预应力张拉

预应力张拉作业指导书 预应力筋张拉施工 1、​ 预制梁概况 新汴河大桥位于宿州市汴河镇境内，全桥预制箱梁共160片。箱梁类型及数量为：端跨梁64片，中跨梁96片，其中端跨梁为６孔道正弯矩预应力筋，每孔５股钢铰线；中跨梁为５孔道正弯矩预应力筋，其中 N1、N2为５股钢绞线；Ｎ3为４股钢绞线。 二、施工内容 （一）、施工前准备工作 1、张拉千斤顶及油表测试校核工作已完成，均保持良好的工作状态，机具设备见后附表。 2、预留孔道采用金属波纹管预埋，已确保其坐标位置的准确及圆顺，并且锚垫板已按图纸要求准确预埋。 3、钢绞线采用φj15.24mm，Ｒby=1860Mpa,Ey=2×105Mpa,单股张拉力为195.3KN，并严格按图纸与规范的长度要求，用切割机下料，气焊封头，编束成型。 4、张拉人员数量配置合理，安全教育及文明施工工作已进行。 （二）、张拉工艺 箱梁砼强度达到强度的９０％时，才可对预应力钢绞线进行张拉锚固，为使张拉控制准确，采用双控，即理论伸长值控制与应力控制。 1、 其工艺为：(1)预留孔道浇筑砼→ (2)穿束施加预应力→ (3)管道压浆。 2、张拉程序 0→ 初应力→ σk(持荷2分钟锚固) σk为张拉时的控制应力，其值按设计要求为： σk=0.75Ryb=1395Mpa，张拉采用双控，以钢束伸长量进行校核。 （三）、施工方法： 1、孔道检查 穿束前应全面检查锚垫板和孔道，锚垫板应位置正确，孔道内应畅通，无水份和杂物且完整无缺。 ２、穿束 将下好料的钢绞线进行编束,并且每２米绑扎一次， 扎扣向内。其后检查其绑扎是否牢固，端头有无弯折现象，钢束按长度对号穿入孔道。 3、千斤顶就位 将工作锚、顶压器、千斤顶及工具锚依次就位后，梁两端同时对千斤顶主缸充油，使钢束略为拉紧，检查调整各部轴线吻合，每股钢绞线均匀受力，当千斤顶达到初应力0.1σk时,观察有无滑丝现象,作好标记,作为测量伸长值的基点。 4、两端张拉 采用两端同时逐级加载的方法进行，两端千斤顶的升压速度相等，钢束伸长量一致。当两端达到设计控制应力时鸣号，持荷2分钟，测伸长值，回油。卸下千斤顶。所量测的伸长值与计算伸长值之差小于6％时，即可进行下步工作，否则，查明原因予以处理。 （四）、预应力筋理论计算 1、预应力筋张拉力计算 P=σK×Ag×n×1/1000×b P 预应力筋张拉端的张拉力，KN； σK 预应力筋的张拉控制应力=0.75×1860MPa； Ag 每根预应力筋的截面面积=140mm2； n 同时张拉预应力的根数；中跨n1、n2束n=5；n3束n=4。端跨n1、n2、n3束n=5。 b 超张拉系数,本工程不采用超张拉工艺,故取1.0。 各预应力钢束张拉力表 钢束编号 箱梁类型 张拉力 Ｎ１( KN) Ｎ２ ( KN) Ｎ３ ( KN) 备注 中跨梁 976.5 976.5 781.2 端跨梁 976.5 976.5 976.5 2、平均张拉力计算： 1-e-(kL+μθ) Pp=P× -------------- K L+μθ 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 孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数, 取０.0015；(见《 公路桥涵施工技术规范》339页,附表G-8) μ 预应力筋与孔道壁的摩擦系数,取值为0.22。(见《 公路桥涵施工技术规范》339页,附表G-8) 钢束编号 箱梁 平 均 类型 张拉力 Ｎ１( KN) Ｎ２ ( KN) Ｎ３ ( KN) 备注 中跨梁 185.51 185.49 185.08 端跨梁 185.50 185.48 185.07 3、预应力筋理论伸长值计算： PP× L △​ L= ------------- AP× EP 式中:△ L 预应力筋理论伸长值，cm； PP 预应力筋的平均张拉力，N； L 从张拉端至计算截面孔道长度，cm； AP 预应力筋截面面积，140mm2； EP 钢绞线的弹性模量，EP=２×１０5Mpa。 理论伸长值表 钢束 编号 箱梁 类型 伸长值 Ｎ１(cm) Ｎ２ (cm) Ｎ３ (cm) 备注 中跨梁 20.43 20.49 20.29 端跨梁 20.46 20.47 20.33 4、实际伸长值的量测及计算方法: 预应力筋张拉前,应先调整到初应力σ0(一般可取控制应力的10%~15%)，再开始张拉和量测伸长值,实际伸长值除张拉时量测的伸长值外,还应加上初应力时的推算伸长值,并扣除砼结构在张拉过程中产生的弹性压缩值,实际伸长值总量△ L的计算如下: △​ L=△ L1+△ L2－C 式中: △ L1 从初应力至最大张拉应力间的实测伸长值； △ L2 初应力σ0= 139.5Mpa时推算伸长值。 σ0 △ L2= ------------- ×L = 2.13cm Eg C 砼构件在张拉过中的弹性压缩值,可略而不计。 （五）、张拉要点 应尽量减少力筋与孔道摩擦,以免造成过大的应力损失或使构件出现裂缝,翘曲变形。 应计算分批张拉的预应力损失值,分别加到先张拉的力筋的控制应力值σK内。 张拉时，两端千斤顶升降速度应大致相等，测量伸长的原始空隙、伸长值、插垫等工作应在两端同时进行，千斤顶就位后，应先将主油缸少许充油，使之蹬紧，让预应力筋绷直，在预应力筋拉至的初应力时，应停车测原始空隙或画线作标记。 为减少压缩应力损失，插垫应尽量增加厚度，并将插口对齐，，实测σK值时的空隙量减去放松后插垫厚度应不大于１mm，插垫可在张拉应力大于σK时进行。 两端同时张拉成束预应力筋时，为减少应力损失，应先压紧一端锚塞，并在另一端补足至σK后，再压紧锚塞。 （六）、滑丝和断丝处理 在张拉过程中，由于各种原因会引起预应力筋断丝或滑丝现象，使预应力筋受力不均，甚至使构件不能建立足够的预应力，因此，需限制预应力筋的断丝和滑丝数量，其控制数为： 每束钢绞线断丝或滑丝控制数为１丝； 每个断面断丝之和不超过该断面钢丝总数的１％。 为此，要做好如下工作： （１）加强对设备、锚具、预应力筋的检查 ① 千斤顶和油表需按时校正，保持良好的工作状态，保证误差不超过规定；千斤顶的卡盘、楔块尺寸应正确。无摩损回槽和污物，以免影响楔紧和退楔。 ② 锚具尺寸应正确，保证加工精度。 ③ 预应力筋使用前应按规定检查，编束应认真梳理，避免交叉混乱，清除表面油锈蚀，使预应力筋正常楔紧和正常张拉。 ④ 锚具安装位置要准确。 （２）严格执行张拉工艺，防止滑丝、断丝 ① 锚具在使用前必须先清除杂物，刷去油污； ② 楔紧钢束的楔块其打紧程度务求一致； ③ 千斤顶给油、回油工序一般均应缓慢平稳进行。特别是要避免大缸回油过猛，产生较大的冲击震动，易发生滑丝； ④ 张拉操作要按规定进行，防止钢丝受力超限发生拉断事故。 （3）在预应力张拉过程中或锚固时，预应力筋如滑丝、断丝数量超过规定值，应根据规范要求，按以下原则进行处理。 滑丝的处理：张拉完成后应及时在钢绞线上作好醒目的标记，如发现滑丝，解决的措施一般为：采用YCL2Z千斤顶和卸荷座，将卸荷座支撑在锚具上，用千斤顶张拉滑丝钢绞线，直至将滑丝夹片取出，换上新夹片，张拉至设计应力即可。 断丝的处理：提高其他钢丝束的控制张拉力作为补偿，但在任何情况下最大超张拉力不得超过规定值；换束。 三、安全操作注意事项 （１）张拉现场应有明显标志，与该工作无关的人员严禁入内。 （２）张拉或退楔时，千斤顶后不得站人，以免预应力筋拉断或锚具、楔块弹出伤人。 （３）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。 （４）作业应由专人负责指挥，操作时严禁摸踩或碰撞力筋，在测量伸长值及拧螺母时，应停止开动千斤顶或卷扬机。 （５）张拉时，夹具应有足够的夹紧能力，防止锚具夹具不牢而滑出。 （６）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，以防止支架不稳定或受力不均倾倒伤人。 （７）在高压油管的接头应加防护套，以防止喷油伤人。 （８）已张拉完而未压浆的梁，严禁剧烈震动，以防预应力筋裂断而酿成重大事故。 4、​ 孔道压浆 （一）、孔道压浆 １、压浆前的准备工作 （１）、割切锚外钢绞线，预应力筋割切后的余留长度不得超过２cm。 （２）、封锚 锚具外面的预应力筋间隙应用环氧树脂胶浆或棉花和水泥浆填塞，以免冒浆而损失灌浆压力，封锚时应留排气孔。 （３）、冲清孔道 孔道在压浆前应用压力水冲洗，以排除孔内粉渣等杂物，保证孔道畅通，冲洗后用空压机吹去孔内积水，但要保持孔道湿润。 ２、水泥浆拌和 先下水再下水泥，拌和时间不少于１min，灰浆过筛后存放于储浆桶内，此时桶内灰浆仍要低速搅拌，并经常保持足够的数量，以保证每根管道的压浆能一次连续完成。水泥浆自调制到压入管道的间隔时间在３０～４５min之内。 ３、压浆工艺 （１）、孔道压浆顺序为先下后上，要将集中在一处的孔一次压完，对曲线孔道和竖向孔道应由最低点的压浆孔压入，由最高点的排气孔排气和泌水。 （２）、压浆一般分两次进行，每一孔道宜于两端先后各压浆一次，两次的间隔时间以达到先压注的水泥浆充分泌水又未初凝为度，一般为３０min～45min。 （３）、压浆应使用活塞式压浆泵，压浆的压力以保证压入孔内的水泥浆密实为准，开始压力要小，逐步增加，一般为0.5MPa～0.7 Mpa，每一个孔道压浆至最大压力后，应有一定的稳压时间，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。 压浆应认真填写施工记录.。 五、附表 1、 机械设备表； ２、人员组织安排 ； ３、应力控制表。 表1 机械设备表 序号 机械名称 型 号 单 位 数 量 备注 １ 发电机 120KW 台 １ ２ 油 泵 2B2×2-500 台 ４ ３ 千斤顶 YCW150 台 ２ ４ 千斤顶 YCQ25 台 ２ ５ 压浆泵 HBQ50/1.5 台 １ 表2 人员安排 （1）​ 梁场施工总协调１人 （2）​ 梁场施工技术员２人 （3）​ 梁场专职质检员１人 （4）​ 梁场专职试验员１人 （5）​ 张拉操作人员４人 （６）压浆人员６人 总计施工人员：１５人 表3 应力控制表 当n=4时，相应的控制应力： 10%σK时， 应力为78.12KN; 20%σK时， 应力为156.24 KN; 75%σK时， 应力为585.9 KN; 由线性回归方程:y=0.25+0.03636x(02号150T千斤顶,0063号油压表); y=0.36+0.03648x(01号150T千斤顶,1344号油压表); 4束钢绞线张拉时,油压表相应读数如下: 应力值 油表读数(MPa) 10%σK( (186MPa) 20%σK (372MPa) 75%σK (1395MPa) 备注 150T 01号,油表1344 3.21 6.06 21.73 02号,油表0063 3.09 5.93 21.56 当n=5时，相应的控制应力： 10%σK时， 应力为97.65KN; 20%σK时， 应力为195.3 KN; 75%σK时， 应力为 732.4 KN; 由线性回归方程:y=0.25+0.03636x(02号150T千斤顶,0063号油压表); y=0.36+0.03648x(01号150T千斤顶,1344号油压表) 5束钢绞线张拉时,油压表相应读数如下: 应力值 油表读数(MPa) 10%σK（186mpa） 20%σK (372mpa) 75%σK (1395mpa) 备注 150T 01号,油表1344 3.92 7.48 27.08 02号,油表0063 3.80 7.35 26.89