预制30MT梁预制后张法预应力施工作业指导书.doc

预制30mT梁后张法预应力筋张拉、压浆施工方案
一、目的
    为保证后张法预制梁预应力张拉的施工质量，达到设计及施工规范的要求，确保施工质量达到优质工程，特制定本施工方案。
二 、引用标准
1、《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000；
2、《公路工程质量检验评定标准》JTG F80/1-2004；
3、《预应力筋锚具、夹具和连接器》GB/T14370；
4、《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224；
三、管理内容与控制要求
1 、 劳力组织
（1）后张法预应力张拉劳力组织
后张法预应力筋张拉施工需作业人员11人，其中：油泵操作2人，电工1人，安装工作锚和工具锚及夹片2人，导链或升降台操作工2人，工长1人，负责组织协调和发布指令，检查员1人，负责现场检查和记录，技术人员2人，负责现场技术指导与监控
（2）施工前，参与本工序作业的全体人员均应经过培训学习。
（3）要明确现场管理人员与操作者对本各项工作的负责人。即明确工序长，工序质量员，泵手、安全员等人的施工职责与任务。
（4）施工前，参加本工序作业的全体人员，应接受由工序长组织的工序技术交底，了解张拉工艺和机具，掌握张拉施工中的各种不同类型参数，张拉程序，明确施工规范，技术质量标准及安全注意事项交底记录，作为原始资料保存备查。
2、材料
钢绞线、锚具、夹片、波纹管、锚垫板、等材料的材质及性能均应符合要求，并有出厂合格证，同时对上述材料送有资质的检测单位进行检验，结果符合质量要求或规范要求方可投入使用。
3、后张法注浆与封端劳力组织
压浆施工共10人，其中倒水泥2人、运料2人、开砂浆搅拌机和压浆泵1人、持注浆嘴注浆1人、封堵出浆孔1人、搬运爬梯1人、工长1人，负责组织协调。
封端施工共9人，其中拌料2人、锚具刷防腐涂料1人、绑扎固定钢筋1人、封端混凝土2人、 抹面及封塑料布养护2人、工长1人，负责组织协调。
4、机具和设备
（1）公路桥梁预应力构件工程张拉机具与设备：
张拉设备选用穿心式和锥锚式等，根据公路桥梁构件的特点，锚具类型和张拉力的大小进行选择，与千斤顶配套使用的还有油泵、高压油管、油压表等。张拉设备的吨位和行程的选择应根据桥梁结构及构件的设计要求，通过计算选用。
（2）张拉机具、设备的检验与控制
所用的机具设备及仪表应由专人使用和管理，并按规范要求应定期维护和校验，以确定张拉力与压力表之间的关系曲线。校验在经主管部门授权的法定计量技术机构(柳州市产品质量监督检验所)定期进行。千斤顶与压力表应配套校验。
四、张拉程序与操作要求：
1、张拉前的准备工作
施工前应按规范要求，检查钢绞线重心位置与底模尺寸误差不大于1mm；检查张拉设备，根据标定书上的数据，绘出张拉力与压力曲线，算出设计张拉应力所对应的压力表数。
（1）波纹管
①布置波纹管时首先用钢筋加工环形架作为波纹管的定位架，纵向间距为1m，横向位置按设计图纸上的坐标定位。
②浇注混凝土前应检查波纹管是否有孔洞或变形，接头处是否用胶带密封好，在与锚垫板接头处，一定要用胶带或其它东西堵塞好，以防水泥浆渗进波纹管或锚孔内。
③浇注混凝土时应严禁振捣棒直接接触波纹管，以防漏浆堵孔。
（2）钢绞线：钢绞线，伸长量参照图纸校核。强度、低松弛预应力钢绞线，φs15.2标准强度Ryb=1860Mpa，进场的钢绞线必须有出厂合格证、质检合格证(见附件)，然后根据规范对钢绞线进行二次送检，送检每批代表批量不能超过60T，二检合格后方可使用。
①钢绞线的下料 计算预应力筋的下料长度，下料长度＝管道长度＋千顶长度＋锚具长度＋预留外露长度＋钢绞线总回缩量。预应力筋下料时采用砂轮机切断，保证切口平整，线头不散。然后钢绞线根据使用部位进行编束，每隔1.5-2m用绑线绑扎一道，并编号放好。不得使用氧气、乙炔切割和电焊切断，以免烧伤预应力筋。钢绞线下料要在干净整洁的地面上进行，并清除表面上的锈迹及杂物。
②穿束前:各孔眼应统一编号，以便张拉时做到对应编号，对称张拉，对号入座，防止穿错孔眼。穿束前将钢绞线理顺，用扎丝绑扎好，以防在穿束过程中钢绞线打绞，张拉时受力不均，导致有的钢绞线达不到张拉控制应力而有的则可能被拉断。穿束时，将下好料的钢绞线运至台座的一端，采用向前推的方法穿束。钢绞线穿过端模及塑料套管后在其前端安引导工具，以利于钢绞线沿直线前进，引导工具为钢管，前头做成圆锥形状。
（3）张拉力及伸长量计算
预应力筋的张拉控制应力应符合设计要求，本工程设计要求控制应力为
σcon=0.75fpk=1395Mpa。张拉控制采取双控，以应力控制为主，以钢束伸长量校核，实际伸长值与理论伸长值的差值应控制在6％以内，各钢束控制张拉力及计算伸长量见下：
①计算依据
设计图纸及《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000
②理伦计算
预应力筋的理论伸长值 (mm)可按下式计算：

式中：PP——预应力筋的平均张拉力(N)，直线筋取张拉端的拉力，两端张拉的曲线筋，计算方法见下；
L——预应力筋的长度(mm)；
AP——预应力筋的截面面积(mm2)，AP=139；
EP——预应力筋的弹性模量(N／mm2)，EP=1.95×105。
对于两端张拉的曲线筋预应力筋的平均张拉力PP（N）可按式下式计算：
计算公式：PP =P（1-e-（kx+μθ））
kx+μθ
    式中：PP—预应力筋的平均张拉力，N；
         P—两端张拉的曲线筋预应力筋的张拉力，N；
          X—从张拉端至计算截面的孔道长度，m；
         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 —孔道每米局部片偏差对摩擦的影响系数。
μ—预应力筋与孔道壁的摩擦系数。

钢 束
编 号
计算参数(黄姚端)
计算伸长量
控制张拉力(KN)
钢绞线长度（cm）
管道摩擦系数
管道偏差系数
夹角之和
（rad）
钢绞线回缩和锚具变形
边
跨边梁
N1
1745.1
31300
μ=0.23
K=0.0015
0.105
6mm
105
N2
1745.1
31270
0.105
104
N3
1745.1
31210
0.105
104
边
跨中梁
N1
1745.1
31300
0.105
105
N2
1551.2
31270
0.105
104
N3
1551.2
31210
0.105
104

钢 束
编 号
计算参数(八步端)
计算伸长量
控制张拉力(KN)
钢绞线长度（cm）
管道摩擦系数
管道偏差系数
夹角之和
（rad）
钢绞线回缩和锚具变形
边
跨边梁
N1
1745.1
31300
μ=0.23
K=0.0015
0.107
6mm
105
N2
1745.1
31270
0.101
104
N3
1745.1
31210
0.042
104
边
跨中梁
N1
1745.1
31300
0.107
105
N2
1551.2
31270
0.101
104
N3
1551.2
31210
0.042
104

钢 束
编 号
计算参数(黄姚端)
计算伸长量
控制张拉力(KN)
钢绞线长度（cm）
管道摩擦系数
管道偏差系数
夹角之和
（rad）
钢绞线回缩和锚具变形
中
跨边梁
N1
1551.2
31340
μ=0.23
K=0.0015
0.105
6mm
105
N2
1551.2
31310
0.105
104
N3
1551.2
31220
0.105
104
中
跨中梁
N1
1551.2
31340
0.105
105
N2
1357.3
31310
0.105
104
N3
1357.3
31220
0.105
104

钢 束
编 号
计算参数(八步端)
计算伸长量
控制张拉力(KN)
钢绞线长度（cm）
管道摩擦系数
管道偏差系数
夹角之和
（rad）
钢绞线回缩和锚具变形
中
跨边梁
N1
1551.2
31340
μ=0.23
K=0.0015
0.107
6mm
105
N2
1551.2
31310
0.101
104
N3
1551.2
31220
0.042
104
中
跨中梁
N1
1551.2
31340
0.107
105
N2
1357.3
31310
0.101
104
N3
1357.3
31220
0.042
104

根据柳州市产品质量监督检验所对预应力用液压千斤顶的检验报告
1、预应力用液压千斤顶编号2033#对应压力表编号5547#，所得的线性回归方程式：F=47.496P+42.703
2、预应力用液压千斤顶编号2032#对应压力表编号5486#，所得的线性回归方程式：F=48.425P-25.484
计算预应力T梁4-2的张拉力F和油表读数P：
N1（黄姚端）：P=（F+25.484）/48.425
P=（1745.145+25.484）/48.425=36.56Mpa(100%)
P=（1745.145×0.2+25.484）/48.425=7.734Mpa(20%)
P=（1745.145×0.1+25.484）/48.425=4.30Mpa(10%)
N1（八步端）：P=（F-42.703）/47.496
P=（1745.145-42.703）/47.496=35.84Mpa(100%)
P=（1745.145×0.2-42.703）/47.496=6.45Mpa(20%)
P=（1745.145×0.1-42.703）/47.496=2.78Mpa(10%)
N2（黄姚端）：P=（F+25.484）/48.425
P=（1551.24+25.484）/48.425=32.56Mpa(100%)
P=（1551.24×0.2+25.484）/48.425=6.93Mpa(20%)
P=（1551.24×0.1+25.484）/48.425=3.73Mpa(10%)
N2（八步端）：P=（F-42.703）/47.496
P=（1551.24-42.703）/47.496=31.76Mpa(100%)
P=（1551.24×0.2-42.703）/47.496=5.63Mpa(20%)
P=（1551.24×0.1-42.703）/47.496=2.37Mpa(10%)
N3（黄姚端）：P=（F+25.484）/48.425
P=（1551.24+25.484）/48.425=32.56Mpa(100%)
P=（1551.24×0.2+25.484）/48.425=6.93Mpa(20%)
P=（1551.24×0.1+25.484）/48.425=3.73Mpa(10%)
N3（八步端）：P=（F-42.703）/47.496
P=（1551.24-42.703）/47.496=31.76Mpa(100%)
P=（1551.24×0.2-42.703）/47.496=5.63Mpa(20%)
P=（1551.24×0.1-42.703）/47.496=2.37Mpa(10%)

计算预应力T梁4-4的张拉力F和油表读数P：
N1（黄姚端）：P=（F+25.484）/48.425
P=（1745.145+25.484）/48.425=36.56Mpa(100%)
P=（1745.145×0.2+25.484）/48.425=7.734Mpa(20%)
P=（1745.145×0.1+25.484）/48.425=4.30Mpa(10%)
N1（八步端）：P=（F-42.703）/47.496
P=（1745.145-42.703）/47.496=35.84Mpa(100%)
P=（1745.145×0.2-42.703）/47.496=6.45Mpa(20%)
P=（1745.145×0.1-42.703）/47.496=2.78Mpa(10%)

N2（黄姚端）：P=（F+25.484）/48.425
P=（1745.145+25.484）/48.425=36.56Mpa(100%)
P=（1745.145×0.2+25.484）/48.425=7.734Mpa(20%)
P=（1745.145×0.1+25.484）/48.425=4.30Mpa(10%)
N2（八步端）：P=（F-42.703）/47.496
P=（1745.145-42.703）/47.496=35.84Mpa(100%)
P=（1745.145×0.2-42.703）/47.496=6.45Mpa(20%)
P=（1745.145×0.1-42.703）/47.496=2.78Mpa(10%)

N3（黄姚端）：P=（F+25.484）/48.425
P=（1745.145+25.484）/48.425=36.56Mpa(100%)
P=（1745.145×0.2+25.484）/48.425=7.734Mpa(20%)
P=（1745.145×0.1+25.484）/48.425=4.30Mpa(10%)
N3（八步端）：P=（F-42.703）/47.496
P=（1745.145-42.703）/47.496=35.84Mpa(100%)
P=（1745.145×0.2-42.703）/47.496=6.45Mpa(20%)
P=（1745.145×0.1-42.703）/47.496=2.78Mpa(10%)

2、张拉工作
（1）穿束检查及夹片安装
①张拉前确保空心板梁砼强度达到设计强度90%以上，就可进行钢绞线穿束(或浇注前穿束)，检查钢绞线分布情况，保证钢绞线顺直、不缠绕。
②安装工作锚和工作夹片，注意夹片分布均匀，用小锤轻敲夹片，使其和锚具挤紧，然后穿上千斤顶，再上好工具锚和工具夹片，以备张拉。
（2）张拉时按设计要求双向对称同时张拉。
张拉程序为0—10%σcon—20%σcon—100%σcon（持荷2min）--锚固
其中：σcon为设计张拉控制应力；
张拉过程中先张拉到10%σcon，量测伸长值△L1，然后开始张拉到20%σcon，量测伸长值△L2，最后张拉到要求的张拉控制应力100%σcon，量测伸长值△L3，持荷后锚固。
（3）张拉顺序为N2（中），N3（下），N1（上）
张拉完后计算实际伸长值，与理论伸长值进行校核，误差不应超过±6%，如超出需查找原因。实际伸长值按照下式计算：
L=L3＋L2－2L1
说明：L1、L2、L3的测量零点均为同一个点，即为千斤顶尾端，
其中：L为实际伸长值
L1为张拉到10%σcon时到零点的伸长值
L2为张拉到20%σcon时到零点的伸长值
L3为张拉到100%σcon时到零点的伸长值
3、施加预应力施工中应解决的问题
　　预应力施加是后张预应力粱结构质量的最终体现。预应力的施加效果是由孔道线型、预应力筋的力学性能、张拉控制程序、锚具质量精度等多方面因素构成。但其将归结为预应力施加量与预应力损失两部分。这两者之差也就是预应力的施加效果。在预应力施加过程中会遇到的有2个问题：断丝、滑丝。
（1）断丝
①造成断丝的原因：
　　a.预应力筋力学性能不合格。
　　b.锚板喇叭筒、锚板、锚环及千斤顶不同心，造成偏拉，受力不均。
　　c.锚垫板的选用也是原因之一。目前采用的锚垫板有钢制与铸钢制两种。钢制垫板喇叭筒较细、较长，端部也比较锋利，稍有连接不顺，张拉时就可能造成对预应力筋的伤害。而铸钢制垫板喇叭筒较短粗，端部与孔道用内插式连接。故应尽量选用后者。
　　d.采用高强钢丝做为预应上筋时，锚具夹片硬度不能太高，齿高也不能过大：这样稍有偏控就造成刻痕过深，容易发生断丝。
②防止断丝的措施：
　　a.严格控制各种材料力学性能试验。强度相同，延伸率差异较大的两批材料不能同束使用。
　　b.在施工中应考虑锚垫板喇叭筒与波纹管道的连接。安装千斤顶应做到安正与垫板方向垂。
（2）滑丝
①造成滑丝的原因：
　　a.锚环、夹片硬度不够或夹片齿过浅。
　　b.可能在张拉时锚具锥孔与夹片之间有杂物，钢绞线有油污，锚垫板喇叭口内有混凝土和其它杂物，钢束、夹片清理不彻底、有油、锈或杂物张拉时存在于夹片与钢束之间或夹片与锚环之间。
c. 锚固校正系数小于规范要求值。
d. 初应力小，可能钢束中钢绞线受力不均匀，引起钢绞线收缩变形。
e当锚环孔坡度过小、过大时都可能发生滑丝。安装夹片顶面不齐也能造成滑丝。
f.切割锚头钢绞线的留的太短，或未采取降温措施或塞片、锚具的强度不够。
g.千斤顶张拉时回油过快也可能发生滑丝现象。拆卸工具锚时巨烈震动也可能造成滑丝。
②防止滑丝的措施：
　　a.张拉前对钢束锚锚固部分、锚环、夹片进行彻底清理，安装夹片时要保证外露部分相同，顶面平齐。
　　b.根据所采用的钢束种类选择锚具。当用高强钢丝时宜采用XM型锚具，因该锚具夹片　有偏转角，锚固方向为360°无间隙。当采用钢绞线时则OVM型锚具较为适宜。
4、张拉时注意事顶：
（1）预应力钢绞线张拉时，现场要有明显的标志，严禁闲杂人员进入，张拉过程中，千斤顶后不得站人，防止锚具夹片弹出伤人。
（2）预应力钢绞线张拉过程中要严格按程序施工，均匀施加力。油泵操作人员给油和回油要慢，不得骤然间回油和给油。张拉要从最上面的孔道开始左右双向对称张拉，张拉完最上两孔后再张拉下面。
张拉时要有专人量测伸长值，并做好原始记录。
五、箱梁孔道压浆和封锚
1、孔道的准备
压浆前，应对孔道进行清洁处理。对孔道内可能发生的油污等，可采用对预应力筋和管道无腐蚀作用的中性洗涤剂或皂液，用水稀释后进行冲洗。冲洗后，应使用不含油的压缩空气将孔道内的所有积水吹出。
2、钢绞线张拉完毕后应当将锚塞周围预应力钢绞线间隙用水泥浆封锚，待强度够时就可以注浆。
3、压浆前认真对排气孔、注浆孔等全面检查，并对压浆设备进行安装检查。
4、水泥浆自拌制至压入孔道的延续时间，视气温情况而定，一般在30～45min范围内。水泥浆在使用前和压注过程中应连续搅拌。对于因延迟使用所致的流动度降低的水泥浆，不得通过加水来增加其流动度。
5、压浆时，对曲线孔道和坚向孔道应从最低点和压浆孔压入，由最高点的排气孔排气和泌水。压浆顺序宜先压注下层孔道。
6、压浆应缓慢、均匀地进行，不得中断，并应将所有最高点的排气孔依次——放开和关闭，使孔道内排气通畅。较集中和邻近的孔道，宜尽量先连续压浆完成，不能连续压浆时，后压浆的孔道应在压浆前用压力水冲洗通畅。
7、对掺加外加剂泌水率较小的水泥浆，通过试验证明能达到孔道内饱满时，可采用一次压浆的方法；不掺外加剂的水泥浆，可采用二次压浆法，两次压浆的间隔时间宜为30～45min。
8、压浆应使用活塞式压浆泵，不得使用压缩空气。压浆的最大压力宜为0.5～0.7MPa；当孔道较长或采用一次压浆时，最大压力宜为1.0MPa。压浆应达到孔道另一端饱满和出浆，并应达到排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆为止。为保证管道中充满灰浆，关闭出浆口后，应保持不小于0.5MPa的一个稳压期，该稳压期不宜少于2min。
9、压浆后应从检查孔抽查压浆的密实情况，如有不实，应及时处理和纠正。压浆时，每一工作班应留取不少于3组的70.7mm×70.7mm×70.7mm立方体试件，标准养护28d，检查其抗压强度，作为评定水泥浆质量的依据。
10、对需封锚的锚具，压浆后应先将其周围冲洗干净并对梁端混凝土凿毛，然后设置钢筋网浇筑封锚混凝土。封锚混凝土的强度应符合设计规定，必须严格控制封锚后的梁体长度。长期外露的锚具，应采取防锈措施。
11、对后张预制构件，在管道压浆前不得安装就位，在压浆强度达到设计要求后方可移动和吊装。
12、孔道压浆应填写施工记录。