张拉与压浆细则.doc

定西市安定区南环路东河大桥工程
预应力箱梁张拉与压浆施工监理实施细则

编 制：

审 批：

甘肃三轮建设项目管理有限公司
定西项目监理部（3）
2013年 月
定西市安定区南环路东河大桥工程
预应力箱梁张拉与压浆施工监理实施细则
一、工程概况
定西市安定区南环路东河大桥，为跨越整治完成后的东河河道而设，桥梁中线同东河正交；桥梁荷载等级：城–A级；设计洪水频率为100年一遇，抗震设防类别：B类；本次工程中施工的桥梁南环路东河大桥为3×25m预应力混凝土连续小箱梁；下部结构桥墩采用五柱式桥墩，承台桩基础，桥台采用肋板式桥台，承台桩基础。
预制箱梁预应力材料采用Φs15.2，抗拉强度标准值为fpk=1860MPa的高强低松弛钢绞线，其性能符合《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-2003）标准，公称直径15.2mm，公称截面积140mm，弹性模量Es=1.95×105MPa。预制箱梁正弯矩钢束采用YM15-4锚具及其配件，墩顶连续处负弯矩束采用YM15-5锚具及其配件，预应力管道采用圆形金属波纹管，μ=0.25，к=0.0015。
二、编制依据
1、监理、施工合同及设计图纸；
2、监理规划；
3、《后张预应力施工规程》；
4、《城市桥梁工程施工质量验收规范》（CJT2-2008）；
三、张拉施工中的监理工作 
1、张拉施工前的检查项目 
箱梁顶板混凝土养生7天且顶板混凝土的强度达到设计强度的90%以上时，方可进行预应力筋的张拉。张拉施工前由现场监理组长对以下项目进行验收： 
⑴锚下混凝土是否完好、密实。 
⑵每束预应力钢绞线的根数是否与图纸设计相符，外露长度是否满足张拉工作长度需要； 
⑶千斤顶是否与压力表配套安装使用，给油、回油是否能够连续稳定进行； 
⑷五级张拉控制力对应的压力表读数是否张贴于配套压力表上的醒目位臵； 
⑸张拉操作工人是否经过岗前培训教育，能否按照张拉安全操作规程要求熟练作业。 
以上各项经监理组长检查无误后方可进行张拉施工，否则应采取措施予以完善。每个千斤顶在初次张拉时，应在千斤顶安装完成后，在工具夹片后的外露钢绞线找一个断面做标识，量取该标识张拉前、后的长度差值，以对千斤顶、压力表的准确度进行校核。
2、 张拉施工中的监理工作
⑴安装 
①装工作锚环和夹片，应将钢绞线穿入锚环上的对应孔，使锚环紧贴锚垫板，在每孔内钢绞线外侧装入夹片，用Φ20mm铁管套在钢绞线上将夹片打入锚孔,要求夹片外露面平齐间隙均匀； 
②安装限位板，将限位板上的孔穿入钢绞线后，使限位板紧贴锚环；
③安装千斤顶，钢束穿过千斤顶的孔道，千斤顶紧贴限位板，务使千斤顶、限位板、锚环、锚垫板的中心都在同一轴线上（即四对中）；  
④安装工具锚环、夹片操作步骤同⑴。 
⑵张拉 
张拉过程中，现场监理应全过程旁站，记录张拉力和伸长量，并与理论伸长量进行比较，实际伸长量与理论伸长量的差值应控制在±6%之内，否则应暂停张拉，待查明原因并采取措施予以调整后，方可继续张拉。 
①张拉程序
施工单位张拉预应力束时，宜按下列顺序进行:0→ 10%σ→100%σ（持荷5min后锚固，σ为控制应力,10%σ为初应力）； 
②传统张拉工艺 
a当张拉力达到初应力后持荷暂停，现场监理和施工单位技术人员共同记录张拉缸行程量取工具夹片外露长度，作为测算实际伸长量的起点数值； 
b张拉缸继续进油，达到20%σ直至100%σ现场监理和施工单位技术人员共同记录每一级张拉缸行程及100%σ时的工具夹片外露长度，计算张拉伸长量，核对伸长量符合规范要求后做好记录，否则应停止张拉分析原因，采取措施后再行张拉。张拉至100%σ后持荷5分钟； 
c张拉缸回油即进行锚固； 
d张拉缸全部回零，卸工具锚； 
e卸除千斤顶； 
f当钢束的伸长量大于千斤顶行程时,须分2次张拉，重复前述张拉步骤。 
③智能张拉工艺 
施工单位与现场监理人员分别进行管理系统登入，输入各束张拉信息，发出张拉指令。张拉完成后，及时读取张拉数据进行分析。 
⑶预应力施工的注意事项 
①张拉现场应有明显的警告标志或绳索阻挡,严禁非工作人员靠近,张拉千斤顶的对面严禁站人； 
②张拉操作人员，应具有特种人员作业证并熟悉本专业，操作中应有专业人员负责指挥； 
③锚固后，严禁踏、踩、撞击锚具或预应力束；
④工具锚，工作锚的夹片要分别存放、使用； 
⑤拆卸油管时，先放松油管内油压，以防油压大，喷出伤人； 
⑥在采用两台以上千斤顶实施对称和两端张拉时，各千斤顶之间同步张拉力的允许误差为±2%张拉完后用砂轮锯切割多余钢绞线。张拉至控制应力时，应保证千斤顶具有足够的持荷时间，张拉控制应力的精度宜为±1.5%； 
⑦张拉完成后，现场监理人员应与施工单位技术人员一起对张拉后的预应力钢绞线进行检查，看有无断丝、滑丝现象，看锚垫板、锚下混凝土有无松动、后破损现象，看工作夹片嵌入锚具是否严密。用砂轮锯切割多余钢绞线，切割后的钢绞线外露长度不应小于30mm，封锚保护。
四、监理工作流程
监理工作流程图
承包商递交专项施工方案

Y

监理组审核
修改修改、完善

Y N

Y

承包商组织机械、设备和人员进行施工

Y
监理组实施过程监控
N

整改
Y
安装结束组织验收，合格并办理好验收手续后进入施工
N

整改、
Y
张拉完成

五、孔道压浆监理工作 
施工单位张拉完成后，孔道应尽早压浆，且应在48h内完成。
⑴压浆前的准备工作 
①施工单位应在工地试验室对压浆材料加水进行试配，各种材料的称量（均以质量计）应精确到±1%。经试配的浆液其各项性能指标均满足新版桥规要求后方可用于正式压浆； 
②施工单位应对孔道进行清洁处理。用清水冲洗管道，冲洗后，应使用压缩空气将孔道内的所有积水吹出； 
③检查压浆设备并对设备进行清洗，清洗后的设备内不应有残渣和积水。 
④用于孔道压浆的设备性能应符合下列规定： 
搅拌机的转速不低于1000r/min，用于临时储存浆液的储料罐亦应具有搅拌功能，且应设臵网格尺寸不大于3mm的过滤网。压浆机应采用活塞式可连续作业的压浆泵，其压力表的最小分度值应不大于0.1MPa，最大量程应使实际工作压力在其25%～75%的量程范围内。真空辅助压浆工艺中采用的真空泵应能达到0.1MPa的负压力。 
施工单位做完孔道压浆的准备工作后，应填写检验申请批复单，上报监理组长进行验收，监理组长验收后方可进行压浆作业。 
⑵压浆施工 
①本项目采用真空辅助压浆工艺，在压浆前应对孔道抽真空，真空度宜稳定在-0.06～-0.10MPa范围内。真空度稳定后，应立即开启孔道压浆端的阀门，同时启动压浆泵进行连续压浆。
②对同一管道的压浆工作应连续进行，一次完成。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一一打开和关闭，使孔道内排气通畅。 
③浆液自拌制完成至压入孔道的延续时间不宜超过40min，在使用前和压注过程中应连续搅拌，因延迟使用所致流动度降低的水泥浆应废弃不得再次使用。 
④压浆的压力宜为0.5～0.7MPa。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，宜保持一个不小于0.5 MPa的稳压期，保持时间宜为3～5分钟。 
⑤整个压浆过程中，现场监理应全过程旁站，并准确填写压浆记录，记录项目应包括：压浆材料、配合比、压浆日期、搅拌时间、出机初始流动度、浆液温度、环境温度、稳压压力及时间、真空度。对每管实际压浆量与计算量进行对照，在每个管道最高点设排气管，注意观察管内净浆动向，如若管内净浆有下沉现象说明管道压浆饱满度不足，应重新补浆。 压浆完成后，施工单位应立即用高压水对箱梁表面进行冲洗，防止浮浆粘结。压浆后应及时对锚固端按设计进行封锚，对梁端混凝土进行凿毛并将其周围冲洗干净，安装钢筋网做浇筑封锚混凝土的准备工作。 
 六、预应力施工中常见问题分析 
1、实测伸长量与理论伸长量相差过大原因分析 
⑴钢绞线理论伸长值的计算是否有误。设计图纸上都明确给出了在相应的张拉控制应力下钢绞线的理论伸长值，实际施工中还要进行计算确认，因为绝大多数设计图纸对钢绞线的伸长量计算所采用的参数都是标准参数，如：EP取的是1.95×105MPa，L按有效预应力长度计算，还有孔道摩阻系数也是按经验值取值。然而在实际情况中，纲绞线的弹模并不总是等于1.95×105MPa，施工单位应该按照试验取值或采用钢绞线厂家出厂质保单提供的数据。在张拉过程中锚垫板口至工具夹片最前端之间的钢绞线也进行了伸长，所以在计算伸长值时也应把这一部分的伸长量计算进去。孔道摩阻系数应合理取值计算，对于预应力管道长度较长及线型较复杂的，孔道摩阻较大，摩阻系数应取上限值；对于孔道较短及线型简单的，摩阻系数取下限值。现场施工中只要认真地对伸长值进行过检算与复核，钢绞线伸长值计算错误是完全可以避免的。
 ⑵张拉控制力及油表读数的计算是否有误。张拉控制力及油表读数计算错误会直接导致钢绞线张拉应力的错误，而油表读数的计算则直接依据于千斤顶与对应油表所建立起的线性回归方程，所以应首先确保千斤顶校验报告的真实有效。在确定油表读数正确无误的基础上还应检查现场千斤顶与油表的配套关系是否与校顶报告上所标定的一致，如不一致，则说明千斤顶输出的作用力无法真实地反应到油表上，也无法确定张拉力。千斤顶与压力表的精度务必符合规范要求，以免示值误差过大。
⑶波纹管安装位臵不精确。在实际施工中，许多施工单位对预应力孔道的定位等细部工作重视程度不足，固定钢束的定位筋位臵不准确或不按照施工规范及设计要求的间距进行布设，或固定得不牢固，都会造成钢束位臵与设计不符。锚垫板安装角度与设计不符，锚垫板平面与预应力孔道轴线不垂直。虽然张拉控制力是正确的，但改变了整个结构的受力状态，这种做法是很危险的，其实测伸长值与理论伸长值相差较大也就不可避免。
⑷钢绞线之间相互缠绞。钢绞线穿束时，应对每根钢绞线两端统一编号，锚具上的锚孔也应对应编号，以防穿束缠绕，影响质量精度。
⑸对于P型锚及H型锚的预应力筋张拉时，另一端出现轻微滑丝时，钢绞线的伸长量也会增大很多，所以在混凝土浇筑前应加强对固定端预应力筋锚固质量检查。 
⑹由于操作个人业务不熟练或责任心不强造成人工读数错误。
2、断丝 
 ⑴造成断丝的原因: 
①预应力筋力学性能不合格，或表面锈蚀，或存在其它导致截面积减小的缺陷。 
②锚具夹片硬度太高，齿高也过大:这样稍有偏控就造成刻痕过深，容易发生断丝。 
③锚板喇叭筒、锚板、锚环及千厂顶不同心，造成偏拉，受力不均。
④由于张拉操作失误或压力表读数误差过大，张拉力过大也会导致断丝。 
⑵发生断丝现象，必须卸锚具松锚，换钢绞线重新张拉。
⑶防止断丝的措施: 
①严格对预应力筋进行材料力学性能试验。强度相同，延伸率差异较大的两批材料不能同束使用，因此要求同一束必须采用同批材料。试验不合格、不配套的锚固系统不得使用。 
②对张拉人员进行技术培训，提高质量意识，增强责任心，施工中严格按要求进行操作。
③在施工中应考虑锚垫板喇叭筒与波纹管的连接，使锚垫板与孔道轴线垂直。安装千斤顶应做到与垫板方向垂直。 
④千斤顶与压力表定期校核，同时，在出现下列情况之一时，即:千斤顶经过拆卸、修理，油表不能回零、受到碰撞或失灵现象、更换油表都要重新进行校核、更换。
3、滑丝 
⑴造成滑丝的原因: 
①锚环、夹片硬度小或夹片齿过浅。 
②钢束、夹片清理小彻底、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。 
③千斤顶张拉时回油过快也可能发生滑丝现象。
⑵滑丝的处理: 滑丝处理一般采用单孔补张的方法处理。
⑶防止滑丝的措施: 
①对原材料、锚具、张拉设备进行严格检验和控制，人员教育等措施与断丝防治相同。 
②张拉前对钢束锚固部分、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。 
③张拉操作要按要求进行，特别是千斤顶回油时不能过快。 
4、 锚下垫板及混凝土变形开裂。
⑴原因分析 
①锚垫板附近钢筋布臵较密，浇筑混凝土时，振捣不密实，混凝土疏松或仅有砂浆，以致该处混凝土强度低。
②锚垫板下的钢筋布臵不够、受压区面积不够、锚板或锚垫板设计厚度不够，受力后变形过大。 
③混凝土龄期不足，强度不能满足张拉需要。
⑵ 预防措施 
①锚板、锚垫板必须有足够的厚度以及刚度。锚垫板下应布臵足够的钢筋，以使钢筋混凝土足以承受因张拉预应力束而产生的压应力。
②浇筑混凝土时应特别注意在锚头区的混凝土质量，因在该处往往钢筋密集，混凝土的粗骨料不易进入而只有砂浆，会严重影响混凝土的强度。 
③张拉施工应在混凝土达到规定的龄期及强度的情况下进行。
5、 孔道压浆不饱满
⑴原因分析    
①压浆管堵塞或不畅通,导致水泥浆无法全断面充满。 
②在用水冲洗完波纹管后,没有把残留在管内的水完全冲干净也可能引起压浆不饱满； 
③水泥净浆的流动度、凝结时间也是其中一个因素。
⑵处置方法
在压浆过程中及压浆后应及时检查压浆的密实情况,如有不实,应及时处理;压浆过程中及压浆后48小时内,结构混凝土温度不得低于5℃,否则应采取保温措施,当气温高于35℃时,压浆宜在夜间进行;压浆中途发生故障、不能连续一次压满时,应立即用压力水冲洗干净,使孔道通畅,待故障处理后再重新压浆。
遇到堵管问题时,首先根据预应力筋曲线坐标,标注漏浆孔道堵塞的位臵,在避开梁的主筋位臵,采用冲击钻缓慢进行开孔,清除波纹管中的水泥浆块，然后用高一等级微膨胀混凝土封堵孔洞。
灌浆操作工人应经过培训上岗,严格执行灌浆操作规程,确保孔道灌浆密实。孔道灌浆后,应检查孔道顶部灌浆密实度情况。如有空隙,应人工补入水泥浆,使空气逸出孔道密实。