预应力工程作业指导书摩阻后后张法预应力混凝土简支箱梁预制.docx

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预应力工程作业指导书摩阻后后张法预应力混凝土简支箱梁预制

新建张家口至呼和浩特铁路ZHZQ-I标

后张法预应力混凝土简支箱梁预制

预应力工程作业指导书（摩阻后）

1.适用范围

适用于中铁四局集团第一工程有限公司怀安制梁场后张法预应力混凝土简支箱梁预应力张拉作业。

2.作业准备

2.1、物设部负责按计划购进原材料，钢绞线、抽拔橡胶管、锚具、夹片等原材料进场时立即通知试验室进行检验。

2.2、试验室负责原材料检验、张拉委外校验和试件强度的检测，将检验结果以书面形式及时反馈物设部、工程部、安质部等。

2.3、工程部负责发放有效的施工图纸，明确工序流程和控制参数，进行张拉交底和旁站，并指导施工。

2.4、安质部根据试验室的检验结果签发各工序作业通知单，负责对工序最终产品检查，并报请监理工程师检查，工序最终产品须经监理工程师签认合格。

2.5、施工班组负责按要求配置人员、设备；负责施工机具、机械设备的运行及检修；负责抽拔橡胶管定位、制孔、钢束下料、穿束、张拉，并按施工图纸及规范要求作业，负责自检合格。

3.技术要求

3.1、《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》铁科技[2004]120号

3.2、《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-2010

3.3、《时速250公里客运专线铁路有砟轨道后张法预应力混凝土简支整孔箱梁（双线、单箱单室）》（通桥（2009）2229-Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）

4.施工程序及工艺流程

预施应力工序流程：

制孔→清孔→钢绞线下料→穿束→预张拉→初张拉→终张拉→压浆→封锚。

采用双束两端同步张拉并左右对称进行，在张拉过程中张拉应力与伸长量双控的施工工艺。

张拉过程中必须严格控制锚外控制应力、伸长量、持荷时间符合要求。

张拉时，做到“三同心、两同步、三控”。

三同心：

预留孔道、锚具、千斤顶三者同心。

两同步：

两侧同步张拉，同时达到同一荷载值，不同步率控制在5%以内。

三控：

控制好油表读数、钢绞线伸长量、持荷时间。

5.施工要求

5.1、制孔

预应力孔道采用φ90、φ80、φ70橡胶管抽拔成孔，由制梁班负责实施。

5.1.1、穿绑橡胶管前，清除表面杂物，并剔除其破损割裂或管径减少3mm以上的橡胶管。

5.1.2、梁体底腹板钢筋与定位网片绑扎好后，从两端向跨中将橡胶管穿入定位网的设计坐标中，并在跨中处用长30cm镀锌铁皮包裹，铁皮厚0.5mm，包裹1.5圈，并将接头采用扎丝扎牢，再用防水胶布密封。

5.1.3、固定抽拔橡胶管的定位网片间距为50cm，橡胶管穿好后，对橡胶管必须反复检查调整，使其圆顺无死弯，位置准确（尤其梁端２ｍ和跨中4ｍ范围内）。

抽拔管接头需错开，不得在同一断面，橡胶管与任何方向的偏差不得大于4mm。

为增强橡胶管的刚度，在其内部穿入φ15.2mm的钢绞线。

5.1.4、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。

5.2、预应力筋的下料穿束

5.2.1、预应力班负责实施，工程部、安质部负责检查、监督。

5.2.2、钢绞线的下料长度：

工作长度每端400mm×2+两端锚具之间的预应力筋长度为孔道长度，其误差为±10mm；具体下料如下：

31.5m梁钢绞线下料及根数详见下面表1、表2、表3；23.5m梁钢绞线下料及根数详见下面表4、表5、表6；19.5m梁钢绞线下料及根数详见下面表6。

31.5m箱梁钢绞线数量表（直线无声屏障）表1

编号

规格

下料长（mm）

束数

张拉端锚具（套）

N1a

12-φ15.2

32632

1

M15-12

（2）

N1b

12-φ15.2

32632

2

M15-12（4）

N2a

12-φ15.2

33133

2

M15-12（4）

N2b、N2c

12-φ15.2

33133

4

M15-12（8）

N3

12-φ15.2

33181

2

M15-12（4）

N4

12-φ15.2

33211

2

M15-12（4）

N5

12-φ15.2

33242

2

M15-12（4）

N6

11-φ15.2

33272

2

M15-11（4）

N7

12-φ15.2

33211

2

M15-12（4）

N8

12-φ15.2

33242

2

M15-12（4）

N9

12-φ15.2

33273

2

M15-12（4）

N10

11-φ15.2

33303

2

M15-11（4）

31.5m箱梁钢绞线数量表（直线有声屏障/曲线无声屏障）表2

编号

规格

下料长（mm）

束数

张拉端锚具（套）

N1a

12-φ15.2

32632

1

M15-12

（2）

N1b

12-φ15.2

32632

2

M15-12（4）

N2a

12-φ15.2

33133

2

M15-12（4）

N2b、N2c

12-φ15.2

33133

4

M15-12（8）

N3

12-φ15.2

33181

2

M15-12（4）

N4

12-φ15.2

33211

2

M15-12（4）

N5

12-φ15.2

33242

2

M15-12（4）

N6

11-φ15.2

33272

2

M15-11（4）

N7

12-φ15.2

33211

2

M15-12（4）

N8

12-φ15.2

33242

2

M15-12（4）

N9

12-φ15.2

33273

2

M15-12（4）

N10

11-φ15.2

33303

2

M15-11（4）

31.5m箱梁钢绞线数量表（曲线有声屏障）表3

编号

规格

下料长（mm）

束数

张拉端锚具（套）

N1a

12-φ15.2

32632

1

M15-12

（2）

N1b

12-φ15.2

32632

2

M15-12（4）

N2a

12-φ15.2

33133

2

M15-12（4）

N2b、N2c

12-φ15.2

33133

4

M15-12（8）

N3

12-φ15.2

33181

2

M15-12（4）

N4

12-φ15.2

33211

2

M15-12（4）

N5

12-φ15.2

33242

2

M15-12（4）

N6

11-φ15.2

33272

2

M15-11（4）

N7

12-φ15.2

33211

2

M15-12（4）

N8

12-φ15.2

33242

2

M15-12（4）

N9

12-φ15.2

33273

2

M15-12（4）

N10

11-φ15.2

33303

2

M15-11（4）

23.5m箱梁钢绞线数量表（直线无声屏障）表4

编号

规格

下料长（mm）

束数

张拉端锚具（套）

N1a

10-φ15.2

24632

1

M15-10

（2）

N1b

9-φ15.2

24632

2

M15-9（4）

N2a

9-φ15.2

25133

2

M15-9（4）

N2b

9-φ15.2

25133

2

M15-9（4）

N3

9-φ15.2

25181

2

M15-9（4）

N4

9-φ15.2

25211

2

M15-9（4）

N5

9-φ15.2

25242

2

M15-9（4）

N6

9-φ15.2

25272

2

M15-9（4）

N7

9-φ15.2

25211

2

M15-9（4）

N8

9-φ15.2

25242

2

M15-9（4）

23.5m箱梁钢绞线数量表（直线有声屏障/曲线无声屏障）表5

编号

规格

下料长（mm）

束数

张拉端锚具（套）

N1a

10-φ15.2

24632

1

M15-10

（2）

N1b

9-φ15.2

24632

2

M15-9（4）

N2a

9-φ15.2

25133

2

M15-9（4）

N2b

9-φ15.2

25133

2

M15-9（4）

N3

9-φ15.2

25181

2

M15-9（4）

N4

9-φ15.2

25211

2

M15-9（4）

N5

9-φ15.2

25242

2

M15-9（4）

N6

9-φ15.2

25272

2

M15-9（4）

N7

9-φ15.2

25211

2

M15-9（4）

N8

9-φ15.2

25242

2

M15-9（4）

23.5m箱梁钢绞线数量表（曲线有声屏障）表6

编号

规格

下料长（mm）

束数

张拉端锚具（套）

N1a

10-φ15.2

24632

1

M15-10

（2）

N1b

9-φ15.2

24632

2

M15-9（4）

N2a

9-φ15.2

25133

2

M15-9（4）

N2b

9-φ15.2

25133

2

M15-9（4）

N3

9-φ15.2

25181

2

M15-9（4）

N4

9-φ15.2

25211

2

M15-9（4）

N5

9-φ15.2

25242

2

M15-9（4）

N6

9-φ15.2

25272

2

M15-9（4）

N7

9-φ15.2

25211

2

M15-9（4）

N8

9-φ15.2

25242

2

M15-9（4）

19.5m箱梁钢绞线数量表（直线无声屏障）表7

编号

规格

下料长（mm）

束数

张拉端锚具（套）

N1a

7-φ15.2

20632

1

M15-7

（2）

N1b

7-φ15.2

20632

2

M15-7（4）

N2a

7-φ15.2

21133

2

M15-9（4）

N2b

7-φ15.2

21133

2

M15-10（4）

N3

7-φ15.2

21193

2

M15-10（4）

N4

7-φ15.2

21233

2

M15-9（4）

N5

6-φ15.2

21274

2

M15-9（4）

N6

7-φ15.2

21222

2

M15-10（4）

N7

7-φ15.2

21261

2

M15-9（4）

N8

6-φ15.2

21302

2

M15-9（4）

5.2.3、钢绞线下料时，严禁施行任何形式的热加工，采用砂轮切割机作为下料工具，切断时防止烧伤。

钢绞线切断前，端头用铁丝绑扎，防止散头。

钢绞线在牵引开盘后应检查外观，及时纠正钢绞线乱盘、扭结等情况。

如发现有裂纹、小刺、机械损伤、氧化皮、死弯、油迹等情况，应局部剪除。

不合格的钢绞线单独存放作好标记，严禁混杂流入下道工序。

下料后的钢绞线不得有死弯，不得沾染油污。

每束钢绞线根数应与施工图一致。

5.2.4、预应力筋下料采用下料长度定位槽配合砂轮切割下料，钢绞线下料完成后根据下料长度进行捋顺并整编包扎，穿束前必须对整束钢绞线进行包扎，确保穿束过程中不出现钢绞线散头及钢绞线划伤的现象发生。

5.2.5、钢绞线采取人工穿束，穿束时每根钢绞线头采用保护套，防止钢绞线散头。

穿束完成后，钢绞线左右对齐，外露一致。

5.2.6、预应力材料在存放和搬运过程中必须保持清洁，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，张拉等强期间采取防雨布制作的套管套住钢绞线露出部分，防止受雨水、养护用水浇淋。

5.2.7、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护结束后进行，防止钢绞线锈蚀。

5.3、张拉

5.3.1、施工准备

（1）、预应力按预张拉、初张拉和终张拉三个阶段进行。

张拉前，清除孔道内的杂物及积水。

预张拉在梁体混凝土强度达到33.5MPa以上进行；初张拉在梁体混凝土达到43.5MPa后进行，张拉完成后梁体移出制梁台座；终张拉在梁体混凝土强度达到53.5MPa以上及弹性模量达到35.5GPa以上、且龄期不少于10d时进行。

在进行终张拉施工前，选择HL31.5Q-001、HL31.5Q-002梁做孔道摩阻、喇叭口摩阻损失和锚口摩阻损失进行实际测定。

（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，并经主管工程师确认方可进行预应力施工。

（3）、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。

（4）、千斤顶和压力表、油泵均已配套校验合格，并且在规定使用期限内。

压力表采用0.4级防震型精密压力表，表面最大读数为张拉力的1.5～2.0倍，校验有效期为一星期。

张拉千斤顶的校验摩擦系数不得大于1.05，张拉吨位为张拉力的1.25至1.5倍；张拉机具使用期间的校验期限应视机具设备的情况确定，千斤顶使用不超过1个月且不得超过200次张拉作业。

当在使用过程中出现异常现象或在设备检修后，应重新标定。

（5）、清除锚具下支承垫板上灰浆，孔口与锚下垫板必须保证垂直，防止张拉时磨损钢绞线。

5.3.2、张拉作业顺序

（1）、预张拉前，调整两端钢绞线外露长度保持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。

（2）、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。

（3）、安装工具锚：

安装工具锚于千斤顶前盖，精确对中，钢绞线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，用不锈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涂少许黄油。

5.3.3、预应力筋的张拉：

张拉作业时,技术人员旁站监督

（1）、张拉设备及工艺：

采用YCW300、YCW350型千斤顶，采用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、初张拉操作（按预、初张拉控制应力）从0→20%σk预/初（作伸长值记录）→100%σk预、初，（持荷5min后，作伸长值记录）→锚固→回油到3MPa→测量油缸伸长量→校核回缩值。

终张拉操作分两种形式：

经过预、初张拉的钢绞线（按终张拉控制应力）从0→100%σk预、初（作伸长值记录）→100%σk终，（持荷5min后，作伸长值记录）→锚固→回油到3MPa→测量油缸伸长量→校核回缩值。

未经过初张拉的钢绞线（按终张拉控制应力）从0→20%σk终（作伸长值记录）→100%σk终，（持荷5min后，作伸长值记录）→锚固→回油到3MPa→测量油缸伸长量→校核回缩值。

（3）、预施应力按预张拉、初张拉和终张拉三个阶段进行（当现场出现滑丝、断丝、工作夹片错牙超过超过1mm时增加放张阶段），张拉力必须严格按表8进行控制。

①、预张拉：

为避免梁体混凝土收缩开裂，当梁体混凝土强度≥33.5MPa时，预制梁带模预张拉。

预张拉时，端模拆除，内模松开，不得对梁体压缩造成阻碍。

②、初张拉：

当梁体混凝土强度≥43.5MPa，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≥53.5MPa且弹模≥35.5GPa、且龄期≥10d时进行。

④、本场跨度32m、24m、20m箱梁钢束编号截面见图1、2、3，其各阶段张拉顺序及控制应力见表8。

图132m箱梁梁端截面图

图224m箱梁梁端截面图

图320m箱梁梁端截面图

32m、24m、20m箱梁钢束张拉顺序及控制应力表表8

注：

1、本表为：

通桥（2009）2229－Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ（2009年08月发布）的设计张拉力。

2、孔道偏差系数K、管道摩擦系数μ、锚口及喇叭口摩阻以2014年09月04日铁道部产品质量监督检验中心铁道建筑检验站（2014）TJ字第W695号检验报告为准，K=0.0010，μ=0.6282，实测锚具的锚口和喇叭口摩阻损失合计分别取为5.1%。

⑤、钢绞线张拉后，应在锚具夹片后钢绞线上沿钢绞线周边用红色记号笔标画出明显标记，经24h后复查，确认无滑断丝并经主管工程师认可，方可切割多余钢绞线，钢绞线外露量为30mm，且钢绞线保护层不小于40mm，切割钢绞线时，对钢绞线根部进行防护，避免锚具内钢绞线受到损伤。

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。

⑦、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。

⑧、张拉工艺实测数据处理：

张拉过程中及时、准确填写现场实测记录表，并计算。

5.3.4、预应力计算

（1）、钢绞线回缩量计算

τ=控制应力（100%σk）油缸伸长量-回油后油缸伸长量-锚外钢绞线伸长量

（2）、预应力伸长值计算

预应力理论伸长量计算，施工时预应力钢绞线理论伸长量按以下公式进行计算：

ΔL=PL/AyEg=PL[1-e-（kL+μθ）]/AyEg（kL+μθ）（分段计算）

其中：

P---预应力钢筋张拉端的张拉力

L---从张拉端至计算截面的孔道长度

Ay---预应力钢筋的面积

Eg--预应力钢筋的弹性模量

θ--从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和

k--孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数

μ--预应力钢筋与孔道壁的摩擦系数

在管道摩阻试验后，根据铁道部产品质量监督检验中心铁道建筑检验站出具的检验报告，中铁咨询桥梁工程设计研究院出具的张拉力的调整结果。

其结果为预应力钢绞线张拉力不需要调整，可按照设计图纸锚外张拉控制应力执行，锚口和喇叭口摩阻损失为锚外控制应力的5.1%，孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数k=0.0010，预应力筋与孔道壁的摩擦系数μ=0.6282。

钢绞线弹模Eg应为每批进场钢绞线的实测弹性模量。

（3）、预施应力张拉中伸长实测值的计算

预应力张拉中伸长实测值的计算公式：

△K=δ油缸K+δ夹片K-δ油缸初-δ夹片初

其中：

△K-----两端工具锚之间的钢绞线在P=P控-P初荷载作用下的伸长值

δ油缸K---张拉控制荷载下，油缸的伸出长度

δ夹片K---张拉控制荷载下，工具锚夹片外露量

δ油缸初---张拉初始荷载下，油缸的伸出长度

δ夹片初---张拉初始荷载下，工具锚夹片外露量

δ油缸初、δ夹片初是在20%δcon下的实测长度；δ油缸K、δ夹片K是在100%δcon的实测长度。

（4）、张拉不同步率计算

β%=︱（Z△K-H△K）/[（H△K＋Z△K）]︱×100

β%—张拉两端不同步率

Z△K—张家口端张拉伸长值

H△K—呼和浩特端张拉伸长值

6.劳动组织

为保证预应力张拉质量，张拉作业队伍分两个组，预初张拉组及终张拉组，独立完成各组作业。

人员配置见下表9：

张拉作业人员配置表表9

序号

工作内容

人数

备注

1

油泵操作手

8

每组4人

2

量尺读数

8

每组4人

3

技术人员

4

每组2人

7.材料要求

工程部提报材料计划，物设部根据材料计划组织进料，进场的原材料必须附质保单、出厂合格证和必要的产品使用说明书，原材料进场后立即通知试验室取样试验。

试验室接到通知后立即组织取样试验工作，对于无质保单和出厂合格证的产品有权拒绝试验，并报总工程师。

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。

8.设备机具配置

机械设备配置表表10

序号

机械名称

型号、规格

单位

数量

1

电动油泵

ZB2*2/50

台

11

2

穿心式内卡张拉油顶

YDC300Q-200

台

4

3

穿心式内卡张拉油顶

YDC350-200

台

5

4

精密压力表

0-60MPa（0.4级）

块

12

5

砂轮切割机

J3G-400

台

1

6

张拉吊架

套

8

9.质量控制及检验

张拉过程中严格控制应力及伸长量，各质量要求见表11

梁体钢束张拉质量要求表11

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

±5％

2

钢绞线回缩量

≤6mm

3

张拉两端不同步率

≤5%

4

锚固后夹片外露量

≤3mm

5

每孔梁的滑丝和断丝总数量

不允许

6

同一束钢绞线重复张拉次数

≤3次

7

按实填写张拉记录

10.安全及环保要求

10.1、张拉前的准备和检查

10.1.1、张拉区域设置明显的安全标志，禁止非工作人员进入。

10.1.2、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。

10.1.3、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。

10.1.4、高压油泵与千斤顶之间的所有连接点、紫铜管的喇叭口是否完好无损、螺丝是否拧紧。

10.1.5、核对油压表性能是否良好。

10.2、张拉作业中

10.2.1、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。

10.2.2、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。

10.2.3、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。

10.2.4、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。

10.2.5、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。

高压油管要防弯折，防踏压，油管接头处加防护套，以防喷油伤人。

不得载压检查油路。

10.2.6、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油管接头。

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。

10.2.7、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。

10.2.8、所有张拉设备、仪表应设专人领取、保管，不准挪作它用。

10.2.9、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。

10.3、张拉作业后

10.3.1、张拉后要拉闸断电，关闭油门。

10.3.2、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。

转移油泵时必须将油压表拆卸下来另行携带。

10.4、张拉文明环保措施

10.4.1、钢绞线下料严格按照下料长度进行控制，注意节能，杜绝浪费。

10.4.2、装卸锚具应轻拿轻放，防止对锚具的损伤。

10.4.3、现场接电应由经过专业培训持证上岗的电工进行作业，防止误搭误接引发事故。

10.4.4、张拉完成之后，应对千斤顶、油泵等张拉设备以及张拉挡板移至库房，防止影响其他作业班组现场作业。

10.4.5、钢绞线工作段切割之后应及时清理，并运至钢绞线存放区。