预应力张拉及压浆作业指导书

预应力张拉及压浆作业指导书
预应力张拉及压浆作业指导书
一、编制依据
1.1《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）；
1.2《公路工程质量检验评定标准》（CJJ2-90）；
1.3《宋郎路（北运河左堤路～京津公路）道路工程施工图设计》；
二、工程概况
宋郎路道路工程北运河大桥箱梁采用三向预应力结构。

纵向预应力钢束采用符合GBT/T 5224标准的A s15.2低松弛预应力钢绞线，规格有19A s15.2、17A s15.2、15A s15.2三种。

锚具采用群锚OVM.MA15-19、OVM.MA15-17、OVM.MA15-15张拉锚固体系。

横向预应力钢束采用规格为2A s15.2的钢绞线，每50cm桥长设置1根，采用单端交叉张拉。

锚具采用BM15-2张拉锚固体系。

竖向预应力钢筋采用精轧螺纹钢筋，每50cm在腹板设置1根JL32（腹板厚度小于70cm时）或2根JL32（腹板厚度70cm时）。

锚具采用YGM张拉锚固体系。

全部预应力筋均采用后张法张拉，通过预埋塑料波纹管形成预应力管道。

预应力管道灌浆采用真空辅助压浆技术。

三、作业工艺流程
预应力工程在施工过程中应对其施工的质量进行控制和检验。

主桥连续钢构箱梁预应力张拉压浆作业流程控制和检验宜按照原材料报验及制作、预应力安装及检查、施加预应力、后张孔道压浆、锚具防护及封锚等阶段进行。

四、材料及设备
4.1预应力筋（束）
4.1.1 预应力筋验收时首先查验经运输后有无损伤、锈蚀并按合同要
求对其质量证明书、包装、标志和规格等进行检查。

预应力筋进场时应分批验收并进行以下检查：
钢绞线：钢绞线分批检验时每批质量应不大于60t，检验时应从每批钢绞线中任取3盘，并从每盘所选的钢绞线端部正常部位截取一组试样进行表面质量、直径偏差和力学性能试验。

如每批少于3盘，则应逐盘取样进行上述实验。

试验结果如有一项不合格时，则不合格盘报废，并再从该批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，则该批钢绞线为不合格。

螺纹钢筋：螺纹钢筋分批检验时每批质量应不大于100t，对表面质量应逐根目视检查，外观检查合格后在每批中任选2根钢筋截取试件进行拉伸试验。

试验结果如有一项不合格时，则应另取双倍数量的试件重做全部各项试验；如仍有一根试件不合格，则该批钢筋为不合格。

4.1.2预应力筋的检验试验方法应按现行国家标准的规定执行，用作拉伸试验的试件，不得进行任何形式的加工。

在对预应力的拉伸试验中，应同时测定其弹性模量。

钢绞线应根据弹性模量分批放置，以便下料。

4.1.3 预应力筋应保持清洁，无影响与水泥粘结的油渍，在存放和搬运过程中应避免使其产生机械损伤和有害锈蚀。

进场后的存放时间不宜超过6个月，且宜存放在干燥、防潮、通风良好、无腐蚀气体和介质的仓库内；在室外存放时不得直接堆放于地面，应支垫并遮盖，防止雨露和各种腐蚀性介质对其产生不利影响。

4.1.4 预应力筋制作时的下料长度应通过计算确定，计算时应考虑结构的孔道长度、锚具厚度、千斤顶长度、弹性回缩值、张拉伸长值和张拉工作长度等因素。

4.2 锚具和连接器
4.2.1 预应力筋用锚具产品应配套使用，同一结构应采用同一生产厂
的产品，工作锚不得作为工具锚使用。

夹片式锚具的限位板和工具锚宜采用与工作锚同一生产厂的配套产品。

4.2.2 锚具和连接器进场时，应按合同核对其型号、规格和数量，以及适用的预应力筋品种、规格和强度等级，核查标志、包装及生产厂家提供的产品质保书、产品技术手册、锚固区传力性能型式检验报告等。

4.2.3 产品按合同验收后，还应按规定进行进场检验：
进场检验时，同种材料、同一生产工艺条件下、同批进场的产品可视为同一验收批。

锚具的每个验收批不宜超过2000套；连接器每个验收批不宜超过500套；获得第三方独立认证的产品验收批可扩大一倍。

外观检查：应从每批产品中抽取2%且不少于10套样品，检查其外形尺寸、表面裂纹及锈蚀情况。

外形尺寸应符合产品质保书所示的尺寸范围，且表面不得有裂纹和锈蚀。

如有1个零件不符合产品质保书所示的外形尺寸，则应另取双倍数量的零件重新检查，仍有一个不合格，本批产品应逐套检查，选合格者进入后续检验。

令外当1个零件表面有裂纹或夹片、锚孔锥面有锈蚀本批产品同样应逐套检查，选合格者进入后续检验。

硬度检验：应从每批产品中抽取3%且不少于5套样品（对多空夹片式锚具的夹片，每套抽取6片），对其中有硬度要求的零件进行硬度检验，每个零件测试3点，其硬度应在设计要求范围内，若有1个零件不合格，则应另取双倍数量的零件重做试验；如仍有1个零件不合格，则本批产品应逐套检查，选合格者使用或进入后续检验。

静载锚固性能试验：应从外观检查和硬度检验均合格的同批产品中抽取样品，与相应规格和强度等级的预应力筋组成3个预应力筋－锚具组装件，进行静载锚固性能试验。

如有1个试件不符合要求时，则应另取双倍数量的样品重做试验；仍有1个试件不符合要求，则本批锚具为不合格，静载锚固性能试验方法应符合现行国家标准《预应力筋用锚具、夹具和连
接器》（GB/T 14370）的规定。

4.2.4 锚具和连接器在存放期间应置于干燥通风处，防水、防潮、防锈蚀和防酸碱污染，搬运及使用期间均应妥善防护，避免锈蚀、沾污、遭受机械损伤、混淆和散失，但临时性的防护措施应不影响其安装和永久性防腐的实施。

4.3预应力管道
4.3.1 塑料波纹管进场时除应按合同检查出厂合格证和质量保证书，核对其类别、型号、规格和数量外，尚应对其外观、尺寸、集中荷载下的径向刚度、荷载作用后的抗渗漏及抗弯曲渗漏等进行检验。

检验方法应分别符合现行行业标准《预应力混凝土桥梁用塑料波纹管》的规定。

4.3.2 塑料波纹管应按批进行检验，每批应由同一配方、同一生产工艺、同设备稳定连续生产的产品组成，每批数量应不超过10000m。

4.3.3检验时应先进行外观质量的检验，合格后再进行其他指标的检验。

当其他指标中有不合格项时，应取双倍数量的试件对该不合格项进行复检；复检仍不合格时，则该批产品为不合格。

4.3.4 波纹管在搬运时应采用非金属绳捆扎，或采用专用框架装载，不得抛摔或在地面上拖拉。

波纹管在存放时应远离热源及可能遭受各种腐蚀性气体、介质影响的地方，存放时间不宜超过6个月，在室外存放时不得直接堆于地面，应支垫并遮盖。

4.4机具设备
4.4.1 千斤顶应与锚具配套使用，并应在进场时进行检查和校验。

主梁纵向预应力筋采用500t具有自锚功能的穿心式双作用千斤顶整体张拉，横向预应力采用27t穿心式双作用千斤顶单根张拉，竖向预应力筋采用90t 穿心式双作用千斤顶张拉。

4.4.2 压力表应选用防振型产品与千斤顶配套使用，其最大读数应为
张拉力的1.5～2.0倍，标定精度应不低于1.0级。

被量测的压力荷载，应在压力表总容量的1/4～3/4范围内。

4.4.3 千斤顶及压力表进场时应及时标号配套，且应由专人使用和管理，并应定期维护和校验。

长期不使用的张拉机具设备，应在使用前进行全面校验。

使用期间的校验期限应视机具设备的情况确定，当千斤顶使用时间超过6个月或张拉次数超过300次或在使用过程中千斤顶或压力表出现异常情况或检修及更换配件以后应重新校验。

每台千斤顶及配套压力表应视为一个单元同时校准，以确定张拉力与压力表读数之间的关系曲线。

校验应在经主管部门授权的法定计量技术机构定期进行，标定后的校正系数≤1.05。

4.4.4 张拉油泵压力、输油量应满足千斤顶张拉的工效。

张拉油泵的选用应与张拉千斤顶配套。

油泵额定油压数一般应为使用油压数的1.4倍。

油泵应不少于6台。

4.4.5 抽调人员组成协力队伍。

协力队伍应准备好配套限位板、千斤顶撑脚、工具锚、工具夹片、压浆嘴、出浆嘴、球阀、手锤、錾子、退锚器、打紧器（套筒式堕锤）等工具。

五、预应力安装及检查
5.1 混凝土浇筑前管道预埋
5.1.1塑料波纹管在下料时要检查内壁是否有不规则的塑料硬块，是否有破损，破损处要及时粘贴修理，严重的禁止使用并更换为合格品。

外界温度过低时，要防止波纹管因变脆而碎裂。

5.1.2塑料波纹管应按设计规定的坐标位置进行安装，并采用定位钢筋固定，使其能牢固的置于设计位置，且在混凝土浇注期间不产生位移。

波纹管定位钢筋的间距不宜大于0.8m，位于曲线上的管道其定位钢筋不宜大于0.4m（要适当加密）。

管道与普通钢筋重叠时，应移动普通钢筋，
不得改变管道的设计位置。

定位后的管道应平顺，其端部的中心线应与锚接板相垂直。

5.1.3安装管道时，塑料波纹管内加一层衬管以增强刚度。

5.1.4 管道接头处的连接管宜采用大一级直径的同类管道，其长度宜为被连接管道内径的5～7倍。

连接时不应使接头处产生角度变化及在混凝土浇注期间发生管道的转动或移位，并应缠裹紧密防止水泥浆渗入。

塑料波纹管应采用专用焊接机进行热熔焊接或采用具有密封性能的塑料连接器进行连接。

管道的所有接头必须具有可靠的密封性能，并应满足真空度的要求。

5.1.5预应力管道安装的允许偏差应符合下表规定：
5.1.6所有管道均应在每个顶点设排气孔。

压浆管、排气管是最小内径为20mm的标准管或适宜的塑形管，与管道之间的连接应采用金属或塑料结构扣件，长度应足以从管道引出结构物以外。

5.1.7 安装锚垫板时要保证预埋的锚垫板垂直于管道中心线，同时应预埋与锚具相配套的螺旋筋。

5.1.8管道安装完毕后，其端口采取可靠措施临时封堵，防止水或其他杂物进入。

5.2 混凝土浇筑过程中的注意事项
5.2.1混凝土浇筑前应对预埋于混凝土中的锚具、管道和钢筋等进行
全面检查验收，符合要求后方可开始浇筑。

5.2.2混凝土在振捣过程中应避免振动器碰撞预应力筋的管道和预埋件等。

浇筑过程中随时检查模板、管道、锚固端垫板等的稳固性，保证其位置和尺寸符合设计要求。

5.2.3 对箱梁腹板与底板及顶板连接处的承托、预应力筋锚固区及其他预应力钢束与钢筋密集的部位，使用小型振捣棒并延长一倍的振捣时间加强振捣以确保这些部位混凝土的密实。

5.3 预应力筋的穿束
5.3.1 混凝土强度和弹性模量达到设计强度的95%，且混凝土加载龄期不小于7天时，可进行预应力张拉。

然后抽出衬管，准备穿束。

用于判断现场预应力混凝土结构或构件强度的混凝土试件，应置于现场与结构相同的环境养护。

5.3.2穿束前应先检查锚垫板和孔道。

锚垫板的位置应准确。

对准备穿束的孔道，应首先用压力水冲洗，将可能粘附在孔壁的杂物冲洗掉，同时可检查出有无穿孔现象然后用不含油的压缩空气吹干孔道内水分，并用检孔器检查孔道是否畅通，检孔器不能通过的地方应画上标记做特殊处理。

5.3.3 同束钢绞线应选用弹性模量相近的钢绞线下料。

预应力筋的下料应采用切断机或砂轮锯切断，严禁采用电弧切割，切割前应在切割线两侧约5mm处用扎丝捆扎，防止松散，切断后清除飞边、毛刺并修正端头。

5.3.4钢绞线穿束采用人机结合的方式，根据现场情况便宜行事，但应优先采用机械穿束。

钢绞线穿束优先采用编束后整体穿入的方法。

整束穿入时应预先编束，编束时必须使钢绞线相互平行，不得交叉，从中间向两端每隔1m用铁丝绑紧，并给钢绞束编号。

束成后，要统一编号、挂牌，按类堆放整齐，以备使用。

编束时应将钢绞线逐根理顺，防止缠绕，并应每隔1～1.5m捆绑一次，使其绑扎牢固顺直并在束的前端设置穿束网套或
特制的牵引头，保持预应力筋顺直且仅应前后拖动，不得扭转。

然后用一根φ5mm高强钢丝从穿束端送进孔内至另一端孔口，成股钢绞线与钢丝混编，卷扬机牵引钢丝和钢绞线，将钢绞线从穿入端拉至另一端。

如果整体穿入施工不便，可用穿束机逐根穿入，但应保证其在孔道内不相互缠绕。

5.3.5 施工过程中钢绞线外露的部分不能与钢筋搭接，防止预应力筋过电。

在任何情况下，当在安装有预应力筋的结构附近进行电焊时，均应对全部预应力筋、管道和附属构件进行保护，防止预应力筋搭接过电、溅上焊渣或其他损害。

预应力筋安装在管道中后，应将管道端部开口密封防止湿气进入。

5.3.5对在混凝土浇筑及养护之前安装在孔道中但在下表的规定时限内未压浆的预应力筋，应采取防止锈蚀或其他防腐蚀措施，直至压浆。

表5.3.5 未采取防腐蚀措施的预应力筋在安装
六、预应力张拉
6.1 预应力张拉准备
6.1.1预应力张拉之前，先对不同类型的孔道进行摩阻测试，通过测得的锚圈口及孔道摩阻损失对张拉控制设计应力进行修正，以确定千斤顶拉力。

6.1.2预应力总体张拉顺序为：先纵向束,再横向束,最后竖向束。

纵向束张拉时先腹板束，再顶板束，最后底板束；先长束，后短束。

纵向束采用两端张拉，张拉时先在一端张拉锚固然后再在另一端补足预应
力值进行锚固。

张拉过程按照标定顺序左右对称张拉，实施对称张拉时，各千斤顶之间同步张拉力的允许误差不得超过+2%。

横向及竖向张拉束按照从中间至两端的顺序张拉。

在挂篮行走前，必须进行本节段纵向预应力张拉，横、竖向预应力钢筋，落后悬灌节不超过3个节段张拉。

6.1.3锚具安装前应逐个检查锚具有无裂纹或变形并检查锚下混凝土是否密实。

所有锚具、夹片、连接器应在安装前应擦拭，工具锚夹片涂退锚油，并用棉纱清除支撑面的杂物。

6.1.4 按照工作锚、夹片、限位板、千斤顶、工具锚、夹片的顺序连接安装。

锚具和连接器的安装位置应准确，且应在孔道对中。

安装工作锚，锚板上用石笔编号，钢绞线逐孔穿入，两端一致；然后安装夹片，每副夹片用橡胶圈箍在一起，沿钢绞线端推入锚板孔；限位板不得压在夹片上且必须与锚具、千斤顶配套。

千斤顶安装时，工具锚应与前端的工作锚对正，工具锚与工作锚之间的各根预应力筋应顺直不得错位、扭绞。

锚具、工作锚、限位板、千斤顶、工具锚的中心线应与孔道中心线一致。

锚垫板上设置有对中止口时，应防止锚具偏出止口；采用螺母锚固的支撑式锚具，安装时应逐个检查螺纹的配合情况，应保证在张拉和锚固的过程中旋和拧紧。

6.1.5 对张拉机具配套、组装和运转。

油压表应设于操作者肉眼可见的2m距离以内，并能获得稳定的读数；千斤顶应充分固定。

千斤顶、油压表需配套标记并根据校验曲线填写在油压表读数卡片上供张拉使用。

张拉机具安装完成后先检查是否漏电。

如无问题，张拉前先让油泵运转1～2min，大缸进油，小缸回油，使大缸活塞外伸200mm左右，再令小油缸进油，大活塞回零。

如此反复2～3次，排出千斤顶缸内和油管路中的空气，使张拉力平稳。

6.1.6张拉力和延伸量的读数应在张拉过程中分阶段读出。

预应力筋
张拉时，应先调整到初应力σ0 ，并持荷3min以保证松驰的预应力钢材充分拉紧。

在把松驰的预应力钢材拉紧以后，在预应力钢材的两端精确标记，预应力钢材的延伸量或回缩量即从该记号起量。

当预应力钢材由很多单根组成时，每根应作出记号，以便观测任何滑移。

对于初应力，在实际张拉操作过程中应根据实际情况进行取舍：对长度30m以下的钢束，初应力取15%σcon；长度30～60m的钢束，初应力取20%σcon；长度大于60m的钢束，初应力取25%σcon。

伸长值从初应力时开始测量，在初应力张拉稳定后调整预应力到初应力的相临级，持荷3分钟，充分张拉后，测量并记录伸长值。

记录完后调整张拉力至100%σcon，持荷5min，充分张拉后测量并记录伸长值。

记录完后进行锚固。

对精轧螺纹钢筋按以下程序进行张拉：0→20%σcon（初应力）→100%σcon（持荷5min）→0→20%σcon（初应力）→100%σcon（拧帽锚固）。

根据设计要求竖向预应力两次张拉间隔为10天。

6.1.7 预应力张拉过程以张拉力控制为主，钢束伸长值作校核。

实际伸长值与理论伸长值的差值应控制在±6%之内，若超出该范围，应暂停张拉，待查明原因并采取措施予以调整后，方可继续张拉。

预应力筋张拉的实际伸长值除测量的伸长值外，尚应加上初应力以下的推算伸长值。

推算伸长量取相邻级的伸长量代替。

后张预应力筋钢绞线束每个断面断丝之和不得超过该断面钢丝总数的1%，且每束钢绞线断丝或滑丝不超过1丝。

锚具夹片外露量不小于5mm。

预应力张拉过程中，如果预应力钢丝经常出现断丝或千斤顶漏油严重或油压表指针不回零或需要调换千斤顶油压表时，张拉设备应重新进行校验。

对预应力筋施加预应力时，现场指挥人员宜对多台千斤顶张拉时的同
步性、持荷时间、锚下的有效预应力及其均匀度等进行质量控制，张拉至控制应力时，应按规定保证千斤顶具有足够的持荷时间。

张拉控制应力的精度宜为+1.5%且各千斤顶之间同步张拉力的允许误差不得超过+2%。

6.1.8预应力筋在张拉控制应力达到稳定后方可锚固，对夹片式锚具，锚固后夹片顶面应平齐，其相互间的错位不能大于2mm且露出锚具外的高度不应大于4mm。

锚固完毕并经检验确认合格后即可切割端头多余的预应力筋。

预应力筋锚固后的外露长度不宜小于预应力筋直径的1.5倍且不宜小于30mm，切割时采用砂轮锯，严禁采用电弧进行切割，同时不得损伤锚具。

锚固阶段，钢绞线回缩值之和不得大于6mm，精轧螺纹钢筋回缩值之和不得大于1mm。

特别应注意短预应力束（筋）的回缩。

张拉锚固后，预应力筋在锚下的有效预应力应符合设计张拉控制应力，两者的相对偏差应不超过+5%，且在同一断面中的预应力束其有效预应力的不均匀度应不超过+2%。

预应力筋锚固后，如需要放松，必须使用放松设备缓慢地放松。

6.1.9 预应力筋在实施张拉或放张作业时，应采取有效的安全防护措施，预应力筋两端的正面严禁站人和穿越。

在预应力筋张拉、锚固过程中及锚固完成后，均不得大力敲击或振动锚具。

预应力筋锚固后需要放松时，对夹片式锚具宜采用专门的放松装置松开；对支撑式锚具可采用张拉设备缓慢的松开。

6.1.10 预应力筋张拉、锚固及放松时，均应填写施工记录。

七、孔道压浆及封锚
7.1 预应力筋张拉锚固后，在24h内完成孔道压浆，否则应采取避免预应力筋锈蚀的措施。

7.2 填充预应力孔道使用的压浆材料用专用压浆剂按一定比例与水泥、水在施工现场拌合。

水泥采用性能稳定、强度等级不低于42.5的低碱普通硅酸盐水泥。

水采用符合国家卫生标准的清洁饮用水。

7.3 孔道压浆前应在工地实验室对压浆材料加水进行试配，各种材料的称量精确到+1%。

试配浆液各项性能指标应满足下列规定：初凝时间大于5h，终凝时间小于24h；初始流动度10~17s，30min流动度10~20s，60min 流动度10~25s；24h自由泌水率为0，3h钢丝间泌水率为0，压力泌水率在0.36Mpa时小于2%；3h自由膨胀度为2%，24h自由膨胀度为3%；充盈度合格； 3天抗压强度大于20Mpa，7天抗压强度大于40Mpa，28天抗压强度大于50Mpa；3天抗折强度大于5Mpa，7天抗折强度大于6Mpa，28天抗折强度大于10Mpa；对钢筋无腐蚀作用。

7.4用于后张孔道压浆的设备性能应符合下列规定：搅拌机的转速不低于1000r/min，搅拌叶的形状应与转速匹配，其叶片的线速度不小于10m/s，最高线速度限制在20m/s以内，且应能满足在规定的时间内搅拌均匀的要求；用于临时储备浆液的储料罐也应具有搅拌功能，且应能满足在规定的时间内搅拌均匀的要求；压浆机采用活塞式可连续作业的压浆泵，其压力表的最小分度值应不大于0.1MPa，最大量程应使实际工作压力在其25%～75%的量程范围内，不得使用风压式压浆泵进行孔道压浆；真空泵能达到0.10MPa。

7.5 准备压浆前要冲洗清除附着于孔道内壁的有害材料。

对孔道内可能存在的油污等，可采用已知对预应力筋和管道无腐蚀作用的中性洗涤剂或皂液，用水稀释后进行冲洗；冲洗后，使用不含油的压缩空气将孔道内的所有积水吹出。

钢绞线与锚环之间以及锚环与锚垫板之间的间隙用高标号稠水泥浆或其它材料堵住，防止压浆时漏浆。

每次压浆前后应对压浆设备进行清洗，清洗后的设备内不能有残渣和积水。

7.6 浆液自拌制完成至压入孔道的延续时间不得超过40min，且在使用前和压注过程中要连续搅拌。

若因延迟使用导致水泥浆流动度降低，不得通过额外加水增加其流动度。

7.7 压浆前将孔道系统密封，一端用抽真空机进行抽真空，直至真空度稳定在-0.06～-0.10MPa。

真空度稳定后，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。

7.8 压浆时，对曲线孔道和竖向孔道应从最低点的压浆孔压入；对结构中上下分层设置的孔道，按先下层后上层的顺序进行压浆。

同一孔道的压浆应连续进行，一次完成。

压浆应缓慢、均匀地进行，不得中断，并应将所有最高点的排气孔依次打开和关闭，使孔道内排气通畅。

7.9 对水平或曲线孔道，压浆的压力宜为0.5～0.7MPa；对超长孔道，最大压力不宜超过1.0MPa；对竖向孔道，压浆的压力宜为0.3～0.4MPa。

当孔道出浆端饱满且排气孔排出与规定流动度相同的水泥浆后，关闭出浆口，保持不小于0.5MPa的压力3～5min。

可通过观察孔（设置在孔道最高处或曲线孔道的拐点处，直线孔道每隔40m处）排浆，保证孔道内水泥浆体饱满。

7.10 压浆时，每一工作班应制作留取不少于3组尺寸为40mm×40mm ×160mm的试件，标准养护28d，进行抗压强度和抗折强度实验，作为质量评定的依据。

7.11 压浆过程中及压浆后48h内，结构混凝土的温度及环境温度不得低于5℃，否则应采取保温措施，并应按冬期施工的要求处理，浆液中可适量掺用引气剂，但不得掺用防冻剂。

当环境温度高于35℃时，压浆宜在夜间进行。

7.12 压浆后通过检查孔抽查压浆的密实情况，如有不实，应及时进行补压浆处理。

7.13 压浆完成后，应及时对锚固端按设计要求进行封闭保护或防腐处理，预应力锚头表面应采用液态阻锈剂涂刷后，方能封锚。

封锚前对梁端混凝土凿毛并将其周围冲洗干净，设置钢筋网准备浇筑封锚混凝土；封锚。