预应力施工方案Word文件下载.docx
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锚具
15-19P型锚
套
10
15-19L连接器
88
15-19群锚
42
15-16P型锚
72
15-16L连接器
286
15-16群锚
56
15-15群锚
4
15-12P型锚
8
15-12群锚
15-6P型锚
260
15-6群锚
15-5群锚
12
BM15-3锚具
1810
二、预应力施工
1、预应力材料的检验
箱梁所用预应力材料在使用前及在分批使用中均需按规范规定进行检验,检验合格后方准使用。
2、张拉前的工作：
张拉前需完成梁内预留孔道，钢绞线、下料、编束、穿束和张拉机具设备的准备工作。
（1）预应力孔道成孔
①本箱梁设计为金属波纹管成孔工艺，波纹管委托具有相应资质的生产厂家加工。
波纹管进场后经检验合格后，方能使用。
②波纹管的搬运、存放
A.波纹管搬运时应轻拿轻放，不得抛甩或在地上拖拉，吊装时不得以一根绳索在当中拦腰捆扎吊起。
B.波纹管进场后按型号不同分别置于现场的存放棚内的不同位置，下部每隔2m，以方木设一支点，使其离地30cm以上，并在四周设排水沟，防止波纹管进水锈蚀，且堆垛不得过高。
③波纹管的连接
A.波纹管的接长可采用大一号同型波纹管作为接头管，接头总长度为200～300mm,接头两端用密封胶带封裹（见图1）。
B.波纹管与锚具喇叭管的连接，内用泡沫海绵等软物密封，外用塑料胶带裹紧以防漏浆。
④波纹管的安装
A.波纹管的安装，应事先按设计图中预应力筋的曲线坐标在两侧模板或箍筋上定出曲线位置（以波纹管底为准），波纹管的固定应采用钢筋马凳支托，其间距为：
直线为100mm,曲线为50mm。
钢支托应焊在箍筋上，箍筋底部应垫实。
波纹管与支拖托筋用Ф10的钢筋点焊在托筋上卡住孔道，以防浇筑砼时波纹管偏移或上浮。
B.波纹管在安装就位过程中，应尽量避免反复弯曲，以防管壁开裂。
同时，还应防止电焊火花烧伤管壁。
C.管道在最高点处设排气管,排气管采用最小内径为20㎜㎜㎜的塑料管,与管道之间的连接采用塑料结构扣件,并用胶带缠好,长度应足以从管道引出结构物以外,并用胶带缠好。
⑤金属波纹管安装就位后的检查
A.金属波纹管安装完毕，布置普通钢筋并绑扎完工后，必须对波纹管的安装质量进行仔细的检查，以确保其安装的质量。
检查的项目为：
a.位置坐标的检查。
按照设计单位标明的坐标值对波纹管的位置进行仔细的检查。
对于直线型波纹管，其检测重点为：
Ⅰ.正弯矩处波纹管距底模的距离；
Ⅱ.横向波纹管的竖向高度；
Ⅲ.波纹管的水平偏移；
Ⅳ.波纹管与预埋锚下垫板是否垂直，波纹管轴线是否与锚垫板轴线重合；
Ⅴ.波纹管的水平位置。
对于曲线型波纹管，其检测重点除上述（直线型）的要求外，还应检查曲线部分的坐标，弯曲处的曲率半径，有否死弯和硬折变型，使弯曲处截面变小。
b.波纹管间距和保护层厚度的检查。
c.波纹管定位检测。
在作波纹管的坐标位置检测中，还必须检查波纹管各部位支撑的牢固性，支撑铁马凳或井字形固定钢筋是否按要求设置，防止其在浇筑砼及振捣的过程中产生位移。
d.波纹管密闭性和变形检查。
波纹管的密闭性检查是十分重要的。
如果密闭性不好或有破损，即可引起浇筑砼时漏浆，造成管孔堵塞，预应力筋被铸固（先穿束），增大摩阻力，甚至无法张拉。
检查的重点是：
Ⅰ.波纹管有无锈斑，弯折破旧；
Ⅱ.波纹管接头长度是否足够，接缝处是否用胶带密封；
Ⅲ.锚垫板的连接处是否密封良好。
Ⅳ.检查密封时尚应对波纹管的变形情况进行检查，是否被压扁或有硬弯死折之处。
此外尚应对波纹管表面是否有油污或其他污染，是否在进行钢筋焊接时被火花烧熔穿孔。
如发现波纹管有密封不良的情况，必须进行处理。
2）钢绞线的下料，编束和穿束
①下料
A.钢绞线的进厂是用铁皮缠绕的。
下料前应先将钢绞线放在自制的放线架中，将铁皮剪断，然后抓住钢绞线的一端，将他缓缓拉出，注意不使钢绞线产生有害变形（有害变形部分必须除掉）。
B.钢绞线下料用砂轮切割机。
钢绞线下料长度既要满足使用要求，又要防止下料过长造成浪费。
由于本箱梁大多采用单端张拉，故每根钢绞线的长度用下式确定：
L=L0＋L1
式中：
L0——孔道长度
L1——钢绞线预留长度
②编束
将下好料的钢绞线放在工作台上，每隔0.5米用22号铁丝将n股钢绞线捆扎一起，形成预应力钢丝束。
编束一定要绑紧，钢绞线要顺绕，根于根之间不得扭。
（n值由设计而定）
③穿束
A.根据现场施工条件及以往施工经验，采用先穿束法进行穿束。
先穿束法是在浇筑砼前穿束,本箱梁采用先安管，后穿束：
即将波纹管先安装就位，然后再将预应力束穿入。
B.穿束方法
本工程采用人工穿束。
采用人工将索逐步穿入孔内。
束的前端扎紧并裹胶布，以便顺利通过孔道。
3）构件的检查和清理
①施加预应力前，应对砼构件进行检查，外观和尺寸应符合质量要求，锚具、垫板接触处板面上的焊渣、砼残渣、铁锈等要全部清理干净。
②与箱梁同条件养护的砼试块的抗压强度大于等于设计强度的90%（即45MPa）后方能张拉。
4）张拉设备的选型、使用和校验
①根据锚具的类型及张拉力的大小等因素，结合我单位现有设备及张拉计划，本箱梁张拉设备选用的类型和数量见表2。
张拉设备选型一览表表2
类型
千斤顶
高压油泵
油压表
数量（台）
精度等级
量程（MPa）
数量（个）
15-15
15-16
15-19
15-12
YCW400
3
ZB4-500
6
1.5
0～100
千斤顶及配套油压表备用一套
15-6
15-5
30T
千斤顶及配套油压表留一套备用
BM15-3
②预应力张拉机具及设备的使用、校验
A.施加预应力所用的机具设备及仪表应由专人使用和管理，并应定期维护和编号配套进行校验，以确定张拉力与压力表之间的关系曲线，校验应在经主管部门授权的法定计量技术机构定期进行。
B.张拉机具设备应与锚具配套使用，并应在进场时进行检查和校验。
对长期不使用的张拉机具设备，应在使用前进行全面效校验。
使用期间的校验期限应视机具设备的情况确定，当千斤顶使用超过6个月或200次或在使用过程中出现不正常现象或检修以后应重新校验。
C.张拉设备在校验时，最好将控制应力及分级读数相应的油压表读数校验出来，便于张拉时直接掌握。
5）张拉作业用机具设备的检查
①张拉装置
A.油量应充足,并应使用油泵用优质矿物质；
B.千斤顶与油泵以及高压油管两端连接器的灰尘应予以清除；
C.应抽出高压油泵内的空气；
D.对所用的油压千斤顶、高压油泵和油压表、连接管路等要进行检验，如发现漏油和不正常的情况，要查明原因，及时排除；
E.应熟悉油泵的操作顺序。
②压力表的标定
压力表的标定在以下情况下进行：
A.开始施加预应力之前；
B.修理千斤顶及油泵之后；
C.改变千斤顶与油泵的组合时；
D.计算值与实测值两者相差悬殊时；
E.长期中断作业，重新开始张拉时；
F.其他，认为有必要时。
③电动油泵使用注意事项:
A.运输过程中翻倒时，一般不能再使用；
B.供给油箱的油，应使用油泵用优质矿物油；
C.启动电动油泵的电动机时应确认流量,调整把手并缓慢进行，而且压力不得超过规定；
D.事先应核对电源的电极和电压，而且不得拆掉软线的插头来使用，或截断软线来接线；
E.开动张拉侧控制阀时，应一边看压力表，一边慢慢打开。
（3）预应力张拉工艺
1）预应力张拉顺序:
按设计要求,钢束张拉采用“先腹板,后底板”,腹板部位采用“先高束,后低束,横向对称分批张拉”的施工工艺。
2）张拉锚固程序:
0→初应力（10％σ=140MPa）→20％σ（=280MPa）→100％σ（=1395MPa）持荷2min锚固，σ为设计张拉控制应力。
3）张拉控制方法:
张拉采用双控,即采用应力控制方法张拉,以钢绞线伸长量进行校核。
实际伸长值与理论伸长值的差值应控制在6%以内,否则应暂停张拉,待查明原因并采取措施予以调整后,方可继续张拉。
①钢绞线理论伸长值ΔL（㎜）的计算采用以下公式进行计算:
本箱梁钢绞线由曲线段和直线段组成,张拉伸长值应分段计算,然后叠加,即:
ΔL=Σ（σi1+σi2）Li/2EP
式中:
Li—第i段钢绞线的长度（㎜）;
σi1、σi2—分别为第i段两端的预应力筋的拉应力（N/㎜2）;
EP—钢绞线的弹性模量（N/㎜2）;
σi2=σi1*e-（kx+μθ）
其中:
x—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曲线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,对波纹管取0.0015;
μ—钢绞线与孔道壁的摩擦系数,取0.25。
现浇箱梁理论伸长值计算详见表3。
②钢绞线实际伸长值ΔL（㎜）的计算:
ΔL’=ΔL1+ΔL2
式中:
ΔL1—从初应力至张拉控制应力间的实测伸长值（㎜）;
ΔL2—初应力以下的推算伸长值（㎜）;
采用由10%张拉到20%的伸长值。
4）张拉、锚固步骤
①张拉前的准备
A.清理锚垫板及钢绞线表面砼残碴、铁锈等。
B.张拉前安装工作锚，然后用内径Φ16的钢管将夹片轻轻的打入锚环，要使夹片均匀，完毕后安装限位板、千斤顶及工具锚，安装工具锚夹片时同样用内径Φ16的钢管将夹片均匀打入工具锚内。
在进行以上作业时，千斤顶悬挂在铁架上，调整锚圈、垫板及千斤顶位置，使孔道、锚具及千斤顶三者之间轴线相吻合。
②对千斤顶充油进行张拉,张拉过程共分三步:
A.进行预张拉（张拉至10%σ=140MPa）,静止3min,使钢绞线受力调整均匀,然后测量千斤顶的活塞伸长量ΔL21（㎜）。
B.继续张拉至20％σ（280MPa）,然后测出千斤顶活塞上的伸长量ΔL22（㎜）,并记录,则ΔL2=ΔL22-ΔL21。
C.继续张拉至100％σ（1395MPa）,然后测出千斤顶活塞的伸长量ΔL23（㎜）,并记录,则ΔL1=ΔL23-ΔL21。
D.计算实际伸长量ΔL=ΔL1+ΔL2=ΔL22+ΔL23-2ΔL21,若ΔL在理论伸长值6%以内则进行锚固,否则应暂停张拉,待查明原因并采取措施予以调整后,方可继续张拉,实际伸长量计算表见表4。
E.锚固:
张拉完成,持荷2min,并以伸长量校核无误后,进行锚固。
F.张拉注意事项：
a.对钢绞线认真编束，并尽可能在张拉前预拉钢绞线。
b.使工作锚与锚垫板紧贴，并且夹片安装均匀，加载、卸载时要平稳、缓慢，不可过快，防止产生冲击力。
（4）钢绞线滑丝与断丝
钢绞线在张拉与锚固时，由于各种原因，有可能产生个别钢绞线滑移和断裂现象。
1）滑丝的原因
①锚圈锥孔与夹片之间有夹杂物、力筋和千斤顶卡盘内有油污，锚下垫板喇叭口内有砼和其他残渣。
②锚具偏离锚下垫板止口。
③锚具（锚圈、锚塞、夹片）质量存在问题，由于其硬度不足不匀而产生变形。
④回油过猛，钢绞线粗细不一致也是滑丝产生的因素之一。
⑤滑丝一般退顶后发生，有时张拉结束后半天至一天内发生。
2）断丝的原因
①钢材材质不均匀或严重锈蚀；
②锚圈口处分束时交叉重叠；
③操作过程中没有做到孔道、锚圈、千斤顶三对中，造成钢绞线束偏中，受力不匀，个别钢绞线应力集中；
④油压表失灵，造成张拉力过大；
⑤千斤顶未按规定校验。
3）滑丝断丝的处理原则
在预应力张拉过程中或锚固时，预应力筋滑丝、断丝数量超过表5的规定，应予处理。
钢绞线断丝滑丝限制表5
项次
类别
检查项目
按制数
1
钢绞线数
每束钢绞线断丝或滑丝
1丝
每个断面断丝之和不超过该断面钢丝总数的比例
1%
注：
①钢绞线断丝是指钢绞线内钢丝的断丝。
②断丝包括滑丝失效的钢丝。
4）为避免在张拉过程中产生滑丝和断丝现象,要作好如下工作：
①加强对设备、锚具、钢绞线的检查
A.千斤顶和油表需按时进行校正，保持良好的工作状态，保证误差不超过规定。
B.锚具尺寸应正确，保证加工精度。
锚环、锚塞应逐个地进行尺寸检查，有同符号误差的应配套使用。
即锚环的大小两孔和锚塞的粗细两端，都只允许同时出现正误差或同时出现负误差，以保证锥度正确。
C.锚塞应保证规定的硬度值，当锚塞硬度不足或不匀，张拉后有可能产生内缩过大甚至滑丝。
D.锚环不得有内部缺陷，应逐个进行电磁探伤。
锚环太软或刚度不够均会引起锚环内缩超量。
E.预应力筋使用前应按规定检查：
钢绞线截面要圆，粗细、强度、硬度要均匀；
钢绞线编束时应认真梳理，避免交叉混乱；
清除钢绞线表面的油污锈蚀，使钢绞线正常楔紧和张拉。
F.锚具安装位置要准确：
锚垫板承压面，锚环、对中套等的安装面必须与孔道中心线垂直；
锚具中心线必须与孔道中心线重合。
②严格执行张拉工艺防止滑丝、断丝
A.垫板承压面与孔道中线不垂直时，应当在锚圈下垫薄钢板调整垂直度，将锚圈孔对正垫板并点焊，防止张拉时移动。
B.锚具在使用前须先清除杂物，刷去油污。
C.楔紧钢束的夹片其打紧程度务求一致。
D.千斤顶给油、回油工序一般均应缓慢平稳进行。
特别是要避免大缸回油过猛，产生较大的冲击振动，易发生滑丝。
E.张拉操作要按规定进行，防止钢绞线受力超限发生拉断事故。
5）滑丝的处理
张拉完成后应及时在或钢绞线上作好醒目的标记，如发现滑丝并超过表5的规定，采用以下措施进行解决：
①采用30T千斤顶和卸荷座，将卸荷座支撑在锚具上，用30T千斤顶张拉滑丝钢绞线，直至将滑丝夹片取出，换上新夹片，张拉直至设计应力即可。
如遇严重滑丝或在滑丝过程中钢绞线受到了严重的伤害，则应将锚具上的所有钢绞线全部卸荷，找出原因并解决，再重新张拉。
②钢丝束放松。
将千斤顶按张拉状态装好，并将钢丝绞线在夹盘内楔紧。
一端张拉,当钢绞线受力伸长时,锚塞稍被带出。
这时立即用钢钎卡住锚塞螺纹（钢钎可用Ф5mm的钢丝、端部磨尖制成,长20cm～30cm）。
然后主缸缓慢回油，钢丝绞线内缩，锚塞因被卡住而不能与钢丝同时内缩。
主缸再次进油，张拉钢绞线，锚塞又被带出。
再用钢钎卡住，并使主缸回油，如此反复进行至锚塞退出为止，然后拉出钢绞线束更换新的钢绞线束和锚具。
③单根滑丝单根补拉。
将滑进的钢绞线楔紧在卡盘上，张拉达到应力后顶压楔紧。
6）断丝的处理
断丝的处理常用的方法有：
提高其他钢丝束的控制张拉力作为补偿。
但在任何情况下最大超张拉力不得超过0.8Ryb（Ryb为钢绞线抗拉极限强度标准值）的规定。
（5）孔道压浆和封端
1）孔道压浆
孔道压浆是将水泥浆用压浆机压入孔内，使之填满钢绞线与孔道间的空隙，让钢绞线与砼牢固粘结为一整体。
①压浆前的准备工作
A.割切锚具外钢绞线。
露出锚具外部多余的钢绞线用砂轮机切割。
预应力筋切割后的余留长度不小于3cm。
B.封锚。
锚具外面的钢绞线间隙用环氧树脂浆或水泥砂浆填塞，以免冒浆而损失灌浆压力。
封锚时注意不要将压浆孔堵死。
C.冲洗孔道。
孔道在压浆前用压力水冲洗，以排除孔内粉渣等杂物，保证孔道畅通。
冲洗后用空压机吹去孔内积水，但要保持孔道湿润，从而使水泥浆与孔壁的结合良好。
在冲洗过程中，如发现有冒水、漏水现象，则应及时堵塞漏洞。
当发现有串孔现象，又不宜处理时，应判明串孔数量，在压浆时几个串孔同时压注,或者某一孔道压浆后，立即对相临孔道用高压水彻底冲洗。
②水泥浆的拌制
A.配合比
孔道压浆采用纯水泥浆，经试验,水灰比采用0.35，掺入1%高效减水剂和0.01%的膨胀剂。
B.水泥浆的主要技术条件
a.强度:
R28≥30MPa。
b.泌水性:
拌和后3h泌水率为2%，24h后泌水全部被浆吸收。
c.稠度:
16s.
d.膨胀率:
水泥浆掺入膨胀剂后的自由膨胀率为7%。
C.水泥浆的拌和
先下水再下水泥，拌和时间大于1min,水泥浆经过1.2毫米筛子后存放于储浆桶内,以防止大颗粒进入压浆泵造成堵管。
此时桶内灰浆仍要低速搅拌，并经常保持足够的数量以保证每根管道的压浆能一次连续完成。
水泥浆自调制到压入管道的间隔时间不得超过45min。
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度。
③压浆工艺
A.预应力筋张拉后，孔道应尽早压浆，一般不宜超过14d，其目的一是保护钢绞线免遭锈蚀，二是使预应力钢绞线与砼有效地粘着，三是减轻梁端锚具的负荷。
B.孔道压浆顺序是先下后上，压浆要缓慢均匀地进行,不得中断。
较集中和相邻的孔道,要尽量连续压浆完成。
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。
C.因本箱梁压浆管路超过30m且采用一次压浆，最大压力为1.0MPa，每个压浆孔道两端的锚塞进、出浆口均安装一节带阀门的短管，以备压注完毕时封闭。
整个压注系统及胶管各阀门处内径不得小于10mm，以防堵塞。
D.压浆使用活塞式压浆泵，从一端向另一端压浆，压浆的压力以保证压入孔内的水泥浆密实为准，开始压力要小，逐步增加，最大压力为1.0MPa,当另一端冒出浓浆时，关闭出口继续压浆，压力0.6-0.7MPa,保压3分钟（保持孔道中的水泥浆在有压状态下凝结）,关闭阀门，至此，压浆工作完成。
E.为检查孔道内水泥浆的实际密度，压浆后应从检查孔抽查压浆的密实情况，如有不实，应及时处理和纠正。
要在拌制水泥浆同时，每一工班留取3组标准试块，检查其抗压强度,作为评定水泥浆质量的依据。
F.孔道压浆时，工人应带防护眼镜，以免水泥浆喷伤眼睛。
压浆完毕后应认真填写施工记录。
（2）封端
①对施工缝处的锚具,孔道压浆后立即将梁端水泥浆冲洗干净，同时清除支撑垫板、锚具及端面砼的污垢，并将端面砼凿毛，以备浇筑中下一孔梁砼。
②对需封端的锚具,除按①同样的方法对其进行清理外,尚应进行封锚工作:
A.设置端部钢筋网。
为固定钢筋网的位置，可将部分箍筋点焊在支撑垫板上。
B.封端砼强度为C50。
浇筑封端砼时，要仔细操作并认真插捣，务使锚具处的砼密实。
C.妥善固定封端模板，以免在浇筑砼时模板走动跑模。
D.封端砼浇筑后，静置1h～2h，带模浇水养护。
脱模后在常温下一般采用覆盖养护时间不少于7昼夜。
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