重庆彭武高速公路C15合同段
共和乌江特大桥
箱梁张拉、压浆施工细则
编制:于凤伍 审核:赖庆招
路桥集团第一公路工程局
彭武高速C15合同段项目经理部
2007/5/1
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一、 预应力钢束的制作和穿束 A、 钢束制作
(1) 预应力钢束在编束时,应梳理顺直,绑扎牢固,防止互相缠绕。
(2) 为使预应力筋梳理顺直,应通过“梳板”逐根排列理顺。制作时,在距离两端锚垫板2-3m范围内可用长50~70mm的钢管作衬体,以对准锚具。
(3) 制束时应保证预应钢束一端平齐;另一端中应有一根预应力筋较其它的长出约20cm,并弯成钩形,以便穿束时与牵引钢索连接。 预应钢材验收及加工后,应妥善保留,防止在堆放、运输和安装过程中损伤、变形或发生有害的锈蚀。
B、 穿束工艺
大吨位群锚每束预应力根数较多,相应管道较狭窄,管道长且呈三维曲线状,又加节段管道接头多,故穿束较困难,穿束工作可由人工、卷扬机和穿束机进行。
穿束方法: ①
弯管道长度小于70m时采用单根人工穿束,束的前端应扎紧
并裹胶布或安装一特制“弹头”,以便顺利通过孔道。 ②
弯管道长度大于70m时人工穿束较困难,此时采用卷扬机整
束穿束。穿整事时端部焊接有钢铰线,焊后应形成圆端头,焊点长度尽量缩短,以便在曲线管道内顺利通过。并在端头的上用胶带纸包裹或加工一个锥帽防止钢铰线在管道中行进过程中挂带波纹管而造成堵管。
采用卷扬机穿束时引线的穿入方法也有以下几种: ①
当管道长度小于100m时可用一根钢铰线从一头穿入做为引线
牵引钢丝绳通过。
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② 当管道长度大于100m而小于160m时从一头穿入钢铰线较困
难,这时可采用两端穿入法。 ③
当管道长于160m采用预埋铁丝法。
二、预应力钢束张拉
A、张拉设备配置
本桥为纵、竖、横三向预应力。基本张拉设备有电动油泵,400吨纵向千斤顶(每墩两个)。横向、竖千斤顶YQC270一个。每台油泵配压力表2个(一个主表,一个付表)。
B、张拉前的注意事项 1、
张拉控制力及张拉顺序:后张拉法张拉前,必须检查砼构件外形尺寸、外观质量是否符合质量标准要求;张拉时砼强度必须达到85%设计强度时方准施加预应力。其张拉顺序按“主梁预应力钢束布置图”中的钢束编号顺序进行。
2、
首先检查制作好的钢束绑扎是否牢固,总长度是否符合张拉要求,以及钢束两端有无弯折现象等。
3、 4、
将钢束的钢丝顺序编号。
安装张拉端的张拉千斤顶。先将锚环套在钢束外面,放入锚塞将钢丝分开,然后千斤顶就位,将钢绞线按编号顺序放进千斤顶顶头的槽口内。此时应注意钢丝不得交错。随之加上锚垫板,初步固定,找平千斤顶,使其支承与锚环端面贴紧。
5、
预拉。开动高压油泵,使千斤顶大缸进油,锚圈及千斤顶的位置,使其对准孔道轴线;并检查钢束是否达到长度一致,如发现有不一致时,退下工具锚进行调整,然后再打紧工具夹片。
C、张拉工作程序
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1、纵向张拉工作程序:(先张拉纵向,然后竖向,最后横向) 1)穿上钢绞线(人工穿束和卷扬机穿束),装好锚板,打上工作夹片,注意夹片打齐。
2)装上限位板(或顶锚器),随后装上千斤顶注意调好位置。 3)装上工具锚板和工具夹片,注意夹片打齐。 4)接好,装上压力表,接好电路。
5)两端同时张拉,互报读数,且相差不宜超过2Mpa。 6)张拉至设计吨位的10%时,量取伸长量a。 7)张拉至20%时,量取伸长量b。
8)张拉至100%时,量取伸长量c。持荷3min,锚固,计算伸长量检查L是否在误差范围内。
9)两腹应对称张拉,顺序:上游钢束1→下游钢束1→下游钢束2→上游钢束2。
10)张拉完成后,拆掉千斤顶、工具锚、顶锚器等,封锚、压浆。 2、横向张拉工作程序:
1) 横向预应力采用单端交错张拉。 2) 清理槽口,装上锚环,打好夹片。 3) 接好、压力表,接上电路。
4) 装上YQC270千斤顶,张拉工作程序10%→20%→100%→锚固。 5) 封锚压浆。横向予应力张拉后砂轮机割束,注意割束时在夹片多予留3cm长度,不得损伤夹片,封锚模板制作成标准尺寸,一次封好翼缘板。注:压浆工作可滞后2个节段。
3、竖向张拉工作程序(同横向张拉工序): 1) 竖向预应力采用单端张拉。 2) 清理槽口,装上锚环,打好夹片。 3) 接好、压力表,接上电路。
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4) 装上Ycw270千斤顶, 依照张拉工作程序,张拉10%→100%→超张拉→锚固。 5) 封锚、压浆。
D、预应力钢束理论伸长值的计算
根据规范要求预应力钢材用应力控制方法张拉时,应以伸长值进行校核,实际伸长值与理论伸长值差应控制在6%以内。否则应暂停张拉,待查明原因并采取措施加以调整后方可继续张拉。为此,必须先确定其张拉理论伸长值。
① 理论伸长值的计算公式:ΔI=PL/AyEg[1-e(k1+uθ)/(kl+uθ)] 式中:P—预应力钢筋张拉端的张拉力,N; L—从张拉端至计算截面的孔道长度,m;
θ—从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和,rad; K—孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数; U—预应力钢筋与孔道壁的摩擦系数; Eg—预应力筋的弹性模量,Mpa; Ay—预应力钢筋截面面积,mm。 ② 实际伸长值的量测及计算方法: ΔI=ΔI1+ΔI2-C
其中:ΔI1—从初始应力至最大张拉应力间的实测伸长值; ΔI2—初始应力σ0时推算伸长值:ΔI2=Lσ0/Eg;
C—砼的弹性压缩值(忽略不计)
根据上面计算所得理论伸长值与实测长度相差在6%以内时,说明张拉正常,否则暂停张拉,待查明原因后采取相应有效措施后,方可继续张拉。
E、铰线束配穿心式千斤顶的张拉操作步骤及方法
① 在穿束前先将锚具圆锚环固定在构件预埋铁板上。锚具的位置
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应与孔道中心对正,焊接时可用木塞固其位置,以保证位置准确。对曲线孔道,当端头面与孔道中心线不垂直时,可在锚环下另加斜垫板调整准确。
② 穿束时,将每一束内的各根预应力钢材顺序编号,在构件两端对号检查,防止其在孔道内交叉扭结。
③ 将清洗过的夹片,按原来在锚具中的片位号依次嵌入预应力钢材之间。夹片嵌入后,随即用手锤轻轻敲击,使其夹紧预应力钢材,但夹片外露长度应整齐一致。
④ 安装千斤顶。将预应力钢材束穿入千斤顶。锚环对中,并将张拉油缸先伸出2-4cm,再在千斤顶尾部安上垫板及工具锚,将预应力钢材夹紧。为便于松开销片,工具锚环内壁可涂少量润滑油。
⑤ 使顶压油缸处于回油状态,向张拉缸供油,开始张拉。同时注意工具锚和固定端的工作锚,使夹片保持整齐(一般差3mm时不会明显影响夹持力);张拉至初应力时,做好标记,作为测量伸长的起点。
⑥ 按规定程序张拉至规定吨位或换算的油压值,并测量预应力钢材的伸长值以校核应力。
⑦ 在保持张拉油缸调压阀阀口开度不变的情况下向顶压缸供油,直至需要的顶压力。在顶压过程中,如张拉油曲什压超过最大张拉力规定时,应使张拉油缸适当降压。
⑧ 在保持继续向顶压油缸供油的情况下,使张拉油缸慢慢回油,完成油缸回油动作。
⑨ 打开顶压阀的回油缸,油泵停 车,千斤顶借助其内部回程弹簧作用,顶压活塞自动回程,张拉锚固结束。
⑩ 当预应力钢材较长、千斤顶一次张拉行程不能满足预应力要求时,可以两端张拉或多次重复张拉。顶压过程中应注意工作锚夹片移动情况,发现不正常时,可将顶压油缸回油,用小钢针插入夹片缝隙,再
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将张拉油缸回油,取出夹片,找出原因后重新张拉。
F、张拉注意事项: 1)
预应力的张拉顺序,应使砼不产生超应力,构件不扭转或侧
弯、结构不变位等。因此,对称张拉是一项重要原则,同时还应考虑到尽量减少张拉设备的移动次数。
2)
0#块砼强度达到60ⅹ0.85=51Mpa,且龄期4天以后方可进行
预应力张拉。
3)
张拉前,工长、技术员应认真阅读《公路桥涵技术规范》有
关张拉条文。
4) 记录。
5)
张拉采用双控法:控制吨位和伸长量,以控制应力为主。当张拉作业时,要求现场技术员监控全过程,并做好原始张拉
伸长量存在问题时,应停止查明原因。
6)
注意保护好压力表,特别是主表。注意观察主表是否归零,
当存在问题时,应立即向有关部门报告,给预标定。
7)
压力表应按规范要求进行校检,一般使用超过6个月或200
次以及在千斤顶使用过程中出现不正常现象时,应重新检验。
8) 9)
管理好油泵,不要漏油,污染桥面。 千斤顶、油表必须配套使用,不得随意变动。
三、预应力张拉的安全措施
1) 在各工序施工前,所用的机具和支架必须仔细检查,确认无问
题后方可进行操作。
2) 张拉工作属高空作业,必须按高空作业要求,实施安全措施与
事前对脚手架等进行检查且佩带好安全绳。
3) 张拉过程中千斤顶后方严禁有人站立,穿行,不得堆放物品。 4) 张拉工地设置安全标志。
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5) 配置对讲机,保证两端张拉及时联系。 6) 张拉人员必须佩带必要的劳保用品。
7) 张拉后的钢绞线在管道压强前严禁碰击,踩踢。 8) 注意用电的安全,经常检查电源线。
压浆工艺
1、 全桥预应力管道压浆均采用真空压浆工艺。
2、 真空压浆原理:压浆前应先用真空泵抽吸预应力孔道中的空气,使孔道的真空度达到负压0.1Mpa左右,然后在孔道另一端用灌浆泵以一定的压力将搅拌好的水泥浆体压入预应力孔道并产生一定的压力。由于孔道内只有极少空气,浆体中很难形成气泡;同时,由于孔道内和压浆泵之间的正负压力差,使孔道内残留的水珠在接近真空的情况下被气化,随同空气一起被抽出,大大提高孔道内浆体的饱满和密实度。消除混凝土在浆体中的气泡,可以避免有害水积聚在预应力筋附近的可能性,防止预应力筋被腐蚀。孔道在真空状态下减少了由于孔道高低弯曲而使浆体自身形成的压力差,便于浆体充满整个孔道,特别是一些异形关键部位。而且在水泥浆中,由于降低水灰比,添加专用的外加剂从而减少浆体离析、析水和干硬收缩,提高浆体的强度。
3、 真空压浆施工工艺:a)张拉完成后,切除外露的钢绞线,进行封锚,在灌浆前,将锚垫板表面清理干净,保证平整,在密封罩底面与橡胶密封装上O形圈,将密封罩与锚垫板上的安装孔对正,用螺栓拧紧。清理锚垫板上的灌浆孔,保证灌浆通道通畅。确认浆体配合比。b)启动真空泵,当真空度达到并维持在负压0.08Mpa左右时,打开阀门,启动灌浆泵开始灌浆。当进入透明高压管内流动的浆体稠度与盛浆箱内浆体基本一样时,关闭灌浆泵,关闭阀门。
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4、 孔道压浆及封锚:张拉完毕后,孔道应尽早压浆(一般不超过14d),以避免预应力筋锈蚀或松驰。
⑪ (1)压浆前的准备工作
⑫ A、张拉完后,立即将锚塞周围预应力筋间隙用水泥砂浆封锚,封锚砂浆抗压强度不足时,不得压浆。
⑬ B、为使孔道压浆流畅,并使浆液与孔壁结合良好,压浆前应用压力水冲洗孔道。
⑭ C、压浆前应对排气孔、压浆孔等全面检查,并对压浆设备进行安装检验。
⑮ D、压浆时,每一工作班应留取不少于3组的7.07cm×7.07 cm×7.07 cm立方体试件,标养28d,检查其抗压强度。 ⑯ (2)灌浆材料及水泥浆的技术条件 ⑰ 详见压浆配合比。
⑱ (3)灌浆设备、器具及其作用
灰浆搅拌机:用于拌合灰浆;灰浆泵:用于压浆;贮浆桶:贮水泥浆;过滤器:水泥浆的过滤橡胶管及喷浆嘴。
(5)封锚:压浆完后,即可进行封锚。压浆后应先将锚具周围冲洗干净、凿毛、然后按设计要求设置钢筋网和浇筑封锚砼。
5、 真空压浆注意事项:
a、 在压浆前如发现管道内残留有水分或脏物,则须考虑使空压机先行将残留在管道中的水分或脏物排走,确保真空压浆能够顺利进行。
b、 浆体搅拌时,水、水泥和外加剂的用量都必须严格控制。 c、 必须严格控制用水量,对未及时使用而降低了流动性的水泥浆,严禁采用增加水的办法来增加其流动性。
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d、 搅拌好的浆体每次应全部泻尽,在浆体全部卸出之前,不得投入为拌和的材料,更不能采取边出料边进料的方法。向搅拌机送入任何一种外加剂,均需在浆体搅拌一定时间后送入。
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