1、中铁十一局集团第三工程有限公司洪洞制梁场张拉工讲义张拉工讲义预应力张拉为箱梁质量控制的特殊工序，由安质部派专人进行全程监控，由试验室提 供混凝土的强度、弹性模量给安质部，由张拉技术负责人填写张拉通知单并向张拉班长交 底。张拉前监控人员仔细核对抗压强度、弹性模量值及龄期符合要求并对张拉设备，工艺 参数，以及张拉人员进行确认，张拉过程中对张拉应力，实测伸长量，及静停时间进行监 控，如出现问题，立即停止并认真查明原因，消除后再进行张拉。1、预施应力设备1.1 千斤顶选用的张拉千斤顶须保证预应力钢绞线在张拉过程中的安全性、可靠性和准确性及便于处理在张拉过程中产生的滑丝、断丝现象。张拉千斤顶与油压表配套
2、。张拉千斤顶的张拉吨位配备250t、300t各五台，张拉设备（千斤顶、油压表）应配 套定期校验，配套标定期不得大于一个月。千斤顶在张拉前必须经过校正，校正系数不得大于 1.05,校正有效期为1个月，且 纵向张拉不超过200次张拉作业，拆修更换配件后的张拉千斤顶必须重新校正， 发现异常 随时校验。1.2 油表张拉油压表要与千斤顶配套使用，并采用防震型，表面最大读数应为张拉力的1.5倍2倍，其精度等级0.4级，最小分度值不大于0.5MPa,表盘量程应在工作最大油压的 1.25倍2.0倍之间，读数为060MPa油压表直径为150mm精密油压表（0.4级精度）由试验室按0.4级精度进行检定，其有效期不
3、超过一个月， 并每7天自检一次。如在使用中发现指针无油压不回零、油表玻璃破损或其它不正常情况， 对其准确性有怀疑时，不得继续使用，必须送试验室进行修复，经重新校正合格后方可投 入使用。1.3 张拉油泵油泵用油采用液压油，根据气候分别采用 32# （冬天）和46#、68# （夏天），但油中 不得含有水，酸类及其他杂质混合物。 灌油时须严格过滤，并应把油箱、泵体管路等处清 洗干净，否则脏物进入将可能发生不正常的磨损和刮伤，甚至造成事故。根据油的实际情况定期更换新油。油箱应灌满并随时检查补充新油，当油面低于150mm泵内推力轴承露出液面时，应注意不得长时间带压工作，注意补充新油。1.4 千斤顶在下列
4、情况下，必须重新进行校验。（1）检验期限超过1个月。(2)张拉已超过200次。(3)千斤顶配件经过更换或维修。(4)停放三个月不用后，重新使用之前。(5)新千斤顶初次使用之前。1.5 油压表在下列情况下必须重新校验。(1)使用期限超过一月(每周自校一次)。(2)已更换油压表。(3)油压表指针不回零，修正后重新校验。(4)油压表受强烈振动、冲击。(5)使用时超过允许偏差(0.40%)或发生故障。2、钢绞线束制作2.1 领料(1)从仓库领料必须登记所领件数及重量，检查出厂合格证、试验报告单，确认钢绞 线标识，并在班组记录，作好钢绞线保管和消耗量统计工作。(2)领料时仔细观察钢绞线外观质量如发现裂纹
5、、死弯、损伤、油污等情况必须及时 处理或报告工程部。2.2 下料(1)工作前本班组人员必须检查工具是否齐全，检查切割机、配电盘等设备正常，工 作场地清洁，无障碍。(2)将钢绞线盘放于盘架上，拆除扎线，将线头平拉出盘架，将钢绞线顺直拉开，定 长划线切割。用切割机切割，按梁别分号成束绑扎。距钢绞线切口两侧5cm处要用20#铁丝先绑扎牢固，以免切割后松散。(3)钢绞线下料长度与设计或计算长度误差 10mm束中各根钢绞线长度相对差5mm 下料长度可按下式计算：L=L0+1500 (单位为 mrm式中：L-钢绞线下料长度 L 0钢绞线工作长度2.3 编束(1)钢绞线必须梳整分根，编束，每隔1.5m用小1
6、.0mm镀锌铁线扎一道，扎丝扣向束里，编扎成束顺直不扭转。(2)编束后的钢绞线必须顺直按规格分别堆放整齐，标记清晰，钢绞线束搬运时，支 点距离不得大于3ml端部悬出长度不得大于1.5m。(3)钢绞线质量标准见下表1。表1钢绞线质量标准表序号项目技术 指 标1钢绞线外观质量无氧化铁皮，无严重锈蚀，无机械损伤和油迹；钢绞线内无折断、横裂和相互交叉的钢丝，无散头；钢绞线直径15.20mm ,直径允许偏差为一 0.2mm, + 0.4mm2束中各根钢绞线长度差10mm3下料长度 10mm2.4 钢绞线制作施工安全及注意事项(1)工作前本班组人员按规定穿戴好防护用品。(2)钢绞线拆盘时应注意安全，防止线
7、头弹伤，必须有防弹安全措施。(3)牵引开盘操作人员要精力集中，遇有以外情况立即停止作业，进行处理。(4)切割钢绞线时要防止断头伤人。(5)切口毛刺必须及时清除以防扎破手脚。(6)调直完毕，将配电盘擦拭干净并切断电源，清扫场地卫生，将调剩和短料收好并 放到指定地点。3、管道成型与拔棒穿束3.1 管道成型纵向管道采用预埋制孔橡胶棒抽拔形成，横向管道采用预埋金属管形成。3.2 制孔橡胶棒(1)梁体纵向预应力管道采用内径为小20,外径为小80mm小90mm勺高压橡胶棒成孔； 橡胶棒内外径允许偏差为0mmr5mm不圆率应小于20%硬度(邵尔A型)为65 5度, 单根破断拉力不得小于7.5KN,拉伸强度不
8、小于12MPa扯断伸长率不小于350%内穿入 小15.2mm钢绞线作为芯棒以增橡胶棒刚度，从两端穿入至中间连接，芯棒用气焊将端头 锚焊牢固，用于32m桥梁生产的制孔胶管每根长18m,用于24m桥梁生产的制孔胶管每根长 14m)(2)制孔橡胶棒进场后必须进行复验，合格后方可使用。(3)制孔橡胶棒必须定期进行外观检查，清除表面泥浆渣，并用皂液清洗，若发现管 径减少3mmz上时，或表面脱胶分层时，考虑更换。3.3 制孔橡胶棒安装(1)胶管的接头设在梁的跨中，接头方法是：将2根相接胶管对齐靠拢，接口外套薄 铁皮，交错布置300mmU上，薄铁皮长不小于300mm用铁丝绑牢，并用胶带缠紧，防止 水泥浆申入
9、胶管内。(2)每根橡胶棒与端部锚垫板联接部位喇叭口处用橡胶夹片密封，以防水泥浆侵入。(3)成孔橡胶棒采用定位筋定型方式，按设计位置每隔250mmffl扎丝固定在钢筋骨架上。成孔橡胶棒编扎后必须保证顺直，位置准确。任意范围内橡胶棒偏离设计位置不大于 4mm(4)制孔橡胶棒在梁端外悬部分用8#铁丝与端模扶手连接，加以支撑，保证锚固端顶 预留管道轴线与梁端锚垫板面垂直。(5)梁体横向预应力钢绞线管道采用小50支mmfeJS管成孔。(6)横向张拉预留管道成孔位置偏离设计位置不大于 4mm3.4 制孔橡胶棒抽拔(1)拔棒时间的确定：一般在混凝土初凝之后，终凝之前(混凝土抗压强度约6MPa-8MPa,通常
10、时间和温度关系比较密切，具体情况如表:气温拔棒时间(自混凝土浇筑完毕时起)30 C以上3h20 c 30 c35h10 c 20 c58h10c以下6 12h(2)抽拔橡胶棒顺序：自下而上进行(3)抽拔方法：拔管采用5T慢速卷扬机，所有拔管机具应在混凝土浇前检修合格。 拔 管时，先用小10-12钢丝绳将梁端外露胶管捆住，接上卷扬机钢丝绳，然后开动卷扬机达 到一定拉力并稍作稳定后，逐步加力，促使胶管从外向里逐渐剥离混凝土而顺利拔出。拉力过大容易拔断胶管，拉拔时应有专人观察胶管的变形情况， 并与卷扬机及操作者保持密 切联系，遇拉拔困难时，应暂停拉拔，待查明原因后再继续。同时，应将芯棒与胶管一并 进
11、行拉拔，这可减小因胶管过度变形而产生断管的风险。拔管顺序应从梁体混凝土先浇筑的一端开始，自下而上进行，每次拔管的根数不得多于2根。拔管时如遇到胶管被拔断，则应采用单根钢筋插入孔道找出断头位置， 待模板拆除后 将梁体碎凿开一个小口，从洞内用卷扬机将胶管拔出，最后将开刀部位用环氧树脂混凝土 进行修补。全部胶管抽拔完后，应进行孔道通畅检查，如遇情况应立即处理。拔出来的胶管，经检查后，理顺放好，以备下次再用。如检查时发现胶管表面破损剥 皮，则禁止再用，搁放好的胶管，禁止在上面施压重物，避免胶管局部变形。3.5 注意事项：(1)拔棒时严禁操作人员跨越钢丝纯。拔出来的橡胶棒经检查后立即清洗水泥浆残渣， 理
12、顺放好，以备下次使用。确定不能使用的橡胶棒及时清理出场，避免混用。(2)橡胶棒在存放和使用过程中，严禁与酸、碱、油类、化学药品、有机溶剂、尖锐 物体接触，也严禁在上堆压重物和其它不必要的机械作用，避免阳光照射和靠近发热物体。3.6 穿钢绞线束(1)钢绞线束穿束前要清理管道，观测孔道有无穿孔现象。保证管道畅通，钢束穿束 顺利。(2)在贮存、运输和安装过程中，采取防止锈蚀、污染及损伤的措施。(3)钢绞线穿入梁体预应力孔道，可采用卷扬机进行引拉，也可采用人工穿入。如采 用卷扬机牵引，先穿入一根钢丝作为引线，将钢丝绳拉进孔道，再将钢丝绳与钢束联接起 来，然后开动卷扬机，人工扶正钢束，即可将钢束拉入管道
13、，两端外露长度要基本一致。(4)在穿束过程中，如遇到钢绞线穿不进去，必须查明原因，若是孔道死弯，则必须 开刀修孔，取直管道，然后再穿入钢束，并用环氧树脂碎修补开刀口。在此特别注意堵缝 一定要认真仔细，不能流入水泥浆堵死管道。(5)穿束中的钢绞线弹性模量应控制在 1955 GPsTE围内，弹性模量相差大于3 GPa 且直径不一致时不得穿入同一束孔道。4、预施应力张拉预应力张拉按初张拉和终张拉两个阶段进行。初张拉在梁体混凝土强度达到 33.5Mpa 进行，初张拉后梁体方可移出台位；终张拉在梁体混凝土强度达到63.5Mpa及弹性模量达 到36.5GPa,龄期不少于14天时进行，可在存梁台座上完成。4
14、.1 预施应力准备(1)在试生产时，必须进行预应力的管道、锚口和喇叭口摩阻测试，以确定预应力的 实际损失，然后报设计院确定实际张拉应力63。(2)上班前穿戴好防护用品，并准备好防护挡板，检查各生产工具是否齐全、可用。(3)千斤顶和油压表均已校正并在使用前期内。(4)确认孔道已进行检查，积水、杂物等已被清除。(5)根据工程部下达张拉通知单，检查试验报告单和张拉油表值及核对梁号，确认梁 体混凝土强度及弹模达到设计要求。(6)梁体混凝土如有蜂窝、空洞、露筋、管道用孔、裂纹等缺陷或梁端支承试验报告。 板面与管道中心不垂直等缺陷。 影响梁体承载力，必须由总工程师、工程部、安质部确定 补修方法并实施，在确
15、认梁体强度达到设计要求后才能进行张拉。(7)钢绞线要逐根进行检查，确保无损伤、无扭结、工具锚以内无散头时才能装顶张 拉。(8)预施应力时以主油缸油压表读数控制，并以钢绞线束伸长量校核。4.2 预施应力程序(1)初张拉程序0一初始应力(0.2(rk)(测量千斤顶油缸伸出量、工具夹片外露量 )一初张拉应力(测 量千斤顶油缸伸出量、工具夹片外露量)一回油锚周。(2)终张拉程序未经初张拉的钢束的张拉程序：0一初始应力(0.2 bk)(测量千斤顶油缸伸出量、工具夹片外露量)一张拉控制应力(7 k (持荷2分钟，保持压力并测量千斤顶油缸伸出量、工具夹片外露量)一回油至1MPa测量油缸伸长量一锚固。经初张拉
16、的钢束的张拉程序：0一初张拉控制应力(测量千斤顶油缸伸出量、工具夹片外露量 )一张拉控制应力6k (持荷2分钟，保持压力并测量千斤顶油缸伸出量、工具夹片外露量)一回油至1MPaW 量油缸伸长量一锚固。4.3 千斤顶、锚具和夹片安装(1)张拉前，调整两侧钢绞线外露长度使两端长度基本均匀一致。将工作锚的锚环套 入钢绞线束，将钢绞线按自然状态依顺时针方向插入夹片。 用特制的套管挤推夹片使其进 入锚环内，并使其端部整齐，外露长度一致。(2)安装限位板。限位板安装时根据实际测量钢绞线直径，选择相匹配的限位板，匹 配表(由厂家提供)见下表2。安装过程中注意钢绞线与孔洞一一对应，防止错位，造成张 拉过程中钢
17、绞线断丝，限位板槽的深浅合适，防止过浅钢绞线刻痕厉害，过深造成夹片外露 较长或错位。表2钢绞线直径与限位板直径匹配表钢绞线直径(mm15.115.215.315.4限位尺寸(mm8.08.48.89.2(3)安装限位板、千斤顶。安设千斤顶使中线与孔道中线初对中，为方便工具锚缸脱,千斤顶预先出顶23cmi千斤顶安装见千斤顶安装示意图。千斤顶安装示意图1.钢绞线束2.锚垫板3.工作锚4.限位板5.千斤 顶6.工具锚7、延长套环(4)安装工具锚。工具锚安装于千斤顶后盖，精确对中，钢绞线须在工作锚与工具锚 之间顺直无扭结。工具锚夹片安装完成后，用特制的套管挤压工具锚夹片，使其进入工具 锚环内，并使端部
18、整齐，外露长度基本一致。但不能过力挤压工具锚夹片，以防对张拉时 钢绞线受力状态的自动调整不利。为使工具锚缸脱方便，在工具锚夹片与锚环之间涂少许 黄油。4.4防止钢绞线滑丝、断丝措施4.4.1 为避免滑丝和断丝出现，保证张拉工作正常进行，须加强设备的检查工作。(1)千斤顶和油表按时进行校正，保证误差不超过规定。(2)千斤顶和油表须保持良好的工作状态，工具锚及夹片完好无损伤，夹片硬度必须 合格。(3)锚具形状尺寸正确，保证规定的加工精度。锚环不得有内部缺陷。4.4.2 严格执行张拉工艺防止断、滑丝(1)张拉前要对孔道、锚垫板进行检查，锚垫板承压面必须与孔道中线垂直，偏差不 得超过1。当发现不垂直的
19、情况时，在锚环下垫薄铁板调整垂直度。(2)锚具在使用前须先刷去油污，安装务必正位、对中。锚环、限位板的安装面必须 与孔道中心线相垂直。锚具中心线与孔道中心线相重合。(3)初始应力阶段，工具锚夹片的挤压程度务求一致。(4)千斤顶的给油、回油工序须缓慢平稳进行。(5)张拉操作要按规定进行，防止钢绞线受力超限发生拉断事故。(6)在冬季施工时，特别是在负温条件下钢材性能发生了变化(钢丝伸长量减少，弹 性模量提高，锚具变脆变硬等)。故冬季施工较易产生滑丝与断丝。因此预应力张拉工作 在正温条件下进行。4.4.3 滑丝、断丝处理(1)在张拉过程中如发生断(滑)丝现象，立即停止张拉，将千斤顶与限位板退除， 在
20、千斤顶与锚板之间安装上特制的退锚处理器，重新张拉，其张拉必须缓慢进行。张拉中注意观察，其退锚张拉应力大于原张拉吨位，但不得大于0.75倍钢绞线抗拉极限强度。借张拉钢绞线束带出夹片，然后用小钢针( 5mm高强钢丝端头磨尖制成)，从退锚处理 器的空口处取出夹片，不让夹片在千斤顶回油时随钢绞线内缩。取完所有夹片，两端千斤 顶回油，拔掉退锚处理器，检查锚板，重新装上新夹片，重新张拉。(2)滑丝发生在张拉完毕锚周后，其处理方法同上。但退锚的力量必须控制。一般拔 力略大于张拉力，即可拔出。两端不能同时进行，为一端增压施拔时，另一端的千斤顶充 油保险，待两端均拔完后，方可卸顶，以保安全。(3)断丝多数发生于
21、夹片范围内，张拉锚固时不对中。有时也在孔道内发生断丝，其 主要原因是钢绞线本身有暗伤。断丝和滑丝的处理方法相同。4.4.4 割丝张拉完毕后24小时复查，确认钢绞线无回缩、滑丝、断丝时，对多余钢绞线进行切 割，钢绞线外露长度35 5mmR保证保护层不小于40mm切割钢绞线时，用砂轮机切割， 严禁用电弧切割钢绞线。4.4.5 张拉工序出现以下情况时，必须换夹片或换束重新张拉。(1)后期张拉时发现早期张拉的锚具中有夹片断裂者；(2)夹片错牙1mm上者；(3)切割钢绞线或压浆时发生滑丝者；(4)钢绞线工作长度内断丝者；(5)锚环裂纹损坏者。4.4.6 张拉完毕后，检查全部钢绞线束，必须符合以下质量要求
22、：(1)锚固后，夹片外露应平齐，错牙不超过1mm终张拉后的24h内，每端各钢绞线的回缩量不应大于1mm(2)后张梁张拉后应实测梁体弹性上拱，实测梁体弹性上拱不大于1.05倍设计计算值。4.4.7 张拉安全操作注意事项：(1)安全阀应调准至规定值后才可开始张拉作业；(2)两端张拉要力求同步，千斤顶升压或降压速度缓慢、均匀，切忌突然加压或卸压；(3)张拉过程中，千斤顶后方不得站人，也不得踩踏高压油管，测量伸长值时操作人 员必须站在千斤顶侧面，无关人员不得进入现场；(4)从开始张拉至管道压浆完毕的全过程中，不得敲击锚具；(5)张拉时发现张拉设备运转声音异常，立即停机检查维修；(6)张拉期间要采取措施避免锚具、预应力筋受雨水、养护用水浇淋，防止锚具及预 应力筋出现锈蚀；(7)更换夹片时两端都要装上千斤顶，采取其它措施放松钢绞线预应力时要仔细做好 工作场地的安全防护工作。-9 -
