预制力张拉施工工艺.docx
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预制力张拉施工工艺
一、工程概况
某特大桥预应力分项工程，由108片30m、33m箱梁及桥墩盖梁组成。
5φj15.24、6φj15.24、7φj15.24、12φj15.24标准型7φ5，公称直径φj=15.24mm，高强度低松弛，Ryb=1860Mpa，钢束张拉根据工程进度分阶段分批完成。
箱梁钢束分两个阶段进行，首先张拉箱梁正弯距钢束，待箱梁安装后，浇筑完边跨与中间跨之间的湿接头，当湿接头混凝土强度达到设计强度的100%时方可张拉负弯距钢束。
每跨6片梁应对称交替进行张拉，并先张拉短束后张拉长束，对孔道压浆，从而完成由简支体系到连续体系的转换。
桥墩盖梁分两个阶段进行。
盖梁混凝土强度达到设计强度的100%时，张拉N2、N3钢束，架设箱梁之后张拉N1钢束，然后浇筑整体化层、桥面铺装。
预应力束张拉后，应立即进行孔道压浆。
钢束张拉均采用二台300T千斤顶，两端张拉的方法进行施工。
二、30m箱梁正弯距束张拉
1.钢绞线下料及编束
钢绞线下料应根据孔道长度，锚具厚度，千斤顶长度，钢束外露长度等因素确定，钢束下料长度暂定为孔道长度加1.8m工作长度，钢绞线切断采用砂轮锯，严禁使用电弧切割。
依据钢束组成情况，用绑丝把钢绞线绑扎成束，并逐根理顺，防止钢绞线相互缠绕。
帮扣间距取1m。
2.钢束组成、张拉参数及张拉顺序
钢束采用伸长量及张拉力双控制法张拉施工，伸长量见下表2.1
表2.1
钢束号
N1、N2
N3、N4
N5、N6
29.26伸长量（mm）
91.8
91.6
91.1
28.88伸长量（mm）
90.7
90.2
90
N1、N2、N3、N4钢束由7φj15.24钢绞线组成，锚下张拉控制应力为1200Mpa，一束7φj15.24的张拉力为1168KN，一束5φj15.24的张拉力为835KN。
采用YM15-5，7型锚具。
钢束在混凝土达到设计强度的100%时方可张拉。
张拉顺序为N3、N4、N1、N2、N5、N6。
3.穿束
在穿束之前要做好以下准备工作：
（1）清除锚头上的各种杂物以及多余的波纹管。
（2）用高压水冲洗孔道。
（3）在干净的水泥地坪上编束，以防钢束受污染。
（4）在编束前应用专用工具将钢束梳一下，以防钢绞线绞在一起。
（5）将钢束端头做成圆锥状，用电焊焊牢，表面要用砂轮修平滑，以防钢束在波纹管接头处引起波纹管翻卷，堵塞孔道。
采用人工穿束。
4.施加预应力
A.在钢束穿好后即可进行施加预应力工作。
在施加预应力前应做好以下工作：
（1）构件的外观、尺寸应符合规范和设计要求；按设计要求张拉时强度应达到100％；孔道内应畅通，无水分和杂物，且钢铰线必须能在孔道内自由滑动。
（2）钢绞线进场后要取样做拉伸试验，抽查钢绞线的断面尺寸。
（3）锚具、塞片到场后要检查锚固效率系数，其值不可小于0.95。
（4）要定期抽查塞片的硬度。
（5）油顶油表要定期进行校验。
张拉过程如下：
安装锚具、千斤顶→拉到初应力（设计应力10%）→作量测伸长量起始记号→张拉至设计应力→量伸长量→回油锚固→量到实际伸长量并求出回缩值→检查是否有滑丝、断丝情况发生。
每次锚具安装好后必须及时张拉，以防在张拉前锚具生锈。
B.安装工作锚
（1）将钢铰线顺直，确保没有扭结现象。
（2）检查锚具，不得有油污、铁屑、泥砂等杂物。
（3）将一束钢铰线分别穿入锚孔，并使锚具紧贴梁端垫板，定位对中。
（4）在每个锚孔中装入夹片，并使其均匀分布，用套管插入钢铰线，轻轻将夹片打齐，切忌用力过大，以免打碎夹片。
（5）安装千斤顶，与顶压器对准，在千斤顶行程允许的情况下，最好让活塞事先伸出30～50mm左右，便于张拉复位后工具锚的拆除。
C.安装工具锚
（1）安装前锚孔中要均匀地涂抹一层厚约1mm的蜡质润滑剂，以便张拉完毕后能自动松开。
（2）安装方法与工作锚完全相同。
（3）工作锚、顶压器、工具锚之间的钢铰线一定要保持顺直，切不能相互扭结，以保证张拉的顺利进行。
D.由于采取两端张拉、应力控制、伸长值校核，要求两端工作人员必须密切配合，步调一致，统一测定伸长值。
张拉过程中如有滑丝、断丝、伸长量不够的情况发生，则需分析原因并处理后重新张拉。
在张拉过程中发生滑丝现象，可能由于以下原因：
（1）可能在张拉时锚具锥孔与夹片之间有杂物。
（2）钢绞线上有油污、锚垫板喇叭口内有混凝土和其它杂物。
（3）锚固效率系数小于规范要求值。
（4）钢绞线可能有负公差及受力性能不符合设计要求。
（5）初应力小，可能钢束中钢绞线受力不均，引起钢绞线收缩变形。
（6）切割锚头钢绞线时留得太短，，或未采取降温措施。
（7）长束张拉，伸长量大，油顶行程小，多次张拉锚固，引起钢束变形。
（8）塞片、锚具的硬度不够。
张拉过程中断丝现象一般有以下原因：
（1）钢束在孔道内部弯曲，张拉时部分受力大于钢绞线的破坏力。
（2）钢绞线本身质量有问题。
（3）油顶未经标定，张拉力不准确。
钢束张拉如发现伸长量不足或过大，也应及时分析原因，一般是管道布置不准，增大孔道摩阻，应力损失大，有时也有可能设计计算使用的钢绞线的弹模值与实际使用的弹模值不相同。
总之，在张拉过程中如发现滑丝、断丝、伸长量不够等情况后要及时查明原因，采取相应的措施后方可进行下一步施工。
5.张拉过程的质量控制
（1）张拉设备要与校验时的编号一致，应配套使用，不得混淆。
（2）千斤顶油压不超过最大张拉油压。
（3）千斤顶的张拉油缸进油时，回程油缸和液压顶压器油缸必须处于回油状态。
（4）千斤顶的回程油缸进油时，张拉油缸必须处于回油状态。
（5）顶楔过程中，必须密切注意张拉油路的升压情况，不得超过1～2MPa。
（6）张拉过程中的钢铰线断丝量及锚固后的滑移情况，不得超过施工技术规范的规定。
（7）要注意安全，操作人员严格遵守操作规程，千斤顶后部不得站人。
（8）张拉时，千斤顶的张拉作用线与预应力钢束的轴线要重合一致。
（9）钢束张拉采用控制应力的方法进行张拉，以伸长值进行校核，如发现实际伸长值与理论伸长值的差值超过6%，应暂停张拉，待查明原因并采取相应措施后，方可继续张拉。
（10）预应力钢束在张拉控制应力达到稳定后方可锚固，钢束锚固后的外露长度不少于30mm。
6.锚固
预应力钢束在张拉控制应力达到稳定后方可锚固，钢束锚固后的外露长度不少于30mm。
三、33m箱梁正弯距张拉
1.钢束下料、编束、钢束组成、张拉参数及张拉顺序
钢束号
N1、N2
N3、N4
N5、N6
32.27箱梁伸长量（mm）
101
101
100.8
31.85箱梁伸长量（mm）
99.8
99.8
99.5
N1、N2、N3、N4钢束由7φj15.24钢绞线组成，一束7φj15.24的张拉力为1168KN；N5、N6由6φj15.24组成，一束6φj15.24的张拉力为1002KN。
采用YM15-6，7型锚具。
钢束在混凝土达到设计强度的100%时方可张拉。
张拉顺序为N3、N4、N1、N2、N5、N6。
2.张拉程序、初应力及张拉过程的质量控制
33m箱梁张拉程序及张拉过程的质量控制参照30m箱梁的要求。
7φj15.24初始张拉力为116.8KN，6φj15.24初始张拉力为100.2KN。
四、箱梁顶板钢束张拉
1.每跨箱梁间张拉顺序
当吊装完各跨简支箱梁，浇筑完湿接头混凝土后，待湿接头混凝土达到设计强度的100%，箱梁混凝土的养护龄期不少于50天条件下，每跨6片箱梁应对称交替进行张拉，并且先张拉短束，后张拉长束。
2.钢束的组成、张拉参数、单梁张拉顺序及初应力的确定
N7、N8、N9、N10、N11由6φj15.24组成，张拉力为1125KN，初应力为112.5KN。
张拉顺序为N7、N11、N8、N9、N10。
钢束号
N7、N11
N8、N9、N10
伸长量（mm）
52.1
72.3
3.其它事项参照30m箱梁。
五、桥墩盖梁钢束张拉
1.钢束的组成及张拉参数
N1、N2、N3由12φj15.24组成，张拉控制应力σcon=0.75Ryb，则张拉力F=σkAy=0.75×1860=139.5MPa，初张拉力F=233.3KN，N1、N3钢束单端伸长量为80.5mm，N2钢束单端伸长量81.2mm。
N1
N3
N1
N3
N1
N2
N2
N2
N2
N2
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
桥墩盖梁钢束位置示意图
2.钢束张拉阶段的划分
第一阶段，当盖梁混凝土强度达到设计强度的100%时，张拉N2、N3钢束。
第二阶段，架设箱梁后张拉N1钢束。
3.钢束张拉的顺序
N1
N3
N1
N3
N1
N2
N2
N2
N2
N2
⑨
④
⑧
⑤
⑩
⑥
②
①
③
⑦
桥墩盖梁钢束张拉顺序示意图
根据分阶段对称张拉的原则确定如图示的张拉顺序，①～⑦为第一阶段张拉顺序号，⑧～⑩为第二阶段张拉顺序号。
4.张拉方法、张拉程序、钢束下料、编束等事项同30m箱梁。
六、孔道压浆
1.预应力钢筋张拉后，孔道应尽早压浆，采用一次压浆的方法。
张拉后可剪除锚头处工作长度部分的钢绞线，切割后突出锚环面的钢绞线长度为3～5cm，使用砂轮机切割，严禁使用电弧切割。
并及时用水泥浆对锚头处进行封堵，防止压浆时从钢绞线与夹具处冒浆。
2.孔道压浆采用水泥浆，应符合下列要求：
（1）水泥采用普通硅酸盐水泥42.5，水泥不得含有任何团块。
（2）外加剂：
为使孔道压浆均匀连续进行，并确保孔道压浆的密实性。
在水灰比不变的情况下，掺复合型缓凝减水剂，以增加水泥浆的流动性和保证压浆有足够的时间进行压浆；掺膨胀剂以提高孔道压浆后的密实性。
（3）采用饮用水。
3.水泥浆的标号不低于40Mpa。
水泥浆在使用前和压注过程中，要连
续搅拌，对于因延迟使用导致流动性降低的水泥浆，不得通过加水来增加其流动性。
4.压浆前，应对孔道进行清洁处理；穿预应力钢束前用清水冲洗管道
使之湿润，然后再用高压气试吹以检查管道是否畅通。
5.水泥浆自拌制至压入孔道的延续时间，视气温情况而定，一般在
30～45min范围内。
水泥浆在使用前和压注过程中应连续搅拌。
对因延迟使用所致的流动降低的水泥浆，不得通过加水来增加其流动度。
6.压浆顺序为先压注下层孔道，后压注上层孔道。
7.压浆应缓慢、均匀地进行，不得中断，较集中和邻近的孔道，宜尽量先连续压浆完成，不能连续压浆时，后压浆的孔道应在压浆前用压力水冲洗通畅。
8.每批钢束张拉后3d内应压浆。
压浆使用活塞式压浆泵，压浆的最大压力宜为1.0Mpa，压浆应达到孔道另一端饱满和出浆。
为保证管道中充满灰浆，初始压力应小些保持在0.3Mpa，逐渐加大至0.5～0.6Mpa左右，待另一端饱满和出浆才能封闭出浆口。
压浆阀门须在压力升至0.6～0.7Mpa应保持不小于2min，检查无漏水漏浆后才能封闭。
水泥浆经初凝后方可拆除阀们。
9.压浆过程中及压浆后48小时内，结构混凝土的温度不得低于5℃，否则应采取暖棚加温后方可压浆。
当气温高于35℃时，压浆宜在夜间进行。
10.压浆时，每一工作班应留取不少于3组的70.7×70.7×70.7mm立方体试件，标准养护28d，检查其抗压强度，作为评定水泥浆质量的依据。
11.对需封锚的锚具，压浆后应先将其周围冲洗干净并对梁端混凝土凿毛，然后设置钢筋网封锚混凝土。
封锚混凝土的强度按设计规定实施。
必须严格控制封锚后的梁体设计尺寸。
长期外露的锚具，应采取防锈措施。
边跨
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