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1、內卡式千斤頂張拉施工工藝工法（QB/ZTYJGYGF-QL-0907-2013）物貿公司 洪志軍1前言1.1 工藝工法概況預應力施工機具選擇時，主要有以下兩種方案：1 選用普通穿心式千斤頂，該類型的千斤頂目前普遍使用，操作簡便。工具錨位于千斤頂后端，使工作錨外預留的鋼絞線長度較長。2 選用新型內卡式千斤頂，活塞伸出長度在千斤頂前端測量，工具夾片外露量在千斤頂后端測量，因工具錨位于千斤頂前端，使工作錨外需要預留的鋼絞線較短。本工法以制梁場為依托，針對預應力筋張拉特點，給預應力筋施加預拉力，通過錨具傳遞給混凝土構件，使混凝土產生預應力。因預應力筋價格昂貴，工程用量大，為降低企業施工成本，對施工方法2、進行優化，采用縮短錨外鋼絞線外露長度的內卡式千斤頂，降低材料損耗。1.2 工藝原理內卡千斤頂采用“活塞靜止，缸體活動”的結構形式，具有連續跟進、重復張拉的性能。張拉過程中，千斤頂活塞和張拉延長套組成不動體，外缸套、穿心套、工具錨組成運動體，當運動體相對不動體向外移動時，工具錨、工具夾片夾持鋼絞線進行張拉。在達到所需的預應力值時，運動體復位，工作夾片、工作錨自動錨固，此時工具夾片不再受外力作用，完成張拉過程。2工藝工法特點采用內卡式千斤頂進行張拉作業，錨外鋼絞線預留長度比采用普通穿心式千斤頂可縮短約50%，降低了成本。3適用范圍1 本工藝工法適用于批量生產后張法預應力混凝土簡支梁。2 其他后張法3、預應力鋼絞線張拉施工中也可參考使用。4主要引用標準客運專線預應力混凝土預制梁暫行技術條件鐵科技2004120號鐵路工程預應力筋用夾片式錨具、夾具和連接器技術條件（TB/T3193）鐵路混凝土工程施工技術指南鐵建設（2010）241號高速鐵路橋涵工程施工技術指南鐵建設（2010）241號高速鐵路橋涵工程施工質量驗收標準（TB10752）鐵路混凝土工程施工質量驗收標準（TB10424）5施工方法預應力張拉過程分5個階段：初始應力階段、張拉階段、控制應力階段、自錨階段、油缸回程階段。內卡式千斤頂張拉施工主要有以下幾個步驟：安裝工作錨、安裝限位板、安裝內卡式千斤頂、安裝工具夾片、張拉、伸長值測量等。鋼4、絞線外露長度的要求：以預制梁為例，錨外鋼絞線長度40cm。6工藝流程及操作要點6.1 工藝流程圖（見6.1-1 工藝流程圖）鋼絞線下料穿束原材料檢驗合格孔道清理混凝土達到設計強度安裝工作錨、工作夾片安裝限位板測量鋼絞線直徑安裝千斤頂安裝工具夾片張拉孔道、錨具、千斤頂三同心伸長值測量伸長值偏差符合要求回油錨固測量錨具回縮量千斤頂回程張拉雙控6.1-1 工藝流程圖6.2 施工步驟6.2.1 安裝工作錨清除錨墊板下水泥漿，將鋼絞線逐根對孔穿入工作錨中，同時安裝工作夾片，用鋼管將工作錨夾片打緊，安裝時必須使工作錨落入錨墊板止口中，并與孔道軸線同心。6.2.2 安裝限位板工作錨安裝后安裝張拉限位板，在安5、裝限位板時根據該片梁使用的鋼絞線直徑來選擇相應槽深的限位板。6.2.3 安裝千斤頂安裝千斤頂應確保孔道、工作錨和千斤頂中心同線。為方便工具錨拆卸，千斤頂預先出頂23cm。因預制梁錨穴口直徑較小，需在限位板與千斤頂缸體間安裝一個延長套，延長套的強度和尺寸符合張拉要求。千斤頂安裝結構圖如圖6.2.3千斤頂安裝結構圖。圖6.2.3 千斤頂安裝結構圖1、鋼絞線 2、工作錨 3、工作夾片 4、限位板 5、延長套 6、對中環 7、密封圈8、進油口 9、工具錨 10、工具夾片 11、缸體 12、內缸套 13、回油口 14、外缸套6.2.4 安裝工具夾片工具錨安裝于千斤頂前端，精確對中，鋼絞線須在工作錨與工具6、錨之間順直無扭結。工具錨夾片安裝完成后，用特制的套管輕輕擠推工具夾片，使其進入工具錨環內，并使端部整齊，外露長度基本一致。為使工具錨拆卸方便，可在工具錨夾片與錨環之間墊入塑料布或涂少許潤滑脂。6.2.5 張拉以上工作全部結束后施加預應力，使千斤頂受力并與梁端錨穴面垂直，再次檢查錨具、千斤頂、孔道三者軸心是否同心，有偏差時應用手錘輕擊錨環調整位置，檢查合格后，施加預應力。張拉分為5個過程：初始應力階段、張拉階段、控制應力階段、錨固階段、油缸回程。6.2.6 伸長值測量為便于測量和確保測量的準確性，每個測量人員應配備兩種測量工具，鋼板尺和深度游標卡尺。油頂伸長量采取鋼板尺測量，夾片外露量采用深度游7、標尺進行測量。測量夾片外露量時，測量人員應從側面斜視、順缸套內側插入深度尺，禁止身體任何部位侵入鋼絞線圓弧半徑內，確保張拉作業安全。6.3 施工操作要點1 根據不同規格的張拉錨具，應選擇配套的工具錨、限位板，把工具錨旋入穿心套的內螺紋上，旋到底后再回旋1/41/3 圈，將工具錨孔位置與工作錨孔位置相對應。2 檢查鋼絞線外露長度是否滿足要求，鋼絞線頭是否有散頭現象，避免造成千斤頂安裝困難。3 檢查油泵的運轉情況和千斤頂的液壓油管安裝是否正確，接頭處應牢固，不得有漏油現象。4 如鋼絞線束較長，一次張拉達不到設計要求的應力和應變，必須進行二次張拉。5 安裝千斤頂前，在延長套安裝后再安裝一個錨具，使鋼8、絞線按照孔位均勻布置，以便鋼絞線快速穿入工具錨。6 安裝工具夾片時，把工具夾片敲緊，同時檢查限位板、延長套、千斤頂等是否入槽，中心線是否在一條直線上，否則應重新調整，重新調整后應再次檢查工具夾片有無松動現象。7 張拉應同步進行，張拉過程中應有一名油泵司機負責指揮，油泵司機根據指揮者的口令控制加載速度，確保張拉同步進行，張拉不同步率應控制在10%范圍。8 預應力張拉以油表讀數為主，伸長值進行校核。張拉過程應確保張拉伸長值偏差在6%范圍內。當伸長值偏差超過6%時，停止張拉待查明原因并處理后，方可繼續張拉。7勞動力組織完成張拉所需人數為10人，具體見表7-1勞動力配備表（以雙線箱梁為例）表7-1勞動9、力配備表操作人員人數油泵操作司機4千斤頂安裝人員4現場技術人員28主要機具設備完成張拉所需設備見表8-1主要機具設備表（以雙線箱梁為例）表8-1主要機具設備表機具設備名稱數量液壓泵站4臺內卡式千斤頂4臺張拉操作平臺架4套千斤頂導向架4副9質量控制9.1 易出現的質量問題1 預應力鋼束張拉時，鋼束伸長值超了規定的允許偏差范圍。2 因操作不當，造成斷絲、滑絲等現象。9.2 質量保證措施1 嚴格控制預應力管道位置，其偏差不大于4mm。增加定位網的剛度，并將定位網焊接在梁體鋼筋上，減少定位網設置誤差和移動量，在制孔膠拔管中穿入一根75鋼絞線作芯棒，解決梁體混凝土澆筑時管道局部上浮以保證管道坐標位置正確10、。2 預應力鋼絞線在使用前必須按實測的彈性模量進行計算。3 根據規范要求進行管道摩阻、喇叭口摩阻測試，根據測試結果及時調整張拉力及理論計算伸長值。4 對滑斷絲的處理：（1）在滑絲的另外一端用單孔連接器將鋼絞線接長至露出千斤頂端面30cm左右。（2）用一塊尺寸為450mm60mm40mm且中心鉆有直徑20mm孔的鋼板，使鋼絞線穿過鋼板中心孔。（3）用單根張拉的25 噸千斤頂對該鋼絞線進行張拉放張，隨著活塞的伸長，工具夾片逐漸從工具錨孔內隨鋼絞線向外移動。（4）用鋼絞線料頭中鋼絲做的鉤子緩慢將工具夾片鉤出工具錨孔外。（5）緩慢的將25噸頂回油，放松鋼絞線；更換滑絲的工作夾片重新張拉。（6）如工具夾11、片滑絲而工作夾片沒有，回油后更換新的工具夾片進行補張或全部放張后再重新張拉。10安全措施10.1 主要安全風險分析內卡式千斤頂測量活塞伸出量、夾片外露量時較為繁瑣，測量夾片外露量過程安全風險較大。10.2 保證措施每個測量人員配備兩種測量工具，油頂伸長量采取鋼板尺測量，夾片外露量采用專門深度尺進行測量，測量夾片外露量時，要求測量人員從側面斜視、順缸套內側插入深度尺，禁止身體任何部位侵入錨具圓弧半徑內。11環保節能措施通過采用內卡式千斤頂，降低了錨外鋼絞線長度，降低了鋼材的使用，節省了能源。降低了因鋼材生產所產生的廢氣廢渣對環境的污染。施工中嚴格控制鋼絞線下料長度，制作鋼絞線下料定位套，以準確控12、制鋼絞線錨外預留長度，減小下料誤差造成的材料浪費。12應用實例12.1 工程簡介中鐵一局集團物資工貿公司興平制梁場承擔西寶鐵路客運專線995孔箱梁預制任務，根據需要分別設置興平東梁場和興平西梁場，箱梁采用【通橋（2008）2322A】系列圖。中鐵一局集團物資工貿公司南充制梁場承擔蘭渝鐵路1542孔T梁預制任務，T梁采用【通橋（2005）2101】系列圖。12.2 工程結果評價12.2.1 經濟效益箱梁：采用普通的穿心式千斤頂，梁端孔道外需預留80cm鋼絞線，而使用前卡式千斤頂，梁端孔道外僅需預留40cm長鋼絞線，單個孔道可節約鋼絞線（80-40）2=80cm，每孔32m箱梁共計鋼絞線246根（13、密度：1.101kg/m，單價：5.5元/kg），總共可節約（80100）2461.1015.5=1191.72元。T梁：采用普通的穿心式千斤頂，梁端孔道外需預留70cm鋼絞線，而使用前卡式千斤頂，梁端孔道外僅需預留38cm長鋼絞線，單個孔道可節約鋼絞線（70-38）2=64cm，以2201型32m梁為例，單片梁穿束73根鋼絞線（密度：1.101kg/m，單價：5.5元/kg），總共可節約（64100）731.1015.5=282.91元。12.2.2社會效益通過采用內卡式千斤頂，鋼絞線錨外預留長度比采用傳統的穿心式千斤頂縮短50%，在減少材料損耗中起到了積極作用，符合節約型社會發展方向。12.3建設效果及施工圖片 圖12.3-1 安裝工具錨 圖12.3-2 安裝限位板 圖12.3-3 安裝延長套 圖12.3-4 安裝千斤頂 圖12.3-5 安裝工具夾片 圖12.3-6 進行張拉 圖12.3-7 測量活塞伸出量 圖12.3-8 測量夾片外露量 圖12.3-9 深度游標卡尺 圖12.3-10 測量工具夾片外露量