预应力张拉及管道压浆作业指导书_精品文档.doc

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构皮滩乌江大桥连续梁预应力张拉

及管道压浆作业指导书

一、前言

构皮滩乌江大桥连续梁长90m+160m+90m，预应力张拉及管道压浆施工工艺是搞好连续梁施工的关键工艺之一。

为了规范施工，指导施工人员正确操作，特编制本作业指导书。

二、工程概况

构皮滩乌江大桥连续梁采用三向预应力混凝土变截面箱型结构。

纵向预应力钢束采用的l5-7φ5钢束和12-7φ5钢束，横向预应力钢束采用3-7φ5钢束，大桥使用的钢绞线规格为ASTMA416-92270级，低松型，7φ5钢绞线公称直径15.24mm，标准强度Rby=1860MPa，弹性模量Ey=1.95×105MPa；竖向预应力钢筋均采用Φ32精轧全螺纹钢筋，其标准强度Rby=750MPa，弹性模量Ey=2.0×105MPa。

纵向钢束采用VLMl5-15和VLMl5-12锚具，φ102mm和φ97mm波纹管成孔，采用YCL320型千斤顶双端张拉；横向钢束采用VLMl5B-3和VLMl5B-3P锚具，60×19mm扁形波纹管成孔，采用YCL25型千斤顶单端张拉；竖向预应力筋采用YCW-32锚具和YGD-32垫板，Φ50铁皮管成孔，采用YCI70型千斤顶单端张拉。

油泵均采用ZB4-500型。

大桥每一节段预应力施工顺序为：

先张拉部分竖向预应力筋（至少完成每一批数量的50％），再张拉纵向和横向预应力钢绞线，最后把余下的预应力筋张拉完。

纵向预应力钢绞线张拉的顺序应遵循先上束后下束、先边束后中束、先长束后短束的原则进行。

三、预施应力工艺

1、预施应力前的各项准备工作

1．1钢绞线、预应力粗钢筋、波纹管、锚具的外观检查和试验检查；

1．2检查梁段砼是否达到张拉强度；

1．3清除锚垫板上的砼，检查锚垫板是否与孔道垂直，如有偏差用楔形垫圈校正；

1．4检查锚垫板上的砼是否有蜂窝和空洞，必要时需采取补强措施；

1．5用空气压缩机向孔道内压风，清除孔内杂物；

1．6在锚垫板上标出锚圈安放位置；

1．7检算钢绞线理论伸长值与设计院提供数据是否一致。

△ι=（σk′-σO）／Ey（L-l／2KL2-1／2MθLc）×100+δ

式中：

σk′—预应力筋张拉时平均应力（Mpa）；

且σk=σk′[1-1／2（KL+Mθ）]

σk—预应力锚下控制应力（Mpa）；

σO—测量伸长值时的初调应力（Mpa）；

K—考虑管道对其设计位置的偏差系数，1／m；

M—孔道曲线摩擦系数；

θ—孔道弯起角度之和（rad）；

L—孔道长度（m）；

Lc—孔道曲线段长度（m）；

Ey—预应力材料弹性模（Mpa）；

δ—构件弹性压缩修正值。

注：

在使用本公式时应注意：

①孔道长度是直曲线累计实长，并非投影长度；②当仅计算一端伸长值时，L1、LC、θ均应取整梁的一半。

2、预施应力有关数据测定

2．1管道摩阻测试

管道摩阻测量是通过试验求出孔道偏差系数K和孔道摩阻μ。

试验方法和测定装置：

试验前将两台千斤项，传感器、锚具及预应力筋等设备和材料进行检验和标定，对选定的试验孔在两端顺序安装传感器、锚圈（不放锚塞，以便反复张拉试验）、对中套、承压罩及千斤顶。

测试时，先记录零荷载时传感器、油表、千斤顶油缸伸出量始读数；在传感器、锚具、千斤顶及管道中心四者同心的情况下，两端千斤顶同时充油至3～5Mpa压力，记录读数，检查设备状态；以一端为张拉（主动）端，另一端为被张拉（被动）端，以总张拉力的1／4为一级，逐级张拉到稍大于设计吨位为止。

记录各级施力下的两端传感受器、油压表、千斤顶油缸长度变化值；放松千斤顶，将原主、被动端换位重复试验，至此，完成一个试验过程。

以上试验重复三次，并计算对应结果的平均值。

其计算方法为：

—直线孔道偏差系数K计算：

设PA为主动端张拉力，PB为被动端张拉力。

令r=PA／PB则K=1nr／L

式中：

L—孔道长度：

lnr—各次读数分别计算出r，取平均值。

求自然对数。

——曲线孔道摩阻系数μ计算。

A、仅利用一个孔道或几个孔道，但L、θ值均相等的情况。

μ=（1nr—k1）／θ

式中：

θ—从张拉端至计算截面曲线孔道切线的夹角之和，以弧度计；

　　　K—利用已测的直线孔道数据。

B、测两个不同L值与不同θ值的孔值，以解方程的方法求出k、u值。

KLl+μθ1=lnrl

K+μθ2=lnr2

式中：

Ll、L2、θ1、θ2表示两个不同孔道值。

2．2锚圈摩阻测试

锚圈摩阻系指由于钢绞线穿过锚圈出现弯折而产生的摩阻损失。

测试方法及设备：

将钢绞线穿过1.5m长测试台座，钢绞线的固定端安设测力筒、对中套，并以锚具将锚绞线束固定（用人工把锚塞打紧）。

在另一端钢绞线束上，先套上测力筒（测力筒支承在台座上），将锚圈套置在测力筒内，再安设千斤顶。

张拉时，在张拉端锚圈内不放锚塞（便于重复张拉），张拉时的张拉力接近或稍大于使用吨位，每张拉一次，锚圈转动一个角度，同时读取两个测力筒的应变值和千斤顶油表读数，由两个测力筒读数之差，便可计算出锚圈摩阻损失值。

摩阻损失系数η=1-P／PK；

式中：

P—由测力筒测出的锚下力（测力筒外贴应变片，以应变仪测得）（kN）；

PK—千斤顶张拉力（kN）。

为使锚圈摩阻试验更加符合实际，测试工作宜在梁上进行。

测试方法是：

每一试验孔道穿束后，在两端锚下安设传感受器，锚外安装千斤顶，一端锚固作被动端，另一端作主动端。

张拉时，在对中锚圈、传感器后，分级（每级5Mpa）张拉至最终控制吨位。

每级记录两端读数（千斤油压表、传感器应变值、钢束伸长量），两端传感器压力差即为孔道摩阻损失值，主动端千斤顶张拉值与传感器压力差，即为锚圈摩阻损失值。

3、预应力钢束及预应力筋的下料及编号

3．1钢绞线下料及编束

钢绞线下料长度应等于预应力钢绞线通过孔道长加两倍工作长度。

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。

开盘下料时，宜摊置在平坦地面上，顺直后，按下料长度施用无齿锯或用氧炔焰切割下料。

下料时，切割口两侧各5cm处，先用铁丝绑扎，然后切割。

切割后应立即焊牢：

下料长度应根据所采用的锚具型式分别用不同公式确定，其计算公式分如下两种情况计算。

当两端张拉时：

L=l+2（L1+L2+b+c）；

当一端张拉时：

L=1+L1+2（L2+b）+c；

式中：

1——孔道长度（cm）；

L1——千斤顶长度（cm）；

L2——锚具长度，（锥形锚4cm）（cm）；

b——端部垫板厚（cm）；

c——外露卡环长度（cm）。

钢绞线需要编束时，宜将钢绞线理直，使其松紧一致。

每隔lm左右用18～22号铁丝绑扎成束。

绑扎处衬以φ16mm，长20cm螺纹钢筋头一根．编束后，应系上标签，注明束号、束长及钢绞线产地，分别存放在防雨棚内待用。

对较长的钢绞线束，为便于存放、运输，可将其盘成大盘，圈径应为3m左右。

3．2竖向精轧螺纹钢筋下料

竖向预应力筋宜采用高强精轧螺纹钢筋，由于整根钢筋上轧有螺纹，钢筋用连接器连接，螺帽锚固，不需特别加工，按需下料埋入腹板混凝土即可。

钢筋下料长度为：

一端张拉时：

L=l+2（b+h′）+11+l2

两端张拉时：

L=1+2（b+h′）+2l2

1——孔道长度；

b——垫板厚度；

h′——扣除45°斜面高度后的锚具高度；

11——非张拉端露出锚具的钢筋长度，取钢筋直径；

l2——张拉端露出锚具的钢筋长度，不少于6倍螺距，单位均为mm。

4、钢绞线穿束

穿束前，应先用压缩空气将孔内灰尘、杂物吹尽，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。

穿束有人工穿束，人、机结合穿束和机械穿束三种。

对于长在60m以下钢绞线宜采用人工穿束；超过60m的多采用人机结合或机械穿束办法。

4．1钢绞线用人机结合穿束的方法步骤是：

（1）用人工将一根φ5mm高强钢丝从穿束端送进孔内，直到另一端孔口；

（2）利用已穿设的钢丝将牵引用的φ16mm钢丝绳从孔的另一端拉到穿束端；

（3）在己编束的钢绞线束端头，插入一根带环的钢筋，并将钢束及φ12mm钢筋焊成一体；

（4）钢丝绳系好钢筋环，开动卷扬机，收拉钢丝绳，便可将钢绞线从穿入端拉至另一端；

（5）穿束后，将熔焊段割去，便可张拉了。

4．2采用机械穿束的方法是：

将成盘钢绞线安放在钢绞线分配器上，通过穿束机将钢绞线送入孔内。

当孔道口在箱内时，则钢绞线通过软导向管穿入。

钢绞线穿入速度宜为2～6m／s。

5、张拉机具配套、组装及运转

（1）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压表读数。

填在油压表读数卡片上，供张拉使用；

（2）将千斤顶、油泵及油管等张拉设备移至梁体张拉端组装，把千斤顶卡丝盘和楔子擦洗干净，并联接就序；

（3）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。

再令小缸进油，使大缸活塞回零。

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。

6、钢绞线张拉

6．1张拉程序

0→初应力（本桥设计规定为0．2σK，作伸长值标记）→张拉至1．03σK，持荷5min（测量伸长值，与设计对照）→大小油压回零（测量回缩量及夹片露量）

6．2张拉方法

纵向钢绞线采用两端同步张拉，横向钢绞线采用单端逐根张拉。

因单端张拉与两端张拉方法近似，现主要叙述两端同步张拉的方法。

（1）穿束后，将工作锚的锚环套入钢绞线束，按钢绞线自然状态依顺时针方向插入夹片，并用小锤轻轻将夹片打入锚环内；安装千斤顶并与孔道中线初对位；安装工具锚于千斤顶后盖上，精确对中，钢绞线应在工作锚之间顺直无扭结；为使工具锚卸脱方便，可在工具锚夹片与锚环之间涂退锚灵；

（2）两端千斤顶主缸同时充油张拉到初应力0．2σK，读表读数。

记录任意三根钢绞线的标记位置，作为测量伸长值的起点；

（3）两端同步张拉，当张拉至1．03σK时，停止供油，持荷5min测量伸长值；

（4）千斤顶大、小缸油压回零，测量顶锚后的钢绞线向锚内滑移的数值；

（5）检查数据，如有疑问，待查明原因后，重新张拉。

正常时，可拆移千斤项，进行下束钢绞线张拉。

6．3钢绞线张拉质量要求

（1）实际伸长值两端之和不超过计算伸长值之和的±6％；

（2）由锚具所引起的滑移量超过3mm部分即按滑丝计算，每一梁段中滑移量超过3mm的锚具不得多于2个；

（3）每一梁段的滑丝量（指5φ钢丝）总和不超过钢丝总根数的0.5％根。

钢绞线张拉伸长值之和，在一束内的滑丝量不超过2根钢丝张拉伸长值之和。

钢丝断丝和工具锚与工作锚之间断丝所造成的滑丝，均折算成滑丝量；

（4）张拉过程中出现以下情况之一者，需要更换锚具或钢丝束，并重新张拉。

A、锚具内夹片错牙在10mm以上者；

B、锚具内夹片断裂在两片以下者（含有错牙的两片断裂）；

C、一束中滑丝量（含断丝及断丝引起的滑丝）达到2根钢丝的张拉伸长值之和者；

D、锚环裂纹损坏者；

E、切割钢绞线或压浆时及发生滑丝者。

6．4滑、断丝情况处理

（1）在张