40+64+40m连续梁预应力施工作业指导书.docx

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40+64+40m连续梁预应力施工作业指导书

京沈京冀铁路Ⅶ标段桥梁工程

编号：

李家庄大桥1-（40+64+40）m连续梁

预应力施工作业指导书（首件工程）

单位：

编制：

审核：

批准：

2015年8月20日发布2015年9月01日实施

预应力混凝土连续梁预应力安装及张拉作业指导书

1适用范围

本作业指导书适用于李家庄大桥跨G112国道（40+64+40）m连续梁预应力筋安装及张拉施工。

2作业准备

2.1内业技术准备

2.1.1作业指导书编制后，在开工前工程部组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，向设计单位反馈有关技术问题，熟悉规范和技术标准。

对参与施工的所有人员进行技术交底。

2.1.2对参加施工操作人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。

2.1.3制定施工安全保证措施，提出应急预案。

2.2外业技术准备

2.2.1所有预应力施工设备全部到位，并合理布置。

2.2.2所有预应力原材料全部进场并经过监理的见证检验或见证取样检验合格。

3技术要求

3.1预应力筋下料长度设计或计算长度允许偏差为±10mm；一束内长度相对差值不大于计算下料长度的1/5000，且不大于5mm；

3.2预留孔道位置允许偏差4mm；

3.3张拉机具必须在有效期内使用，并且各项参数指标符合相应规范要求；

3.4预应力张拉应在梁段混凝土强度达到设计值的95%、弹性模量达到设计值的100%后进行，且必须保证张拉时混凝土的龄期不小于5d；

3.5预应力筋张拉初始应力为终张拉控制应力的10%，千斤顶的终张拉控制应力为106%；并且终张拉后静停5min，校核到张拉控制应力；

3.6预应力筋张拉每束钢丝断丝或滑脱不得超过1根，每束钢绞线断丝或滑丝不得超过1丝，每个断面断丝之和不超过该断面钢丝总数的5‰，并不得位于结构的同一侧。

4施工工艺流程

4.1纵向钢绞线施工

钢绞线下料→钢绞线运送、穿束→安装锚具及夹片→千斤顶安装→张拉。

张拉锚具具体安装流程：

准备工作→安装工作锚及夹片→安装限位板→安装千斤顶→安装锚环→安装工具锚及夹片→在工具锚夹片后钢铰线上作量测伸长量的标记→张拉。

张拉工艺具体流程：

准备工作→0→初始应力（终张拉控制应力的10%，测预应力筋伸长值并作标记，测工具锚夹片外露量）→张拉控制应力的20%→张拉控制应力（各期规定值，测预应力筋伸长值，测工具锚夹片外露量）力→静停5min，校核到张拉控制应力→主油缸回油锚固（油压回零，测总回缩量，测工作锚夹片外露量）→副油缸供油卸千斤顶。

4.2横向钢绞线施工

安装锚具及夹片→千斤顶安装→张拉。

张拉锚具具体安装流程：

准备工作→安装工作锚及夹片→安装千斤顶→在工作锚夹片前钢铰线上作量测伸长量的标记→张拉。

张拉工艺具体流程：

准备工作→0→初始应力（控制应力的10%，测预应力筋伸长值并作标记，测千斤顶内侧伸长量）→张拉控制应力的20%→控制应力（各期规定值，测预应力筋伸长值，测千斤顶内侧伸长量）力→静停5min，校核到张拉控制应力→主油缸回油锚固（油压回零，测总回缩量，测千斤顶内侧伸长量）→副油缸供油卸千斤顶。

5劳动组织

根据张拉时要求油泵供油的速度确定劳动人员，连续梁纵向张拉时，一个班组由8人组成：

在千斤顶安装时分成四组，每组2人配合安装预应力筋工作锚、安装限位板、千斤顶、工具锚及夹片；安装完成后进行张拉，其中控制油泵4人，测量伸长量4人。

横向张拉一个班组由4人组成。

6材料要求

（1）预应力钢绞线技术性能应符合国家现行《预应力砼用钢绞线》（GB/T5224）的规定和满足设计要求；

（2）钢绞线有出厂合证，进场后先进行外观检查，合格后其力学性能试验按铁道部现行砼与砌体工程施工标准的要求办理。

对钢绞线的弹性模量试验按每批号进行。

（3）每批钢绞线由同一批号、同一强度的钢绞线组成。

（4）锚具、夹具和连接器应符合国家现行《预应力筋用锚具、夹具和连接器》（GB/T14370）的有关规定并经检验合格后方可使用。

7设备机具配置

设备的选用：

连续梁选用M15-7、M15-15、BM15-4、BM15-5型锚固体系中的群锚，根据各种张拉锚具群锚成套设计参数，选用YCM25和YCM400型号的张拉千斤顶，油泵选用ZB4-50型电动油泵。

①张拉设备的规定

张拉设备（千斤顶、油泵、油表）应由专人使用和保管，并定期维护和标定（校验）。

1、千斤顶的标定

（1）张拉前应标定千斤顶，标定期根据设备状态和使用的频繁程度及气温来决定。

千斤顶标定有效期不得超过一个月和200次张拉作业，应建立卡片备查。

（2）千斤顶应与已校正过的油表配套编号标定。

2、油表的标定

（1）使用0.4级标准表，使用之前必须于计量局进行校正。

（2）油压表在下列情况下必须重新校正：

油压表校正有效期超过一周。

油表使用时超出允许偏差或发生故障。

油表在使用时受到剧烈振动、冲击、指针不归零及指针失稳者。

8施工要求

8.1制孔

预应力孔道位置及材质应符合设计要求，并满足灌浆施工工艺的要求。

制孔管应管壁严密不易变形，确保其定位准确，管节连接应平顺。

孔道锚固端的预埋锚垫板应垂直于孔道中心线。

孔道成型后应对孔道进行检查，发现孔道阻塞或残留物应及时处理。

8.2穿束

钢绞线下料按设计长度加张拉设备长度，并余留锚外不少于100mm的总长度下料，下料应用砂轮机平放切割。

断后平放地面上，采取措施防止钢铰线散头。

钢绞线切割完后按各束理顺，并间隔1.5米用铁丝捆扎编束。

同一孔道穿束应整束整穿。

穿束可采用人工或机械牵引，束头应平顺，以防挂破管壁。

8.3预应力筋张拉

锚具的安装及准备工作：

将锚垫板内的混凝土清理干净，检查锚垫板的注浆孔是否堵塞；清除钢绞线上的锈蚀、泥浆；检查预应力孔道中是否有漏浆粘结预应力筋的现象，如有应予以排除；安装工作锚板，锚板应与锚垫板止口对正；在工作锚板每个锥孔内装上工作夹片，夹片安装后要齐平，必要时用专用工具轻敲，但不得重敲把夹片损坏。

千斤顶的定位安装：

在工作锚上套上相应的限位板，根据钢绞线直径大小确定限位尺寸；装上张拉千斤顶，使之与高压油泵相连接；装上可重复使用的工具锚板；装上工具夹片（夹片表面涂上退锚灵）

预应力张拉程序：

当梁体混凝土强度达到设计强度的95%、弹性模量达到设计100%要求并且混凝土齢期大于5天后方可进行张拉，张拉时的强度要求以现场同条件养护混凝土试块的试压报告为准；

箱梁两侧腹板宜对称张拉，其不平衡束最大不超过一束，张拉同束钢绞线应由两端对称同步进行，且按设计规定的编号及张拉顺序张拉。

张拉时分级加载，按照0→20%σcon→106%σcon→0对应的张拉力分别量测伸长值。

张拉控制采用张拉应力和伸长值双控，以张拉应力控制为主，以伸长值进行校核，当实际伸长值与理论伸长值差超过6％时，应停止张拉，等查明原因并采取措施后再进行施工。

张拉程序为：

0→20%σcon→σcon（持荷5min锚固）（补拉100％σcon（测量长度））→锚固

σcon为张拉时的控制应力（包括预应力损失在内），其值根据设计图纸要求而定，初应力取σcon的20%。

横向预应力张拉采用单端张拉，左右对称同时张拉，最大不平衡束不应超过1根。

预应力施加采用应力和伸长量双控措施。

8.4预应力理论和实际伸长量的计算

预应力理论伸长值的计算

后张法预应力筋理论伸长值及预应力筋平均张拉力的计算公式如下：

△L＝PP×L／（AP×EP）

PP＝P×（1－e-（kx+μθ））／（KL+μθ）

式中：

△L----预应力筋理论伸长值，mm

L----预应力筋的长度，mm

PP----预应力筋的平均张拉力，N

X----从张拉端至计算截面孔道长度，m

AP----预应力筋截面面积，mm²

EP----预应力筋的弹性模量，Mpa，

P----预应力筋张拉端的张拉力，N

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磨擦的影响系数，取0.0025

μ----预应力筋与孔道壁的磨擦系数，取0.023.

8.5实际伸长量的量测及计算方法

预应力筋张拉前，应先调整到初应力σ0（一般可取控制应力的10%），伸长量应从初应力时开始量测。

实际伸长值除张拉时量测的伸长值外，还应加上初应力时的推算伸长量，对于后张法混凝土结构在张拉过程中产生的弹性压缩量一般可省略。

实际伸长值的量测采用量测千斤顶油缸行程数值的方法。

在初始应力下，量测油缸外露长度，在相应分级的荷载下量测相应油缸外露长度。

实际伸长值△L的计算公式如下：

L＝C-2*（B-A）

式中：

A—0～10%σcon应力下的千斤顶的实际引伸量；

B—10%σk～20%σcon应力下的千斤顶的实际引伸量；

C—20%σk～100%σcon应力下的千斤顶的实际引伸量；

预应力张拉其它要求：

张拉钢绞线之前，对梁体作全面检查，如有缺陷修补完好且达到设计强度，并将承压垫板及锚下管道扩大部分的残余灰浆铲除干净，否则不得进行张拉。

多余钢绞线使用切割器在距锚具30mm以外的位置切割，严禁采用氧气乙炔火焰进行切割。

张拉锚固后应及时灌浆，一般应在预应力钢筋终拉后24小时内完成，特殊情况时必须在48h内完成。

高压油表须经校验合格后方允许使用。

校验有效期不得超过一周。

千斤顶必须经过校验合格后使用。

校正期限不得超过一个月。

高压油泵有不正常情况时，应立即停止作业并进行检查，严禁在千斤顶工作时，拆卸液压系统的部件和敲打千斤顶。

张拉钢绞线时，必须两边同时给千斤顶主油缸徐徐充油张拉，两端伸长基本保持一致，严禁一端张拉。

张拉时，应有专人负责及时填写张拉记录。

张拉完毕，卸下千斤顶及工具锚后，要检查工具锚处每根钢铰线的刻痕是否平齐，若不平齐说明有滑束现象，如遇有这种情况要对滑束进行补拉，使其达到控制应力。

全梁断丝，滑丝总数不得超过该断面钢丝总数的0.5%，且一束内断丝不得超过一丝，也不得在同一侧。

9预应力施工常见问题及处理措施

9.1锚垫板面与孔道轴线不垂直或锚垫板中心偏离孔道轴线；

（1）现象

张拉过程中锚杯突然抖动或移动，张拉力下降。

有时会发生锚杯与锚垫板不紧贴的现象。

（2）原因分析

锚垫板安装时没有仔细对中，垫板面与预应力索轴线不垂直。

造成钢绞线或钢丝束内力不一，当张拉力增加到一定程度时，力线调整，会使锚杯突然发生滑移或抖动，拉力下降。

（3）预防措施

锚垫板安装应仔细对中，垫板面应与预应力索的力线垂直。

锚垫板要可靠固定，确保在混凝土浇筑过程中不会移动。

（4）治理方法

另外加工一块楔形钢垫板，楔形垫板的坡度应能使其板面与预应索的力线垂直。

9.2锚头下锚板处混凝土变形开裂。

（1）现象

预应力张拉后，锚板下混凝土变形开裂。

（2）原因分析

通常锚板附近钢筋布置很密，浇筑混凝土时，振捣不密实，混凝土疏松或仅有砂浆，以致该处混凝土强度低。

锚垫板下的钢筋布置不够、受压区面积不够、锚板或锚垫板设计厚度不够，受力后变形过大。

（3）预防措施

锚板、锚垫板必须在足够的厚度以保证其刚度。

锚垫板下应布置足够的钢筋，以使钢筋混凝土足以承受因张拉预应力索而产生的压应力和主拉应力。

浇筑混凝土时应特别注意在锚头区的混凝土质量，因在该处往往钢筋密集，混凝土的粗骨料不易进入而只有砂浆，会严重影响混凝土的强度。

（4）治理方法

将锚具取下，凿除锚下损坏部分，然后加筋用高强度混凝土修补，将锚下垫板加大加厚，使承压面扩大。

9.3滑丝与断丝

（1）现象

锚夹具在预应力张拉后，夹片“咬不住”钢绞线或钢丝，钢绞线或钢丝滑动，达不到设计张拉值。

张拉钢绞线或钢丝时，夹片将其“咬断”，即齿痕较深，在夹片处断丝。

（2）原因分析

锚夹片硬度指标不合格，硬度过低，夹不住钢绞线或钢丝；硬度过高则夹伤钢绞线或钢丝，有时因锚夹片齿形和夹角不合理也可引起滑丝或断丝。

钢绞线或钢丝的质量不稳定，硬度指标起伏较大，或外径公差超限，与夹片规格不相匹配。

（3）防治措施

锚夹片的硬度除了检查出厂合格证外，在现场应进行复验，有条件的最好进行逐片复检。

钢绞线和钢丝的直径偏差、椭圆度、硬度指标应纳入检查内容。

如偏差超限，质量不稳定，应考虑更换钢绞线或钢丝的产品供应单位。

滑丝断丝若不超过规范允许数量，可不予处理，若整束或大量滑丝和断丝，应将锚头取下，经检查并更换钢束重新张拉。

9.4波纹管线形与设计偏差较大

（1）现象

最终成型的预应力孔道与设计线形相差较大。

（2）原因分析

浇筑混凝土时，预应力波纹管没有按规定可靠固定。

波纹管被踩压、移动、上浮等，造成波纹管变形。

（3）预防措施

要按设计线形准确放样，并用#形钢筋按规定固定波纹管的空间位置，再点焊牢固。

曲线及接头处#形钢筋应加密。

浇筑混凝土时注意保护波纹管，不得踩压，不得将振动棒靠在波纹管上振捣。

应有防止波纹管在混凝土尚未凝固时上浮的措施。

9.5波纹管漏浆堵管

（1）现象

用通孔器检查波纹管时发现内有堵塞；采用在混凝土未浇筑前波纹管内先置钢绞线后浇混凝土的，发现先置的钢绞线拉不动。

（2）原因分析

波纹管接头处脱开漏浆，流入孔道。

波纹管破损漏浆或在施工中被踩、挤、压瘪。

波纹管有孔洞。

（3）防治措施

使用波纹管必须具备足够的承压强度和刚度。

有破损管材不得使用。

波纹管连接应根据其号数，选用配套的波纹套管。

连接时两端波纹管必须拧至相碰为止，然后用胶布或防水布将接头缝隙封闭严密。

浇筑混凝土时应保护波纹管，不得碰伤、挤压、踩踏。

发现破损应立即修补。

施工时应防止电焊火花灼烧波纹管的管壁。

波纹管安装好后，宜插入塑料管作为内衬，以加强波纹管的刚度和顺直度，防止波纹管变形，碰瘪、损坏。

（4）浇筑混凝土开始后，在其初凝前，应用通孔器检查并不时拉动疏通；如采用预置预应力索的措施，则应时时拉动预应钢绞线。

堵孔严重无法疏通的，应设法查准堵孔的位置，凿开该处混凝土疏通孔道。

9.6张拉钢绞线延伸率偏差过大

（1）现象

张拉力达到了设计要求，但钢绞线延伸量与理论计算相差较大。

（2）原因分析

钢绞线的实际弹性模量与设计采用值相差较大。

孔道实际线形与设计线形相差较大，以致实际的预应力摩阻损失与设计计算值有较大差异；或实际孔道摩阻参数与设计取值有较大出入也会产生延伸率偏差过大。

初应力采用值不合适或超张拉过多。

张拉过程中锚具滑丝或钢绞线内有断丝。

张拉设备未作标定或表具读数离散性过大。

（3）防治措施

每批钢绞线均应复验，并按实际弹性修正计算延伸值。

校正预应力孔道的线形。

按照钢绞线的长度和管道摩阻力确定合格的初应力值和超张拉值。

检查锚具和钢绞线有无滑丝或断丝。

校核测力系统和表具。

9.7预应力损失过大

（1）现象

预应力施加完毕后钢绞线松驰，应力值达不到设计值。

（2）原因分析

锚具滑丝或钢绞线内有断丝。

钢绞线的松驰率超限。

量测表具数值有误，实际张拉值偏小。

锚具下混凝土局部破坏变形过大。

钢绞线与孔道间摩阻力过大。

（3）防治措施

检查钢绞线的实际松驰率，张拉时应采取张拉力和引伸量双控制。

事先校正测力系统，包括表具。

锚具滑丝失效，应予更换。

钢绞线断丝率超限，应将其锚具、预应力筋更换。

锚具下混凝土破坏，应将预应力释放后，用环氧混凝土或高强度混凝土补强后重新张拉。

（4）改进钢束孔道施工工艺，使孔道线形符合设计要求，必要时可使用减摩剂。

10质量控制及检验

10.1原材料及成品、半成品质量检验

纵向预应力钢筋采用1X7-15.2-1860-GB5224预应力钢绞线，其抗拉强度标准值为fpk=1860Mpa、弹性模量为Ep=195Gpa，公称直径为15.20mm高强度钢绞线，其技术条件符合GB5224标准；其锚具分别采用M15-7、M15-15型锚具。

横向预应力钢筋采用1X7-15.2-1860-GB5224预应力钢绞线，其抗拉强度标准值为fpk=1860Mpa、弹性模量为Ep=195Gpa，公称直径为15.20mm高强度钢绞线，其技术条件符合GB5224标准；其锚具分别采用BM15-4、BM15-4P、BM15-5、BM15-5P型锚具。

10.2预应力张拉施工质量标准及检验方法见表10-1所示。

表10-1质量标准及检验方法

检验项目

质量要求

检验数量

检验方法

预应力筋抽取试件做破断负荷、屈服负荷、弹性模量、极限伸长率试验

《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224）

30t为一批，不足30t也按一批计

检查质量证明文件、试验报告

预应力筋用锚具夹具和连接器的外观、硬度、静载锚固系数性能试验

《预应力筋用锚具、夹具和连接器》（GB/T14370）

每1000套为一批，不足1000套也按一批计

观察、检查产品合格证、试验报告

预留孔道所用的金属螺旋管、塑料波纹管、橡胶棒（管）外观检查

表面应无油污、损伤和孔洞

全部检查

观察

预应力筋的品种、级别、规格、数量

符合设计要求

全部检查

观察和尺量

预留孔道用的金属螺旋管、塑胶棒（管）品种、规格

符合设计要求

全部检查

观察和尺量

钢绞线下料长度

±10mm

预应力筋总数的3%，且不于5根（束）

尺量

5mm

混凝土强度

符合设计要求

每次张拉全部检查

砼试件强度、弹性模量试验

预应力伸长量

符合设计要求

全部检查

尺量

预应力筋断丝或滑移

符合规范要求

全部检查

观察

11安全及环保要求

11.1严格执行安全操作规程进行施工，施工前要先进行技术、安全交底，每区域施工前应对张拉操作人员进行安全教育。

11.2锚具、夹具应设专人妥善保管，避免锈蚀、玷污、遭受机械损伤或散失。

施工时在终张拉完成后对锚具进行防锈处理。

11.3张拉前仔细检查张拉平台的安全性，并在张拉平台上搭设高度适当的安全挡板，施工操作人员必须配备安全防护用品，进入施工现场，必须戴安全帽，高空作业时操作人员必须系安全带。

11.4安装锚具时，必须清理干净锚具上的包装纸以及不得人为的带有杂物，以免妨碍锚具的正常工作；

11.5油压泵上的安全阀应调至最大工作油压下能自动打开的状态。

油压表安装必须紧密满扣，油泵与千斤顶之间采用的高压油管连同油路的各部接头均须完整紧密，油路畅通，在最大工作油压下保持5min以上不得漏油。

若有损坏者应及时修理更换。

11.6电路系统检修不准在带电状态下操作，油路系统检修不准在带压情况下操作；

11.7张拉过程中，两端油泵司机应统一同步送油或者回油。

工作完毕后应打开油阀，切断电源，非油泵操作人员禁止操作油泵；另外在张拉过程中，特别是在高压状态下，千斤顶正后方不准站人，油管不准踩踏、攀扶；

11.8千斤顶不得超过其最大拉力和最大行程；张拉过程中，测量伸长值或拆卸工具锚时，操作人员应站在千斤顶侧面，应禁止非预应力施工人员进入张拉区域。

11.9设备运转声音异常时，应及时检查修理；

11.10张拉油泵操作时，油泵操作人员应全神贯注，不准与外人交谈，更不准在油泵工作时间离开或者兼顾其他工作；

11.11张拉操作过程中，位于高处的张拉束操作人员不得踩在钢绞线上作业，应自行搭好作业平台；

11.12从开始张拉至孔道压浆完毕的过程中，不得敲击锚具、钢绞线和碰撞张拉设备。

张拉过程中发现张拉设备运转声音异常，应立即停机检查维修。

11.13特殊情况下，在更换夹具时，两端都应装上千斤顶，采取其它措施放松预应力筋时，应仔细做好施工现场的安全防护工作。

11.14张拉设备使用前，应对高压油泵、千斤顶进行空载试运行，无异常情况方可正式使用。

高压油管使用前应作耐压试验，不合格的不能使用。

11.15电器设备由专人管理，电闸箱应符合技术要求，电源线在使用前应进行测试，不得违章作业，作业完毕后必须将总电源切断，所有电器设备应遮盖。

严格遵守施工现场的用电制度。

11.16切割钢绞线时应注意防止砂轮片破碎伤人。

操作人员需带防护眼镜。

11.17施工过程中防止工具或机具从高空坠落伤人。