负弯矩张拉施工方案

负弯矩张拉施工方案

一、制作标准化施工工艺的目的

为进一步规范负弯矩张拉的施工操作，确保工程质量，克服质量通病，本着

“我最规范、我最标准、我的质量就是第一”的理念，实现“国际一流、国内领先”宏伟目标，在现行标准、规范的基础上编写此作业指导书。

二、负弯矩张拉的意义

负弯矩张拉、压浆工作是一道关键工序，由于是在桥面上张拉存在不易控制，为保证负弯矩张拉、压浆的质量，根据筹建处、总监办的要求，特制定负弯矩张拉、压浆方案。 三、基本要求

四、施工准备工作

1、施工材料

（1） 预应力钢筋采用φ215.2高强度低松弛钢绞线，抗拉强度标准值fpk=1860MPa，钢绞线经过试验室外检试验得钢绞线的弹性模量。钢绞线出厂时附有质量证明书，并在每卷上挂有标牌，进场时进行检查： a、外观检查，其表面不得有裂纹、机械损伤、油渍等。

b、力学性能试验，从每批钢绞线中任抽取5%卷（不少于3卷）的钢绞线，各取一个试样进行拉伸试验。如有一项试验结果不符合标准的要求，则该卷钢绞线为不合格品；并加倍取样复验。如仍有一项不合格，则该批钢绞线判为不合格品或每卷检验，取用合格品。

c、钢绞线进场存放时应防止雨淋，钢绞线原包装都有防潮措施，如包装损坏而裸露，则应用塑料布盖好。

（2） 预应力锚具出厂时附有质量证明书，使用前应进行外观及尺寸检查，并抽取进行硬度试验。使用过程中应检查夹片有无裂纹及齿形有无异样，不合格品不得使用。锚具应存放于干燥房间的包装箱内。

（3） 塑料波纹管进场时，应进行外观检查，表面无油污、无孔洞及无折皱，咬口无开裂、无脱扣等才算合格。 2.机械准备情况

序号 1 设备名称 油泵 规格型号 数量 2台 备注 2 3 4 5

3.人员组织情况

千斤顶 灌浆泵 搅拌机 切割机 2个 1台 1台 2台 施工人员一览表

工种 技术人员 张拉工 杂工 人数 2 8 8 工作内容 负责预制梁张拉的技术工作及内业资料编写 负责预制梁张拉及注浆 负责现场管理人员交代的非技术性工作 五、施工工艺流程 5.1、负弯矩张拉

桥面负弯矩预应力钢束张拉必须在现浇连续段砼强度达到设计强度标准的85%且混凝土凝期不小于7天后方可进行。为保证有效张拉应力，抵消锚圈口的应力损失，钢束张拉时两端对称、均匀张拉，采用张拉力和伸长量双控。

安装顺序：工作锚（夹片）→限位板→千斤顶→工具锚（夹片） 张拉程序：0→10%σcon →20%σcon →100%σcon（持荷5min锚固）

张拉原则：每联由边跨向中跨合拢；横向先两边，后中间，对称施加应力；同梁先长束，后短束。

预应力张拉施工注意事项:

(1)、严格下料长度，应编束整束穿入。钢绞线加工台场地铺装

混凝土，并在场地上布臵下料时，防止钢铰线的划伤。钢铰线存放，一定要上面覆盖，下面衬垫。

(2)、预应力张拉设备按时具有检测资质的机构检校。千斤顶使用不超过6个月或使用200次、使用过程中出现不正常现象时，重新校准千斤顶和对应油压表。

(3)、对墩顶湿接头将对应的扁波纹管用大1号的扁波纹管相连接，在相连接处用胶带缠绕包裹严密，以防漏浆。波纹管使用的钢带壁厚不小于0.35mm。波纹管储存在干燥通风，具有防雨、防潮、防污染、防锈蚀的棚子内，对于严重锈蚀和污染严重的波纹管做报废处理。

(4)、预应力钢绞线端部截面采用切割机或砂轮按规范切除，钢绞线预留长度为3-5㎝。

(5)、预应力张拉前通知监理工程师对准备工作进行检查。 (6)、张拉应观测梁体的上拱和梁体旁弯变形情况。 5.2、负弯矩压浆

预应力筋张拉锚固后，孔道应尽早压浆，且应在48h内完成，以免预应力筋锈蚀或松弛。压浆前，应切除外露的多余钢绞线并进行封锚，设臵压浆阀、出浆阀、出气阀，出浆阀应设臵在孔道最上方。同时出浆阀要配备引流管，避免水泥浆溅洒到梁面上污染梁面。

浆液选择为50号纯水泥浆掺压浆剂，水灰比为0.36，稠度14～18s。浆液自拌制至压入孔道的延续时间不应超过40min。浆液在使用前和在压注过程中应连续搅拌，对因延迟使用所致流动度降低的水

泥浆，不得通过额外加水增加其流动度，必须废弃。

压浆压力：压浆泵输浆压力保持在0.5～0.7Mpa，并应有适当稳压时间（一般为2min）。

压浆顺序：通水→压浆→出口溢浓浆→出口塞孔→持压→关阀→完成。

压浆时浆液温度应在5℃～30℃之间，压浆过程中及压浆后48h内，结构混凝土的温度不得低于5℃，否则采取保温措施。当气温高于35℃时，压浆宜在夜间进行。对压满浆的管道进行防护，使其在一天内不受振动。

预应力钢束张拉和压浆时必须有施工技术员在现场指挥，并留有影相资料。压浆施工过程中对施工具体情况进行记录，记录应包括：压浆材料、配合比、压浆日期、搅拌时间、出机初始流动度、浆液温度、环境温度、稳压压力及时间。并制作好压浆试件：3组，40mm×40mm×160mm立方体。 5.3、封锚

预应力孔道压浆完成并清除锚垫板、锚具及端面混凝土的污物，封锚水泥浆，并将端面凿毛，绑扎封锚钢筋网片。负弯矩预应力锚固端采用21*19*12cm小锚头封锚保护。

中横梁内设置波纹管接头→穿设钢绞线→安装扁锚及夹片→预应力张拉→封锚→管道压浆。

1. 设置波纹管接头

在中横梁钢筋安装同时设置波纹管接头，波纹管接头安装应牢固，连接处

应用胶布缠封严实，防止漏浆。因接头波纹管附近焊接作业较多，中横梁浇筑前应检查接头波纹管是否有烫伤，接头安装是否被扰动。若出现问题及时整改，以免漏浆给后续压浆作业带来不便。

2．穿设钢绞线

2.1. 预应力钢绞线采用抗拉强度标准值fpk = 1860MPa ，公称直径d=15.2mm 的低松弛高强度钢绞线。

2.2．钢绞线要按要求进行下料。钢绞线下料禁止采用气割焊、电弧焊，必须采用砂轮切割机割断。

2.3.钢绞线穿设若无法全部穿过，应找到管道堵塞处，疏通管道后再进行穿设。

3．安装扁锚及夹片

3.1. 扁锚及夹片应在张拉当天安装，避免因过早安装致使扁锚及夹片锈蚀，影响张拉质量。

3.2.扁锚安装前应清理出锚垫板张拉面，凿除锚垫板张拉面混凝土，使扁锚能够紧密结合在锚垫板的凹槽内。

3.3．夹片安装应均匀的敲打夹片，直至将夹片与钢绞线敲打紧密。 4.顶面负弯矩钢束的张拉施工

4.1.预制箱梁顶板负弯矩张拉工序：安装油顶→张拉→持压2-3分钟→卸顶。

4.2. 中横梁及其两侧与顶板负弯矩束同长度范围内的湿接缝混凝土龄期达到7天、强度达到设计的85％后，即可进行顶板负弯矩张拉工作。扁锚及夹片安装当天及时张拉。

4.3.顶板负弯矩张拉钢束采用两端张拉，张拉千斤顶就位应准确。张拉顺序为逐根对称单根张拉，钢束张拉采用双控。

5.封锚

预应力张拉完后立即做预应力封锚工作。封锚前用砂轮切割机切除多余的钢绞线，保留钢绞线外露长度在3-5cm。封锚是用砂浆将钢绞线及锚具一同封掉，注意留进浆孔和出浆孔，最好用塑料软管接出为宜。

6.顶面负弯矩.压浆

6.1.压浆前对压浆所用的设备进行性能检查，复合要求后方可进行压浆工作。

6.2.清洗管道，首先用无油脂的压缩空气清洗管道，再用空压机压缩空气吹干管道，并用水泥浆将锚具周围的钢绞线间隙和孔洞封填，以防冒浆。

6.3.拌制水泥浆，先加水，在放入水泥，经充分拌和以后，在加入膨胀剂，拌和时间不少于2min以上，直至达到均匀的稠度为止。稠度控制在规范范围内。

6.4.孔道压浆顺序由下而上进行，同时必须由监理工程师在场，管道压浆自梁一端注入，另一端流出。流出的水泥浆的稠度须达到14～16s，压力表的压力控制0.7Mpa上下。水泥浆自调制压入孔道的延续时间不超过30～45min，并在使用前和压浆过程中不断搅动。压浆时注意一定要进行孔道的饱压施工。

6.5.压浆时，每一工作班按要求制取3组试件，标准养生28天，检查其抗压强度作为质量评定依据。抗压强度应不低于设计图纸规定。

六、安全施工

（1） 预应力筋下料时应防止钢绞线弹出或砂轮片飞出伤人。 （2） 要检验千斤顶、油压表是否已标定，如果没有进行技术标定是绝对不能进行施工的。

（3） 检查油压表是否有效，如果油压表控制效果不好，也是不能进行张拉施工。

（4） 检验锚具是否合格，或者缺齿、烂边这种现象也是不能进行张拉。

（5） 在张拉过程中，为安全起见，预制梁（板）张拉的两端头，一定要用较坚实的钢板和其它挡板挡住，以免锚头，锚锁打滑而伤人或物，千万注意张拉前方不能站人。

（6） 预应力施工工人进入工地应戴安全帽；高空作业应有稳固的平台，必须系安全带。

（7） 张拉完毕的钢绞线束，张拉端锚具夹片严禁敲打。 （8） 压浆人员必须戴防护眼镜，以免灰浆喷出时射伤眼睛。 （9） 张拉成功以后，必须及时注浆，注浆要有一定的压力，把整个孔道注满水泥浆，使钢绞线有全负荷的效果，不能的话，钢绞线的应力就受到影响。

6.1、用电安全

（1）严格按有关规定安装线路及设备，用电设备均要安装地线，不合格的电气器材严禁使用。

（2）强化临时用电管理，规范配电箱的制作与使用，强制推行漏电保护器的安装与使用。

（3）配电箱、开关箱：使用BD型标准电箱，电箱内开关电器必须完整无损，接线正确，电箱内设置漏电保护器，选用合理的额定漏电动作电流进行分级匹配。配电箱设总熔丝、分开关，动力和照明分别设置。

（4）金属外壳电箱作接地或接零保护。开关箱与用电设备实行一机一闸保险。同一移动开关箱严禁有380V和220V两种电压等级。

6.2、人员安全

为使桥面施工安全，各岗位工作人员必须严格执行各项操作规程。

（1）、所有工作人员，必须经过此项工作组织的安全技术培训后方可上岗。所有施工人员应年满18周岁，身体健康, 无恐高等症状,能满足具体工作条件要求。任何人不得酒后作业。

（2）、所有参与此项工作的人员需工作配备的工作服，头戴安全帽，脚穿胶底工作鞋。

（3）、施工人员入场人员必须正确佩戴劳保用品，严禁穿拖鞋进入施工现场

（4）、班前召开安全技术交底会

a、检查作业人员的安全防护用品的佩戴情况； b、交待当天施工作业的主要内容；

c、根据当天的施工内容和天气等情况，告知应注意的安全事项。 6.3、预应力施工安全

（1）预应力张拉工作开始前应对所有操作人员进行技术培训和安全生产教育。张拉前要检查张拉设备、工具（如:千斤顶、油泵、压力表、油管、顶模器及液控顶压阀等）是否符合施工及安全的要求。压力表应按规定周期进行检定。

（2）高压油泵与千斤顶之间的连接点,各接口必须完好无损。油泵操作人员要戴防护眼镜；

（3）油泵开动时,进、回油速度与压力表指针升降,应平稳、均匀一致。安全阀要经常保持灵敏可靠；

（4）张拉前,操作人员要确定联络信号。

（5）张拉操作中若出现异常现象(如油表震动剧烈、发生漏油、电机声音异常、发生断丝、滑丝等),应立即停机进行检查。

（6）管道压浆时,应严格按规定压力进行。施压前应调整好安全阀，关闭阀门时,作业人员应站在侧面。

七、环境保护与文明施工施工

(1)施工人员应佩带上岗证进入施工场地，并应配备劳保及防护用品。 (2)施工场地的废弃物应及时清理，保持现场整洁；各种标语、标示牌、警示牌的安置要规范有序。

(3)钢绞线的放置要分类有序，不准乱扔乱放，各种小件材料要集中放置，

不得满地乱摆。

(4)各类施工器具的安置要有秩序，且不能影响其他作业的进行。所有的临时电力线路布置要整洁合理，不得乱穿乱挂。

（1） 工序后必须把工作垃圾清理干净； （2） 工地现场严禁打架行为发生； （3） 对其它工种作业的成果不能破坏； （4） 禁止穿拖鞋、背心上班； （5） 服从指挥，服从管理。

5.1、夹片与锚板锥孔不应粘附泥浆或其他杂物。

5.2、对表面有锈的预应力钢材，应进行除锈，以减少摩擦损失。 8.3、工具锚夹片和锥孔内表面使用前涂上退锚灵，以便退锚灵活。 8.4、限位板有不同规格钢绞线的识别标志，安装时应注意，以免用错，造成内缩量增大或锚口摩阻系数增加。

8.5、安装工作锚板、锚垫板（喇叭管），对于双向张拉束应在穿束前完成；施工中相互间要尽可能同轴。

8.6、安装千斤顶，千斤顶前端口与限位板应对接准确。

8.7、安装工具锚，应与前端张拉端锚具对接准确，不得使工具锚与张拉端锚具之间的钢绞线扭绞。

8.8、张拉系统使用前应进行标定，张拉力按标定曲线取值或按回归方程计算。

8.10.锚具于锚垫板接触面应尽量垂直，使锚垫板受力均匀，避免应力集中造成张拉端口崩裂。

8.11.张拉要先上好夹具，人员离开后开泵，发现滑动或其他问题时，要先停泵，处理好后才能重新进行操作。

8.12.张拉要严格按照规定应力和伸长率进行，不得随便变更。不论拉伸或放松都应缓慢均匀，发现油泵、千斤顶、锚卡具有异常，应立即停止张拉。

8.13.千斤顶支架必须与构件对准，放置平整、稳固，测量拉伸长度、加楔和拧紧螺栓应先停止拉伸，作业人员应站在两侧操作，所有人员都不能从千斤

顶正面通过或停留，以防回弹伤人。

4.预应力灌（压）浆时，应严格按规定压力进行，输浆管道应畅通，阀门接头要严密牢固。

张拉过程中易出现的问题及控制措施

预应力钢绞线束张拉时，为达到设计的预期有效应力值，要求采用张拉力控制、伸长值校核的双控措施，当实际张拉力达到设计张拉力时，实际伸长值的偏差应在－６％～＋６％范围内，且每束钢绞线滑丝或断丝数控制为１丝、每一截

面的滑丝或断丝率不得大于该截面总钢丝数的１％。在钢绞线长束张拉与锚固时，由于各种原因，容易出现的问题主要有：个别钢绞线滑丝、断丝；随着钢绞线束长度的不断增加，实际伸长值偏差呈现由正值向负值变化的趋势，束长越大，负偏差值也越大，甚至超过了－６％的允许负偏差。

１．１ 滑丝的原因及处理 钢绞线滑丝的原因较多，究其原因一般有：钢绞线黏附有油污、泥砂或灰浆；钢绞线碰到了电焊火花或者作电焊机导线用，致使其力学性能改变，锚具夹片受热后失锚；夹片与锚板的锚孔之间有灰尘或其他夹杂物；喇叭管内有毛刺或混凝土残渣；限位板的限位槽深度大；喇叭管末端与波纹管存在折角，两者连接不顺直；锚板、夹片硬度不足不匀产生变形；卸荷回油过快过猛。滑丝一般在锚固时或锚固后２０ ｍｉｎ内发生，有时在张拉过程中或张拉结束后半天至一天内发生。张拉完成后应及时从钢绞线上标示的醒目标记或锚固前后的钢绞线外露长度，判断钢绞线是否出现了滑丝，如发现整体滑丝，应更换工具锚夹片或限位板，再对钢绞线束进行补张拉，如果回缩量比较大，很可能工作锚夹片的性能不合要求或受到了损伤，需对钢束作退锚处理，查明原因后装上新的工作锚夹片再重新张拉。如有个别钢绞线发生了滑丝，则采用单根张拉千斤顶进行补张拉，或退锚处理后装上新的工作锚夹片重新张拉到位。

１．２ 断丝的原因及处理 钢绞线断丝的发生，一般原因有：钢绞线材质不均匀或严重锈蚀；钢绞线碰到了电焊火花或者作电焊机导线用，其力学性能发生变化；锚孔附近钢绞线交叉严重；锚具偏离锚垫板止口，钢绞线偏中，或喇叭管末端与波纹管存在较大的折角，致使个别钢丝应力集中；夹片硬度与钢绞线不匹配；张拉机具未按规定校验，或油压表失灵，造成拉力过大。 断丝发生后，常用的处理方法：一是提高其他钢绞线的控制张拉力作为补偿；但需注意任何情况下最大张拉应力不得超过钢绞线极限抗拉强度标准值的０．８倍。二是换束，即对断丝钢束卸荷、退锚、换束，重新张拉至设计应力值。

二、钢绞线及张拉机具性能指标 1．钢绞线

采用∮j15.2标准型低松弛级钢绞线；弹性模量EP=1.95×105（N/㎜2）；截面面积AP=140㎜2。

2．锚具

采用BM15-4、BM15-5扁形锚具； 3．千斤顶

采用YCQ25Q型千斤顶；最大张拉力225KN；最大行程200㎜； 三、张拉方法及张拉程序

1．T7和T8采取两端对称单根张拉， 2．张拉程序

0→初应力15%δcon→30%δcon→100%δcon(持荷2min锚固) 四、张拉参数计算 1．张拉控制应力

P=EP×AP÷1000=1860×0.75×140÷1000=195.3KN 2. 张拉力计算

PP1= n·m·P = 1×1.0×195.3 = 195.3 KN 3. 理论伸长值计算 采用公式：

式中及参数:

?l?ppl?APEP?

△L—理论伸长值，㎜； PP—预应力筋平均张拉力，KN； AP—预应力筋截面面积，㎜2； AP1 = 140×1=140㎜2。

EP—弹性模量，MPa； EP = 1.95×105 N/㎜2。 K—孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数：取0.0015 μ—预应力筋与孔道壁的摩擦系数：取0.25 Ap—预应力筋的实测截面面积：140 mm2 Ep—预应力筋实测弹性模量：1.95×105 N/ mm2 锚下控制应力：σk=0.75Ryb=0.75×1860=1395 N/ mm2 单根钢绞线张拉端的张拉控制力：P=σkAp=195300N 千斤顶计算长度：15cm 工具锚长度：5cm

T1束钢绞线（5束钢绞线） θ（rad） e-(KL+μθ) P起点 P终点 194.27 PP △平L(mm) 均 10.0 5连续端 (M) L[1- e-(KL+μθ)]/ KL+μθ 直线AB 7 0 0.9947 0.9895 195.3 93.24 T1束钢绞线伸长量为50.0 mm

T2束钢绞线（4束钢绞线） θ（rad） 10 e-(KL+μθ) 0P起点 P终点 1PP △平L(mm) 均 11连续端 (M) L[1- e-(KL+μθ)]/ KL+μθ 直线0.9893 1AB 4. .9786 95.3 92.393.84 02.2 9 T2束钢绞线伸长量为102.2mm

五、张拉控制应力与油压表读数关系

千斤顶编号：11621； 油压表编号：MB10082325；

回归方程式：P = 1.12+0.19401f；（f-张拉力；P-油压表读数） 序号 1 2 3

千斤顶编号：11622； 油压表编号：MB10082261；

回归方程式：P =0.94+0.19397f；（f-张拉力；P-油压表读数） 序号 1 2 3 控制应力 15％δcon 30％δcon δcon 对应的张拉力(KN) 29.29 58.59 195.3 油压表读数(MPa) 6.62 12.30 35.61 控制应力 15％δcon 30％δcon δcon 对应的张拉力(KN) 29.29 58.59 195.3 油压表读数(MPa) 7.36 12.49 39.01 （1）油泵采用YBZ4-50型2台，千斤顶采用YCW100B型2个. 一个出厂编号1#千斤顶配210.10.21.387压力表，；另一个出厂编号2#千斤顶配09.6.23.130压力表。

（2）UB3灌浆泵1台，NPX100灰浆搅拌机1台。

（3）其它设备：大砂轮切割机1台，小砂轮切割机2台，11KW电焊机2台等。 （4）准备相关手工工具2套。

张拉设备应定期进行标定，一个千斤顶只允许对应一个压力表，不允许随意使用压力表，而且压力表必须定期进行标定，当出现以下情况之一必须标定：

① 修理千斤顶积油泵之后；

② 改变千斤顶积油泵的组合时；

③ 计算值与实测值两者相差悬殊时（大于+6%）；

④ 长期中断作业，重新开始张拉时（使用半年或张拉200片梁体）； （5）预应力张拉前先对张拉机具进行标定和配套检验，确定张拉力与压力表之间关系曲线，使用时根据曲线确定油压表的读数。

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