预应力张拉及管道压浆作业指导书

构皮滩乌江大桥连续梁预应力张拉

及管道压浆作业指导书

一、前言

构皮滩乌江大桥连续梁长90m+160m+90m，预应力张拉及管道压浆施工工艺是搞好连续梁施工的关键工艺之一。为了规范施工，指导施工人员正确操作，特编制本作业指导书。

二、工程概况

构皮滩乌江大桥连续梁采用三向预应力混凝土变截面箱型结构。纵向预应力钢束采用的l5-7φ5钢束和12-7φ5钢束，横向预应力钢束采用3-7φ5钢束，大桥使用的钢绞线规格为ASTMA416-92270级，低松型，7φ5钢绞线公称直径15.24mm，标准强度R b y=1860MPa，弹性模量E y=1.95×105MPa；竖向预应力钢筋均采用Φ32精轧全螺纹钢筋，其标准强度R b y=750MPa，弹性模量E y=2.0×105MPa。纵向钢束采用VLMl5-15和VLMl5-12锚具，φ102mm 和φ97mm波纹管成孔，采用YCL320型千斤顶双端张拉；横向钢束采用VLMl5B-3和VLMl5B-3P锚具，60×19mm扁形波纹管成孔，采用YCL25型千斤顶单端张拉；竖向预应力筋采用YCW-32锚具和YGD-32垫板，Φ50铁皮管成孔，采用YCI70型千斤顶单端张拉。油泵均采用ZB4-500型。大桥每一节段预应力施工顺序为：先张拉部分竖向预应力筋(至少完成每一批数量的50％)，再张拉纵向和横向预应力钢绞线，最后把余下的预应力筋张拉完。纵向预应力钢绞线张拉的顺序应遵循先上束后下束、先边束后中束、先长束后短束的原则进行。

三、预施应力工艺

1、预施应力前的各项准备工作

1．1钢绞线、预应力粗钢筋、波纹管、锚具的外观检查和试验检查；

1．2检查梁段砼是否达到张拉强度；

1．3清除锚垫板上的砼，检查锚垫板是否与孔道垂直，如有偏差用楔形垫圈校正；

1．4检查锚垫板上的砼是否有蜂窝和空洞，必要时需采取补强措施；

1．5用空气压缩机向孔道内压风，清除孔内杂物；

1．6在锚垫板上标出锚圈安放位臵；

1．7检算钢绞线理论伸长值与设计院提供数据是否一致。

△ι=(σk′-σO)／Ey(L-l／2KL2-1／2MθLc)×100+δ

式中：σk′—预应力筋张拉时平均应力(Mpa)；

且σk =σk′[1-1／2(KL+Mθ)]

σk—预应力锚下控制应力(Mpa)；

σO—测量伸长值时的初调应力(Mpa)；

K—考虑管道对其设计位臵的偏差系数，1／m；

M—孔道曲线摩擦系数；

θ—孔道弯起角度之和(rad)；

L—孔道长度(m)；

Lc—孔道曲线段长度(m)；

Ey—预应力材料弹性模(Mpa)；

δ—构件弹性压缩修正值。

注：在使用本公式时应注意：①孔道长度是直曲线累计实长，并非投

影长度；②当仅计算一端伸长值时，L1、L C、θ均应取整梁的一半。

2、预施应力有关数据测定

2．1管道摩阻测试

管道摩阻测量是通过试验求出孔道偏差系数K和孔道摩阻μ。

试验方法和测定装臵：试验前将两台千斤项，传感器、锚具及预应力筋等设备和材料进行检验和标定，对选定的试验孔在两端顺序安装传感器、锚圈(不放锚塞，以便反复张拉试验)、对中套、承压罩及千斤顶。测试时，先记录零荷载时传感器、油表、千斤顶油缸伸出量始读数；在传感器、锚具、千斤顶及管道中心四者同心的情况下，两端千斤顶同时充油至3～5Mpa 压力，记录读数，检查设备状态；以一端为张拉(主动)端，另一端为被张拉(被动)端，以总张拉力的1／4为一级，逐级张拉到稍大于设计吨位为止。记录各级施力下的两端传感受器、油压表、千斤顶油缸长度变化值；放松千斤顶，将原主、被动端换位重复试验，至此，完成一个试验过程。以上试验重复三次，并计算对应结果的平均值。

其计算方法为：

—直线孔道偏差系数K计算：

设P A为主动端张拉力，P B为被动端张拉力。

令r=P A／P B 则K=1nr／L

式中：L—孔道长度：

lnr—各次读数分别计算出r，取平均值。求自然对数。

——曲线孔道摩阻系数μ计算。

A、仅利用一个孔道或几个孔道，但L、θ值均相等的情况。

μ=(1nr—k1)／θ

式中：θ—从张拉端至计算截面曲线孔道切线的夹角之和，以弧度计；

K—利用已测的直线孔道数据。

B、测两个不同L值与不同θ值的孔值，以解方程的方法求出k、u值。 KL l+μθ1=lnr l

K+μθ2=lnr2

式中： L l、L2、θ1、θ2表示两个不同孔道值。

2．2锚圈摩阻测试

锚圈摩阻系指由于钢绞线穿过锚圈出现弯折而产生的摩阻损失。

测试方法及设备：将钢绞线穿过1.5m长测试台座，钢绞线的固定端安设测力筒、对中套，并以锚具将锚绞线束固定(用人工把锚塞打紧)。在另一端钢绞线束上，先套上测力筒(测力筒支承在台座上)，将锚圈套臵在测力筒内，再安设千斤顶。

张拉时，在张拉端锚圈内不放锚塞(便于重复张拉)，张拉时的张拉力接近或稍大于使用吨位，每张拉一次，锚圈转动一个角度，同时读取两个测力筒的应变值和千斤顶油表读数，由两个测力筒读数之差，便可计算出锚圈摩阻损失值。

摩阻损失系数η=1-P／P K；

式中：P—由测力筒测出的锚下力(测力筒外贴应变片，以应变仪测得) (kN)；

P K—千斤顶张拉力(kN)。

为使锚圈摩阻试验更加符合实际，测试工作宜在梁上进行。测试方法

是：每一试验孔道穿束后，在两端锚下安设传感受器，锚外安装千斤顶，一端锚固作被动端，另一端作主动端。张拉时，在对中锚圈、传感器后，分级(每级5Mpa)张拉至最终控制吨位。每级记录两端读数(千斤油压表、传感器应变值、钢束伸长量)，两端传感器压力差即为孔道摩阻损失值，主动端千斤顶张拉值与传感器压力差，即为锚圈摩阻损失值。

3、预应力钢束及预应力筋的下料及编号

3．1钢绞线下料及编束

钢绞线下料长度应等于预应力钢绞线通过孔道长加两倍工作长度。工作长度视采用的锚具、千斤顶及工作条件而定。一般采用75～80cm。开盘下料时，宜摊臵在平坦地面上，顺直后，按下料长度施用无齿锯或用氧炔焰切割下料。下料时，切割口两侧各5cm处，先用铁丝绑扎，然后切割。切割后应立即焊牢：

下料长度应根据所采用的锚具型式分别用不同公式确定，其计算公式分如下两种情况计算。

当两端张拉时：

L=l+2(L1+L2+b+c)；

当一端张拉时：

L=1+L1+2(L2+b)+c；

式中：1——孔道长度(cm)；

L1——千斤顶长度(cm)；

L2——锚具长度，(锥形锚4cm)(cm)；

b——端部垫板厚(cm)；