#15预应力施工作业指导书

中铁十局宝兰客专甘肃段BLTJ-1标

预应力施工作业指导书

1适用范围

适用于宝兰客专甘肃段一标段24米、32米预应力混凝土简支箱梁和变宽简支箱梁、T梁，以及现浇连续梁的预应力作业。

2作业准备

2.1内业技术准备

作业指导书编制后，应在开工前组织技术人员真正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。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，考试合格后持证上岗。

2.2外业技术准备

施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。修建生活房屋，配齐生活、办公设施，满足主要管理、技术、施工人员进场生活、办公需要。

3技术要求

3.1张拉前的三控：强度达到设计要求+3.5MPa（预张拉强度为33.5MPa，初张拉强度为43.5MPa，终张拉强度为53.5MPa），终张拉弹模达到35.5GPa，终张拉龄期不小于10d。

3.2预制梁带模张预张拉时，内模松开，不能对梁体压缩造成阻碍。

3.3初张拉后梁体方可吊出台位。

3.4预施应力采用两端同步张拉，并左右对称进行，最大不平衡束不超过一束。

3.5预制梁试生产期间，应至少对两孔梁进行各种预应力瞬时损失测试，确定预应力的实际损失，必要时应由设计方对张拉控制应力进行调整。正常生产后，每100孔进行一次损失试验。

3.6预应力值以油表读数为主，校核预应力筋伸长值，实际伸长量不超过计算伸长量的±6%（两端之和）。实测伸长值以20％张拉力作为测量的初始点，持荷时间不小于5min。

3.7箱梁终张后应实测梁体上拱度，实测弹性上拱值不宜大于1.05倍的设计计算值；终张拉30d后实测上拱度不大于L/3000(L箱梁跨度)。

3.8每孔预制梁断丝及滑丝数量不超过预应力钢丝总数的0.5％，并不能处于梁的同一侧，且一束内断丝不得超过一丝。

3.9锚具夹片的回缩量不大于6mm，夹片外露量>3mm，两夹片错牙量1～2mm。

4施工程序与工艺流程

4.1施工程序

施工程序为：施工准备→制孔→预应力筋的下料穿束→张拉→钢绞线切

割、压浆、封端→存、运、架。

4.2工艺流程

工艺流程图见下页

5施工要求

5.1施工准备

根据施工方案配备工艺所需要的机具、机械设备。并配备相应的检测设施。

施工前组织工程技术人员进行箱梁预应力施工技术培训，使工程技术人员在箱梁预应力施工前能够熟悉各流程施工工艺、质量检验标准、安全操作规程及各项管理制度，根据施工工艺流程编制各种施工作业指导书，为安全优质施工提供保证。

组织一支机构完整、素质高、管理严、有大型箱梁预应力施工经验(优先)的生产队伍进场施工。

预应力张拉工艺流程图

5.1.1后张法预应力筋张拉前，对孔道摩阻损失、扩孔段摩阻损失和锚口摩阻损失进行实际测定。根据实测结果对张拉控制应力做适当调整，并经设计单位认可。

5.1.2对梁体砼表面存在的较大缺陷，预先修补并达到设计要求后，方可施加预应力，缺陷严重者要特别处理。

5.1.3张拉前，清除孔道内的杂物及积水。

5.1.4检查梁体砼实际强度，确保张拉前已达到设计强度、弹模和龄期要求。具体由试验工程师负责，并下达张拉通知单给张拉作业班。

5.1.5千斤顶和压力表、油泵均已配套校验合格，并且在规定使用期

限内。压力表采用0.4级的精密压力表，表面最大读数60MPa，校验有效期为一个月。张拉千斤顶的校正系数不得大于1.05，张拉吨位350t、300t；张拉机具使用期间的校验期限应视机具设备的情况确定，千斤顶使用超过1个月或者超过200次张拉作业必须进行周期检定。当在使用过程中出现异常现象或在设备检修后，应重新标定。

5.1.6清除锚具下支承垫板上灰浆，孔口锚下垫板不垂直度大于1o时，用垫板垫平，防止切断钢绞线。

5.1.7在雨季钢丝生锈，为避免滑丝，在穿束后，对未张拉的钢绞线进行防锈处理。

5.2、预应力张拉操作工艺

5.2.1预应力混凝土张拉工序开始作业的条件

⑴所用材料、配件已经检验并确认合格。

⑵所配备的设备完好。

⑶所用计量检测器具已经标定（含自校）并在有效期内。

⑷接到梁场工程技术部下发的张拉通知单（预张拉、初张拉、终张拉）及张拉数据。

⑸安全防护是否齐全。

5.2.2预施应力前作好如下准备工作

5.2.2.1张拉前的“三控”：预张拉（梁体混凝土强度达到33.5MPa），

初张拉（梁体混凝土强度达到43.5MPa），终张拉（梁体混凝土强度达到53.5MPa、弹性模量达到35.5GPa、混凝土龄期不小于10d）是否达到设计要求。梁体有无缺陷,如有,应事先征得监理工程师同意修补完好且达到设计强度,否则不允许预加应力。

5.2.2.2千斤顶和油压表均在校验有效期内。

5.2.2.3检查钢绞线、预应力锚具、夹具等有关检验资料是否齐备，是否符合标准要求。

5.2.2.4检查是否有张拉通知单（预张拉、初张拉、终张拉）和核对张拉数据。

5.2.2.5检查人员是否到齐，是否持证上岗。

5.2.3、张拉步骤

预施应力按预张拉、初张拉和终张拉三个阶段进行。预应力束张拉前，应清除管道内的杂物及积水。预制梁带模预张拉时，混凝土强度应达到33.5MPa，内模板应松开，不应对梁体压缩造成阻碍。张拉数量及张拉力值按设计控制。

5.2.3.1预张拉

当梁体混凝土强度达到30MPa后，拆除端模、松内模；当梁体混凝土强度达到33.5MPa后，按照设计要求对梁体进行预张拉。预张拉在预制台座上进行。为防止梁体早期裂纹，当梁体混凝土强度达到33.5MPa

后，应尽早进行预张拉。

张拉顺序如下：

0→0.2σk（测伸长值，测工具锚夹片外露）→σk1（静停5min、测伸长值，测工具锚夹片外露）→回油锚固。

注：σk—指张拉控制应力

σk1—指预张控制应力

5.2.3.2初张拉

当梁体混凝土强度达到设计值的80%（43.5MPa），脱出内模后，按照设计要求对梁体进行初张拉。初张拉在预制台座上进行，初张拉结束后，方可将梁体移出台座。

张拉顺序如下：

0→0.2σk（测伸长值，测工具锚夹片外露）→σk1（静停5min、测伸长值，测工具锚夹片外露）→回油锚固。

注：σk—指张拉控制应力

σk1—指初张控制应力

5.2.3.3终张拉

当梁体混凝土强度及弹性模量达到设计值（强度为53.5MPa，弹模35.5GPa）且混凝土龄期大于10天时，进行终张拉。箱梁终张后应实测梁体上拱度，实测弹性上拱值不宜大于1.05倍的设计计算值；终张拉30d

后实测上拱度不大于L/3000(L为梁体跨度)即10.5mm。

张拉顺序如下：

0→0.2σk（测伸长值，测工具锚夹片外露）→σk（静停5min、测伸长值，测工具锚夹片外）→补油至σk→回油锚固（测总回缩量、测工作锚夹片外露）→画线作钢绞线滑丝观察标记。

注：σk—指张拉控制应力

经过预初张拉的预应力束张拉顺序如下：

0→σk1（测伸长值，测工具锚夹片外露）→σk（静停5min，测伸长值，测工具锚夹片外露）→回油锚固（测总回缩量，测工作锚夹片外露）→画线作钢绞线滑丝观察标记。

注：σk—指张拉控制应力

σk1—指预、初张控制应力

5.2.4张拉操作工艺

张拉按照设计的张拉顺序，两端两侧同时对称张拉，即四台张拉千斤顶同时工作。

5.2.4.1首先检查锚垫板（预埋在梁体内）与孔道轴线是否垂直，若有偏差应加楔形垫圈校正，并将垫圈点焊在垫板上。在张拉过程中，工作锚具位置不得偏离锚垫板止口（限位槽）范围，张拉前先将工作锚、夹片上好，打齐，之后安装过渡套、限位板，再将钢绞线从千斤顶中心

穿过，然后安装工具锚、工具夹片，工具夹片外涂黄油以利退锚。将钢绞线按顺序分别穿入工具锚的锚孔内，不得交错。人工推动千斤顶使千斤顶、限位板、工作锚连接在一起，并确保管道、锚具、千斤顶三者同心。之后将工具锚上的工具夹片用专用工具打紧。限位板和工具锚采用同一锚具生产厂的配套产品，千斤顶使用专门吊架提升。

5.2.4.2初调：梁体两端同时张拉，千斤顶充油到达初应力时(0.2σk)，测量千斤顶油缸伸长值，作为测钢绞线伸长量的起点。

5.2.4.3张拉：在初始应力的基础上，对称张拉，在张拉过程中，两端随时要取得联系，保持油压上升速度相等，同时达到控制张拉吨位，持荷5min。在持荷的过程中，随时观察油压表油压读数，若油压稍有下降，应及时补油到设计吨位的油压值。当确认张拉力（以油压为准）、伸长量、滑丝情况等符合要求且达到持荷时间后，千斤顶回油锚固退出工具锚，移至下一孔道。

张拉预应力钢绞线时，采用应力、应变和时间三控。以控制张拉应力（油压表读数）为主，以预应力筋伸长值进行校核，不同步率≤10%，两端总实际伸长值与按进场检验钢绞线实际弹模计算的伸长值误差值不得超过±6%，同时保证在张拉控制应力σk作用下持荷5分钟后回油锚固。

实际张拉伸长值与计算张拉值控制在±6%，不同步率≤10%，每端锚具夹片回缩量控制在6mm以内，否则应分析原因后再进行张拉，然后须

测量锚具夹片外露量2～3mm 和夹片错牙量1～2mm 。

5.2.4.4滑丝检查：张拉完后，应在锚圈外钢绞线上用彩笔划线，24小时后检查钢绞线无滑动时，才允许切丝、进行压浆工作。

5.2.5、张拉数据 5.2.5.1油表读数(MPa)

张拉过程以油表读数控制为主，油表读数根据各束钢绞线各张拉阶段张拉力和千斤顶、油表配套标定的回归线性方程计算而得。

5.2.5.2钢绞线实际伸长值?l （mm ） 按下式计算：?l=（l H -l 0）+(?H -?0)

式中：?l 为初始应力到控制应力阶段伸长值；

l H 、?H 分别为张拉完毕时张拉缸，工具夹片外露长度

（mm ）；

l 0、?0分别为张拉缸，工具夹片在初应力时的外露长度（mm ）。

5.2.5.3钢绞线的理论伸长值?L(mm) 按下式计算：

P P P E A L

P L =

?

式中：Pp-预应力筋平均张拉力（N ）

L -预应力筋的长度mm 。 Ap -预应力筋的截面积（mm 2）

Ep -预应力筋的弹性模量（N/mm 2）

预应力筋平均张拉力Pp （N ）按下式计算：

式中：）；力（预应力筋张拉端的张拉N P -

；

-x 从张拉端至计算截面的孔道长度（m ） ；

-θ从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和（rad ） -k 孔道偏差系数、按摩阻试验实测取值；

-μ孔道摩阻系数、按摩阻试验实测取值；

5.2.5.4钢绞线回缩量

钢绞线一端回缩量不得大于6mm ，否则应重新张拉。回缩量的测量方法为：张拉至控制应力时测量千斤顶活塞的外露长度L1，然后关闭电源打开回油阀，回油至2～3MPa 再测量千斤顶活塞的外露长度L2，L1与L2之差再减去一端自由长度的伸长值即为钢束该端回缩量。

5.2.5.5夹片回缩量

张拉后回油卸顶，并测量工作锚夹片外露量。取限位板的槽深与工作锚夹片的外露量的差值作为夹片回缩量，回缩量不得大于6mm 。

5.2.6滑丝与断丝处理

在整个张拉过程中，严密注意钢绞线及锚具滑丝情况。当全梁断丝、滑丝总数超过钢丝总数的0.5%，且一束内断丝超过一丝时均须进行处

()

μθ

μθ+-=

+-kx e P P kx P

)

(1

理。处理方法：

5.2.

6.1当一束出现少量滑丝时，如果夹片没问题，可用单根张拉油顶进行补拉，如夹片有问题，应更换夹片，重新张拉。当一束内出现多根钢绞线滑丝时，须退锚放松钢绞线束并重新装夹片整束补拉。退锚时用退锚器进行退锚。

5.2.

6.2如果出现断丝，必须整束退锚，换线重拉。

6劳动力组织

6.1劳动力组织方式：采用架子队组织模式。

6.2施工人员结合施工工期安排及各工序施工时间进行合理配置。

每个作业工地人员配备表

说明:其中负责人、工班长、技术人员、专兼职安全员由施工企业正式职工担任。

7材料要求

7.1预应力钢绞线

7.1.1预应力钢绞线符合1×7-15.2-1860-GB/T5224-2003的要求。供应商提供每批钢绞线的实际弹性模量值。

7.1.2对于新选厂家，应对钢绞线的破断负荷、屈服负荷、弹性模量、

极限伸长率、松弛率等项目进行全面检验。生产中按每批不大于30t同厂家、同品种、同规格、同批号钢绞线为一验收批，分别进行破断负荷、屈服负荷、弹性模量、极限伸长率进行检验，其质量符合GB/T5224-2003要求后，方可投入使用。

7.1.3每批钢绞线应附有出厂合格证，由同一批号，同一强度等级的钢绞线组成。进场后，外观检查合格后，再按GB/T228-2002的要求作钢绞线应力松弛性能试验和最大应力试验，合格后方可使用。

7.1.4钢绞线应存放在干燥处，避免潮湿锈蚀，工地存放时，要高出地面200mm，并及时用帆布进行覆盖。

7.1.5钢绞线的力学性能

钢绞线尺寸及力学性能指标表

注：①规定非比例延伸力值不小于整根钢绞线公称最大力的90%。

②每一交货批钢绞线的实际强度不能高于其抗拉强度级别200MPa。

③钢绞线弹性模量为（195±10）GPa，但不作为交货条件。

④采用推算法确定1000h松弛率。

7.1.6表面质量：钢绞线表面不得有油、润滑脂等物质；允许有轻微的浮锈，但不得有目视可见的锈蚀麻坑；表面允许存在回火的颜色。

7.1.7松弛钢绞线的伸直性：取弦长为1m的钢绞线，其弦与弧的最大自然矢高不大于25mm。

7.1.8复验与判定规则

当下表中规定的某一项检验结果不符合标准规定时，则该盘卷不得交货。并从同一批未经试验的钢绞线盘卷中取双倍数量的试样进行该不合格项目的复验，复验结果即使有一个试样不合格，则整批钢绞线不得交货，或进行逐盘检验合格后交货。供方有权对复验不合格产品进行重新组批提交验收。

7.2锚具、夹具

7.2.1锚具、夹具应符合GB/T14370和TB/T3193-2008的要求，采用的锚具、夹具应通过部级鉴定，并符合设计要求。

供方出厂常规检验项目及取样数量

7.2.2一般要求：

⑴生产厂家应有设计文件、产品合格文件，该文件具有可追溯性。

⑵预应力筋用锚具、夹具具有可靠的锚固性能、足够的承载能力和良好的适用性。

⑶锚具生产厂家要给出钢绞线直径为15.2mm时限位板的限位高度，提供钢绞线直径每增加0.1mm时限位高度的具体参数。

⑷锚具或其附件上设置灌浆孔或排气孔。

⑸限位板和工具锚采用同一锚具生产厂的配套产品。

①制造锚具钢材采用45号钢，其材质应分别符合《优质碳素结构钢技术条件》（GB699-88）及《合金结构钢技术条件》（GB3077-99）的规定。

②以1000套的同厂家、同品种、同规格、同批号的锚具为一验收批。

初次选定厂家时，应对外观、锚固效率系数、极限拉力总应变、锚口摩阻、喇叭口摩阻等项目进行检验。每批进场锚具外观检查抽取总数量的10%，且不少于10套，外观检查表面无裂缝，尺寸应符合设计要求。

a硬度检验：夹片每批抽5%（不少于10片）。锚环每批抽10%（不少于3件）；硬度检验每个零件测试3点，硬度值应符合设计要求。

b抽取3套试件作静载锚固能力（锚固效率系数ηa和极限总应变εapu）检验，要求ηa≥0.95，εapu≥2.0%，对选定供货厂至少试验一次。以上三项均合格方可使用。

c疲劳荷载性能：要求200万次循环荷载后，锚具零件不疲劳破坏，预应力筋因锚具夹持作用发生疲劳破断的截面积不大于试件总截面面积的5%。

d周期荷载性能：要求试件经50次循环荷载后预应力筋在锚具夹持区域不发生破断。

e锚板强度要求：在荷载达到预应力筋抗拉强度标准值的95%之后释放荷载，锚板挠度残余变形不大于1/600，在荷载达到预应力筋抗拉强度标准值的1.2倍时，锚板不能有肉眼可见的裂纹或破坏。

f热处理要求：锚板进行调质热处理，表面硬度不小于HB225（相应HRC）；工作夹片进行化学热处理，表面硬度不小于HRA78。

g夹片间距要求：在预应力筋-锚具组装件张拉到0.8抗拉强度标准

值时，相邻两孔外露夹片间的距离≥5mm。

h锚板最小直径和最小厚度及其它尺寸检测锚具零件表面裂逢采用磁粉探伤的方法进行检测。

i锚垫板要求：

Ⅰ锚垫板长度要保证钢绞线在锚具底口处的最大折角不大于4°。

Ⅱ锚垫板的构造尺寸（包括承压面厚度、壁厚、肋板等）要满足使用功能要求，锚垫板下设置螺旋筋。

Ⅲ锚垫板底口直径与橡胶抽拔管直径配合间隙≤5mm，锚垫板端面的平面度≥5mm。

j材料要求：产品所使用的材料符合设计要求，并有机械性能和化学成份合格证书、质量保证证书。材料进厂后进行验收试验。

k锚具设专人保管。贮存、运输均应妥善保护，避免锈蚀、沾污、遭受机械损伤或散失。临时性的防护措施应不影响安装操作的效果和永久性防锈措施的实施。作好标识，防止混用。

8设备机具配置

张拉设备及工具按施工需要配备，以满足生产需要，设备及工具配置及性能指标见下表，张拉千斤顶、张拉油泵和张拉油压表技术参数如下：

张拉设备及工具配置及性能指标

说明：计量检定器具检定要求:周期检定,定期校准,用前复核。

9质量控制及检验

9.1质量控制

在预制场预应力束制作区进行钢绞线的下料和编束，并按设计编号分类挂牌堆放。梁体预应力施工前，搬运至待施工台位穿束、张拉。

预应力施工采用ZB4-500油泵供油，用YCW250B千斤顶进行纵向张拉，张拉油表不低于1.0级。油表检验与千斤顶视为一个单元进行检验，千斤顶在张拉作业前必须与油表配套校正,其校正系数不大于1.05。

9.1.1预应力施工

⑴张拉前的三控：强度达到设计要求+3.5MPa（预张拉强度为

33.5MPa，初张拉强度为43.5MPa，终张拉强度为53.5MPa），终张拉

弹模达到35.5GPa，终张拉龄期不小于10d。

⑵预制梁带模张预张拉时，内模松开，不能对梁体压缩造成阻碍。

⑶初张拉后梁体方可吊出台位。

⑷预施应力采用两端同步张拉，并左右对称进行，最大不平衡束不超过一束。

⑸预制梁试生产期间，应至少对两孔梁进行各种预应力瞬时损失测试，确定预应力的实际损失，必要时应由设计方对张拉控制应力进行调整。正常生产后，每100孔进行一次损失试验。

⑹预应力值以油表读数为主，校核预应力筋伸长值，实际伸长量不超过计算伸长量的±6%（两端之和）。实测伸长值以20％张拉力作为测量的初始点，持荷时间不小于5min。

⑺箱梁终张后应实测梁体上拱度，实测弹性上拱值不宜大于1.05倍的设计计算值；终张拉30d后实测上拱度不大于L/3000(L为箱梁跨度)即10.5mm。

⑻每孔预制梁断丝及滑丝数量不超过预应力钢丝总数的0.5％，并不能处于梁的同一侧，且一束内断丝不得超过一丝。

⑼锚具夹片的回缩量不大于6mm，夹片外露量>3mm，两夹片错牙量1～2mm。

9.1.2孔道压浆

孔道压浆在终张拉完毕后尽快进行，现场配备BW-320柱塞灰浆泵、灰浆搅拌机和水循环式真空泵，采用管道真空辅助灌浆工艺。压浆前清除掉孔道内的杂物和积水，压浆水泥采用梁体混凝土同标号、同品种水泥，水泥浆的水灰比控制不超过0.30，不得泌水，流动度控制在30～50s 之间。

9.2质量检验

预应力筋下料长度应按设计要求或工艺要求计算确定。其允许偏差和检验方法除相关专业验收标准有特殊规定外，尚应符合下表的规定。

预应力筋下料长度的允许偏差和检验方法

检验数量：施工单位检查预应力筋总数的3%，且不少于5根（束）。

预留孔道位置允许偏差和检验方法除相关专业验收标准有特殊规定外，尚应符合下表的规定。

预留孔道位置允许偏差和检验方法