盖，精确对中，钢绞线应在工作锚与工具锚之间顺直无扭结。工具锚夹片安装完成后，用DN32铝质钢管挤压工具锚夹片，使其进入工具锚环内，并使端部整齐，外露长度基本一致。为使工具锚缸脱方便，在工具锚夹片与锚环之间垫入塑料布或涂少许黄油。

预应力筋的张拉：

初始应力阶段：初始应力即初应力主要是为了使钢绞线从松弛状态达到受力状态，消除伸长值测量误差，并使同束各根钢绞线受力趋于一致，初始应力值取终拉控制应力的20%。当钢绞线张拉到初始应力值时，松开千斤顶吊绳，使千斤顶自动对中，用套管挤紧工具锚夹片，使夹片紧紧握裹钢绞线，以减少钢绞线的回缩。同时用标定过的钢板尺或直尺测出油缸外露长度及挤紧的工具锚夹片的外露长度，在质量记录上进行记录。

张拉阶段：张拉阶段升压应平稳，升压速度用油泵侧面的节流阀进行控制。当油表指针接近控制应力油表读数值时减缓升压速度，由于预应力钢绞线是自锚，因此严禁过张拉。

预、初张拉控制应力阶段：设计要求为梁体砼设计强度的80%、钢绞线张拉到控制应力值后，测量油缸伸出长度及工具锚夹片外露长度，并记录。

   自锚阶段：预应力钢绞线回缩自锚应在油泵停机状态下打开顶部的控制阀（侧面节流阀处于拧紧状态）来完成。锚固结束后测量油缸长度，以便计算自锚阶段的钢绞线回缩量。

油缸回程：开动油泵，打开控制阀及节流阀，使油缸回缩直至完成回程工作。卸除工具锚及千斤顶，测量工作锚夹片的外露量，并在距离夹片端头2～3cm处的钢绞线上用石笔划出标记，观察24小时再次测量，以判断钢绞线及夹片的回缩量。

6.3.3、张拉作业时,技术人员旁站监督

①、张拉设备及工艺：采用YDC3000型千斤顶，采用单束两端同步张拉并左右对称进行、张拉应力与伸长量双控的施工工艺。

②、预应力筋张拉必须两端两侧同步进行加压，其张拉程序为：

0→0.2σcon(作伸长值记录) →σcon(持荷5min，作伸长值记录)锚固（量油缸伸长）（油表读数卸压5～10MPa）

③、预施应力按预张拉、初张拉和终张拉三个阶段进行也可将预初张拉合并为一阶段进行，张拉力必须严格按表5、6进行控制。

钢索张拉力控制表         表5
部位	钢索编号	控制应力（MPa)	部位	钢索编号	控制应力（MPa)
156#门式墩	6S1	1250	158#门式墩	5S1	1250
	7S2	1250		6S2	1250
	6S3	1250		4S3	1250
	7S4	1250		6S4	1250

钢索张拉力控制表                          表6
部位	张拉阶段	钢索编号	控制应力（MPa)	钢索编号	控制应力（MPa)
160#现浇梁	预张拉	2N6	930
		2N2	930
		2N1	930
	初张拉	2N3	930
		2N4	930
		2N5	930
		2N2	930
	终张拉	2N10	1325	2N4	1325
		2N2	1325	2N9	1325
		2N8	1325	2N1	1325
		2N3	1325	2N5	1325
		2N6	1325	2N7	1325
		2N2	1325

   1）、预张拉：为避免梁体混凝土收缩开裂，当梁体混凝土强度≥33.5 MPa时，预制梁带模预张拉。预张拉时，模板松开，不得对梁体压缩造成阻碍。

2）、初张拉：当梁体混凝土强度≥43.5 MPa，模板拆除后，即可进行初张拉。初张拉后，梁体即可移出台位。

3）、终张拉：在梁体混凝土≥53.5 MPa、且弹模≥35.5GPa以上、且龄期≥10d时进行。

④、钢绞线张拉后，应在锚具夹片后钢绞线上沿钢绞线周边用石笔标画出明显标记，经24h后复查，确认无新的滑断丝并经主管技术员认可，方可切割多余钢绞线，钢绞线外露量3～4cm，切割钢绞线时，先将钢绞线根部用浸湿石棉布加以防护，避免锚具内钢绞线受到损伤。

⑥、张拉时，必须两边同时给千斤顶主油缸徐徐充油张拉，两端钢绞线伸长量基本保持一致，严禁一端张拉。

⑦、预施应力质量要求见表7。

　表7 梁体钢束张拉质量要求

序号	项目	标准	备注
1	钢束伸长量两端之和不得超过计算伸长量	±6％
2	钢绞线回缩量	6mm
3	锚固后夹片外露量	＞3mm
4	每孔梁的滑丝和断丝总数量	不允许
5	同一束钢绞线重复张拉次数	3次
6	按实填写张拉记录

6.4.张拉施工安全措施

6.4.1、张拉前的准备和检查

1）、张拉区域设置明显的安全标志，禁止非工作人员进入。

2）、材料堆放整齐，场面整洁，道路畅通。

3）、电器设备符合用电规范，做到一机一闸一保护，线路完好无裸露。

4）、张拉机具搭设防雨防晒棚，防止张拉时雨淋日晒，以保证油路畅通，正常使用，对所有张拉机具进行全面检查。

5）、核对油压表性能是否良好。

6.4.2、张拉作业中

①、参加张拉人员穿戴好劳动防护用品，特别要戴好防护眼镜，以防高压油泵破裂喷油伤眼。

②、操作人员站立位置安全，有回旋余地，高处作业设置平台防护栏。

③、张拉时，箱梁两端不准站人，操作人员站在侧面，两端设置防护栏高压油泵放在箱梁端部左右侧。

④、千斤顶操作人员要注意保持千斤顶水平状态，待受力后方可松开，以防止受力时千斤顶偏侧滑丝。

⑤、加压时，高压油泵操作人员注意与千斤顶操作人员保持联系，避免过快或不协调导致失误。张拉作业时，不得敲击及碰撞张拉设备，油压表要妥善保护，避免受震。高压要防弯折，防踏压，接头处加防护套，以防喷油伤人。不得载压检查油路。

⑥、张拉时千斤顶后方不得站人，不得在有压力的情况下旋转张拉工具的螺丝或接头。张拉过程中，千斤顶两侧需设防护网，千斤顶后设置安全防护板，千斤顶后严禁站人，测量伸长值的人员，须待油泵停机时，站在千斤顶侧面工作。钢绞线断滑丝处理时，两端都装上千斤顶。

⑦、张拉时如遇临时停电，要立即拉闸断电，以防突然来电发生危险。

⑧、所有张拉设备、仪表应设专人领取、保管，不准挪作它用。

⑨、未经压浆或压浆强度未达要求时，严禁敲击或撞踩锚具及外露钢绞线。

6.4.3、张拉作业后

①、张拉后要拉闸断电，关闭油门。

②、参加张拉人员张拉工作完毕，要将张拉机具安全撤离现场，并进行保养，为下一次张拉做好准备。

7质量记录

7.1、张拉作业技术交底

7.2、后张法预制箱梁预/初张拉记录表

7.3、后张法预制箱梁终张拉检查表

7.4、预应力（原材料、制作和安装）检验批质量验收记录表（Ⅰ）

7.5、预应力（张拉、放张和封端）检验批质量验收记录表（Ⅱ）

7.6、千斤顶油表匹配校验结果通知