预应力系统施工作业指导书Word下载.docx
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M15-16锚具
66
M15P-16锚具
6
M15-18锚具
824
预应力塑料波纹管内径120
30954
箱梁横向预应力
38770
30
20
M15P-18锚具
70
M15P-19锚具
1690
2
A、F匝道
64840
M15-12锚具
3919
3
I、J匝道
79768
84
12
3954
6271
329
4
K匝道
49821
32
24
2422
5
L匝道
20324
1124
1387
M15-16锚具/M15P-16锚具
各10
63
二、总体施工工艺流程
本立交项目涉及的预应力施工结构较多，箱梁纵向、横向，盖梁横向均布置不同形式、不同规格、不同数量的预应力筋。
预应力的施工全都采用“后张法”进行施工，其施工工艺流程为：
预应力材料进场验收→随不同施工阶段安装波纹管以及按设计要求结合施工实际下料→安装预应力筋→浇砼并养护达到设计要求的龄期和张拉强度→清理锚面、安装锚具及张拉设备→按设计吨位分级、对称、均衡张拉、锚固→灌浆（压浆）→切除多余预应力筋→封锚→修饰。
三、预应力系统安装
1、波纹管、锚垫板和连接器安装
（1）、波纹管安装
本项目预应力波纹管采用PRT塑料波纹管。
波纹管严格按设计图纸位置复算后进行下料。
安装时，在钢筋骨架上根据预应力束的坐标参数放出预应力钢束底口（波纹管底口）坐标，按设计图的点距布置定位钢筋，定位钢筋与墩柱或箱梁普通钢筋之间均采用点焊连接，以保证定位准确，确保在混凝土浇筑过程中，波纹管不产生移位而改变预应力钢束对混凝土的压力。
同样用“#”字钢筋设置法将预应力锚固点的锚垫板进行固定，使锚垫板孔轴线与管道轴线同轴，锚垫板承压面与管道轴线垂直。
如果预应力管道和钢筋发生冲突，采取适当挪动钢筋位置，保证管道位置不变。
（2）、锚垫板安装
在固定端和张拉端分别安装对应型号和规格的锚垫板与螺旋筋，将锚垫板喇叭口底端和波纹管采用胶布连接牢固，并且采取措施将锚垫板牢固地安装在模板上。
在锚垫板安装定位时，要使垫板与孔道严格对中，并与孔道端部垂直，不得错位。
锚下螺旋筋及加强钢筋要严格按图纸设置，喇叭口与波纹管道要连接平顺，密封。
对锚垫板上的压浆孔要妥善封堵，防止浇注混凝土时漏浆堵孔。
安装锚垫板时，对于两端张拉的锚具，需注意压浆端进浆孔向下，出气孔向上，对于一端张拉的P锚、H锚应把张拉端作为进浆孔，且向下，以保证压浆的密实。
（3）、管道安装的注意事项
a）、锚垫板位置正确无误；
b）、孔道顺畅（内无水及杂物）；
c）、波纹管接头牢固密实，管身不得有眼孔；
d）、如预应力管道与钢筋骨架碰撞时，适当挪动钢筋骨架。
e）、定位钢筋之间和定位钢筋与墩柱普通钢筋之间均采用点焊连接，以保证定位准确。
2、钢绞线安装
a.钢绞线下料：
钢绞线必须在平整、无水、清洁的场地下料。
钢绞线下料长度通过计算确定，按无应力状态进行下料。
计算时应考虑孔道曲线长，锚夹具长度，千斤顶长度及外露工作长度等因素，预应力筋的切割宜用砂轮锯切割，下料过程中钢绞线切口端先用铁丝扎紧，采用砂轮切割机切割。
b.编束：
对于整束穿束的，下料后应进行编束。
编束前，需对钢束进行编号。
编束时必须使钢绞线相互平行，不得交叉，从中间向两端每隔1m用铁丝绑紧。
整束梳理完成后，要统一编号、挂牌，按类堆放整齐，以备使用。
对于单根束，只需对钢束进行编号。
c.穿束
无特殊情况均采取整束穿束。
先穿法穿束时，要保证波纹管的封闭良好，避免混凝土浇筑过程中漏浆或漏混凝土在波纹管内。
后穿法穿束前，应检查管道是否畅通，如果出现堵塞孔道现象，必须采取措施疏通。
对于后穿的整束穿束，在安装预应力波纹管时，需留置穿束导向绳。
钢绞线端头必须做成锥型并包裹。
穿束前，在引索一端系上钢丝，利用人工或卷扬机进行牵引，然后将钢束锥形头与钢丝连接牢固，用卷扬机将钢束拉出。
四、预应力体系张拉
1、张拉前的准备工作
预应力筋制作要按设计及规范要求进行，对所用钢铰线应进行检查，保证其无锈蚀、无硬伤，钢铰线下料时应先在切口两侧各5cm处用铅丝线扎好，以防散开。
预应力钢筋的张拉是保证梁体结构受力的关键工序，张拉前需对张拉结构部位的混凝土强度进行检验，只有砼试块达到设计要求的张拉强度时，方可进行张拉。
具体要求为：
混凝土必须达到90%设计强度且龄期7天后才施加预应力，混凝土的取样及养生条件应和现场浇注的混凝土相符。
操作者要经过培训、考核，要求持证上岗。
在进行张拉作业前，对千斤顶、油泵、压力表进行配套标定，在张拉前应有专人检查油表所对应的千斤顶，并每隔6个月进行一次校验或300次张拉后需进行校检。
有几套张拉设备时，对张拉设备进行编组，不同组号的设备不得混合。
将预应力束穿入锚板内，装上夹片，然后安装脚撑和千斤顶，再将预应力束穿入工作锚板，调整到位后，装上工作夹片。
在预应力穿入孔道前，需对预应力束进行穿束和梳理，确保预应力束的平顺。
2、张拉工艺
设计图中明确，盖梁、箱梁纵向预应力钢绞线均采用两端同时对称张拉，墩顶横梁预应力束采用一端张拉，张拉端与锚固端交错布置。
预应力钢束的张拉，均要求张拉吨位与伸长量双控，以张拉吨位控制为主，要求同一张拉截面中钢束的断丝率不得大于1%。
各束的张拉控制力设计均明确拟定，施工时应严格控制掌握。
对于本项目桥梁预应力的张拉，均采用穿心式大吨位千斤顶整体张拉。
为了保证桥梁结构受力良好，设计上对预应力束的张拉，进行了顺序要求，要求如下：
✧盖梁：
Z8#、Z11#墩盖梁张拉顺序为：
3N1+3N2→3N1+3N2，且均需两端对称张拉。
Z14#墩盖梁张拉顺序为：
3N1+3N2+3N3→3N1+3N2++3N3，且均需两端对称张拉。
封锚混凝土采用C50。
✧墩顶横梁：
主线Z1#、Z2、Z5#、Z6#、Z7#、Z9#、Z10#、Z12#、Z13#轴墩顶横梁张拉顺序为：
3N1+3N2→2N1+2N2，且均需单端张拉，预先穿束；
✧主线Z15#墩顶横梁张拉顺序为：
4N1+4N2→3N1+3N2，且均需单端张拉，预先穿束；
✧I匝道2#、J匝道1#轴墩顶横梁张拉顺序为：
✧I匝道1#、J匝道2#轴墩顶横梁张拉顺序为：
2N1+2N2→2N1+2N2，且均需单端张拉，预先穿束；
✧L匝道1#轴墩顶横梁张拉顺序为：
✧箱梁：
主线Z0-Z3#、Z8-Z14、Z14-Z16、Z16-Z18轴左幅桥、A匝道a0-a6#轴、F匝道f0-f4#轴、I匝道i0-i3#轴、J匝道j0-j3#轴、K匝道k3-k5#轴、L匝道l0-k2#轴箱梁张拉顺序为：
N2→N3→N1，且均需两端对称张拉，封锚混凝土采用C50。
✧主线左幅Z4-Z8#轴、K匝道k0-k3#轴箱梁张拉顺序为：
N2→N3→N1→N4，且均需两端对称张拉，封锚混凝土采用C50。
✧主线右幅Z0-Z3#、Z8-Z14、Z14-Z16、Z16-Z18轴左幅桥箱梁张拉顺序为：
N2（N5）→N3（N3’）→N6（N6’）→N1（N4）→N8→N9→N7，且均需两端对称张拉，封锚混凝土采用C50。
✧箱梁纵向预应力束根据长度及现场施工工艺，原则上均采取先穿束法。
3、张拉程序
1）、理论伸长值计算：
后张法预应力钢绞线张拉伸长值计算公式如下：
△L＝Pp×
L/（AP×
EP），其中PP=P×
[1-e-（kx+μθ）]/（kx+μθ）
ΔL——预应力筋理论伸长值（mm）；
AP—预应力钢绞线的公称截面积（mm2），单根取139mm2；
EP——预应力筋弹性模量MPa（N/mm2），取1.95×
105Mpa；
P——预应力筋张拉端的张拉力（N）；
PP——预应力筋平均张拉力（N）；
L——预应力筋的长度（mm）；
x——从张拉端至计算截面孔道长度（m）；
θ——从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线夹角之和（rad）；
K——孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数，取0.0015；
μ——预应力筋孔道壁的摩擦系数，取0.15。
2）、张拉程序
张拉程序按设计要求进行，其张拉程序为：
0－初始张拉吨位（0.1σk）－100％张拉吨位－持荷2分钟－锚固。
在张拉过程中，采取分级张拉，张拉时控制好油表，徐徐增加张拉力，达到一级后，量取张拉伸长值。
锚固后读一次伸长量，并计算夹片回缩值。
引伸量的量测应测定钢绞线直接伸长值，不宜测千斤顶油缸的变位；
为此应将钢绞线伸出千斤顶尾端10cm，直接测定钢绞线在张拉前、初始张拉吨位、张拉吨位及锚固后四种情况下的伸长值。
如实际张拉引伸量与设计值相符，则可不进行超张拉，达到控制应力时可直接锚固。
预应力孔道灌浆由下向上进行，确保砂浆饱满。
钢铰线按照设计张拉力张拉时，采用张拉力及引伸量双控制的方法检查张拉的质量，施工中应做好各项记录，以备检查。
实施张拉过程中，严格按制定的张拉操作及质量检查、记录明细表进行。
3）、张拉伸长值的计算
当加载受力达到初始应力时量伸长量△L1，2倍初始应力时再量伸长量△L2，达到张拉控制力持荷2min时再量取伸长量△L3。
根据公式（△L3－△L2）＋2（△L2－△L1）=△L3+△L2-2△L1来确定钢束的伸长量。
4）、偏差处理：
预应力的张拉采用双控，即以张拉力控制为主，以钢束的实际伸长量进行校核，实测伸长值与理论伸长值的误差不得超过规范要求，否则应停止张拉，分析原因，在查明原因并加以调整后，方可继续张拉。
在张拉过程中要注意张拉构件的变化，必要时，派专人进行观测。
出现异常情况应立即停止张拉，并查明原因，以便采取正确措施进行处理。
张拉完成以后，实际测量的伸长值与理论伸长值之差不应超过±
6%，否则采取如下步骤予以调整。
a、对千斤顶以及与之配对使用的压力表进行重新校准。
b、对钢绞线作弹性模量检验（注意：
在每批次钢绞线到场后，所用部位的理论伸长量，需经过该批次新的弹性模量值计算的理论伸长量）。
c、放松预应力钢铰线重新进行张拉。
d、在预应力管道中增用润滑剂以减少摩擦损失。
五、塑料波纹管真空压浆
管道压浆材料为M40以上纯水泥浆。
要求灌浆密实，压浆配合比要仔细比选，采用最优配合比，水灰比不大于0.4，不得掺入各种氯盐，可掺减水剂，其掺量由试验决定，为减少收缩可掺入优质的膨胀剂，膨胀率为1×
10-4~2×
10-4。
1、真空压浆原理
经检查锚垫板及周围混凝土无异常现象和认真核对张拉成果无异后，即可准备进行压浆。
压浆采用真空辅助灌浆法施工，其原理如下：
在传统压浆的基础上将金属波纹管改进成塑料波纹管，将孔道系统密封；
一端用真空机抽吸预应力孔道中的空气，将孔道内80%以上的空气抽出，使孔道的真空度达到负压0.08Mpa左右，并保证孔道真空度在80%左右；
然后压浆端用灌浆泵以一定的压力压入一定水灰比的水泥浆。
当水泥浆从真空端流出且稠度与压浆端基本相同，再经过特定的排浆（排水及微末浆）、保压以保证孔道内水泥浆体饱满。
也可以根据需要设置一定数量的观察孔，但一定要注意保证观察孔在抽真空时的密封性能，以防止观察孔漏气导致抽真空失败。
其原理如图下所示：
2、真空压浆施工工艺
工艺流程为：
准备工作→试抽真空→拌浆→灌浆→清洗、排水。
具体如下：
1）、操作前的准备工作
①、张拉施工完成后，切割外露的钢绞线，保证钢绞线外露长度不超过30mm或视各厂商提供的锚具而定。
②、确定出抽吸真空端及压浆端。
一般情况下，抽吸真空端为置于高处锚座上的压浆孔，压浆端为置于低处锚座上的压浆孔。
③、清理锚垫板上装配的灌浆螺孔，必要时用丝工重新清理螺纹。
并用钢丝刷清理锚座底面的水泥浆，保证锚座底面平整。
④、清理盖帽的平面和密封槽，注意保持清洁。
在保护罩底面与橡胶密封圈表面均匀涂一层玻璃胶，装上橡胶密封圈，将保护罩与锚垫板上的安装孔对正，用螺栓拧紧。
然后装配盖帽，将螺栓加垫片对齐位置旋入锚座螺孔内，旋紧。
注意保证排气口要垂直朝正上方。
排气口用闷头加密封带旋紧。
⑤、在两端锚座上安装压浆管、球阀和快换接头。
必须检查并确保安装阀能安全开启及关闭。
在安装完盖帽及设备后拧开排水口，利用高压风将管道存有的水分吹出。
⑥、检查压浆用材料、设备、辅件的型号或规格、数量等是否符合要求。
并检查工作设备及备用设备的完好性。
⑦、确认浆体配方，并按试验结果称量浆体材料，待用。
按设备原理图进行各单元体的密封连接，确保密封罩、管路各接头的密封性。
2）、试抽真空：
①、关闭阀门1、3、4（见前面原理图），打开阀门2和5，启动真空泵，观察真空压力表的读数，应能达到负压力0.07～0.1MPa。
检查管路锚头、排气孔、泌水孔等处的密封情况。
②、当孔道内的真空度保持稳定时（真空度越高越好），停泵1min，若压力降低小于0.02MPa即可认为孔道能基本达到并维持真空。
如未能满足此数据则表示孔道未能完全密封，需在灌浆前进行检查及更正工作。
3）、拌浆：
①、拌浆前先加水空转数分钟，使搅拌机内壁充分湿润，将积水倒干净。
②、将称量好的水（扣除用于溶化固态外加剂的那部分水）倒入搅拌机，之后边搅拌边倒入水泥，再搅拌3～5min直至均匀。
③、将溶于水的外加剂和其他液态外加剂倒入搅拌机，再搅拌5～15min，然后倒入盛浆浆桶。
④、倒入盛浆浆桶的浆体应尽量马上泵送，否则要不停地搅拌。
4）、灌浆
①、启动真空泵，当真空度达到并维持在负压0.08MPa左右时，打开阀门1，启动灌浆泵，打开阀门1开始灌浆，真空泵继续工作。
②、当浆体经过透明高压管并准备到达三通接头1时，打开阀门3并关闭阀门5，关闭真空泵；
注意透明高压管应超过10m长以便控制。
③、观察废浆桶处的出浆情况，当出浆流畅、稳定且稠度与盛浆桶浆体基本一样时，并关闭灌浆泵，关闭阀门2。
④、启动灌浆泵继续灌浆，直至灌浆压力达到规定要求（推荐为0.7MPa），最后关掉灌浆泵，关闭阀门1。
5）、清洗、排水
（1）、清洗连接至负压容器上的透明喉管。
（2）、确保负压容器内水泥浆不会超过容量的50%，并定时将负压容器拆开，倾倒容器内水泥浆，清洗容器。
（3）、在完成当日全部压浆后，必须将所有压浆喉管、压浆机、负压容器、透明喉管、三向球阀等进行清理。
（4）、安装在压浆端及出浆端的球阀可在压浆后24h内拆除并进行清理。
清洗时将球阀用扳手拆开，在阀门保持关闭状态时（即扳手与阀体成90°
角时）用细长棒轻敲即可退出阀内不锈钢球，清洗后涂上黄油即可重复使用。
3、真空灌浆注意事项
1）、在灌浆前如发现管道内残留有水份或脏物的话，则须考虑使用高压机先行将残留在管道中的水份或脏物排走，确保真空辅助灌浆工作能够顺利进行。
2）、整个连通管路的气密性必须认真检查，合格后方能进入下一道工序。
3）、压浆时必须根据试验室交付的配合比资料拌制水泥浆，且压浆机必须以0.5-0.7Mpa的常压连续进行作业（管道太长时可大于1.0MPa），浆体搅拌时，水、水泥和外加剂的用量都必须严格控制。
4）、必须严格控制用水量，对未及时使用而降低了流动性的水泥浆，严禁采用增加水的办法来增加其流动性。
5）、搅拌好的浆体每次应全部卸尽，在浆体全部卸出之前，不得投入未拌和的材料，更不能采取边出了边进料的方法。
6）、向搅拌机送入任何一种外加剂，均在浆体搅拌一定时间后送入。
7）、安装在压浆端及出浆端的阀门和接头，应在灌浆后1小时内拆除并清洗干净。
8）、孔道真空压浆要连续，一次完成。
若出现无法及时排除的故障时，应立即拆下压浆管道，用高压水冲洗孔道，待故障排除后重新压浆。
在水泥浆搅拌及压浆时的浆体温度不宜过高，最好控制在35℃以下为好。
若高于此时宜选择夜间施工。
9）、在压浆过程中，现场需按要求作好详实的压浆记录并制取试件。
试件待标养28d后以检查其抗压强度，作为评定水泥浆质量的依据。
六、封锚
压浆完成后，将锚具周边混凝土凿毛，将露出体外预应力筋切除（可选用砂轮机或在淋水状态下火焰切割），清洁干净预留槽，然后设置钢筋网，浇筑C50以上混凝土封锚，并掺入一定量的膨胀剂。
封锚拆模后修饰外观，使槽口混凝土表色与墩柱（或梁段外表）相同。
七、预应力工程中的安全措施
1、在各工序施工前，所用的机具和支架必须仔细检查，确认无问题方可进行操作。
2、张拉工作属高空作业，必须按高空作业要求，实施安全措施与事前对支架等进行检查且带安全带，设置安全网。
张拉平台在正式张拉前，对其刚度、稳定性作全面检查。
3、长束整捆穿束时，必须保持两端平衡以免偏载，并要检查穿束架，放束架等是否牢固、安全。
4、严格按照操作规程和技术规范操作张拉设备，不得随意调整张拉力大小，避免预应力筋断裂伤人。
张拉过程中千斤顶后方严禁有人站立、穿行，避免机械伤人。
同时张拉平台上不得堆放重要物品。
5、张拉作业点应设置必要的安全标志，提醒注意。
6、应配置对讲机，保证两端张拉及时联系。
7、张拉人员，压浆人员必须穿戴必要的劳保用具。
8、合理使用设备及保养设备，防止触电等事故发生。
八、附表
附表一：
附表二：
附表三：
附表一:
预应力张拉操作记录表
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
序
步骤
检查项目
质量
标准
检测工具
检查方法
或说明
记录
依据
项目
①
准备工作○
人员考核合格，设备校检或完好，设备安装完毕，双方人员持有千斤顶校验报告或张拉数据表。
②
初始力
压力表
读数
量缸体
伸长
据千斤顶校验报告
肉眼，300mm直尺
观察、测量
记录表21
伸长量
等于③伸长量
张拉速度
双方基本同步，以0.5MPa/s的速度张拉。
特别说明：
从○开始至初始力后由于活塞行程不够，不能直接张拉至相邻力，则应在初始力时倒顶一次。
③
相邻力
肉眼，30cm直尺
相邻力与初始力缸体伸长差
④
中间力1
（倒顶）
缸体
伸至190mm
肉眼和
用300mm
直尺
观察，测量
计算
中间力1与相邻力缸体伸长差
⑤
中间力2
中间力1压力表读数
前后缸体伸长差
⑥
中间力3
中间力2压力表读数
倒顶根据预应力束的长短决定，可能的情况有：
1、不倒顶，由○直接张拉至控制力；
2、一端倒顶；
3、两端都倒顶。
⑦
控制力
中间力3压力表读数
持荷
两端同时2min
手表
观察
⑧
锚固卸压
滑丝
JTJ071-98
2.0m卷尺
首次的锚固刻痕与滑丝刻痕差
断丝
听声响
⑨
汇总
据记录表21
统计两端值
记录表20
⑩
拆除
移动
千斤顶
无碰撞
肉眼
附表二:
直
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