48-80-48连续梁预应力施工作业指导书.docx

沪昆铁路客运专线长昆湖南段CKTJ-Ⅵ标段桥梁工程
  编号：

二都河特大桥48+80+48预应力混凝土连续梁预应力工程
施工作业指导书

单 位：中铁隧道集团有限公司
编 制：
审 核：
批 准：

2012年8月10日发布 2012年8月15日实施

二都河特大桥48+80+48预应力混凝土连续梁预应力工程
施工作业指导书
1.适用范围
适用于沪昆铁路客运专线二都河特大桥48+80+48预应力混凝土连续梁预应力工程施工。
2.作业准备
2.1内业技术准备
作业指导书编制后，在开工前技术部门组织技术人员认真学习实施性施工组织设计和专项施工方案，阅读、审核施工图纸，向设计单位反馈有关技术问题，熟悉规范和技术标准，对参与施工的所有人员进行技术交底。
对参加施工操作人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。
安质部门制定施工安全保证措施，提出应急预案。
检查梁段混凝土强度及弹性模量是否达到设计及规范要求。
计算钢束理论伸长值，根据张拉控制应力及超张拉应力换算张拉油压表读数。
准备记录表，按表中要求记录项目逐项记录有关数据。
2.2外业准备
生活、办公设施齐备，满足主要管理、技术人员、施工人员进场办公需要。
张拉千斤顶及张拉油表全部进场并在使用前全部标定。
检查锚垫板下混凝土是否有蜂窝和空洞，必要时采取补强措施。
3.技术要求
⑴张拉千斤顶额定吨位宜为张拉力的1.2～1.5倍，且不得小于1.2倍。使用前必须进行校正，校正系数不得大于1.05倍。校正有效期为一个月且不超过200次张拉作业。张拉千斤顶的行程应满足张拉工艺的要求。
⑵压力表应为防振型，其精度等级不应低于1.0级，最小刻度值不大于1MPa，表盘直径不小于15cm，表盘量程应在工作最大油压的1.25～2.0倍之间。首次使用前必须经计量部门检定。使用时定期检定，检定有效期为一周。当使用0.4级时，检定有效期可为一个月。
⑶张拉油泵额定油压宜为使用油压的1.4倍，油箱容量宜为张拉千斤顶总输油量的1.5倍以上。
⑷张拉千斤顶、压力表、油泵等应配套校正、配套使用。当在使用过程中出现异常现象时，应重新校正。
⑸混凝土强度达到设计值95%、弹性模量达到设计值100%且龄期不小于5天时，进行张拉。
⑹夹片式锚具的锚具夹片回缩量不应大于6mm，锚具的锚口摩阻和喇叭口摩阻损失合计不宜大于6%。
⑺生产初期应对孔道摩阻损失、锚口摩阻损失进行实际测定，根据实测结果对张拉控制应力作适当调整后再行确定。
4.施工程序与工艺流程
4.1施工程序
张拉前应至少对两孔梁进行管道摩阻、喇叭口摩阻等预应力瞬时损失测试，以保证预施应力准确。预应力钢铰线张拉包括钢铰线制束及穿束、梁体混凝土强度达到95%、弹性模量达到设计值100%且龄期不少于5天时进行张拉。
钢绞线下料、编束→传束→安装工作锚→安装限位板→安装千斤顶（千斤顶前端正口应对准限位板）→安装工具锚→油泵配套安装→初张拉20%σk（测伸长值）→40%σk→σk（持荷）→锚固→张拉油缸回油，工具锚松脱→关闭油泵，张拉缸顶压缸全部复位→依次卸下工具锚、千斤顶→封锚→孔道压浆

4.2工艺流程

钢绞线下料、编束
穿束
清理修正管口
检查砼强度、弹性模量
安装工作锚
安装限位板
安装千斤顶（千斤顶前端正口应对准限位板）
安装工具锚
油泵配套安装
张拉20%σk（测伸长值）
张拉40%σ（测伸长值）k
σk（持荷）
锚固
张拉油缸回油，工具锚松脱
关闭油泵，张拉缸顶压缸全部复位
依次卸下工具锚、千斤顶
封锚
孔道压浆

预应力钢绞线张拉操作工艺框图
5.施工工艺
5.1孔道成形及锚垫板安装
二都河特大桥48+80+48预应力连续梁采用三向预应力体系，纵向分别由Φ70和Φ90镀锌金属波纹管成孔，横向由70×19mm镀锌金属波纹管成孔，竖向由Φ35mm铁皮管成孔。波纹管是用0.3mm钢带螺旋折叠而成，因此管道安装要顺穿束方向套接，波纹方向与穿束方向一致，波纹管接长采用大一号的波纹管套接，套接长度不小于30cm，梁段内按设计要求每隔0.60m设一“井”形定位钢筋网片，固定管道位置，管道定位误差应小于4mm。同时为避免混凝土灌注时，水泥浆进入锚垫板发生堵塞现象，波纹管要延伸至锚垫板口，锚垫板压浆孔要用海绵条堵塞严密，本节段未张拉的管道要伸出堵头板至少15cm，以便下一节段进行波纹管接长。
⑴波纹管使用前，应按规定进行抽样检验，其各项技术性能满足相应的技术标准后，方可投入使用。
⑵波纹管沿长度通过定位钢筋网控制横向位置尺寸。
⑶金属波纹管道接头处的连接管宜采用大一个直径级别的同材质管道，其长度宜为被连接管道内径的5～7倍，且不小于300mm，两端旋入长度应大致相等且用胶布密封。波纹管套入锚垫板内的长度不小于50mm，为防止渗浆应在锚垫板波纹管口上用棉花和棉纱塞实，并用胶布封裹。
⑷波纹管应按设计图纸尺寸下料并编号。
⑸制孔偏差:
①安装位置在端模板及其它部位处的允许偏离设计位置≤4mm。
②锚垫板平面和孔道轴线，两者必须垂直，否则应纠正，锚垫板高度范围内的不垂直度＜1mm。
5.2穿预应力钢绞线
⑴钢绞线下料
下料时要进行场地清理，使场地无积水、赃物以免污染钢绞线，有被污染的钢绞线要将污物清除干净。
钢绞线一定要先按设计要求的下料长度，在下料场地做出明显的下料长度标记。
钢绞线下料长度应经计算确定。计算时应考虑结构的孔道长度、锚夹具厚度、千斤顶长度、冷拉伸长值、弹性回缩量、张拉伸长值和外露长度因素。首次使用应经试验合格后方可成批下料。
预应力筋应采用砂轮锯切断，不得采用电弧或气焊切断，也不得使预应力筋经受高温、焊接火花或接地电流的影响。钢绞线下料后不得散头。下料场地应平整、洁净。
⑵钢绞线运送、穿束
运送：钢绞线运送时采用人工或机械抬运，在运送钢束与穿孔过程中不允许钢绞线与地面直接接触。钢绞线穿入前应清除管道内的杂物和积水。
穿束：中短钢束穿入端绑扎紧密后用人工穿入管道，长钢束采用卷扬机拖拉穿束，具体方法是：在长束穿入端套一锥形套环，在钢束中打入一钢锲，将钢束与套环锲紧，穿入端在编束时事先留钢绞线，将卷扬机钢丝绳拉过管道另一端，钢丝绳与钢束穿入端的钢绞线联接，开动卷扬机，将钢束拉过管道。
预应力筋传入前，应检查预应力管道是否通畅并观察有无串孔现象。预应力管道宜用压力水冲洗并用高压风吹干。采用蒸汽养护时，养护完成前不得安装预应力筋；非蒸汽养护时，当未采取防腐蚀措施的预应力筋，在安装后至压浆时的容许间隔时间如下：
空气平均相对湿度大于70%或盐份过大时 7d
空气平均相对湿度40%～70%时 15d
空气平均相对湿度小于40%时 20d
在任何情况下，在安装有预应力筋的构件附近进行电焊时，应对全部预应力筋和金属件进行保护，防止溅上焊渣或造成其他损坏。
对在混凝土浇筑之前穿束的管道，预应力筋安装完成后，应进行全面检查，以查处被损坏的管道。在混凝土浇筑之前，应将管道上一切非有意留的孔、开口或损坏之处修复。
5.3安装锚具、夹具及张拉机械就位
⑴安装锚具、夹具
安装工作锚板前先进行清孔、吹孔，使孔内清洁无杂物，并且量测两端头悬出的钢束长度是否等长，避免出现一头长一头短和同束内钢绞线长短差别过大的情况，并清除工作锚板与锚垫板接触处的水泥浆，以保证工作锚板与锚垫板接触面平整，受力均匀，然后才可以安装工作锚板。工作锚板一定要安装在锚垫板的限位槽内，并用套筒将夹片打紧，使工作锚板不脱离限位槽为原则。
⑵张拉机械就位
定位时采用张拉台架吊装千斤顶，人工定位。千斤顶定位时，要使千斤顶轴线、锚板轴线、传力筒以及预留孔道四轴线同心，张拉开始后就可以将导链放松。
5.4施加预应力
二都河特大桥48+80+48预应力连续梁预应力应先纵向，再竖向、后横向顺序进行张拉。张拉前拆除端模，松开或拆除内模，目的是避免梁体早期收缩和温差裂纹以及避免对梁体压缩造成的阻碍。
⑴ 张拉顺序及控制应力表
纵向预应力张拉采用两端同步张拉，并左右对称进行，最大不平衡束不超过1束，张拉顺序先腹板束，再顶板，后底板束顺序进行，从外到内左右对称。
竖向预应力筋应左右对称单端张拉，宜从已施工端顺序进行。为减少竖向预应力损失，竖向预应力应采用两次张拉方法，即在第一次张拉完成1天后进行第二次张拉，并且采取措施确切保证压浆质量。
横向预应力筋应在梁体两侧交替单端张拉，宜从已施工端顺序进行。每一段伸臂端的最后1根横向预应力筋，应在下一段横向预应力筋张拉时进行张拉，防止由于梁段接缝两侧横向压缩不同引起开裂。
张拉应力采用双控措施，张拉过程中应保持两端的伸长量基本一致。每孔后张梁断丝及滑丝数量不应超过预应力钢丝总数的0.5%，并不应处于梁的同一侧，且一束内断丝不得超过1丝。张拉应力值以油压表读数为主，以预应力筋伸长值进行校核。张拉前应至少对两孔梁进行管道摩阻、喇叭口摩阻等预应力瞬时损失测试，以保证预施应力准确。预应力张拉顺序严格按照设计图纸中的要求进行且张拉时均要按要求填写施工记录。
⑵预应力筋张拉工艺
①测定孔道摩阻
生产初期在后张法预应力筋张拉前应至少对两孔梁进行孔道摩阻损失、锚口摩阻损失进行实际测定；根据实测结果对张拉控制应力作适当调整后再行确定。
②张拉操作步骤
张拉开始前应使用千斤顶将钢绞线调直，不得相互缠绕、扭曲。
安装工具锚、千斤顶→张拉到初应力(张拉控制应力的20)→测量初始长度→40%张拉控制应力（测伸长值）→张拉控制应力（测伸长值，校核伸长值，持荷5min）→回油锚固→量出实际伸长量并求出回缩值→检查是否有滑丝、断丝情况发生。
张拉结束后应实测梁体弹性上拱值，实测上拱值不宜大于1.05倍的设计计算值。
③张拉时应注意以下几个问题：
a.按照规范要求，梁体混凝土强度达到设计值的60%后，拆除端模，松开内模；在梁体混凝土强度达到95%、弹性模量达到设计值100%、且龄期不少于5天后方可进行张拉作业。
b.张拉时认真量取并记录油表读数、夹片回缩量、钢绞线伸长值。以油压表读数为主，钢绞线伸长值作校核。施加预应力采用两端同步张拉，左右对称进行，最大不平衡不应超过一束，预施应力采用双控措施（预施应力值以油表读数为主，以预应力筋伸长值进行校核），张拉过程中应保持两端的伸长量基本一致，实际伸长值与理论伸长值的差值应控制在±6%以内，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。
实际伸长值按下式进行计算：
ΔL1=ΔL2 +ΔL3
ΔL2：从零至初张拉时的推算伸长值，可采用相邻级的伸长值；
ΔL3：从初张拉至控制应力时的实测伸长值。
c.张拉时，应用4台千斤顶在梁的两端同步、对称地进行张拉。梁终张拉静停时，油表读数如有下降，则应补足油压。
d.生产初期应对二孔梁进行管道摩阻、喇叭口摩阻等预应力瞬时损失测试，以保证预施应力准确。
e.张拉期间应采取措施避免锚具、预应力筋受雨水、养护用水浇淋，防止锚具及预应力筋出现锈蚀。
6.施工要求
⑴施工准备
在施工前认真学习图纸、规范，结合设备校验报告计算张拉油表读数，检查张拉设备运转是否正常、是否在有效的工作期限内。
⑵施工工艺
①张拉
检查预应力筋用锚具、夹具的品种、规格是否符合设计要求，数量、种类是否齐备，品质是否保证。预应力锚具、夹具进场后，应按批次和数量抽样检验外形外观、硬度、锚固性能及工艺性能，并符合《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）的要求。
张拉作业前应仔细检查张拉机具是否与选用的锚具配套并且张拉千斤顶吨位应为张拉力的1.2～1.5倍，电路和油路是否正常，油压表等是否正常、是否在有效工作期限内。千斤顶的校正系数不得大于1.05，油压表的精度不得低于1.0级。
核实钢绞线是否符合质量要求，下料长度及编束是否符合设计要求。
清除锚垫板处、喇叭管内的混凝土及水泥浆等。
张拉作业必须接到试验室张拉通知后进行。一切准备工作都就绪，并符合规定要求后，方可进行张拉操作。
②张拉后的辅助作业
张拉完成后，应在锚圈口处的钢绞线上作标记，以观察是否滑丝。经24h复查合格后，切除外露钢绞线（30mm≤外露量），采用密封工具罩安装在锚垫板上或采用无收缩水泥砂浆进行封锚。工具罩在灌浆后3h内拆除并清洗。安装时检查橡胶密封圈是否破损撕裂，将密封罩与锚垫板上的安装孔对正，用螺栓拧紧，注意将排气口朝正上方。
7.劳动组织
7.1劳动力组织方式
采用架子队组织模式。
7.2施工人员配置
挂蓝现浇箱梁施工配置专业挂蓝班组，共计30人，其中张拉工有作业人员8人，负责预应力的张拉及压浆。劳动力配置情况见下表
劳动力配置表
负责人
1人
技术主管
1人
专职安全员
1人
工班长
4人
技术、质检及试验人员
5人
普工
8人
8.设备机具配置
张拉工程主要设备机具表
序号
名 称
型 号
数 量
1
张拉千斤顶
YCW-400B
4
2
张拉千斤顶

QYC270前卡式千斤顶
1
2
高压油泵
ZB4/500
4
3
手拉葫芦
5t
4
4
塔吊

4
9.材料要求
原材料应有供应商提供的出厂检验合格证书，并应按有关检验项目、批次规定，严格实施进场检验。
9.1钢绞线
预应力钢绞线性能应符合《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）的要求，供应商应提供每批钢绞线的实际弹性模量值。
每批钢绞线应由同一牌号、同一规格、同一交货状态的钢绞线组成，并不得大于30t。
钢绞线应从每批中任选3盘进行表面质量、直径偏差和捻距的外观检查及力学性能的试验。如每批小于3盘，应逐盘检查。
力学性能的抽样检验应在选定的各盘端部正常部位截取1根试样，进行拉力（整根钢绞线的最大负荷、屈服负荷、伸长率）试验。当试验结果有1项不合格时，除该盘判为不合格外，还应从未试验过的钢绞线盘中取2倍数量的试样进行复验。当仍有1项不合格时，则该批钢绞线判为不合格。
松弛性能可由厂方提供试样报告。
钢绞线在仓库保管时，仓库应干燥、防潮、通风良好、无腐蚀气体和介质；在室外存放时，时间不宜超过6个月，不得直接堆放在地面上，必须采取垫以枕木并用毡布覆盖等有效措施，防止雨露和各种腐蚀性气体、介质的侵蚀。
9.2锚具、夹具进场验收
锚具、夹具所使用的材料性能指标不得低于45号钢的要求，应符合设计要求，并应有机械性能和化学成分合格证明书、质量保证书。锚具、夹具进场时，除应按出厂合格证和质量证明书核查其锚固性能类别、型号、规格及数量外，还应按照《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）的要求进行检验。
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，如有1套表面有裂纹或超过产品标准及设计图纸规定尺寸的允许偏差，则应另取双倍数量的锚具重做检查。如仍有1套不符合要求，则应逐套检查，合格者方可使用。锚具或其附件上宜设置压浆孔或排气孔，压浆应有足够的截面面积，以保证浆液的畅通。
硬度检查：应从每批中抽取5%的锚具且不少于5套，对其中的硬度要求的零件做硬度试验，对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范围内。如有1个零件不合格，则应另取双倍数量的零件重做试验。仍有1个零件不合格，则应逐个检查，合格者方可使用。
夹具应具有良好的自锚性能、松锚性能和重复使用性能。需敲击才能松开的夹具，必须保证其对预应力筋的锚固没有影响，且对操作人员的安全不造成危险。
验收批的划分：在同种材料和同一生产工艺条件下，锚具、夹具应以不超过1000套组为一个验收批。
锚具、夹具均应设专人保管。存放、搬运时均应妥善保护，避免锈蚀、沾污、遭受机械损伤或损失。临时性的防护措施应不影响安装操作的效果和永久性防锈措施的实施。
10.质量控制及检验
10.1质量控制难点及要点
⑴预应力管道布置
难点：保证混凝土灌注后管道不漏、不堵、不偏、不变形。
要点：加强对管道进行位置、间距、孔径、管道接长、包裹、加固网片的检查。
⑵预应力筋的伸长值
难点：实测伸长值与理论伸长值的偏差在±6%范围以内。
要点：生产初期在后张法预应力筋张拉前应至少对两孔梁进行孔道摩阻损失、锚口摩阻损失进行实际测定，根据实测结果对张拉控制应力作适当调整后再行确定，以确保控制应力及伸长值的准确性。
10.2质量控制标准及检查方法

预留孔道位置允许偏差和检验方法
序号
项目
允许偏差（mm）
检验方法
1
纵向孔道
4
尺量两端、跨中、1/4跨、3/4跨各1处
2
横向孔道
尺量两端
3
竖向孔道
尺量两端
预应力筋下料长度允许偏差和检验方法
项次
检查项目
允许偏差（mm）
检验方法
1
钢丝
与设计或计算长度差
±10
尺量
束中各根钢丝长度差
不大于钢丝长度的1/5000，且不大于5
2
钢铰线
与设计或计算长度差
±10
束中各根钢铰线长度差
5
3
预应力螺纹钢筋
±5
11.安全与环保要求
11.1安全要求
⑴油泵运行中和液压系统带压状态，严禁拆卸压力表与管路系统。
⑵张拉作业时，预应力筋（束）的两端严禁站人；张拉操作人员必须站在千斤顶和预应力筋的侧面。
⑶油泵运行过程中，严禁操作工离开岗位；需要离开岗位时，必须停止油泵运行，并切断油路和电源。
⑷张拉作业中发生异常响声或发现断丝、锚楔滑移和碎裂时，必须停止张拉，查明原因，待采取处理措施后，方可恢复张拉。
⑸张拉作业应按施工设计规定逐级、缓慢、均匀地升压加荷至设计或施工组织设计规定的控制伸长值和控制张拉吨位的压力表读数范围内。
⑹安装张拉设备时，对于直线预应力筋（束），应使张拉力的作用线与孔道中心线重合；对于曲线预应力筋（束）应使张拉力的作用线与孔道中心线末端的切线重合。
⑺采取应力控制方法张拉时，应校核预应力筋（束）的伸长值；如实际伸长大于计算值10％或小于计算值5％，应停止张拉，待查明原因并采取措施调整后，方可继续张拉。
⑻张拉过程中，应逐根量测预应力筋（束）的伸长值和观测张拉吨位相应压力表读数，当伸长值和压力表读数与施工组织设计规定的控制值出入较大时，应停止张拉，待查明原因并采取措施调整后，方可继续张拉。
⑼设备运转声音异常时，应及时检查修理。
⑽张拉操作过程中，位于高处的张拉束操作人员不得踩在钢绞线上作业，应自行搭好作业平台。
11.2环保要求
⑴张拉时，应提前检查油路管道是否存在破损，松动，防止张拉时漏油污染环境。
⑵张拉后，切除的多余钢绞线应堆放至指定位置，不能随意丢弃。
⑶现场材料如波纹管、钢绞线等因分区堆放，严禁随意堆放。

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