1、预应力施工质量安全培训讲座 预应力施工 预应力施工质量安全培训讲座Page 250%本文件仅作专业技术培训之用，不能替代现行中国规范。若本文件的部分内容有误，或与现行中国规范不符，则以现行中国规范为准。此次培训参考以下文件 TB10002.3-2005-2005:铁路桥涵钢筋混凝土结构设计规范。TB10203-2002:铁路桥涵施工规范。高铁桥涵施工技术指南-铁建设【2010】241号 高铁混凝土施工技术指南-铁建设【2010】241号 TB 10752-2010:高铁桥涵施工质量验收标准 TB10424-2010:高铁混凝土施工质量验收标准 GB T 5224-2003:预应力张拉锚固，夹片
2、及连接器 2011_OVM 后张拉锚固系统 LRFD 法国铁路桥梁施工规范培训目的预应力施工质量安全培训讲座Page 350%培训目的经过多次现场检查，我们发现施工单位在预应力相关的施工中存在较多问题。这种施工方经过多次现场检查，我们发现施工单位在预应力相关的施工中存在较多问题。这种施工方式需要现场监理对施工的质量和安全进行严格的监控。组织本次培训的主要目的就是要让式需要现场监理对施工的质量和安全进行严格的监控。组织本次培训的主要目的就是要让现场监理明白各项检查要点。本次培训分为以下章节：现场监理明白各项检查要点。本次培训分为以下章节：理论知识理论知识预应力波纹管的安装预应力波纹管的安装钢绞线
3、穿束钢绞线穿束预应力钢绞线张拉预应力钢绞线张拉预应力压浆预应力压浆封端封端预应力施工质量安全培训讲座Page 450%普通钢筋混凝土普通钢筋混凝土 混凝土是用来承担压缩力混凝土是用来承担压缩力钢筋是用来承担张拉力钢筋是用来承担张拉力理论知识钢筋在有应力的区域钢筋在有应力的区域预应力施工质量安全培训讲座Page 5预应力钢筋混凝土预应力钢筋混凝土高性能的预应力钢绞线对周围的混凝土产生一定的压缩力高性能的预应力钢绞线对周围的混凝土产生一定的压缩力理论知识简单的应力示范50%压缩力压缩力+-张拉力张拉力预应力施工质量安全培训讲座Page 6预应力钢筋混凝土预应力钢筋混凝土理论知识50%压缩力压缩力+
4、-张拉力张拉力当结构物承受应力时，结构物区域不再是绷紧而是压力减小的。当结构物承受应力时，结构物区域不再是绷紧而是压力减小的。50%+-+50%压缩力压缩力+=压缩力压缩力张拉力张拉力预应力施工质量安全培训讲座Page 7预应力钢筋混凝土预应力钢筋混凝土理论知识优点优点桥梁跨度更长桥梁跨度更长结构物更轻结构物更轻(钢筋钢筋/混凝土混凝土)缺点缺点预应力施工过程复杂预应力施工过程复杂钢绞线断裂的危险钢绞线断裂的危险(锈蚀锈蚀/损伤损伤)预应力施工质量安全培训讲座Page 8后张拉原理后张拉原理理论知识预应力施工质量安全培训讲座Page 9后张拉原理后张拉原理理论知识钢绞线钢绞线(7);15,2
5、mm,高机械强度高机械强度(1860 MPa)断裂应力断裂应力=1860 Mpa（中国（中国75%的断裂应力，的断裂应力，法国法国80%的断裂应力和的断裂应力和90%的弹性极限）。的弹性极限）。锈蚀情况改善锈蚀情况改善低松弛性低松弛性预应力施工质量安全培训讲座Page 10后张拉施工步骤后张拉施工步骤理论知识安装波纹管及锚固系统安装波纹管及锚固系统钢绞线穿束钢绞线穿束钢绞线张拉钢绞线张拉压浆压浆封端封端预应力施工质量安全培训讲座Page 11波纹管的安装锚垫板位置锚垫板位置锚垫板安装位置检查锚垫板安装位置检查:锚垫板的坐标位置锚垫板的坐标位置(Y,Z)锚垫板的方向（角度）锚垫板的方向（角度）锚
6、垫板的固定锚垫板的固定(螺栓装配螺栓装配)模板封闭模板封闭(缝缝)FormworkJoin Nut Stop washer NutThreaded rod TrumplateInjection vent 预应力施工质量安全培训讲座Page 12波纹管的安装螺旋筋位置螺旋筋位置螺旋筋安装位置检查螺旋筋安装位置检查符合符合OVM后张预应力锚固体系及其设计施工指南后张预应力锚固体系及其设计施工指南居中居中扎丝固定扎丝固定材料符合要求材料符合要求(验收验收,实验实验)预应力施工质量安全培训讲座Page 13波纹管的安装固定端挤压式锚具固定端挤压式锚具螺旋筋安装检查螺旋筋安装检查符合符合OVM后张预应力
7、锚固体系及其设计施工指南后张预应力锚固体系及其设计施工指南位于中间位于中间由扎丝固定由扎丝固定挤压套挤压簧制作符合要求挤压套挤压簧制作符合要求预应力施工质量安全培训讲座Page 14波纹管的安装钢绞线连接器钢绞线连接器钢绞线连接器安装检查钢绞线连接器安装检查符合符合OVM后张预应力锚固体系及其设计施工后张预应力锚固体系及其设计施工密封性密封性挤压套挤压簧制作符合要求挤压套挤压簧制作符合要求预应力施工质量安全培训讲座Page 15波纹管的安装波纹管的安装波纹管安装检查波纹管安装检查:符合设计线型要求符合设计线型要求波纹管应该有支撑固定（支撑最大距离为波纹管应该有支撑固定（支撑最大距离为每每1米，
8、如果波纹管较软，不宜大于米，如果波纹管较软，不宜大于50cm）波纹管弯曲半径和长度要求：设计要求波纹管弯曲半径和长度要求：设计要求接头处密封接头处密封材料符合要求材料符合要求(实验实验,，镀锌，完整度，镀锌，完整度)预应力施工质量安全培训讲座Page 16波纹管的安装预应力波纹管安装检查需要注意的地方预应力波纹管安装检查需要注意的地方没有变形（压扁）没有变形（压扁）=在存放和张拉时需要注意在存放和张拉时需要注意缠绕的胶带长度不超过缠绕的胶带长度不超过10厘米厘米=减小波纹管与混凝土的粘结力减小波纹管与混凝土的粘结力波纹管接头处和锚固处密封波纹管接头处和锚固处密封=混凝土浆液渗入混凝土浆液渗入不
9、允许对波纹管进行任何焊接施工不允许对波纹管进行任何焊接施工=改变波纹管的材料性质改变波纹管的材料性质出浆管的位置和连接的密封性出浆管的位置和连接的密封性=波纹管堵塞波纹管堵塞钢筋冲突情况钢筋冲突情况=纵向预应力钢筋纵向预应力钢筋横向预应力钢筋横向预应力钢筋普通钢筋普通钢筋预应力施工质量安全培训讲座Page 17波纹管安装和锚固系统波纹管里面不能够堵塞同时线型应波纹管里面不能够堵塞同时线型应符合设计要求符合设计要求预应力施工质量安全培训讲座Page 18波纹管的安装波纹管里面不能够堵塞同时线型应波纹管里面不能够堵塞同时线型应符合设计要求符合设计要求预应力施工质量安全培训讲座Page 19波纹管安
10、装套管的大小应与其功能相符。套管的大小应与其功能相符。好好不好不好预应力施工质量安全培训讲座Page 20波纹管的安装穿束日期穿束日期要求钢绞线在浇筑之后，在张拉之前进行穿束要求钢绞线在浇筑之后，在张拉之前进行穿束=尽量减少钢绞线暴露在潮湿空气中的时间尽量减少钢绞线暴露在潮湿空气中的时间如果在浇筑之前进行穿束的话，应符合根据湿度情况的确定的正常期限，特别是对于暴露时间太长的，如果在浇筑之前进行穿束的话，应符合根据湿度情况的确定的正常期限，特别是对于暴露时间太长的，在法国对钢绞线会涂油，然后压浆前清洗。在法国对钢绞线会涂油，然后压浆前清洗。预应力施工质量安全培训讲座Page 21预应力钢绞线安装
11、钢绞线的质量钢绞线的质量钢绞线在安装之前应该进行检查。在清理之后，不得有目视可见的锈蚀麻坑。钢绞线在安装之前应该进行检查。在清理之后，不得有目视可见的锈蚀麻坑。立即废弃在清理之后可用预应力施工质量安全培训讲座Page 22预应力钢绞线安装钢绞线的质量：清理后可用钢绞线钢绞线的质量：清理后可用钢绞线预应力施工质量安全培训讲座Page 23预应力钢绞线安装钢绞线质量：清理后不可用钢绞线钢绞线质量：清理后不可用钢绞线预应力施工质量安全培训讲座Page 24预应力钢绞线安装钢绞线的质量钢绞线的质量工地上对钢绞线的锈蚀问题有所低估。预应力钢绞线因在混凝土中受力，是预应力结构物整工地上对钢绞线的锈蚀问题有
12、所低估。预应力钢绞线因在混凝土中受力，是预应力结构物整体上非常重要的一个元素。钢绞线的锈蚀或是微裂纹进一步发展可能导致结构物的混乱。体上非常重要的一个元素。钢绞线的锈蚀或是微裂纹进一步发展可能导致结构物的混乱。张拉时断裂的危险张拉时断裂的危险与压浆料的结合性下降与压浆料的结合性下降随时间推移有断裂的危险随时间推移有断裂的危险预应力施工质量安全培训讲座Page 25预应力钢绞线安装钢绞线的质量钢绞线的质量为保证穿束钢绞线的质量为保证穿束钢绞线的质量:钢绞线卷存放应该由木块垫起并遮盖钢绞线卷存放应该由木块垫起并遮盖钢绞线卷包装不应该受损钢绞线卷包装不应该受损预应力施工质量安全培训讲座Page 26
13、预应力钢绞线安装预应力钢绞线安装预应力钢绞线安装如果混凝土浇筑后安装钢绞线，需要保证穿束前波纹管未堵塞（检孔器检查）。如果混凝土浇筑后安装钢绞线，需要保证穿束前波纹管未堵塞（检孔器检查）。如果混凝土浇筑后安装钢绞线，应在穿束前对波纹管内部垃圾和污染物进行清理。如果混凝土浇筑后安装钢绞线，应在穿束前对波纹管内部垃圾和污染物进行清理。钢绞线应编束后整体装入管道中。钢绞线应编束后整体装入管道中。预应力筋应采用砂轮锯切断，不得采用气焊切断。预应力筋应采用砂轮锯切断，不得采用气焊切断。预应力施工质量安全培训讲座Page 27预应力钢绞线安装钢绞线的质量钢绞线的质量直接由钢绞线卷向波纹管里面进行钢绞线穿束
14、直接由钢绞线卷向波纹管里面进行钢绞线穿束=避免钢绞线损伤和锈蚀或存放中出现问题。避免钢绞线损伤和锈蚀或存放中出现问题。.预应力施工质量安全培训讲座Page 28预应力钢绞线张拉标准程序标准程序 预应力施工质量安全培训讲座Page 29预应力钢绞线张拉初步检查初步检查钢绞线超长部分的保护钢绞线超长部分的保护=对钢绞线超长部分进行保护，对千斤顶紧抓和绷紧是有必要的。各部对钢绞线超长部分进行保护，对千斤顶紧抓和绷紧是有必要的。各部分不允许有损伤或锈蚀情况。分不允许有损伤或锈蚀情况。张拉日期是否超过钢绞线安装后的规定期限范围张拉日期是否超过钢绞线安装后的规定期限范围锚具周围不得出现可疑裂纹锚具周围不得
15、出现可疑裂纹遵守混凝土强度要求（设计要求）遵守混凝土强度要求（设计要求）熟悉钢绞线张拉频次，现场材料齐全熟悉钢绞线张拉频次，现场材料齐全安装合格的工作锚板和工作夹片：各部分不允许有锈蚀或损伤情况。安装合格的工作锚板和工作夹片：各部分不允许有锈蚀或损伤情况。预应力施工质量安全培训讲座Page 30预应力钢绞线张拉压力及伸长值的计算压力及伸长值的计算在张拉施工前，应首先了解设计中的压力和伸长值并将其记录在张拉表格中。在张拉施工前，应首先了解设计中的压力和伸长值并将其记录在张拉表格中。施工单位应提前根据其掌握的技术数据（千斤顶等）和摩阻测试结果对计算的假设条件进施工单位应提前根据其掌握的技术数据（千
16、斤顶等）和摩阻测试结果对计算的假设条件进行检查。行检查。千斤顶压力计算的主要依据：千斤顶压力计算的主要依据：使用的千斤顶类型（活塞截面）使用的千斤顶类型（活塞截面）千斤顶系统缺失千斤顶系统缺失+压力计压力计+泵（校准表）泵（校准表）设计张力设计张力伸长值计算的主要依据：伸长值计算的主要依据：绷紧的钢绞线的长度（包括超长部分）绷紧的钢绞线的长度（包括超长部分）摩阻系数（摩阻测试）摩阻系数（摩阻测试）钢绞线实际弹性模数（供应商技术参数）钢绞线实际弹性模数（供应商技术参数）预应力施工质量安全培训讲座Page 31预应力钢绞线张拉压力及伸长值的计算压力及伸长值的计算对千斤顶压力值进行简单核对对千斤顶压
17、力值进行简单核对千斤顶压力千斤顶压力=钢绞线数量钢绞线数量x每根钢绞线受力（每根钢绞线受力（20吨）吨）/千斤顶活塞截面千斤顶活塞截面例如：例如：钢绞线根数钢绞线根数=15每根钢绞线受力每根钢绞线受力(15,2)=20t=195 kN=0.195 MN千斤顶活塞截面千斤顶活塞截面=0.135 m2(OVM-YCW650A)千斤顶压力千斤顶压力=15 X 0.195/0.135=21.6 MPA预应力施工质量安全培训讲座Page 32预应力钢绞线张拉压力及伸长值的计算压力及伸长值的计算:对伸长值进行简单核对对伸长值进行简单核对伸长值伸长值=(波纹管长度波纹管长度+2x 伸长值伸长值 A)x 6.
18、5波纹管的长度要求在设计图纸上有明确提及波纹管的长度要求在设计图纸上有明确提及钢绞线超长部分将在张拉时被拉紧（参看千斤顶使用说明）钢绞线超长部分将在张拉时被拉紧（参看千斤顶使用说明）根据以往经验，在弹力和与波纹管内部摩擦都处于正常状态的情况下，预应力钢绞线的伸长根据以往经验，在弹力和与波纹管内部摩擦都处于正常状态的情况下，预应力钢绞线的伸长值值5至至6.5mm/m是一个平均值是一个平均值例如：例如：钢绞线束在波纹管中长度钢绞线束在波纹管中长度=28.091 m千斤顶千斤顶YCWA650A,A=0.850 m大约伸长值大约伸长值=(28.091+2x0.85)x 6.5=193 mm假设两端同时
19、进行张拉，千斤顶的伸长值将为假设两端同时进行张拉，千斤顶的伸长值将为 193mm/2=97.5mmL=28091 mm预应力施工质量安全培训讲座Page 33预应力钢绞线张拉检查要点检查要点安全方面：假如没有采取任何防止钢绞线弹射的措施，千斤顶后安全方面：假如没有采取任何防止钢绞线弹射的措施，千斤顶后60米区域为危险区。米区域为危险区。对千斤顶后的钢绞线进行标定，以对钢绞线与千斤顶卡爪间的相关滑动进行控制。对千斤顶后的钢绞线进行标定，以对钢绞线与千斤顶卡爪间的相关滑动进行控制。遵守张拉各个阶段的最低要求遵守张拉各个阶段的最低要求(15%,30%,100%)，按照中国实践，按照中国实践(20%-
20、100%)且终张拉保持且终张拉保持5分分钟。钟。（见下页说明）（见下页说明）记录每个张拉阶段的伸长值。记录每个张拉阶段的伸长值。在在(+/-6%，中国，中国)限值范围内检查伸长值。限值范围内检查伸长值。（见下页说明）（见下页说明）如果超出伸长值范围，需停止张拉。施工单位应当采取相关措施（新的计算，调整）。如果超出伸长值范围，需停止张拉。施工单位应当采取相关措施（新的计算，调整）。（见下页说明）（见下页说明）如果没有达到伸长值，施工单位可以超过终力直到如果没有达到伸长值，施工单位可以超过终力直到+5%。预应力施工质量安全培训讲座Page 34预应力钢绞线张拉伸长值的说明伸长值的说明第一阶段应可以
21、消除张拉开始时的额外伸长量。第一阶段应可以消除张拉开始时的额外伸长量。预应力施工质量安全培训讲座Page 35预应力钢绞线张拉检查要点检查要点在对千斤顶液压室进行排空的同时，对弹性收缩进行检查。（检查工作夹片回缩是否在对千斤顶液压室进行排空的同时，对弹性收缩进行检查。（检查工作夹片回缩是否6mm）对锚具后的钢绞线进行标记，以对钢绞线和工作夹片间的相关滑动进行控制。（张拉后对锚具后的钢绞线进行标记，以对钢绞线和工作夹片间的相关滑动进行控制。（张拉后24小时）小时）锚具和钢绞线束附近不得有任何性质裂纹的出现。锚具和钢绞线束附近不得有任何性质裂纹的出现。对伸长值进行确认后，施工单位可切断多余的钢绞线
22、（从锚环开始预留不小于对伸长值进行确认后，施工单位可切断多余的钢绞线（从锚环开始预留不小于3cm长的钢绞长的钢绞线，其余截除），线，其余截除），应采用砂轮锯切断，不得采用电弧或气焊切断。应采用砂轮锯切断，不得采用电弧或气焊切断。预应力施工质量安全培训讲座Page 36预应力筋张拉说明说明与中国做法不同的是，在欧洲，张拉过程中会有一中间阶段（或者称暂停期），以便不要与中国做法不同的是，在欧洲，张拉过程中会有一中间阶段（或者称暂停期），以便不要使张拉过程中发热的钢绞线变得脆弱：钢绞线对突然的冲击或腐蚀很敏感。这也可以确认拉使张拉过程中发热的钢绞线变得脆弱：钢绞线对突然的冲击或腐蚀很敏感。这也可以确
23、认拉力力-伸长值的线性。伸长值的线性。同时通常在张拉力达到同时通常在张拉力达到94%时要做一个检查（预警压力），以便检查伸长值和预估最终张拉时要做一个检查（预警压力），以便检查伸长值和预估最终张拉力。力。比如，如果当施加比如，如果当施加94%的张拉力时已经达到理论伸长值的的张拉力时已经达到理论伸长值的97%，就知道当达到，就知道当达到100%的的张拉力时，已经是张拉力时，已经是+3%的拉伸量：可接受。的拉伸量：可接受。相反，当施加相反，当施加94%的张拉力时，已经达到理论伸长值的的张拉力时，已经达到理论伸长值的103%，就知道可能会超出，就知道可能会超出6%的拉伸量：这时可以或当达到的拉伸量：
24、这时可以或当达到97%的理论拉力时停止张拉，或检查检查相关数据：钢的理论拉力时停止张拉，或检查检查相关数据：钢绞线实际弹性模数、千斤顶中的压力等。绞线实际弹性模数、千斤顶中的压力等。如果当施加如果当施加94%张拉力时只达到理论伸长值的张拉力时只达到理论伸长值的80%，就知道虽然超出了理论张拉力，就知道虽然超出了理论张拉力，但仍未达到最小的拉伸量：此时需要与设计方一起找原因进行分析。但仍未达到最小的拉伸量：此时需要与设计方一起找原因进行分析。预应力施工质量安全培训讲座Page 37Mise en tension des torons de prcontrainteNOTES 波纹管内有缺陷时的波
25、纹管内有缺陷时的伸长值伸长值预应力施工质量安全培训讲座Page 38预应力 Page 38预应力管道压浆压浆原理压浆原理混合标准：1 kg 水泥0.11 kg 添加剂0.32 l水水/水泥添加剂比率=0.29搅拌器压浆泵真空泵预应力施工质量安全培训讲座预应力管道压浆检查要点遵守每阶段压浆期限（一般为张拉后24小时内进行压浆）压浆砂浆合格性测试（成分，流动率，膨胀率）现场砂浆拌合团队是否了解相关要求安全设备：防护眼镜，防护面罩和防护手套Page 39预应力施工质量安全培训讲座预应力孔道压浆Page 40检查要点设备：真空泵、压浆泵和压力计是否能正常使用系统密封性：封锚钢筋罩，管接头，密封垫圈系统
26、无损耗（需限制管接头长度）预应力施工质量安全培训讲座预应力管道压浆Page 41压浆前控制要点试验器材：用于测试流动度测量计和压力计、温度计、制作试块磨具、测泌水率-膨胀率仪器。试验合格：流动度（14秒至22秒，ASTM为12至21秒，法国铁路总公司13-25秒）且温度在5-30C，规范或设计确定的泌水率-膨胀率。在水中进行管道压浆（在压力下）：清除预应力束和钢绞线上的残渣和油脂。在“混凝土”孔道情况下（混凝土浇筑后取出软波纹管），可以润湿孔道内部，以使得灰浆与混凝土内部有更好的粘结性。真空泵压力值合格(-0.06 Mpa)预应力施工质量安全培训讲座预应力管道压浆Page 42压浆预应力束持续压浆出口处流动度测试0.6MPa压力保压不少于3分钟预应力施工质量安全培训讲座预应力管道压浆Page 43常见情况使用不被推荐的密封罩：有断裂风险=不能承受压力，缺少真空检查。施工时控制不严：成分，施工，养护建议：宜两端都采用密封罩预应力施工质量安全培训讲座预应力管道压浆Page 44现场经常看到的情况密封不到位，漏浆过多。拌合点离注浆地点太远。预应力施工质量安全培训讲座预应力封锚Page 45预应力封锚压浆后7天内完成封锚涂刷防水层（防锈漆）遵守封锚砂浆拌合规范要求封锚砂浆试验（无收缩）&在规定时间内完成（及时抹面压光）最终防护（防水处理）：等封锚砂浆养护结束后，进行防水处理。
