2、张拉作业指导书.doc

一、 编制目的

明确预制箱梁预应力设计要点、张拉顺序、预应力束张拉工艺、张 拉操作方法、质量标准和施工注意事项、安全要求等，确保箱梁产品质 量达到设计及验标标准，以及张拉过程施工安全，满足节能环保要求。

二、 编制依据

1、 通桥(2009)2229」、通桥(2009)2229-IL 通桥(2009)2229-111 o

2、 《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》铁科技[2004] 120 号。

3、 屮铁二十局集团第二工程有限公司栖霞制梁场《箱梁内控标准》 及

《250km/h客运专线铁路无酢轨道后张法预应力混凝土简支箱梁预制 工艺细则》。

4、 《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-2003o

5、 《铁路工程预应力筋用锚具、夹具和连接器技术条件》 TB/T3193-2008o

6、 《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ85-2010。 7、 《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》TZ213-2005o

三、 适用范围

本作业指导书适用于中铁二十局集团第二工程有限公司栖霞制梁 场，整孔箱梁的预应力材料下料、穿束、张拉等作业。

(-)张拉设备及机具

预应力施工前，需要准备如下设备，并标定相关设备：

1、 YCWMB型穿心式千斤顶：12台（预张拉、初张拉用）。 2、 YCW300B型穿心式千斤顶：5台（终张拉用）。 3、 电动油泵ZB6-600型：12台。

4、 防震型油压表：0. 4级和1. 0级各10块。 5、 砂轮切割机：2台。 6、 手持式砂轮切割机：8台。 7、 张拉台架（自制）：4个。

（二）钢绞线

1、预应力钢绞线采用lX7-15・2-1860MPa型钢绞线，其性能符合 《预应

力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-2003）要求，供应商应提供每批 钢绞线的实际弹性模量值。检验项冃及标准见表1。

表1钢绞线尺寸及拉伸性能指标

序号 1 2 3 4 5 6 名称 破断负荷 屈服荷载 弹性模量 极限伸长率 松弛率％ 直径 质量指标 M260kN $234kN 195±10GPa $3.5% W1.0%（公称力的60%） W2.5%（公称力的70%） W4.5%（公称力的80%） 15.2-0.2mm 或 15.2+0.4mm 抽检频次 全面检验项目 7 7 每批不 大于 30t 任何新同 厂选厂家 家、 同品 种、同 规格、 同批号 钢筋 2、对于新选厂家要对破断负荷、屈服负荷、弹性模量、极限伸长率、 松弛

率等项冃进行全面检验。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《预应力混凝土用钢绞线》 (GB/T5224-2003)要求后，方可投入使用。

3、每批钢绞线附有出场合格证。进场后，外观检查合格后，再按要 求作力

学性能试验，试验合格后方可使用。

4、 钢绞线要存放在干燥处，避免潮湿锈蚀，工地存放时，严格执 行有关

技术要求，并及时进行覆盖。

5、 下料场地干净整洁，设好支承架，防止钢绞线弹出伤人。

(%1) 锚具

1、 锚具、夹具符合TB/T3193-2008的要求，采用的锚具、夹具通 过部级

鉴定，并符合要求。

2、 制造锚具钢材采用45号钢和40号锯钢，其材质分别符合《优 质碳素

结构钢》(GB/T699-1999)及《合金结构钢》(GB/T3077-1999) 的规定。

3、 以1000套的同厂家、同品种、同规格、同批号的锚具为一验收 批，不

足1000套也按一批计。初次选定厂家时，对外观、锚固效率系 数、极限拉力总应变、锚口摩阻、喇叭口摩阻等项冃进行检验。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，尺寸符合设计要求。

(1) 硬度检验：夹片每批抽5% (不少于5套)。锚环每批抽10% (不 少于3

件)；硬度检验每个零件测试3点，夹片硬度值为79〜85HRA。

(2) 抽取3套试件作静力锚固能力(锚固效率系数％和极限总应变 £apu)检

验,要求%$0・95, 8apu^2.0%,对选定供货厂至少试验一次。 以上三项均合格，经工地试验室出具试验报告方可使用。

4、锚具设专人保管、贮存，避免锈蚀、沾污、遭受机械损伤或散 失。临

时性的防护措施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。

(1) 钢绞线直径为(P15.2时限位板的限位槽深度，以及钢绞线直径 每增加

0.1mm时限位板限位高度的具体参数见表20

表2钢绞线直径与限位板深度的关系表

钢绞线直径(mm) (P15.10 (P15.20 (pl5.30 限位板深度(mm) 7.6 8.0 &4 钢绞线宜径(mm) (pl5.40 (pl5.50 (%1) 管道摩阻及锚圈口摩阻损失测量

在进行第一孔梁张拉时，委托有资质的单位进行管道摩阻和锚圈口 摩阻损失测量。根据实测结果交由原设计单位对张拉控制应力作调整。

(%1) 人员配置

张拉作业主要人员配置见表4O

表4预制箱梁张拉作业主要人员配置表

序号 1 2 3 工种 技术人员 张拉工 普工 数fi 4人 8人 18人 工作内容 指导张拉作业，实测伸长量，填对张拉记录表 安装锚具、操作油泵等 钢绞线下料、穿束、安装千斤顶等 （六） 梁体检查验收及管道清理

张拉钢绞线之前，对梁体应作金面检查，如有缺陷须事先征得监理 工程师同意修补完好且达到设计强度，并将承压垫板及锚下管道扩大部 分的残余灰浆铲除干净，否则不得进行张拉。

（七） 预应力理论伸长量计算

根据实测钢绞线的弹性模量值计算各束钢绞线理论伸长量。

1、 施工时预应力钢绞线理论伸长量采用分段进行计算： AL=PL/AyEg= PL[l-e

（kL,pe）

]/AyEg（kL+nO）（分段计算）

其中：

P…预应力钢筋张拉端的张拉力 L--从张拉端至计算截面的孔道长度m Ay…预应力钢筋的面积 Eg-预应力钢筋的弹性模量

从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和

k-孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数

卩-预应力钢筋与孔道壁的摩擦系数

张拉力需要调整，按照调整以后的锚外张拉力控制执行。Eg的取值每批进场钢绞线的实测弹性模量。

2、 预施应力张拉中伸长实测值的计算

预应力张拉中伸长实测值的计算公式：

△ K=8油缸K+§夹片K・3油缸初-5夹片初

必须是其中：

AK-—两端工具锚之间的钢绞线在P=P控-P初荷载作用下的伸长值

6夹片K…张拉控制荷载下, 6油缸初…张拉初始荷载卜，

工具锚夹片外露量

油缸的伸出长度

6夹片初…张拉初始荷载卜,

§油缸初、6夹片初是在20%8con F的实测长度;6油缸K、6夹片K是在100%8con

的实测长度。

六、张拉顺序与工艺流程

工具锚夹片外露量

1、预应力张拉顺序

预应力张拉分预张拉、初张拉和终张拉三个阶段。张拉前清除管道 内杂物和积水。

当混凝土抗压强度达到33・5MPa时，拆除端模、松开内模和外模紧 固件，进行带模预张拉。

当混凝土强度达到设计强度43.5MPa时进行初张拉，初张拉完成以 后再将内模板取出，将箱梁移到存梁台座上继续进行养护。

当梁体强度达到53・5MPa、弹模达到35.5GPa且龄期达到10天后 进行终张拉。

预张拉时，张拉束为Nb、2N5和2N2a，张拉应力为930MPa。 初张拉时，张拉束为2N7> 2Nib、2N3,张拉应力为930MPa。 终张拉束为剩余全部束，并将预张拉束、初张拉束的张拉应力拉到 设计控制应力。

2、张拉作业流程

制束-穿束-张拉通知单-预张拉-初张拉-终张拉-锚具外

钢绞线切割。

3、张拉工艺流程

（1） 预、初张拉程序：0—0.2°终k （测量油缸伸长量，工具锚夹片外 露量）TO须K （静停持荷5min） t补油至“（测量油缸伸长量、工具锚 夹片外露量）—回油锚固

（2） 未经过预、初张拉的终张拉程序：0—0.20纸（测量油缸伸长量，

工具锚夹片外露）终k （静停持荷5min）—补油至c终k （测量油缸伸长 量、工具锚夹片外露）-＞回油锚固（测总回缩量、工作锚夹片外露量）

（3） 己经过预、初张拉的终张拉程序：0-预、初张拉控制应力（测 量油

缸伸长量，工具锚夹片外露）一。终k （静停持荷5min）—补油至o终k （测量油缸伸长量、工具锚夹片外露）f回油锚固（测总回缩量、工作 锚夹片外露量）

七、施工方法

1、下料及制束

（1）因各束钢绞线长度及根数不同，下料前技术部门须列出下料表

交予工班，下料后注明编号存放，以免混杂。各束钢绞线下料长度见表5。 表5梁体钢绞线束下料长度表

钢束编号 N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 32m直、曲线梁下料长度 33. 472m 33. 973m 34. 021m 34. 051m 34. 08加 34. 112m 34. 051m 34. 082m 24ni直、曲线梁下料长度 25. 472m 25.973m 26. 021m 26.051m 26. 08加 26.051m 26. 08加 26.113m N9 N10 34. 113m 34. 143m (2) 安装好钢绞线盘架，将钢绞线放入盘架，并用钢管夹紧钢绞线 盘。

下料前将钢绞线包装铁皮拆去，拉出钢绞线头，由2〜3人将钢绞线 牵引在调直台上缓缓顺直拉出，按技术部门下达的尺寸画线、下料。人 工牵引过程中，由于钢绞线弹性大，应特别注意安全，单人不得牵引作 业。

(3) 钢绞线下料采用砂轮机平放切断。钢绞线切断前端头须先用铁 丝线

绑扎，下料过程屮先将切口处绑扎，再行切断。不得用电弧切断， 不得经受高温焊接火花或接地电流影响，下料后钢绞线不得散头。

(4) 钢绞线下料后，在自由放置的情况下对预应力钢绞线进行梳整、 编

束，确保钢绞线顺直、不扭转。每种长度规格的根数按技术部门下达 的通知编束绑扎，绑扎时要使一端平齐向另一端进行，每隔1〜l・5m扎 一道铁丝，铁丝扣弯向钢绞线束内侧，编束后应顺直不扭转。绑束完毕 后，按梁规格编号挂牌，防止错用。

(5) 搬运钢绞线束时，支点跨度不得大于3m,两端悬出部分不得 大于

1.5m。搬运时，不得在地上拖拉；在贮存、运输和安装过程屮，应 采取防止锈

蚀、损伤的措施。

(6) 钢绞线束质量标准见表6。

表6钢绞线束质量标准表

序号 项 目 标 准 无氧化铁皮，无严重锈蚀，无机械损伤和油迹； 1 钢绞线外观质量 钢绞线内无折断、横裂和和互交叉的钢丝，无散 头;钢绞线直径① 15.2mm (+0.4mm, -0.2mm) 2 3 束中各根钢绞线长度差 F料长度 5 mm 土 10mm (7) 钢绞线下料编束后应进行抽查，检查钢绞线束的3%,且不少于

5束。下料时每天检查一次，并作好检查记录。

(8) 预应力钢绞线的储存、检验、制备按产品标准要求进行，对所 用钢

绞线应先进行检查，保证其无锈蚀、无麻坑、无硬伤。

2、穿束

(1) 我场采用人工或穿束机逐根编号穿束，钢绞线穿入管道后，两 端外

露长度要基本一致。钢绞线穿束前要清理管道，采用高压空压机吹 孔，清除管道杂物，保证穿束顺利进行。

(2) 同一孔道内应尽量穿同一批号钢绞线。上批钢绞线剩余的与下 批钢

绞线的直径之差超过0.1mm,或弹性模量超过3 GPa,不能穿入同一 孔道内。各孔道穿束根数见表7。

表7

孔道穿束根数(直线、无声屏障)

钢束编号 Nla Nib N2a N2b、N2c 31.5m梁孔道根数 12根 12根 12根 12根 Nla Nib N2a N2b 23.5m梁孔道根数 10根 9根 9根 9根 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 N10 12根 12根 12根 11根 12根 12根 12根 11根 N3 N4 N5 N6 N7 N8 9根 9根 9根 9根 9根 9根 孔道穿束根数（直线、有声屏障）

钢束编号 Nla Nib N2a N2b、N2c N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 N10 31.5m梁孔道根数 12根 13根 12根 13根 12根 12根 12根 12根 12根 12根 12根 12根 23.5m梁孔道根数 Nla Nib N2a N2b N3 N4 N5 N6 10根 10根 9根 10根 9根 9根 9根 9根 9根 9根 N7 N8 孔道穿束根数（曲线、无声屏障）

钢束编号 Nla Nib N2a N2b、N2c N3 31.5m梁孔道根数 12根 13根 12根 13根 12根 Nla Nib N2a N2b N3 23.5m梁孔道根数 10根 10根 9根 10根 9根 N4 N5 N6 N7 N8 N9 N10 12根 12根 12根 12根 12根 12根 12根 N4 N5 N6 N7 N8 9根 9根 9根 9根 9根 孔道穿束根数（曲线、无声屏障）

钢束编号 Nla Nib N2a N2b、N2c N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 N10 31.5m梁孔道根数 13根 13根 13根 13根 13根 12根 12根 12根 13根 12根 12根 12根 23.5m梁孔道根数 Nla Nib N2a N2b N3 N4 N5 N6 N7 N8 10根 10根 9根 10根 10根 9根 9根 10根 9根 9根 3、安装锚具及张拉设备

按每束根数与和应的锚具配套，人工先安装锚圈，然后再带好夹 片，并将各夹片外端打齐。根据钢绞线直径选择合适槽深的限位挡板安 装上去，最后安装千斤顶和工具锚，接通油泵等。

预、初张拉吋，两端对称安装4台200t穿心式千斤顶，终张拉时 两端对称安装4台300t千斤顶。

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 1.05o千斤顶标定有效期为1个刀且不多于200次张拉作业；油表（0.4 级）每月鉴定一次，有效期为一个月，且在有效期内每周自校一次。在 出现不正常现象吋重新鉴定。

4、张拉

操作电动油泵，给千斤顶缓缓供油，当钢绞线的初始应力达0.2o 终k时暂停供油。检查夹片情况完好后，画线作标记。

继续向千斤顶油缸充油并对钢绞线进行张拉。张拉值的大小以油压 表的读数为主，以预应力钢绞线的伸长值加以校核，实际张拉伸长值与 理论伸长值Z差应控制在6%范围内，每端夹片回缩量应控制在6mm以 内。

油压达到张拉吨位后关闭主油缸汕路，并保持5分钟，测量钢绞线 伸长量加以校核。在保持5分钟以后，若油压稍有下降，须补油到设计 吨位的油压值。

测量完实际伸长量后，快速与理论伸长量进行对比，看是否控制在 ±6%范围内；并将两端的实际伸长量进行计算，看差值是否满足W10% 的要求。然后指示工人是否进行回油作业。理论伸长量的计算事先进行, 确保所引用的公式准确无误。

全梁断丝、滑丝总数不得超过钢丝总数的0.5%,且•束内断丝不 得超过一丝，也不得在梁体的同一侧。

5、切除端部多余钢绞线

终张拉完成24h后检查确认无滑丝、断丝现象，即可切割锚外多余 钢绞线，切除时人T用砂轮机逐根切割，外露长度3〜4cm,各根端部 保持平齐。

6、有关张拉的其它要求

(1) 每跨梁张拉时，必须有专人负责及时填写张拉记录。

(2) 千斤顶不准超载，不准超出规定的行程。转移油泵时必须将油 压表拆

卸下来另行携带转送。

(3) 张拉钢绞线时，统一指挥，且每2MPa呼应一次，使得两端同 步，严

禁一端张拉。

(4) 预应力张拉采用两端同步分级加载、两端两侧同吋对称张拉(即 四台张

拉千斤顶同时工作)，并保持两端的伸长量基本一致。

(5) 针对已进行预张拉和初张拉的钢绞线束进行终张拉时，先应分 级加载

到预张拉或初张拉设计吨位并测量油缸伸长量，T具夹片外露 量，再继续分级加载到终张拉设计吨位并测量油缸伸长量，工具夹片外 露量。最终实际伸长值应为：本次张拉实际伸长值与(预)初张拉实际伸 长值之和。

(6) 张拉过程中出现以下情况之一者，需要更换钢绞线重新张拉：

%1 后期张拉时发现早期张拉的锚具当中夹片断裂者； %1 锚环裂纹损坏者； %1 切割钢绞线时发&滑丝者。

(7) 张拉工序完成，应在锚板口处的钢绞线束做上记号，应对钢绞 线锚I

古I的质量情况进行观察。

(8) 张拉过程中严格遵守操作规程，千斤顶后方不得站人，并加设 安全防

护板，也不得踩踏、压重、攀扶高压油管，测量伸长值或处理断、 滑丝，操作人员要站在千斤顶侧面，油泵开动过程中司泵人员不得擅自 离开岗位。

7、钢绞线滑丝与断丝处理

(1) 滑丝在张拉过程中发生时，应立即停止张拉，并将千斤顶与限 位板退

除后在千斤顶与锚板Z间安装上特制的退锚处理器，缓慢进行退 锚张拉。退锚张拉应力大于原张拉吨位，借张拉钢绞线束带出夹片，然 后用小钢针((p5mm高强钢丝端头磨尖制成)，从退锚处理器的空口处取 出夹片，不让夹片在千斤顶冋油时随钢绞线内缩。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固后，其处理方法同上。但退锚的力量 应予控

制。一般拔力略大于张拉力量，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) 断丝多数发生于夹片范围内，主要原因是张拉锚固时没有对中。 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) 在处理滑、断丝时，钢绞线张拉应力不得超过钢绞线抗拉极限 强度。 (5) 钢绞线重新张拉吋，第二次伸长值小于计算值吋，可不作校核 依据。

八、质量标准

1、 理论伸长量与实测伸长量偏差不得超过±6%。 2、 控制两端实测钢绞线伸长量差率W10%。

3、 张拉两端两侧同步进行，同时到达同一荷载值，不同步率控制 在10%

范围内。

4、 终张拉24h后全梁断丝、滑丝总数不能超过钢丝总数的0.5%, 且一束内

断丝不得超过一丝，也不得位于梁体的同一侧，因处理滑丝、 断丝而引起钢绞线束重复张拉时，同一束钢绞线张拉不得超过3次。若 钢绞线与锚具因滑丝而留有明显的刻痕时，须得更换钢绞线和夹片。

5、 钢绞线每端的凹缩量不大于6mm,同束夹片外露量控制在2〜 3mm,差

不超过1mm,错牙量在Wlmm。

6、 钢绞线切割处距夹片30〜40mm,且各根端头平齐。

九、质量控制要点

1、 张拉机具

张拉千斤顶、油泵、油压表配套标定（采用测力环或传感器），并 做好标识，配套使用。千斤顶校止系数在1.0〜1.05之间。油压表的精 度等级（0.4级）、最大量程（60MPa）、最小刻度（0・5MPa）及表盘直 径（150mm）符合要求，且校正有效期为一个月，在有效期内每周校核 一次。标定后的千斤顶止常有效期为一个月，且使用不得超过200次。 张拉机具做到周期检定，定期校核、用前复核。

2、 钢绞线、锚具

钢绞线、锚具进场后进行检验，合格后使用。

3、 梁体

做好张拉前的“三控”——强度、弹模、龄期，检查梁体有无缺陷， 特别是锚垫板处、跨中区段无明显可见及潜在空洞。

4、 工艺

张拉顺序按照设计图纸要求进行，张拉作业做到“三同心\"——预留 管道、锚具和千斤顶三者同心，以及“两同步,，——两端（两侧）同步张 拉，同吋到达同一荷载值，不同步率控制在10%以内。

张拉中做好“三控^——应力、应变、吋间；预施应力以油表读数为 主，以预应力筋伸长值作校核。按预应力筋实际弹性模量计算的伸长值 与实测伸长值相差不大于±6%；实测伸长值以20%张拉力作为测量的初 始点。作好张拉记录和张

拉过程中出现各种情况的原始记录，终张拉后 经检查并确认全部合格后方可割丝。

5、 终张拉完24h后，经检查人员确认并测量梁体挠度合格后，方 可进行

锚外钢绞线切割。采用砂轮机切割，防止对锚具造成损害。切割 完成后用防水涂料对锚具进行防锈处理。

6、 试生产期间，须进行各种预应力瞬吋损失测试，确定预应力的 实际损

失，必要时由设计方对张拉控制应力进行调整。正常生产后每100 件进行一次损失测试。

十、安全及环保要求

1、安全要求

（1） 张拉作业人员必须是经培训合格的持证在岗人员，并配备防护 工

装。

（2） 张拉区设置警示标志，非工作人员禁止入内。张拉吋，千斤顶 后面

不准站人，也不得踩高压油管。

（3） 高压油管使用前应作耐压试验，不合格的不能使用。

（4） 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。 （5） 油压表安装必须紧密满扌II,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以上均不得漏油，若有损坏者应及吋修理更换。

（6） 张拉时发现张拉设备运转声音异常，应立即停机检查维修。

（7） 张拉吋认真做到孔道、锚杯与千斤顶三对中，以便张拉T作顺 利

进行。

（8） 张拉完后，检查端部和其它部位是否有裂缝，并即时填写张拉 记录

表。

（9）锚具、夹具均应设专人妥善保管，避免锈蚀、沾污、遭受机械 损伤

或散失。施工时在终张拉完后按要求对锚具进行防锈处理。

2、环保要求

（1） 在设备采购时，尽可能选购环保型设备，确保场界噪声达标排 放。 （2） 施工完毕后，必须工完料清，不可破坏周边环境。

（3） 及时清理张拉油顶漏油,禁止污染周围环境。

1、 钢绞线直径对应的限位板槽深的原因是：如果不对应就会增大阻。

2、 测总回缩量：冋油锚固前油缸长度：一回油锚固后油缸长度一至工具锚钢绞线弹性伸长量=该端该束钢绞线凹缩量

注：回油锚固后油缸长度（量测时要保存一定的压力1・2个压）工作锚至工具锚钢绞线弹性伸长量（根据钢绞线弹模计算）

锚口摩

工作锚