预应力钢绞线后张法施工技术.doc

预应力钢绞线后张法施工技术 一 预制场地选择 3 1 预制场位置 3 2 预制场的面积 3 3 预制场的布置 3 二 钢绞线的技术标准 3 1 技术要求 3 2 钢绞线的验收与检测 4 三 锚具 夹具和连接器要求 5 1 锚固能力 5 2 分级张拉 5 3 自锚能力 6 4 锚具性能 6 5 进场验收规定 6 四 锚具与千斤的配套选择 7 1 DM 型锚具 7 4 QM 型锚具 8 5 OVM 型锚具 8 6 YM 型锚具 8 7 XYM 型锚具 9 8 TM 型锚具 9 9 STM 型锚具 9 10 BUPC 无粘结预应力筋张拉锚固体系 9 五 后张法预应力梁张拉前的准备工作 10 1 管道摩阻力和锚口损失 10 2 千斤顶配套校验 10 3 单质材料试验 10 4 锚具检查 10 5 钢绞线 钢丝束 理论伸长值的计算 10 6 管道清理 11 7 锚固率试验 11 8 张拉工艺审查 11 六 梁后张法的张拉 11 1 张拉前对梁砼强度的检验 11 2 穿束前后的检查 11 3 张拉顺序 12 4 张拉方式 12 5 张拉程序 12 七 后张法预应力梁张拉现场施工原始记录 12 后张法预应力梁张拉现场施工原始记录表 13 八 OVM 锚具张拉注意事顶 14 1 工具夹片锚和工作锚夹片 14 2 锚固回油 14 3 限位板 14 4 曲线管道张拉 14 5 锚具 千斤顶安装 14 6 钢绞线切割 15 7 OVM 锚特点 15 8 管道压浆 15 9 张拉人员条件 15 10 滑丝 断丝 15 九 YCW 型千斤顶使用时注意事项 16 十 后张法张拉孔道压浆 17 后张预应力筋制作安装允许偏差 18 预应力孔道压浆现场施工原始记录 19 钢绞线检验报告 20 锚具 夹片硬检验报告 21 一 预制场地选择 1 预制场位置 地理与地形条件 雨季与洪水期是否影响 冻胀的影响 运输 安装方法 达到预制 运输 安装方便 安全 2 预制场的面积 预制梁数量 模板选择 工期 存梁面积 安装方法 3 预制场的布置 考虑钢筋作业 砼拌和运输 预制件吊装 运输路线 二 钢绞线的技术标准 1 技术要求 1 捻制预应力钢绞线的钢丝应符合 GB T5223 中相应条款的规定 钢绞线应 符合 GB T5224 中的条款规定 2 预应力钢绞线的捻距为钢绞线公称直径的 12 16 倍 捻制的预应力钢绞 线应进行消除应力的热处理 模抜钢绞线其捻距为钢绞线公称直径的 14 18 倍 3 钢绞线内不应有折断 横裂和相互交叉的钢丝 4 成品钢交线切断后应是不松散的或可以不困难地捻正到原来的位置 5 1 7 标准型钢绞线结构的公称直径为 15 2 毫米直径允许误差为 0 2 至 0 4 毫米 钢绞线的公称截面积为 139 平方毫米 每千米的理论重量为 1101 千克 中心钢丝直径加大范围不小于 2 6 钢绞线表面不得带有润滑剂 油渍等降低钢绞线与混凝土粘结力的物质 钢绞线表面可以有轻微浮锈 但不得锈蚀成目视可见的麻坑 取弦长为 1 米的 钢绞线其弦与弧的最大自然矢高不大于 25 毫米 7 力学性能 强度级别为 1860MPa 最大负荷为 259KN 屈服负荷为 220KN 且不小于整根钢绞线公称最大负荷的 85 伸长率为 3 5 应力松 弛级别为 级 1000 小时松弛率在 70 公称最大负荷时为 2 5 在 80 公称 负荷时为 4 5 弹性模量一般情况下为 195 10 GP 2 钢绞线的验收与检测 1 对材料合格证验收 进场时每批钢绞线必须有厂方质量保证书 检验合 格证和自检报告 具体内容 1 拉力试验报告 屈服荷载 抗拉强度 伸长率 弹性模量 破断荷载 2 松弛试验报告 3 外观检验记录 自检频率 钢号 规格相同 直径尺寸 2 对每捆 盘 钢绞线验收 钢绞线在每捆 盘 上都挂有标牌 并标明 1 供方名称和商标 2 钢绞线公称直径 3 钢绞线的强度级别与应力松弛级别 4 本标准号 5 长度 净重及出厂编号 6 捆扎应结实 不少于六道 3 抽检 每批由同一牌号 同一规格 同一生产工艺制度的钢绞线组成 每 批重量不大于 60 吨 1 抽样检测试验频率 a 力学性能的抽样检验 从每批中选取 5 盘 不少于 3 盘 每盘钢绞线的两端正常部位各截取一个试件进行力学性能试验 少于 3 盘的应 逐盘进行上述试验 b 外观的抽样检验 按每批 10 盘选取 但不少于六盘 检验其尺寸 各 股钢丝有无裂纹 小刺 劈裂 机械损伤 氧化铁皮 锈蚀可见的麻坑 油迹 等 钢绞线内不应有折断 横裂和相互交叉的钢丝 c 试验结果 如有一项不合格 不合格盘报废 再从未试验过的钢绞线 中 取双倍数量的试样进行该不合格项的复验 如仍有一项不合格 则该批产品为 不合格品 三 锚具 夹具和连接器要求 1 锚固能力 预应力筋锚具 夹具和连接器应具有可靠的锚固能力 足够的承载能力和良好 的适应性 能保正充分的发挥预应力筋的强度 安全地实现预应力张拉作业 并 应附合国家现形标淮 预应力筋锚具和连接器 GB T14370 的要求 2 分级张拉 预应力筋锚具应按设计要求采用 锚具应满足分级张拉 补张拉以及放松预应 力要求 用于后张结构时锚具或其附件上宜设置压浆孔或排气孔 压浆孔应有足 够的截面面积 以保正浆液的畅通 3 自锚能力 具有良好的自锚性能 松锚性能和从复使用性能 需敲击才能松开的夹具 必 需保正其对预应力筋锚固没有影响 且对操作员的安全不造成危险 4 锚具性能 用于后张法的连接器 必需符合锚具的性能要求 5 进场验收规定 预应力锚具 夹片和连接器验收批的划分 在同种材料和同一生产工艺条件下 锚具 夹片应以不超过 1000 套组为一个验收批 连接器以不超过 500 套组为一 个验收批 验收锚具 夹具和连接器时 除应按出厂合格证和质量保正书核查其锚固性能 类别 型号 规格和数量外 还应按下规定进行验收 1 外观检查 应从每批中抽取 10 的锚具且不少于 10 套 检查外观和尺寸 如有一套表面有裂纹或超过产品标准及设计图纸规定的尺寸的允许偏差 则应 另取双倍数量的锚具重做检查 如仍有一套不符合要求 则应逐套检查 合格 者方可使用 2 硬度检查 应从每批中抽取 5 锚具且不少于 5 套 对其中有硬度要求 的另件做硬度试验 对多孔夹片式的锚具的夹片 每套只少抽取 5 片 每片另 件测试 3 点 其中硬度应在设计要求范围内 如有一个零件不合格 则应另取 双倍的数量零件做试验 如仍有一个零件不合格 则应逐个检查 合格者方可 使 3 静载锚固性能试验 对大桥等重要工程 当质量证明书不齐全时 不正 确或质量有疑点时 经上述两项试验合格后 应从同批中抽取 6 套锚具 夹片 或连接器 组成 3 个预应力筋锚具组装件 进行静载锚固性能试验 如有一个 试件不符全要求 则应取双倍数的锚具 夹具或连接器 重做试验 如仍有一 个试件不符合要求 则该批锚具 夹片或连接器 为不合格品 4 对用于其他桥梁的锚具 夹片或连接器 进场验收 其静载锚固性能可 由锚具生产厂提供试验报告 四 锚具与千斤的配套选择 1 DM 型锚具 配套千斤顶有 YC 系列穿心式千斤顶 这种锚固体系的工作原理是先将钢丝 穿过固定端锚板及张拉锚环比钢丝直径稍大圆孔 然后利用镦头器对钢丝两 端进行镦头 镦头直径大于孔洞的直径 使钢丝不能脱出 再通过张拉锚环 达到施加预应力的目的 柳州 2 LM 型锚具 配套千斤顶有 YCD YDC YCW YC YCT 等 LM 型钢丝冷铸镦头锚 具主要用于锚固平行钢丝束 其工作原理与 DM 型锚具相似 不同的是固定 端也用锚杯 并用锌合金或环氧树脂砂浇灌两端锚环的内腔内 形成冷铸镦 头式锚具 3 XM 型锚具 配套千斤顶是 YDC 型系列穿心千斤顶 XM 型预应力张拉锚固体系是一种 以钢绞线为预应力筋的后张体系 XM 型锚固体系的锚具属于有顶压器的锚固 装置 XM 型锚固体系分为张拉锚具 固定锚具 连接器三类 其中固定锚具 又分为轧花式 H 型 锚具和挤压式 P 型 锚具两种 各种锚具按适用的钢 绞线规格不同 又分为 XM13 和 XM15 两种系列 连接器只有 XM15 一个系 列 4 QM 型锚具 配套千斤顶是 YCQ100 YCQ200 YCQ350 YCQ500 QM 型预应力张拉锚固体系也是一种以钢绞线为预应力筋的后张体系 这种锚 具由锚环 夹片及整体式锚座三部组成 共分四个系列 QM12 QM13 QM15 QM157 分别适用钢绞线直径 mm 12 12 5 12 7 12 9 15 15 2 157 QM 型锚具的锚环顶面为平面 锥形锚孔的 中心线相互平行 夹片为斜向细齿三片式 直开缝 5 OVM 型锚具 配套千斤顶为 YCW 型系列 YCW100 YCW150 YCW250 YCW350 YCW400 YCW500 YCW650 YCW900 YCW1200 YDC240Q 吉林 柳州 OVM 型锚固系列具有良 好的自锚性能 无需顶压器 适用于锚固多种不同强度 不同规格的钢绞线或 钢丝束 主要特点 1 OVM 型锚具的夹片为两片四开式 2 OVM 型体系的产品种类较多 可以满足不同的结构需要 3 夹片采用锯齿形螺纹 对钢绞线损伤小 自锚能力强 6 YM 型锚具 配套千斤顶为 YXL 型体系 YCL3 YCL22 YCL40 YCL150 YCL200A YCL250 YCL320 YCL42 0 YCL520 YCL650 YCL900 YCL1200 YM 型锚具适用于大吨位钢绞线 成套张拉设备和大吨位锚具 属于无顶压的锚固体系 其主要特点与 OVM 体 系相同 7 XYM 型锚具 配套千斤顶与 XM 型相同 介于 XM 型与 YM 型之间 XYM 型锚固体系分 为张拉锚具 固定锚具和连接器三类 其中张拉锚具又分为群锚和扁锚 KBM 两种形式 固定锚具又分为轧花式 H 型 锚具和挤压式 P 型 锚 具两种 各类锚具按适用的钢绞线规格不同 又分为 XYM13 和 XYM15 两个 系列 8 TM 型锚具 配套千斤顶与 YCW 型及 YDC 型系列千斤顶配套使用 TM 型锚具适用于锚 固标准强度为 1570MPa 级 1860MPa 级的 15 0mm 15 7 的钢绞线 锚具 可以自锚 也可以采用顶压器顶压锚固 9 STM 型锚具 配套千斤顶可与 YCQ 或 YCW 型系列穿心式千斤顶配套使用 STM 型体系 当采用夹片为两片四开式时 其特点与 OVM 型体系相似 当采用夹片直立或 斜三片时 其特点与 XM 型体系相似 10 BUPC 无粘结预应力筋张拉锚固体系 配套千斤顶是 YCN 18 25 型前卡式千斤 SDM BUPC 无粘结预应力筋 是通过专用设备在钢丝束或钢绞线涂以润滑防锈油脂 并包裹塑料套管而成的 五 后张法预应力梁张拉前的准备工作 1 管道摩阻力和锚口损失 管道摩阻应力损失和锚口应力损失的检测计算 调整锚下应力 2 千斤顶配套校验 千斤顶和油泵表配套检验和标定 推算各个应力的表读数 3 单质材料试验 钢材 钢绞线或钢丝束 单质材料检验 4 锚具检查 锚具的尺寸 强度 硬度的检验 5 钢绞线 钢丝束 理论伸长值的计算 1 理论伸长值计算 L pEALP 其中 P 预应力筋平均张拉力 当预应力筋为直线时p Kxe 1 Pp P P 预应力筋张拉端的张拉力 N 预应力筋与孔道壁的摩擦系数 L 预应力筋的长度 mm A 力筋的截面面积 mm p 2 Ep 预应力筋的弹性模量 N mm 2 x 张拉端至计算截面的孔道长度 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 按上述公式 应将预应力筋的直线段与曲线段逐段分别计算 然后计算总 和 否则会造成理论伸长计算值与实际伸长值的误差率过 6 6 管道清理 管道清理检查 7 锚固率试验 钢绞线 钢丝束 锚固能力的检验 8 张拉工艺审查 张拉施工工艺报监理工程师审批 六 梁后张法的张拉 1 张拉前对梁砼强度的检验 梁的外形尺寸 外观是否符合质量要求 张拉时砼强度不低于设计规定 2 穿束前后的检查 锚垫板和孔道 锚垫扳应位置正确 孔道内应畅通无水分和杂物 穿束后预应 力钢绞线是否在管道内自由滑动 3 张拉顺序 按设计要求 分批对称张拉 其张拉顺序应符合设计规定 4 张拉方式 在两端张拉 统一指挥 同时锚固 5 张拉程序 0 初应力 103km 控制应力值 包括预应力损失值 或按设计要求的控制应 力 出现滑丝要处理 出现断丝要换束 七 后张法预应力梁张拉现场施工原始记录 说明 1 实际控制应力 km 设计控制张拉力 k 锚口预应力损失 m 2 张拉程序 0 预应力 105 km 持荷 5 分钟 km 锚固 弗 式锚或有顶压器的夹片锚超张 105 0 预应力 103 km 锚 固 夹片自锚超张 103 或按设计要求的控制应力 3 理论伸长值是实际控制张拉应力 km 的伸长值 4 千斤顶编号和油表编号分别要求填 4 个顶和 4 8 块表编号 5 初应力时推算伸长值 L2 A 端 L2 L1 B 端 L2 L1 6 张拉实际伸长值 L L1 L2 后张法预应力梁张拉现场施工原始记录表 施工单位 合同号 监理单位 编 号 工程名称 构件名称 张拉日期 年 月 日 里程桩号 构件编号 张拉温度 设计控制张应力 KN 理论张拉伸长值 mm 锚口预应力损失 m 检测值 梁 砼 强 度 MP a A 端千斤顶号 实际控制拉力 km A 端油表读数 MPa B 端油表读数 MPa B 端千斤顶号 初张控制力 10 m A 端油表编号 张拉控制力 20 m B 端油表编号 超张拉控制力 105 m 实 测 伸 长 值 mm 10 Km 时 L1 20 Km 时 L2 100 Km 时 L 实际张拉控制应 力油表读数 MPa 两端 L2 L1 之差 mm 钢 束 编 号 A 端 B 端 A 端 B 端 A 端 B 端 A 端 B 端 A 端 B 端 两端 L L1 之 和 L1 mm 初应力 时推算 伸长值 L2 mm 张拉实际 伸长值 L mm 实际伸长 值与理论 伸长值之 差占理论 伸长值 滑丝根数 滑丝总长度 断丝根数 操作人签字 A 端 B 端 记录表 施工负责人 监理工程师 八 OVM 锚具张拉注意事顶 1 工具夹片锚和工作锚夹片 工作锚夹片和工具锚夹片不能混用 工作锚夹片不能重复使用 OVM 锚具 不同于 XM 锚具用工作锚板做工具锚板 XM 锚对工具锚板和夹片没有严格要 求 用过一至两次锚板和夹片可仍做工具锚板用 OVM 锚具不行 因从复使 用容易使两片夹的片纵向槽开裂做废 易使锚板锥形孔发生微量变形 使回缩 值增大和锚口损失增大 2 锚固回油 当达到工程规定的张拉吨位 并满足技术要求时先关闭油泵 再缓慢降低张 拉油缸油压 直到压力为零 注意不要使压力下降的过快 特别是开始卸压时 3 限位板 限位板不能代用 不同规格的钢绞线要求使用不同的限位尺寸的限位板 即 使孔的分布相同也不能代用 使用时注意和识别限位板上的标志 4 曲线管道张拉 拉曲线束时 应特别小心操作 以防各束预应力不均匀及工具锚夹片处断丝 5 锚具 千斤顶安装 务使工作锚板与垫板靠严 靠实 务使限位板靠实 装正 务使千斤顶中心 线与锚垫板瑞面垂直 张拉时注意千斤顶轴线的变化 并随时注意打紧变松的 工具夹片 用套管 6 钢绞线切割 张拉完毕后 多余的钢绞线 应用砂轮切割机切割 如确需用加热方法切割 应采用保护方法使锚具夹片不受热 确保夹片不因受热而失锚 7 OVM 锚特点 OVM 锚具锚固体系工艺要点指出 张拉施工不宜进行两次张拉造成夹片破 碎和锚板锥孔发生变形 以免增大回缩值和增大锚口损失 对张拉记录 施工 等造成繁琐 重复工作和不准确 8 管道压浆 锚固后应及时压浆 一般应在 48 小时内完成 水泥浆要求及压浆工艺按设 计规定或现行规范规定进行 9 张拉人员条件 张拉操作是预应力构件施工的一道非常关键性工序 只有经过培训的操作者 才允许承担主要的安装及张拉操作施工 操作油泵人员必须是有 2 3 年以上 张拉工作经验 由工作责任心强的人员负责 张拉负责人或指挥人员必须有工 程师职称并有 3 5 年以上的张拉施工经验 10 滑丝 断丝 张拉施工中严禁出现滑丝和断丝现象 如有发生 须从新换束张拉 为了及 时对出现滑丝和断丝钢绞线进行处理和重新对单束张拉 各张拉工地必须配备 YCJ25 型千斤顶 九 YCW 型千斤顶使用时注意事项 使用 YCW 型千斤顶 除应遵守一般预应力施工操作的有关规范外 还要注意 以下问题 1 保证张拉的准确性 应定期对张拉设备系统 包括千斤顶 油泵带油表 胶管 进行 油压值 输出力 的标定 标定的工作在特定压力试验机上进行 以千斤顶的主动工作状态为准 分级记录 取三次测量的平均值 制成图或绘 出曲线图表 作为张拉时的依据 当发生以下几种情况时 应对液压系统进行 重新标定 1 千斤顶经过拆卸修理 2 千斤顶换件处置后重新启用 3 压力表受到碰撞或出现失灵现象 4 更换压力表 5 张拉过程中 预应力筋突然发生成束破断 2 千斤顶应采用优质油 油不含水及其它混合物 在通常温度下不分解不 变质 油液应严格保持清洁 经常用精细筛过滤 定期更换 建议采用液压油 也可用机械油 一般夏季采用 32 机油 冬季用 22 机油 3 千斤顶油嘴连接时 接口部位应清洗 擦拭干净 严禁砂粒 灰尘进入 千斤顶 同时尽量减拆装次数 新油管第一次使用时切勿直接和千斤顶油嘴连 接 应预先清洗和经油泵输出的油液中洗干净方可连接使用 卸油管时 千斤 顶及油泵的油嘴应及时加防尘螺帽封闭 防止污泥混入 闲置不用的油管也应 用防尘堵头封存住接头 4 油管在使用前 应检查有无裂纹 接头处是否牢靠 接头螺纹规格是否 一致 以防止在使用中发生意外事故 5 新的或久置后的千斤顶 因油内存有较多的空气 开始使用时活塞可能 出现微小的突跳现象 可将千斤顶空载往复运行二 三次 以排除内腔的空气 6 千斤顶在工作中 加 卸荷载应力时要力求平稳 避免冲击 7 千斤顶的外露工作表面要经常擦拭 保持清洁 工作完毕后 应及时将 活塞回程到底 闲置时应加罩防尘于室内 室外临时放置时 应做到防尘 防 雨 防晒 十 后张法张拉孔道压浆 1 预应力筋张拉后 孔道应尽早压浆 一般通常用的水泥浆标号应不低于 30MPa 并满足设计要求 同时水泥浆应满足下列规定 1 水灰比宜为 0 40 0 45 掺入适量减水剂时 水灰比可减小到 0 35 2 水泥浆的泌水率最大不得超过 3 拌和后 3h 泌水率宜控制在 2 泌水 应在于 h 内重新全部被浆吸回 3 通过试验后 水泥浆中可掺入适量膨胀剂 但其自由膨胀率应小于 4 水泥浆稠度宜控制在 s 之间 2 宜采用低含水量 流动性好 最小渗出及有膨胀性等特性的外加剂 3 水泥浆拌制到压入孔道的延续时间视气温情况而定 一般在 mim 范围内 4 压浆前 应对管道进行清洁处理 保正管道内无灰尘 杂物和积水 并 应湿润和有良好的排气孔 5 压浆时 对曲线管道和竖向管道应从最低点压浆孔压入 由最高排气孔 排气和泌水 压浆应缓慢 均匀 连续 满足压力的要求 稳压时间不宜少于 mim 一般采用二次压浆 其间隔宜为 mim 6 压浆过程中及压浆后 h 内 结构砼的温度不得低于 否则应采 取保温措施 当气温高于 时 压浆应夜间进行 压浆时应填写施工记录 每一工作班应留取不少于 组的 mm mm mm 立方体 试块 后张预应力筋制作安装允许偏差 项 目 允 许 偏 差 mm 梁 长 方 向 30 管 道 坐 标 梁 高 方 向 10 同 排 10 管 道 间 距 上 下 层 10 预应力孔道压浆现场施工原始记录 施工单位 合同号 监理单位 编 号 工程名称 构件名称 里程桩号 构件编号 压浆日期 年 月 日 压浆温度 孔 道 编 号 水 泥 浆 压 浆钢 束 编 号 压浆端 冒浆端 压力 mm2 开始时间 结束时间 压浆时间 施工负责人 记录人员 监理工程师 钢绞线检验报告 报告单位 日期 年 月 日 监理单位 合同或委托单位 报告编号 生产厂家 产品名称 检验项目 检验依据 检验数量 检验设备 检验说明 试 件 编 号 直 经 mm 面 积 mm 荷载 屈 服 强度 MPa 荷载 极 限 强度 MPa 伸 长 率 弹性模量 x 5 mm2 锚 固 效 率 系 数 1000h 松弛率 不大于 检验结论 批准 审核 检试人员 监理工程师 锚具 夹片硬检验报告 检验单位 日期 年 月 日 监理单位 合同或委托单位 报告编号 检验数量 样品名称 检验点数 检验设备 检验依据 检验标准 检验说明 测点位置示意图 锚 具 种 类 夹 片 种 类 序 号 硬度值 序 号 硬度值 序 号 硬度值 序 号 硬度值 结论 批准 审核 检验 监理工程师