后张拉预应力箱梁(精选10篇)
后张拉预应力箱梁 篇1
摘要:针对预制后张拉法预应力箱梁的漏浆、冷缝、水纹、气孔、蜂窝麻面、鱼鳞纹等外观缺陷进行了原因分析,分别阐述了每种外观缺陷的解决方法和处理措施,以期指导实践,提高构件质量。
关键词:后张拉预应力箱梁,外观缺陷,原因,解决办法
随着我国桥梁技术的提高及预应力混凝土的受力特点,预应力混凝土构件在桥梁的建设中得到了广泛的应用。但随着桥梁技术的快速发展,对预应力混凝土的技术要求也开始有着非常严格的要求。那么我们如何去控制好它的质量达到要求,这需要我们在平常注意一些常见的病害并分析发生的原因,针对问题做出解决方案。同时要有习惯去记录一些专家的施工经验,外国的施工技术等等。在预应力混凝土构件预制过程中常会出现的外观缺陷有以下几种:蜂窝、麻面、水纹、冷缝、气孔等等。而经常出现的质量缺陷的问题也有不少,例如:混凝土体裂缝、预应力钢筋的张拉力不足等。我们要认真分析其中的原因去解决问题,加强施工管理,以认真科学的态度去施工,提高构件质量。关于预制后张拉法预应力箱梁外观缺陷的几点见解如下所述。
1 漏浆
如果端头漏浆是因为端头模板的密封不足或者模板整体没有安装稳固,在振捣时出现内模位移外模胀开现象,使端头的密封性严重不足,混凝土就会从胀缝处漏出来。因而此种现象的解决方法主要从固定模板着手,首先在安装模板时,端头模板与两侧腹模及预留有的钢筋孔必须要用高密泡沫胶体密封好,或用土工棉布密封好,做到每一个空洞都要密封;在装模板和安放骨架钢筋笼的时候必须按照规范要求进行安装施工,不得有半点马虎,在装完后还要严格检查模板是否已经安装稳固。还可以在安装好模板后在端头模板用两根螺杆交叉对拉两侧腹模,使之与封端模板更好的挤压密封,这样不仅可以增加紧密性,还可以防止在振捣过程中发生腹模外胀的情况。
2 冷缝
冷缝问题的产生原因:1)由于浇筑的季节为夏季,气温明显很高,没有掺加外加剂时,混凝土的初凝时间就会变短,所以在下层浇筑完成后很快就初凝了,如果没有及时把上层混凝土浇筑完就很容易出现混凝土分层的情况,在拆模后就会出现在两层混凝土之间的色差现象;2)用振动棒振捣时,振动棒没有深入到下层混凝土中,当没有把振动棒插入下层混凝土一定深度时也会出现分层的现象;3)在浇筑过程中附着振动器或振动棒振捣时不注意振动时间,导致振动时间过长,出现离析现象,或在下层混凝土的表面出现浮浆现象,表面水泥含量大,而在振捣时振动棒插入深度不够,使得两层之间形成界面色差。
这种缺陷的处理我们主要从混凝土的初凝时间进行控制,我们要严格控制浇筑的时间和拌合时间,应尽量减少混凝土的翻运次数,混凝土的供应要求在连续供应中间不应有中断现象,同时,也要适量的控制分段浇筑的浇筑长度,在分层浇筑时应该保证下层还没有初凝时就完成上层浇筑。如果气温高初凝太快,可以在申得监理工程师的同意下掺加适量的缓凝剂。对于大型构件浇筑时应该使用附着式振动器外加振动棒进行振捣,在振捣过程中一定要注意控制振动时间和振动棒的插入深度,这样也有助于改善色差现象。
3 水纹
关于预应力梁水纹现象的原因总体上可以分为两种情况:1)在混凝土拌和时没有做好施工配合比,砂石、水含量不合要求,水的含量过大,导致混凝土坍落度过大,同时在振捣时没有严格控制振捣的时间,振捣时间过长混凝土出现离析、浮浆,在下层混凝土的表面有着较厚的水泥浆层,在凝结时出现颜色较浓的水纹状。2)和前面第一种情况有点相似,也是由于在用振捣棒振捣时,没有严格控制插入的深度和振捣时间。
解决水温问题的方法主要通过严格控制施工配合比,在混凝土拌和过程中控制好混凝土的坍落度,坍落度不符合设计规范的,禁止进场施工,必须返厂重新拌和。混凝土在运输过程中,罐车也要启动拌合功能拌和以防在长距离运输过程中混凝土出现离析现象,同时应该注意在运输过程中水分的损耗,导致混凝土因失水而坍落度减小,可以考虑在拌和时加入适量的减水剂。在浇筑时用小型振动棒配合附着式振动器使用施工,但是还是应该注意控制好振捣的时间,若在设计书中没有给出振捣的时间,一般控制在8 s~12 s。振动棒要严格控制其插入深度,而且还要避开预应力管道。
4 气孔
气孔一般认为是模板表面不光滑,脱模剂涂得太多或是脱模剂质量低劣,使得脱模剂太粘。这就很容易把水珠和汽包滞留在模板上,有时也因为在涂脱模剂后天气下雨,使得模板上形成水珠留在模板上,而在浇筑时又未对其做清理工作,直接浇筑。但也有别的原因,主要为以下几点:
1)混凝土在配合比设计时的水灰比过大,或者是因为在拌和使用水量过大、在拌合厂拌和使用水计量不准确,没有调整施工配合比,或调整不准确造成拌合用水过多,坍落度过大,混凝土中水珠和汽包大量存在。在混凝土重终凝后再吸水现象,这样也会形成气孔;
2)由于使用振动棒振捣时,振动棒的间距过大,振捣时间过短,致使混凝土中的水珠和汽包没有完全溢出混凝土表面,最后形成气孔。
解决的方法有以下几点:
1)调整好施工配合比,在拌和时严格控制用水量,限制坍落度、水灰比,充分做好设计配合比,再根据施工环境调整出最佳施工配合比。坍落度一般设计时应该控制在7 cm~9 cm,施工时根据施工环境和混凝土的和易性可控制在9 cm~11 cm。在含水量过大的情况下,一般在夏季可以考虑掺加减水剂减少水的用量;
2)模板在使用前必须进行除锈打磨,清洁模板,不得留有锈迹或粘有水泥块,使用的脱模剂必须符合要求,不得使用劣质脱模剂(如:废机油,残留的底油),同时同一座桥必须使用同一种脱模剂;
3)在外侧模用附着式振动器,同时用振动棒配合使用施工。在振捣时严格控制振捣时间,不得过长也不得过短。或者还可以在振捣时同时轻敲模板,在使用振动棒时应该控制好振动棒的大小,就箱梁的大小选用合适的振动棒,不应该使用太大或过小的振动棒,同时在用振动棒振捣时应该控制振捣的间距。
5 蜂窝麻面
1)蜂窝麻面的产生主要有下列几种情况:
a.用振动棒振捣时,振捣间距过大,漏振,振捣不足,使砂浆没有填满骨料之间的空隙,产生了蜂窝;b.在设计配合比时,混凝土的配合比选料不当,砂的含量过少,集料级配不良,拌和时混凝土的坍落度偏小,和易性差不易施工,也可能是钢筋间距过密,垫块过薄,在模板拼装时拼缝没有很好的密封,出现漏浆(一般在端头出现较多),细集料流失造成细集料不足使骨料缝隙没有完全被填满;c.由于混凝土粘在模板上,拆模时间过早,混凝土的终凝时间过短还没有在混凝土表面形成一定强度的表层,在拆模的时候因为失去外模的支撑,加之在拆模板的时候有外力的影响,会使一些表层的混凝土掉落形成麻面;d.因为脱模剂不足或脱模剂涂得不均匀,使得个别地方没有或有很少的脱模剂,混凝土就会粘在没有脱模剂的模板上,拆模的时候粘在模板上的混凝土一起被拆下也会形成麻面。
2)解决的方法有以下几种:
a.加强振捣,采用二次振捣法前人初振捣后人复振的方法,且要分段专人负责。这样就可以控制漏振或振捣不足的现象,总之要加强振捣的质量。b.对进场的集料进行系统的检测,不符合要求的集料严禁使用。控制好混凝土的配合比,可以适当增大砂率,以防因漏浆导致砂的含量不足,在混凝土拌和的时候严格控制水的用量,控制好水灰比和坍落度,坍落度不符合设计要求的,需重新拌和直到符合要求方可使用。c.模板在拼装的时候要做好严密的密封工作,或者还可以把拼缝加工成企口形便于咬合。并要用高密的海绵条或玻璃胶处理,要确保接缝不漏浆。同时模板所用的脱模剂一定要涂抹均匀。d.拆模时间不得过早,需在混凝土的表面形成一定强度后方可拆模,拆模时要小心轻拆,特别是端头模板和芯模更要轻拆,不得碰对梁体棱角。
6 鱼鳞纹
鱼鳞纹形成的最主要原因是混凝土在拌和时已经离析或者是在长时间的等待下放置时间过长没得到浇筑造成混凝土出现泌水,形成水膜和水泥稀浆,在浇筑时水或水泥稀浆代替砂浆挤占了骨料的缝隙,并分散包裹于骨料表面,水分在迁移过程中形成表面粗糙色差。另外,当混凝土在振捣过程中过振混凝土出现离析,石料挤压形成一部分骨料多,一部分骨料少,出现外观颜色不一致,形成色差,骨料多的地方外观就形成鱼鳞纹,或者是内模反压固定及内模底部未封闭,浇筑时内模出现上浮位移,混凝土出现塑性变形并向下滑移,也会形成鱼鳞纹。
鱼鳞纹缺陷的解决方法主要是控制好混凝土的拌合时间及放置的时间。还要注意控制骨料的最大粒径和骨料级配,一般按规范碎石控制在5 mm~25 mm的连续级配,在做理论配合比时应当适当增加砂率,浇筑时尽量连续浇筑不能让混凝土等待时间过长,运输时应尽量减少翻运次数,以免混凝土出现泌水,浇筑应该分段浇筑,在分段浇筑后要注意及时封闭芯模底模,限制混凝土从芯模处上翻,这要求对芯模一次性固定好,不得出现芯模位移上浮。其次,振捣应该采用二次振捣的方法,先用50型振动棒间隔一定距离后再用30型的小振动棒进行二次补振,振捣的间距一定要均匀,时间也要大致一致。间距不得过密或过稀、时间不得时长时短,要保证混凝土不会出现离析,不漏振,不过振。
后张拉预应力箱梁 篇2
背景材料:我公司承建的忻保高速公路路基桥涵第28段工程建设任务中,共有六座大桥,上部结构均为20m后张法预应力箱梁。2009年9月至2010年9月,完成了全部大桥480片预应力箱梁预制,施工工艺较为成熟。
一.施工准备 ㈠技术准备
⒈复核施工图纸的箱梁工程数量、计算箱梁起重重量,复核箱梁预制长度、细部尺寸是否与桥梁跨径相适应、梁端湿接头宽度是否由足够的空间满足施工要求,预埋件位置是否准确;复核预应力筋下料长度、预应力管道线形及坐标、锚垫板与预应力管道是否垂直,计算预应力筋控制张拉力及张拉伸长量;复核横隔梁外形尺寸是否有利于模板的拆除;复核梁底楔形块位置及四个角的高度,计算桥梁横坡与图纸设计横坡是否相符。
⒉根据施工方案、预制数量、进度等因素进行预制场总体布置规划设计,预制场地、箱梁存放场、底座平面位置、龙门轨道及其纵坡、运梁轨道及其纵坡、混凝土运输道路、场地排水、施工用水管线、供电线路规划设计、混凝土拌合站、钢筋加工场、模板加工场、钢绞线下料场地规划设计。
⒊预制底座设计、计算;存梁枕梁设计、计算;模板设计、计算;箱梁起重运输设计、计算;龙门轨道设计、计算。
⒋编制箱梁预制单项施工组织设计,对施工技术方案进行研讨、比较和完善。制定安全技术措施,专项技术人员组进行一级技术交底及安全交底,项班组进行详细的二级技术、安全、操作交底。确保施工过程中的质量及人身安全。
⒌混凝土配合比及试验,按照混凝土设计强度,进行理论配合比、施工配合比设计试验。
㈡机具准备
⒈钢筋加工、安装设备:钢筋切断机、钢筋弯曲机、电焊机、龙门吊、钢筋成型骨架、扁担钢筋。
⒉模板及其安装设备:外侧模板、端头模板、箱梁内模、防内模上浮横梁、对拉螺杆、模板螺旋支腿、螺旋斜撑杆及其地锚、龙门吊及电动葫芦。⒊混凝土拌合设备:强制式混凝土拌和机、配料斗、装载机。⒋混凝土运输设备:小翻斗车或混凝土罐车或运输平车。⒌混凝土浇筑设备:混凝土料斗、附着式振捣器、插入式振捣器。⒍吊运设备:龙门吊、运梁平车。
⒎预应力设备:砂轮切割机、手持式砂轮切割机、卷管机、千斤顶、油泵、油压表、空压机、压浆机、水泥浆拌和机。
⒏机具标定:张拉千斤顶、混凝土拌合站使用前进行标定,龙门吊等特种机械设备由有资质的专业队伍进行安装、调试,通过安检部门的检测验收,获得合格证书。
⒐安全设备:安全帽、安全带、绝缘手套、绝缘鞋、劳动保护用品、上、下箱梁梯子、漏电保护装置、卷扬机自锁装置、灭火器、消防用沙、龙门吊操作平台及栏杆、安全宣传标语、起重安全警示标志、用电安全警示标志、机械用设备安全操作规程标牌。
㈢材料准备
⒈水泥、石子、砂、钢筋、钢绞线、外加剂等由持证材料人员和试验人员按规定进行检测,确保原材料的质量符合质量标准要求。
⒉不同规格的材料分开堆放,材料堆放场地要进行硬化,场地硬化混凝土厚度能满足施工机械的行驶,不同规格的石子、砂场地设置隔离墙,隔离墙高度不低于1.5m。钢筋、钢绞线存放时高出地面不小于30cm。各种材料设置30cm×50cm的标志标牌,标明材料名称、规格、产地、生产厂商等。
㈣施工临时设施准备 ⒈混凝土拌合站
混凝土拌合站场地硬化,石子、砂场地设置隔离墙,拌和机计量、标定,拌合站水通、电通,修建水泥库、养生室等。
⒉预制场地
根据预制单项施工组织设计,整平预制、存粱场地,预制底座、存粱底座施工;埋设预制场内地下水管、电缆等地下设施、排水设施;修建场内移梁轨道及混凝土施工运输道路,预制场地地面硬化等。
⒊钢筋、模板加工场地
硬化钢筋加工场地、塔建钢筋加工棚、修建钢筋冷拉台及地锚。⒋龙门吊轨道施工、龙门吊安装、调试及检测验收 按照施工组织设计中预制场地的总体规划及龙门轨道的设计施工图,修建龙门吊轨道,龙门吊轨两侧支腿轨道水平,纵坡不超过1%。龙门吊安装由有资质队伍进行安装调试,并通过安检部门的检测验收,获得合格证书。
㈤作业条件
⒈各种施工准备工作完毕,施工机具、模板、安全设计齐全,材料准备充分,临时设施按照设计要求实施,施工机械进行了标定及检测验收合格,完成了首件箱梁施工,根据首件工程施工情况进行了施工总结,修改完善施工工艺。
⒉施工作业人员要求
操作人员:应由现场技术人员对操作人员进行培训和施工、安全技术交底,做到熟练掌握钢筋绑扎、模板安装、运输、振捣、张拉、压浆等技术,制订对应的安全紧急救援措施。操作人员保持固定。特种工种人员,如:机械工人、电工、起重工必须持证上岗。
二.操作工艺 ㈠施工工艺流程
清理底模、施工放样→侧模、端头模板拼装→绑扎底、腹板钢筋→安装预应力管道→安装内模→绑扎顶板钢筋→浇筑梁体混凝土→梁体养生→张拉、压浆→移梁→梁端封锚、堵头混凝土。
㈡操作方法
⒈清理底模、施工放样
底模清理干净,底模表面无混凝土残存物,且线性平顺,表面平整。测量地板梁长,调整楔形块位置及四个角的高度,调整楔形块底面钢模板平整度。涂抹脱模剂,脱模剂涂抹必须均匀,无积油污染钢筋。底模两侧与侧模接触面安装直径不小于3cm的软塑料管,塑料管与底模顶面平行,接缝平整,防止漏浆。
经自检合格后进行下道工序外侧模安装施工。⒉外侧模安装
清理侧模表面浮浆,用钢丝刷打磨,清理干净,包括翼缘板边缘侧板、端头模板的清理。模板安装接缝平顺、严密,无错台,模内长、宽、高尺寸符合设计图纸及施工规范的要求,对拉螺杆齐全、紧拉,支撑稳固。横隔板位置准确。侧模与底模之间接缝不严密处用透明玻璃胶填补,确保模板接缝不漏浆。涂抹脱模剂,脱模剂涂抹均匀,无积油以免污染钢筋。
经自检、抽检合格后进行下道工序绑扎底腹板钢筋施工。⒊绑扎腹板钢筋
钢筋原材料必须有标志、标牌,以避免不同型号的钢筋相互混淆。更不得以直径较小的钢筋替代直径较大的钢筋。模板经自检及抽检合格后安放支座钢板、绑扎底腹板钢筋。绑扎底腹板钢筋前必须进行划线,以保证钢筋数量及间距。焊接钢筋使用的电焊条、焊接长度、钢筋搭接长度符合规范要求,焊接时焊缝饱满且不得烧伤主筋,清除干净焊缝表面的焊渣。用于工程实体的钢筋表面无锈块或锈斑,有浮锈的钢筋必须经过除锈后方可用于工 程实体。绑扎钢筋前要清除模板表面积油,防止钢筋受到污染。
由于施工人员需在钢筋骨架上行走,根据需要每50-80cm设置架立钢筋,确保顶层钢筋不坍陷。施工人员进行梁体内作业时,要将脚下杂物清理干净,以防污染钢筋。底板钢筋绑扎完成后,要检查钢筋保护层厚度,杜绝钢筋贴近模板而造成露筋现象。张拉锚板下钢筋较密,当钢筋间互相干扰时,适当调整次要钢筋。
⒋预应力管道安装
严格按照图纸提供的坐标在钢筋加工场加工定位钢筋,以保证定位钢筋尺寸的准确性,以保证预应力管道坐标符合图纸及施工规范要求,逐一检查、调整定位钢筋的坐标,以保证预应力管道坐标准确。穿波纹管前,检查波纹管径向承压力是否符合设计要求,压轮咬合紧密,波纹管接头用直径相适的波纹管套管连接,用胶布包封,谨防漏浆。波纹管线性平顺,在张拉锚板处,沿波纹管切线方向与锚板平面保持垂直状态。在波纹管内穿外径稍小的塑料管,以防漏浆堵塞波纹管管道,经自检、抽检合格后进行下道工序内模拼装施工。⒌内模拼装
安装内模模块编号及内模骨架编号在场外拼装内模,内模骨架75cm/道,内模模块及骨架拼装时,按照设计的螺栓孔用螺丝相互连接,不得少丝,不得放大螺丝间距。内模拼装完成后检查其尺寸必须符合设计图纸及规范要求,以保证箱梁底板及顶板混凝土厚度,内模接缝平顺,清除模板表面混凝土浮浆,在模块接缝处,用胶带密封,以防漏浆。然后涂抹脱模剂,脱模剂涂抹均匀,不得有积油现象。
安装内模:安装内模前腰清理、冲洗底模及侧模表面的灰尘及杂物,同时设计支撑内模钢筋,以保证底板混凝土及其保护层厚度。用龙门起吊安装内模。经自检、抽检合格后进行下道工序绑扎顶板钢筋施工。⒍绑扎顶板钢筋
绑扎顶板钢筋前必须进行划线以保证钢筋数量及间距。焊接钢筋使用的电焊条、焊接长度,钢筋搭接长度符合规范要求,焊接时焊缝饱满且不得烧伤主筋,要注意防止波纹管在焊接时被烧伤,清除干净焊缝表面的焊渣。用于工程实体的钢筋表面不锈块或锈斑,有浮锈的钢筋必须经过除锈后方可使用。绑扎钢筋前要清除模板表面积油,防止钢筋受到污染。
由于施工人员需在钢筋骨架上行走,根据需要每50-80cm设置架立钢筋,确保顶层钢筋不坍陷。施工人员进入梁体内作业时,将脚下杂物清理干净,以防污染钢筋。顶板钢筋绑扎完成后,检查钢筋保护层厚度,杜绝钢筋贴近模板而造成露筋现象的出现。
安装防内模上浮横梁,确保内模不上浮,以保证箱梁顶板混凝土厚度。经自检、抽检合格后进行下道工序浇筑箱梁混凝土施工。⒎浇筑箱梁混凝土
箱梁混凝土施工在侧模、底腹板钢筋、预应力管道、内模、顶板钢筋安装完毕,通过自检及抽检合格后,方可一次性浇筑底板、腹板和顶板混凝土。施工中不得间断,浇筑从一端开始到另一端,先浇筑底板混凝土,然后拉坡浇筑腹板、横隔板及顶板混凝土。如此向前推进至混凝土浇筑完成。
混凝土浇筑过程中注意事项:
⑴严格控制混凝土配合比及其坍落度,混凝土坍落度控制在8-10cm。不能满足施工要求的混凝土不得使用,确保混凝土的外观质量。
⑵在梁的两端钢筋较密,用直径为25mm插入式振捣棒加强振捣,确保锚下混凝土密实。
⑶腹板宽度较小,在有预应力管道的地方,混凝土不宜下落,用2.5cm插入式振捣帮将混凝土送到预应力管道处,使预应力管道处填满混凝土,然后通过高频附着式振捣器振捣密实,在浇筑混凝土施工过程中如发现管道偏位应及时调整。浇筑完腹板混凝土后,附着式振捣器不得再使用,也不得再对底板进行振动以防止混凝土捣空,应连续浇筑顶板混凝土。
⑷混凝土浇筑完成收浆后,要进行第二次抹面收浆避免局部出现龟裂,并进行拉毛,清除浮浆,最后用土工布盖好,同时进行养生。⑸在混凝土浇筑过程中安排模板工、钢筋工值班,在施工中出现的问题及时处理,同时每间隔15min将管道内塑料管抽动一次,防止波纹管漏浆阻塞预应力管道。
⑹在养生期内要确保混凝土始终处于潮湿状态。在梁体混凝土浇筑过程中留有足够混凝土试件,至少两组采取与梁体同条件养生,并以该试件强度决定张拉时间。及时将透气孔捅开及凿毛工作,凿毛时清除混凝土表面浮浆,露出新鲜的混凝土。
⒏拆除侧模和内芯模并凿毛翼板侧面混凝土
侧模拆除以后,待表面强度达到2.5MPa左右,对翼板侧表面加密凿毛,并凿出铰筋,确保以后再进行桥面施工时,箱梁与箱梁能有效地连接成整体。内芯模在拆除过程中,注意通风和内芯模的倾覆,确保施工人员的安全。
⒐预应力张拉
施工前,张拉设备进行标定,所有张拉设备应至少每隔两个月进行一次标定和保养。在使用过程中,如出现异常情况,张拉设备必须进行重新标定。
混凝土强度及龄期达到图纸设计要求后即可进行张拉,张拉开始前,所有钢绞线在张拉点间应能自由移动,同时构件可以自由地适应施加预应力时产生的预应力钢绞线的水平和垂直运动。张拉时,应两端同时且交错张拉,张拉程序为0→预应力→控制应力,张拉采用应力应变双控法,做好张拉记录。预应力钢绞线以均匀速度张拉,当预应力加至设计值,张拉控制应力达到稳定后,测量其实际伸长量,当伸长量不超出理论伸长值±6%范围后钢绞线方可锚固。否则应停止张拉,找出原因后方可继续。
张拉施工注意事项:
⑴钢绞线下料应采用砂轮锯切割,砂轮锯的锯片应为增强型,以防锯片飞出伤人。严禁用气割切割钢绞线或已穿入钢绞线的波纹管。
⑵钢绞线进场后安排专职人员妥善保管,避免锈蚀,尤其确保张拉、锚固两端干净,如果钢绞线表面已经形成降低强度和延伸率的锈蚀坑,则不能使用。
⑶预应力钢绞线工作长度根据张拉千斤顶的型号确定。⑷在下列情况下应对油表和千斤顶进行配套效验。
①千斤顶、油表之中有一件事进场后第一次使用或连续使用六个月,连续张拉200次
②在运输和张拉操作出现异常时。
③油表受到剧烈振动,指针不能回零,读书产生误差。④千斤顶漏油或修理过之后。⑸张拉时还要注意:
①锚具必须严格检查试验后才能使用,锚具使用前用煤油或柴油逐件清洗,表面不得残留铁屑、泥沙、油垢。
②安装千斤顶注意不要堆拉油管和接头,油管不要扭曲以延长使用寿命,预应力钢绞线在千斤顶穿心孔内应顺直,锚具锥孔内不得有污物。锚具和夹片的圆锥表面应均匀涂抹石蜡油,以防滑丝。
③张拉操作人员必须经过培训持证上岗方可进行操作,张拉前应注意张拉设备效验记录是否完整、正确、有无异常,理论油压是否正确。油路不得漏油,各个阀门工作异常,电路绝缘良好,千斤顶、锚具、夹具、顶压器对准良好,千斤顶后方危险区禁止人员滞留、穿行。
④长期停置的千斤顶或更换过油管的千斤顶,在张拉操作前应在行程的1/8-7/8往返运行三次以上,以排除顶内空气直至无爬行、跳动方可进行张拉。
⒑孔道压浆
压浆前应检查孔道是否通畅、清洁,水泥浆是否符合要求,如有条件应采用真空压浆技术。
⑴压力表在使用前要校正,作业过程中,最少每个三小时将所有设备清洗一次,每天用完也须清洗。
⑵孔道压浆应按自下而上的顺序进行。
⑶为保证钢束管道全部冲浆,须压浆至出浆口水泥浆流出一段时间封闭进出浆口,不掺外加剂时须进行二次压浆,直至水泥浆凝固前,均不得移动打开。
⑷压浆中加入膨胀剂以保证管道内密实。压浆完毕后,水泥达到一定强度后方可移梁。
⒒移梁
在确保钢绞线不滑丝、断丝的情况下,压浆前允许移梁。但压浆后必须满足水泥浆达到设计要求强度后方可移梁,用红漆记录编号、日期,标注位置不能暴露于结构物外露面。
⒓浇筑封锚混凝土,对于非连续梁端,上梁前应浇筑梁端封锚混凝土。三.质量标准 ㈠施工前应对原材料进行检查,并有合格签证记录。对施工程序、工艺流程、检测手段进行检测。
㈡施工过程中应对底座表面、钢筋的保护层、模板和混凝土的浇筑进行全过程检查。㈢箱梁实测项目应符合规范及设计要求。四.成品保护
㈠施工过程中,注意对底座和模板、钢筋、波纹管的保护,防止在浇筑过程中,在振捣棒的强烈振动作用下,模板发生严重扭曲变形,钢筋、波纹管位置发生改变。另外,应注意模板受雨水锈蚀作用,影响混凝土的外观。
㈡对张拉完的两端在压浆之前要注意保护,防止在外力作用下,严重破坏梁头张拉端。
㈢梁在倒运过程中注意防止边角碰撞破坏。
㈣对存粱区的梁外观注意保护,防止泥水和压浆时的水泥污染箱梁。五.质量记录
㈠原材料进厂复检报告。㈡钢绞线、锚具复检报告。㈢千斤顶、油表复检报告。㈣混凝土强度试验报告。㈤张拉原始记录表。㈥钢筋、箱梁检查记录表。
六、安全、环保措施 ㈠安全措施
⒈做好平面布置,使各区域井井有条,解决好场地内道路,使之坚实平坦、畅通、视线良好。
⒉设立专职安全员,特殊工种必须持证山岗,进行施工现场人员必须戴安全帽,龙门架上作业人员需佩戴安全带。
⒊各种施工机具定期进行检查、维修保养,以保证使用安全。⒋设置安全宣传牌、安全警示牌等。
⒌电力干线采用非裸露电线架设,统一布置电力线路。在作业机械接口,安装漏电保护器设备,严禁带电移动机械。对备用电源设备,由专职人负责管理和操作,操作人员持证上岗,严格按照安全操作规程执行。
⒍振动器的操作人员应穿绝缘鞋和戴胶皮手套。⒎预应力施工的安全措施
①操作高压油泵和压浆的人员戴护目镜,防止油管或压浆管破裂时无接头不严时拧紧。
②高压油泵与千斤顶之间所有的连接点、紫铜管的喇叭口或接头必须完好无损,将螺母拧紧。
③张拉时,构件梁端正面不得站人,并设置防护罩,高压油泵应放在构件端部的两侧;拧紧螺母时,操作人员站在预应力钢材位置的侧面,张拉完毕后,稍等几分钟再拆卸张拉设备。
⒏起重移梁及梁体存放的安全措施
⑴龙门架吊梁前仔细检查各部位间的连接情况,然后试吊,并认真观测龙门架各项指数的变化情况。
⑵梁体离开台座时应同步,龙门架的平移及梁体升高均匀进行。
⑶梁体与存粱之间设置枕木,梁体存放后的支垫及斜撑应牢固,并不定时观测存放后的变化。
㈡环境保护
⒈施工现场经常洒水,使施工现场无灰尘,专人组织清运废渣土。⒉施工中废水应及时排入事先挖好的沉淀池。
后张法预应力小箱梁预制施工技术 篇3
关键词:后张法 预应力 小箱梁预制 施工技术
一、工程概述
新疆吉木萨尔县广泉河大桥连续17跨,每跨20米,上部采用20m连续小箱梁,混凝土的强度为C40,其箱梁设计高度为1.00m,两片梁间距留0.60m左右的现浇湿接缝,两端和中间共设置了三道横隔板,腹板厚度为0.15cm并且在腹板内布置了左右各3根预应力采用270级4~5Фj15.24mm低松弛高强预应力钢绞线。中梁、边梁各一半;
二、主要施工方法及步骤
由于建设单位要求工期紧,外加小箱梁截面设计高度低、内箱小(仅横隔板的出口高度为0.32m)、钢筋密集、钢筋骨架要求高、腹板薄、还有预应力管道布设、混凝土密实度难控制,若采用分次施工,小箱梁整体性差,且施工缝明显,影响梁体的外观质量,如何解决小箱梁预制施工技术问题就摆在面前。现针我们解决小箱梁预制工艺作如下说明:
1、预制小箱梁施工工艺流程
施工准备→台座修整(底模)→外模安装→底板、腹板钢筋绑扎→预应力波纹管安装→吊装内模、安装隔板、端模安装→顶板钢筋绑扎→穿钢绞线→灌注混凝土→养护→张拉压浆→移梁存梁→完成。
2、模板工程
(1)预制台座〈底模〉
制梁台座用钢筋混凝土修建固定台座,台座基础用浆砌块石,台面的尺寸与梁底尺寸相匹配,台面采用水磨石,台座出露的棱角用三角铁包边以防止在使用过程中掉角,台座上应预留两侧边模的对拉孔和移梁钢丝绳槽,台座的两端设置台座底配置各2m长进行配筋。台座顶面和两侧必须平整光滑,以保证侧模的安装就位和箱梁底的平整度。台座的基底必须有足够的承载力,并且台座间的地面用混凝土硬化,作为固定侧模板持力点,同时以避免在土地带施工过程中渗水到台座基底,引起台座下沉、开裂。台座跨中应预留20米设置为0.15~0.20m反拱度,台座的两端应预留0.10~0.15m的缺口,防止箱型梁张拉时把梁底端的混凝土挤碎。
(2)侧模(外模)
分10节,标准节长2m,面板采用5mm钢板,加劲采用2[14,肋板使用10mm的钢板,模板间贴采用双面封条,螺栓连接,翼缘板支撑使用门式支架可调底托焊接在外模底脚槽钢上,横撑则采用行程幅度为0.15m的丝口拉杆穿过台座两端上螺母固定,在侧模底部与台座接触处,贴双面胶条或防水橡胶条以保证模板的密封性。
(3)、内模
A、为了要保证一次性灌注混凝土,内模比较关键,由于受箱梁内箱断面小且为变截面的限制,这对内模的制作和安拆除带来一定的难度,内模拆装只能靠人工进行,所以内模制作要便于拆卸,分块重量控制在25~~30kg以内。内模纵向节数根据梁体变坡点位置及横隔板位置分8节。内模分顶板模、异形上角模、墙模和异形下角模4部分。为便于施工底板混凝土,内模底板不封口,只在侧模两边进行压边。
B、内模用木模制作,内用L50角钢做骨架,先根据设计算出骨架尺寸,每个骨架为6段,之间用螺栓连接,以便于拆卸,纵向每0.60~~0.100m设置一个骨架,木模根据设计尺寸制作好后,用螺栓和骨架连接。为便于拆卸,内模制作按下图在四周各面布置一片先拆板,先拆板设计成“外八字”,拆模时人先进入将支撑骨架螺栓卸掉,然后将先拆板拉出后即可容易地将模拆出。内模制作时,要在顶板上每隔2米左右留一开口,用来浇注底板混凝土,开口处用L50角钢制作一个活动支撑,以便底板混凝土浇注完后封口。由于每个箱型梁均有三道横隔板(模板另作),20米模板内模考虑4节进行组拼,以便拆模,内模在台外拼装分节用龙门吊进行吊装。
(4)、模板安装施工
A、立模前在台座两侧把横隔板位置、侧模的底线用红油漆标出。
B、立模:拼装侧模时用龙门吊把侧模分块模板吊到所要制梁的制作台位上,顺序不能颠倒。先拼侧模,然后拼堵头模板部分。拼两侧模时,从中间往两边进行,先用对螺杆将模板基本固定好,再拼两端吊装孔及三角垫铁,拼三角垫铁必须采用1m水平尺或水准仪抄平,控制其高度误差不大于±2mm,而后拼装堵头模。拼完后对边模的水平、接缝进一步调整,位置准确后固定对拉螺杆。内模预先分几节拼装好,待底腹板钢筋绑扎到位后,用龙门吊吊进箱内进行拼装,拼出的内模应平整、无坑洼、无翘曲现象、接缝严密。内模拼装好后装上限位槽钢,以免上浮,待腹板混凝土浇完后才能拆除限位槽钢。
3、非预应力筋施工
钢筋的下料及加工在预制场钢筋棚进行,钢筋的加工严格按照技术规范、施工设计图纸进行。在绑扎钢筋前,在台座两侧和底模上用红油漆标出每根钢筋平面位置,准确安放钢筋。绑扎水平筋时,用粉笔或红油漆每隔1米划出每层水平筋的位置,按照所划位置进行绑扎,保证水平筋顺直。
4、混凝土工程
A:混凝土浇筑顺序:底板混凝土浇筑→腹板混凝土浇注→顶板混凝土浇注。
B:混凝土浇筑施工:施工时道路必须平整通畅,保证混凝土自搅拌完成后10min内入模浇注。底板混凝土由上部垂直浇注,浇注时,在顶板预先留好的开口下入混凝土,底板完后封闭预先留的孔。两侧腹板对称浇注,按照纵向分段、水平分层的程序进行。采用小直径插入式振动器捣固和装在侧模上的附着式振动器振捣,振动器应插入上一层顶面0.05~0.10m以保证层间良好的连接,插入式与附着式振动器应同步进行,即振动棒在哪里振捣就开哪里的附着式振动器。腹板浇注时应两侧同步进行,严禁用振动棒使混凝土在腹板内做长距离流动,在浇注完顶板后用抹子抹平,使梁顶面平整,在用拉毛专用器具进行拉毛,以便桥面铺装时的凿毛。
C、混凝土设计坍落度为0.09~0.12m,3d后大于设计强度的90%。
D、混凝土的养护:采用洒水覆盖养护,冬季时采用蒸汽养护。
5、预应力筋施工
(1)波纹管施工
波纹管的连接采用大一号型的波纹管。接头管的长度为200~300mm,其两端用密封胶带或塑料热缩管封裹,安装时,应事先按设计图中预应力筋的曲线坐标在侧模或箍筋上定出曲线位置,采用钢筋支托固定,间距为600mm,钢筋支托焊在箍筋上,箍筋底部应垫实。波纹管固定后用铁丝扎牢,以防浇筑混凝土时螺旋上浮而引起严重的质量事故。
(2)预应力筋下料、穿入孔道
钢绞线的下料用砂轮切割机切割,不得采用电弧切割。在钢筋全部绑扎、模板、锚具安装完成后,由于数量最多的只有5根钢绞线,采用人工单根穿束,然后用胶带纸包裹端部钢绞线,以防污染和损伤等,在灌注混凝土是派专人来回的拖动或用空压机吹气,防止漏浆后钢绞线张拉压浆造成困难。
(3)、钢绞线的张拉与锚固
用两台千斤顶两端同时对称张拉。预应力张拉采用双控法,控制应力为主、伸长值为辅复核。根据构件类型、张拉锚固体系,孔道偏差、摩阻对预应力损失取值等因素,预应力筋的张拉程序如下:0→初应力( 10%~15%бk)→103%бk(持荷2min)→бk锚固张拉完后封锚进行压浆,最后用龙门吊移梁存梁。
三、结束语
1、本办法对小箱梁模板根据设计图进行合理的分块,易于拆装作业,支撑结构简单轻巧,便于定型、加固和调整。
2、在施工检查时特别应仔细,注意检查预应力管道是否有出现孔,以防漏浆,混凝土灌注时注意附着式的振动时间,加强各方面的衔接管理。
参考文献:
《建筑工程施工质量验收统一标准 GB50300-2001》
《混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204-2002》
论箱梁后张法预应力张拉控制 篇4
随着建筑科学技术的不断发展, 施工管理水平和施工技术日益提高, 许多新的施工技术都运用到了道路桥梁施工中, 预应力箱梁施工技术更在近几年得到了突飞猛进的发展。而后张法作为预应力施工中的一种常用方法, 也越来越被大家熟知, 与此同时, 后张法预应力技术也被越来越多的用于民用建筑中。后张法预应力的施工工艺正逐步成熟, 而在后张法预应力的施工程序中, 张拉和孔道灌浆是两个重要的步骤, 本文详细地介绍了张拉操作的控制技术。
1 箱梁预应力后张法
箱梁是桥梁工程中梁的一种, 内部为空心状, 上部两侧有翼缘, 类似箱子, 所以称为箱梁。箱梁的预应力张拉在工程建设中非常重要, 预应力张拉有先张和后张两种方法, 实践经验表明后张法要优于先张法。
所谓后张法是指先浇筑水泥混凝土构件达到设计强度的90%以后, 再穿入预应力筋, 并用锚具及其他张拉设备张拉预应力筋, 达到预应力所需长度以后进行孔道灌浆至此形成的预应力混凝土构件, 称为后张法预应力混凝土, 即也叫粘结预应力混凝土, 适用于一般民用房屋和小桥梁的建设。
1.1 张拉要求和准备工作
1.1.1 有关设计要求和参数
预应力材料包括预应力筋、锚具、夹具、连接器、金属波纹管、张拉设备 (千斤顶、油表、钢尺、压力表等) 。
1.1.2 张拉准备工作
张拉前应抽检混凝土试块抗压强度, 达到设计规定的张拉强度并且龄期超过7天以上, 方可张拉预应力筋, 如设计无规定, 一般应不低于混凝土设计强度的90%。
安装张拉千斤顶前要严格按照要求做好千斤顶张拉设备的校准标定工作, 安装一定要保持“三心一线”, 即孔道中心、锚夹具中心和千斤顶中心, 三线保持在一条中心线上。严格按设计规定的张拉顺序和张拉力进行张拉, 任何情况下不得超过设计规定的最大张拉控制应力。
钢束孔道要通过无油污染的压缩空气加以清理, 并且张拉前对锚具进行彻底的清洗, 钢束端部也加以清洁。
1.1.3 张拉程序
本文针对的是公路桥梁方面的, 采用的是有粘结预应力混凝土构件。相应的张拉程序为:埋管制孔—浇混凝土—抽管—养护穿筋张拉—锚固—灌浆。其传力途径是依靠锚具阻止钢筋的弹性回弹, 使截面混凝土获得预压应力。
1.2 后张法箱梁预应力张拉控制流程
在进行箱梁后张法预应力张拉控制施工过程中, 首先我们要进行严格的预应力张拉施工方案的设计, 确定张拉所需的张拉设备以及张拉方法条件, 根据所用预应力筋及管道的不同, 选择不同的施工工序。方案确定以后开始张拉的准备工作, 对预应力筋、锚具、夹具以及各张拉设备进行检查, 检查通过以后开始制造混凝土构件, 并进行孔道摩擦阻力实验, 试验通过以后开始预张拉, 记录相关数据, 观察数据, 达到张拉条件以后进行初张拉, 最后进行终张拉, 然后封顶, 至此张拉过程全部结束。为方便读者理解, 在此呈现一个比较完整的张拉程序控制流程图 (图1)
1.3 预应力筋张拉力、伸长量的计算
本文采用的是预埋波纹管孔道, 因此对曲线预应力筋以及长度大于30 m的直线预应力筋, 适合从两端同时张拉, 而对于长度不大于30 m的直线预应力筋, 则可在预应力筋的一端张拉。
由于张拉控制应力的取值, 直接影响预应力混凝土的使用效果, 因此, 张拉控制应力应严格按设计要求, 《混凝土结构设计规范》规定张拉控制应力限值:
钢筋种类先张法后张法预应力钢丝、钢绞线0.75 fptk0.75 fptk执处理钢筋0.70 fptk0.65 fptk
1.3.1 箱梁钢绞线的张拉力和伸长量计算
1) 单根钢绞线设计张拉力P1=σA
2) n多孔锚张拉力Pn=np1
1.3.2 压力表读数的理论计算
1) 单根钢绞线使用M千斤顶张拉, 张拉活塞面积Amm2
2) 压力表理论读数Pn/A=EMPa
1.3.3 曲线筋的张拉理论伸长值ΔL, 可按下式精确计算
公式中:ΔL—单段的预应力筋的理论伸长值 (mm) ;
Pj—单断的预应力筋的张拉力;
L—预应力筋的分段长度 (mm) ;
A—预应力筋截面面积 (mm2) ;
E—预应力筋弹性模量 (Mpa) ;
θ—从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和, 若分段则为各段中各曲线段的切线夹角和;
x—从张拉的那一端到计算截面的孔道的长度;
k—孔道每束的局部偏差对孔道摩擦的影响系数;
μ—预应力筋与孔道内壁之间的磨擦系数。
需要注意的是, 钢绞线的弹性模量E对张拉伸长值的影响较大, 它的取值是否正确, 对计算预应力筋伸长值有直接影响。另外, 由于我们计算的是钢绞线的理论伸长值, 所取的截面积往往取的是理论面积, 而厂家生产的钢绞线的实际截面积一般都取正公差。
因此, 一般情况下我们计算曲线筋的近似张拉伸长值ΔL:
1.3.4 预应力筋的实际伸长值测量
在钢绞线预应力张拉时, 绝大部分的钢绞线的外露部分都被锚具和千斤顶所包裹, 因此, 钢绞线的确切张拉伸长量无法在钢绞线上直接测量, 只能用测量张拉千斤顶的活塞行程来计算钢绞线的真实张拉伸长值, 但与此同时, 我们还应减掉钢绞线张拉过程中的锚塞回缩量。实际伸长量的一般计算式为:
式中:
L1:从初始拉力到张拉设计控制预应力之间的千斤顶活塞的张拉长度;
L2:初始拉力时的理论推算伸长值;
b:工具锚锚塞的回缩大小;
c:工作锚锚塞的回缩大小。
这里需要注意的是b值的量取和c值的量取。它们的量取直接关系到预应力筋的实际伸长值的测量。
1.4 箱梁后张法预应力筋张拉控制
当制作构件的水泥混凝土达到设计强度的90%时, 我们即可开始张拉操作, 根据使用的预应力筋和锚具以及预应力筋的松弛度的不同需要我们采用不同的张拉程序, 本文选用的是钢绞线束普通松弛度的预应力筋和夹片式等具有自锚功能的锚具, 具体张拉程序如下:0→初应力→6K (持荷2 min锚固)
张拉工作完成在卸下千斤顶和工具锚以后, 必需要检查工具锚处每一根钢铰线的刻痕是否平齐, 如果不平齐则说明有滑束的现象出现, 遇到这种情况的时候要及时对滑束进行逐根复位补拉, 以保证预应力筋的控制应力值达到标准。钢绞线断丝和滑脱的数量, 禁止超过构件的同一个截面钢丝的总数的3%, 并且每一束钢绞线中断丝、滑丝的数量不允许超过一根, 与此同时, 还应检查预应力筋的两端和其他部位是否还有裂缝, 如果不符合上述要求必需重新张拉。
后张法预应力张拉在市政桥梁的建设中普遍采用, 预应力箱梁是整个桥梁施工中非常关键的工序, 它的施工质量直接影响到整个结构的受力和安全。以下根据以往的施工总结了几条控制要点:
1) 预应力筋钢绞线束的伸长量应在初应力 (10%张拉力) 的状态下开始量测 (设计的伸长量为单端计算值) , 每一级预应力筋钢绞线的张拉力是通过压力表的读数控制, 用游标卡尺测量预应力筋的实际伸长量, 并做好相关的数据记录。张拉时对于长度大于30 cm的预应力钢绞线我们采用双向张拉, 以保证预应力筋两端受力平衡。施加在预应力筋两端的千斤顶的升降压、划线、伸长量的测量等工作要保持一致。
2) 实际测量的预应力钢绞线的伸长值与从理论上计算的预应力钢绞线的申长值进行对比, 必须保证两者的误差在6%以内, 否则重新张拉。
3) 在张的拉过程中, 工作人员应经常检查, 以确保钢丝无任何滑丝、断丝的现象发生。如果锚头处出现滑丝、断丝或锚具损坏, 则立即停止施工作业。而当滑丝或断丝数量超过规定的数值时, 应抽换钢绞线束。
4) 张拉完成以后, 使用砂轮切割锚具外多余的钢绞线, 切忌采用电焊的切割方式。
2 张拉中易出现的问题
张拉时使锚垫板变性, 其下混凝土爆裂, 影响预应力的施加。主要原因是锚固区漏筋或混凝土不密实, 锚固区承压能力不够, 张拉时使锚垫板变性, 其下混凝土爆裂所致。针对此问题, 施工中钢筋绑扎及锚垫板预埋安装后要进行认真检查, 避免漏筋, 确认无误后方可浇筑混凝土, 同时, 封锚区混凝土采用粒径小的骨料配制, 并加强振捣, 确保该区混凝土密实。
3 结语
预应力的张拉与压浆是质量控制的一个要点, 来不得半点马虎, 要求施工现场管理人员在施工过程中严格按照规范和设计要求操作, 只有这样才能保证预应力混凝土的质量和使用寿命。
摘要:箱梁施工中后张预应力的张拉控制是保障箱梁结构质量的关键。文章从理论上阐述了箱梁后张法预应力张拉控制的相关技术及经验。
关键词:预制箱梁,张拉控制,后张法
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后张拉预应力箱梁 篇5
【关键词】箱梁;施工;控制;要点
0.工程概况
曹州路跨广利河大桥是跨广利河而建设的一座大桥,为东营市第二座后张法变截面预应力连续箱梁结构桥,全桥共三跨,桥跨为35m+50m+35m,全长120m。预应力砼连续箱梁是该桥工程中的关键结构,它的质量对工程结构安全性、耐久性至关重要,施工内容主要包括地基处理、支架搭设、支架预压、模板施工、钢筋加工与安装、预应力管道布设、预应力砼施工、预应力施工等。
1.地基处理及支架搭设
1.1地基处理
支架地基的承载力应符合设计要求。本工程地处广利河河道内,支架搭设起点为河底高程处,地基较为松软,地质条件差,地基达不到承载力要求,施工又正值雨季,故需进行换填硬料,表面作硬化处理,使支架地基沉降值符合设计要求。通过受力分析,在排水条件良好情况下,对原地面进行整平,铺设30cm厚12%水泥土,然后浇筑20cm厚C20砼,以确保支架基础的坚实性和稳定性。
1.2支架搭设
支架搭设是现浇箱梁施工的关键环节,它不仅影响工程质量,还对工程成本有较大影响。选用支架应符合以下要求:支架分布受力的性能好,自重轻,尽量减少对地基的压力;根据要求,可调节高度,满足调节桥梁纵、横坡的要求;支架自身压缩变形小,稳定性能好。拼装、拆卸灵活方便;可周转使用,降低工程的施工成本。通过分析比较,工程施工采用碗扣式支架,它有规格多,拆卸灵活、自重轻等特点,支架高度可任意调节,受力分布性能好。
支架搭设前,根据《建筑结构荷载规范》(GBJ9-87)和《砼结构施工及验收规范》(GB50204-92)有关规定,对支架的承载力、刚度、稳定性和抗剪强度进行验算。因本桥梁为变截面预应力箱梁,每个断面自重不一,为减少施工成本,验算支架分断面进行,根据箱梁底板处及翼板处荷载大小的不同,确定支架布置密度。为增加支架整体稳定性、牢固性,设剪刀支撑处理,以承受箱梁的恒载和施工荷载,满足设计及施工要求。顶、底部的高程采用螺旋调节高度,以满足设计标高要求。通过对方木的挠度及剪切力分析计算,确定碗扣件顶托上顺桥向、垂直桥向方木截面面积及间距,方木之间用钉子连接成整体。
1.3支架预压
考虑梁体自重、地面下沉及支架的弹性和非弹性变形等因素影响,按设计要求对支架进行预压。支架搭设完成,在砼箱梁模板施工前,对支架进行相当于1.2倍箱梁自重的荷载预压,以检查支架的承载能力,减少和消除支架体系的非弹性变形及地基的沉降。支架压重材料采用相应重量的砂袋,并按箱梁结构形式合理布置砂袋数量。预压时间根据地质情况、梁体重量、支架类型等进行现场预压试验后确定。预压前一定要仔细检查支架各节点是否连接牢固可靠,同时做好观测记录。待消除支架非弹性变形量及压缩稳定后测出弹性变形量,即完成支架压重施工。撤除压重砂袋后,设置支架施工预留拱度,调整支架底模高程,并开始箱梁施工。
2.现浇预应力砼连续箱梁施工
2.1模板施工
为保证砼外观质量,底模、内模采用竹胶模板,侧模根据设计箱梁的截面形式加工定型钢模板。模板应有足够的强度、刚度及稳定性。
外侧模板采用大块定型钢模拼装。梁体范围以外上下位置均用拉杆固定,底部拉杆每1.0m一根,确保支撑的牢固、不变形,从而保证模板就位后支撑稳固满足受力要求。外模要求光洁、平整、色泽一致、拼缝整齐,面板缝用双面胶带密封。砼浇筑前,模板采用高压气枪进行清理。内模采用工厂加工,现场拼装,整体吊装,模板之间用螺丝连接。内模在箱梁底开口,便于对浇注的砼底板进行抹光。在箱梁顶预留部分下人孔,设活动盖板便于人员进出浇筑底板砼。模板安装时,严格控制箱梁内模的断面几何尺寸。采取支、顶等有效措施控制内模两侧错位、变形,施工误差控制在规范容许的范围之内。注意预埋件和预留洞位置准确。
2.2钢筋加工与安装
箱梁中普通钢筋既有受力筋又有架立钢筋,形状复杂,数量多,为保证安装位置准确在梁上一次性安装成形。钢筋的连接直径小于22mm的采用双面焊,直径大于等于22mm的采用钢套连接。加工制作好后的钢筋骨架应分类放好,作好标识,以便使用时查找。
钢筋安装时,首先依据设计图纸尺寸在底板划出位置线,布设横向与纵向钢筋,然后进行绑扎、垫设砼垫块,并加以固定。钢筋绑扎自下而上依次进行,并采取可靠的临时加固措施,保证钢筋骨架的刚度和稳定性。其次,搭设临时支架布设腹板梁上层主筋,接着布设腹板梁箍筋,腹板梁箍筋要求每2m与主筋焊接在一起,形成骨架体系。拆除临时支架,降落腹板梁、端梁到设计位置。最后支内模,绑扎顶板钢筋。
2.3预应力管道布设
箱梁预应力孔道用波纹管成孔。波纹管按设计间距设“井”字形定位钢筋固定孔道位置。预应力管道的位置必须严格按照坐标定位并用定位钢筋固定,定位钢筋与箱梁腹板箍筋点焊连接,严防错位和下垂,如果管道与钢筋发生碰撞,应保证管道位置不变而只是适当挪动钢筋位置。
采用“定位网法”使波纹管位置按设计图纸的横、纵坐标控制在规范偏差以内;必须有足够的定位筋确保浇筑砼过程中,波纹管位置的准确性。
2.4预应力砼施工
箱梁砼设计强度为C50,为满足砼强度要求,满足砼在运输、浇筑、振捣、张拉各环节施工的需要,根据《普通砼配合比设计规程》,经建设单位、监理单位和施工单位的共同努力,在搅拌站的配合下,经过多次试配,采用多种外加剂进行试验,配制出了箱梁砼,满足了设计要求和施工需求。
在钢筋、模板、预埋件、预应力孔道、砼保护层厚度等检查、验收合格后浇筑砼,在浇筑前必须吹除模板中杂物。提前2-3天以书面形式通知拌和站,内容包括:浇筑时间、所用砼质量技术规范要求、车辆等。
箱梁砼的浇筑采用一次成型工艺,砼的浇筑纵向由跨中向两端分段分层对称浇筑。先浇底板砼,浇筑从腹板或顶板预留工作孔下料,底板的振捣采用ф50 振动棒插入式振捣。浇筑底板砼的同时,工人进入内模内压光抹面,抹面完成后,砼初凝前再开始浇筑腹板和顶板砼,阶梯式连续施工。在振捣砼时,应注意避免触及底模及波纹管。梁顶面砼以木摸收平搓毛,在砼接近初凝时进行二次收浆并拉毛,防止出现裂缝。砼浇筑过程中应按规定留取足够的试件,并应有试件进行同条件养护,作为预应力张拉的依据。
3.预应力施工
预应力钢绞线应符合《预应力砼用钢绞线》(GB/T 5224-2003)的规定。钢绞线和锚具出厂前应由厂方按规定进行检验并提供质量证明书,进场后须经过有资质的质检单位作技术鉴定。张拉机具(千斤顶、油泵)与锚具配套使用,应在进场时进行检查和校核。千斤顶与压力表配套校验,以确定张拉力与压力表读数之间的对应关系。
4.施工总结及体会
现浇箱梁支架的基础施工前一定要进行承载力验算并处理。各项技术指标合格后方可进入下步工序施工。现浇箱梁采用支架必须进行严密验算,即保证经济合理,又保证支架强度、刚度、稳定性满足施工要求。控制好立杆的垂直偏差和水平偏差,确保节点间连接符合设计要求,并严格进行预压,消除支架系统的非弹性变形,测量支架下沉量,为合理确定立模标高提供参数。底模安装的预拱度设置满足设计要求。
模板设计要求经济合理,材质、结构尺寸、线形满足设计要求并具有足够刚度。稳定、牢固拼缝严密不漏浆。波纹管安装要做到不锈、不偏、不沉、不浮、不破、不扁、不堵。
箱梁砼浇筑采用泵送应纵向分段、水平分层对称进行浇筑。浇筑时,应及时检查支架有无收缩和下沉,采取措施以保证最小的压缩和沉降。砼浇筑采用定人、定岗、定位,专人负责,确保振捣质量,注意不得出现振破波纹管现象。砼浇筑前应对预埋件的数量、位置等进行核查,确保无误后方能浇筑。卸落砼不得直接冲击到预埋件,振捣棒不得直接接触到预埋件、模板及钢筋,应保持一定距离。
预应力施工不仅关系着成桥质量,还影响着今后的使用寿命。必须按设计要求的张拉程序进行张拉,做到张拉吨位准确,钢束实际伸长值与计算值之差符合误差要求,以确保桥梁施工质量。
5.结论
后张法预应力箱梁修补技术 篇6
阳翼高速公路某合同段共需预制280片35m后张法箱梁, 由于受到地形的限制, 将箱梁预制场设在了桥头挖方路段。某日边坡发生坍塌, 几块巨石滚落于预制场内, 其中一块2m*2m*1.5m的石块砸在了一片预制完刚7天的边跨箱梁腹板处, 形成一孔洞。孔洞中心距箱梁中隔板2.5m, 腹板外侧中部40cm*40cm范围受损, 内侧100cm*100cm范围混凝土松动, 横向水平钢筋凹陷1cm左右。受损箱梁如图1所示。
2 箱梁修补方案
从确保梁体质量和安全的角度出发, 参照太长高速公路某现浇箱梁空洞的处理方案, 确定了该片箱梁的处理方案, 即将松散混凝土清理干净后, 在箱室内支模板, 用自流型高强、膨胀灌浆料 (CGM) 将孔洞补齐, 然后在受损部位两侧粘贴碳纤维布进行加固补强。
3 箱梁修补步骤
3.1 清理松散混凝土
箱梁受撞击后, 腹板局部区域混凝土已脱离梁体, 将该部分混凝土彻底清除, 然后用高压水冲洗混凝土表面, 将浮灰清理干净。
3.2 安装模板
采用1.2m*1.2m竹胶板, 四周粘贴5cm宽海绵条防止漏浆, 竹胶板一侧与腹板内壁紧贴并留一入口以灌料, 另一侧设横向和纵向支撑, 将竹胶板固定牢固。
3.3 梁体孔洞修补
灌浆料 (CGM) 为无收缩自流预拌型干粉砂浆材料, 其特点是强度高、高流态、泌水率低防离析、微膨胀对环境适应型好。CGM:即Cementitious (水泥基材) , Grout (灌浆) , Materialbn (材料) 的缩写, 其配比设计符合现行《混凝土结构工程施工及验收规范》 (GB50204) ;《混凝土结构设计规范》 (GBJ10) ;《混凝土结构加固技术规范》 (CECS25) 及《水泥及灌浆材料施工技术规程》 (YB/T9261---98) 中的有关规定。
3.3.1 表面准备
混凝土表面须干净、密实、无油污, 无水泥浮浆和任何不利于粘接的颗粒, 金属 (铁和钢材) 表面须无鳞铁。在灌浆前12~24h, 将模板和混凝土基础表面润湿;在灌浆前1~2h, 用棉丝、海绵或泡沫塑料将积水吸净。
3.3.2 混合
将适量水加入到预拌好的粉状产品中以达到所需的稠度, 通常每袋50kg加水6.5L, 用慢速电动搅拌器 (速度不超过500转/分) 搅拌均匀。人工搅拌时, 先将CGM倒在拌板上, 而后加70%的水量, 搅拌4~5次后再加所剩余30%的水, 搅拌4次, 搅拌要边翻倒, 边插捣, 使之彻底均匀, 并增大流动性, 一般要求5min以上。拌合地点应尽量靠近灌浆地点;现场拌合时严禁加入任何外加剂。每次搅拌量应视使用量多少而定, 以保证40min内浆料用完。发现刚搅拌完的拌合物表面上有浮水时, 表明水量过多, 应适当加一些CGM干料, 搅拌使其将浮水“吃”光, 因为有浮水会降低膨胀效果。
3.3.3 施工
利用灌浆料自身流动性好的特点, 采用自重法灌入, 先从腹板外侧徐徐灌入受损部位, 外侧表面混凝土灌满之后, 用0.5m*0.5m竹胶板撑住, 再从内侧灌料至孔洞部分为灌浆料所充实为止。灌料是应确保气体能自由逸出;不得用机械振捣, 宜用人工插捣排除气泡;砂浆表面暴露在外的部分越少越好。从灌浆开始, 用木棍不停地往复拉动, 疏导拌合物, 以加快灌浆进度, 促使拌合物流进模板内各个角落;当灌浆由于某种原因中断时, 要加强往复拉动, 以延长可流动时间, 否则已灌入的拌合物开始凝结, 失去流动性无法继续灌浆, 而造成工程事故。在灌浆过程中发现已灌入的拌合物有浮水时, 应当马上灌入较稠一些的拌合物, 使其吃掉浮水, 或适当投入一些干料将浮水“吃掉”。灌浆过程中, 应不断检查模板情况和排气情况, 发现问题及时处理。灌浆时应在现场制数量必要的试块, 分现场同条件养护和标准养护两种。
3.3.4 养护
气温在5℃以上时用湿布盖住灌浆孔CGM裸露面, 进行3~7d阴湿养护。气温在5℃以下时则用养护剂或塑料布覆盖干燥养护5~7d即可。灌浆后24小时内不可受到振动。
3.4 梁体补强加固
3.4.1 碳纤维布特点
碳纤维布具有高强高效、施工便捷、良好的耐久性和耐腐蚀性、施工质量易于保证和厚度薄、重量轻的特点。施工时无需大型施工机具, 无需现场固定设施;碳纤维布可任意剪裁, 施工简单, 工期短;耐酸、碱及大气腐蚀, 不需定期围护, 且对内部混凝土结构起保护作用, 能达到双重加固修补的目的;碳纤维布比较柔软, 即使加固在表面不平整的物体上, 也可以保证100%的有效粘贴, 如粘贴表面局部有气泡, 可轻易地用注射器注射粘贴剂的方法将空气赶跑;粘贴后每平方米重量小于1.0kg (含粘合剂重量) , 一层碳纤维布厚度仅为1.0mm左右, 修补后基本不增加自重和外形尺寸。碳纤维布具有优异的物理力学性能, 抗拉强度高于普通钢10-15倍, 弹性模量与钢较接近, 非常适合钢筋混凝土的加固修补。
3.4.2 碳纤维布的粘贴范围如图2、图3所
3.4.3 粘贴碳纤维布的施工流程
混凝土表面处理:混凝土表面浮灰去除, 磨平;混凝土破损处补平;夹角处磨成弧状 (R=2cm) 。
涂底胶:底胶由环氧树脂主剂、固化剂所构成, 与混凝土接著力强, 不龟裂、不剥落, 又与环氧树脂同质性, 提供良好界面, 能将混凝土结构与碳纤维补强布紧密连接, 充分发挥补强效果。底胶必须涂刷均匀, 确保渗入混凝土面。
涂找平胶:找平胶为膏状, 常温固化的环氧树脂, 主要用于混凝土结构的补强找平。以镘刀涂方式施工, 找平混凝土不平处及尖锐点, 提供一平整面供碳纤维贴覆补强用, 避免补强碳纤维凸起、空洞导致降低补强效果。找平胶具有易施工, 不垂流, 低收缩的特性。涂刷前须确认底胶已干透, 不粘手;补平后检查混凝土表面的平整度。
涂树脂面胶:面胶由无溶剂环氧树脂主剂及固化剂构成, 分为夏天型和冬天型。主要用于一般混凝土结构与碳纤维加固补强, 能提供高机械强度及接著强度, 且具有与碳纤维含浸效果佳及施工容易的优点。面胶必须混合均匀, 涂刷均匀, 不垂流。
贴碳纤维布:将碳纤维布按设计方向顺序贴上, 顺着粘贴方向将气泡完全挤出, 碳纤维布不得褶皱、歪斜。
贴布表面涂树脂:在碳纤维布表面再次均匀涂刷树脂, 保证碳纤维布与树脂完全渗透。
结语
灌浆料1d强度达到45MPa, 3d强度为51.2MPa, 与梁体设计强度50MPa接近, 弹性模量基本一致, 且与梁体结合良好, 四周无裂纹出现。灌浆7d后对梁体进行张拉, 张拉应力和伸长量均满足《公路桥涵施工技术规范》的要求, 梁体未发生异常情况, 说明采用“灌浆料+碳纤维布”的处理方案是有效的。该方案施工简便, 成本低廉, 质量可靠, 对预制梁的缺陷修补可行而有效。
摘要:某后张法预应力箱梁在受到外力撞击后, 在腹板处产生一孔洞。本文论述了“灌浆料+碳纤维布”的修补方案和步骤, 处理结果可靠, 可以借鉴。
关键词:后张法,箱梁,修补
参考文献
[1]李海光.预应力混凝土连续箱梁维修加固技术措施.公路交通技术, 2006 (2)
谈市政桥梁预应力后张拉施工 篇7
预应力施工技术作为克服桥梁跨度不断增大的有效手段已被广泛使用。但预应力张拉质量对桥梁整体质量的影响较大, 有效预应力的大小将直接影响桥梁的受力性能。因此, 通过控制预应力后张法施工张拉前、张拉及灌浆等阶段的质量来减少预应力损失值, 是预应力混凝土结构施工质量控制的一个重要内容。本文将针对郑州三环路快速化工程施工中预应力后张法施工质量控制问题进行初步探讨。
1 工程概况
郑州三环路快速化工程, 是郑州市重点工程之一, 项目位于郑州的中心城区, 是郑州市主城区快速路系统“一环两纵三横”中的关键“一环”。
西三环陇海路互通立交是三环路快速化的控制性工程。其中, 陇海路主线长度1 114 m (K-1+494.30~K0+599.26) , 共11联。西三环主线长度2 470 m (K6+157.29~K8+627.61) , 共28联。西三环立交南北向为西三环快速通道, 东西向为陇海路快速通道, 立交包括ES, EN, NE, NW, WS, WN, SE, SW, JS九条匝道, 共69联。
2 预应力损失计算
GB 50010-2010混凝土结构设计规范中规定的预应力损失值有张拉端锚具变形和预应力筋内缩σl1、预应力筋的摩擦 (与孔道壁之间的摩擦、张拉端锚口摩擦、转向装置处的摩擦) σl2、混凝土加热养护时, 受张拉的钢筋与承受拉力的设备之间的温差σl3、预应力筋的应力松弛σl4、混凝土的收缩和徐变σl5、混凝土的局部挤压σl6。同时规范中还建议后张法的预应力损失按照表1进行组合。
自20世纪50年代以来, 各国学者对采用高强钢丝和钢绞线的预应力混凝土构件进行了大量试验与分析, 并估算了预应力损失值。1975年, 美国公路桥梁规范 (AASHTO) 对预应力钢筋总损失值作出了规定, 如表2所示。
1976年, 美国后张混凝土协会 (PTI) 也对后张预应力筋近似总损失值作出了相关规定。
由于预应力总损失值取决于很多因素, 如:混凝土和钢材的性能, 养护与湿度条件, 预加应力的时间和大小以及预应力工艺等, 所以很难制定统一的预应力损失值。针对在常规条件下养护的预应力混凝土结构, 林同炎提出了用张拉控制应力σcon表达的总损失及各组成因素损失的平均值, 如表3所示。
%
影响预应力损失的因素很多且相互制约, 个别预应力的损失甚至与时间相关, 再加上施工环境的复杂多变, 因此施工中很难精确计算预应力的损失而只能进行合理的估算。
施工中首先进行预应力的孔道摩擦损失实验, 确定预应力张拉的损失值。将设计的受力值确定为施工中修订后的控制值。
3 箱梁施工阶段的质量控制
3.1 波纹管的铺设与锚垫板的安装
1) 箱梁施工中要严格控制波纹管的铺设与锚垫板的安装质量, 确保钢绞线受力方向正确, 每50 cm用定位筋对波纹管进行加固。波纹管扭曲或者锚垫板位置错误都将影响预应力损失值的大小和受力分布。2) 锚垫板与孔道严格对中并垂直。通过在锚垫板与模板之间加一层橡胶垫对锚垫板上的注浆孔进行封堵, 防止浇筑时混凝土漏入孔道将注浆孔堵死, 给施工造成困难。
3.2 钢绞线下料及穿束
1) 钢绞线束下料长度=锚固长度+工作长度, 工作长度为两端锚具之间的预应力筋长度。2) 预应力束钢绞线采用整束穿入, 穿入孔道前钢绞线排列理顺, 延长度方向每隔2 m用铁丝捆扎一道。波纹管的接口极易破损, 所以穿束时要缓慢进行, 为了减少钢束对波纹管接口的冲击使钢绞线顺利通过孔道, 应扎紧钢束的前端并裹胶布。安装完成后, 应进行全面检查, 以查出可能被损坏的管道。如发现波纹管被损坏, 应及时用胶带缠裹紧密, 避免发生漏浆。3) 箱梁施工中安排专人拉动钢绞线, 以避免因波纹管破裂堵管影响预应力施工。
4 张拉前的准备工作
混凝土强度达到设计强度90%以上可施加预应力, 张拉施工可分为三阶段 (预张拉、初张拉、终张拉) 或两阶段 (初张拉、终张拉) 施工, 陇海路互通立交桥梁预应力张拉根据设计采用两阶段施工。
施工前首先对钢绞线理论伸长值进行计算, 并制成表格, 用以指导预应力张拉, 千斤顶、油表标定完毕, 根据油表标定的结果绘制油表读数与张拉力的曲线, 并根据曲线确定相应张拉力对应的油表读数。张拉施工工人进行现场质量控制。
4.1 原材、张拉设备检验
钢绞线、锚具进场时, 必须具有合格证, 施工现场进行质量验收并按批次、数量进行原材料检验, 不合格产品不得使用。
1) 预应力材料为s15.2高强低松弛预应力钢绞线 (GB/T 5224-2003技术标准) , 标准强度fpk=1 860 MPa, 钢绞线试验不合格不得使用。钢绞线的表面不得有润滑剂、锈蚀的现象, 更不得有肉眼可见的麻坑。
2) 波纹管采用塑料波纹管, 要求满足JTJ 529-2004预应力混凝土桥梁用塑料波纹管的要求, 波纹管表面要清洁、无裂纹现象。接口必须牢固, 用塑料胶带进行缠裹, 保证混凝土浇筑期间波纹管内不发生漏浆现象。
3) 锚具夹片的表面应无砂眼、裂缝和小坑等现象。对锚环或锚板应进行几何尺寸和锥度检验, 并应仔细查看锥孔面是否光滑, 有无毛刺及小坑等不平的现象, 并做硬度检验。对锚具按5%频率进行抽检。
4) 张拉设备千斤顶 (穿心式双作用千斤顶) 、电动油泵、压力表、油管全套设备进行统一检测, 配套千斤顶、压力表。
5) 挤压式锚具所配套挤压设备经检验合格后才可使用。凡属下列情况之一者应重新进行配套标定:a.启用新千斤顶或新压力表;b.张拉预应力筋时连续发生断丝现象;c.实测预应力筋的伸长值与计算值超标;d.千斤顶严重漏油, 重新更换油封者;e.压力表指针不回零。
4.2 预应力张拉设备及仪表要求
预应力张拉设备及仪表要求如下:
1) 张拉千斤顶额定吨位宜为张拉力的1.5倍, 且不得不小于其1.2倍。使用前应校正张拉千斤顶, 校正系数不大于1.05。张拉千斤顶校正有效期为一个月且不超过200次张拉作业, 其行程也应满足相关工艺的要求。2) 千斤顶标定可采用水银压力计或压力传感器等测力计进行标定。3) 压力表首次使用前必须经计量部门检定。使用时必须定期检定, 检定有效期为一周。当使用0.4级时, 检定有效期可为一个月。压力表应为防振型, 最大读数应为张拉力对应压力值的1.5倍~2.0倍, 精度不应低于1.0级。4) 油泵的额定压力应为张拉力对应值的1.5倍。油箱容量宜为张拉千斤顶总输油量的1.5倍。张拉千斤顶、压力表、油泵等应配套校正、配套使用。当使用过程中出现异常情况时, 应重新校正。
5 预应力张拉施工
5.1 锚具及千斤顶安装
锚具及千斤顶安装顺序为:
1) 完成张拉机具的检验工作;2) 安装工作锚板;3) 安装工作锚夹具;4) 安装限位板;5) 安装千斤顶;6) 安装工具锚;7) 安装工具锚夹片, 如图1所示。
5.2 预应力张拉
预应力张拉分为初张拉和终张拉两个阶段, 初张拉开始前先松动内模和侧模, 初张拉在梁体强度达到设计值的90%后进行, 初张拉后方可拆除底模及支撑。当混凝土的强度和弹性模量达到设计值且混凝土龄期不少于7 d时, 开始初张拉。预应力张拉应两端同步、左右对称进行, 最大不平衡束不超过1束。预施应力采用张拉应力值控制为主, 采用双控措施复核、控制伸长值, 保持张拉过程中两端的伸长值一致。
张拉控制:用油压表读数控制张拉应力值并通过以预应力筋伸长值校核, 如图2所示。
5.3 预应力张拉顺序
按照设计图的规定及张拉顺序张拉钢绞线。张拉时左右对称张拉, 最大不平衡束不超过1束, 锚外控制应力为0.66fpk~0.76fpk。
预应力筋张拉程序为:
0→0.1σk (作伸长值标记) →σk (停止5 min) →补拉σk (测伸长值) →锚固 (张拉顶油压回零, 测量总回缩量及夹片外露量) 。
预应力钢束张拉时采用双控, 即以控制拉力为主, 控制钢束实际伸长值为辅, 且实测伸长值与理论伸长值的相对误差不得超过±6%。
张拉时钢束理论伸长值ΔL计算如式 (1) 所示:
其中, ΔL为预应力钢束理论伸长值;P为预应力筋张拉力;Lt为预应力筋的实际长度;Ap为预应力筋的截面积;Es为应力钢束的弹性模量。
实测伸长值:预应力钢绞线张拉时, 应将张拉力调整到初应力值0.1σcon, 伸长值应从初应力时开始量测。钢绞线的实际伸长值除量测的伸长值外, 必须加上初应力以下的推算伸长值。
当计算的实际伸长值不在规范误差范围内应停止张拉, 查找原因。
5.4 灌浆、封锚
预应力筋张拉完毕后, 应及时压浆 (可有效减少预应力筋的松弛) 。水泥浆水灰比宜采用0.40~0.45, 最大泌水率不超过3%, 水泥浆自调制到灌入孔道延续时间不宜超过30 min~45 min。压浆应从排气孔压出与规定稠度相同水泥浆为止, 以保证管道中充满灰浆, 关闭出浆口时, 应保持0.6 MPa的一个稳定期, 稳压期不宜少于2 min。
锚固完毕, 在灌浆完成, 强度达到要求后, 经检验合格不急于切断多余钢绞线, 报监理验收合格后, 锚固后的外露长度不小于30 mm。
6 张拉注意事项
1) 在施加预应力前应做好钢绞线进场后的报验、千斤顶和油表以及配套油泵的校验工作。张拉设备设专人保管使用, 并定期检验、标定、维护。张拉前仔细检查锚具下面混凝土是否密实, 如不密实, 应用环氧树脂进行补强, 再进行张拉作业。2) 预应力施工时采用单端张拉和两端张拉两种方式, 以张拉应力和张拉伸长值进行“双控”控制, 并以张拉应力控制为主。3) 张拉应缓慢进行, 逐级加荷, 稳步上升, 防止发生事故;专人记录张拉力和伸长值, 对张拉力进行校核, 防止压力表故障造成张拉不足;张拉至设计油压值后, 持荷5 min并测量伸长值, 然后将张拉油压缓慢降至零, 活塞回程夹片自动跟进锚固;张拉完毕后, 卸下千斤顶及工具锚, 检查工具锚处每根钢绞线的刻痕 (若刻痕不平齐说明有滑束现象, 要对滑束进行补拉, 使其达到控制应力, 每束钢束中断丝滑丝数不得超过1根钢丝) 。
通过对预应力后张法施工的各个环节 (张拉前、张拉阶段和灌浆) 的质量控制, 在陇海路互通立交现浇梁施工中取得了优良的效果, 桥梁一次合格率达到100%, 圆满的完成了施工任务。
摘要:根据预应力施工特点, 结合郑州三环路快速化工程陇海路互通立交中桥梁预应力后张法施工实践, 介绍了预应力后张法施工过程及质量控制的重点, 通过对预应力后张法施工张拉前、张拉及灌浆阶段的质量控制, 为桥梁预应力后张法施工及质量控制提供了有益的借鉴。
关键词:桥梁,预应力,张拉,施工
参考文献
[1]杜拱辰.现代预应力混凝土结构[M].北京:中国建筑工业出版社, 1988.
[2]吕志涛.现代预应力设计[M].北京:中国建筑工业出版社, 1988.
[3]林同炎.Design of Prestressed Concrete Structure[M].北京:中国铁道出版社, 1981.
[4]周氐.混凝土结构设计规范理解与应用[M].北京:中国建筑工业出版社, 2002.
[5]郑文忠.预应力混凝土结构中预应力损失的近似估算和简化计算[J].工业建筑, 1999 (3) :121-123.
浅谈后张法预应力箱梁预制 篇8
1 底座建设和模板加工要求
1.1 底座建设
平整硬化预制场地,搞好排水设施,铺设好导轨,安装好吊装门车,并根据箱梁的跨径设置底座,底座应牢固无沉陷,间距不小于1 m,底座间排水沟留出坡向,能保证及时排出雨水及养护余水,在底座上每隔0.5 m~1.0 m设置一预留孔道,保证侧模固定装置的位置。
1.2 箱梁模板
箱梁的表面要求整齐、美观、线条圆顺、颜色一致,因此箱梁模板加工应制作细致,预埋件安装尺寸准确。
1)外模施工要求:
a.应进行模板设计,所制作的模板尺寸要准确;b.模板缝隙要严密,排列要整齐,特别是端头模板左右要对称;c.在模型几何尺寸符合设计要求的前提下,钢筋入模后将穿心螺丝紧固支撑侧模,保证在浇筑混凝土时,侧模不变形位移;d.在脱模使用方面采用机油加柴油的标准配方,以保证外观颜色一致。
2)内模要求:
a.内模要具有一定的强度和刚度,施工中定位准确,稳定牢固,防止其上浮及变形;b.制作箱梁内模时,每2.4 m或1.2 m为一节拼装而成;c.快装慢拆,分部拆除,在外模安装和钢筋绑扎期间进行内模加工,待箱梁腹板钢筋绑扎完毕,即可组装内模;d.安装时必须把模板与底板钢筋相连,防止模板上浮;e.施工时每个箱室内留天窗,待内模拆除后再封闭。
2 钢筋加工与入模
2.1 钢筋骨架制作
绑扎钢筋按绑扎底板下层钢筋→安放波纹管→绑扎骨架→腹板及板底上层钢筋→顶板钢板的顺序一步一步完成。要求间距、保护层符合规范,波纹管空间位置一定要准确,固定在钢筋骨架上,做固定的卡子间距不得超过1 m。钢绞线可在浇筑前将一根直径较小的硬塑料管套入波纹管,防止振动器具对波纹管的损伤,拆模时一并拔出再穿束。
2.2 入模方法
底板钢筋直接绑扎在底座上,腹板钢筋绑扎完成后安装侧模,以固定钢筋位置,然后绑扎桥面板钢筋,是边梁的根据路线半径确定防撞墙或内侧护栏预埋钢筋位置,绑扎完成后棒丝加固防止混凝土浇筑过程中变形或移位。
3 混凝土浇筑和养护
3.1 混凝土浇筑
箱梁混凝土分两步浇筑:第一步浇筑底板、腹板混凝土,第二步浇筑顶板混凝土。
浇筑混凝土时,底板与腹板同时浇筑,混凝土应从腹板顶部钢筋外侧浇入,使混凝土从腹板流入箱梁底板,分层振捣,交界处要特别注意防止漏浆,振动器具严禁碰击波纹管,以防波纹管穿洞漏浆,并来回抽动塑料管,以防漏浆堵管,一旦有漏浆现象,及时用高压水枪和高压气泵进行清理。施工时应注意负弯矩孔道和预埋件的坐标精确。
3.2 箱梁养护
混凝土养护是关系到混凝土质量的关键程序,本工序采用人工混凝土上覆盖麻袋,洒水养生。注意应使混凝土持续保持一定湿度,不少于7 d。
3.3 张拉、压浆、封锚
张拉前应认真计算张拉吨位和伸长量,千斤顶和油压表必须经过校对,张拉时混凝土强度应满足设计要求,操作人员必须事先培训,张拉在两端同时起步,实行伸长量与张拉力双控制,张拉锚固后要尽早压浆封锚。压浆时从一端向另一端连续进行,不可间断,压浆直至另一端冒浆并持压10 min为止。用砂轮切割机切断预留钢绞线后封锚,待水泥浆达到设计强度后方可吊装,由预制厂门架吊起。
4 箱梁安装
箱梁采用架桥机安装,工艺如下。
4.1 场地准备
架桥机在桥头路基上完成拼装。路基要求平整、密实。
4.2 架桥机拼装及试运行
架桥机拼装程序为:测量定位→平衡对称拼装两侧主桁梁→安装前后连系框架、临时支撑→安装前、中、后支腿及中、后顶高支腿→铺设纵向轨道→安装起吊小车、液压系统、操作台,接通电源→检查调试初步运行。架桥机安装完成以后应检查各部位尺寸是否正确,各系统的运行是否正常,然后试运行。
4.3 架桥机前移
架桥机试运行完成后开始架梁,首先架桥机空载前移,两起吊小车退至后支腿附近,收起前支腿就位,在盖梁上铺设横移轨道,然后将行走箱落在轨道上。
4.4 喂梁
用自行式电动平车运梁,龙门吊将箱梁吊至电动平车上,再由电动平车将梁运至架桥机后跨内,两起吊小车将梁吊起。
4.5支座安装
箱梁架设前先施工支座,支座安装前应逐一检查其标高,符合设计规范要求后,在临时支座上用墨线弹出梁中心线,然后再检查梁跨是否符合设计要求。
4.6落梁
喂梁后,两起吊小车开始运梁,将梁运至架桥机前跨位置,横移架桥机,将梁运至待架梁支座的上方,使梁体中心线与支座中心线对正,然后下落就位。梁体就位后用垂球吊线法检查梁体安装垂直度,合格后再架设第二片梁。
4.7架桥机前移
第一孔梁的架设完成后,对架桥机进行检查,确认无故障后,将中、后顶高支腿顶起,中、后行走箱由横向转为纵向,中、后顶高支腿下落使行走箱落至纵向轨道上,两起吊小车退至后支腿附近,收起前支腿,铺设延伸轨道,架桥机前移就位,开始架设下一孔梁。
5 结语
预制预应力箱梁桥虽然工艺比较复杂,但只要控制得力,技术工人能熟练掌握每个工艺细节,在质量、进度方面能较好地满足施工要求,我们在运城绕城高速公路LA8合同段运三跨线桥的施工中取得了很好的效果,受到业主、监理的一致好评。
摘要:结合运城绕城高速公路LA8合同段运三跨线桥施工实例,对后张法预制预应力箱梁的施工工艺进行了分析,特别对箱梁安装工艺作了介绍,指出只有严格控制每道施工工艺,在质量、进度方面才能较好地满足施工要求。
关键词:后张法,预应力箱梁,施工工艺
参考文献
[1]JTJ 041-2000,公路桥涵施工技术规范[S].
[2]JTG F80/1-2004,公路工程质量检验评定标准[S].
后张拉预应力箱梁 篇9
1 工程概况
本项目为某城市轨道交通工程的一个标段, 预制箱梁共有176片、车站轨道梁36片, 预制箱梁分为30m、27.5m、25m 3种形式, 轨道梁分为10m、15m、20m 3种形式。
区间预制箱梁梁高1.9m, 顶板宽度3.28m (含两侧各25cm预留筋) , 底板宽1.5m, 腹板厚度25cm~40cm, 底板厚度21cm~30cm, 顶板厚度25cm;车站轨道梁梁高1.2m, 顶板宽3.8m, 底板宽1.7m, 腹板厚度25cm, 底板厚20cm, 顶板厚18cm。30m预制箱梁重量150t, 20m轨道梁重量80t。
2 施工工艺
2.1 底模制作
底模为在场地内原有混凝土面层的基础上, 在其上面横向铺设与箱梁底同宽的16号槽钢, 沿纵向每80cm设置一道, 上面再纵向按设计长度每30cm一档铺设6号槽钢, 面层采用5mm厚的钢板。台座表面做到整体平整顺直, 表面光滑, 平整度控制在1.5mm内, 在底座制作时需考虑反拱度, 向两侧渐变, 采用抛物线形。底模的强度和刚度经过计算验证合格后方可使用。
由于张拉时箱梁发生起拱, 使台座两侧集中受力。在张拉时, 为保证台座两侧不变形, 将两侧2m范围内空当使用混凝土预制块填实, 确保满足两侧集中受力要求。每次张拉完成后, 将梁移走时, 必须对台座进行标高复核, 如发现台座局部变形立即进行调整。
2.2 模板工程
2.2.1 侧模
外模采用定型钢模板, 卧式振动器分二排固定在模板的中、下方, 每块独立摸板上安装8只。每块板间的连接采用螺栓紧固法, 底部采用落地法支撑。模板底部和顶部设置Ф24底拉杆和顶拉杆固定, 拉杆必须上双螺帽紧固。可以通过模板表面清理、打磨及抛光处理来提高外侧模板的表面光洁度, 涂油保养, 在正式使用前进行除油, 然后涂上脱模剂, 便于浇筑混凝土后拆模。
在预制梁顶部翼缘板外侧的钢筋根数多、密度大, 可以采用留齿口的定型橡胶带来固定钢筋, 在橡胶带外侧再用花格板支撑, 保证侧边位置不变形。
2.2.2 端模
端头及工作孔有许多外伸钢筋或预埋锚垫板, 钢筋密集且涉及到拉杆、波纹管预留孔、模板接缝等, 这些部位的模板定位和止浆处理对箱梁的质量也不可小视。这就要求端头模板组装方便、接缝严密、预留孔洞准确, 端模板进场后需要检查其预留孔偏离设计位置, 检查锚垫板位置的几何尺寸、坐标位置等, 避免出现支座板移位等问题。待混凝土强度养护达到设计要求强度的60%后, 且梁体混凝土芯部与表层、表层与环境温度之差不宜大于15℃, 构件棱角完成的情况下方可进行拆卸。
2.2.3 芯模
预制箱梁外观几何尺寸是施工控制的又一重点, 芯模本身需要具有足够的强度和刚度, 以抵抗混凝土施工荷载及变形。采用钢结构组合模板来作芯模, 既能便于方便拆卸, 提高周转效率, 又能保证预制箱梁混凝土质量, 同时还有利于抑制上浮控制, 效果较好。每片箱梁设2个独立仓体, 每个仓体采用不同形状的钢模用Φ20螺丝拼接而成。为防止内模变形, 在内模内每间隔1 m用Φ40粗的钢圆管和升降螺丝支撑。面层钢筋绑扎后, 在每个仓体中心位置处设一大小为600㎜×600㎜的通风窗口, 以便内模拆除后抽出重复使用, 其他部位封闭。窗口位置确定后, 在窗口中心处将面层钢筋切断后向四周弯起, 预留洞口, 待砼浇筑完毕拆除内模后, 再将弯起钢筋弯下用电焊焊接牢固后, 浇筑砼封闭窗口。
为解决浇筑混凝土时内模上浮问题, 在每个内模的底部中间位置设2个Φ100mm圆孔供排气用, 浇筑混凝土时, 当观察到底板混凝土满溢时, 再从窗口进入将这2个内模底面圆孔封闭。此外, 内模安装就位后, 在上部顶层钢筋上面每隔60cm距离设置一根用30号槽钢做成的横撑与外模相连接, 再在中间部位焊上两根Φ32mm钢筋卡住内模顶面, 制止内模上移。这样, 内模上浮的问题基本得到解决, 箱梁底板和顶板的混凝土厚度和形状也可得到充分保证。
2.3 钢筋工程
预制箱梁的钢筋品种繁多, 排布紧密, 需预留和弯曲处理的地方多, 还要考虑与波纹管的衔接。钢筋加工应严格按设计图纸和规范执行。钢筋检验合格后方可使用, 其表面仍保持洁净、平直。钢筋在预制厂钢筋车间内统一成形后按绑扎进度分批运往绑扎现场。直径在16mm以上的钢筋采用电焊连接, 其焊接长度:单面不小于10d, 双面焊不小于5d (d为钢筋直径) , 配置在同一截面的接头严格按施工规范执行。钢筋先进行试下料和试弯制, 合格后进行批量下料。
钢筋应进行整体绑扎, 按照正常的顺序进行, 先底板及腹板钢筋的绑扎, 然后绑扎顶板钢筋, 定位网钢筋应位置准确, 以确保预应力管道的平顺, 当梁体钢筋与预留预应力管道有交叉时, 可适当移动梁体的构造钢筋或将钢筋进行适当弯折, 保证预应力管道的顺直。对预应力筋竖弯及平弯处的箍筋应特别注意绑扎牢固。在绑扎梁体钢筋时应同时绑扎桥面及横隔板的预留钢筋, 在钢筋较密处, 应注意混凝土的灌注通路, 必要时将相邻钢筋成束绑扎。绑扎铁丝尾段不得伸入保护层内。当采用垫块控制净保护层厚度时, 垫块应采用与梁体同等寿命的材料, 且保证梁体的耐久性。桥面泄水孔处钢筋可适当移动, 并增设螺旋筋进行加强。绑扎钢筋时注意预埋承轨台、电缆槽、疏散平台、吸音槽、接触网支柱及梁端伸缩缝配件。
2.4 波纹管安装
非预应力钢筋骨架绑扎完成后, 穿设塑料波纹管, 在安装前应仔细检查, 保证无变形、无渗漏现象时才能用到工程上。管道安装时, 须在钢筋骨架上根据波纹管的纵、横坐标设置“#”形定位筋与结构钢筋点焊定位, 定位筋用Φ8钢筋, 定位筋曲线段每隔0.5m设置一个, 直线段可为0.8m。防止浇筑混凝土时的预应力管道上浮或下沉, 定位过程中应防止锐器刮破、电弧焊火花烧伤波纹管, 以免造成漏浆。波纹管应严密不变形, 无破损, 用大一号波纹管作为接头, 管节连接要平顺、牢固、可靠, 接头长度30cm, 接缝处用胶带缠裹牢固, 防止进浆, 往返缠绕一圈, 缠绕宽度5cm。
钢束平弯处设置防崩钢筋, 每50cm一道, 防崩钢筋的内侧圆弧一定要与波纹管内曲面相密贴, 定位筋和防崩钢筋点焊在箱梁腹板或箍筋上, 不得松动。喇叭型锚垫板与梁端面必须在同一个平面上, 须垂直于孔道轴线, 并固定于梁端模板和梁端主筋上, 不得松动, 满足张拉传力的需要, 减少张拉对梁体不利影响。用泡沫塑料将喇叭口堵严, 防止杂物掉进去。安放锚垫板前应先安装设计安放的螺旋筋, 焊接锚下钢筋网片。
2.5 混凝土工程
设计混凝土为C50, 为确保混凝土质量, 从原材料、混凝土配合比到混凝土的拌制、运输、浇筑、振捣、养生等各个方面都要严格加以控制。首先要检查所用的原材料, 及时送检, 尤其是注意碎石的最大粒径, 防止出现粒径过大时腹板位置会出现混凝土无法落底的现象。混凝土需注意投料顺序, 保证拌和时间和均匀性, 并进行塌落度试验, 检查混凝土和易性、保水性和粘聚性。坍落度一般控制在12cm~16cm为宜。混凝土加入缓凝早强剂, 以使连续浇筑过程中不出现冷缝或色差, 混凝土采用拌合站集中拌制, 混凝土罐车水平运输, 龙门吊运送入模。混凝土浇筑由一端向另一端推进, 阶梯式浇筑, 一次成型, 先开始浇筑底板混凝土, 接着浇筑腹板和顶板。混凝土的浇筑应连续进行, 混凝土的振捣主要依靠安装在外侧模上的附着式振捣器, 其布置间距为2m, 用Φ30型振捣棒及Φ50型振捣棒辅助落料及振捣。振捣时间控制准确。振捣混凝土时振动器应力求避免触及波纹管, 防止对波纹管造成损害, 尤其需注意梁端锚固区混凝土的振捣效果。在浇筑梁顶板混凝土时, 考虑顶板厚度相对较薄, 先采用振动棒平行顶板初步振捣, 然后用平板振动器进一步振捣、提浆和整平。
浇筑顶板时, 为防止操作人员走动对顶板钢筋的扰动变形, 铺设木板支撑在侧模上作为操作平台。在浇筑过程中安排专人对模板、支撑、波纹管进行检查, 发现松动、变形、等现象及时处理, 并经常抽动钢绞线, 防止一旦发生漏浆后, 将钢绞线Applied Technology应用技术
凝固住, 浇筑完成后立即用清孔器进行清孔, 以防孔道因漏浆堵塞, 清孔完毕后用木塞堵住锚具孔, 防止异物进入, 影响穿钢绞线束。
当梁体顶板砼振捣完成后及时用抹子进行抹平, 采用水平尺量测, 保证梁顶砼面的平整度以及横坡度, 在砼初凝前用钢抹再次收抹以减少砼的收缩裂缝。顶板砼初凝后、终凝前, 使用钢刷进行拉毛, 以利于箱梁混凝土和桥面铺装混凝土结合良好。将梁顶的浮浆刷掉、清扫并用洁净水冲刷干净。拉毛的梁顶面应平整粗糙、石料应露出1/3。当梁体砼浇注完成达到拆模强度, 即可拆除箱梁内外模。外模拆除先拆除外侧边模, 再拆除上翼缘外边的小梳状板。外模拆除采用龙门吊配合, 内模采用人工进行拆除。全部拆模过程中, 不得用铁件猛撬, 以免损坏梁体砼表面, 模板拆除后, 吊运到存放处, 清洗、维修、涂油保养以供下次使用。
2.6 预应力筋下料及穿束
钢绞线下料长度应考虑各种因素, 在切割口的两侧各5cm处先用铅丝绑扎, 然后须用切割机切割, 不允许用电弧切割。切割后应立即将切割口用胶带缠裹密实, 防止松散。下料后及时进行编束, 应逐根理顺, 绑扎成束, 每束内各根钢绞线应编号并按一定顺序摆放。钢绞线应根据工程进度随用随下料, 提前时间不能太长, 防止长时间存放而锈蚀。
钢绞线束在张拉前穿入, 穿束前再进行一次外观检查, 特别注意钢绞线端部松股的不能使用, 表面污物清除干净, 注意梁两端外伸长度应对称一致。穿束过程中钢束不得转动, 应平直通过孔道, 穿入后来回拉拨几次使其通顺, 防止钢绞线互相缠绕。若钢束不能自由地滑动, 则应查明原因, 采取措施予以纠正。每根钢绞线两端应作对应编号标记, 便于确定在锚板上的相同位置, 如不正确应调整一致。
2.7 张拉
预应力钢绞线的张拉须待混凝土强度达到设计要求的90%以后才能进行。张拉前须对千斤顶和油压表进行校验, 计算与张拉吨位相应的油压表读数和伸长量, 确定张拉顺序。可采用张拉吨位与钢束伸长量双控, 以混凝土强度试压结果报告作为混凝土强度判定依据。后张法预应力筋张拉程序为:0一初应力一2倍初应力一σcon (持荷2min) 锚固。采用两端对称张拉, 张拉时力筋 (束) 的应力用油压表读数来控制, 同时量伸长量进行校核, 实测伸长值与理论伸长值相差应控制在4%~6%范围内, 出现异常情况, 应暂停张拉, 及时查明原因并采取适当措施后再继续张拉。预应力筋须在张拉控制应力达到稳定后方可锚固, 锚固后的外露长度不小于30mm。
2.8 孔道压浆
箱梁孔道压浆目的是使梁内预应力筋免于锈蚀, 并使力筋与混凝土梁体联结成整体, 对箱梁质量有重要影响, 终张拉完毕, 应在48h内进行管道压浆。采用灰浆拌制机拌和水泥浆, 水泥浆经过密目筛过滤后使用, 浆体采用普通硅酸盐水泥, 严格按配合比进行配制, 并掺入适量的减水剂和膨胀剂, 水泥浆最大泌水率4%, 拌和3h后泌水率控制在2%, 24h后泌水全部被浆吸收, 水灰比控制在0.4~0.45之间, 水泥浆稠度应控制在10s~18s之间。采用活塞式水泥浆泵进行施工。压浆前需检查有无滑丝及其他异常情况, 确认正常后才能进行, 压浆前应清除梁体孔道内杂物和积水。压浆顺序先下后上, 逐孔缓慢进行, 同一管道压浆应一次连续完成, 若因故停顿, 立即清洗孔道, 排除故障后再压。压浆充盈度应达到孔道另一端饱满并于排气孔排出与规定流动度相同的浆体为止。关闭出浆口后, 应保持不小于0.5MPa的压力下保压3min的稳压期。从浆体搅拌到压入梁体的时间不应超过40min。压浆过程中, 每孔梁应按规定制作抗压和抗折试块, 并对压浆过程进行记录。
压浆时浆体及环境温度应在5℃~30℃之间进行, 否则应采取适当的措施。按冬期施工处理时, 可适当增加引气剂, 含气量通过试验确定, 不宜在压浆剂中使用防冻剂。压满浆的管道要进行保护, 在一天内不受振动。压浆强度未达到28d强度要求之前, 不得进行静载试验或出场架设。
2.9 封锚
压浆完成后及时截掉钢绞线料头, 防止锈蚀。将承压板表面的粘浆和锚环外面上部的灰浆铲除干净对锚具进行防锈处理后, 并确认无漏压的管道后, 浇筑封端混凝土, 采用无收缩混凝土进行封堵, 而且要做好封头上部的防水措施。封端混凝土采用强度等级为C50聚合物混凝土, 封端应在终张拉3d内进行。
3 结论
预制箱梁施工直接关系到桥梁的整体质量, 影响使用年限和创优规划, 在整个施工过程中, 要对施工工序严格管理, 认真把握施工的关键技术, 工艺合理、操作准确、规范施工, 同时采取有效的质量和安全控制措施, 确保箱梁预制工作有序进行, 为整个桥梁工程圆满完成打下坚实的基础。
摘要:连续箱梁以其自身优势, 在公路、铁路工程中得以广泛应用。本文结合具体工程实例就后张法预应力预制箱梁施工的工序和施工中关键技术进行探讨。
关键词:预制箱梁,预应力,施工工艺,质量
参考文献
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后张法预应力箱梁施工问题及对策 篇10
水纹、鱼鳞纹是混凝土表面经常出现的外观缺陷,这些外观缺陷的克服必须从原材料、混凝土配合比及混凝土施工工艺上去找原因,加以排除处理,事前采取措施加以控制。
1)水纹。
主要是由于混凝土拌和过程中,水灰比未控制好,水量过大,引起坍落度过大,浇筑时经振捣后混凝土离析,水泥稀浆浮到混凝土的表面,水泥含量较多,终凝后在混凝土表面出现形成的水泥石颜色较深,形成的形状似水波纹状,此外混凝土分层浇筑时,由于振捣上层混凝土时振动棒没有深入到下层足够的深度,往往也会产生水波纹现象。
2)鱼鳞纹 。
主要由于新拌和混凝土离析,或放置时间过长造成泌水,形成水膜及水泥稀浆挤占骨料间空隙,并分散、包裹于骨料表面,水份迁移形成水膜痕迹及浅表层多孔低强度的硬化水泥石,低强度硬化水泥石在拆模时易与模板粘连、脱落,从而形成表面粗糙、色差等鱼鳞纹。 当混凝土过振形成离析时,石料挤压形成一部分骨料少,一部分骨料多,外观颜色不一形成色差,骨料多的地方外观便形成鱼鳞纹。 另外,当芯模反压固定及芯模底部未封闭,浇筑时芯模上浮,混凝土出现塑性变形并向下滑移,也将会在表面出现鱼鳞纹。
2 管道敷设质量问题
后张预应力施工时,人们的注意力容易集中在预应力的施加阶段,如张拉顺序、张拉力大小与伸长量的比例关系等,但也应该认识到管理成型阶段的重要性。预应力管道施工的成功在于预应力管道的位置和大小的准确,管道成型阶段的重要性在于它不仅决定了最终预应力的位置,而且对于最终预应力的大小也有重要的影响,例如,管道漏浆可能导致预应力损失增大而局部预应力不足。 预应力管道施工常遇到的通病:定位不准、管道位置固定不牢、管道漏浆、预埋锚垫板偏位。
1)定位不准确。
一般用管道某点至模板的相对位置定位,从模板底向上测量确定高程,以模板端头的位置确定水平纵模坐标。施工过程中严格控制管道坐标的方法是将每根管道定位数据复核后列表,经批准后用于施工操作和施工检查。有时候预应力管道和钢筋位置的冲突,可能导致预应力管道“让位”于普通钢筋,这是错误的。正确操作方法是让钢筋给管道“让位”,保证管道坐标曲线位置的正确,预应力结构中,预应力筋的位置比普通筋的更为重要。
2)管道位置固定不牢。
尽管施工时要采取措施尽量避免砼灌入和振捣时的冲击,但管道的牢固必须能够抵抗这种冲击。否则预应力管道会发生移位,有时甚至很严重。单放波纹管而不穿入钢束时,应考虑抵抗浮力。避免方法:选择优质预应力管道,适当缩短固定环的间距,严格遵守规范规定(直线段间距1.0 m,曲线段间距0.5 m)。
3)管道漏浆。
在浇筑混凝土时,施工中对管道的碰撞和挤压是不可避免的。碰撞造成管道破损,导致漏浆。管道接头处理不当亦是漏浆的原因。由于钢筋结构复杂,直径小于1cm的漏洞不易被检查出来,尤其是管道的阴面。漏浆会导致穿束困难或预应力损失增加,严重的情况是使用联接器的长束在漏浆处被锚固,使局部预应力为零,而直到张拉时才会被发现,防止漏浆的唯一办法是在浇筑之前由专门人员仔细检查。对于两端张拉的预应力筋,补救办法是在正式张拉前单向拉动预应力筋,或先穿钢绞线,在砼终凝前两端用微力轻轻拉动钢束,可以减免漏浆造成的堵管,如有漏浆也可发现。
4)预埋锚垫板偏位。
预埋钢垫板通常是被固定在端模板上的,但其轴线往往与钢绞线端部的轴线不一致,这种问题在工地上常常遇到。加工端模时,依据设计准确计算出锚垫板上下端水平误差,逐个检查,保证锚垫板与钢绞线轴线垂直。
3 张拉施工过程中质量问题及防治措施
1)千斤顶轴线与预应力筋轴线不一致。
千斤顶轴线与预应力筋轴线不一致时会出现锚板背面与千斤顶支脚端面形成夹角的情形,千斤顶给油时处于下缘的钢丝束先受力,而上缘的钢丝束直到缝隙闭合才会受力,使得同一束内各根钢绞线的张拉力不均匀。当分级张拉时,如此重复几次,就会导致很大的误差积累。另外千斤顶开始给油前,工具锚上的夹片未被顶紧或被顶紧的程度不一,也会产生类似的结果。
2)弹性模量的影响。
钢绞线的理论伸长值应按照规范规定的计算公式来计算。对于钢绞线,应使用其工地现场实际检测的弹性模量值。国外及我国的预应力钢绞线产品标准对弹性模量的要求为(195±10) GPa。规范要求“实际值与理论伸长值的差值应控制在6%以内”,可见,若取钢绞线的理论弹性模量值195 GPa,钢绞线实际弹性模量变化的影响已接近施工规范的要求值,再加上其它施工误差的影响,伸长值控制一定会超出规范要求值。另外,气温对伸长值影响也较大,尤其是夏季高温季节施工张拉要特别注意。
3)张拉顺序。
设计通常会给出张拉顺序或张拉先后原则,具体每次张拉哪一束仍需做出明确的安排。未提供张拉顺序的,施工单位不能擅自张拉,应报设计单位获得批准,这是避免张拉过程中出现局部应力过大的有效措施。
4)理论伸长值与实测伸长值差值较大的原因:
①锚固端松弛,伸长值增大;②预应力筋在混凝土浇筑之前放入管道,如果管道漏浆会造成预应力损失偏大,造成实测伸长量偏小;③管道固定不牢固,管道变形,位置不准,预应力损失过大或者过小;④计算理论伸长量时,未按实际的预应力筋弹性模量计算而造成的误差;⑤预应力筋截面面积的偏差可能导致理论伸长计算误差;⑥千斤顶和压力表配套使用时间较长或发生意外而造成测定的拉力不准,此时应及时标定。后张法施工时应检查项目如表1所示。
5)测量伸长值的方法。
对于钢束实际伸长值的测量计算,根据笔者的现场操作,建议使用量测千斤顶活塞伸出量的方法,但测得的伸长值需考虑工具锚、工作锚处钢束回缩的影响,具体方法为:①假定初应力15%的伸长值为L1;②100%应力的伸长值为L2;③张拉100%荷载后持荷3 min后,卸荷至1 MPa量测千斤顶活塞回缩,缩短差为L3,L3为钢束回缩的影响值;④扣除初应力15%阶段时张拉钢绞线的非张拉力影响的伸长值后,钢束的伸长值为(L2-L1)×100/(100-15);⑤扣除钢束回缩的影响值L3,两端对称张拉时,则一端张拉的钢束实际伸长值为:((L2-L1)×100/(100-15))-L3,同理,整束钢绞线实际伸长值两端相加即可;⑥实际伸长值与计算的理论伸长值比较,差值控制在6%以内。
4 结束语
通过对后张法预应力箱梁施工的研究分析,认为预应力混凝土结构的施工非常繁杂,它涉及到很多方面的内容。为了进一步完善后张法预应力箱梁混凝土结构的设计,应该结合我国经济发展的实际情况,进一步探讨既能为工程界所接受,又能满足耐久性要求的施工控制标准,以推动高效预应力混凝土箱梁的发展。
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