刚构桥张拉培训资料11.doc

土城特大桥预应力张拉、压浆施工工艺

一、预应力筋的布设
(1)、纵向预应力钢束
土城特大桥悬臂浇筑箱梁共设置纵向预应力钢束共104束（94束体内束，10束体外预留束），其中6束为预备束；纵向预应力顶板钢束T0～T20、腹板W10～W20下弯束采用25φs15.2预应力钢束；T21～T26顶板束采用22φs15.2钢束；腹板W01～W09下弯束、中跨底板束DZ01～10、边跨底板束DB01～05、中跨合拢束LZ01、边跨合拢束LB01采用19φs15.2预应力钢束；顶板预留束Y1～Y3为25φs15.2预应力钢束，体外预留束为31φs15.2预应力钢束。
顶板纵向束每个梁段端部设有两束锚固束；腹板下弯束从0#～19#段梁端部各设两束锚固束；边跨从14#梁段～边跨现浇段设边跨底板束DB01～05、DBY；中跨从12#梁段起设DZ01～10、DZY底板束；其它顶板束有中跨、边跨合拢束。
（2）、横向应力钢束
横向预应力钢束：顶板有2φs15.2钢绞线、间距50cm；顶板横向预应力钢束采用BM15-2扁锚及一端单根张拉方式，设计张拉吨位为177.1KN，预应力锚具张拉端与锚固端按1m间距交错布置，一端张拉。
（3）、竖向预应力钢束
竖向预应力钢束：1#～4#段腹板设4-φs15.2、5#～8#段腹板设3-φs15.2竖向预应力钢绞线束；9#～23#、现浇段、合拢段设JL32精轧螺纹钢竖向预应力束。
竖向预应力钢束采用OVM15－3、4扁锚具，单根张拉，设计张拉吨位195.3KN，采用梁顶一端张拉方式。
JL32精轧螺纹钢设计张拉吨位672KN。
二、预应力筋管道安装
悬浇箱梁纵向预应力管道密布最多达104束，分为顶板钢束、腹板下弯束、底板束、合拢束，塑料波纹管直径为φ120、φ100，预应力管道须按设计坐标位置安放准确，用φ10“U”形定位钢筋，间距按直线段不大于80cm、曲线段不大于40cm进行固定。对纵向预应力管道、腹板下弯束管道设高强塑胶内衬管，浇筑完砼后及时抽拔内衬管。
OVM15-3、4钢铰线锚束竖向预应管道（1#～8#段、采用70×25扁形塑料波纹管）在竖直吊装、理顺后与腹板两侧钢筋进行绑扎固定（间隔1.0米绑扎一道）。9#～23#、合拢段、现浇段竖向JL32精轧螺纹钢采用φ50波纹管。
箱梁竖向、横向预应力钢绞线（60×25波纹管）设计间距均为50cm，横向和竖向相互错位25cm，定位筋间距80cm。
管道安装以后应仔细进行检查是否有损坏的地方，如有则立即用胶布包裹严实。管道的压浆口和排气口均用高强塑料胶管引出箱梁混凝土体外。
横向每一束设压浆嘴、排气孔各一个。
竖向预应力束每束底口须用白色塑胶管从底板倒角处引出砼面，塑胶管各插入波纹管不少于30cm长，然后用封口胶带将波纹管底口及塑胶管与波纹管接口处缠绕严密、稳固，塑胶管与相邻腹板钩筋绑扎稳固，防止砼浇筑过程中脱落及水泥浆进入管道（预应力束锚固端须用铁丝绑扎固定在腹板钢筋上）。竖向预应力束管道须与锚垫板通过配套连接器及约束板连接牢固，并用封口胶带缠绕牢固、密封，竖向预应力束上口距锚垫板以下约50cm处波纹管开口、各插入一根白色塑胶管作排气口，竖向预应力波纹管上安装的注浆口和出气孔塑料胶管，必须在竖向预应力波纹管平行位置绑扎固定，严禁随意固定。（要求冒出砼面不少于50cm且均朝两轨道间伸出砼面、浇筑砼前用胶带封口）。
纵向预应力管道长度大于30m小于60m在中间设一个三通，对于大于60m小于90m设两个三通，以此类推，每隔30m设一个三通，三通进行编号，以免错压。排气孔一般设置在管道的最高部位，排气管为塑料管，管径为φ20(内)mm，与连接波纹管的卡子或用胶带封闭连接。连接处密闭，排气孔伸出砼顶面50cm。
管道较长时，用内套管做接头，并在接头两端用塑料胶带密封（接头段须与相邻钢筋绑扎固定）。
三、预应力筋的安装
箱梁混凝土浇注完后，待混凝土初凝后，开始预应力筋的安装。待混凝土强度和弹性模量达到设计强度的90%，进行张拉。
(1)钢绞线下料、制束
钢绞线应在特制的放盘框中进行，防止弹伤人和钢绞线打绞，放盘过程中的钢绞线需细致检查外观，发现劈裂起皮、小刺、折弯、油污等需进行处理，钢绞线下料用砂轮锯切割，严禁用电弧切割；切割口两侧各30mm处先用铁丝绑扎，同一编号的钢绞线束可集中下料，对于两端同时张拉的预应力钢绞线束，钢绞线下料长度可按每个孔道的实际长度+油顶高度×2+工具锚厚度×2+限位板的有效高度×2+200mm之和下料，其误差为±30mm。
钢绞线束外面用φ1mm铁线缠绑扎紧，其缠绕铁线间距为2.0m，使编扎成束顺直不扭转；根据每束钢绞线的长度，对钢绞线束进行编号标识，分别存放。钢绞线束存放及移运时，保持顺直，不受损伤，不得污染；存放时，须垫方木，方木间距以钢绞线不着地为度；搬运时，不得在地上拖拉； 严禁钢绞线受高温、接触焊接火花或接地电流。
横向、竖向锚固端P型锚具采用专用的GYJ型挤压机成形。
(2)穿束
①穿束方法
短束采用人工穿束，长束采用3t卷扬机牵引穿束。
②穿束施工
纵向预应力钢束每束的根数多，束长，拟定纵向预应力钢束在桥面上进行穿索；钢束先平铺在桥面上，在梁端弯入波纹管内，从波纹管一端先穿入φ8mm圆钢筋，在波纹管另一端穿出后与钢绞线束前端的塔形头焊接，用卷扬机牵引钢束通过波纹管完成穿索。
③注意事项
穿束时避免钢束扭曲，如发生个别钢绞线顶弯，将其更换后再穿束。钢绞线束顺直，不得有死弯，不得沾有油渍。钢绞线伸出梁体两端长度相同。
当梁体预留孔道无法穿过钢绞线束时，确定孔道堵塞位置，进行凿洞清孔处理后再穿束，穿束后，在凿洞清孔处用1mm厚铁皮裹盖钢绞线束，保证孔道畅通，然后用环氧树脂小石子砼修补孔道外梁体混凝土。
（3）、锚垫板清理、锚具安装
砼凝固后，拆除模板，及时清理张拉端喇叭口渗入的水泥浆，保证梁段端头管道畅通。
安装锚具和工作夹片。锚具位置要正确，锚板与锚垫板要同轴，使钢绞线从管道、锚垫板到锚具内平面位置平顺，以减少锚口应力损失。安装工作夹片时，将两块夹片上O型圈要带上。注意保证夹片和锥孔的干净，不沾油污。并用一根φ20钢管轻轻敲齐，注意夹片安装平整。
对竖向预应力束张拉槽口，在安装锚具及夹片前须将槽口内砼碴、垃圾、水清理干净，确保锚具与锚垫板密贴，确保夹片不被水浸泡锈蚀。
四、预应力张拉
（一）张拉设备
(1)设备配置及性能指标
千斤顶、油压表等设备见前附表。高压油表采用防震型，其精度等级为0.4级。最小分度值不大于0.5MPa，表盘直径大于150mm。选用油压表表盘量程在工作最大油压的1.25～2.0倍之间。
(2)设备校正
千斤顶在下列情况下还必须重新进行校正：已张拉作业达300次；使用时间超过6个月；千斤顶使用过程中出现异常现象时；千斤顶经过拆修之后。千斤顶与已校正过的油压表配套编号。
（二）预应力张拉
(1)张拉条件
梁体混凝土强度及弹性模量达到设计值的90％后进行张拉，且必须保证张拉时梁体混凝土龄期大于5天
(2)张拉控制原则
张拉中实施张拉应力、伸长量双控：即张拉时以油压表读数为主、以钢绞线的伸长值作校核，在σk作用下持荷5min。
（3）三向预应力的张拉顺序
先纵向后横向再竖向；且纵向预应力先顶板预应力T束，然后腹板W束，纵向束须单箱轴线两侧对称、两端同时张拉；竖向预应力钢筋应逐根张拉到位，同时竖向二次张拉工艺，两次张拉时间间隔为1～2个节段。
张拉锚具安装程序：安装工作锚→安装工作夹片→安装限位板→安装千斤顶→安装工具锚及工具夹片→张拉。
(4)纵向预应力筋张拉
张拉顺序及原则：先外后内，以梁中线为对称轴两侧对称进行，最大不平衡束为1束。
两端同时张拉工艺流程：0→初始应力→控制张拉力（持荷2分钟）→一端卸压自锚→另一端卸压自锚→卸工具锚和千斤顶。
①、预张拉到初应力（10%σK），量千斤顶行程的初读数并记录。
②、张拉到20%σK，量千斤顶行程的读数并记录；再逐步升压至控制应力（100%σK）并持荷2分钟，并测量伸长值。将测量伸长值与理论伸长值进行比较，当理论伸长值与实际伸长值相差超过±6%时，应先查明原因并及时处理，再进行张拉。
③、均匀逐步卸力，量回程并计算回程损失值。
④、千斤顶复位并卸下，检查夹片的外露量、两夹片的平整度、钢丝滑动、断丝情况并记录。当张拉后检测夹片外露大于3mm时，应分析原因予以克服。
(5)竖向预应力筋张拉
张拉顺序及原则:采用单端张拉,以梁中线两侧对称进行。张拉前须清理槽口内一切杂物及污水，确保干洁，张拉完后及时封锚、压浆。
钢绞线张拉工艺流程:0→初始应力→设计应力（持荷2分钟）→锚固→卸顶
粗钢筋张拉程序：
砼浇注完成以后，要及时清理好竖向预应力张拉端面，并用墨或油漆将预应力筋编上相应的号码，张拉过程依据号码进行张拉，并认真做好张拉记录。施加预应力时采取边张拉边拧紧锚具的方法进行。
0→初始控制力（10%设计吨位）→设计张拉吨位→持荷5分钟→锚固
张拉锚固操作步骤：
安装锚垫板和螺母，用扳手拧紧，张拉端钢筋应露出锚具8扣螺纹以上；安装连接器及穿心拉杆（上、下接头各拧入连接器一半长度）。
套入、安装预先加工好的张拉板凳（用2cm厚钢板焊接加工、两侧应预留拧紧螺帽的空间、板凳顶面开孔、支撑腿钢板两侧加焊肋板加强、底脚加焊钢板加大与梁顶面砼接触面），张拉板凳支撑腿支撑在梁顶面，不平处加垫钢板。
千斤顶就位，套在穿心拉杆上，抵压在张拉板凳钢板上，然后加垫2cm厚钢板、带上并拧紧穿心拉杆螺母。
开动油泵，千斤顶前油嘴进油，后油嘴回油，活塞向后移动张拉预应力钢筋，并随张拉不断转动拧紧装置，直到油压达到设计要求。
施加初始预应力的相应油压为设计油压的10%，并以此作为量钢筋伸长的起点。
预应力张拉采用双控法，以张拉力为主。伸长量的测量可用千斤顶上转数表记数得出并与实际测量活塞杆伸出长度相结合的办法。
前油嘴回油，后油嘴进油，活塞向前移，一次张拉结束。
张拉紧固后，采用二次测力扳手，以确保预应力钢筋的有效性，同时要求每根预应力钢筋锚固后，必须二次张拉，严禁遗漏。
(6)横向预应力筋张拉
张拉顺序及原则：采用单侧交错张拉,以梁中线两侧对称进行。
张拉工艺流程：0→初始应力→控制张拉力（持荷2分钟）→张拉端卸压自锚→卸工具锚和千斤顶。
(7)张拉注意事项
①在整个张拉过程中，要认真检查有无滑丝、断丝现象，每束钢绞线断丝或滑丝不超过1丝，螺纹钢筋不允许断筋。
②滑丝、断丝现象如果发生在锚固前,立即停止张拉,处理后再重新张拉。
③如果发生在割丝后，可用砂轮缓慢切割一端锚环，然后换束重新张拉。
④张拉完成后，在锚圈口处的钢束做上记号，24h后检查确认无滑丝、断丝现象方可割束，切断处距夹片尾3-5cm。钢束切割采用砂轮机作业，严禁使用电焊或氧气乙炔焰切割。
⑤张拉完毕，填写张拉记录，有关人员签字，原始记录不得任意涂改，并及时将记录交技术部门。
⑥钢绞线回缩量、锚具变形控制在6mm以内；粗钢筋锚具不超过1mm。
⑦张拉千斤顶与油表必须配套校验、标定。
⑧锚具上的锚板与夹片应配套使用，不同厂家的产品不能混用，还应保持夹片和锚板锥孔的干净，不应粘附泥浆或其他杂物，并保存好锚具的质量保证书。
⑨张拉前应检查安全措施是否可靠，张拉时千斤顶后面严禁站人。
五、管道压浆
箱梁终拉完成后，在48h内进行管道压浆。压浆前须用高压水清除管道内的杂质，然后压浆；采用性能稳定、强度等级不低于42.5的低碱硅酸盐水泥，水泥浆的水胶比控制在0.26～0.28，初凝时间≥5h、终凝时间≤24h，流动度30～50秒，浆液28天抗压强度达到50Mpa、28天抗折强度达到10Mpa。制取3组40mm×40mm×160mm试件。
压浆设备：搅拌机转速不低于1000r/min；储浆罐有搅拌功能，且设置网格尺寸不大于3mm的过渡网；压浆机采用活塞式可连续作业的压浆泵。
压浆时从最低点压浆孔压入，对上、下分层的孔道先压下层后压上层，同一孔道须连续、均匀进行，不得中断。浆液从拌制完成至压入孔道连续时间不得超出40min，且在压浆时须连续搅拌。
压浆的充盈度应达到孔道另一端饱满且排气孔排出与规定流动度相同的水泥浆为止，关闭出浆口后，保持一个不小于0.5Mpa的稳压期（3～5min）。
压浆班须固定，专人负责；压浆须认真作好记录。
（1）横向、竖向、纵向预应力管道压浆
压浆前用C50水泥砂浆密封张拉端的锚具、夹片之间的缝隙，张拉完成后尽快做好压浆准备，采用普通的常规压浆工艺压浆。水平管道压浆的压力为0.5～0.7Mpa，竖向管道压浆的压力为0.3～0.4Mpa。竖向预应力筋压浆时，由低端向高端压浆，横向预应力管道由较低的一端向较高的另一端压浆。
(2)管道压浆准备工作和注意事项
1、压浆前应用水对孔道进行清理和湿润，之后再用压缩空气将水吹出。
2、对压浆设备进行清洗。
3、压浆材料应称量准确，不得随意加水。
4、拌和的水泥浆应先做稠度试验，合格后方可进行压浆。
5、浆液拌制完成至压入孔道的延续时间不宜超过40min，且在使用前和压注过程中应连续搅拌。
6、压浆完成后对梁体上附着的水泥浆及时清理干净。
纵向预应力管道压浆采用C50水泥浆，其水胶比为0.26～0.28,可加入一定的膨胀剂。
预应力筋均采用真空压浆，真空辅助压浆工艺，是在普通压浆操作的基础上，采用真空泵排除多余空气，使孔内形成0.1MPa的负压，然后再压浆。操作时，抽真空与压浆是一个连续过程，从而使管道压浆达到饱满而密实的效果。这对超长孔道和小曲半径孔道及扁平孔道的压浆极为有利。
真空辅助压浆工艺，配备以下设备：
①塑料玻纹管；②塑料波纹管热焊接机；③压浆泵；
④抽真空机+浆液储缸；⑤浆体控制阀门；⑥真空压力控制器
真空辅助压浆操作程序：
①首先关闭除与真空泵连接外的所有压浆口、通风口、排水口，出浆口等的气密阀，然后启动真空泵，从孔内排除空气，若真空压力表达到0.1Mpa的负压时稳定，表明孔道密封良好，在压浆过程中真空机同时工作，并保持压浆前的真空度满足设计要求。
②孔道在负压下，将浆液用压力泵送入孔内，压浆过程可通过透明管得知，压浆过程连续进行，并确保压力在0.4MPa时将浆液压入孔道，直至浆体从出浆口进入负压容器，当观察流出浆体达到合格稠度时，关闭出浆口阀门。
③在压浆泵正压力下，打开通风孔、排水孔关闭的气密阀，在锚端盖帽进浆口和通风孔处压入一定量的浆体关阀门。
④当孔道压浆加压到0.5MPa正压时，在加压情况下，关闭进浆口阀门之前持续一定时间，一般3～5min。
⑤压浆结束5h后，打开观察孔，观察孔内的浆体饱满情况，必要时进行二次补压浆。
真空辅助压浆工艺流程图：
安装盖帽
试抽真空度
配制水泥浆
压 浆
检查饱满度并做好记录
检查原因，采取措施使真空度达到负0.1Mpa

真空辅助压浆工艺组成图：

压浆泵
压力表
压力管
T型带阀分流器
锚具盖帽通风阀
灌浆出口阀
灌浆方向
T型带阀分流器
透明管
废浆收集仓
透明管
压力表
负压容器
真空泵

（3）注意事项
①、检查锚具上的压浆孔设置是否完善；
②、安装预应力索、锚具、浇注砼时要检查压浆管，确保压浆管道畅通；预应力张拉后管道要尽早压浆。
③、压浆前用真空泵抽吸预应力管道中的空气，使管道中的真空度为-0.1Mpa；真空泵放置应低于整条管道，启动时先将连接的真空泵的水阀打开，然后开泵；关泵时先关水阀，然后停泵。
④、严格保证压浆质量，水胶比控制在0.26-0.28之间。
而且水泥浆应满足：和易性好；硬化后孔隙率低；渗透性小；具有一定的膨胀性；抗压强度高；有效的粘结强度；耐久性；温度控制在25℃以下。
⑤、浆液从拌制完成至压入孔道连续时间不得超出40min，且在压浆时须连续搅拌。
六、预应力施工的质量控制
（1）根据设计要求，钢绞线应为符合美国ASTMA416-97标准的270级低松弛预应力钢绞线，标准强度为1860Mpa。每批钢绞线进场后，按规定分批检验，每批的重量不得大于60吨。
（2）锚具、夹片进场时，除按出厂证明文件核对其锚固性能、类别、型号、规格及数量外，应按下列规定进行验收：
①外观检查：应从每批中抽取10%的锚具且不少于10套，检查其外观和尺寸如一套表面有裂纹或超过产品标准及设计图纸规定的允许偏差，则应另取双倍数量的锚具重做检查。仍有一套不符合要求则应逐套检查，合格者方可使用。
②硬度检查：从每批中抽取5%的锚具且不少于5套，对其中有硬度要求的零件做硬度试验（多孔夹片式锚具的夹片，每套至少抽取5片）。每个零件测试3点，其硬度应在设计要求的范围内，如有一个零件不合格，则应逐个检查，合格者方可使用。
③静载锚固性能试验：经上述两项试验后，应从同批中抽取6套锚具组装成3个预应力筋锚具组装件，进行静载锚固性能试验，如有一个试件不符合要求，则应另取双倍数量的锚具重做试验，如仍有一个试件不合格，则该批锚具为不合格。
④夹片进场后，只做静载锚固性能试验，其方法与锚具相同。
（3）所有预应力钢材不许焊接，凡有接头的部位应切除，不准使用。所有预应力张拉拉设备应按有关规定认真进行标定。
（4）所有预应力管道的位置必须按设计图纸定位准确牢固，管道顺直，波纹管应具有足够的刚度和密封性，接头处严防漏浆和卷口。
（5）所有预应力施加都应在箱梁混凝土强度达到49.5Mpa（90%设计强度）以上进行，且龄期不少于5天；采用张拉吨位与伸长量双控，以张拉力为主，实际引伸量偏差超过±6%。否则应停工检查，分析原因，处理后方可继续张拉。
（6）纵向预应力钢束在箱梁横截面应保持对称张拉，纵向钢束张拉时两端保持同步。
（7）钢束张拉时应在初始张拉力（可取设计张拉吨位的10%）状态下注出标记，以便直接测定各钢绞线的引伸量。
（8）张拉时每个截面都应尽量避免滑丝、断丝现象。如有发生，其数量不得超过截面总数的1%。且任何情况下不允许整根钢绞线拉断，否则应换索重拉。
（9）预应力钢束和粗钢筋张拉完毕，严禁撞击锚头和钢束，应用切割机切割钢绞线和粗钢筋多余的长度。
（10）根据施工实际需要设置压浆嘴和排气孔，压浆前用真空泵抽吸预应力管道中的空气，使孔道内的真空度为-0.1Mpa，然后压浆。管道压浆要求密实，仔细比选压浆配合比，采用最优配合比，不得掺入氯盐，要求28天强度不低于50Mpa。