19主桥连续梁预应力张拉交底.docx

施工交底记录
施工单位:
中港兰新铁路甘青段项目经理部二工区

编号：
工程名称:新建兰新铁路第二双线
里程: DK37+947.322
部位:八盘峡黄河特大桥主桥 上部结构
交底部门
项目技术负责人
交底人
复核人
接受部门
接受人
接受日期
工程部

主桥连续梁预应力张拉技术交底
一、交底目的
为明确八盘峡黄河特大桥连续预应力张拉作业的工艺流程和相应的工艺标准，指导规范预应力张拉作业施工，特编制此施工交底。
二、预应力张拉施工工艺
1、预应力张拉施工工艺流程图
锚垫板、连接器安装

预应力筋制作
预应力穿束

千斤顶、压力表校验
张拉设备就位

第一次张拉前的摩阻试验
伸长值计算

预应力筋张拉

张拉至控制应力持压5min锚固

测量计算伸长值及回缩量

预应力管道压浆

封锚

2、张拉设备及仪表
①整体张拉和整体放张采用自锁千斤顶，张拉吨位宜为张拉力的1.5倍，且不得小于1.2倍。使用前应进行校正，在正常情况下，千斤顶的校正系数不得大于1.05，千斤顶校正后有效使用期限不得超过一个月或200次。每次进行检修后均应重新进行校正后方可使用。
　　②高压油表选用防震型，不低于1.0级（建议采用0.4级），表面最大读数应为张拉力的1.5～2.0倍。使用前必须校正，在正常情况下，高压油表校正后的使用期限为一周。如采用0.4级压力表，使用期限为一个月。在特殊情况下，如指针松动，油压指针不回零或其它异常情况，均应拆修重校。
③压力表应与张拉千斤顶配套校正、配套使用。预应力设备应建立台帐及卡片并定期检查。
3、张拉前的准备工作
　　张拉前，应清除锚垫板上的水泥浆，检查锚垫板上的注浆孔是否畅通，并检查锚垫板是否垂直于孔道。调整钢绞线外露长度，使得两端外露长度大致相等。
　　检查千斤顶、高压油表是否在有效的使用期内，高压油泵上的安全阀调到最大工作油压时，能自动打开。
　　试验室通知梁体混凝土达到张拉强度及弹性模量，并出具混凝土强度报告，混凝土龄期达到设计要求的天数后，方可进行张拉。
　 张拉机具就位：首先安装好工作锚，装上夹片，按钢绞线自然状态依顺时针方向插入夹片，并用直径为φ2 0的套管轻轻将夹片打入锚环内，使得夹片夹紧钢绞线，并且外露量一致，夹片间隙均匀，不得有错牙。再安装限位板，套上顶环，安装千斤顶并与孔道中心对位，安装工具锚于千斤顶后盖上，精确对中。做到"三心"同轴，钢绞线在工作锚与工具锚之间顺直无扭结，为使工具锚卸脱方便，在工具锚平片上涂少许黄油。安装油管及压力表。
检查工作锚具是否紧贴锚垫板的凹槽内，千斤顶轴线是否与锚垫板孔道轴线一致。检查各种油管接头是否上紧，压力表与千斤顶是否配套。检查高压输油胶管是否完好，使用时有无小半径弯曲。
4、理论伸长值的计算
后张法预应力筋张拉伸长值计算公式如下：
△L＝(p×L) ×[(1-e-(KL+μθ))/ (KL+μθ)] /(AP×ES)AP—预应力筋的公称截面积mm2，钢绞线取140mm2。
ΔL——预应力筋理论伸长值（mm）
ES——预应力筋弹性模量MPa（N/mm2），一般情况下预应力钢绞线取1.95×105Mpa。
L——从张拉端至计算截面孔道长度（m）
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夹角（rad）, θ=0,即为直线憌
K——孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数(设计图纸取值0.003)
μ——预应力筋孔道壁的摩擦系数(设计图纸取值0.26)
△L＝(p×L) /(AP×ES)在设计图纸中预应力筋伸长值计算是以预应力筋两头锚固点之间的距离作为钢绞线的计算长度（即锚下长度），但在预应力张拉时预应力筋的控制张拉力是在千斤顶工具锚处控制的，故为控制和计算方便，一般以预应力筋两头锚固点之间的距离，再加上预应力筋在张拉千斤顶中的工作长度，作为预应力筋张拉理论伸长量的计算长度。
5、张拉工作要点
带模预张拉时，模板应松开，不应对梁体压缩造成阻碍。张拉应在梁体混凝土强度及弹性模量达到设计要求后进行，且混凝土龄期不少于设计要求的天数。
预施应力采用两端同步张拉，两端要同步张拉，两端伸长量要保持基本一致，张拉时要左右对称进行，最大不平衡束不应超过1束。张拉顺序严格按照图纸要求进行。张拉采用双控措施，即以油压表读数为主，以预应力筋伸长值进行校核。
6、张拉程序
安装锚具→张拉设备就位→张拉至0.2σk（静停2min）→张拉至σk（静停5min）→补拉σk（测量伸长值）→锚固。
7、钢绞线实际张拉伸长值计算
在预应力筋张拉时,预应力筋的外露部分，大部分被锚具和千斤顶所包裹，预应力筋的张拉伸长量无法在预应力筋上直接测量，故只能用测量张拉千斤顶的活塞行程，计算预应力筋的张拉伸长值，同时预应力钢绞线张还应减掉具锚处的夹片回缩量。一般计算式为：
钢绞线经过预/初张拉时，
总伸长量＝（B-A）-（E-F）+（D-C）-（G-H）+预/初张拉累计伸长量；
未经过预/初张拉时，
总伸长量＝［（B-A）-（E-F）+（D-C）-（G-H）］×100%/80%
式中:
A：为从0至初始拉力间的兰州端千斤顶活塞的张拉行程；
B：为从初始拉力至张拉设计控制拉力间的兰州端千斤顶活塞的张拉行程；
C：为从0至初始拉力间的乌鲁木齐端千斤顶活塞的张拉行程；
D：为从初始拉力至张拉设计控制拉力间的乌鲁木齐端工作夹片外露长度；
E：为从0至初始拉力间的兰州端工作夹片外露长度；
F：为从初始拉力至张拉设计控制拉力间的兰州端工作夹片外露长度；
G：为从0至初始拉力间的乌鲁木齐端工作夹片外露长度；
H：为从初始拉力至张拉设计控制拉力间的乌鲁木齐端工作夹片外露长度。
（1）钢绞线预应力张拉夹片回缩量的量测：
钢绞线预应力张拉夹片回缩量在两个部位出现：即产生在张拉千斤顶使用的“工具锚”，和参与钢绞线预应力工作并将钢绞线锚固在混凝土中的“工作锚”部位。
A、 工具锚锚塞回缩量的量测：
当千斤顶张拉力达到初始拉应力（0.2σk）时，已把松弛的预应力钢绞线拉紧，此时应将千斤顶充分固定，精确量取从千斤顶工具锚锚杯外露端面至钢绞线外露端头的长度b1，当千斤顶张拉力达到设计控制拉力时，再量取从千斤顶工具锚锚杯外露端面至钢绞线外露端头的长度b2，工具锚锚塞回缩量b= b1- b2。当预应力钢绞线由很多单根组成时应每根量测，取其平均值进行计算，最少不得少于三根。此回缩的出现仅对张拉伸长值的计算有影响，对张拉力量测没有影响。
B、工作锚夹片回缩量的量测：
钢绞线在张拉时工作锚夹片跟随钢绞线的拉伸，向后移动至限位板凹槽的底部，对钢绞线失去约束，当千斤顶将钢绞线张拉至设计控制张拉力，在回油放松钢绞线的瞬时，钢绞线弹性收缩，工作锚夹片跟随收缩向锚环孔内位移，随即将钢绞线锚固，这就是工作锚夹片回缩的全过程。工作锚夹片回缩位移后，将引起钢绞线张拉力的减小，减小量及补偿方法见后述。张拉完毕卸掉千斤顶后，在工作锚处测量工作锚夹片在锚杯处的外露长度C2，当预应力钢绞线由很多单根组成时应每根量测，取其平均值，一般至少测量三处，千斤顶限位板凹槽深度已知为C1，则工作锚夹片回缩量C= C1- C2。
（2）预应力损失的补偿
根据锚具夹片的回缩过程分析，工作锚对张拉伸长量及张拉力均有影响。对张拉力的减小影响值可按下式计算：
ΔP= P/ΔL×C
式中：ΔL：理论计算伸长值；P：为设计控制张拉力；C：工作锚夹片回缩量。
 为减少工作锚回缩对预应力造成的损失及保证张拉力能满足设计要求，应按如下程序操作，予以补偿： ① 当实施两端张拉时，当两端达到设计控制张拉力时，应按一端先锚固，再将另一端补张拉力后锚固的方法操作。因为当A端锚固时由于工作锚夹片的回缩，致使B端油压下降，张拉力减少，不满足设计控制张拉力要求，故应在B 端补张拉后再锚固。同理B端补张拉锚固时，由于工作锚夹片回缩仍会造成张拉力的损失。为保证满足设计控制张拉力要求，其修正后的设计控制张拉力（即设计控制张拉力加补张拉力）PK应按下式计算，注意不能将此与超张拉混淆，此值属于对预应力张拉时，由工作锚产生的预应力损失的补偿。 PK=P+ΔP 式中：P：为设计控制张拉力； ΔP：工作锚回缩对预应力损失的影响力（补偿张拉力）； ②当实施一端张拉时，同理应将控制张拉力PK按上式计算。 
（3）钢绞线在张拉千斤顶中的工作长度的确定：
钢绞线在张拉千斤顶中的工作长度，一般是指在张拉千斤顶装入钢绞线后，从工具锚锚杯中心至预应力混凝土工作锚锚杯中心的距离，注意丈量时应将千斤顶安装好，装入钢绞线，基本打紧夹片，启动油泵，开始加油，在千斤顶活塞启动，即油压表指针闪动的瞬间即刻关闭加油阀，此时丈量工具锚锚杯中心至预应力混凝土工作锚锚杯中心的距离，即可确定为钢绞线在张拉千斤顶中的工作长度。
一般在预应力张拉时，原始记录中的伸长值，都是按千斤顶活塞的行程距离记录的，按此计算的钢绞线实测伸长值，是预应力混凝土中工作锚之前的钢绞线伸长值加钢绞线在张拉千斤顶中工作长度的伸长值之和，不是钢绞线纯在混凝土中工作长度的张拉伸长值，故在计算钢绞线张拉伸长值及张拉伸长率误差时应注意以下几个问题： ①、计算预应力钢绞线理论伸长值时，若预应力钢绞线的计算长度已包括钢绞线在张拉千斤顶中的工作长度，就可直接用此计算的预应力钢绞线理论伸长值与按原始记录中数据计算的实测伸长值比较，来计算预应力钢绞线张拉伸长率误差。这是施工中常用的方法。 ②、计算预应力钢绞线理论伸长值时，若预应力钢绞线的计算长度不包括钢绞线在张拉千斤顶中工作长度，在按原始记录中数据计算出实测伸长值后，还应减钢绞线在张拉千斤顶中工作长度的伸长值，然后才能按此伸长值与预应力钢绞线理论伸长值比较，去计算预应力钢绞线张拉伸长率误差。 ③、前面两种为一次性张拉的计算方法，但在有些情况下因为千斤顶活塞行程不足，或设计要求采取多次张拉，【多次实施张拉，是每张拉一级(1～2个行程)，即锁定钢绞线的锚杯夹片（亦称临时锚固），张拉千斤顶油压表回零、卸下或原位重新安装开始张拉，即为一次】。这种张拉法计算实测伸长值时，是用原始记录中各次千斤顶活塞行程的距离，先计算出各次张拉伸长量，然后将各次张拉伸长量累加而得实测伸长值。但计算各次张拉伸长量时，都包括了一个与该张拉级的张拉力相应的，钢绞线在张拉千斤顶中工作长度的的伸长值，所以在按①法计算时，应在按各次张拉伸长量累加而得的实测伸长值中，减掉不包括最后一级的其余所有各级在张拉千斤顶中工作长度的伸长值；在按②法计算时，应在按各次张拉伸长量累加而得的实测伸长值中，减掉所有各级的在张拉千斤顶中工作长度的伸长值。
（4）偏差处理：
预应力的张拉采用双控，即以张拉控制为主，以钢束的实际伸长量进行校核，实测伸长值与理论伸长值的误差不得超过规范要求，否则应停止张拉，分析原因，在查明原因并加以调整后，方可继续张拉。
张拉完成以后，实际测量的伸长值与理论伸长值之差不应超过±6%，否则采取如下步骤予以调整。
 a对千斤顶以及与之配对使用的压力表进行重新校准。
 b对钢绞线作弹性模量检验。
 c放松预应力钢铰线重新进行张拉。
 d预应力钢铰线用润滑剂以减少摩擦损失。
8、张拉注意事项
（1）张拉之前，要对梁体作全面检查，如有缺陷，须事先征得监理工程师同意修补完好后且达到设计强度后再张拉。
（2）千斤顶、高压油表必须经过校核后方可使用，并按要求定期校核。
（3）千斤顶不许超载，不准超出规定行程，转移油泵时必须将油压表卸下防止震坏。
（4）预应力束张拉完毕后，杜绝撞击锚具和钢束。
（5）高压油管使用前应作耐压试验，不合格的不得使用。
（6）油压泵上的安全阀在压力调至最大工作压力时能自动打开。
（7）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及油路的各部接头必须完整紧密，油路畅通，在最大工作压力下保持5min以上不漏油。
（8）张拉时，千斤顶后不得站人，也不得踩踏高压油管。
（9）张拉时发现张拉设备运转声音异常，应立即停机检查维修。
三、预应力系统安装
1、锚垫板安装：
按要求在固定端和张拉端分别安装对应型号和规格的锚垫板和螺旋筋，并将锚垫板喇叭口底端和波纹管连接牢固，锚垫板要牢固地安装在模板上。要使垫板与孔道严格对中，并与孔道端部垂直，不得错位。锚下螺旋筋及加强钢筋要严格按图纸设置，喇叭口与波纹管道要连接平顺，密封。压浆孔要妥善封堵，防止浇注混凝土时漏浆堵孔。安装锚垫板时，对于两端张拉的锚具，需注意压浆端进浆孔向下，出气孔向上，单端张拉时，进浆孔应设在张拉端，且向下，以保证压浆的密实。竖向张拉时进浆孔要设在下端。
2、钢绞线安装：
a.钢绞线下料：
 钢绞线必须在平整、无水、清洁的场地下料，钢绞线下料长度要通过计算确定，计算应考虑孔道曲线长，锚夹具长度，千斤顶长度及外露工作长度等因素，预应力筋的切割宜用砂轮锯切割，下料过程中钢绞线切口端先用铁丝扎紧。
b.编束：
 编束时必须使钢绞线相互平行，不得交叉，从中间向两端每隔1m用铁丝绑紧，并给钢绞束编号。束成后，要统一编号、挂牌，按类堆放整齐，以备使用。
c.穿束
穿束前应检查管道是否畅通，如果出现堵塞孔道现象，必须采取措施疏通。钢绞线端头必须做成锥型并包裹，可利用人工或机械进行牵引，并在张拉前穿束。穿束时在管道内穿入一根引索，利用引索将钢丝引出，将钢丝另一端与钢束拖头连在一起，用机械或人工将钢束拉出。
四、预应力管道压浆
压浆采取真空辅助压浆，压浆应在张拉完成后48小时内进行。压浆原理为：压浆前，先用真空泵抽吸预应力孔道中的空气，使孔道的真空度达-0.06～-0.1MPa左右,然后在孔道另一端用压浆泵以一定的压力将搅拌好的水泥浆体压入预应力孔道并产生一定的压力，由于孔道内只有极少数空气,浆体中很难形成气泡，同时，由于孔道内和压浆泵之间的正负压力差,大大提高孔道内浆体的饱满和密实度，而且在水泥浆中,由于降低水灰比,添加专用的外加剂,从而减少浆体的离析、析水和干硬收缩，同时提高浆体的强度。1、真空压浆主要仪器设备
压浆设备主要有：真空泵、灌浆泵、密封工作罩、灰浆搅拌机、储浆罐、高压橡胶套管、球阀、止回阀等。
2 、真空压浆的工艺流程
（1） 准备工作
将真空泵端设在高端，压浆机设在低端，有利于压浆质量的保证；
用湿润水泥团将管道封堵严密，为确保水泥团不掉落及养护期间不开裂，在水泥封锚后，要用双层塑料薄膜密封并绑扎固定在锚具上，对于其他可能漏气的连接点，采用玻璃胶及密封生料带进行密封，从而保证了管道的密封，封锚提前两天进行，在压浆之前进行检查，对有漏气的情况，再用玻璃胶处理，以确保孔道密封；清理锚垫板上的压浆孔，保证压浆通道通畅；检查材料、设备、附件的型号或规格、数量等是否符合要求；连接管路并检查管路的密封性。
（2）试抽真空
启动真空泵，观察真空压力表的读数，应能达到-0.07～-0.1MPa。当孔道内的真空度保持稳定时（真空度越高越好），停泵1min，若压力降低小于0.02MPa即可认为孔道能基本达到并维持真空。为进一步验证孔道的密封和通畅情况，我们在抽取真空达到要求后，将进浆端球阀开启少许，则可听到气流的尖锐啸声，同时真空表读数下降。
（3）拌浆
压浆用的水泥应为强度不低于42.5级低碱硅酸盐水泥或低碱普通硅酸盐水泥，水胶比不大于0.34，且不得泌水，流动度不大于25s，30min后不应大于35s，抗压强度必须符合设计要求，浆体的体积收缩率应小于1.5%，初凝时间大于3小时，终凝时间小于24小时，压浆时浆体的温度不超过35℃且不低于5℃，浆体中应参入高效减水剂、阻锈剂，严禁参入有腐蚀作用的外加剂。
拌浆前先加水空转数分钟，使搅拌机内壁充分湿润，将积水倒干净；将称量好的水（扣除用于溶化固态外加剂的那部分水）倒入搅拌机，边搅拌边倒入水泥，再搅拌3～5min直至均匀；将溶于水的外加剂和其它液态外加剂倒入搅拌机，再搅拌5min，然后倒入盛浆桶；倒入盛浆桶的浆体应立即泵送，否则要不停地搅拌。
（4） 压浆
启动真空泵，当真空度达到并维持在-0.08 MPa左右时，启动压浆泵，开始压浆；待抽真空端的气流分离器中有浆体经过时，关闭气污分离器前端的阀门，稍后打开排气阀，当水泥浆从排气阀顺通流出，且稠度与灌入的浆体相当时，关闭抽真空端所有的阀门；观察废浆桶处的出浆情况，当出浆流畅、稳定且稠度与盛浆桶浆体基本一致时，关闭压浆泵。
补压和持压：真空泵、压浆泵停机，将抽真空连接管卸下，将出浆端球阀关闭，用预先准备的4磅铁锤将封锚水泥敲散，露出钢绞线间隙，同时打开排气孔上阀门，启动压浆泵使压浆泵压力达到0.5～0.6MPa持压，此时，从钢绞线缝隙中会被逼出水泥浆，在持压过程中，水泥浆由浓变稀，由稀变清，由流量大至滴出清水时，持压结束，持压时间不少于2min，最大压力不宜超过0.6MPa。压浆结束后，应立即接通水管，开倒向开关反向清洗设备及高压管。
3、真空压浆注意事项
（1）压浆前应浆孔道内的积水、杂物等清理干净。
（2）压浆时及压浆后3天内，梁体的温度及环境温度不得低于5℃，浆体温度不得超过35℃，压浆浆体的流动度、泌水率、凝结时间、膨胀率等必须符合要求，水泥浆搅拌结束至压入管道的时间间隔不应超过40min。
（3）压浆要保证孔道内浆体饱满密实。
（4）同一管道压浆要连续进行，一次完成，压浆时应从下端开始由下而上进行，防止上部压浆时堵塞下部孔道影响压浆质量。压浆时必须确认出浆浓度与进浆浓度一致后方可封闭保压。
（5）孔道压浆应按要求在压浆地点随机取样制作试件，水泥浆的抗压强度必须符合设计要求。
（6）压浆应缓慢、均匀地进行。比较集中和临近的孔道，宜采取同时连续压浆，以免串到临孔的水泥浆凝固、堵塞孔道；不能同时压浆时，后压浆的孔道在压浆前用压力水冲洗畅通。
（7）浆体搅拌时，水、水泥和外加剂的用量必须严格控制；
（8）搅拌好的浆体每次都应全部用尽，在浆体全部卸出之前，不得投入未拌和的材料，更不得采取边出料边进料的方法。
（9）安装在压浆端及出浆端的阀门和接头，应在灌浆后1小时内拆除并清洗干净。
六、梁体封端
预应力筋封锚后的外露部分采用机械切割，禁止采用电焊或氧焊切割，外露长度应符合设计要求，当无设计要求时，最小不小于预应力筋直径的1.5倍且不小于30mm。
浇筑梁体封端混凝土之前，应先将承压板表面的黏浆和锚环外面的灰浆清理干净，将新旧混凝土结合面凿毛并对锚具及预应力筋进行防锈及防水处理，按设计要求将封锚钢筋网片与预埋筋焊接或绑扎牢固，同时检查确认无漏压的管道后，用C50干硬性补偿收缩混凝土进行封填。封端混凝土保护层厚度凸出式锚固端锚具不小于50mm，外露预应力筋不小于30mm。封锚过程中应按要求现场取样做好混凝土试件，保证混凝土强度满足设计要求。
封端完毕后，将封端混凝土采取塑料膜包裹土工布保湿或覆盖土工布洒水保湿的方式进行养护，养护时间不少于14天。
六、张拉顺序
主桥预应力张拉钢绞线有多种，必须按顺序严格要求
腹板纵向- 顶板纵向- 腹板竖向- 中隔墙横向- 顶板横向
梁段端头竖向与横向与下一截断同时张拉，防止产生应力释放，及接缝开裂。