预应力张拉及孔道压浆施工作业指导书.doc

预应力张拉及孔道压浆施工作业指导书1 目的明确预应力张拉及孔道压浆施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范预应力张拉及孔道压浆施工。2 编制依据客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准客运专线铁路桥涵工程施工技术指南铁路客运专线施工图设计文件3 适用范围适用于铁路客运专线大寺台跨京珠高速公路特大桥跨303省道32+48+32米现浇梁施工4 施工方法及工艺要求4.1设计要求：所有纵向预应力钢索均为两端张拉。腹板钢索张拉应现场进行管道摩阻、锚圈口摩阻试验，以保证有效应力值。纵向预应力索的抗拉极限强度值为1860Mpa，弹性模量为195000Mpa。当箱梁砼强度达到设计强度(试压与梁体同条件养生的试件)的90%之后，龄期不小于10天时，就可以进行预应力束张拉。预应力应左右对称进行，最大不平衡束不应超过1束，张拉顺序按照图纸进行，两端张拉的预应力钢束在预应力过程中应保持两端伸长量基本一致。箱梁预应力束的张拉按图纸设计要求进行操作，5个现浇段完成达到张拉条件后先张拉T1钢束，然后进行横竖向预应力钢束（筋）的张拉。边跨合拢段浇筑完成后张拉完成合拢段的横竖向预应力钢束（筋），中跨合拢段浇筑完成后依次张拉并锚固T2T4、F1F4、然后张拉锚固横竖向预应力钢束（筋），最后再进行D1D3、B1、BT1张拉。全部张拉完成以后再对支架进行拆除。4.2张拉前的准备工作:张拉千斤顶使用前必须经过校正，校正系数不得大于1.05，校正有效期为六个月，拆修更换配件的张拉千斤顶必须从新校正。压力表选用防震型，表面最大读数为张拉力的1.52.0倍,精度不低于1.0级。在进行张拉作业前，必须对千斤顶、油泵等进行配套标定，确定张拉力与压力表读数之间的关系曲线，并计算出张拉过程中各级张拉力与油表读数、伸长值的关系，保证张拉过程中的拉力控制。在使用锚具及夹片前对锚具、夹片的硬度、锚固能力进行送样抽检。对张拉设备进行编组，张拉前检查各组配套使用情况，防止不同组的设备混合。张拉前检查钢束孔道是否畅通，将垫板喇叭口清理干净，然后用高压水冲洗干净孔道内的杂物、油污。空压机吹干管道。4.3张拉工艺：安装锚环和夹片：将钢绞线穿入工作锚的锚环，按自然状态插入夹片，用小钢管轻轻将夹片打入锚环内，束尾100mm处绑扎，以利于安装千斤顶。安装千斤顶：将与锚具规格相对应的限位板套在钢束上，并推至锚环处。将千斤顶悬挂在一活动支架上，使钢绞线穿过穿心式千斤顶中孔。安装工具锚和工具夹片。安装限位板，限位板有止口与锚板定位。工具锚应与前端张拉锚具对正安装，不得使工具锚与张拉端之间钢绞线扭搅。工具夹片安装完成后，用钢套管推击挤压工具夹片，使其进入工具锚环内，并使端部整齐，外露长度基本一致。为使工具夹片张拉完成后退出方便，在工具锚夹片与锚环之间垫入塑料布或抹少量黄油。检查张拉设备，将油泵空运转12分钟，使油缸进回油12次，以排出千斤顶及油管中的空气，使张拉时压力平稳。钢绞线张拉。每束钢绞线张拉程序：0初应力0.15k（测伸长值）1.0k锚固（测伸长值）。张拉以油压表压力为主，以钢束的实际伸长量进行校核，张拉伸长量从初应力0.15k张拉控制力开始计数，实际延伸量与计算值的误差范围应小于6，若误差超过要求，则应停止张拉，分析原因，在查明原因并加以调整后，方可继续张拉。当千斤顶送油开始张拉后，松开千斤顶吊绳，使千斤顶自动对中，用钢管套住钢绞线挤压工具夹片，使夹片紧紧握裹钢绞线，以减少钢绞线的回缩。同时用标定过的钢卷尺或直尺测出油缸外露长度及挤紧的工具锚夹片的外露长度，作好记录。张拉过程中，要及时做好记录，且记录要整齐、准确。张拉阶段升压应平稳，升压速度用油泵侧面的节流阀进行控制。当油表指针接近控制应力读数时减缓升压速度。预应力筋回缩自锚应在油泵停机状态下打开顶部的控制阀（侧面节流阀处于拧紧状态）来完成。锚固结束后测量油缸长度，以便计算自锚阶段的钢绞线回缩量竖向筋张拉采用QYCW650型穿心式千斤顶单根张拉，与配套油泵ZB/500型施工。施工前，对所使用千斤顶，油泵油压表连同油压表进行配套标定，并根据标定后的千斤顶校验曲线查出各级张拉吨位下油表读数，并填在油压表读数卡片上供张拉使用。竖向预应力设计上端为张拉端，考虑到预应力精轧螺纹较短、预应力损失较大、螺母与精轧螺纹和锚垫板和螺母之间的空隙较大，张拉力与伸长量校核难以控制，张拉采取复次张拉工艺，二次张拉在初次张拉后30d后进行。张拉前清除端杆、垫板上的水泥浆，并检查垫板是否水平，保证张拉力与孔道中心线重合后将螺母拧至根部，安装千斤顶工作平台，工作平台采用厂家定制的钢板座，然后将千斤顶就位对中，连接精轧螺纹钢筋，安装千斤顶尾部垫板及螺母。开启千斤顶张拉预应力筋，张拉设计吨位的10%作为张拉起始值，继续张拉至100%设计吨位，量取活塞杆件的伸出长度，二次张拉在初次张拉得30d后进行，再次张拉至设计吨位的100%；张拉工艺流程：0-10%设计吨位（张拉起始值）-100%设计吨位-复张拉100%设计吨位（初张拉30d后进行）。加荷至张拉控制应力时，持荷2min，量出伸长值，如与计算值之差在6%之内时，既认为合格，随后拧紧螺母，使其紧贴垫板。拧螺母的扭力扳手必须采用45号钢制作，或经过淬火处理，保证足够的刚度和碎硬度。预应力筋张拉过程中遇有下列情况之一时，需要重新校验。千斤顶油封损坏、漏油严重、油压表指针不能返回零点、千斤顶调换新油压表开动油泵，打开控制阀及节流阀，使油缸回缩，当油缸外露长度12cm时，关闭油泵完成油钢回程操作，卸除工具锚及千斤顶，测量工作锚夹片的外露量，并在距离夹片端头一定距离（23cm）处的钢绞线上用石笔划出标记，观察24小时再次测量，以判断钢绞线及夹片的回缩量。横向预应力张拉采用穿心式QYC270千斤顶单端、单根张拉，施工前，对所使用千斤顶，油泵油压表连同油压表进行配套标定，并根据标定后的千斤顶校验曲线查出各级张拉吨位下油表读数，并填在油压表读数卡片上供张拉使用。张拉前将孔道清洗干净并用高压气泵将水吹净，将扁锚垫板上的泥浆清除干净安装扁锚及工作夹片，将穿心式千斤顶安装及对中，旋转拧紧前卡环依次单根张拉钢绞线，张拉工艺流程0-10%设计吨位（张拉起始值）-100%设计吨位。4.4预应力张拉顺序按纵向、竖向、横向预应力张拉顺序张。预应力筋张拉过程中遇有下列情况之一时，需要重新校验。千斤顶油封损坏、漏油严重、油压表指针不能返回零点、千斤顶调换新油压表开动油泵，打开控制阀及节流阀，使油缸回缩，当油缸外露长度12时，关闭油泵完成油缸回程操作，卸载工具锚及千斤顶，测量工作锚夹片的外露量，并在距离夹片端头一定距离（23）处的钢绞线上用石笔划出标记，观测24小时再次测量，以判断钢绞线及夹片的回缩量。张拉质量要求：实际伸长值两端之和不超过理论计算值的6%，滑丝、断丝总数不得超过预应力钢丝的0.5%，且一束内断丝不得超过一丝，也不得在一侧。4.5张拉安全操作注意事项：张拉现场应有明显的标志，与该工作无关的人员严禁入内。安全阀应调整至规定值后方可开始张拉作业，张拉千斤顶升压或降压速度应缓慢、均匀，切忌突然加压或卸载。预应力张拉采用设计张拉顺序两端同步张拉，预应力张拉过程中保持两端伸长量基本一致，测量伸长值必须两端同时进行。张拉时发现油泵、油压表、千斤顶、锚具等有异常情况时应停止张拉，查找原因。张拉或退楔时，千斤顶后面不得站人，以防预应力筋拉断或锚具、楔块弹出伤人。量伸长值或挤压夹片时，人员应站在千斤顶侧面。油泵运转有不正常情况时，应立即停车检查。在有压情况下，不得随意拧动油泵或千斤顶各部位的螺丝。作业应由专人负责指挥，操作时严禁摸踩及碰撞力筋，在测量伸长及拧螺母时，应停止开动千斤顶。千斤顶支架必须与梁端垫板接触良好，位置正直对称，严禁多加垫块，以防支架不稳或受力不均倾倒伤人。在高压油管的接头应加防护套，以防喷油伤人。4.6压浆及封锚:4.6.1真空压浆施工工艺：真空灌浆是后张预应力混凝土结构施工中的一项新技术，其原理是在孔道的一端采用真空泵对孔道进行抽真空，使之产生-0.06-0.1MPa左右的真空度，然后用灌浆泵将优化后的水泥浆从孔道的另一端灌入，直至充满整条孔道，并加以0.50.6MPa的正压力，以提高预应力孔道灌浆的饱满度和密实度。其施工工艺如下图所示。张拉施工完成后，切除外露的钢绞线（钢绞线外露量不小于30mm），进行封锚。封锚采用无收缩水泥砂浆封锚，封锚时必须将锚下垫板及夹片、外露钢绞线全部包裹，覆盖层厚度大于15mm，封锚后2448小时之内灌浆。清理锚下垫板上的灌浆孔，保证灌浆通道畅通。确定抽真空端和灌浆端，安装引出管、球阀和接头，并检查其功能。搅拌池内先放入水和外加剂，再加入水泥，搅拌5min。搅拌水泥浆使其水灰比、流动度、泌水性达到技术要求指标。启动真空泵抽真空，使真空度达到-0.06-0.1Mpa并保持稳定。启动灌浆泵，当灌浆泵输出的浆体达到要求的稠度时，将泵上的输送管阀门打开，开始灌浆。灌浆过程中，真空泵保持连续工作。待真空泵端的空气滤清器中有浆体经过时，关闭空气滤清器前端的阀门，稍后打开排气阀，当水泥浆从排气阀顺畅流出，且稠度与灌入的浆体相当时关闭抽真空端所有的阀门。灌浆泵继续工作，压力达到0.50.6Mpa，持压2分钟。关闭灌浆及灌浆端所有阀门，完成灌浆。拆卸外接管路、附件，清洗空气滤清器及阀等。完成当日灌浆后，必须将所有粘有水泥浆的设备清洗干净。安装在压浆端及出浆端的球阀，应在灌浆后一小时内拆除、清洗。4.6.2真空灌浆注意事项：孔道密封检查：将灌浆阀、排气阀全部关闭，打开真空阀，启动真空泵抽真空，观察真空压力表读数，当管内真空度维持在-0.08Mpa左右时停泵约1min时间，若压力保持不变即可认为孔道能达到并维持真空，否则重新检查密封。水泥浆搅拌：搅拌好的水泥浆要做到基本卸尽，在全部灰浆卸出之前不得投入未拌和的材料，更不能采取边出料边进料的方法，严格控制浆体配比。严格控制用水量，否则易造成管道顶端空隙。对未及时使用而降低了流动性浆体，严禁采用加水的办法来增加灰浆的流动性，配制时间过长的浆体不应再使用。水泥浆出料后应尽量马上泵送，否则应不停搅拌防止离析。灌浆完成后，应及时拆卸、清洗管、阀、空气滤清器、灌浆泵、搅拌机等所有沾有水泥浆的设备和附件。每条孔道一次灌注要连续完成，灌注完一条孔道换其它孔道时间内，继续启动灌浆泵，让浆体循环流动。压浆顺序按照先中间孔道后两边孔道，先下层后上层的原则进行。压浆泵的压力要逐渐加大，加压速度不能过快，压浆过程中出现异常如管道堵塞、机械故障不能继续压浆时，应立即用清水将管道内的水泥浆冲洗干净，并用空压机吹干积水。4.6.3真空灌浆质量控制要点质量控制要点：孔道的密封性；浆体配方控制；现场施工质量管理控制；注意事项：浆管应选用高强橡胶管，抗压能力大于1Mpa，连接要牢固，不得脱管。灰浆进入灌浆泵前应通过1.2mm的筛网进行过滤。搅拌后的水泥浆必须做流动度、泌水性试验，并制作浆体强度试块。灌浆工作宜在灰浆流动性下降前进行（约3045分钟），孔道一次灌注要连续。中途换管道时间内，连续启动灌浆泵，让浆体循环流动。灌浆孔数和位置必须作好记录，防止漏灌。试件要按规定制取，每班制取不少于3组。储浆灌的储浆体积大于1倍所要灌注的一条预应力孔道体积割束和封锚压浆完成后，应将锚具周围冲洗干净并将梁体砼做凿毛处理，浇筑封锚砼。多于长度的钢绞线束在张拉完成后进行切除，切除采用手持式砂轮机锯割，钢绞线余留长度L35mm。封锚时必须将锚下垫板及夹片、外露钢绞线全部包裹，覆盖厚度大于15mm。封锚前应先将锚具周围冲洗干净并凿毛，然后按要求布置钢筋网，浇筑封锚砼。4.7预应力施工常见问题及处理措施4.7.1锚垫板面与孔道轴线不垂直或锚垫板中心偏离孔道轴线现象：张拉过程中锚环突然抖动或移动，张拉力下降。有时会发生锚环与锚垫板不紧贴的现象。原因分析：锚垫板安装时没有仔细对中，垫板面与钢绞线不垂直，造成钢绞线内力不一，当张拉力增加到一定程度力线调整，会使锚环突然发生滑移或抖动，拉力下降。预防措施：锚垫板安装应仔细对中，垫板应与预应力的力线垂直。治理方法：另外加一块楔形钢垫板，楔形垫板的坡度应能使其板面与钢绞线垂直。4.7.2锚头锚垫板处混凝土变形开裂现象：预应力张拉后，锚垫板下及两侧混凝土变形开裂。原因分析：锚垫板附近钢筋布置很密，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。锚垫板下的钢筋布置不够或锚垫板内侧螺旋筋位置偏移而不准确，导致受压面积不够。预防措施：锚垫板下应布置足够的钢筋，以使钢筋混凝土足以承受张拉预应力。治理方法：将锚具取下，凿除锚下损坏部分，然后加筋用高强度混凝土修补。4.7.3滑丝与断丝现象：锚夹具在预应力张拉后，夹片“咬不住”钢绞线，达不到设计张拉力；张拉钢绞线时，夹片将其“咬断”，即齿痕较深，在夹片处断丝。原因分析：锚夹片硬度指标不合格，硬度过低，夹不住钢绞线；硬度过高则夹伤钢绞线，有时因锚夹片齿形和夹角不合理也可引起滑丝或断丝。防治措施：锚夹片的硬度除了检查出厂合格证外，在现场应进行复验。钢绞线的直径偏差、椭圆度、硬度指标应纳入检查内容。如偏差超限，质量不稳定，应考虑更换钢绞线的产品供应单位。若滑丝不超过规范允许数量，可不予处理，若整束或大量滑丝和断丝，应将锚头取下，经检查并更换钢绞线重新张拉。4.7.4预应力孔道线形与设计偏差较大现象：最终成型的预应力孔道与设计线形相差较大原因分析：浇筑混凝土前，波纹管没有按规定可靠固定，波纹管被踏压、移动、上浮等，造成制孔变形。预防措施：要按设计的预应力钢筋定位网坐标准确加工定位网，并与梁体钢筋连接，确保定位钢筋网坐标准确。浇筑混凝土时注意保护波纹管，不得踩压，不得将振动棒靠在波纹管上振捣。采用钢筋定位网防止钢绞线在混凝土未凝固前上浮。4.7.5预应力损失过大现象：预应力施加完毕后钢绞线松弛，应力值达不到设计值。原因分析：锚具滑丝或钢绞线内有断丝。钢绞线的松弛率超限。量测表具数值有误，实际张拉值便小。锚具下混凝土局部破坏变形过大。钢绞线与孔道间摩阻力过大。锚固时钢绞线回缩量过大。防止措施：检查钢绞线的实际松弛率，张拉时应采取张拉力和引伸量双控制。事先校正测力系统，包括表具。锚具滑丝失效，应予更换。钢绞线断丝率超限，应将其锚具、预应力筋更换。锚具下混凝土破坏，应将预应力释放后，用环氧树脂或高强混凝土补强后重新张拉。测量锚固时钢绞线回缩量，超标部分可通过调整应力补偿或更换千斤顶限位板。4.7.6预应力孔道注浆不密实现象：水泥浆从入口压入孔道后，前方通气孔或观察孔不见有浆水流过；或有的是溢出的浆水稀薄。钻孔检查孔道中有空隙，甚至没有灰浆。原因分析：灌浆前孔道未用高压水冲洗，灰浆进入管道后，水分被大量吸附，导致灰浆难以流动。孔道中有局部堵塞或障碍物，灰浆被中途堵住。防治措施：孔道在灌浆前应以高压水冲洗，除去杂物、疏通和湿润整个管道。配置高质量的浆液。4.7.7预应力孔道灌不进浆现象：灰浆灌不进孔道，压浆机压力却不断升高，水泥灰浆喷溢但出浆口未见灰浆溢出。原因分析：管道或排气孔受堵，波纹管内径过小，穿束后管道内不通畅，浆液通过困难。孔道内落入杂物。防治措施：用高压水多冲几次，尽可能清除杂物。