预应力施工作业指导书

预应力施工作业指导书

1、适用范围

本作业指导书适用于预应力施工。

2、作业准备

2.1  内业准备

开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施，提出应急预案。对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。

2.2  外业准备

（1）  使用前对张拉机具进行配套检查和校验，校验时，千斤顶与压力表配套校验，以确定张拉力与压力表读数之间的关系曲线；

（2）  张拉前对梁的外观尺寸、锚垫板位置及孔道内杂物等进行清理检查；

（3）  张拉强度达到设计规定时，张拉前必须拆除需要拆除的模板和支架；

（4）  清除梁端部锚垫板上及喇叭管内的水泥浆；

（5）  张拉两端钢绞线束的外露长度大致相等，并满足施工工艺要求；

（6）  确定张拉控制力，在第一次张拉时要对锚头、孔道等引起的摩阻损失进行实际测定，根据实测结果计算张拉控制力，并与设计单位协商进行修正；

（7）  计算钢束理论伸长值，准备按记录表中要求记录有关数据；

（8）  压浆机具已落实就绪。

3、技术要求

张拉作业的技术和作业人员，必须经过培训合格后才能上岗。

钢绞线和锚具等材料要符合相关图纸和《验标》要求。并按规定进行校验，合格后方能投入使用。

张拉时砼的强度、弹性模量和龄期等必须符合图纸和《验标》要求。张拉力要根据张拉力与压力表读数之间的关系曲线进行计算，并经过复

核后使用，张拉力和伸长量的误差要严格按图纸和《验标》进行控制。

4、施工程序与工艺流程

4.1  张拉程序

预应力束张拉程序为：0→0.1σk（作伸长量标记）→σk（静停 5 分钟）→补拉σk（测伸长量）→锚固测定回缩量。

张拉施工流程

5、施工要求

5.1  张拉准备

（1）  砼已达到设计张拉强度，梁体检查合格。预应力钢绞线和锚具资料 齐全，供应商提供夹片锚固系数试验值。锚夹具进场时应进行外观检查，不得有裂纹，伤痕，锈蚀，尺寸不得超过允许偏差，对锚具、夹片的强度、硬度进行抽样复验。孔道经通孔清理，无残渣及积水。按设计施工图纸，采用设计数据。

（2）  准备好张拉过程中所用的各种机具设备。

（3）  将锚具、锚垫板上的水泥浆、混凝土清除干净；清通锚垫板上的 压浆孔，保证灌浆通道畅通；对锚垫板与波纹管连接处的错台进行处理，使之连接圆顺；对锚垫板内的多余波纹管予以切除。检查锚垫板位置是否正确 ，与孔道是否垂直，有问题时先对其进行处理。

5.2  制孔

预应力孔道位置及材质应符合设计要求，并满足灌浆工艺的要求。制孔管应管壁严密不易变形，确保其定位准确，管节连接应平顺。孔道锚固端的预埋钢板应垂直于孔道中心线。孔道成型后应对孔道进行检查，发现孔道阻塞或残留物应及时处理。

5.3  钢绞线的下料成束

（1）  下料采用砂轮机切断，禁止用电焊或氧气切断，也不得使预应力筋经受高温、焊接火花或接地电流的影响。切断钢绞线之前，先在切割线左 右两端用扎丝扎紧，防止切断后散头。

（2）  钢绞线下料长度按设计图，并考虑千斤顶张拉端的工作长度。工 作长度按照设计要求。

（3）  为使钢绞线成束时不致互相绞扭紊乱，采用圆钢仿锚板孔做成梳型 将各根钢绞线梳理顺直，每 1～1.5m   用一道扎丝捆扎成束，编束后，应系上 标签，注明束号、束长，束内用白胶布缠贴编号，分别存放在防雨棚内待用， 对较长的钢绞线束，为便于存放运输，可将其盘成大盘。

（4）  钢绞线束在储存、运输、制作、安装过程中，应防止钢束锈蚀，沾 上油污及损坏变形。

（5）  穿束前应将锚下垫板面上灰浆除净，检查锚下垫板下混凝土是否密实，垫板与孔道是否垂直，如有问题应及时处理。

（6）  钢绞线下料后应尽快穿束并实施张拉预应力。

5.4  安装工作锚

（1）  安装工作锚环：尽可能使钢绞线平行穿过锚孔，避免乱穿和交叉 等情况，并注意锚环杯齿口必须装在锚垫板内，锚环与锚垫板的中心对中；

（2）  安装夹片：将夹片敲入锚环锥孔，使夹片凸出锚环端面的高度一致。

5.5  张拉设备定位

（1）  安装限位板：安装前必须先检查限位板与此工作锚、钢绞线是否 匹配，安装时应注意各孔与工作锚环孔一一对应，不得交叉错位；

（2）  安装千斤顶：钢绞线在穿心孔内不得扭绞交叉；

（3）  安装工具锚：工具锚环孔内必须清洁，在安装工具锚环时应注意千斤顶内的钢绞线不得交叉扭结，必须顺直平行；在工具锚孔及夹片外锥面均 匀涂抹退锚灵，以便退锚灵活，把工具夹片适当用力敲入工具锚环锥孔内；

（4）  注意安装工具锚前，宜先将油顶缸伸出 3～5cm，并要求工作锚、 千斤顶、工具锚三者中心位于同一轴线上。

5.6  预应力张拉

梁体预应力张拉必须在混凝土强度、龄期及弹性模量均达设计要求后方可进行，张拉顺序按按设计图纸，以油压表读数为主，伸长量作校核。

（1）  张拉以控制应力为主，以伸长量作为校核的双控原则进行。

（2）  钢绞线伸长量 =终值- 初值-回缩量。

（3）  张拉作业

检查油管连接后，开动油泵，使钢铰线略为拉紧后调整千斤顶位置，使其中心与孔道轴线基本一致，以保证钢铰线自由伸长，减少摩阻。同时调整 工具夹片使之卡紧钢铰线，以保证各根钢铰线受力均匀。然后两端同时给千斤顶主油缸徐徐充油张拉，使两端伸长基本保持一致，对称加载到初始张拉力（0.1σk）后停止供油，检查夹片情况完好后，画线作标记。继续向千斤顶进油加载，直至达到控制张拉力。张拉值的大小以油压表的读数为主，以预应力钢铰线的伸长值加以校核，每端锚具回缩量控制在规定值以内。油压 达到张拉吨位后关闭主油缸油路，并保持5min ，测量钢绞线伸长量加以校核。 在保持 5min   以后，若油压稍有下降，补油到设计吨位的油压值，千斤顶回油， 夹片自动锁定，该束张拉结束，及时作好记录。全梁断丝、滑丝总数不超过 规定。

当钢绞线长度较长、不能一次张拉到位时，则需多次张拉循环。多次张拉的操作方法和步骤与上述一样，只是将上一循环的锚固拉力（应力）作为本次循环的初始值。如此循环，直至达到最终的控制张拉力。

钢铰线束张拉采用张拉力与伸长值双控法，即在张拉力达到设计要求后， 实际伸长值与理论值之间的误差若在规定范围内，即表明本束钢绞线张拉合格。否则，张拉力虽已达到设计要求，但实际伸长值与理论伸长值之间的误 差超标，则暂停施工，在分析原因并处理后继续张拉。

5.6.1  预应力张拉质量控制要点

预应力管道质量控制：在预应力管道曲线段，采取增加定位钢筋网数量、加大定位钢筋网钢筋直径以及将定位钢筋网钢筋与梁体钢筋焊为一体，以保证管道坐标的准确性和成孔质量。加强孔道整体刚度，防止混凝土浇筑过程 中水泥浆进入波纹管中，采取在波纹管内穿入PVC 管或橡胶管的措施。

摩阻测试：为检验设计参数对施工现场的准确性、适应性和施工工艺的可靠性，以保证有效预应力满足设计要求，在施工中进行孔道、锚圈口的摩 阻测试。根据实测数据，检查预应力损失值并与设计允许值进行对比后报设

计单位，确定进行预应力调整的必要性和调整量，确定实际张拉控制力，确 保梁体最终能够获得需要的预施应力值。

张拉控制：建立预应力设备的定期配套校验制度，提高使用压力表的精度；箱梁预施应力坚持“强度、弹模、龄期”三个条件同时满足原则和“以张拉力控制为主、以伸长量进行校核”的双控标准；若张拉结果或检查中有异常，则根据问题情况，由有关单位（施工、监理、设计等）的有关人员共同分析原因后确定进一步的处理措施。

5.6.2  张拉常见问题及处理措施

锚垫板面与孔道轴线不垂直或锚垫板中心偏离孔道轴线

现象：张拉过程中锚杯突然抖动或移动，张拉力下降。有时会发生锚杯与锚垫板不紧贴的现象。

原因分析：锚垫板安装时没有仔细对中，垫板面与预应力索轴线不垂直。造成钢绞线或钢丝束内力不一，当张拉力增加到一定程度时，力线调整，会 使锚杯突然发生滑移或抖动，拉力下降。

预防措施：锚垫板安装应仔细对中，垫板面应与预应力索的力线垂直。锚垫板要可靠固定，确保在混凝土浇筑过程中不会移动。

处治方法：另外加工一块楔形钢垫板，楔形垫板的坡度应能使其板面与预应索的力线垂直。

滑丝与断丝

现象：锚夹具在预应力张拉后，夹片“咬不住”钢绞线或钢丝，钢绞线 或钢丝滑动，达不到设计张拉值。张拉钢绞线或钢丝时，夹片将其“咬断”， 即齿痕较深，在夹片处断丝。

原因分析：锚夹片硬度指标不合格，硬度过低，夹不住钢绞线或钢丝；硬度过高则夹伤钢绞线或钢丝，有时因锚夹片齿形和夹角不合理也可引起滑丝或断丝。钢绞线或钢丝的质量不稳定，硬度指标起伏较大，或外径公差超限，与夹片规格不相匹配。

防治措施：锚夹片的硬度除了检查出厂合格证外，在现场应进行复验， 有条件的最好进行逐片复检。钢绞线和钢丝的直径偏差、椭圆度、硬度指标应纳入检查内容。如偏差超限，质量不稳定，应考虑更换钢绞线或钢丝的产品供应单位。滑丝断丝若不超过规范允许数量，可不予处理，若整束或大量滑丝和断丝，应将锚头取下，经检查并更换钢束重新张拉。

张拉钢绞线延伸率偏差过大

现象：张拉力达到了设计要求，但钢绞线延伸量与理论计算相差较大。原因分析：钢绞线的实际弹性模量与设计采用值相差较大。孔道实际线

形与设计线形相差较大，以致实际的预应力摩阻损失与设计计算值有较大差异；或实际孔道摩阻参数与设计取值有较大出入也会产生延伸率偏差过大。 初应力采用值不合适或超张拉过多。张拉过程中锚具滑丝或钢绞线内有断丝。 张拉设备未作标定或表具读数离散性过大。

防治措施：每批钢绞线均应复验，并按实际弹性修正计算延伸值。校正预应力孔道的线形。按照钢绞线的长度和管道摩阻力确定合格的初应力值和超张拉值。检查锚具和钢绞线有无滑丝或断丝。校核测力系统和表具。

预应力损失过大

现象：预应力施加完毕后钢绞线松驰，应力值达不到设计值。

原因分析：锚具滑丝或钢绞线内有断丝。钢绞线的松驰率超限。量测表具数值有误，实际张拉值偏小。锚具下混凝土局部破坏变形过大。钢绞线与孔道间摩阻力过大。

防治措施：检查钢绞线的实际松驰率，张拉时应采取张拉力和引伸量双控制。事先校正测力系统，包括表具。锚具滑丝失效，应予更换。钢绞线断丝率超限，应将其锚具、预应力筋更换。锚具下混凝土破坏，应将预应力释放后，用环氧混凝土或高强度混凝土补强后重新张拉。

5.7 预应力管道压浆

预应力束张拉完毕后，应及时对孔道进行压浆，孔道压浆是确保预应力工程质量和箱梁质量的一个重要因素。

6、劳动组织

每个架子队劳动力配备如下：

施工劳动力配备表

7、材料要求

（1）  预应力筋技术性能应符合国家现行《预应力砼用钢绞线 的规定和满足设计要求；

（2）  应有出厂合证，进场后先进行外观检查，其力学性能试验按铁道 部现行施工标准的要求办理。

（3）  每束钢绞线由同一批号、同一强度的钢绞线组成。

预应力钢绞线使用前按规定分批抽样进行检验，钢绞线的表面不得有润滑剂和油渍，允许有轻微的浮锈，但不得锈蚀成可见的麻坑。钢绞线内没有折断、横裂的钢丝。钢绞线直径偏差，不超过规定。如抽样检查不合格，则加倍抽查，如再不合格，则对该批钢绞线逐盘检查。

（4）  锚具、夹具和连接器应符合国家现行《预应力筋用锚具、夹具和 连接器》 的有关规定并经检验合格后方可使用。

8、机具设备配置

（1）  电动高压油泵（含压力表两只 ）2   台 （ 套）。

（2）  锚具配套，纵向预应力千斤顶 2   台，横向预应力千斤顶 2   台，竖向 预应力千斤顶 2 台。

（3）  限位板 2   只。

（4）  打紧器 2   个，拔丝器 2   个 （单根钢绞线垫圈 ）。

（5）  工具锚及夹片 2   套 （与锚系列配套 ）。

（6）  钢片尺 （1m   长的及 0.3m   长的 ） 、木把螺丝刀 100 ×各 4   把。

（7）  钢丝钳、 0-200mm   游标卡尺、小手锤各 4   把。

（8）  压风机一台 （ 配有过滤器 ）。

9、质量控制与检验

9.1  钢绞线的检验应符合下列规定：

（1）  每批钢绞线应由同一牌号、同一规格、同一交货状态的钢绞线组成，并不得大于 30t。

（2）  钢绞线应从每批中任选 3   盘进行表面质量、直径偏差和捻距的外观

检查及力学性能的试验，如每批小于 3 盘，应逐盘检查。

（3）  力学性能的抽样检验应在选定的各盘端部正常部位截取 1   根试样， 进行拉力（整根钢绞线的最大负荷、屈服负荷、伸长率）试验。当试验结果 有 1   项不合格时，除该盘应判为不合格外，还应从未试验过的钢绞线盘中取

2 倍数量的试样进行复验。当仍有 1 项不合格时，则该批钢绞线应判为不合格。

（4）  松弛性能可由厂方提供试验报告。

9.2  锚具、夹具和连接器进场验收应符合下列规定：

（1）  锚具、夹具和连接器进场时，除应按出厂合格证和质量证明书核 查其锚固性能类别、型号、规格及数量外，还应按下列规定进行验收：

1）  外观检查：应从每批中抽取 10% 的锚具且不少于 10   套，检查其外观和尺寸。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）  硬度检验：应从每批中抽取 5% 的锚具且不少于 5   套，对其中有硬度 要求的零件做硬度试验，对多孔夹片式锚具的夹片，每套至少抽取 5   片。每 个零件测试 3 点，其硬度应在设计要求范围内，如有一个零件不合格，则应另取双倍数量的零件重做试验。如仍有一个零件不合格，则应逐个检查，合 格者方可使用。

3）  静载锚固性能试验：对大桥、特大桥等重要工程，当质量证明书不齐全、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（夹具或连接器） 组成 3 个预应力筋锚具组装件，进行静载锚固性能试验，如有一个试件不符合要求，则应另取双倍数量的锚具（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（夹具或连接器）为不 合格品。

对用于其它桥梁的锚具（夹具或连接器）的进场验收，其静载锚固性能可由锚具生产厂家提供试验报告。

（2）  验收批的划分：在同种材料和同一生产工艺条件下，锚具、夹具应以不超过 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。

9.3  预应力筋制作安装的允许偏差可参照下表规定。

先张预应力筋制作安装允许偏差

后张预应力筋制作安装允许偏差

9.4  预应力后张梁孔道压浆前，应对浆体的流动性、泌水率、凝结时间、体积膨胀率等进行检验，检验结果应满足设计要求。

10、安全及环保要求

10.1  安全要求

（1）  严格执行安全操作规程进行施工，施工前要预先进行交底，每区 域施工前应对张拉操作人员进行安全教育。

（2）  锚具、夹具应设专人妥善保管，避免锈蚀、玷污、遭受机械损伤 或散失。施工时在终张拉完成后对锚具进行防锈处理。

（3）  张拉前仔细检查张拉平台的安全性，并在张拉平台上搭设高度适当的安全挡板，防止张拉中的意外事故伤及人身安全。

（4）  施工操作人员必须配备安全防护用品，进入施工现场，必须戴安全帽，高空作业时操作人员必须系安全带。

（5）  从施加预应力至锚固后封端期间，除非采取有效屏蔽措施，否则 操作人员不得在锚具正前方活动。

（6）  张拉过程中，测量伸长值或拆卸工具锚时，操作人员应站在千斤 顶侧面，应禁止非预应力施工人员进入张拉区域。

（7）  从开始张拉至孔道压浆完毕的过程中，不得敲击锚具、钢绞线和碰 撞张拉设备。张拉过程中发现张拉设备运转声音异常，应立即停机检查维修。

（8）  油压泵上的安全阀应调至最大工作油压下能自动打开的状态。油压 表安装必须紧密满扣，油泵与千斤顶之间采用的高压油管连同油路的各部接 头均须完整紧密，油路畅通，在最大工作油压下保持 5min 以上不得漏油。

（9）  特殊情况下，在更换夹具时，两端都应装上千斤顶，采取其它措 施放松预应力筋时，应仔细做好施工现场的安全防护工作。

（10）  压浆人员须站在锚具两侧操作，严禁正对锚具，也不得踩踏高压 油管。

（11）  压浆时要对墩柱采取有效保护措施，防止浆液喷洒在墩柱上。

（12）  张拉设备使用前，应对高压油泵、千斤顶进行空载试运行，无异 常情况方可正式使用。高压油管使用前应作耐压试验，不合格的不能使用。

（13）  电器设备由专人管理，电闸箱应符合技术要求，电源线在使用前 应进行测试，不得违章作业，作业完毕后必须将总电源切断。

（14）  切割钢绞线时应注意防止砂轮片破碎伤人。操作人员需带防护眼镜。

（15）  施工过程中防止工具或机具从高空坠落伤人。

10.2  环保要求

（1）  加强环保意识教育和宣传工作，从人的方面控制环保。

（2）  对现场的废弃物质要定点堆放，按规定弃置。

（3）  加强对千斤顶油料的管理，严控过程中油污染环境。