后張法預(yù)應(yīng)力張拉施工技術(shù)

1、后張法預(yù)應(yīng)力張拉施工技術(shù)烏錫鐵路黃河特大橋DK14+447.0DK14+593.0段為一聯(lián)（40+64+40）m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，該連續(xù)梁跨越黃河北岸大壩。橋上為有碴軌道，設(shè)計(jì)時(shí)速為120Km/h。采用懸臂灌筑法。2.1箱梁構(gòu)造 梁體采用單箱單室變高度直腹板箱形截面，中支點(diǎn)處梁高4.80m，跨中及邊墩現(xiàn)澆段處梁高2.80m，梁底曲線為二次拋物線，拋物線方程為y0.0024623x2 。箱梁頂寬7.00m，底寬4.0m，中支點(diǎn)處梁底加寬至4.6m，單側(cè)懸臂長(zhǎng)1.5m，懸臂端厚15cm。箱梁腹板厚4070cm；底板厚3865cm；頂板厚36cm。2.1箱梁構(gòu)造 頂板厚36cm。頂板設(shè)6030c

2、m的梗肋，底板設(shè)3030cm的梗肋。箱梁中支點(diǎn)設(shè)置厚180cm橫隔墻，橫隔墻設(shè)置（高）160cm（寬）140cm的過(guò)人洞；邊支點(diǎn)橫隔墻厚120cm，橫隔墻設(shè)置（高）120cm（寬）140cm的過(guò)人洞。2.1箱梁構(gòu)造 梁段劃分：梁段按施工順序共劃分為9種共35個(gè)梁段。兩中支點(diǎn)橋墩上為0號(hào)段，梁段長(zhǎng)8m，1、2號(hào)梁段長(zhǎng)3.5m，37號(hào)梁段長(zhǎng)4.0m，8號(hào)梁段為合龍段，長(zhǎng)2.0m，9號(hào)梁段為邊跨現(xiàn)澆段，長(zhǎng)7.73m。其中采用掛籃施工時(shí)最重梁段為1號(hào)梁段，重89.6t。2.2預(yù)應(yīng)力體系箱梁設(shè)縱向、豎向預(yù)應(yīng)力，按全預(yù)應(yīng)力理論設(shè)計(jì)。箱梁縱向鋼束：邊跨和中跨頂板合龍束、腹板束均采用915.2mm鋼絞線，內(nèi)徑

3、80mm金屬波紋管成孔，M15-9錨具錨固；頂板T束采用1215.2mm鋼絞線，內(nèi)徑90mm金屬波紋管成孔，M15-12錨具錨固；邊跨和中跨底板板合龍束采用1515.2mm鋼絞線，2.2預(yù)應(yīng)力體系鋼鉸線,標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為 1860 MPa。內(nèi)徑90mm金屬波紋管成孔，M15-15錨具錨固；所有鋼束均采用雙端張拉。箱梁豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋：采用直徑25mm的PSB830預(yù)應(yīng)力混凝土用螺紋鋼筋，JLM-25錨具錨固，采用內(nèi)徑40mm鐵皮波紋管成孔。箱梁每道腹板根據(jù)腹板厚度設(shè)置一根或兩根豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋，順橋向間距50cm左右?？v向預(yù)應(yīng)力鋼筋；縱向預(yù)應(yīng)力鋼束管道摩阻系數(shù)=0.23，管道偏差系數(shù)K=0.0025,一

4、端錨具回縮6mm，松弛損失0.03con.錨圈口及喇叭口產(chǎn)生的應(yīng)力損失通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)確定，損失補(bǔ)償值取0.05fpk,符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求?？v向預(yù)應(yīng)力單根鋼筋的計(jì)算所用截面面積為 140 mm2。彈性模量E= 195000 Mpa。豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋；豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉控制力con=0.9fpk,管道摩阻系數(shù)=0.25，管道偏差系數(shù)K=0.003,一端錨具回縮1mm，松弛損失0.05con.錨圈口及喇叭口產(chǎn)生的應(yīng)力損失通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)確定，損失補(bǔ)償值取0fpk,符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求。采用二次張拉工藝，確保豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋預(yù)應(yīng)力值。豎向預(yù)應(yīng)力單根鋼筋的計(jì)算所用截面面積為490 mm2。彈性模量E= 200000 M

5、Pa。4.1 預(yù)應(yīng)力張拉前檢查梁體砼實(shí)際強(qiáng)度。在梁體混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)的90%和彈性模量達(dá)到90%后進(jìn)行，且齡期不少于10d（合龍段強(qiáng)度和彈模達(dá)到100%，齡期不少于10d）方可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉施工。4.2 預(yù)應(yīng)力鋼筋已穿孔完畢。鋼鉸線上的水泥漿等雜物，預(yù)留排氣孔、排水孔、灌漿孔要已清理干凈、暢通。4.3 梁體帶模張拉時(shí)，內(nèi)膜應(yīng)松開(kāi)，不應(yīng)對(duì)梁體壓縮造成阻礙。張拉后梁體方可拆除外模。4.4 張拉前完成孔道摩阻、喇叭口摩阻等預(yù)應(yīng)力瞬時(shí)損失測(cè)試，以保證預(yù)施應(yīng)力準(zhǔn)確。4.5 千斤頂和油壓表、油泵均已校正，并且在規(guī)定使用期限內(nèi)。預(yù)應(yīng)力的設(shè)備如油泵、壓力表、張拉千斤頂油管路及其閥門(mén)接頭等，必須處于良好工作狀

6、態(tài)。4.5壓力表采用精度為0.4級(jí)的精度壓力表，校驗(yàn)的有效期為一月或200次張拉。張拉千斤頂?shù)哪Σ磷枇Σ坏么笥趶埨瓏嵨坏?%，張拉噸位宜為張拉力的1.05倍，且不得小于1.2倍。計(jì)算鋼鉸線的下料長(zhǎng)度（根據(jù)預(yù)制砼構(gòu)件孔道長(zhǎng)度、錨具、夾片及千斤頂工作長(zhǎng)度計(jì)算下料長(zhǎng)度），并計(jì)算其理論伸長(zhǎng)（后附表）值與張拉力的對(duì)應(yīng)關(guān)系。4.6 清除錨具下支承墊板上灰漿，孔口錨下墊板不垂直度大于1度時(shí)，用墊板墊平，防止刻斷鋼絞線。4.7 縱向預(yù)應(yīng)力張拉流程：清理孔道穿束安裝錨具張拉設(shè)備就位預(yù)張拉至20%控制張拉應(yīng)力并持荷5min（畫(huà)標(biāo)線）100%控制張拉應(yīng)力并持荷5min（量測(cè)伸長(zhǎng)值）錨固切除多余鋼絞線壓漿封錨。4.8

7、 豎向束預(yù)應(yīng)力筋張拉工序：0預(yù)張拉至36.7KN并持荷5min（畫(huà)標(biāo)線）錨固第二次張拉至367KN并持荷5min錨固壓漿封錨。每延米伸長(zhǎng)量為0.374cm。4.9 張拉預(yù)應(yīng)力鋼絞線時(shí)，應(yīng)力和伸長(zhǎng)量雙控制，預(yù)應(yīng)力值以油壓表讀數(shù)為主，以鋼絞線伸長(zhǎng)值進(jìn)行校核。實(shí)際伸長(zhǎng)值與理論伸長(zhǎng)值之差控制在6%以內(nèi)。4.10 預(yù)應(yīng)力采用兩端同時(shí)張拉，并左右對(duì)稱進(jìn)行，最大不平衡不應(yīng)超過(guò)1束。張拉施工以先腹板束，后頂板束，從外到內(nèi)左右對(duì)稱，各節(jié)段先縱向后豎向再橫向的原則進(jìn)行。4.11 預(yù)應(yīng)力張拉控制應(yīng)力以油壓表讀數(shù)為主，以預(yù)應(yīng)力伸長(zhǎng)值進(jìn)行校核。4.13 鋼絞線張拉完畢后，應(yīng)在錨具附近鋼絞線上環(huán)周作出明顯標(biāo)記，經(jīng)24小時(shí)

8、后復(fù)查，確認(rèn)無(wú)新的斷滑絲并經(jīng)監(jiān)理認(rèn)可，方可壓漿，壓漿達(dá)要求后切割多余鋼絞線，并保證其外露量為34cm，切割鋼絞線時(shí)，應(yīng)先將鋼絲根部用浸濕石棉布加以防護(hù)，避免錨具內(nèi)鋼絞線受到損傷孔。5.1 鋼鉸線下料為精確其下料長(zhǎng)度，在實(shí)際施工中常采用鋼管限位法下料，鋼管內(nèi)徑稍大于鋼絲直徑（一般采用6分鋼管即可），使鋼絲穿過(guò)鋼管時(shí)易控制等長(zhǎng)下料。根據(jù)計(jì)算的下料長(zhǎng)度應(yīng)用砂輪切割機(jī)切割，以保證切口平整、線頭不散。切口用膠帶紙包裹好，切割好的鋼鉸線要順直堆放，不得有彎折。下料長(zhǎng)度=構(gòu)件孔道長(zhǎng)度+2*錨夾具厚度*4+ 千斤頂長(zhǎng)度+限位板厚*2+20cm 。5.2 孔道檢查制孔后，應(yīng)用通孔器檢查孔道暢通情況，檢查時(shí)一般用

9、大小不同的兩種直徑通孔器（直徑相差10mm左右），先用大直徑的試通，若通不過(guò)，再用小直徑的試通，并用芯棒檢查堵孔位置作好標(biāo)記，對(duì)僅能通過(guò)小直徑的孔道可采用螺紋鋼筋在孔內(nèi)通搗（或來(lái)回拉孔）；對(duì)不通的孔道，查明原因后，分別采取措施，若是由于斷膠管、水泥漿或鐵皮接頭堵塞，則可在芯棒上焊制鋼鉤將其鉤出或用力將其搗通；5.2 孔道檢查若是金屬伸縮套管或其他接頭因拉斷殘留在孔中等原 因，堵塞比較嚴(yán)重，則要標(biāo)出準(zhǔn)確位置，從側(cè)面鑿開(kāi)取出，疏通孔道，重設(shè)制孔器，修補(bǔ)缺口。5.3 組束穿束將鋼絞線一端穿入錨環(huán)并鐓頭，在另一端離端部約20cm處用 細(xì)鐵絲將內(nèi)外圈鋼絲按錨杯處相同順序分別用膠帶紙分別作好記號(hào)，然后將整

10、束鋼絲的端頭扎緊并沿通長(zhǎng)的鋼絲束適當(dāng)編扎幾道，以確保兩端張拉時(shí)每根鋼絞線的位置相對(duì)應(yīng)。5.3 組束穿束鋼絞線捆綁時(shí)要求排列順序一致，無(wú)扭曲、線頭松散現(xiàn)象。穿孔時(shí)應(yīng)將其端部扎緊，整束對(duì)號(hào)穿孔入道，如人工穿束較困難時(shí)，可借助一根5的長(zhǎng)鋼絲作為引線，用卷?yè)P(yáng)機(jī)進(jìn)行穿束。直至端部露出所需長(zhǎng)度為止。5.4 錨具、夾片的安裝在安裝錨具前鋼絞線表面粘著的泥漿用鋼絲刷清除干凈，錨環(huán)或錨板錐形內(nèi)的防銹油需擦干凈，預(yù)留排氣孔、排水孔、灌漿孔要清理干凈達(dá)到暢通無(wú)阻。安裝錨具時(shí)，錨具要與錨墊板中心對(duì)中，夾片均勻打緊并外露一致，對(duì)于群錨體系，可采用穿在鋼絞線上的工具套管打緊。注意錨具與夾片上不得有雜物殘留。5.5 鋼絞線

11、張拉與錨固5.5.1 對(duì)千斤頂與油泵要進(jìn)行空載性能檢驗(yàn)，調(diào)節(jié)換向閥或節(jié)流閥、截止閥，使千斤頂在空載狀態(tài)下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，直至油泵的回油管內(nèi)不再出現(xiàn)氣泡、千斤頂活塞沒(méi)有爬行、跳動(dòng)為止。5.5 鋼絞線張拉與錨固5.5.2 千斤頂?shù)陌惭b，如人工能夠拿動(dòng)千斤頂時(shí)，可用人工安裝，這樣比較方便，可節(jié)省工作時(shí)間，提高工作效率。如果千斤頂較重時(shí)，可用三角架與吊鏈配合提升千斤頂。其方向與實(shí)際張拉工作狀態(tài)一致，高壓油泵放到板的一側(cè)，電源引至施工地點(diǎn)，安裝張拉千斤頂時(shí)，張拉力的作用線、錨具中心線、錨墊板中心線與孔道中心線末端的切線必須重合。5.5 鋼絞線張拉與錨固5.5.3 預(yù)應(yīng)力鋼鉸線張拉程序一般為：0 0.2 1.0

12、0(持荷5min錨固)。5.5.4 張拉時(shí)要盡量減少鋼鉸線與孔道的摩擦力，以免造成過(guò)大的應(yīng)力損失或使構(gòu)件出現(xiàn)裂縫、翹曲變形。鋼鉸線孔位的張拉順序應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行，若無(wú)規(guī)定時(shí)，應(yīng)綜合以下兩方面因素進(jìn)行核算確定：其一避免張拉過(guò)中出現(xiàn)過(guò)大的偏心受力狀態(tài)。5.5.4應(yīng)使張拉的合力線處在受壓區(qū)內(nèi)，邊緣不產(chǎn)生拉應(yīng)力；其二應(yīng)計(jì)算分批張拉的預(yù)應(yīng)力損失值，分別加到先張拉的控制力k中，但k不能超過(guò)有關(guān)規(guī)定。否則應(yīng)在全部張拉后進(jìn)行第二次張拉，補(bǔ)足預(yù)應(yīng)力損失。5.5 鋼絞線張拉與錨固5.5.5 對(duì)于長(zhǎng)度大于或等于25m的直線和曲線預(yù)應(yīng)力應(yīng)在兩端張拉。若設(shè)備不足時(shí)可先張拉一端，后張拉另一端。如采用兩端同時(shí)張拉時(shí),兩端千

13、斤頂升降壓、畫(huà)線、測(cè)伸長(zhǎng)值、插墊等工作應(yīng)同時(shí)進(jìn)行,防治預(yù)應(yīng)力損失。預(yù)應(yīng)力的張拉控制力要符合設(shè)計(jì)要求，需要超張拉時(shí)，可比設(shè)計(jì)要求增高5%，但不得超過(guò)鋼鉸線最大拉應(yīng)力的要求。5.5 鋼絞線張拉與錨固5.5.6 持荷。按預(yù)應(yīng)力筋的類型選定持荷時(shí)間2min5min，使預(yù)應(yīng)力筋完成部分徐舒，完成量約為全部量的20%50%，以減少鋼絲錨固后的應(yīng)力損失。5.5.7 錨固。補(bǔ)足或放松預(yù)應(yīng)力筋的拉力至控制應(yīng)力。測(cè)量、記錄預(yù)應(yīng)力筋的延伸量，并核對(duì)實(shí)測(cè)值與理論計(jì)算值，其誤差應(yīng)在6%范圍內(nèi)，如不符合規(guī)定，則應(yīng)找出原因及時(shí)處理。張拉滿足要求后，錨固預(yù)應(yīng)力筋，千斤頂回油至零。5.6 滑絲和斷絲處理5.6.1 提高其它鋼絲

14、束的控制張拉力作為補(bǔ)償。但在任何情況下張拉力不超過(guò)鋼鉸線的屈服應(yīng)力。5.6.2 換束，卸荷、松錨、換束、重新張拉至設(shè)計(jì)應(yīng)力值。6.1 直線段：L=（Pp*L）/（AP*EP） （6.1.1-1）6.2 曲線段：L=P*1-e-（KX+）/ （KX+）*L/（AP*EP） （6.2.1-1）注：L為預(yù)應(yīng)力筋理論伸長(zhǎng)值（mm） P為預(yù)應(yīng)力筋張拉端的張拉力（N） PP為預(yù)應(yīng)力筋平均張拉力（N） L為預(yù)應(yīng)力筋的長(zhǎng)度（mm）6.2 曲線段： AP為預(yù)應(yīng)力筋的截面積（mm2） EP為預(yù)應(yīng)筋的彈性模量 （N/mm2） X為從張拉端至直線計(jì)算截面面積的孔道長(zhǎng)度（m） 為從張拉端至計(jì)算截面曲線孔道部分切線的夾角

15、之和（rad） K為孔道每米局部偏差對(duì)磨擦影響系數(shù)，波紋管取0.0008 為預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁的影響系數(shù), 為0.2-0.25計(jì)算公式：L=（L1-L2）/0.8-C （7.1.1-1）注：L1為初應(yīng)力至最大應(yīng)力之間的實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)值（mm） L2為 初應(yīng)力伸長(zhǎng)值至20%應(yīng)力伸長(zhǎng)值之差（mm） C為構(gòu)件在張拉過(guò)程中的彈性壓縮值和固定端錨具引起的預(yù)應(yīng)力筋的內(nèi)縮量。當(dāng)實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)值超過(guò)理論伸長(zhǎng)值的6%時(shí)，應(yīng)暫停張拉。查明原因并采取措施，方可繼續(xù)進(jìn)行張拉。在錨固階段，張拉端預(yù)應(yīng)力筋的內(nèi)縮量不得大于5mm。孔道壓漿是將水泥漿用壓漿機(jī)壓入預(yù)應(yīng)力筋束孔道內(nèi)。使水泥漿填滿預(yù)應(yīng)力與孔道間的空隙，讓預(yù)應(yīng)力筋與砼牢固粘結(jié)為一

16、整體。8.1 孔道壓漿前準(zhǔn)備工作8.1.1 清除壓漿孔道、灌漿孔和排氣孔的泥漿與雜物使之暢通。8.1.2 切割錨外鋼絲，錨具外部多余的預(yù)應(yīng)力需切割，切割時(shí)要嚴(yán)禁使用氣割或焊割，以免預(yù)應(yīng)力筋與錨具過(guò)熱而產(chǎn)生滑絲現(xiàn)象。預(yù)應(yīng)力筋切割后的余留長(zhǎng)度不得超過(guò)3cm。8.1.3 錨具外面的預(yù)應(yīng)力筋、夾片與錨具的間隙要用環(huán)氧樹(shù)脂膠或棉花和水泥漿填塞。以免冒漿而損失灌漿壓力，封錨時(shí)應(yīng)注意保留灌漿孔與排氣孔的暢通。8.2 沖洗孔道：8.2.1 為排除孔道內(nèi)粉塵、泥渣等雜物，保證孔道內(nèi)暢通無(wú)阻。沖洗后用空壓機(jī)吹去孔道內(nèi)積水，為保證泥漿與孔道避結(jié)合良好，在孔道濕潤(rùn)期間要即時(shí)壓漿。8.2.3 漏漿、串孔處理方法，如在壓

17、力水沖洗時(shí)，發(fā)現(xiàn)有漏水或冒水現(xiàn)象，應(yīng)即時(shí)堵塞漏洞。如有串孔時(shí)，應(yīng)判明串孔數(shù)量，采取同時(shí)壓漿或采用壓完一道孔后立即對(duì)相鄰孔道用高壓水砌底沖洗，沖洗后在進(jìn)行壓漿。8.3 水泥漿的拌制：8.3.1 水泥漿應(yīng)根據(jù)孔道形式、壓漿方法、材料性能及壓漿設(shè)備決定水泥 漿的配合比。孔道壓漿宜采用純水泥漿。水灰比宜采用0.40.45,水泥漿中應(yīng)嚴(yán)禁摻加氯鹽，水與減水劑應(yīng)無(wú)腐蝕作用。8.3.2.1 壓漿水泥宜采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，一般不用礦渣水泥。如采用時(shí)必須對(duì)礦渣水泥的穩(wěn)定性進(jìn)行檢驗(yàn)，水泥標(biāo)號(hào) 不宜低于 P.O 42.5。8.3.2.2 強(qiáng)度要符合設(shè)計(jì)要求，8.3.2.3 泌水率最大不超過(guò)3%，拌和后3

18、h泌水率宜控制在2%內(nèi)， 4h后泌水要全部被漿吸收。后張法預(yù)應(yīng)力混凝土T梁施工過(guò)程中，出現(xiàn)的問(wèn)題主要有：一是預(yù)應(yīng)力孔道堵塞，兩端張拉時(shí)，鋼絞線伸長(zhǎng)量?jī)啥瞬顒e大；二時(shí)鋼絞線張拉總伸長(zhǎng)量與設(shè)計(jì)計(jì)算值差別大，如大于6%；三是張拉預(yù)應(yīng)力后，梁端混凝土破碎。 9.1孔道堵塞處理采用金屬波紋管預(yù)留預(yù)應(yīng)力孔道，先穿PVC管或鋼絞線再澆注混凝土產(chǎn)生孔道堵塞的主要原因主要是;9.1孔道堵塞處理;振搗方法不當(dāng)，插入式振搗器頻繁碰撞金屬波紋管，金屬波紋管強(qiáng)度低，造成破裂別混凝土堵塞，可針對(duì)原因采取預(yù)防措施，如改善振搗方法并提高波紋管強(qiáng)度，在混凝土剛澆筑后終凝前，在梁體兩端適時(shí)對(duì)拉鋼絞線等。如發(fā)現(xiàn)孔道堵塞時(shí)，應(yīng)暫停張拉鋼絞線，在孔道兩端注水，從梁體兩側(cè)的色澤與水印，判定堵塞位置。然后在梁體一側(cè)鉆孔清除堵塞處混凝土和水泥漿，并認(rèn)真填補(bǔ)鉆孔（用高強(qiáng)度混凝土、環(huán)氧樹(shù)脂或兩者混