高铁箱梁张拉压浆作业指导书全解.docx
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高铁箱梁张拉压浆作业指导书全解
后张法预应力混凝土简支箱梁
张拉作业指导书
1、适用范围
适用于中国中铁航空港集团连镇铁路5标制梁场后张法预应力混凝土简支箱梁预施应力作业。
2、作业准备
作业指导书编制后，应在开工前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，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。
对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训并进行考核。
3、技术要求
3.1《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》（铁科技[2004]120号）
3.2《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）
3.3《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10752-2010）
3.4《铁路后张法预应力混凝土梁管道压浆技术条件》（TB/T3192-2008）
3.5《高速铁路桥涵工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号）
3.6《预制简支箱梁施工工艺细则》（CGZQSG1-ZTSJZLC-SGGYXZ）
3.7《预制简支箱梁企业内控标准》（CGZQSG1-ZTSJZLC-QYNKBZ）
4、施工程序与工艺流程
预施应力工序流程：
钢绞线下料→编束→清孔→穿束→预张拉→初张拉→终张拉→管道压浆→封锚。
5、施工要求
5.1、预应力筋的下料
（1）领取经复验合格的钢绞线，存放在钢绞线存放下料区。
在制束场地上铺设软胶皮，用于下料制束，防止钢绞线在地上拖拉造成损伤。
（2）钢绞线下料在自制下料滑槽内进行，滑槽用槽钢制作，下料滑槽起始端安放固定砂轮切割机，另一端设置长度定位挡板刻槽，刻槽位置以砂轮片内侧为起点实测确定。
下料时从钢绞线盘卷中抽出端头，注意抽头后钢绞线呈弹簧形，弹簧形的螺旋方向应与钢绞线的捻向一致，人力牵引至下料长度标记处停止，理顺钢绞线。
（3）钢绞线的下料长度=孔道的实际长度+工作锚厚度×2+限位板的有效厚度×2+对中套的有效厚度×2+油顶高度×2+工具锚厚度×2+100mm×2，其误差为±10mm。
（4）钢绞线下料时，不得采用任何形式的热加工，应用直径30cm的砂轮切割机作为下料工具，砂轮片厚3mm，切断时防止烧伤。
5.2编束
（1）按每束规定根数、长度用22号铁线编扎，两头距端5～10cm处用两根铁线绑扎。
其余每隔1.5m绑扎一道，成束后，将钢绞线用人工抬移至堆放地点，以直线状态按梁跨分类存放于垫木上。
同一束钢铰线应顺畅不纽结，用胶带纸对同束钢绞线两端进行编号标识，确保标识正确。
同一孔道穿束应整束整穿。
（2）编束后的钢绞线按编号分类存放。
钢绞线束搬运时，支点距离不得大于3m，端部悬出长度不得大于1.5m，不得在地上拖拉。
预应力材料在存放和搬运过程中保持清洁，避免机械损伤和锈蚀，制作和安装时避免污染和电火花损伤，张拉期间应采取措施避免受雨水、养护用水浇淋。
5.3清孔
采用高压空压机清除孔道内积水和杂物。
5.4穿束
（1）钢绞线穿束采用人工穿束（是否采用穿束机）。
（2）钢绞线穿束时弹性模量差值≤3GPa的不同批次的钢绞线可以直接用于同一孔梁的同一孔道，钢绞线理论伸长值采用该批次钢绞线的平均弹性模量计算。
弹性模量差值介于3～5GPa之间的不同批次钢绞线禁止用于同一孔道，当用于同一孔梁不同孔道时，各个孔道的钢绞线理论伸长值采用相对应的弹性模量计算。
如该批次钢绞线不足一个孔道所需，且和其它批次钢绞线弹性模量差值>3GPa时，先留存备用，待与以后进场的钢绞线弹性模量差值≤3GPa时再继续使用。
若相差大于5GPa时则不得用于同一孔箱梁内。
（3）钢绞线穿束后及时安装工作锚，工作锚安装时应保证钢绞线编号对应，不得错位,安装完成的工作锚应与孔道及锚垫板对应并在锚垫板槽内。
5.5、预应力张拉程序
5.5.1、施工准备
（1）对梁体混凝土表面存在的较大缺陷，预先修补并达到设计要求后，方可施加预应力，缺陷严重者要特别处理。
（2）检查梁体混凝土实际强度，确保预张拉前梁体混凝土强度已达到33.5MPa，初张拉前梁体混凝土强度已达到43.5MPa，终张拉前梁体混凝土强度已达到53.5MPa及弹性模量达到35.5GPa以上、且龄期不少于10d，以上具体由试验室负责，并下达张拉作业通知单给张拉作业班。
（3）千斤顶和压力表均已配套校验合格，并且在规定使用期限内。
压力表采用0.4级防震型精密压力表，表面最大读数为60MPa，校验有效期为一个月。
张拉千斤顶的校验摩擦系数不得大于1.05，张拉千斤顶额定张拉力初张为250t、终张为300t；张拉机具使用期间的校验期限应视机具设备的情况确定，千斤顶使用不超过1个月且不得超过200次张拉作业，当在使用过程中出现异常现象或在设备检修后，应重新标定。
（4）清除锚具下支承垫板上灰浆，孔口与锚下垫板必须保证垂直，防止张拉时磨损钢绞线。
（5）钢绞线钢丝容易生锈，为避免滑丝，在穿束后，对两端伸出的钢绞线套穿一端密封的防水塑料皮套进行防水、防锈处理。
5.5.2、张拉作业操作工艺（是否采用智能张拉）
（1）张拉设备及工艺：
采用单束两端同步张拉并左右对称进行、张拉应力与伸长值双控的施工工艺。
张拉时做到“三同心、两同步、三控”。
三同心：
预留孔道、锚具、千斤顶三者同心。
两同步：
两侧同步张拉，同时达到同一荷载值，不同步率控制在5％以内。
为保证张拉同步，张拉前明确一端为主动端，张拉时主动端每5MPa报数一次，从动端根据主动端所报数据控制油泵速度，并与主动端报数呼应。
三控：
控制好油表读数、钢绞线伸长量、持荷时间。
在进行钢绞线伸长值校核时，返工次数不超过3次，否则需废弃该孔道内钢绞线。
（2）预施应力按预张拉、初张拉和终张拉三个阶段进行，张拉力必须严格按张拉技术交底进行控制。
①、预张拉：
为避免梁体混凝土收缩开裂，当梁体混凝土强度≥33.5MPa时，预制梁带模预张拉。
预张拉时，模板松开，不得对梁体压缩造成阻碍。
②、初张拉：
当梁体混凝土强度≥43.5MPa，模板拆除后，应尽快进行初张拉。
初张拉后，梁体即可移出台位。
③、终张拉：
终张拉在梁体混凝土≥53.5MPa、弹模≥35.5GPa以上、龄期≥10d时进行。
（3）钢绞线终张拉后，在工作夹片后钢绞线上沿钢绞线周边用记号笔标画出标记，经技术员24h后复查，确认无新的滑断丝并经主管技术员认可后方可切割多余钢绞线。
切割后钢绞线外露量3cm且应确保封端后钢绞线保护层厚度不小于3.5cm。
（4）张拉时，必须两边同时给千斤顶主油缸徐徐充油张拉，两端钢绞线伸长量基本保持一致，严禁一端张拉。
（5）张拉持荷期间操作人员应时刻关注油表读数，有掉压时随时补油。
（6）预施应力质量要求见表5.5.2-1。
表5.5.2-1预应力张拉质量验收标准表
序号
项 目
标 准
备注
1
钢束伸长量两端之和不得超过计算伸长量
±6％
2
钢绞线回缩量
6mm/端
3
锚固后夹片外露量
2～3mm
4
夹片错牙量
≤2mm
5
每孔梁的滑丝和断丝总数量
不允许
6
同一束钢绞线重复张拉次数
3次
7
两端伸长量差值
≤5%
5.6、管道压浆（是否采用压浆料）
（1）预应力钢绞线束张拉完毕，24h后经观察确认无滑丝现象，48h内组织进行管道压浆，压浆时，施工班组必须有试验室出具的施工配合比。
（2）预应力管道压浆采用真空辅助压浆工艺。
切割完钢绞线后，将锚垫板表面清理干净，保证平整，确认锚垫板上的压浆孔通畅。
孔道密封用P·O42.5水泥拌制干硬性封锚材料对锚穴进行封锚，然后装上压浆罩，压浆罩与锚垫板间铺垫特制橡胶垫，将压浆罩与锚垫板上的安装孔对正，用螺栓拧紧固定。
最后连接真空泵和压浆泵及其它配套设备，并连接牢固，确保压浆罩、管路各接头密封不漏气。
检查供水、供电情况均正常后即可拌浆。
5.6.1压浆料搅拌
（1）搅拌前，先清洗施工设备。
清洗后的设备内无残渣、积水，并检查搅拌机的过滤网。
（2）浆体搅拌操作顺序为：
首先在搅拌机中先加入实际拌和水用量的80～90％，开动搅拌机，均匀加入全部压浆剂，边加入边搅拌，然后均匀加入全部水泥。
全部粉料加入后再搅拌2min；然后加入剩余的10～20％的拌和水，继续搅拌2min。
（3）在压浆料由搅拌机进入储料罐时，须经过空格不大于3mm×3mm的过滤网过滤。
储浆筒内的水泥浆要不停地进行搅拌，防止水泥浆的沉淀。
浆体性能应符合表5.6.1-1要求。
表5.6.1-1管道压浆浆体性能指标
序号
检验项目
指标
试验方法/标准
1
凝结时间，h
初凝
≥4
GB/T1346-2011
2
终凝
≤24
3
流动度，s
出机流动度
18±4
TB/T3192-2008附录A
4
30min流动度
≤30
5
泌水率，％
24h自由泌水率
0
TB/T3192-2008附录B
3h23℃毛细泌水率
≤0.1
TB/T3192-2008附录C
6
压力泌水率，％
0.22MPa（当孔道垂直高度≤1.8m）
≤3.5
TB/T3192-2008附录D
0.36MPa（当孔道垂直高度＞1.8m）
7
充盈度
合格
TB/T3192-2008附录E
8
7d强度，MPa
抗折
≥6.5
GB/T17671-1999
抗压
≥35
9
28d强度，MPa
抗折
≥10
GB/T17671-1999
抗压
≥50
10
24h自由膨胀率，％
0～3
TB/T3192-2008附录B
11
对钢筋的锈蚀作用
无锈蚀
GB8076-2008
12
含气量，%
1-3
GB/T50080-2002
13
氯离子含量，%
不大于胶凝材料总量0.06%
GB/T176-2008
14
碱含量，%
总碱量≤0.75%
GB/T176-2008
5.6.2、压浆工艺
箱梁孔道压浆工艺中的设备连接见图5.6.2-1：
图5.6.2-1真空压浆设备连接示意图
（1）关闭阀门3，启动真空泵，排除残存在压浆泵及管道内的水份和空气，真空度达到-0.06～-0.08MPａ并保持稳定。
（2）启动压浆泵，当压浆管排出的水泥浆和储浆筒内的水泥浆稠度一致时（由试验室测定），关闭压浆泵，并很快将压浆泵管道通过快换接头接到锚垫板压浆孔的控制阀1上，打开阀门1，启动压浆泵，开始压浆。
（3）真空泵仍保持开启状态，在压浆过程中，真空压力表的读数会略有减小，注意保持。
（4）当浆液经过真空端透明管道时，关闭阀门4，打开阀门3，关闭真空泵，让稀浆（废浆）液通过阀门3流入废浆筒内。
（5）继续压浆，直至排出的浆液稠度和储浆筒内的一致（由试验室测定），且流速稳定时，关闭出浆端阀门2，使压浆泵的压力达到0.5～0.6MPa，持压3min（采用秒表计时）。
（6）持压3min后，在持压的条件下，关闭压浆端阀门1及压浆泵，完成压浆。
（7）拆除球阀1、2以外的管道，清洗透明管道和阀门3、4，准备下一个孔道的压浆。
（8）压浆完后约3-4h，拆除压浆端球阀1、出浆端球阀2、压浆罩，并进行清洗，检查孔道的压浆饱满程度。
（9）压浆顺序先下后上，同一管道压浆必须连续进行，一次完成。
如有串孔现象，须同时压浆，若压浆过程中出现异常情况，应立即向工程部汇报，研究解决办法，同时清出孔内浆液。
5.6.3、水泥浆质量的控制
（1）严格控制水泥浆配合比，采用经过标定的计量设备控制精确度。
（2）选用转速1000转/min以上的高速搅拌机，使水泥浆能充分拌和，以保证浆体质量。
（3）现场每10盘检查一次水泥浆的流动度，控制在18±4S以内，浆体达到无离析及分层现象。
（4）水泥浆自拌和至压入管道的延续时间，控制在40分钟以内，浆体在使用前和压注过程中须经常搅拌。
如超过40分钟，浆体不能使用直接当做废料处理。
5.7锚穴封锚
（1）锚穴封锚混凝土为无收缩C50混凝土，混凝土其他性能同梁体混凝土。
（2）浇筑梁体封锚混凝土之前，先将锚垫板表面的粘浆和锚环外面上部的灰浆铲除干净，同时检查无漏浆的管道后，才允许浇注封锚混凝土。
为保证与梁体混凝土接合良好，将混凝土表面凿毛，凿毛程度为锚穴内的旧混凝土面全部凿毛，凿毛时间为拆除端模后及时凿毛。
（3）利用带螺丝钢筋锚入锚垫板四角上的螺丝孔，钩住封锚钢筋网，钢筋网必须保证保护层厚度不小于35mm。
（4）每次封锚做15×15×15cm试件前期为5组，正常施工后为4组，以鉴定28d强度。
（5）封锚混凝土初凝后采用土工布覆盖洒水养生，保证封锚混凝土在养生期间一直处于湿润状态，养生时间不少于14d。
（6））封锚混凝土养护结束后，采用聚氨酯防水涂料按设计要求进行防水处理，防水层厚1.5mm。
6、劳动组织
6.1劳动力组织方式：
采用班组组织模式。
6.2施工人员配置见表6.2-1
表6.2-1人员配置表
序号
工种名称
人数
分工
1
技术员
2
指导张拉压浆施工并记录张拉压浆数据
2
试验员
1
制作试块，测量浆体流动度
3
油泵操作员
4
负责张拉油泵操作
4
测量人
4
负责每一级的活塞和夹片的外露量
5
普工
5
负责梁体压浆封端
6
电工
1
负责设备及机具接电及供电保障
7、材料要求
工程部提报材料计划，物资部根据材料计划组织进料，进场的原材料必须附质保单、出厂合格证和必要的产品使用说明书，原材料进场后由物机部填写试验委托单后通知试验室后在监理见证下取样试验。
试验室接到委托单后立即通知监理组织取样做试验，对于无质保单和出厂合格证的产品有权拒绝试验，并报工程部与安质部。
7.1预应力钢绞线
（1）同牌号、同炉罐号、同规格、同生产工艺、同交货状态的预应力筋每30t为一批，不足30t也按一批计。
每批抽检一次。
（2）预应力钢绞线进场后，从每批钢绞线中任取3盘，并从每盘所选的钢绞线端部正常部位截取一根式样进行表面质量、直径偏差和捻距的外观检查及力学性能试验。
如每批少于３盘，则逐盘进行检验。
（3）钢绞线的外观作逐盘检查，其表面不得有裂缝、小刺、机械损伤、氧化铁皮、油迹。
（4）钢绞线在运输、贮存过程中应防止锈蚀、污染、避免压弯。
装卸钢绞线时不得从高处抛掷，在制作和安装时需避免污染和电火花损伤，张拉完后钢绞线外露部分用塑性薄膜包扎，防止雨水浇淋。
（5）钢绞线应按厂名、规格、级别分批存放于用方木搭设存放平台上，平台高于地面30cm，上部用蓬布覆盖，四周做好防排水设施，并做好产品标识和检验试验状态标识。
本场施工中采用钢绞线1×7-15.2-1860-GB/T5224-2003，公称直径15.2mm,公称面积140mm2。
7.2锚具、夹具和连接器
预应力筋用锚具、夹具和连接器进场时，必须对其质量指标进行全面检查并按批进行外观、硬度、静载锚固系数性能试验，其质量必须符合现行国家标准《预应力用锚具、夹具和连接器》（GB/T14370-2007）的规定和要求。
（1）检验数量：
同一种类、同种材料和同一生产工艺且连续进场的预应力筋用锚具、夹具和连接器，每1000套为一批，不足1000套也按一批计。
每批抽检一次。
（2）外观检查：
每批抽取10%且不少于10套。
（3）硬度试验：
每批抽查5％（不少于5套）。
（4）静载锚固系数性能试验：
每批抽检一次（3套）。
本次施工中锚固体系采用自锚式拉丝体系，张拉设备采用与之配套的机具设备。
8、材料要求
主要施工机械设备配置见表8-1
表8-1机械设备配置表
序号
机械名称
型号、规格
单位
数量
备注
1
电动油泵
ZB4-500型
台
5
备用1台
2
穿心式张拉油顶
YCW250B
台
5
备用1台
3
穿心式张拉油顶
YDC3000
台
5
备用1台
4
精密压力表
0.4级，0～60MPa
块
10
备用2台
5
压浆台车
JS-300
台
1
6
压浆泵
ZB4
台
1
7
真空泵
ZKB
台
1
9、质量控制与检验
（1）张拉时做到“三同心、两同步、三控”。
三同心：
预留孔道、锚具、千斤顶三者同心。
两同步：
两侧同步张拉，同时达到同一荷载值，不同步率控制在5％以内。
为保证张拉同步，张拉前明确一端为主动端，张拉时主动端每5MPa报数一次，从动端根据主动端所报数据控制油泵速度，并与主动端报数呼应。
三控：
控制好油表读数、钢绞线伸长量、持荷时间。
（2）预施应力质量要求见表9-1。
表9-1预应力张拉质量验收标准表
序号
项 目
标 准
备注
1
钢束伸长量两端之和不得超过计算伸长量
±6％
2
钢绞线回缩量
6mm/端
3
锚固后夹片外露量
2～3mm
4
夹片错牙量
≤2mm
5
每孔梁的滑丝和断丝总数量
不允许
6
同一束钢绞线重复张拉次数
3次
7
两端伸长量差值
≤5%
10、安全及环保要求
10.1安全要求
（1）张拉区域设置明显的安全标志，禁止非工作人员进入。
（2）电器设备符合用电规范，做到一机一闸一保护，线路完好无裸露。
（3）高压泵与千斤顶之间的所有连接点、紫铜管的喇叭口是否完好无损、螺丝是否拧紧。
（4）参加张拉人员穿戴好劳动防护用品，特别要戴好防护眼镜，以防高压油泵破裂喷油伤眼。
（5）操作人员站立位置安全，有回旋余地，高处作业设置平台防护栏。
（6）张拉时，箱梁两端不准站人，操作人员站在侧面，两端设置防护栏高压油泵放在箱梁端部左右侧。
（7）加压时，高压油泵操作人员注意与千斤顶操作人员保持联系，避免过快或不协调导致失误。
张拉作业时，不得敲击及碰撞张拉设备，油压表要妥善保护，避免受震。
高压油管要防弯折，防踏压，油管接头处加防护套，以防喷油伤人。
不得载压检查油路。
（8）张拉时千斤顶后方不得站人，不得在有压力的情况下旋转张拉工具的螺丝或油管接头。
张拉过程中，千斤顶两侧需设防护网，千斤顶后设置安全防护板，千斤顶后严禁站人，测量伸长值的人员，须待油泵停机时，站在千斤顶侧面工作。
钢绞线断滑丝处理时，两端都装上千斤顶。
（9）张拉时如遇临时停电，要立即拉闸断电，以防突然来电发生危险。
（10）所有张拉设备、仪表应设专人领取、保管，不准挪作它用。
（11）张拉后要拉闸断电，关闭油门。
（12）压浆人员应戴防护眼镜，以免灰浆喷出时射伤眼睛，另外还需要佩戴胶皮手套、口罩和防护服装。
（13）所有张拉、压浆设备、仪表要设专人领取、保管，不准挪作它用。
10.2环保要求
（1）材料堆放整齐，场面整洁，道路畅通
（2）浆液污染梁体后立即用清水冲洗干净。
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