预应力张拉施工工艺标准.docx

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预应力张拉施工工艺标准

预应力张拉施工工艺标准

1使用范围

本指导书适用于预应力先张法、后张法混凝土铁路、公路、公路桥梁；混凝土房建预制件工厂及现场预制与施工。

2施工准备

2.1材料及锚具的准备

2.1.1预应力混凝土使用钢材有：

钢丝、钢绞线、热处理钢筋、冷拉钢筋、精轧螺纹钢筋及其他预应力钢筋。

其品种、规格、直径必须符合设计要求，并有出厂质量证明书及复试报告。

冷拉钢筋还应有冷拉后的力学性能和工艺性能试验报告。

2.1.2锚具、夹具和连接器进场时，应按出厂合格证或质量证明书核查其锚固性能类别、型号、规格及数量，并符合要求。

锚具、夹具使用前应进行外观、硬度和静载锚固性能检查，并应符合现行国家标准《预应力混凝土用锚具、夹具和连接器》（GB/T14370）的规定。

2.2主要机具的准备

2.2.1预应力张拉液压千斤顶、高压油泵、外接油管、放张用液压千斤顶或砂箱、传力作用的混凝土或钢结构承压柱、端横梁、工具锚及注浆机具等。

2.2.2预应力所用机具及仪表应按规范要求定期维护和校验。

千斤顶与压力表应配套校验。

2.3作业条件

2.3.1施加预应力的液压千斤顶、高压油泵、拉伸机注浆机应经过校验并有记录。

使用前试车检查张拉机具与设备是否正常、可靠，如发现有异常情况，应修理好方可使用。

2.3.2桥梁混凝土的抗压强度及弹性模量应达到设计要求；房建构件混凝土必须达到设计要求，如设计无要求时，不应低于设计强度的75%；桥梁及房建构件的几何尺寸、外观质量、预留孔道及埋件应检查验收合格。

2.3.3施工现场应具备经批准的张拉作业程序和确保产品质量和施工安全的技术措施。

作业场地应平整、通畅，确保全体施工人员和设备安全。

2.3.4制桥台座应有足够的强度、刚度及稳定性，并满足施工的需要。

2.3.5现场已具备预应力施工知识和正确操作的施工人员。

2.3.6锚具、夹具和连接器应准备齐全，并经过检查验收。

2.3.7预应力筋或钢绞线束已制作完毕。

2.3.8灌浆用的水泥浆（或砂浆）的配合比及封端混凝土的配合比已经试验确定。

2.3.9已进行技术交底，并应将预应力筋的张拉吨位与相应的压力表指针读数，钢筋计算伸长值写在排上，并挂在明显位置处，以便操作时观察掌握。

3操作工艺

3.1预应力先张法张拉工艺流程图：

3.2工艺流程描述

张拉前应对台座、横梁及各项张拉设备进行详细检查，台座应平整涂隔离剂，抗压柱及端横梁安装要平直，两侧端横梁的钢束孔应对齐，符合要求再进行操作。

3.3预应力筋制作

3.3.1预应力筋下料长度根据工艺设备的具体尺寸计算确定。

3.3.2钢绞线、钢丝在拉直条件下切断，切断前在切口两端用铁线扎紧，不得使用电弧焊切断。

下料长度偏差：

张拉螺杆工艺不大于5mm；工具锚工艺为±50mm。

3.3.3钢丝束两端采用墩头锚具时，同束钢丝下料长度相对差值大于L/5000，且不大于5mm。

3.3.4预应力钢丝或钢绞线编束时应逐根理顺，绑扎牢固，防止互相缠绕。

3.4支底模及涂隔离剂

3.4.1支底模时用水平仪进行操平。

隔离剂要均匀，杜绝出现汪油现象。

3.5安装预应力筋

3.5.1支座板及底部钢筋骨架安装完成后，将预应力筋连同塑料管一并穿入就位，塑料管内端堵塞严密，塑料管外端应穿入端分丝板以外150mm并加以固定，梁体内隔离套管长度位置允许偏差为±20mm。

3.5.2预应力筋保护层厚度应满足设计要求。

3.5.3预应力筋穿入就位后，严禁使用电弧焊在梁体钢筋骨架及模板的任何部位焊接或切割。

3.6预应力筋张拉

3.6.1首先调整张拉横梁及锚板位置，使锚板上预应力筋重心位置与所制梁型的预应力筋重心设计位置相适应。

3.6.2钢绞线或热轧带肋钢筋作预应力筋时，按单拉整放工艺。

其张拉程序应符合下列规定：

3.6.2.1穿束应力初调：

利用张拉工具，将预应力筋分束，锚固于两端锚板上。

用千斤顶横梁，行程不小于150mm，然后锁定。

3.6.2.2单束控制张拉：

用千斤顶作单束（根）超张拉。

超张拉应力至0.8倍抗拉极限强度，拉足应力后锁定持荷5min以上，然后适当降低应力，以便立模操作安全。

3.6.2.3单束控制张拉：

控制张拉应力按设计的有效预应力及各项实际应力损失之和计算，锁定后的钢绞线锚下应力不得大于0.75倍抗拉极限强度，拉到控制应力后锁定。

3.6.2.4按下述程序对称逐束张拉

先张法预应力筋张拉程序

预应力种类

张拉程序

钢筋

0→初应力→1.05σcon（持荷5min）→0.96σcon→σcon（锚固）

钢丝、钢绞线

0→初应力→1.05σcon（持荷5min）→0→σcon（锚固）

对于夹片式等具有自锚性能的锚具

普通松弛力筋0→初应力→1.036σcon（锚固）

低松弛力筋0→初应力→1.036σcon（持荷2min锚具）

3.6.2.5预应力筋的理论伸长值△L（mm）可按下式计算：

式中PP—预应力筋的平均张拉力（N）。

L—预应力筋的长度（mm）。

AP—预应力筋的截面面积（mm2）。

EP—预应力筋的弹性模量（N/mm2）。

3.6.2.6控制张拉以控制应力为主，测量伸长值为较核。

当实测值与理论值相差较大于±6%时，应查明原因，及时处理后继续张拉。

张拉完毕后。

及时浇筑混凝土。

浇筑前应抽查张拉应力，当发现应力值与允许值相差超过±3%时，应重拉。

3.7放张及切断预应力筋

3.7.1预应力筋放张时，梁体混凝土应达到设计要求的强度和相应的弹性模量值。

设计未规定时，不得低于设计的混凝土强度等级的75%。

3.7.2采用千斤顶整体放张时必须配接单独油路。

同步顶开千斤顶，顶开的最大间隙不得大于2mm，以能松动自锁螺母或插垫为度。

先顶开的千斤顶应保压持荷，直到全部千斤顶顶开。

同步放松自锁螺母或插垫后，再同步放松各千斤顶，直到预应力筋全部放松为止。

3.7.3预应力筋放张顺序要求，按设计规定分阶段、对称、相互交错的放张。

3.7.4预应力筋放松后应测量梁体上拱值。

3.7.5预应力筋放张后，可用乙炔—氧气切割，但应采取措施防止烧坏钢筋端部。

钢丝放张后，可用切割、锯断或剪端的方法切断；钢绞线放张后，可用砂轮锯切断。

3.8后张法预应力操作工艺

3.8.1工艺流程

3.8.2检查桥梁、构件（或块体）：

尤其要认真检查预应力筋孔道。

其孔道必须保证尺寸与位置正确，平顺畅通，无局部弯曲，无水和其他杂物；孔道端部的预埋钢板或锚垫板应垂直与孔道轴线，孔道接头处不得漏浆，灌浆孔和排气孔应符合设计要求的位置。

孔道不符合要求时，要清理或作好处理。

3.8.3钢绞线小料应保证梁的两端外露长度≮750mm，采用在槽钢内下料，确保长度一致。

按每个孔道的钢绞线根数分别用绑线绑成束，钢绞线应确保顺直不扭转，并分层放在平台垫木上，垫木间距不大于3.0m，端部悬出长度不大于1.5m。

3.8.4穿预应力筋

3.8.4.1穿筋前，应检查钢筋（或束）的规格、总长是否符合要求。

3.8.4.2穿筋时，带有端杆螺丝的预应力筋，应将丝扣保护好，以免损坏。

钢绞线或钢丝顺序编号，并套上穿束器。

先把钢筋或穿束器的引线由一端穿入孔道，在另一端穿出，然后逐渐将钢筋或钢丝、钢绞线束拉出到另一端，两端外露长度应相等。

3.8.4.3钢筋穿好后将束号在构件上注明，以便核对。

3.9安装锚具及张拉设备：

安装锚具及张拉设备时，对直线预应力筋，应使张拉力的作用线与孔道中心线在张拉过程中相互重合；对曲线预应力筋，应使张拉力的作用线与孔道模端中心点的切线相互重合。

3.10张拉：

3.10.1预应力筋的张拉程序，应按设计规定进行，若设计无规定时，可采取下表

后张法预应力筋张拉程序

预应力筋

张拉程序

钢筋、钢筋束

0→初应力→1.05σcon（持荷2min）→σcon（锚固）

钢绞线束

对于夹片式等具有自锚性能的锚具

普通松弛力筋0→初应力→1.03σcon（锚固）

低松弛力筋0→初应力→σcon（持荷2min锚固）

其他锚具

0→初应力→1.05σcon（持荷2min）→0→σcon（锚固）

钢丝束

对于夹片式等具有自锚性能的锚具

普通松弛力筋0→初应力→1.03σcon（锚固）

低松弛力筋0→初应力→σcon（持荷2min锚固）

其他锚具

0→初应力→1.05σcon（持荷2min）→0→σcon（锚固）

精轧螺纹钢筋

直线配筋时

0→初应力→σcon（持荷2min锚固）

曲线配筋时

0→σcon（持荷2min锚固）→0（上述程序可反复几次）→初应力→σcon（持荷2min锚固）

3.10.2预应力筋的张拉顺序应符合设计要求，当设计无具体要求时，可采取分批、分阶段对称张拉。

采用分批张拉时，应计算分批张拉的预应力损失值，分别加到先张拉预应力筋的张拉控制应力值内，或采用同一张拉值逐渐根复位补足。

3.10.3单根预应力粗筋（采用拉伸机张拉螺栓端杆锚固）张拉时，应先少许加力，将垫板位置按设计规定找准，然后按规定程序张拉。

张拉完毕，用扳子拧紧螺母，将钢筋锚固，测出钢筋实际伸长值，并作好张拉记录。

3.10.4预应力钢丝束采用双作用千斤顶张拉锥形锚栓锚固时，应按下列要求操作：

a.预拉：

将钢丝拉出一小段长度后，检查每根钢丝是否达到长度一致，如有不一致时，应退下楔块进行调整，然后再用力打紧楔块。

b.张拉及顶压：

预拉调整以后方可按规定张拉程序张拉。

张拉完毕，测出钢丝伸长值，若与规定符合，就可进行顶压锚塞。

顶压锚塞时必须关闭大缸油路，给小缸进油，使小缸活塞猛顶锚塞。

c.校荷：

将千斤顶装入未张的一端进行张拉，张拉到控制应力后，猛顶锚塞。

当两端都张拉顶压完毕后，应测量钢丝滑入锚楦中的内缩量是否符合要求，如果大于规定数值，必须再张拉，补回损失。

d.钢丝断丝和滑脱的数量，严禁超过构件同一截面钢丝总数的3%，且一束钢丝只允许一根。

如超过上述规定，必须重新张拉，这时应把钢丝拉到原来的张拉吨位，拉松锚塞，用一根刚钎插入垫板槽口内，卡住锚塞，然后大缸回油，锚塞被拉出，取出整个锚楦。

分别检查锚环是否被抽成凹槽，锚塞的细齿是否被抽平，若有这类情况，要调换锚具，重新张拉，如果锚环、锚塞仍然完好无损，则只要在顶压时加大压力顶紧锚塞。

3.10.5预应力钢绞线张拉

a.张拉前作好测量上拱度的标志的准备工作。

b.两侧挂线量测梁体的侧弯情况。

c.对梁体混凝土表面有轻微缺陷，允许在欲施加预应力后进行修补处理，缺陷较大者应在欲施加应力前修补，缺陷严重者另行处理。

d.布设量测梁上拱度及弹性压缩的测点。

e.位于锚下喇叭管内的波纹管必须先用钳子剪掉，使钢绞线减少摩擦阻力。

f.张拉方法：

为加速台座周转可分两次张拉，在梁体混凝土强度达到C30时进行第一次张拉，当与梁体同条件养护的试块之混凝土（含梁体残缺部位的修补混凝土）强度和弹性模量均匀达到100%设计强度是方可进行第二次张拉，张拉要两端同时进行，采取双控法以油表读数为依据，以钢筋伸长值做校核，实测伸长值不得超过计算伸长值±6%，每片梁应在一个工作班完成。

发生问题及时处理，不得推迟到下一班。

g.张拉程序：

初始张拉：

划出锚圈定位线，套入锚圈，打紧夹片，之后安装千斤顶和工具锚，工具夹片必须涂抹黄油后安装。

用Φ20mm钢管把工具夹片打紧，调整千斤顶位置，使千斤顶、千斤顶前支承、限位板及孔道中心、锚圈位于同一轴线上，两端同时对主缸充油，使钢绞线稍稍拉紧，进一步调整上述几个部位，让它们在同一直线上，检查钢绞线是否被工具夹片夹紧，然后两端同时张拉至张拉值的10%，测量伸长初始距离，作为测量钢绞线伸长值的起点。

h.张拉程序：

010%张拉值作伸长量标记控制张拉应力两端测量伸长值顶夹片

测量回缩量张拉顶油压表回零（测量总回缩量及夹片外露量）。

检查伸长总量和及其偏差是否在规定范围内±6%。

如有问题及时处理。

i.退锚：

千斤顶顶回油后，顶开工具锚夹片，然后在钢绞线根部用石笔划上记号，以备张拉后观察钢绞线滑丝情况，观察时间不得小于24小时。

j.钢绞线张拉24小时后再进行切割，切割的长度从工作锚算起≥80mm。

k.用氧气乙炔切割绞线时，根部用浸湿的石棉绳缠绕，避免切割时高火焰温度传到锚具内部，损伤孔内钢绞线。

l.由锚具引起的滑移量超过3mm部分即按滑丝计算，每片梁中滑移量超过3mm的锚具不得多于2个。

m.每片梁的滑丝量（指Φ5mm的钢丝）总和不得超过钢丝根数的0.5%根钢筋张拉伸长值之和，在一束内的滑丝量不得超过2根钢丝张拉伸长值之和。

钢绞线断丝、工具锚与工作锚之间断丝所造成的滑丝均折算成滑丝量计算。

n.梁体上拱度允许偏差为桥梁跨度的1%。

3.11填写施加预应力记录。

3.12孔道灌浆：

3.12.1灌浆孔道应压水清洗干净，并检查灌浆孔、出气孔是否与预应力筋孔道连通，否则，应事先处理。

3.12.2预应力筋张拉完后应进尽早进行孔道灌浆，以减少预应力损失。

3.12.3灌浆压力一般为0.4～0.6MPa。

3.12.4灌浆顺序为先下后上，避免上层孔道漏浆把下层孔道堵住，待排气孔流出浓浆后，即堵死排气孔，再压浆至0.6MPa，保持1～2min后，即可堵塞灌浆口。

3.12.5制作试块并注意养护。

3.13浇筑封端混凝土或端部防护处理，并注意混凝土养护。

4质量标准

4.1主控项目：

4.1.1预应力筋进场时应按现行国家标准《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224等的规定抽取试件作力学性能检验。

其质量必须符合有关的规定。

检查数量：

按进场的批次和产品的抽样检验方案确定。

检验方法：

检查产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告。

4.1.2预应力筋用锚具、夹具和连接器应按设计要求采用，其性能应符合现行国家标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T14370等的规定。

检查数量：

按进场的批次和产品的抽样检验方案确定。

检验方法：

检查产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告。

4.1.3预应力筋安装时，其品种、级别、规格、数量必须符合设计要求。

检查数量：

全数检查。

检验方法：

观察、钢尺检查。

4.1.4预应力筋张拉或放张时，混凝土强度应符合设计要求；当设计无具体要求时，不应低于设计的混凝土立方体抗压强度标准值锝75%。

检查数量：

全数检查。

检验方法：

检查同条件养护试件试验报告。

4.1.5预应力筋的张拉力、张拉或放张顺序及张拉工艺应符合设计及施工方案的要求，并应符合GB50204－2002《混凝土结构工程施工质量验收规范》6.4.2条规定。

4.1.6张拉过程中应避免预应力筋断裂或滑脱；当发生断裂或滑脱时，必须符合下列规定：

a.对后张法预应力结构构件，断裂或滑脱的数量严禁超过同一截面预应力筋总根数得3%，且每束钢丝不得超过一根；对多跨双向连续板，其同一截面应按每跨计算；

b.对先张法预应力构件，在浇筑混凝土前发生断裂或滑脱的预应力筋必须予以更换。

检查数量：

全数检查。

检验方法：

观察、检查张拉记录。

4.1.7后张法有粘结预应力筋张拉后应尽早进行孔道灌浆，孔道内水泥浆应饱满、密实。

检查数量：

全数检查。

检验方法：

观察、检查灌浆记录。

4.2一般项目：

4.2.1预应力筋用锚具、夹具和连接器使用前应进行外观检查，其表面应无污物、锈蚀、机械损伤和裂纹。

检查数量：

全数检查。

检验方法：

观察。

4.2.2预应力筋下料应符合下列要求：

a.预应力筋应采用砂轮锯或切断机切断，不得采用电弧切割；

b.当钢丝束两端采用墩头锚具时，同一束中各根钢丝长度的极限差不得大于钢丝长度的1/5000，当成组张拉长度不大于10m的钢丝时，同组钢丝长度的极差不得大于2mm。

4.2.3后张法有粘结预应力筋预留孔道的规格、数量、位置和形状除应符合设计要求外，尚应符合下列规定：

a.预留孔道的定位应牢固，浇筑混凝土时不应出现移位和变形；

b.孔道应平顺，端部的预埋锚垫应垂直于孔道中心线；

c.成孔用管道应密封良好，接头应严密且不得漏浆；

d.灌浆孔的间距：

对预埋金属螺栓管不宜大于30m、对抽芯成形孔道不宜大于12m；

e.在曲线孔道的曲线波峰部位应设置排气兼泌水管，必要时可在最低点设置排水孔；

f.灌浆孔及泌水管的孔径应能保证浆液畅通。

检查数量：

全数检查。

检验方法：

观察、钢尺检查。

4.2.4先张法预应力筋张拉后与设计位置的偏差不得大于5mm，且不得大于构件截面短边长的4%。

检查数量：

每工作班抽查预应力筋总数的3%，且不少于3束。

检验方法：

钢尺检查。

4.2.5后张法预应力筋锚固后的外露部分宜采用机械方法切割其外露长度不宜小于预应力筋直径的1.5倍，且不宜小于30mm。

检查数量：

在同一批检验批内，抽查预应力筋总数的3%，且不少于5束。

检验方法：

观察、钢尺检查。

4.2.6灌浆用水泥浆的水灰比不应大于0.45，搅拌后3h泌水率不宜大于2%，且不应大于3%。

泌水应能在24h内全部重新被水泥浆吸收。

检查数量：

同一配合比检查一次。

检验方法：

检查水泥浆性能试验报告。

5成品保护

5.1先张预应力筋

5.1.1先张预应力到场后，下料前应防止锈蚀。

5.1.2张拉后的预应力筋应防止油污，应采取用覆盖等措施以防止污染。

5.1.3张拉后的预应力筋应防止施工现场的其他重物碰砸，安装钢筋网片时应避免碰撞预应力筋。

5.2后张预应力

5.2.1张拉锚固后预应力孔道应进行加盖防护，防止杂物掉入孔内，冬季蒸汽养护时，应防止蒸汽串入孔道待蒸汽养护结束后，孔道内水汽结冰，堵塞孔道。

5.2.2预应力锚具应防止冲击，安装封锚钢筋时严禁将钢筋焊在锚具上。

5.2.3预应力筋在封锚时超长部分应用切断机或砂轮锯切断，不得采用电弧焊切断。

6应注意的质量问题

6.1预应力张拉端的设置，应符合设计要求，当设计无具体要求时，应符合下列规定：

6.1.1抽芯成形孔道时的预应力张拉：

对曲线预应力筋和长度大于24m的直线预应力筋，应在两端张拉；对长度小于24m的直线预应力筋，可在一端张拉。

6.1.2预埋波纹管孔道时的预应力张拉：

对曲线预应力筋和长度大于30m的直线预应力筋，宜在两端张拉，对长度不大于30m的直线预应力筋时，可在一端张拉。

当同一截面中的多根一端张拉的预应力筋时，张拉端宜分别设置在结构的两端。

当两端同时张拉一根预应力筋时，宜先在一端锚固，再在另一端补足张拉力后进行锚固。

6.1.3曲线配筋的精轧螺纹钢筋应在两端张拉，直线配筋的可在一端张拉。

6.2平卧重叠浇筑的构件，宜先上后下逐层进行张拉。

为了减少上下层之间因摩擦阻力引起的预应力损失，可逐层加大张拉力。

但底层张拉力不宜比顶层张拉力大5%（钢丝、钢绞线、热处理钢筋）或9%（冷拉Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级钢筋），且最大张拉应力“冷拉Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级钢筋不得超过屈服强度的75%，热处理钢筋不得超过标准强度的70%”。

张拉后的实际预应力的偏差不得超过规定值的5%。

6.3预应力锚固后的外露长度，不宜小于30mm。

锚具应用封端混凝土保护，如需长期外露，应采取措施防止锈蚀。

6.4预应力筋张拉后，孔道应尽快灌浆。

用连接器连接的多跨连续预应力筋的孔道灌浆，应张拉完一跨随即灌注一跨，不应在各跨全部拉完后一次连续灌浆。

6.5孔道灌浆应采取标号不低于25号的普通硅酸盐水泥配置的水泥浆；对空隙大的孔道，可采用砂浆灌浆。

水泥浆及砂浆强度应满足设计要求，且均不应低于20N/mm2。

6.6灌浆水泥浆水灰比为0.4～0.45，搅拌后3h泌水率控制在2%，最大不得超过3%，水泥浆中可掺入对预应力筋无腐蚀作用的外加剂，一般可掺入0.05%～0.1%的铝粉或0.25%的木质素磺酸钙减水剂。

6.7当冷拉粗钢筋作用作预应力筋时，必须先焊上端杆螺丝，然后再进行冷拉，使各对焊接进行一次冷拉考验。

6.8本作业指导书参照《铁路桥涵施工规范》TB10203－2002、《铁路混凝土与砌体工程施工规范》TB10210－2001、《公路桥涵施工技术规范》JT041－2000、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204－2002编制，在施工过程中，执行以上施工规范。

7质量记录

本工艺标准应具备以下质量记录：

7.1混凝土桥梁构件、块体张拉强度试件试压报告单。

7.2预应力筋的出厂质量证明或实验报告单。

7.3预应力筋的冷拉记录。

7.4冷拉预应力筋的机械性能试验报告。

7.5冷拉预应力筋焊接接头试验报告。

7.6预应力筋锚具和连接器的合格证及检验报告。

7.7预应力张拉设备校验记录。

7.8预应力张拉记录。

7.9预应力孔道灌浆试块强度试压报告单及水泥出厂合格证。

7.10混凝土构件、块体标准试块强度试压报告。

7.11设计要求的其它有关资料。