预应力箱梁技术交底.doc

技术交底书
编号: 技交- -
工程名称
甘麦公路土建3标
工程地点

交底单位
中铁一局集团有限公司
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审批人

接收人

交底内容： 预应力箱梁张拉施工技术交底
1、工程概况
六峰渭河大桥全长337.5m，为11-30m预应力混凝土连续箱梁。共44片。
根据设计要求，先期预制并简支安装具有半成品意义的箱梁段，预制箱梁时完成正弯距预应力施加，在梁端预留与横梁相连接的钢筋，并在箱梁顶板内预留负弯距预应力束孔道。箱梁架设临时支座完成安装之后，后浇筑钢筋混凝土连续接头，达到强度后施加负弯矩预应力，然后解除临时支座，达到整联桥梁连续的目的。
设计预应力钢筋均采用φs15.2钢绞线，截面积Ag=140mm2、抗拉强度标准值fpk=1860Mpa、弹性模量Ep=1.95×105Mpa。设计张拉控制应力0.75fPK=1395MPa。预应力筋采用预埋成品钢波纹套管成孔。
2、编制依据
（1）、六峰渭河大桥施工图设计文件。
（2）、《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011
3、施工准备
3.1、技术及施工现场准备
（1）对钢绞线理论伸长值进行计算，并制成表格，指导预应力张拉。
（2）千斤顶、油表已经标定完毕，同时提供油表读数与张拉力的曲线及回归方程，并根据曲线确定0.1F、0.2F、F相应张拉力对应的油表读数。
（3）组建专业预应力张拉队伍，选择具有丰富张拉施工经验的人员进行张拉施工。
（4）向工人进行全面、细致的技术交底。
3.2、原材、张拉设备检验
对厂家进行资质审检，择优选择原材张拉设备厂家。钢绞线、锚具，进场时，必须具有合格证，施工现场进行质量验收。并注意妥善保管，防止原材料锈蚀。
（1）预应力筋采用预埋成品钢波纹套管成孔。波纹管接口必须牢固，用塑料胶带进行缠裹，保证混凝土浇筑期间波纹管内不发生漏浆现象。
（2）钢绞线的表面不得有润滑剂、锈蚀现象，更不得有肉眼可见的麻坑。
（3）检查合格钢绞线，应对其进行取样试验，具体试验项目及方法符合规范要求。
（4）预应力材料为直径φs15.2低松驰预应力钢绞线，标准抗拉强度为1860Mpa，钢绞线试验不合格不得使用。
（5）锚具夹片的表面应无砂眼，裂缝和小坑等现象。对锚环或锚板应进行几何尺寸和锥度检验，并应仔细查看锥孔面是否光滑，有无毛刺及小坑等不平的现象，若发现此现象应进行处理或不得使用。同时要做硬度检验。
（6）张拉设备千斤顶、电动油泵、压力表、油管全套设备进行统一检测,配套千斤顶、压力表，压力表的精度不低于1.0级。
3.3、机械设备选用及注意事项
3.3.1机械设备选用
本次预应力张拉机械设备拟选用1600KN张拉千斤顶2台。
3.3.2注意事项
1) 设备的检查：
①油量应充足，并应使用油泵用优质矿物油；
②千斤顶与油泵以及高压油管两端连接器的灰尘予以清除；
③应排除油泵内的空气；
④不能有漏油现象；
⑤操作人员应熟悉油泵的操作顺序。
2) 电动油泵使用注意事项：
①运输过程中翻倒时，不能再使用；
②供给油箱的油，应使用油泵用优质矿物油；
③启动电动机时，应确认流量调整把手并缓慢进行，而且压力不超过规定；
④事先核对电源的电极和电压，而且不得拆掉软线的插头来使用；
⑤开动张拉侧控制阀时，应一边看压力表，一边慢慢打开；
⑥试运转与排气：开机前泵内各容油空间都充有空气，将影响压力不稳，要不断打开控制阀，令油泵空运转至油液中无空气为止。
3) 张拉用临时设备：
①检查是否保证有所需的电源；
②检查是否确保有张拉装置的作业空间；
③检查作业脚手架是否齐备、安全；
④准备好平面和垂直搬运工具；
⑤张拉设备不能被雨淋湿，要准备有防雨设备。
4、张拉施工工艺
4.1、钢铰线下料、编束
（1）钢绞线束下料长度：
正弯矩钢绞线根据实际长度在张拉端预留0.65m作为张拉端工作长度。
（2）钢绞线下料场应平坦，下垫方木或彩条布，不得将钢绞线直接接触土地以免生锈，也不得在混凝土地面上生拉硬拖，磨伤钢绞线。
（3）钢铰线的盘重大、盘卷小，弹力大，为防止在下料过程中钢绞线紊乱并弹出，事先用钢管制作一个简易的固定支架。下料时，将钢绞线在支架内抽出，较为安全。
（4）钢铰线下料采用砂轮锯切割，不得采用电焊切割。
4.2、穿束
管的接口极易破损，所以要缓慢进行，束的前端应扎紧并裹胶布，以减少对波纹管接口的冲击，以便钢绞线顺利通过孔道。安装完成后，应进行全面检查，以查出可能被损坏的管道。如发现波纹管被损坏，用胶带缠裹紧密，不得发生漏浆。
4.3、锚具、千斤顶的安装
4.3.1、安装顺序
完成张拉机具的检验工作à安装工作锚板à 安装工作锚夹具à安装限位板à安装千斤顶à安装工具锚à安装工具锚夹片。
4.3.2、安装技术要求
（1）为确保张拉时张拉槽口混凝土不内陷，箱梁钢筋绑扎时按设计要求设置锚下螺旋筋及锚下承压钢筋网。由于此处钢筋较密，预应力钢束与普通钢筋相互交错，浇筑箱梁砼时普通振捣棒难以插入，采用细振捣棒仔细振捣，并防止振捣棒损坏波纹管。
（2）钢束外伸部分要保持干净，不得有油污、泥沙等杂物，施工人员不得随意踩踏。
（3）锚环及夹片使用前要用煤油或柴油清洗干净，不得有油污、铁屑、泥沙等杂物。
（4）工作锚必须准确放在锚垫板定位槽内，并与孔道对中。
（5）工作锚和工具锚孔中分别装入夹片，可用长约3厘米的铁管穿入钢铰线向前轻轻将夹片顶齐，注意不可用力过猛，夹片间隙要均匀。
（6）夹片安装完后，其外露长度一般不大于4mm，并均匀一致，若外露太多，要对所用夹具及锚环孔尺寸及锥度进行检查，若发现有不合格者则要进行更换。
（7）安装千斤顶时不要推拉油管及接头，油管要顺直，不得扭结成团。
（8）工具锚安装前，钢束穿入工具锚时，位置要与工作锚钢束位置一一对应，不得交叉扭结。
（9）为了能使工具锚顺利退下，应在工具锚的夹片光滑面或工具锚的锚孔中涂润滑剂，润滑剂采用石腊。
（10）工具锚的夹片要与工作锚的夹片分开放置，若发现夹片破损，应及时更换以防张拉中滑丝、断丝、飞片。
4.5、张拉理论伸长值计算
4.5.1、张拉计算所用常量
钢绞线弹性模量 Ep=1.926×105Mpa=1.926×105N/mm2
钢绞线截面面积 Ap=140mm2
钢绞线标准强度 fpk=1860Mpa
孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数 k=0.0015
预应力钢绞线与孔道壁的摩擦系数 μ=0.23
设计图纸要求：锚下张拉控制应力0.75×fpk=1395Mpa
4.5.2、计算所用公式
（1）P的计算
P=
式中：p预应力起点拉力(N)。
（2）的计算
= （KN）
式中：P￣￣￣￣预应力钢绞线张拉端的拉力（N）;
￣￣￣￣预应力钢绞线分段长度（m）;
￣￣￣￣ 从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和（Rad）;
k￣￣￣孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数;
μ￣￣￣￣预应力钢绞线与孔道壁的摩擦系数。
（3）预应力钢绞线张拉时理论伸长值的计算
ΔL=
式中：￣￣￣￣预应力钢绞线的平均张拉力（N）；
￣￣￣￣预应力钢绞线分段长度（cm）；
Ap￣￣￣预应力钢绞线截面面积140（mm2）；
Ep￣￣￣预应力钢绞线弹性模量192600.0（N/mm2）。
（4）实测伸长量计算
ΔL=
P0为初始张拉力
4.5.3、计算过程
详见附表
4.6预应力张拉
预应力钢束张拉时采用双控，即以控制拉力为主，以钢束实际伸长值进行校核，实测伸长值与理论伸长值的相对误差不得超过±6%，否则应停止张拉分析原因。
4.6.1、张拉顺序
在箱梁混凝土强度达到90%，弹性模量不低于混凝土28d弹性模量的90%时，方可进行张拉。正弯矩钢束张拉顺序为N1,N3，N2，N4两侧对称张拉，顶板负弯矩顺序T1，T2.
4.6.2、张拉过程控制
（1）张拉应缓慢进行，逐级加荷，稳步上升，千万不能操之过急给油不要忽快忽
慢，防止发生事故。
（2）张拉有专人记录，专人测量伸长值，对张拉应力进行校核，防止发生由于压力表出故障造成拉力不足等现象。
（3）张拉至设计油压值后，按张拉程序持荷5min测量伸长值，即可将张拉油压缓慢降至零，活塞回程夹片自动跟进锚固。
（4）张拉完毕，卸下千斤顶及工具锚后，要检查工具锚处每根钢铰线的刻痕是否平齐，若不平齐说明有滑束现象，如遇有这种情况要对滑束进行补拉，使其达到控制应力。全梁断丝、滑丝总数不超过钢丝总数的1%，并不得位于梁体的同一侧，且一束内断丝不得超过一丝。
（5）对预应力钢束张拉中发现异常情况，必须卸锚时，可使用卸锚器对已锚固
的钢束进行卸锚。
4.6.3、张拉时易出现问题的原因分析和防治措施
4.6.3.1钢绞线出现滑丝现象，可能由于以下原因
①锚环锥孔、夹片生锈或有杂质造成夹片回缩不到位
②夹片或锚环硬度不足，发生变形造成夹片夹不牢。
③穿束时钢绞线混乱，造成钢束中钢绞线受力不均匀，个别钢绞线受力大于设计张拉应力。
④锚具和夹片的锚固性能不符合要求。
⑤钢绞线弹性模量较大，夹片夹不牢固。
4.6.3.2张拉中发生断丝现象一般有以下原因
①穿束时钢绞线绞在一起，在波纹管中顺序较乱，张拉后个别钢绞线受力较大，超过钢绞线极限抗拉强度。
②夹片硬度太大，对钢绞线线产生损伤。
③钢绞线穿束前受到损伤。
④孔道阻塞，钢绞线受力不均匀。
⑤钢绞线存在质量问题。
4.6.3.3发生夹片回缩不均匀、端部不齐可能由于以下原因
①锚具和夹片之间摩阻太大，卸载时回缩不均匀。
②锚具和夹片的锚固效率系数不符合要求。
③夹片质量不一致、硬度不同。
④限位板和锚具之间空隙不适当，夹片滑出太多或者不能自由滑出，锚固时回缩不一致。
防治措施：严格控制钢绞线质量及下料长度，钢绞线一定要有质量鉴定合格证书；穿束顺序要合理，不能发生窜孔、扭绞现象；夹片、锚具质量和硬度等性能指标经过严格鉴定，符合要求方能使用，必要时更换；张拉前冲洗干净波纹管内附着物，以减小孔道壁摩擦；限位扳、锚具等的安装严格按说明书和作业指导书进行；控制张拉力缓慢均匀增加且不能过多超张拉。
4.7、孔道压浆
4.7.1 压浆前的准备工作
（1）校验：校验抽真空泵和压浆泵的工作性能，特别是压力表的读数是否正常，确保压浆过程顺利进行。
（2）割掉锚外预应力筋：露出锚具的多余钢绞线，应采用砂轮锯切割掉，不得采用电弧焊等烧割方式，以免钢绞线过热产生滑丝，钢绞线切割后余留不小于3cm。
（3）封锚：锚具外边的间隙应用水泥浆或环氧树脂胶浆填塞，以免冒浆而损失灌浆压力。
（4）冲洗孔道：在压浆前应用压力水冲洗管道，以排除管道内杂物，以保证管道畅通。冲洗后用空压机使用不含油的压缩空气吹去管道内积水，但要使孔道保持湿润，以便水泥浆与孔壁结合良好。
4.7.3 压浆工艺
（1）管道密封及封锚。封锚做法：张拉完毕，将多余钢绞线切割，用湿润水泥团封堵，为确保水泥团不掉落及养护期间不开裂，在水泥封锚作出后，又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，采用玻璃胶进行密封，从而保证了管道的密封。封锚提前二天进行，在压浆之前进行检查，对有漏气的情况，再使用玻璃胶处理，以确保孔道密封。
（2）检查设备连接及电源、水管路、材料准备到位情况，施工平台等措施，检查封锚及孔道密封工作，高压水洗孔并用高压风将孔内积水吹干。
（3）两端抽真空管及灌浆管安装完毕后，关闭进浆管球阀，开启真空泵。真空泵工作一分钟后压力稳定在-0.06 Mpa至-0.10 Mpa，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。
（4）压浆后应立即检查压浆的密实情况，如有不密实，应及时处理。水泥浆应按规定制作试块，以检测其强度。
（5）压浆时最高温度不宜高于35℃。
（6）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进行压浆。
4.7.4真空压浆注意事项
（1）压浆顺序自下而上，并应将其中一个断面的孔道一次作业中压完，以免孔道漏浆堵塞邻近孔道，如集中孔道无法一次压完时，将相邻未压浆孔道用压力水冲洗，使继续压浆时通畅无阻。
（2）每个压浆锚塞进、出浆口均应安装一节带阀门的短管，以备压注完毕时封闭，保持孔道中的水泥浆在有压力的状态下凝结。
（3）压浆的压力以保证入孔内的水泥浆密实为准，开始压力要小，逐步增加，保持为0.5MPa～0.7MPa。
（4）为检查孔道内水泥浆的实际密度，压浆后应从检查孔抽查压浆的密实情况，如有不实及时处理和纠正。
（5）要在拌制水泥浆同时，制作标准试块，经与构件同等条件养护到40MPa撤消养护后，方可进行移运和吊装。
4.7.5 封端
（1）孔道压浆完毕后立即将梁端水泥浆冲洗干净，同时清除支承垫板、锚具及端面混凝土的污垢，并将端面混凝土凿毛，以备浇筑封端混凝土。
（2）设置端面钢筋网。为固定钢筋网的位置，可将部分箍筋点焊在支承垫板上。
（3）固定封端模板，以免在浇筑混凝土时模板走动而影响梁长。立模后校核梁体全长，其长度应符合允许偏差的规定。
（4）浇筑封端混凝土时，要仔细操作并认真振捣，保证锚具处的混凝土密实。
5、预应力张拉安全规定
5.1、张拉时的安全要求
（1）张拉一般在高处进行，属于高空作业，因此操作人员必须穿防滑鞋，并遵守高空作业的有关规定，支搭千斤顶架子时应系安全带。
（2）张拉施工中，要求施工人员严格按各项安全操作规程施工，保证张拉全过程安全施工。
（3）张拉区应有明显标志，非工作人员禁止入内。
（4）钢铰线开盘，应放在简易钢筋笼内，防止回弹伤人，操作时应站好位置，保证安全。
（5）张拉中的预应力筋持有很大的能量，在任何情况下禁止作业人员不得正对预应力筋，同时在千斤顶的后面应设立防护装置。
（6）操作千斤顶的人员，应站在千斤顶侧面进行操作，严格遵守操作工艺。
（7）高压油泵连接必须牢固可靠，油泵操作人员要戴防护眼镜，防止油管破裂或油表连接处喷油伤眼。油泵开动过程中不得擅自离开工作岗位，正式张拉前要做满负荷试验，一切正常后方可使用。
（8）张拉时应认真做到孔道、锚环与千斤顶三对中，以便张拉工作顺利进行，并不致增加孔道摩损。
（9）千斤顶张拉缸进油时，回程缸必须处于回油状态。千斤顶回程缸进油时，张拉缸必须处于回油状态。千斤顶油压不得超过最大油压。
（10）张拉过程中，若发现咔咔响声，或预应力断丝，飞片等现象，要停下来检查原因。
（11）张拉后灌浆前，不得用重物去敲击锚头，不得随意碰撞锚头及钢铰线，以防止飞锚伤人。
（12）千斤顶上吊钩丝扣要拧紧，严防滑扣脱钩掉落伤人，挂顶电缆要随时注意检查，防止破皮漏电伤人，不用时要关电闸。
5.2、灌浆安全技术要求及注意事项
（1）操作人员要穿雨鞋，带防护眼镜，操作人员要站在侧面或适当位置，谨防胶管喷头甩出伤人。
（2）堵灌浆孔和出浆孔时，应站在孔的侧面，以防灰浆及夹片喷射伤人。