预应力施工作业指导书(渭洛河大桥).doc

陕西省221省道洛河渭河大桥及引线工程

预应力施工作业指导书

编写人：
复核人：
批准人：

中铁十局集团有限公221省道渭洛河大桥C标段项目经理部
2015年4月26日
预应力施工作业指导书

1、适用范围
适用于本项目部施工范围的预应力工程施工。
2、作业准备
2.1内业准备
⑴组织技术人员认真学习实施性施工组设计，阅读、审核施工图纸澄清相关技术问题，熟悉技术规范和标准。
⑵制定安全保证措施
⑶配置能满足设计和施工要求的砼搅拌站设备，对现场人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考试合格后方可持证上岗。
2.2外业准备
(1)使用前对张拉机具进行配套检查和校验。
(2)张拉前对梁的外观、锚垫板位置及孔道内杂物进行清理。
(3)张拉强度达到设计规定时，张拉前必须拆除需要拆除的模板和支架。
(4)清除梁端部锚垫板上和喇叭管内水泥浆。
(5)确定张拉控制力。
(6)计算理论伸长值，
(7)压浆机具已落实。
3、技术要求
张拉作业人员和技术人员已培训合格。
钢绞线和锚具符合设计及规范要求，并按规定进行了校检，合格后方能使用。
张拉时砼的强度、弹性模量、龄期满足《验标》要求。
张拉力要根据张拉力与压力表之间的关系曲线进行计算，并经过复核后使用，张拉力与伸长量误差严格按照图纸和《验标》进行控制。

4、施工程序与工艺流程
4.1施工程序
预应力张拉程序：0 0.1σk 0.2σk 1σk 补拉σk 锚固测定回缩量。
4.2工艺流程
清理锚具，锚垫板，割除多余波纹管
钢绞线除锈、下料、编束、做束头、穿束
切除多余钢绞线、安装工作锚、千斤顶及工作锚
待砼强度、弹性模量及龄期满足设计要求后进行张拉
完成张拉并合格后割除多余钢绞线
封锚，压浆

5、施工要求
5.1、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。孔道锚固端的预埋钢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。
5.2、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。
5.3、预应力筋张拉
5.3.1、锚具的安装及准备工作
（1）、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。
（2）、清除钢绞线上的锈蚀、泥浆。
（3）、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。
（4）、安装工作锚板，锚板应与锚垫板止口对正。
（5）、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。
5.3.2、千斤顶的定位安装
（1）、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。
（2）、装上张拉千斤顶，使之与高压油泵相连接。
（3）、装上可重复使用的工具锚板。
（4）、装上工具夹片（夹片表面涂上退锚灵）
5.3.3、预应力张拉程序
当梁体混凝土强度达到设计强度的90%后，且混凝土龄期不小于7d时，方能进行张拉预应力钢束。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。
在进行第一孔梁张拉时需要对管道摩阻损失、锚圈摩阻损失进行测量。根据测量结果对张拉控制应力作适当调整，确保有效应力值。
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10%σk→20%σk→100%σk→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→10％σk→100％σk（持荷3-5min锚固）→补拉100％σk（测量长度）→锚固
σk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σk的10%。
5.3.4、预应力理论和实际伸长量的计算
（1）、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） (1)
PP＝P×〔1－e-（kx+μθ）〕／(KL+μθ) (2)
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0.0015
μ----预应力筋与孔道壁的磨擦系数，对塑料波纹管取0.14～0.17。
（2）、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%～15%），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＝B+C-2A
A —0～10%σk 应力下的千斤顶的实际引伸量
B —10%σk～20%σk 应力下的千斤顶的实际引伸量
C —20%σk～100%σk 应力下的千斤顶的实际引伸量
7.3.5、预应力智能张拉其它要求：
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，一般在应48小时内完成，如因特殊情况不能及时灌浆，则应采取相应的保护措施，保证锚固装置及钢绞线不被锈蚀。
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。

5.4、采用智能循环压浆设备注浆
对水平或曲线孔道，压浆的压力为0.5-0.7MPa；最大压力不得超过1.0MPa。当梁的另一端排出浓浆时关闭出浆口阀门，并保持不小于0.5MPa稳压期，持压3-5分钟，关闭压浆端压浆阀门。
5.4.1、施工工艺
压浆采用智能压浆设备，压浆前先将压浆泵试开一次，运转正常并能达到所需压力时，才能正式压浆，其压力表的最小分度值不大于0.1MPa，最大量程使实际工作压力在其25%-75%的量程范围内。孔道两端必须采用特制的压浆嘴，保证能够开合自如。
（1）、张拉施工完成后，切除外露的钢绞线（钢绞线外露量不小于30mm），进行封锚。封锚采用无收缩水泥砂浆封锚，封锚时必须将锚下垫板及夹片、外露钢绞线全部包裹，覆盖层厚度大于15mm，封锚后24～48小时之内灌浆。
（2）、清理锚下垫板上的灌浆孔，保证灌浆通道畅通。
（3）、确定活塞式灰浆泵灌浆端，安装引出管和接头，并检查其功能。
（4）、搅拌水泥浆使其水灰比、流动度、泌水性达到技术要求指标。水泥采用机械搅拌制备,搅拌机的转速不得低于1000r/min，且能够在规定的时间内搅拌均匀。采用P.O 42.5 R水泥，管道浆液24小时自由泌水率为0；3小时钢丝间泌水率为0.自由膨胀率24小时在0-2%，25℃时浆液的流动度，初始为10-17s，半小时后为10-20s；一小时后为10-25s.水灰比为0.4-0.45之间，若掺入减水剂和阻锈剂，水胶比不超过0.34，则水灰比不得小于0.35,不得泌水，流动度不应大于25s ,30min后不应大于35s。初凝时间大于3小时，终凝小于24小时，压浆时浆体温度不超过35℃。浆体对钢绞线无腐蚀作用。在现场备有1725mL漏斗随时做漏斗实验，一般每四袋水泥（50kg/袋）做一次。拌合好后应通过3mm方格过滤网，放入储浆容器，自调制到压入孔道的延续时间不得超过40min，而且在压浆过程中要不停搅动。
（5）注意事项：
1.压力表在使用前要校正，作业过程中，最少每隔三小时将所有设备清洗一次，每天用完也须清洗。
2.孔道压浆须按自下而上的顺序进行。灌浆孔数和位置必须作好记录，防止漏灌。
3．为保证钢束管道全部充浆，须压浆至浆口水泥浆流出一段时间并与搅拌锅内浆液浓度一致时方可封闭进出浆口。
4.压浆中加入膨胀剂以保证管道内密实。压浆完毕后，水泥浆达到设计强度的80%即40MPa后方可移梁。
5．压浆过程中及压浆后48小时内，结构混凝土温度不低于5℃。
6.对于非连续梁端，吊梁前应浇筑梁端封锚混凝土。
7.孔道压浆过程中及压浆后48h内，结构或构件混凝土的温度及环境温度不得低于5℃。
①、浆管应选用高强橡胶管，抗压能力大于1Mpa，连接要牢固，不得脱管。
②、灰浆进入灌浆泵前应通过1.2mm的筛网进行过滤。
③、搅拌后的水泥浆必须做流动度、泌水性试验，并制作浆体强度试块。每一工作班应留取不少于3组的标准立方体试件（70.7mm*70.7mm*70.7mm）和3组抗折试件（40mm*40mm*160mm）以标养28天的强度作为水泥浆质量评定依据。
④、灌浆工作宜在灰浆流动性下降前进行（约30～45分钟），孔道一次灌注要连续。
⑤、中途换管道时间内，连续启动灌浆泵，让浆体循环流动。
⑥、储浆灌的储浆体积大于1倍所要灌注的一条预应力孔道体积。
6、劳动组织
⑴劳动力组织方式，采用架子队组织模式。
⑵各架子队作业队班组、各工种劳动力上场计划根据工程施工进度安排确定，分批组织进场。在施工过程中，合理调配施工人员，确保作业层、各工种之间相互协调，减少窝工和施工人员浪费现象。
主要施工人员配置见下表：
每个架子队人员配置表

序号
职务
人员数量
备注
1
施工负责人
1

2
技术负责人
1

3
质检工程师
1

4
专职安全员
2

5
技术人员
3

6
工班长
4

7
实验人员
2

8
调度
2

9
测量人员
2

10
预应力施工人员、普工
5-10

7、材料要求
⑴常规连续箱梁纵向、横向、竖向均设预应力。纵横向钢绞线技术标准应符合《预应力砼钢绞线》标准的要求。波纹管符合设计要求。张拉锚固体系采用符合国家标准的锚具及其配套产品。
⑵应有出场厂合格证，进场后进行外观检查，其力学性能符合铁道部现行施工标准
8、设备机具配置
智能张拉设备一套，智能压浆设备一套。电动高压泵2套。锚具配套纵向千斤顶2台，横向千斤顶2台，竖向千斤顶2台。限位板2只。打紧器2个。工具锚及夹片2套。钢片尺木把螺丝刀各4个。拔丝器2个。压风机1台。
9、质量控制与检验
9.1原材料要求
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；
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。
每批钢绞线由同一批号、同一强度的钢绞线组成。
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。
9.2其他质量要求
严格按设计图纸和现行施工验收规范组织施工，具体操作严格按批准后的施工方案和预应力施工工法进行。
认真做好自检，互检等检验工作，并及时进行隐蔽工程验收，未经验收不得进行下一道工序的施工。
张拉施工前，应认真复核图纸与施工情况，在现场同条件养护的混凝土试块的试压强度达到设计允许的张拉强度后，方可进行张拉。
严格按图纸要求进行施工。发现问题应及时上报有关单位，经有关部门核定后继续施工。
严格按照预应力施工工艺进行施工，预应力连续箱梁和板的支撑应满足上部施工荷载所必需的强度和刚度要求，尤其是底层支撑的基础应牢固，以防止支撑的不均匀沉降。
预应力筋张拉前，不得拆除梁底模。
张拉前应对待张拉梁的外观作必要的检查，确认混凝土浇捣质量合格，无蜂窝，空洞、
发现异常裂缝等后方可进行张拉；如有异常，应及时通知有关单位，查明原因，必要时调整张拉方案，经批准后再进行张拉。
10、安全、环保要求
10.1安全要求
严格执行安全操作规程进行施工，施工前要预先进行交底，每区域施工前应对张拉操作人员进行安全教育。
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。
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，防止张拉中的意外事故伤及人身安全。
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。
从施加预应力至锚固后封端期间，除非采取有效屏蔽措施，否则操作人员不得在锚具正前方活动。
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。
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。
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。
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。
压浆人员必须站在锚具两侧操作，严禁正对锚具，也不得踩踏高压油管。
压浆时要对梁体采取有效保护措施，防止浆液喷洒在梁体上。
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。
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。
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。
施工过程中防止工具或机具从高空坠落伤人。
10.2环保要求
⑴严格按国家和地方政府有关规定及设计要求做好环保、水土保持工作。
⑵维护自然生态平衡的措施：保护当地自然植被，采取措施使地表植被的损失减少到最低限度。
⑶合理规划施工用地，尽量控制或减少对土地资源不必要的破坏。
⑷加强现场施工人员的环境和文明施工宣传和教育，提高全员环保意识。
⑸竣工时按要求拆除施工临时设施，按环保要求做好恢复工作。

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