后张法预应力混凝土空心板梁作业指导书.docx

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后张法预应力混凝土空心板梁作业指导书

后张法预应力砼空心板梁作业指导书

1、目的/适用范围

为确保生产质量，后张法预应力砼空心板（箱）梁生产质量，使产品达到设计与施工规范要求，特制订本作业指导书。

本作业指导书，适用于我处承建的10～20m后张法预应力砼空心板梁，空心箱梁的施工生产。

２、依据

2.1《公路工程技术标准》JTJ001-97

2.2《公路桥涵设计规范》JTJ021-89

2.3《公路质量检验评定标准》JTJ071-98

2.4《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000

３、作业前的准备

3.1要明确现场管理人员与操作者对后张法预应力砼梁生产的整套生产工艺流程，各工序的责任人。

3.2要绘制出生产工艺流程图和编写好生产工艺细则与张拉工艺细则。

3.3要将砼的生产、模板制作安装、砼的浇注、预应力筋的张拉、骨架筋的制作绑扎、预应力值与梁体检测等各项负责人，责任人等上图标志。

3.4生产工艺卡、质量手册与施工生产日志填写清楚准确，一起入档保存。

４、材料

4.1预应力筋－－钢绞线

4.1.1钢绞线的强度等级，松驰等级要符合GB5224-1998和ASTM416标准的要求。

4.1.2钢绞线进场后，要分批进行抽样检验。

抽检率不少于5％。

对试件做力学试验。

对其抗拉强度、破断负荷、屈服负荷、伸长率进行测试。

对松驰等级的测试，要在专业检测计量部门进行。

4.1.3钢绞线在进场时，必须对其外观、包装、运输中的破损等情况进行实地检测。

直径允许偏差：

D=+0.5mm

-0.2mm

4.2水泥

4.2.1制梁必须使用42.5标号普通硅酸盐水泥。

4.2.2水泥的各项技术质量指标必须符合GB175-99标准要求。

4.2.3水泥进场必须附有质量证明书、出厂合格证书。

4.2.4水泥进场要对其品种、标号、包装、出厂日期等进行检查验收。

并按规定入库堆放。

管库人员做好入库发放台帐。

4.3粗骨料

4.3.1砼的粗骨料使用5～20mm的小碎石，并要符合要求的级配。

4.3.2粗骨料同时必须以下要求：

a针状及片状颗粒含量：

（按重量计）≯10％。

b泥土粉尘含量：

（以冲洗试验按重量计）≯1％。

c硫化物及硫酸盐含量：

（折算SO3按重量计）≯1％。

d有机质含量：

（以比色法试）不应深于标准色。

4.3.3对碎石要进行坚固性试验。

抗压强度要符合规范要求。

4.4细骨料

4.4.1砼的骨料要采用级配好、质地坚硬、颗粒清洁的天然河砂（中粗砂）。

4.4.2河砂的含圬量不大于3％，硫化物及硫酸盐含量不超过1％。

4.4.3进场河砂必须进行筛分试验。

符合要求的级配方可使用。

4.5拌合用水

4.5.1一般饮用水，均可做为砼的拌合用水。

4.5.2当使用井水时，必须经化验，并不应含有能影响水泥正常凝结与硬化的有害物质。

如油脂、糖类等。

4.5.3污水、PH值小于4的酸性水和含硫酸盐（按SO3计）超过水重1％的水不得使用。

4.6：

外加剂

4.6.1采用NF高效减水剂。

参量为水泥重量的0.7％，施工时，必须是湿掺，按试验配制一定溶度的溶液状加入。

同时将所用水的重量从拌合用水重量中扣除。

4.6.2所采用的外加剂，必须是经过有关部门检验，并附有检验证书的产品。

其性能要符合外加剂标准的标定。

4.7非预应力筋钢材

4.7.1普通结构构造筋钢材，必须符合GB1499-91标准的力学机械性能。

见下表：

钢号

屈服点

抗拉强度

伸长率

冷弯试验

kg/mm

MPa

σ5％

σ10％

180°

A3

≥24

≥372

≥25

≥21

d=a

20Mnsi

≥34

≥500

≥16

d=3a

5、机具设备

5.1张拉设备

5.1.1后张法预应力砼梁生产：

张拉千斤顶

a.当张拉钢铰线的根数（Φ15.2）少于7根时，采用YCT250/200型200t千斤顶，行程不少于200mm。

b.当张拉钢铰线的根数（Φ15.2）大于7根时，采用YCT250/200型250t千斤顶，行程不少于200mm。

5.1.2液压油泵：

采用ZB4-500S型。

油压Pmax=50MPa，双联柱塞泵。

排量V=3.2ml/r，油箱容量V=42L，20#或10#机械油。

5.1.3油压表：

采用精度等级不低于1.5级，仪表盘直径D不小于150mm。

5.1.4预应力张拉体系（千斤顶、油泵、油压表）要配套组对使用。

按编号成组进行预应力张拉。

5.2砼生产设备

5.2.1砼的搅拌设备，采用设有自动计量、自动上料的砼搅拌站（楼）。

产量为25m/h为宜。

以HZ-25型搅拌站为代表。

5.2.2搅拌站的后部粗细料上料，采用ZL-30型轮式装载机。

5.2.3砼的运输采用搅拌输送车或砼液压输送泵。

也可采用有轨式加自卸料斗运输。

然后经门式吊机或汽车吊机，吊斗将砼入模。

5.2.4砼的运输不宜使用机动反斗车。

防止砼运输中产生离析。

5.3钢筋加工机械

5.3.1钢筋加工制作，要配备齐全的钢筋调直切断机，（WQJ8/14型）钢筋弯曲机（GW-40型），钢筋切断机（GJ-40型）和钢筋自动对焊

机（NJ-75型75KVA型），以满足低碳合金钢的焊接。

5.3.2钢绞线的下料采用树脂砂轮片的切割机，以J3G-400为宜。

5.4起重设备

5.4.1中小型制梁场，至少要配置一台10t或5t起重量的龙门吊机，完成模板的拆装，钢筋骨架的吊装和砼的灌注作业。

5.4.2生产跨度小于或等于20m的预应力空心板梁的梁场，最佳配置2台10t门式吊机，来完成梁体的出槽、装车外运。

5.5砼养护设备

5.5.1在寒冷地区，为保工期，多采用蒸汽养护形式。

其设备以SZL2-1.25-AⅡ2型2m（2t）蒸汽锅炉为代表。

小型梁场以GZL1-0.78型1t蒸汽锅炉为常用。

5.6机具配备

5.6.1模板组体

A模板采用工厂制的大块组合拼装模板。

底模采用板厚σ≮10mm的整体模板。

边模组体的面板厚σ≮4mm的冷轧钢板。

B模板组合采用“邦包底”型式，上下对拉杆采用不小于M22的螺杆，并加与梁体等宽的定位套管。

C模板的接逢处，加厚度σ＝3-4mm的软橡胶板密封。

D边模板组的振捣器设置为附着式振捣器，激振力不少于120kgf，作用半径保证不大于2.0m。

当板梁高H〈0.6m时，可不设改用插入式捣振棒振捣。

5.6.2锚具与夹具

A后张法预应力张拉锚具，一般设计为组合锚，即群锚（ox锚），目前多采用ATM型（合肥产）和ovm锚（柳州产）。

此两种型号性能稳定可靠，但ATM价格较低。

B后张法张拉千斤顶后所配工具锚，规格与工作锚不同。

选型时，注意配齐工具锚与芯片和千斤顶的限位器片。

芯片重复使用次数≯60。

C锚具与夹具芯片，必须是经部级技术鉴定和产品鉴定的正规产品。

出厂前，供方必须按规定提供检验证书与质量证明书、合格证书等。

D锚具与芯片进场后，必须做抽样检测。

抽检率不低于5％对其强度、硬度、锚具力等进行检验。

６、张拉设备的检验校核

6.1千斤顶的校核

6.1.1千斤顶和油压表，在使用前必须进行校验核定。

在使用过程中应根据设备状态及使用频繁程度来决定。

千斤顶一般计量部检验周期为6个月或使用200频次。

当千斤顶受到瞬时冲击力时要重新校核。

6.1.2当预应力钢铰线突然断裂或油压表受到撞击时，应重新进行校验。

6.1.3千斤顶发生故障修理时，修复重新校验后，方可使用。

6.1.4千斤顶校验的项目

①测定千斤顶的内摩阻系数f。

②主动张拉曲线（即千斤顶给油时千斤顶读数与油表读数的关系曲线）

y=a+bxy油表读数

x张拉吨位

6.1.5千斤顶油压表和油泵配套送有资质的国家检测机构标定。

6.1.6千斤顶与油泵油压表的关系曲线，回归方程式y=a+bx，以及相关系数r，此项检验标定工作，必须由国家认证的计量法定单位进行标定后，方可使用。

检验标定方法也必须是同组体（顶、泵、表）

6.2油压表的校验

6.2.1油压表的检验标定方法与要求和千斤顶相同。

检验周期为一周或200频次。

6.2.2以高精度母表，一般为0.4级表，来校核工作表。

此母表必须是国家计量标准部门标定过的。

校核工作表的方法是：

在油压泵上将两个油咀用一根高压油管串联起来，两端分别按标准母表和所要校核的工作表。

按2MPa一进级的程序进行加压。

加压到最大使用值。

按三次平均值，以不超过基本允差的0.01为准。

被测油表读数

即：

K=────────÷3≯0.01

标准表读数

７、施工工艺

7.1工艺流程图

7.2施工工艺要点

7.2.1台座制作

（1）根据设计图所给定的预拱度，先计算设置反拱值，按抛物线型设置底模的反拱值。

拱度值控制点设6个，按x2=2PY工式，各点座标：

Y=x2/2P。

（2）采用条型砼台座，钢板底模，δ≮8mm，边框设Ｌ63×6框铁二道，外贴δ≮4mm橡胶板条（B=40～50mm），与外侧模密封。

（3）预应力张拉后，台座两端受集中载荷，在两端头400mm范围内，在底模与台座间加垫δ≮3mm硬橡胶板垫层，以保护梁端头砼不受破损。

（4）台座下底基层要做碾压夯实处理，两端头1.5～2.0范围内加设钢筋砼板代，厚度δ≮150mm。

以便张拉后将梁体重的集中荷载均匀传布，使台座不产生下沉变形。

砼不低于C20。

7.2.2模板组体

A、T型梁

（1）采用钢制模板。

外模板为厂制式大块钢模，块与块间用M16×50螺栓联结。

每块模板长Ｌ＝4.0-4.6m。

（2）模板组的组合形式为:

“帮包底”，两侧模板联结定位采用M22对拉螺栓分上下两道固定，螺栓中间加套管定位。

端模板与侧模板组合为“端包帮”形式。

端模板用M16螺栓与外模板框架联结固定。

（3）外侧模板按梁长分为8个节块，合理节长Ｌ=4.0m，其刚度易于保证，每块模接头处支架选用[12或不等肢Ｌ90×56合适，中间支架间距A≯750mm，中间模块框以250×350mm分格，横向竖向肋板选用75×8mm扁铁。

面板选用δ≮5mm热轧钣加喷砂除氧化层处理，外侧模上下以对拉杆拉紧。

B、对箱梁

（1）内模板组:

因箱梁的箱室尺寸较小，模板拆卸较困难，作业人员不易进至操作。

本工法内模板设计为“调心可拆卸拼装式”，其原理是经调整偏心，利于杠杆作用，使拐角处铰链转动，来达到内模自动脱模，立模的动作。

然后将内模组块拖拉出箱室。

（2）内模板级分节长Ｌ=1.5～2.0m，重量控制在350Kg左右。

竖向、横向肋板为40×6扁铁。

脱模行程为60～80mm，利用3t拉链拖拉，模角脚处设滑轮。

（3）内模板组拖拉到下一箱室，立置程序和上述相同，刷下脱模剂十分关键。

C、模板安装好后，注意梁体横向的坡度调整（i=0.02）。

有一个坡度方向，不可搞错，此坡度在模板制作时，已设置。

安装时注意方向。

D、模板安装后，注意检查一下予埋件予留的位置与数量。

7.2.3钢筋制安

（1）钢筋的基本加工在工棚内进行。

成型绑扎在台座底模上进行。

其顺序：

先底板处后边肋隔板。

待底部砼浇注完后，立置内模板，再绑扎顶层筋。

（2）如梁场的起吊设备能力许可，钢筋先绑扎成骨架（最好在胎模架上进行），然后利用起吊弓形扁担将骨架吊至台座底模上，再进行下道工序。

（3）如采用整体吊装钢筋骨架，为保证骨架的刚性不变形，在骨架的结构筋与竖直箍筋用电焊固结成型。

（4）钢筋骨架就位时，必须用与梁体同标号水泥垫块垫足保护层厚度。

7.2.4钢铰线制安

（1）钢铰线下料、编束、穿管

a钢铰线下料采用予拉伸直用JJM-1.0型卷扬机配以弹簧称拉直到5～6KN时，按设计长度用J3G-400型材切割机切断。

切割前必须用22#铁丝或胶布代扎紧切口处，要注意不允许用氧气割的工艺。

b穿入波纹管后，利用Ω形环筋，按其在骨架中的座标（竖向、弧度值）调整好定位固结。

c钢铰线束的绑扎，用22#铁丝，每隔1.5m绑扎一道，用梳束板梳理绑扎或束穿入波纹管。

在穿管前在每根钢绞线端做上号记，以防乱丝绞线。

（2）波纹管的防漏自理是在钢筋骨架定位后，在接头处用异型管节联结封闭，必要时用胶代在接口处加以缠绕密封。

7.2.5砼灌注

（1）砼的拌制要用的原材料必须符合规范规定，特别是含污含泥量的控制，它将影响到砼的弹模量。

所用水泥应为普通硅酸盐水泥，而且控制水泥用量为每立米砼不超过500Kg。

（2）砼的水灰比不大于0.36～0.38，塌度不大于50～60mm。

外加剂的掺量不大于水泥量的0.7-1.0％，同时要求必须是液态状况，并在加水量中扣除液态水重。

（3）砼的运输采用有轨运输方式或搅拌运输车。

不允许用机动反斗车，以防砼离析。

（4）砼的搅拌时间不少于3min，不超过4min为合理有效。

（5）砼浇注

a采用“斜向分段两端推进”的浇注方法，效果较好，每一层砼厚度不大于300mm，斜向角以45°为宜，先浇注逢梁底部一为肋隔板，最后浇注顶层砼。

b砼浇注也可以采用从一端到另一端斜向分段逐段推进，一次灌注到翼板下高度。

第二次灌注顶部砼。

c砼灌注时砼的卸落高度不大于1.0m，以防卸落砼对波纹管钢铰线的冲击。

d浇注底层砼时，要予置“Ω”型马蹬筋，做为内模板组撑移垫。

浇注边肋砼时，要保证两边肋对称同前进行，每层砼厚不大于300mm，两边肋浇注的砼高度差不大于150mm，仍保证两侧压力相等，以避免压力差所造成的内模压力不等而移位变形。

（6）砼的震捣

a底部砼以激振力p=1.4～1.5KN的附着振捣器震捣、拉平。

b肋板砼振捣：

以设在外侧模板上的附着式振捣器为主，插入棒式振捣器为辅，其激振力控制在1.4～1.5KN。

附着式振捣器布置为三角形，两侧对称布置，间距A=2.0～2.5m。

c振捣时间：

每次开动振捣不大于1min，停15～20秒，累计振捣4～5min，计4次，插入式振捣以砼表面泛浆，不再沉落，无气泡返为适度，振捣时不允许碰撞波纹管、受力筋。

d梁体顶部砼以平板式振捣器振捣。

从两端向中间推进，以表面无气泡，开始泛浆不下落为准。

表面要平顺无凹凸，最后以木制板搓平。

7.2.6砼养护：

分自然养护和蒸汽养护。

a砼浇注完后，静养4～6小时，当自然养护时，梁体覆盖草袋洒水养护。

b冬季采用蒸汽养护，静养2～3小时，用蓬布覆盖，然后送蒸汽进行蒸养。

温度控制如下：

①升温阶段：

温度控制在：

升温速度不大于15°C/h，以12°C/h为宜。

②恒温阶段：

温度控制在55°C±5°C。

第一阶段升温到25°～30°C，予养4～6小时。

第二阶段升温到50°～55°C，养护24～26小时。

当砼达到设计强度的0.70～0.75Ra时，开始降温。

③降温阶段：

降温速度不大于15°C/h。

当养护棚内温度与外界自然温度不大于5°C时，停止养护，拆去保温棚，进行拆模作业。

7.2.7拆模作业：

作业程序为：

先拆端模→拆外侧模→拆内模（对箱梁而言）。

（1）外模板拆除，借助于3～5t手拉倒链进行，不可硬撬敲，以防伤梁体。

（2）内模拆除：

先松开调心螺杆，使内模与砼梁内腔壁脱离，后借助于5t手拉倒链，分节将内模板拖拉出箱室。

7.2.8预应力张拉：

当砼强度达到0.8Ra和砼弹模量达到0.8Ea时，方可张拉，施加预应力。

此措施为“双向控制程序”。

（1）张拉设备的选择

a张拉千斤顶型号为穿心式，张拉力p=1.2～1.5倍超张拉吨位值，行程为1/2△Ｌ（钢铰线伸长值）的1.2倍。

选用YCW=250/200型为宜。

b油泵：

为双联柱赛式高压油泵ZB4-500S型Pmax=50MPa。

c油压表：

为1.5级，控制张拉为0.4级。

d锚具为ATM锚或OVM锚。

（2）张拉设备校验

a千斤顶在压力机或压力盒上经传感器和数字显示仪测定其摩阻系数f，当f〉1.05时，千斤顶不能使用。

b千斤顶在校验标定过程中，导出回归方程式：

Y=a+bx。

c油压表要经国家计量部门进行检验标定。

d千斤顶、油压表、油泵，在校验时要配组校验，同组使用。

（3）预应力张拉：

张拉程序为0→0.2Ｒby1.05σk→σk锚固。

a张拉过程：

两端锚固的通长钢铰线束，两端同时张拉。

采用先下后上的张拉顺序，记好张拉记录表。

b张拉控制：

采用双向控制，即应力值和伸长值的双向校核控制。

当实际伸长值大于理论值的5％时，查明原因重新张拉，并作记录。

c测量伸长值时，要在油泵处供油状态为准。

选在从0.2Ｒby至σk值作为伸长值的量测段,此时是处于主动同基础,即油泵在供油状态。

d张拉过程中，要分级加载，一般为50MPa/次为进级，不可猛拉。

e具体张拉步骤：

千斤顶就位→两端对称分级加载→σk→顶锚→锚固。

7.2.9压浆作业

（1）首先做好清孔道程序，用高压水、高压风清除孔道杂物。

（2）水泥浆的配制：

采用硅酸盐42.5标号水泥，水灰比为0.3～0.4间。

掺入一定比例的膨胀剂（铝粉），泥浆搅拌采用机械式，保证搅拌均匀。

（3）水泥浆从拌合调制至压入孔道的延续时间不大于30min，并保证使用中经常搅动。

（4）压浆机采用活塞式压浆机，高压管、压浆嘴组成系统，从一端压向另一端，压力控制在0.5～0.7MPa。

（5）当另一端浓浆射出后，关上压浆嘴，保持2min，关上近端压浆嘴，如有必要再进行从另一端向此端压浆。

（6）是否进行二次压浆，要视水泥浆的泌水率而定。

泌水率较小，而孔道内充分证明已饱满可一次封浆。

（7）做好压浆记录：

包括：

日期、作业时间、温度、水泥浆比例、掺加剂、掺加量、泌水率试验、压力、压浆量等。

（8）压浆时，每个作业班做3组试块（70×70×70mm），养护28h，做为压浆强度依据。

（9）水泥浆在孔道内的强度达到梁体设计强度的0.60或不低22MPa时，方可进行移梁作业。

7.2.10移梁作业

（1）移梁方式是用20～30t千斤顶顶起梁体穿入滑轨和滑船，横向拖拉至存梁场。

（2）移梁作业可根据场地布置，施工组织设计，采用横向移梁双位龙门吊机抬梁架梁，也可采用后部喂梁纵向架梁与侧向喂梁横向架梁的多种移梁架梁形式。

８、质量标准

8.1预应力砼梁体检查

8.1.1对已施工生产完的砼梁体，要进行尺寸检查。

梁体的几何尺寸偏差应符合规范规定的允许范围内。

按检查项目，逐项检查填表入档。

8.1.2梁体外观，如色泽、棱角、应无明显缺陷。

封端砼应无明显痕迹预埋件预留吊环等件，位置要准确。

8.1.3梁体在场内存放时间，按规定不多于60天。

8.2砼生产

8.2.1砼配合比，砼的搅拌要符合设计强度标准要求。

砼的水灰比不大于0.38，水泥用量不大于500kg/m3，坍落度不宜大于7cm，砼的搅拌时间不小于1.5min，不大于4min。

和易性要好。

8.2.2砼生产所用水泥及粗细骨料等原材料必须符合设计规范规定标准。

8.3锚具夹具

8.3.1锚具夹具的进场抽检量每批不少于5％。

8.3.2锚具夹具必须做硬度试验，硬度值超过标准硬度3％的不得使用，对其锚固力做5％的抽检率试验，锚固力不小于90％by。

8.4预应力值控制

8.4.1预应力张拉值必须保证到设计的σk=0.75Ry，误差值不允许超过3％。

控制张拉后的抽检校核率不少于10％。

8.4.2预应力张拉值在张拉时要注意温度、台座、锚具等微量变形损失。

8.5操作标准

8.5.1预应力砼梁生产，必须按“质量工艺手册”、“生产工艺细则”，“张拉工艺细则”的规定进行操作运转。

修正工艺必须是经上级技术主管部门，总工程师的批复文件执行。

９、生产注意事项

9.1预应力砼梁生产，必须按照上级技术主管部门批复的安全技术措施进行。

9.2所执定的“生产工艺细则”、“张拉工艺细则”、“质量工艺手册”，不允许随意修改，必须严格执行。

有欠妥处，必须履行严格的审报批复手续。

9.3生产过程所选定的原材料、机具设备、试验设备、工艺设计、生产人员、技术人员、生产负责人不得随意变动。

9.4后张法预应力砼梁生产的关键工序──预应力张拉的安全工作十分重要，张拉作业区的防护、管理，时间要引进高度重视。

9.5后张法预应力砼空心板梁生产，放张后的上拱度控制，是关键的技术质量标准指标。

实施生产中要严格跟踪量测，按规范要求的标准及时修正。

超过标准要求的，要查明原因及时补救。

9.6钢铰线的松驰等级是生产施工中最为忽视的一个环节，一定要按设计图中标明的松驰等级（Ⅰ级或Ⅱ级）去使用。

图纸标识不清的，必须查询后，才可生产。

9.7目前，国内几家钢铰线生产厂生产的钢铰线技术性能指标不够稳定一致，进货时，必须后做抽样试验，再进货，以保梁体生产质量。

9.8预应力张拉锚具与夹具是生产中的关键用具。

正规厂家，国有企业生产的锚具、夹具，质量可靠，在选用时，要特别注意此项，因为它是安全生产和产品质量的关键所在。

9.9在冬季生产中，要特别注意保证砼的搅拌温度，添料温度，以及砼的入模温度，要采取措施，满足和符合施工技术规范的要求。

１０、成品入库

10.1预应力砼（箱）梁生产完后，移入存梁场存放。

两端的支承垫木（块）距梁端距离不大于1.5m。

10.2成品入场（库）后，要注意上拱度变化，以及其稳定期与稳定值。

10.3成品梁要做好标识，在梁的统一侧位喷写标识牌，含规格、生产日期、检验日期、合格证号、生产单位等。

10.4成品入库、入场，做好台帐，出库、出场，做好发放记录。