1、预应力施工手册苏州轨道交通2号线-TS-02标工程预应力施工手册编 制： 审 核： 批 准： 中铁十四局集团苏州轨道交通2号线-TS-02项目部2010年12月目 录1、编制目的 12、编制依据 13、适用范围 14、预应力材料 15、预应力设备选用及校正 16、施工工艺 27、张拉施工 78、孔道注浆 89、安全、质量保证措施 9 预应力施工手册1、编制目的编制预应力施工手册的目的就是为了更好的指导施工生产，确保桥梁结构的预应力施工符合设计及施工规范的要求。2、编制依据铁路桥涵工程施工质量验收标准（TB10415-2003）铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准（TB10424-2003）施工
2、图设计文件3、适用范围本作业指导书适用于苏州轨道交通2号线各种跨度的简支箱梁、连续箱梁、门式墩横梁后张法预应力工程施工。4、预应力材料4.1、预应力钢绞线技术性能应符合国家现行预应力砼用钢绞线（GB/T5224）的规定和满足设计要求；4.2、钢绞线有出厂合证，进场后先进行外观检查，合格后其力学性能试验按铁道部现行砼与砌体工程施工标准的要求办理。对钢绞线的弹性模量试验按每批号进行。4.3、每批钢绞线由同一批号、同一强度的钢绞线组成。4.4、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（GB/T14370）的有关规定并经检验合格后方可使用。5、预应力设备选用及校正5.1、千斤顶额定
3、张拉吨位宜为张拉力的1.5倍,且不得少于1.2倍,张拉千斤顶前必须经过校正, 校正系数不得大于1.05。检验的周期为6个月，或200次为一周期，拆修更换配件的张拉千斤顶必须重新校正。5.2、压力表应选用防震型，表面最大读数应为张拉力的1.5至2.0倍,精度不低于1.0级。5.3、压力表应与张拉千斤顶配套使用。千斤顶与压力表经有相应鉴定资质的检测中心配套标定后，确定张拉力与压力表之间的关系曲线，每次张拉前都对所有设备进行一次检查，确定是否按标定的仪器设备配套使用，油泵性能必须良好，供油足，压力稳定，无渗漏现象，张拉缸，回程缸运行平稳。6、施工工艺张拉施工顺序：铺设波纹管穿钢绞线安装工作锚环安装工
4、作锚夹片安装限位板安装千斤顶安装工具锚安装工具锚夹片张拉锚固放张。6.1 波纹管的铺设与锚垫板的安装 1、波纹管加工后，要妥善保管，要有防雨措施，不得放在有水或潮湿的地方。 2、波纹管的铺设一定要严格按照设计给定孔道坐标位置固定。固定管道的钢筋网间距直线段不大于80cm,曲线段不大于50cm。钢筋网要与梁体钢筋焊牢，管道与定位钢筋绑扎结实，防止管道上下左右移动。孔道位移偏差按铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准（TB10424-2003）执行。 3、管道铺设中，要确保管道内无杂物。管道敞口处，可用塑料泡沫或塑料胶布封堵，严防不慎或其他原因使杂物进入孔道。 4、波纹管与喇叭口相接处，波纹管插入喇
5、叭口内的长度不应大于喇叭口的直线段长度，以防影响钢绞线扩展而增大摩阻。 5、为防止波纹管接口松散拉脱，切口不要切斜口，要切直口，接口处对头要严，用长为20cm左右直径大一级的波纹管为套管，并用塑料胶布将接口缠裹严密，防止漏浆。 6、管道的波峰处要留排气孔，其做法如下： (1) 在波纹管波峰处打一直径为20mm的小孔。 (2) 在波纹管的小孔处垫上一块带孔的塑料泡沫或浸环氧树脂棉纱。 (3) 取一段长为10cm的硬塑料管（其直径略大于波纹管直径）纵向劈开，取其一半，在中部打一20mm的小孔，而将一塑料软管穿入孔内，把塑料软管的穿入部分劈开向四周弯折。 (4) 将穿好塑料软管的半圆硬塑料管扣在塑料
6、泡沫上，并使塑料软管的孔及塑料泡沫上的孔与波纹管的孔对准。 (5) 用细铅丝将半圆硬塑料管与波纹管绑扎牢固，并用塑料胶布缠裹严密。塑料软管的长度以伸出梁顶或内箱内为宜。 7、施工中要重点保护波纹管，施工人员不得对其进行踩蹋或用工具敲击波纹管。若发现波纹管局部被砸扁，要及时对其进行更换处理，用砂轮锯将该处割掉，换大一级波纹管进行套接，并用塑料胶布缠裹严密，防止漏浆。 8、梁端预留准备与下跨梁连接的波纹管，可在接口处用大一级的波纹管预埋在梁内端（与梁端平齐，不露在外边），待与上跨波纹管进行套接。防止波纹管留出梁端部分被踩坏而造成连接困难。 9、波纹管在安装中，与普通构造钢筋发生矛盾时，普通构造钢筋
7、要给波纹管让路，可做适当的移动，确保预应力孔道位置准确。 10、施工中，波纹管要远离电焊，切忌将波纹管当做接地导线，以防将波纹管损坏或造成孔洞，若发现有孔洞，应及时用塑料胶布缠裹严密。 11、锚垫板安装前，要检查锚垫板的几何尺寸是否符合设计要求。 12、锚垫板要牢固地安装在模板上，锚垫板定位孔的螺栓要拧紧，垫板要与孔道严格对中，并与孔道端部垂直，不得错位。 13、锚垫板上的注浆孔要采取封堵措施，可采用棉纱塞堵。在锚垫板与模板之间加一层双面胶，严防混凝土浇注时，混凝土浆漏入孔道或将注浆孔堵死，给施工造成困难。 14、喇叭口与波纹管相接处，要用塑料胶布缠裹严密，防止混凝土浆流入孔道。 15、在混凝
8、土浇注前一定要将所有排气孔的管口用塑料胶布缠裹，确保排气孔畅通无阻。 16、混凝土浇注时，要注意锚垫板后部混凝土一定要振捣密实，绝对不许有不实现象。锚垫板后部钢筋很密，可用小直径振捣棒进行振捣。 17、混凝土浇注过程中，要注意保护波纹管，施工人员不得随意踩蹋，不得用振捣棒碰、撞、捌、撬波纹管，防止管道发生位移或将波纹管砸扁及孔道漏浆堵孔。波纹管位置的准确与否，直接影响孔道摩阻力的大小、关系到预应力张拉是否能顺利进行。6.2、钢绞线下料、编束及穿束 1、钢绞线的存放应有防雨措施，不要直接放在泥地上或露天堆放，须垫设枕木、覆盖彩条布或薄膜包裹，以防生锈。 2、钢绞线的下料应通过计算确定，计算时应考
9、虑结构的孔道长度、锚夹具厚度、千斤顶长度、张拉伸长值和外露长度等因素。如果设计图有工作长度的按图纸设计的下料，若为一端张拉，锚固端留出20cm，张拉端可留出孔道外不少于100cm。若考虑到有可能两端卸锚或满足孔道摩阻测定时的要求，可根据所需串联千斤顶的个数，适当增加钢绞线的孔道外露长度。 3、钢绞线下料采用砂轮锯切割，严禁用氧气或电焊切割，在切口的两侧5cm处预先用绑丝扎牢，防止切割后切口松散。下好料的钢绞线下面必须垫木板或方木，防止泥土弄脏钢绞线。 4、钢绞线编束时，钢束要顺直，不得扭结，其头部要适当前后错位，参差不齐，形成一圆顺的尖端（为穿波纹管提供方便），并用塑料胶布缠裹严密、结实。钢束
10、要每隔1-1.5m绑一道低碳钢丝或用塑料胶布缠裹，钢束的两段各2m区段内要加密至50cm，以增加钢束的整体性。 5、穿束前要对孔道进行清孔，可用空压机向孔道内吹气，将杂物吹出，确保穿束顺利进行。 6、穿束采用顶推为主，人工绞磨为辅。采用薄钢板或铁皮加工锥形套管，套在钢绞线端部。 7、在焊接其他构件时，切勿将预应力钢束作为地线使用。6.3、锚具的安装及准备工作（1）、将锚垫板内的混凝土清理干净，检查锚垫板的注浆孔是否堵塞。（2）、清除钢绞线上的锈蚀、泥浆。（3）、检查预应力孔道中是否有漏浆粘结预应力筋的现象，如有应予以排除。（4）、安装工作锚板，工作锚板必须准确放在锚垫板的定位槽内，并与孔道对中
11、，每个锚孔中，每个锚孔中各装入夹片，用胶圈套好。穿入工作锚的钢绞线要顺直，对号入座，位置在上边的钢绞线要穿入锚环的上孔，一一对应，不得使钢绞线扭结交叉。（5）、在工作锚板每个锥孔内装上工作夹片，最后用内径稍大于钢绞线直径长约50cm的铁管套入钢绞线，向前轻击夹片顶齐。击打时不得用力过猛，以免将夹片打碎。夹片安装完后，其外露长度一般为4-5mm，并均匀一致。若外露太大，要对所用夹片及锚环孔的尺寸及锥度进行检查，不合格者要进行更换。6.4、千斤顶的定位安装（1）、在工作锚上套上相应的限位板，限位板凹槽要与锚环对中，不得错开。（2）、装上张拉千斤顶，使之与高压油泵相连接，安装千斤顶位于孔道中线，不要
12、推拉油管及接头，油管要顺畅，不得扭结成团，以延长使用寿命。（3）、装上可重复使用的工具锚板。工具锚安装前，应将千斤顶活塞伸出3-5cm，钢绞线穿入工具锚时，要对号入座，钢绞线的位置要与工具锚孔的位置一一对应，千斤顶内钢绞线要相互平行，不得使其交叉、扭结。（4）、装上工具夹片。为了保证卸顶时，工具锚能顺利退下，必须在工具锚的夹片光滑面均匀地涂一层厚约1mm的润滑剂，也可在工具锚的锚孔中涂润滑剂。工具锚的夹片要与工作锚的夹片分开放置，不得混淆。每次安装前，要对夹片进行检查，看是否有裂纹及齿尖损坏等现象，若发现此现象，应及时更换夹片，以防张拉中滑丝、飞片。6.5、预应力张拉程序张拉时砼强度不得小于设
13、计强度的90%， 混凝土龄期不少于7d方能进行张拉，张拉时的强度要求以现场同条件养护混凝土试块的试压报告为准。在进行第一孔梁张拉时需要对管道摩阻损失、锚圈摩阻损失进行测量。根据测量结果对张拉控制应力作适当调整，确保有效应力值。箱梁两侧腹板和门式墩宜对称张拉，其不平衡束最大不超过一束，张拉同束钢绞线应由两端对称同步进行，且按设计规定的编号及张拉顺序张拉。张拉时分级加载，按照10%k20%k103%k0对应的张拉力分别量测伸长值。张拉控制采用张拉应力和伸长值双控，以张拉应力控制为主，以伸长值进行校核，当实际伸长值与理论伸长值差超过6时，应停止张拉，等查明原因并采取措施后再进行施工。6.6、预应力理
14、论和实际伸长值的计算6.6.1、在进行预应力张拉前须对钢绞线理论伸长值进行准确计算，且对钢绞线的检测值进行计算，根据每孔预应力钢绞线的构造图分别以锚固端、圆曲线的起始点、圆曲线的中点、圆曲线的终点、对称中点分别分段计算，并考虑千斤顶与工具锚所用的工作长度，后张法预应力筋理论伸长值及预应力筋平均张拉力的计算公式如下：LPpL（ApEp） (1)PpP1e-（kx+）(KL+) (2)式中：L-预应力筋理论伸长值，mmL-预应力筋的长度，mmPp-预应力筋的平均张拉力，NX- 从张拉端至计算截面孔道长度， mAp-预应力筋截面面积，mm2 Ep-预应力筋的弹性模量（Ep按钢绞线检测试验结果取值），
15、Mpa，P-预应力筋张拉端的张拉力，N-从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和，radk-孔道每米局部偏差对磨擦的影响系数，取0.0015-预应力筋与孔道壁的磨擦系数，对塑料波纹管取0.140.17。在理论伸长值计算时应考虑工作长度的理论伸长值，工作长度等于工具夹片到工作夹片的距离，可根据现场实际量取。6.6.2、实际伸长值的计算用千斤顶进行张拉达10%con时停下，量出此时活塞伸出长度L0，接着张拉至20%con，停下，量活塞伸出长度L1，再张拉至103%con，量活塞伸出值L2，持荷3min锚固。实际总伸长值L=（L1-L0 ）+（L2-L0），其中con=0.681860MPa（门
16、式墩）、con=0.71860MPa（箱梁）。张拉力按计算出的油压表读数（根据千斤顶标定后由检测单位提供的数据确定的关系曲线得出）控制，伸长值实际量取。当实测伸长值与理论伸长值相差超过6%或夹片回缩值超过5mm时，要立即停止张拉，查出原因后重张拉。6.6.3、锚具回缩量的量取在千斤顶与工作锚接触处，设有一块限制工作锚夹片在张拉过程位移的限位板，钢绞线在张拉时工作锚夹片跟随钢绞线的拉伸，向后移动至限位板凹槽的底部，对钢绞线失去约束，当千斤顶将钢绞线张拉至设计控制张拉力，在回油放松钢绞线的瞬时，钢绞线弹性收缩，工作锚夹片跟随收缩向锚环孔内位移，随即将钢绞线锚固，同时将引起钢绞线张拉力的减小，张拉完
17、毕卸掉千斤顶后，在工作锚处测量工作锚夹片在锚杯处的外露长度C2，当预应力钢绞线由很多单根组成时应每根量测，取其平均值，一般至少测量三处，千斤顶限位板凹槽深度已知为C1，则锚具回缩量C= C1- C2。7、张拉施工7.1、初张拉 仔细检查千斤顶、油路等安装正确无误后，开动油泵进入初张拉，注意要有2-3人扶正千斤顶使工作锚环进入锚垫板的限位槽内，待油表读数达到初张拉应力时，测量大缸行程和锚具楔片外露量。每次量的缸体伸长量都要从千斤顶上同一固定点量起。测量伸长值用钢板尺，读数要准确，记录用表格的形式进行记录，记录一定要认真，并要有记录人签名，作为原始记录保存。7.2、超张拉 进一步检查千斤顶和油路，
18、然后两端千斤顶同时加载，每次互相通报油压表读数，使两端读数在张拉过程中随时保持一致，直到两端达到超张拉应力，这时测量大缸行程和夹片外露量。二次伸长量之差即为缸体的总伸长量，但其中包含了梁两端锚具夹片的回缩值。一端张拉时，要扣除锚固端锚环夹片回缩值和张拉端工具锚的夹片回缩值。两端张拉时，要扣除两端工具锚的夹片回缩值。这样便得到钢束的张拉伸长值。每一束张拉完毕，及时进行伸长值复核，即将实测伸长值及其与理论值之差是否符合规范要求。7.3、锚固 当达到设计控制应力后，持荷3分钟，当张拉的钢束为一端张拉时锚固时可直接缓慢释放油缸压力至零，钢绞线整齐地锚固在锚具内；当两端张拉钢束锚固时必须分端锚固，即先将
19、一端张拉锚固后，再将另一端补足控制应力值后进行锚固。在3分钟持荷状态下，如发现油压下降应立即补至超拉应力。张拉完毕，卸下千斤顶及工具锚后，检查工具锚处每根钢绞线上夹片的刻痕是否平齐，若不平齐则说明有滑束的现象，如遇这种现象，用YC20D千斤顶，对滑束进行补拉，使其达到控制应力。7.4、分级分次张拉 对于较长的钢束，其伸长值远大于两千斤顶大缸额定张拉行程时，需要进行分级分次张拉，此时测量伸长值的步骤如下： （1）初始应力量取缸体的初始伸长量和夹片的外露长度，并记录下来。 （2）二次张拉时一般可在总伸长值的40-50%处进行倒顶，原则上在低应力时倒顶为宜。在倒顶处量取缸体的伸长值和工具锚夹片的外露
20、长度，记下油表读数，锚固、回顶。此时计算第一阶段的钢束弹性伸长值。 （3）缸体复位后，装好工具锚，张拉缸给油至倒顶时的应力，此时量取缸体第二阶段初始长度和夹片外露量。 （4）张拉缸继续给油至控制应力，量取活塞伸长量和 工具锚夹片的外露长度。此时计算第二阶段的钢束弹性伸长值。 （5）将二个阶段的钢束弹性伸长值相加，即得到倒顶后的钢束弹性伸长值。8、孔道注浆8.1、压浆设备水泥浆拌和机应能制备具有胶稠状的水泥浆；水泥浆泵应是活塞式的或排液式的，泵及其吸入循环应是完全密封的，以避免气泡进入水泥浆内，水泥浆泵应能以0.7MPa的恒压作业，能在压浆完成的管道上保持压力，且装有一个喷嘴，该喷嘴关闭时，导管
21、中应无压力损失。8.2、压浆（1）、张拉施工完成后，切除外露的钢绞线（钢绞线外露量不小于30mm），进行封锚。封锚采用无收缩水泥砂浆封锚，封锚时必须将锚下垫板及夹片、外露钢绞线全部包裹，覆盖层厚度大于15mm，封锚后2448小时之内注浆。（2）、清理锚下垫板上的注浆孔，保证注浆通道畅通。 （3）、水泥浆体形成的结构物除了具有足够的抗压强度、粘结强度和有良好的防腐性能，还必须保证浆体在施工过程中的稠度适当，不离析、析水，硬化后孔隙率低、渗透性小，不收缩或低收缩。对浆体具体要求：水泥净浆水灰比宜为0.40.45(具体材料及配比严格按项目部提供的配比单制浆)；拌和好后的流动度30S；在管道出口处流动
22、度15S；泌水性应小于浆体初始体积的2%，24小时后泌水应全部被浆吸收；初凝时间为34h；在1.725L漏斗中,水泥浆的稠度1418S；按设计要求进行设计，水泥浆强度门式墩不低于40Mpa ，强度箱梁不低于50 Mpa。（4）、水泥浆的拌合应首先将水加于拌合机内，再放入水泥，充分拌合以后，再加入掺加料，拌和至少两分钟，直到达到均匀的稠度为止。压浆顺序，先下后上，压力水从一端压入，从另一端排出。（5）、准备工作完成后启动注浆泵，当注浆泵输出的浆体达到要求的稠度时，将泵上的输送管阀门打开，开始注浆。（6）、当出浆口排出稠度相同的浓浆时，用木塞塞住，为保证孔道内水泥浆饱满，关闭出浆口后，稳压2min
23、后再从压浆孔拔出喷嘴，立即用木塞塞住。（7）、关闭注浆及注浆端所有阀门，完成注浆。（8）、拆卸外接管路、附件，清洗空气滤清器及阀等。（9）、完成当日注浆后，必须将所有粘有水泥浆的设备清洗干净。（10）、安装在压浆端及出浆端的球阀，应在注浆后一小时内拆除、清洗。8.2、孔道注浆注意事项：（1）、水泥浆搅拌：搅拌好的水泥浆要做到基本卸尽，在全部灰浆卸出之前不得投入未拌和的材料，更不能采取边出料边进料的方法，严格控制浆体配比。（2）、严格控制用水量，否则易造成管道顶端空隙。（3）、对未及时使用而降低了流动性浆体，严禁采用加水的办法来增加灰浆的流动性，配制时间过长的浆体不应再使用。（4）、水泥浆出料后
24、应尽量马上泵送，否则应不停搅拌防止离析。（5）、注浆完成后，应及时拆卸、清洗管、阀、空气滤清器、注浆泵、搅拌机等所有沾有水泥浆的设备和附件。（6）、每条孔道一次灌注要连续完成，灌注完一条孔道换其它孔道时间内，继续启动注浆泵，让浆体循环流动。（7）、压浆时做好压浆记录，且每一工作班应留取不少于3组的70.7mm70.7mm70.7mm立体试件，标准养护28d，检查其抗压强度，作为评定水泥浆质量的依据。9、安全、质量保证措施9.1质量保证措施（1）、严格按设计图纸和现行施工验收规范组织施工，具体操作严格按批准后的施工方案和预应力施工工法进行。（2）、认真做好自检，互检等检验工作，并及时进行隐蔽工程
25、验收，未经验收不得进行下一道工序的施工。（3）、张拉施工前，应认真复核图纸与施工情况，在现场同条件养护的混凝土试块的试压强度达到设计允许的张拉强度后，方可进行张拉。（4）、严格按图纸要求进行施工。发现问题应及时上报有关单位，经有关部门核定后继续施工。（5）、严格按照预应力施工工艺进行施工，预应力连续箱梁和板的支撑应满足上部施工荷载所必需的强度和刚度要求，尤其是底层支撑的基础应牢固，以防止支撑的不均匀沉降。（6）、预应力筋张拉前，不得拆除梁底模。（7）、张拉前应对待张拉梁的外观作必要的检查，确认混凝土浇捣质量合格，无蜂窝，空洞、（8）、发现异常裂缝等后方可进行张拉；如有异常，应及时通知有关单位，
26、查明原因，必要时调整张拉方案，经批准后再进行张拉。9.2、安全施工措施（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）、
27、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。若有损坏者应及时修理更换。（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）、压浆人员必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，所有电器设备应遮盖。严格遵守施工现场的用电制度。（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。
