后张法施工(精选12篇)
后张法施工 篇1
0 引言
预应力结构广泛应用于桥梁工程中, 在施工过程中, 要重视做好工程施工过程的质量控制, 必须严格按照相关规范、质量标准、操作规程进行精心施工。本文将以从化珠江温泉大桥工程为例, 介绍后张法预应力混凝土施工工艺及质量控制。
1 工程概况
从化珠江温泉大桥工程位于广州从化市温泉镇境内, 路线全长1680m, 其中桥梁长度约746m, 跨越流溪河。本桥按照二级公路标准设计, 为现浇预应力混凝土连续箱梁。引桥箱梁跨径布置为3×48m连续箱梁, 单箱三室结构, 梁高280cm。
本项目预应力采用塑料波纹管成孔, Φ15.24mm预应力钢绞线, OVM锚具及配套锚下螺旋筋。
本文着重介绍引桥箱梁后张法预应力施工控制技术, 并以腹板索N1为例进行重点说明。N1钢束类型为Φ15.2~19, 两端张拉, 张拉控制应力为1 395MPa。
2 后张法预应力施工工艺介绍
2.1 预应力筋加工及存放
1) 预应力筋下料和制束
钢绞线进场复检合格后方可安排下料。现场采用人工逐根下料方法:将钢绞线整捆用脚手架固定, 由内圈至外圈放线。先由技术人员计算下料长度及派发下料单, 施工人员根据下料单标明长度, 预先在端头设置限位板, 这样可较好控制下料长度, 并使每根钢绞线长度一致。
下料操作过程中, 应考虑以下因素:
下料长度应综合考虑预应力筋设计长度、锚具厚度、千斤顶长度、钢绞线外漏长度等因素, 并根据不同的张拉方式预留张拉长度。常用的下料长度计算公式为:
L=LT+2 (a+b+c)
其中:L为钢绞线的下料长度;
LT为钢绞线的设计长度;
a为千斤顶的工作长度;
b为锚具外形厚度;
c为钢绞线伸出千斤顶的长度。
以N1为例:钢绞线设计长度 (锚板间距离) 14 445.4cm, 单个千斤顶长度为45cm, 锚具 (含工作锚和工具锚) 15.5cm, 钢绞线外露长度为7.5cm, 所以N1下料长度为:
14445.4+2× (45+15.5+7.5) =14581.4cm
下料时应遵循先下长筋, 后下短筋的原则, 以免造成钢绞线浪费。预应力筋下料应用砂轮切割机切割, 严禁使用电焊和气焊。
2) 预应力筋及锚具的存放
当预应力筋运到施工现场, 集中存放, “上盖下垫”, 避免材料锈蚀。对于锚具则在库房存放, 防止日晒雨淋。
2.2 预应力管道安装
2.2.1 预留孔道成型
波纹管在使用前应进行仔细检查, 重点检查波纹管是否有孔洞、裂痕。对局部有较小孔洞、裂痕的波纹管必须进行处理后才能进行安装。
为保证预应力钢筋的位置准确、曲线顺滑, 对预应力筋每1.0m左右设置一个定位钢筋, 曲线及靠近锚下位置0.5m设置一道。定位钢筋采用Φ8光圆钢筋, 设置成“#”型, 为便于安装及适当调整位置, 可将定位筋的净空尺寸较波纹管大5mm。
波纹管标准长度为6m, 现场根据需要进行接长或者切割。需要切断时采用手锯或砂轮锯, 并使用大一号的波纹管套接, 套管长度不小于300mm, 套管与波纹管两个接缝处用塑胶带密封。
浇筑混凝土前需做好检查工作, 对波纹管的线性、位置、与锚垫板的连接等进行详细检查。接头是否严密完好, 管壁有无破损, 不满足规范及设计要求的地方须及时调整。
2.2.2 预应力筋穿束
用人工将钢绞线编码整齐, 端头焊接成子弹头形状, 外裹胶带使其较为光滑, 采用卷扬机进行整体穿束。先通过穿一根钢绞线, 带上钢丝绳作为引线, 然后利用卷扬机整体穿索。
2.2.3 压浆管、排气管设置
所有纵向预应力束均采用两端张拉, 两端锚垫板上均有压浆孔, 无需预埋压浆管。
因纵向索长度较长, 约145m, 需要在中间设置排气管, 保证压浆密实。排气管设置在每束索的中间上拱位置。
2.2.4 锚垫板及弹簧筋安装
弹簧筋宜采用直径不应小于12mm的HPB钢筋, 圈数不应少于6圈。因本箱梁采用Φ15.24~19根钢绞线, 螺旋筋为Φ20钢筋加工而成, 螺旋筋结构直径为310mm, 螺距60mm, 共设7层。
2.3 成品保护
1) 现场施工中, 应注意保护预应力管道, 不得在上面堆料、踩踏;
2) 对焊接定位筋电焊施工, 应用三合板对预应力筋进行遮挡, 防止焊渣飞溅损伤预应力筋或波纹管;
3) 在锚垫板安装完成后, 在外露钢绞线外采用塑料布进行缠绕包扎, 防止外露的钢绞线锈蚀;
4) 浇筑混凝土之前, 应对所有灌浆孔和排气孔进行检查, 并用旧棉被塞紧喇叭口等空腔, 防止水泥浆进入波纹管堵塞预应力孔道。
2.4 混凝土的浇筑及振捣
1) 混凝土浇筑前应由质检工程师、监理工程师对波纹管、锚具等进行验收, 确认合格后, 方可浇筑混凝土;
2) 混凝土浇筑过程中, 技术员应对预应力筋、锚垫板及其他预埋件等部位进行重点监护, 对出现波纹管上浮、锚具偏位、进浆等情况必须及时处理;
3) 混凝土浇筑时, 应对锚下及波纹管密集的地方采用小振动棒重点振捣, 但不得触碰波纹管;
4) 张拉端、锚固端混凝土必须振捣密实, 且应浇筑比例良好的混凝土, 以防张拉时发生意外;
5) 在浇筑过程中, 及时用比波纹管略小的椭圆型探孔器对管道进行检查, 发现漏浆及时冲洗。
2.5 混凝土养护
混凝土浇筑完成后, 及时进行养护。本项目采用洒水养护的方法, 直接取流溪河河水。必须派专人24小时养护, 对锚下、腹板、箱室内重点养护, 养护时间不得小于7天, 强度不小于设计强度90%方可停止养护。
2.6 预应力筋张拉工艺
2.6.1 预应力张拉的工作条件
1) 根据设计图纸要求, 箱梁梁段混凝土强度必须达到设计强度的90%且龄期不少于7天后, 方可进行预应力张拉。
张拉顺序先长索后短索, 先中间腹板索后两边的原则进行;
2) 预应力张拉前内模及外侧模板应提前拆除, 以减小张拉预应力损失;
3) 预应力梁张拉端位置采用脚手架钢管搭设张拉操作平台, 以便张拉操作, 平台应牢固、满足人员操作和千斤顶安放的要求;
4) 千斤顶和油压表必须提前进行配套标定, 并具有书面的校准证书, 一顶一表, 不得混乱。
2.6.2 张拉前的准备工作
1) 根据校准结果计算预应力筋张拉时对应的压力表的压力值、计算预应力筋的理论伸长值, 做好技术准备工作;
2) 张拉端清理干净, 去除锚板上的混凝土和填塞的棉絮;
3) 检查锚板后混凝土是否密实, 如果发现锚下混凝土不密实, 可凿除松散混凝土后用高强度环氧树脂混凝土填补;
4) 安装张拉端锚具, 锚具中心对准锚垫板中心, 并要求锚具的夹片打紧, 使锚具密贴锚垫板;
2.6.3 张拉控制应力
根据设计图纸要求, 张拉控制应力σcon=0.75fptk=0.75×1860=1395Mpa。由此计算N1钢束张拉力为:N=19×1395×139/10000=368T, 按照105%超张拉则最大张拉力为386.4 T。
2.6.4 张拉方法及张拉程序
张拉程序:
纵向束张拉应两端同时进行, 0→10%σcon (测量伸长值) →100%σcon (按5~10Mpa分级张拉, 每级均测量伸长值;持荷5min检查无滑丝现象) 。
2.6.5 张拉伸长值
预应力筋的理论伸长值∆L (mm) 可按下式计算:
式中:PP-预应力筋的平均张拉力 (N) , 直线筋取张拉端的拉力, 两端张拉的曲线筋计算方法见《公路桥涵施工技术规范》 (JTG/T F50-2011) 附录;
以本箱梁编号为N1钢绞线为例:PP-单根张拉力为193.9KN, L-经过计算得144 450mm, AP-单根截面积取139mm2, EP-195GPa, 代入以上公式, 计算伸长量为1033mm。
张拉过程中按照分级压力及时计算实际伸长量, 当发现钢绞线实际伸长值与理论伸长值的差值不符合设计的要求, 应暂停张拉, 待查明原因并采取措施予以调整后, 方可继续张拉。
2.7 孔道压浆
预应力张拉完成后及时压浆。压浆可防止钢绞线生锈, 使钢绞线通过波纹管与梁体形成整体, 减小因混凝土收缩徐变造成预应力损失。因N1索长度达145m, 长度较大, 需要采取真空辅助压浆法。
将称量好的水、水泥、压浆料等倒入搅拌机, 搅拌2min, 出料后马上进行压浆。先在两端锚垫板灌浆孔安装阀门, 阀门应采用螺纹丝扣, 便于拆卸。
通过压浆泵的高压橡胶管出口打出浆体, 待这些浆体浓度与灌浆泵中的浓度基本一样时, 关掉灌浆泵, 将高压橡胶管接到孔道的阀门上。
启动灌浆泵, 开始压浆。压浆过程应一气呵成, 中途换浆时间要短, 不应停顿。过程总注意观察排气管的出浆情况, 当浆体稠度和灌入之前稠度一样时, 关掉排气阀, 仍继续灌浆1分钟, 使管道内有一定的压力, 最后关掉灌浆阀, 待压浆料初凝后拆除阀门。
2.8 封端
压浆完成后, 及时封端。封端注意将封端钢筋与预埋钢筋焊接, 安装模板后浇筑混凝土。
3 结论
从化珠江温泉大桥工程现浇预应力混凝土连续箱梁后张法施工, 制定了详细和切实可行的施工方案, 操作方法得当, 并重视做好工程施工过程的质量控制, 使工程质量取得良好效果, 为今后的后张法预应力施工积累了施工经验, 具有一定的借鉴作用。
摘要:本文以从化珠江温泉大桥工程为例, 简要介绍了桥梁预应力混凝土后张法在施工过程中的施工工艺及技术、质量控制措施, 对类似预应力施工具有一定的借鉴作用。
关键词:预应力,后张法,张拉,压浆
参考文献
[1]曾兆权.小议桥梁预应力技术工艺措施[J].科技创新导报, 2011.
[2]王坤盟.公路桥梁预应力后张法施工工艺[J].科技资讯, 2012.
[3]交通部.公路桥涵施工技术规范, JTG/TF50-2011.
后张法施工 篇2
摘要:结合工程实例按照支架、模板、钢筋、混凝土、钢绞线、张拉、压浆及封锚等施工工艺对后张法预应力施工质量控制进行论述。
关键词:后张法;预应力;质量
人们为了改善结构构件在工作状态下的工作性能、提高其强度而在使用前预先施加的永久性内应力称为预应力。预应力施工工艺有多种,随着技术进步,后张法施工工艺越来越得到人们的信赖,文章结合工程实际论述了后张法预应力施工质量控制。
1工程概况
水江至界石高速公路是重庆至长沙公路重庆境内的最西段,紧邻重庆市区,起点为南川市水江镇,止点在巴南区界石镇,全长84。8 km。为双向四车道高速公路,路基宽度为26 m(分离式13 m×2),该工程段有大黄桷树1号大桥桥长269。104 m,大黄桷树2号大桥长256 m,二蹬岩小桥桥长40 m。大黄桷树2号大桥位于整体式路基上,其余桥位于分离式路基上,均为高填地段跨冲沟旱桥,两座大桥上部为20 m后张预应力宽幅空心板,小桥为16 m后张预应力宽幅空心板,下部墩为桩基础、双柱式墩,桥台为桩基础或扩大基础U型桥台。
2支架施工
2.1支架基础
施工过程中为了保证支架基础牢固,将施工路段整平、压实,为了保证强度在表面浇筑20 cm厚C20混凝土,并待其强度达到70 %时开始敷设支架。
2.2支架搭设
搭设前先进行测量放线,首先放出中心轴线,然后在搭设支架范围内用槽钢铺设并精平,将支架搭设在槽钢上,支架采用满堂红搭设,以中心线为轴线对称搭设,支架竖杆横向间距为60 cm×60 cm,每层搭设高度为120 cm或60 cm,采用可调U型下托来调整支架横杆水平度,并保证U型顶托螺旋调解幅度控制在20 cm以内。
2.3支架预压
支架搭设完毕后采用沙袋等重物进行等载预压,待沙袋摆放好后在地面上以纵轴间距5 m与在模板上按照高程控制点设置观测点,以对支架进行沉降观测,待支架充分稳定并预压时间不少于7 d后开始卸载,根据实测结果计算地面沉降、支架弹性等数值,并根据该值计算模板预拱度。
3模板施工
根据设计尺寸,制作定型大块钢模板,面板为6 mm厚钢板,每块长2 m。在模板使用前首先进行试拼打磨、除锈、涂脱模剂;模板敷设前在支架U型顶托上沿路纵向摆放横截面10 cm×10 cm的方木作为纵梁,在纵梁上摆放横截面为5 cm×10 cm、间距25 cm方木作为横梁,之后在横梁上敷设模板,模板安装时底边缘与底边缘槽钢用螺杆联接,模板与模板也用螺栓联系接,支撑全部采用槽钢通过对拉螺杆固定。[1]
4钢筋制作安装
该工程钢筋的特点是钢筋密集、弯曲较多,预埋件较多,施工质量要求高等,因此钢筋下料尺寸必须严格按照图纸及相关规范进行,钢筋安装首先安装主骨架,待其就位后安装底板钢筋,底板钢筋接头尽可能布置在各孔的1/4 L处,同时避免接头处于同一截面。钢筋混凝土保护层垫块采用同标号混凝土垫块。
5管道成孔
预应力管道成孔采用波纹管,管道接头处的管径应大一号,锚具采用OVM型锚具及配套设施;首先应根据图纸坐标准确布置波纹管定位筋,并将定位筋点焊在钢筋骨架上;波纹管施工接头处用小锤将接口整平,以防在穿束时造成波纹管翻卷,之后将接头用胶带密封好以加强密封性;按预应力管道坐标用井字架固定波纹管,安装端模和锚垫板,锚垫板必须垂直于管道轴线,位置正确,并在锚垫板接头处用胶带或其他东西塞好以防止水泥浆渗进锚孔。
6混凝土施工
该工程混凝土采用强制式搅拌机拌和,在施工前28 d即进行配比试验以确保准确配比;混凝土浇筑前采用清扫或高压水车等对模板内进行清洗,并对支架、模板及预埋件进行检查;该工程混凝土浇筑采用一次成型分层浇筑,浇筑由一端开始进行,每次长度为15 m左右,厚度为30 cm左右,混凝土振捣采用插入式振捣器振捣,并确保振点均匀、严密,不得有漏振及过振现象;施工现场准备多种类型振捣器,以便于根据钢筋及管道间距大小来配合使用,在施工过程中应同时避免振捣器碰撞波纹管、预埋件等;混凝土浇筑完成1 d~2 d,其强度达到设计强度的40 %~50 %后及可进行拆模工作,拆模应防止混凝土掉边;混凝土浇筑4 h左右完成终凝后及进行养护工作,养护采用麻布片覆盖浇水养护方法,养护过程中应确保混凝土表面充分湿润。[2]
7钢绞线施工
钢绞线下料按照设计长度加工下料,下料时应清除表面杂物及锈蚀,下料采用砂轮机切割,之后按照每束根数编束后用20~22号铁丝绑扎,绑扎完成后采用人工整束穿束方法,穿束时应慢速匀速进行,确保波纹管不被破坏。
8张拉
张拉必须由有经验的专业技术队伍进行施工,张拉前应对构件进行检验,保证外观尺寸符合质量标准,并在混凝土强度达到设计要求后进行,张拉前并应对油顶油表进行校验;该工程张拉设备采用YT―200型千斤顶,共2台,与其配套的2台油泵和辅助压浆泵2台进行;张拉采用双向对称张拉,张拉过程按照安装锚具、千斤顶,张拉至初应力,作出伸长量起始标记,张拉到设计应力,测量伸长量,回油锚固,量至实际伸长量并求出回缩值的顺序进行;在锚具安装时夹片应先敲紧,外露量一致,安装好后应及时张拉,以防止张拉前锚具生锈;张拉过程中采用拉力与伸长值双控制。
9压浆及封锚
压浆是后张法施工工艺重要环节,采用水泥应符合设计要求,并保证水泥浆水灰比控制在0.4~0.45之间,3 h后沁水率最大不得超过3 %,24 h后沁水全部被吸收;为了减少水泥浆收缩该工程在水泥浆内掺入水泥重量的0.1 %的.铝粉并与水泥浆充分混合;在灌浆前先用压力为0.3 MPa~0.5 MPa的压力水冲洗孔道;灌浆顺序先下后上,并在孔道末端设置稳压阀,灌浆时待另一端溢出浓浆之后关闭稳压阀,之后屏浆1 min,使水泥浆在有压状态下凝结,以保证压浆丰满;灌浆时每条孔道应一次灌成,中途不得停顿,否则应将已压的水泥浆冲洗干净,重新灌浆。
后张法预应力施工应采取优质的原材料,选用科学合理的施工工艺,施工中应严格控制管道以及锚具安装位置及尺寸,保证压浆所用混凝土配合比、搅拌及浇筑、振捣质量,张拉工艺应得当等才能最终保证施工质量,保证人们生命财产安全。
参考文献
1 叶见曙。结构设计原理[M]。北京:人民交通出版社,
2 王龙文。对预应力束张拉问题的讨论[J]。山西建筑,(1)
后张法施工 篇3
关键词:后张法 预应力 桥梁施工
0 引言
预应力是指为了改善结构或构件在各种使用条件下的工作性能和提高其强度而在使用前预先施加的永久性内应力。随着工程技术进步和工业材料的开发,预应力后张法施工工艺越来越多地使用在广西省近十年所修的各种大型桥梁构体中,本文针对通常使用的钢绞线后张法预应力结构各个施工工序进行论述。
1 预应力材料的质量控制要点
严把材料质量关,采用信誉好质量好的厂家产品。产品要有出厂合格证,对到场材料进行检验,其强度、刚度、严密性及螺旋压接缝咬合牢度等各项指标均达到质量标准方可使用。
1.1 进到现场的材料要妥善保管,要有防雨、防潮措施,按施工进度计划进料,或在施工现场随用随加工制作。有严重锈蚀的不得使用,作报废处理。
1.2 波纹管在运、安放过程中,减少或防止外力作用.防止波纹管变形,发现变截面的波纹管应更换。
1.3 加强对波纹管的保护减少对其损伤。减少电焊作业。在普通钢筋骨架成型后再铺设波纹管,用振捣棒振捣混凝土时,要避开波纹管,波纹管接头。用大规格的波纹管作套管,套管长20-30cm。管道接头在套管内要对口、居中。两端的环向缝隙用胶带封闭严密。
2 预应力张拉设备的选择设备的选择
2.1 施加预应力前应对张拉设备进行核查。施加预应力所用的机具设备以及仪表应由专人使用和管理,并应定期维护和校验。千斤顶及其配套的油汞、油压表一起进行校验。校验仪器可采用压力试验机、标准测力计或传感器等,一般采用长柱压力试验机的方法。与每台油泵配套的压力表应有两快,在操作时,一块作为备用。张拉力与压力表之间的关系曲线通过校验得出。
2.2 张拉机具设备应与锚具配套使用,并应在进场时进行检查和校验。对长期不使用的张拉机具设备,应在使用前进行全面校验。使用期间的校验期限应视机具设备的情况确定。当千斤顶使用超过6个月或200次或在使用过程中出现不正常现象或检修以后应重新校验。弹簧测力计的校验期限不宜超过2个月。
3 预应力筋的加工与安放质量控制
3.1 预应力筋下料时应注意:钢丝、钢绞线、热处理钢筋、冷拉iv级钢筋、冷拔低碳钢丝及精轧螺纹钢筋的切断,宜采用切断机或砂轮锯,不得采用电弧切割。下料应根据施工部位的先后顺序进行。最好能当天下料,当天用完。所下料要及时编号,编号用胶带贴于材料两端,当每束下料满足数量时,需用细铁丝分段绑扎,以备吊装。当钢绞线下料过长时,为起吊方便,把下完的了按1m直径盘起,盘起的钢绞线应盖好,以免腐蚀。
3.2 预应力筋强度达不到标准时,会降低预应力值,影响承载能力;其伸长率达不到标准时,易造成断丝或滑丝。预应力筋要有出厂质量标准书,按规范要求认真进行检验与试验,抗拉强度、伸长率和松驰度均应满足规范要求。
3.3 预应力筋治锈防锈,对于轻微浮锈,除锈后可直接使用;对于轻度锈蚀者,应作检验,合格者除锈后使用;不合格者降级使用。严重锈蚀者,不得使用清除出厂。钢绞线被固结在孔道内,不能自由窜动。危害及影响:由于先穿预应力筋后浇注砼,孔道漏浆使预应力筋固结,轻度固结时,虽一经张拉即可松动,但会增大磨阻值;严重时将钢结束固结死,致使无法张拉或拉断。
3.4 预应力筋穿束后,应认真检查波纹管有无破损处,若发现应即使处理,更换。在浇注混凝土时,设专人随时穿动钢束,避免漏浆固结。
3.5 对于钢丝束、钢绞线相互扭结或各丝、各股预应力筋受力不均匀,摩阻力值增大,易发生段丝、滑丝。编束时,严格按工艺规程要求进行分丝、梳丝、理丝、排列顺序,并分段绑扎牢固。
3.6 锚、夹具方面锚具、夹具质量不稳定表现为夹片几何尺寸不合格,硬度不均匀时夹片硬度大时会造成段丝或夹片脆裂;夹片硬度小时会造成滑丝。或者夹片与锚环孔几何尺寸不吻合、不匹配,影响锚固效果。所以必须按规范要求对夹片、锚具进行硬度检查,合格品才能使用。在对锚环没放人锚垫板的定位槽内,夹片没有对齐、没摆匀。易造成局部应力集中,影响锚固效果。安装夹片时,夹片外露要整齐、缝隙均匀。张拉前要认真检查一次,各道工序均应符合要求。
4 砼浇筑质量控制
桥梁预应力构件钢筋布置密集,混凝土浇筑难度较高,但是混凝土浇筑质量必须控制。
4.1 每一构件尽量一次连续浇筑混凝土。当箱梁较高时可分次浇筑,但应使施工缝的受力位置最佳,必须处理好施工接缝。施工缝除凿毛处理外,应预埋型钢或预流凹槽等加强措施。
4.2 由于钢筋及预应力管道纵横交错,对于预制件尽量采用底、侧模联合振捣工艺;对于用插入式振动器的施工,要准备各种类型的振动器,以便根据钢筋或管道间距的大小配合使用。
4.3 应随时注意校正和检查支座钢板、端部锚固板、制孔器及预埋件的位置、数量等。
4.4 浇筑混凝土时,应避免振动器碰撞预应力钢材管道、预埋件、摸板,以保证其位置和尺寸符合要求。
4.5 预应力锚垫板后钢筋分布较密,必须充分振捣并注意混凝土粗骨料粒径。对振捣棒不能达到效果的应用钢筋利用人工进行捣实。
4.6 采用蒸汽养护时,恒温温度应~60oe。
4.7 预应力混凝土浇筑前的预制台座,保证预留孔道位置的精确,梁内预埋件位置的准确,压浆孔的防漏浆措施,出气孔的安装等前期工作必须按要求完成。
5 后张法张拉工艺控制要点
5.1 预应力后张法前的准备工作:对力筋施加预应力之前,应对构件进行检验,外观尺寸应符合质量标准要求。张拉时,构件混凝土强度应符合设计要求;设计无要求时,不应低于设计强度等级值的75%。当块体拼装构件的竖缝采用砂浆接缝时,砂浆强度不低于15mpa。对预留孔道应用通孔器或压气、压水等方法进行检查。端部预埋铁板与锚具和垫板接触的焊渣、毛刺、混凝土残渣等应清除干净。应采用先穿束的方法时用压气、压水较好。钢筋穿束前,螺丝端杆的丝扣部分应用水泥袋纸等包缠2-3层,并用细铁丝扎牢;钢丝束、钢绞线束、钢筋束等穿束前,将一端找齐平,顺序编号。对于较长束,应套上穿束器,由引线及牵引设备从另一端拉出。对于夹片式锚具,上好的夹片应齐平,在张拉前并用钢管捣实。预应力筋的张拉顺序应符合设计要求,当设计末规定时,可采取分批、分段对称张拉。
5.2 当预应力筋施加应力完成,卸载千斤顶后,任须对其做详细检查,此时应注意一下问题:①检查有无滑丝,若有滑丝,其数量不应超过总数量的1%,否则应对其进行更换后,重新张拉。②检查有无断丝,若有断丝,其数量不应超过总数量的1%,否则应其进行更换后,重新张拉。③检查夹片外露量。一般情况下,锚头与夹片为配套产品,夹片外露数量为1-3mm,当发现普遍存在夹片外露量>3mm时,可认为锚具不配套或不标准,应退货或换货。④检查分片夹片外露量是否一致。
6 结束语
后张法预应力施工控制要点 篇4
蛾沟大桥位于河南省平顶山市鲁山县中汤村, 全桥共长642m, 为20-30m先简支后连续。道路等级为山区高速公路, 设计时速100km/h, 桥面宽26m。本文主要以该桥腹板束, 底板束的预应力张拉施工为例浅谈后张法预应力施工控制。
1 张拉前的准备工作
1.1 波纹管
1) 布置波纹管时首先用钢筋加工环形架作为波纹管的定位架, 纵向间距为1m, 横向位置按设计图纸上的坐标定位, 波纹管中穿有内衬管, 以保证波纹管成孔质量。
2) 筑混凝土前应检查波纹管是否有孔洞或变形, 接头处是否用胶带密封好, 在与锚垫板接头处, 一定要用磁带或其它东西堵塞好, 以防水泥浆渗进波纹管或锚孔内。
3) 筑混凝土时应尽量避免振捣棒直接接触波纹管, 以防漏浆堵孔。
1.2 钢绞线
1) 钢绞线采用湖北汉川金属制口有限公司生产的φs15.2 (STM416-94a, 270级, 低松弛) , 标准强度Ryb=1860MPa。
2) 钢绞线下料要在干净整洁的地面上进行, 并清除表面上的锈迹及杂物, 下料时用砂轮切割机切割。
3) 穿束前, 将钢绞线理顺, 用扎丝绑扎好, 以防在穿束过程中钢绞线打绞, 张拉时受力不均, 导致有的钢绞线达不到张拉控制应力而有的则可能被拉断。
4) 穿束时, 将钢束中单根钢绞线编号, 以便张拉时做到对应编号, 对称张拉。
1.3 预应力筋控制力计算
1.3.1 计算依据
1) 设计图纸
锚下控制应力N1~N3为1340MPa, N4为1340MPa。
2) 《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000
1.3.2 理伦计算
1) 计算公式:P=δ×Ag×n×1/1000×b
式中:P—预应力盘的张拉力, k N;
δ—预应力筋的张拉控制力, MPa;
Ag—每根预应力筋的截面积, mm2;
N—同时张拉预应力筋的根数;
b—超张拉系数, 不超张拉的为1.0。
2) 参数先取
中跨连续端:
钢束编号:N1, N2, N3:δ中123=1340MPa;n=4
边跨非连续端:
钢束编号:N1, N2, N3:δ边123=1340MPa;n=5
3) 计算张拉力P
中跨连续端:
边跨非连续端:
2 张拉
1) 当浇筑混凝土强度达到设计强度的90%, 同时龄期必须为三天以上方可进行张拉, 张拉顺序为N1, N2, N3, N4。
2) 张拉程序:参照《桥涵施工技术规范》JTJ041-2000和施工设计图纸, 因设计所用钢绞线为φs15.2 (STM416-94a, 270级, 低松弛) , 标准强度Ryb=1860MPa。弹性模量E=1.95×105MPa;公称面积A=140mm2的钢绞线。锚具为夹片式自锚式锚具, 所以不需要超张拉。
张拉过程为:0~初应力~δcon (持茶2min锚固) 。
3) 张拉采用两端对称张拉, 钢束张拉采用双控即张拉力和伸长值。伸长率容许误差控制在±6%以内。为保证在张拉过程中的两端能同步进行, 同时为便于张拉过程中实际伸长率计算, 张拉过程分阶段进行, 具体如下:
0~初应力~2初应力~δcon (持茶2min锚固) 。
4) 张拉时, 应先调整到初应力δo, 初应力宜为张拉控制应力的10%~15%。
3 故分析
3.1 滑丝
1) 可能在张拉时锚具锥孔与夹片之间有杂物;
2) 钢绞线有油污, 锚垫板喇叭口内有混凝土和其它杂物;
3) 锚固效北系数小于规范要求值;
4) 初应力小, 可能钢束中钢绞线受力不均匀, 引起钢绞线收缩变形;
5) 切割锚头钢绞线的留的太短, 或未采取降温措施;
6) 塞片、锚具的强度不够。
3.2 断丝
1) 钢束在孔道内部变曲, 张拉时部分受力大于钢绞线的破坏力;
2) 钢绞线本身质量有问题;
3) 油顶重复多次使用, 导致张拉力不准确, 应重新标定油顶。
4 结束语
后张法施工 篇5
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6
关键词:后张法 预应力 小箱梁预制 施工技术
1 工程概述
在安康至陕川界高速公路AME14标的K264+914、K266+366二座跨沟大桥中,大桥需要跨越黄土梁间冲沟,冲沟呈现倒梯形,冲沟两侧斜坡比较平缓,沟地平坦,其路线纵坡及走向分别控制桥面标高及线形,分别为8×20m、5×20m,共计104片20m预应力砼小箱梁。在施工过程中,采用先简支后变连续双支座连续梁体系;上部采用20m连续小箱梁,混凝土的标号为C40,箱梁设计高度100cm,相邻的两片梁间设置现浇湿接缝。
2 施工方法及步骤
在施工过程中,由于小箱梁截面设计高度比较低、内箱小以及混凝土密实度等。如果通过分层次的方式进行施工,在施工过程中,由于小箱梁的整体性比较薄弱,并且施工缝比较明显,进而在一定程度上影响和制约梁体的外观质量。在施工过程中,如何解决小箱梁预制施工技术问题成为施工的重点和难点。针对上述问题,本文从小箱梁预制工艺进行阐述:
2.1 预制小箱梁的工艺流程
施工前准备→对台座进行休整→外膜安装→对底板、腹板钢筋进行绑扎→对预应力波纹管进行安装→吊装内模以及隔板、端模的安装→对顶板钢筋进行绑扎→穿钢绞线→混凝土的灌注→构造物养护→张拉压浆→移梁存梁→完成。
2.2 模板工程
2.2.1 预制台座
对于梁台座,通常情况下,用钢筋混凝土进行修建,并且对其进行固定,台座基础用浆砌块石进行处理,台面与梁底在尺寸方面保持相互匹配,采用水磨石对台面进行处理,在使用过程中,为了防止掉角,用三角铁对台座出露的棱角进行包边处理,在台座的两侧边模上,预留对拉孔和钢丝绳槽,台座的两端通常情况下需要设置台座底,同时分别配置2m长的配筋。对台座顶面、两侧进行平整光滑处理,确保侧模安装就位的准确性,并且在一定程度上确保箱梁底的平整度。对于台座基底来说,需要具有足够的承载力,用砼对台座间的地面进行硬化处理,同时将其作为固定侧模板的持力点,当工程项目位于古黄土地带时,需要采取防水措施,避免影响台座基底,造成台座发生下沉、开裂等。
2.2.2 侧模
对于侧模来说,通常情况下分10节,单节长度为2m,采用5mm钢板对面板进行处理,对于肋板通常使用10mm的钢板进行处理,并且在一定程度上通过双面封条对模板间进行粘贴处理,同时用螺栓进行连接,在外模底脚槽钢上焊接门式支架可调底托用于支撑翼缘板,采用行程幅度为15cm的丝口拉杆穿过台座两端上螺母对横撑进行固定,为了确保模板的密封性在侧模底部与台座接触处,贴双面胶条或防水橡胶条。
2.2.3 内模
①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。根据梁体变坡点位置及横隔板位置一般将内模纵向节数控制在8节。顶板模、异形上角模、墙模和异形下角模4部分共同构成内模。在对内膜进行施工的过程中,一般不对底板内模进行封口处理,在侧模两边进行压边,进而在一定程度上便于对底板混凝土进行施工。
②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60~100cm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,如下图所示,在制作内模的过程中,在四周各面布置一片先拆板,按照“外八字”设计先拆板,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。制作内模时,在顶板上每间隔2m设置一个开口,进而在一定程度上为浇筑底板混凝土浇筑提供方便,用L50角钢制作活动支撑对开口处进行处理,浇注完成底板混凝土后,需要进行封口处理。对于每个箱型梁来说,由于都有三道横隔板,20m模板考虑用4节内模进行组拼,以便拆模,内模在台外拼装分节用龙门吊进行吊装。
2.2.4 模板安装施工
①立模前在台座两侧用红油漆标出横隔板位置、侧模的底线。
②立模:在拼装侧模的过程中,通常情况下,借助龙门吊将侧模分块模板吊到相应的位置上,并且按照图纸的设计要求进行拼模,拼装完成后,需要对头模板部分进行拼堵。
2.3 非预应力筋施工
在预制场钢筋棚内,按照施工设计图纸,结合相应的技术规范等,进而在一定程度上加工处理钢筋。在对钢筋进行绑扎之前,通常情况下需要在台座两侧和底模上用红油漆标出每根钢筋的平面位置,进而确保钢筋安放的准确性。在对水平筋进行绑扎时,每隔1m用粉笔或红油漆划出每层水平筋的位置,确保水平筋的顺直性。
2.4 混凝土工程
①砼浇筑顺序:底板→腹板→顶板。
②砼浇筑施工:在工程项目施工过程中,需要采取措施确保道路平整、通畅,砼搅拌完成后,需要在10min内进行浇注,进而确保混凝土的浇筑质量。由上部垂直浇注底板砼,浇注时,在顶板预先留好的开口下入混凝土,底板完成后封闭预先留的孔。按照纵向分段、水平分层的程序对称浇注两侧腹板。腹板浇注时应两侧同步进行,顶板浇注完成后,利用抹子进行抹平处理,确保梁顶面的平整性,用拉毛专用器具进行拉毛,以便桥面铺装时的凿毛。
③根据设计要求,混凝土的坍落度为9~12cm,3d后超过设计强度的90%。
④混凝土的养护:在对混凝土进行养护的过程中,通过洒水、覆盖的方式进行,在冬季进行施工时,需要蒸汽取暖的方式进行养护。
2.5 预应力筋施工
2.5.1 波纹管施工
波纹管之间的连接,通常情况下采用大一号型的波纹管,两端的封裹通常用密封胶带或塑料热缩管进行处理。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,通过钢筋支托的方式进行固定,间距控制在600mm,在箍筋上焊接钢筋支托,同时垫实箍筋底部。用铁丝扎牢固定后波纹管,进而在一定程度上避免浇筑混凝土时造成螺旋出现上浮,进而引起质量事故。
2.5.2 预应力筋下料、穿入孔道
用砂轮切割机切割钢绞线的下料,不能用电弧进行切割。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,灌注混凝土的过程中,安排专人来回拖动或用空压机进行吹气,防止漏浆后,张拉钢绞线造成压浆困难。
2.5.3 张拉与锚固钢绞线
在张拉过程中,利用两台千斤顶从两端对称张拉。在张拉时主要采用双控法,以控制应力为主、伸长值为辅。预应力损失取值需要结合构件类型、张拉锚固体系等因素,按照下列程序对预应力筋进行张拉:
0→初应力(10%~15%бk)→103%бk(持荷2min)→бk锚固。
3 结论
①根据设计图对小箱梁模板进行合理的分块,并且易于拆装,支撑结构简单轻巧,同时便于定型、加固和调整。采用开口支撑对内模进行处理,进而在一定程度上解决了分层浇注缺乏整体性,并且施工缝明显的问题。
②施工检查时要仔细,注意检查预应力管道的严密性和牢靠性,避免出现漏浆,灌注砼时,注意附着式的振动时间,提高箱梁混凝土的浇注质量。
参考文献:
[1]JTJ041-2000公路桥涵施工技术规范[S].
[2]杨磊.后张法预应力小箱梁预制施工技术[J].山西建筑,2010(12).
[3]蒋波,张小平.30m预应力混凝土箱梁的施工工艺[J].黑龙江科技信息,2007(09).
桥梁后张法预应力施工工艺 篇7
关键词:桥梁施工,预应力,后张法
1 工程概况
本项目范店至栏杆公路 (即X057公路) 起点位于肥东县古城镇范店乡, 至K14+246.23到达合肥市与巢湖市分界处即本项目终点。本项目均为老路利用段, 项目全长为14.008.629公里, 本标段为K0+000-K6+000, 本标段新增一处桥梁:位置为桩号k3+019.98~k3+048.00处, 由原盖板涵拆除改为单跨桥长16米, 宽为10米的桥梁, 本桥梁上部为8道15.96米长预应力砼空心板梁及现浇12cm钢筋砼面板构成;与河道斜交45°。
其中预应力工程包括: (1) 8道C50砼预制空心板梁; (2) 12cm后C40现浇钢筋砼面板。
2 桥梁板预制施工
2.1 台座及预制场地布置
梁板预制场设在桥头一侧路基上, 预制场地设梁板预制台座。梁板预制台座采用砼台座。为防止梁板预制后台座发生不均匀沉降, 在浇筑砼台座之前必须对台座地基进行处理, 并在周围设置排水系统。
2.2 梁板预制
2.2.1 模板工程
梁板外模采用特制定型钢模和倒角模板组成, 面板由厚6mm的钢板制成, 面板外侧钢桁架由槽钢组成, 底模为砼台座, 侧模下部用Φ12拉杆螺栓拉紧, 顶部用型钢撑拉。考虑模板拆卸方便, 每节模板留有一小块活口板, 拆除模板时, 先卸去夹脚螺栓, 再拆除各段的活板, 向外下方将模板拆卸, 以防止模板变形及损坏大梁混凝土。
内模采用特别制作的木模和倒角, 梁底砼浇筑至空心底标高时, 及时安装定性木模后, 继续浇筑梁体砼。为防止木模模在施工中产生移位或上浮, 应每隔1m采用圆钢固定环加固, 固定环与钢筋焊接。
2.2.2 钢筋工程
钢筋在加工场加工后, 在大梁台座上安装绑扎, 钢筋接头采用焊接接头, 接头符合设计及施工规范要求。
2.2.3 混凝土工程
(1) 混凝土配合比及其验算
为确保混凝土质量, 其配合比要经现场试验室试配, 并经现场监理组试验室和中心试验室做平行试验后确定, 混凝土在试配时应做静抗压弹性模量试验, 以满足抗压及弹性模量要求。
(2) 砼搅拌及运输
混凝土采用带自动计量装置的强制式搅拌机拌制, 农用车运输, 人工入仓灌注混凝土。
(3) 混凝土浇筑
梁板采用水平分层浇筑, 每层厚度不大于30cm, 采用插入式振动器捣实, 在钢筋密集区用小型振动器振捣, 振捣时以振捣区混凝土停止下沉, 表面呈现平坦、泛浆, 不冒气泡为准, 振捣结束后, 砼表面的素浆及泌水易导致龟裂现象, 故混凝土浇注完毕后, 其表面抹平和刮糙不应少于三遍, 最后一遍应掌握好时机, 可用手压控制。梁板砼浇注完毕后及时开始养护。
2.2.4 拆模
当梁体砼达到设计和规范要求时, 方可拆除侧模板。
3 材料及设备质量控制
3.1 施工材料及要求
(1) 预应力钢束材料:采用高强低松弛钢绞线 (1×4) , 公称直径为15.24mm, 钢丝标准强度为fpk=1860MPa, 弹性模量为Ep=19500MPa。钢绞线长度按照施工图设计尺寸进行确定。
(2) 锚具体系:锚具采用YM15-4型夹片锚, 锚具、锚垫板、波纹管 (直径为56mm预埋) 、锚下螺旋箍筋均采用其配套产品。
(3) 张拉砼强度:砼立方体强度需达到90%以上, 且龄期不少于7天后, 方可张拉, 每束钢绞线的张拉控制力为781.2KN。
(4) 压浆用水泥浆:其水泥品种与梁体所用水泥相同, 并不低于P.O52.5级别, 水泥浆按70mm×70mm×70mm立方体试件, 标准养护28天抗压强度不低于40MPa。
(5) 每批材料严格分批送检, 并符合相关规范要求, 确保张拉材料质量合格。
3.2 机械及设备要求
3.2.1 张拉机械设备
千斤顶:采用YCW-250型千斤顶2台。
油泵:采用ZB4-500型电动高压油泵2台。
压浆泵:采用UB3型压浆泵1台。
切割机:采用砂轮锯切割, 严禁采用电焊切割。
锚具体系:锚具采用YM15-4型夹片锚, 锚具、锚垫板、波纹管、锚下螺旋箍筋均采用其配套产品。
3.2.2 张拉机械设备要求
(1) 严格按照规范要求进行设备定期配套标定, 并出具标定报告, 按标准结果确定张拉油表读数。
(2) 按锚具型号及预应力钢材规格配套张拉设备, 同时张拉设备量程应有一定的富余量。当张拉行程不足时, 可分级重复张拉、但应选用相适应的夹片。
(3) 现场配备有专用设备维修人员, 以确保设备完好率, 保证张拉工作的延续性。
4 施工工艺
4.1 预应力砼空心板梁张拉
4.1.1 空心板梁张拉施工控制要求
15.96m预应力砼空心板梁张拉采用两端左右对称张拉, 先张拉N1钢绞线, 后张拉N2钢绞线。钢绞线张拉采用双控, 钢绞线下料长度由设计文件提供, 锚下控制应力为0.75fpk (设计张拉控制力为781.2KN) , 钢绞线引申量见下表 (表1) 。
YCW-250型千斤顶安装, 采用三角支架固定, 用轻型手拉葫芦进行吊装。
4.1.2 空心板梁张拉施工顺序
按照设计及施工规范要求, 锚下控制应力为σcon=0.75fpk=1860*0.75=1395MPa。具体张拉应力顺序:0-0.1σcon (量取伸长量初读△l1) -0.2σcon-1.0σcon (持续荷载2min, 测伸长量终读数△l2) , 校核伸长值, 满足要求后锚固。
4.1.3 张拉应力控制
根据设计张拉控制力以及二级YCW250千斤顶系统标定结果, 可得出张拉过程中各应力阶段对应油表读数。
张拉应力控制表 (表2)
5 孔道压浆
(1) 预应力筋张拉完后, 尽早进行孔道灌浆以减少应力损失。在张拉后24小时内往张拉孔道内压浆, 如情况特殊不能及时压浆, 采取保护措施保证锚固装置及钢绞线不被锈蚀, 以防滑丝。
(2) 灌浆压力控制在0.4~0.6MPa。
(3) 灌浆用的水泥应采用海螺水泥P.052.5型水泥, 水泥浆的水灰比采用0.4, 且用压浆液做70mm*70mm*70mm试块, 试块28天灌浆浆液抗压强度不小于40MPa。。
(4) 压浆是后张法预应力施工中的最后也是关键的一步, 压浆前对压浆机进行认真检查、标定, 用压浆机向管道内注压清水, 充分冲洗, 润湿管道, 至全部管道冲洗完后, 正式拌浆, 开始压浆。
(5) 压浆顺序先上后下。待排气孔冒出浓浆后, 即可堵死排气孔, 再压浆至0.6MPa, 保持1~2min, 即可封死灌浆孔。
(6) 预应力筋锚固后的外露部分宜采用砂轮切割机进行机械切割, 其外露长度不小于预应力筋直径的1.5倍, 且不小于30mm。
6 桥梁板吊装施工
为了保证吊装安全, 桥梁板架设要在桥梁板预制砼强度达到100%以后才可以进行吊装就位。经过计算每道预应力桥梁板的重量在20吨 (8.41Х2.3=19.343吨) 以下, 所以本次桥梁板架设拟采用2台50t汽车吊吊装就位施工。
具体方法为:
由于桥梁板预制地点设在该桥梁的一侧, 距离桥台较近的4块桥梁板可以先一次吊装就位在帽梁支座上, 再进行吊装距离桥台较远的桥梁板, 距离桥台较远的4块桥梁板可以先用吊车吊起桥梁板后暂时停放在距离桥台较近的桥梁板预制场地上, 梁底铺设方木及橡胶垫, 在橡胶垫上铺一层草垫以防污染及梁底损坏, 并分别用钢丝绳捆绑、紧固, 而后再用吊车直接吊起安装在帽梁支座上, 并及时做好支撑及梁与梁之间的连接, 以保证其稳定性。
参考文献
[1]宗国兴.综述关于桥梁工程建设中的后张法预应力技术分析[J].科技风.2010 (10)
[2]李建锋.浅谈后张法预应力施工的质量控制[J].甘肃科技.2008 (20)
[3]徐加义, 覃朝刚.后张法预应力箱梁施工技术的探讨[J].科技风.2010 (18)
后张法预应力施工技术探讨 篇8
我国预应力技术的研究及在工程中的应用起源于上世纪50年代, 由于它所特有的优点, 使其迅速发展, 广泛地应用于各个领域, 应用数量日益增多。特别是后张系统, 由于这种体系的锚具可靠性高、且具有施工操作简便、高效、适用性广等优点, 成为目前大中型预应力结构工程设计、施工中所广泛采用的主要方法之一。但预应力张拉施工工艺相对较复杂, 要求预应力结构施工的专业性强, 而在实际施工中, 有的施工队伍经验不够丰富, 加之有的设计方案考虑欠妥, 在预应力施工过程中引发诸多质量缺陷。
2 后张预应力张拉锚固体系简介
预应力体系通常可根据预应力筋的形式———钢筋、钢丝或钢绞线划分为三类, 预应力的施加可根据时间分为两类, 即先张法和后张法, 后张法预应力体系的施工又可分为有粘结和无粘结两种。本文重点介绍以钢绞线为预应力筋的后张体系。
目前适用于钢绞线为预应力筋张拉锚固体系主要有XM型、QM型、OVM型、YM型、XYM型、TM型、STM型等后张锚固体系, 该体系主要分为张拉锚固、固定锚固、连接器三类, 张拉锚具由锚环、夹片及整体式锚座组成。分群锚、扁锚、拉索群锚和环形锚等几种形式。固定锚具分为轧花式 (H型) 锚具和挤压式 (P型) 锚具两种。连接器分群锚连接器和扁锚连接器两种。
3 预应力体系的施工及注意事项
3.1 预应力的施加方法
锚固体系是通过张拉锚具对结构物或构件施加预应力的, 预应力张拉可以一端张拉, 也可以两端张拉, 但需符合《公路桥涵施工技术规范》的有关规定。采用两端张拉时, 两端都必须采用张拉锚具;采用一端张拉时, 张拉端采用张拉锚具, 而非张拉端既可以采用固定锚具, 也可以将张拉锚具作固定锚具使用。 (一般设计均会明确) 。
预应力施工的主要步骤及注意事项:
(1) 首先必须预留孔道, 两端均采用张拉锚具时, 可以采用橡胶抽拨管、预埋波纹管等多种成孔方式;只要一端采用固定锚具时, 就只准采用预埋波纹管成孔方式。
(2) 采用砂轮切割机或气割对钢绞线下料, 张拉端伸出的数量应满足千斤顶的工作长度;非张拉端如采用张拉锚具, 也必须预留20cm的工作长度。
(3) 采用人工或机械的方法将钢束穿入孔道。预应力筋可在浇筑混凝土之前或之后穿入管道, 对钢绞线可将一根钢束中的全部钢绞线编束后整体装入管道中, 也可逐根将钢绞线穿入管道。
(4) 在钢束的一端或两端安装工作锚环及夹片, 并轻轻地敲紧夹片。这时应注意钢绞线的排列顺序尽量相互平行, 不要交叉;同时锚环要有定位措施, 以保证与孔道的同轴度。
(5) 安装限位板、千斤顶。应注意不同型号的锚具有相适用限位值的限位板, 不能与其它型号的产品相混用。
(6) 在千斤顶的后部安装工具锚, 注意锥孔内不得有污物。为卸锚方便, 锚孔中和夹片的圆锥面应均匀涂抹润滑物质。同时应注意工具锚与工作锚具的调配性, 原则上采用同一厂家的产品。
(7) 预应力张拉完成后, 即可卸下工具锚、千斤顶, 然后切除锚后伸长的钢束, 及时压浆、封锚。
3.2 预应力钢筋的张拉程序
3.2.1 对预应力筋施加预应力之前, 应对构件进行检验, 外观和尺寸应符合质量标准要求。施拉时, 构件的混凝土强度应符合设计要求, 设计未规定时, 不应低于设计强度等级值的75%。
3.2.2 预应力筋的张拉顺序应符合设计要求, 当设计未规定时可采取分批、分阶段对称张拉。根据《城市桥梁工程施工与质量验收规范》条文解释:后张法多根 (束) 预应力筋张拉时, 应使张拉的合力作用线在构件核心截面内, 以防构件截面产生过大偏心受压和边缘拉力。分批张拉时, 控制预应力先张拉的预应力筋会因后批预应力筋张拉时所产生的混凝土弹性压缩而引起应力损失。一般设计上安排张拉顺序时已考虑到这种应力损失的补偿问题, 故应按设计规定的顺序和张拉力进行。设计未规定张拉顺序时, 在编制张拉方案时应考虑应力损失的问题。
3.2.3 预应力筋张拉端的设置应符合设计要求, 对设计无具体要求时应符合下列规定:
对曲线预应力筋或长度大于等于25m的直线预应力筋宜在两端张拉;对长度小于25m的直线预应力筋可在一端张拉, 根据《公路桥涵施工技术规范》条文说明解释是曲线预应力筋或长度大于等于25m的直线预应力筋与孔道壁的摩阻力较大, 如采取一端锚固, 只在另一端张拉的方法则摩阻力集中在一端的锚夹具和千斤顶上, 实际预应力可能达不到要求, 故条文规定在这种情况下应两端同时张拉。
预应力筋采用两端张拉时, 可先在一端张拉锚固后, 再在另一端补足预应力值进行锚固。
3.2.4 张拉程序
低松驰钢绞线预应力筋0→初应力→σcon (持荷2mm锚固)
应注意式中的σcon为张拉的控制应力。包括预应力损失值, 但不包括锚头摩阻损失 (其值可通过试验测定) , 目前大多数施工单位σcon均按设计提供的张拉控制应力, 即0.75Ryb, 实际的控制应力均不包括预应力损失值, 因此施工中必须进行预应力损失值计算 (设计明确除外) 。预应力损失计算包括摩擦引起的预应力损失、钢筋回缩引起的预应力损失和钢筋松驰引起的预应力损失的终极值。
张拉程序中初应力阶段的目的是为了使钢束中的每根钢筋受力相同, 以及钢筋伸长值量测的需要。应引起重视的是有较多施工企业、包括监管部门对预应力的初应力控制的重要性认识不足, 在实际施工时初应力采用整束张拉, 导致钢束中每根钢筋受力不匀。虽然整束预应力筋张拉后达到σcon, 但钢束中每根钢筋几乎没有一根符合0.75Ryb的设计要求, 因此预应力筋的初应力不宜采用整束张拉, 应采用单根张拉至初应力后再进行整束张拉。
3.3 预应力筋张拉时伸长值的计算与量测
3.3.1《公路桥涵施工技术规范》规定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。
3.3.2 预应力筋的理论伸长值计算公式ΔL=PPL/AP EP
3.3.3 实际伸长值的量测
预应力钢筋张拉时的实际伸长值ΔL应建立初应力后方可开始量测, 量得的伸长值, 还应加上初应力以下的推算伸长值, 对后张法尚应扣除混凝土构件在张拉过程中的弹性压缩值 (一般情况下可省略) 即ΔL=ΔL1+ΔL2-C
3.3.4 关于初应力的取值, 根据《公路桥涵施工技术规范》的规定, 一般可取张拉控制应力的10%~15%。
3.3.5 关于初应力以下的推算伸长值, 由于在最初张拉时各根预应力筋的松紧、弯曲程度不一致, 在初应力以下拉伸过程中, 既有弹性伸长, 也有非弹性伸长, 可以不宜采用量测的方法, 而宜采用推算的方法, 推算时, 应以实际伸长值与实测应力之间的关系线为依据。
3.4 孔道压浆与锚头防护
预应力钢筋张拉后, 孔道应尽早压浆, 早点压浆可防止预应力钢材锈蚀和松驰, 孔道压浆的方法和有关规定详见《公路桥涵施工技术规范》和《城市桥梁工程施工与质量验收规范》。
预应力筋锚固后的外露长度不宜少于30mm, 锚具应用封端混凝土保护, 当需长期外露时, 应当采取防止锈蚀的措施。一般情况下, 锚固完毕并经检验合格后即可切割端头多余的预应力筋, 严禁用电弧焊切割, 强调用砂轮机切割。
结语
在预应力混凝土结构中, 预应力筋张拉锚固体系是否安全可靠, 不仅直接关系到结构的正常使用, 同时也关系到结构的安全度及耐久性。务必引起广大从业人员的高度重视, 切实抓好每道工序、每个环节的质量控制, 精心组织施工, 确保预应力结构的工程质量。
摘要:本文详细介绍了后张法预应力张拉锚固体系及施工, 并就当前预应力施工中存在的问题进行了分析, 对其预防措施进行了探讨。
关键词:预应力技术,锚固体系,张拉程序,伸长值,孔道压浆,锚头防护
参考文献
[1]城市桥梁工程施工与质量验收规范 (CJJ2-2008) .
[2]公路桥涵施工技术规范 (JTJ041-2000) .
后张法预应力箱梁施工技术 篇9
箱梁的结构安全和外观质量受到箱梁施工过程的直接影响, 针对箱梁各控制要点把箱梁在施工过程中的施工做细做精才能有效保证箱梁质量, 保证桥梁整体的安全性。
1 施工准备
(1) 台座的设置。在修建台座前应先在台座基底下开挖宽大于箱梁宽度、深30cm的基础, 以避免台座在箱梁施工中产生不均匀沉降, 端部设置长500cm, 深50cm的枕梁基础, 均采用C30砼浇筑。然后安装台座骨架钢筋, 台座砼采用C30砼浇筑。台面铺设钢板, 台面的尺寸与梁底尺寸相匹配, 并按设计要求设置反拱度。台座上预留两侧边模的对拉螺丝孔和吊梁钢丝绳槽, 台座外露的棱角用角钢包边以防止在使用过程中掉角。为保证侧模的安装就位和箱梁底的平整度, 台座顶面和两侧必须平整光滑。在施工过程中为避免养生水渗入台座基底, 引起台座下沉、开裂, 台座间的地面采用混凝土硬化并做好排水沟。 (2) 应在张拉前期将千斤顶、油泵车、压浆泵、灰浆拌和机以及各配套的各项工器具都校验、维修并保养完毕, 以确保使用的完好性。 (3) 龙门吊属于特种设备, 必须由有资质的单位进行龙门吊的安装, 并经检测备案后方可使用。 (4) 对龙门吊司机、钢筋工、电焊工等特种作业人员及其他作业人员进行岗位培训并考核。
2 主要施工技术
2.1 钢筋绑扎
采用定位架和台座标红漆的方式准确定位梁体钢筋, 进行梁体钢筋绑扎。采用钢筋避让的原则, 在骨架安装过程中如遇钢筋妨碍波纹管时, 箍筋仍必须为闭合, 不得截断钢筋。行车道板模板采用梳型板, 采用厚度8mm钢板制成, 其顶部采用挂线调整, 之后再用准16通长钢筋对顶部 (护栏筋在侧模) 加以绑扎加固, 避免出现参差不齐、波浪的不良现象。采用梅花形高强砂浆垫块控制保护层。
2.2 波纹管安装
采用半圆形定位筋进行波纹管的固定, 弯起部分间距为0.5米, 平直部分间距为1.0米。施工中采用尺杆刻度定位法, 以便能准确控制每一根定位筋的位置, 即按照设计图给出的钢绞线的坐标, 算出波纹管底部定位筋的坐标, 刻于木方尺杆上, 用这尺杆在腹板上划出定位筋的位置, 再焊接定位筋, 这样定位筋的准确性就可以有效地得到保证。波纹管接头长度不小于30cm, 采用套接的方法, 为防止波纹管漏浆, 用塑料胶布包裹。波纹管安装好后, 用外径为6cm的塑料管穿过波纹管作衬管, 以防止波纹管漏浆。
2.3 模板的安装
箱梁内模采用组合钢模, 外模模板采用定型钢模。模板整体不允许有变形, 安装前模板应光洁、平整、涂刷脱模剂。在侧模与侧模, 端模与侧模相交处塞胶条。梁端预留钢筋与模板之间采用粘胶条封堵或泡沫剂封堵并进行二次靠模止浆。模板安装成型后尺寸与高度应符合设计和规范要求, 外观直顺。砼台座预留间距为50cm的拉杆孔, 模板上、下口各布置1排Φ20对拉螺杆, 以防止侧模变形。安装模板前必须报验, 在钢筋和模板验收合格后才能扣模。为防止模板对预应力管道和钢筋的干扰, 加工负弯矩张拉槽的模板时, 应根据预应力管道和钢筋的布置把模板底部加工成梳子状。待负弯矩预应力管道和钢筋安装完成后再安装张拉槽口模板, 并采取有效措施固定模板。检查负弯矩张拉槽口的梳形钢板安装止浆情况, 以保证槽口砼密实。模板在安装前必须进行一次抛光处理, 并涂抹适当的隔离剂, 切记不宜过多。模板是否翘曲、变形应经常检查, 侧楞应始终保持顺直。
2.4 箱梁浇筑养生
由试验室对预应力梁混凝土级配及外加剂的掺量进行研究确定。浇筑时分两次进行, 在自动计量拌和站集中拌和, 浇注时应对称、分层浇注, 先浇箱梁底板和腹板, 后浇注顶板部分, 采用附着式振捣器辅以插入式振动器进行振捣。对混凝土施工缝的处理进行严格把关, 面板混凝土施工前凿除梁肋混凝土表层的水泥砂浆层, 而后用水冲洗干净, 再用空压泵冲除积水, 认真检查顶部浇注时模板的稳固情况。养生有专人负责, 箱梁浇注完成后及时进行养生, 养护采用喷头淋水养护与土工布相结合的方式进行, 使梁经常处于湿润状态7天以上。在箱梁顶上至少有2组砼试件同时养生, 以便为箱梁张拉时提供混凝土强度数据。
2.5 预应力施工
现场砼达到设计强度后, 即通过在孔道中预留的钢丝穿拉预应力钢束, 把钢束穿入各孔道并装好锚具和千斤顶, 接好油路。穿束前, 先检查锚垫板位置是否正确, 并事先清除孔道内水分和杂物。张拉前, 首先通过试验确定钢绞线与孔道壁的摩阻力。以张拉力和延伸量双控预应力张拉, 且以张拉力控制为主。按设计顺序对称进行预应力张拉。钢束张拉时, 滑丝、断丝现象尽量避免。预应力在张拉控制应力达到稳定, 并确认伸长, 滑丝等合格后锚固。
2.6 孔道压浆及封端
张拉完成后, 应立即将锚塞周围预应力钢筋间隙采用水泥砂浆封锚, 封锚砂浆抗压强度不足10MPa时, 不得压浆。压浆前用压力水冲洗孔道, 并清除积水, 并用压风机吹干, 以使孔道压浆流畅, 并使浆液与孔壁结合良好。压浆时按配合比配制灰浆, 采用砂浆搅拌机拌水泥浆, 以保证顺利压入孔道, 灰浆要过筛, 储放在浆桶内, 低速搅拌并保持足够数量, 使每根孔道压浆能一次连续完成。视气温情况定自调制至灌入孔道的延续时间, 一般不超过30~45min。压浆采用一端压浆, 应缓慢、均匀地进行, 当另一端排水孔冒浓浆后, 封排水孔加压, 压浆的最大压力一般宜为0.5~0.7MPa, 持压3~5分钟, 关闭压浆阀, 转到另一束, 全梁压浆。当气温高于35℃时, 压浆宜在夜间进行, 且在压浆过程中及压浆后48小时内, 结构砼温度不得低于+5℃, 否则应采取保温措施。在同等条件下, 压浆后水泥浆试块强度达到设计强度后方可进行架梁和吊运。孔道压浆完毕后应立即将梁端水泥浆冲洗干净, 同时清除支承垫板、锚具及端面砼表面的污垢, 并将端面砼凿毛, 然后焊接固定端部钢筋网, 支撑好封端模板, 立模后, 复核梁体全长, 以确保符合允许误差标准规定。拌制与梁体砼同标号封端砼, 进行封锚。浇筑时仔细操作振捣, 必须保证锚具处砼密实。待封锚砼达到规定强度后进行架梁施工。
3 质量控制措施
①波纹管管道轴线必须与锚垫板垂直。②张拉时两端千斤顶升、降压应均匀稳定, 同步加载, 千斤顶的张拉力作用线与预应力筋的中心线应重合。③为使孔道压浆通畅, 并使浆液与孔壁接触良好, 张拉工艺完毕后, 压浆前用压力水冲洗孔道, 并用压缩空气排除孔内的积水。④孔道压浆所用灰浆的水灰比一般为0.40~0.45, 灰浆压力0.6MPa, 标号与梁体一致。注浆时由排气孔排气, 并直到有灰浆从排气孔溢出为止。⑤压浆后立即将梁端冲洗干净、凿毛, 将锚具周围擦洗干净, 然后设置钢筋网片、支模、浇筑砼。封锚砼强度与梁体砼相同。⑥箱梁在起吊、运输、堆放过程中, 切勿损坏箱梁的棱角, 要仔细操作。堆放时按起吊、安装顺序依次堆放, 同时两支点对准支座处, 堆放平整。
4 结束语
以上结合实践中的一些经验进行了总结后, 介绍了后张法预应力箱梁施工中的主要技术。箱梁的整体质量是由施工过程中一个个细节构成, 充分认识并积极控制各施工节点质量才能得到箱梁的整体优质, 最终保证整座桥的质量及通车后的运营要求。
摘要:本文对后张法预应力钢筋混凝土箱形梁的主要的施工技术、操作方法及质量控制要点进行了论述。旨在提高箱梁桥梁结构的施工质量, 保证施工工序的顺利进行。
关键词:后张法预应力箱梁,施工,张拉,质量
参考文献
[1]JTG/T F50-2011, 公路桥涵施工技术规范[S].
[2]JTG D62-2004, 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].
浅谈40米预制箱后张法施工控制 篇10
关键词:预制箱梁,预应力,预拱度,伸长值计算,钢绞线张拉
预应力箱梁普遍应用在高速公路桥梁工程建设中。其主要优点在于:
1) 使构件的受力性能提高和改善。在预应力的作用提高了箱梁的刚度, 因预应力使产生一定的反拱当受荷载后下弯曲度减小。
2) 结构自重减轻。截面减小可使预制箱梁构件节省钢材和混凝土, 降低结构自重。
3) 提高构件耐久性。在预应力的作用下可以使构件减少裂缝的出现和混凝土的开裂使钢筋受外界有害因素的侵蚀, 延长梁的使用寿命。
1 工程概况
K100+925黄家沟大桥, 全桥长838米, 其中最高墩为8#墩墩高113.15米。全桥为主跨 (75+2×140+75) m的预应力混凝土刚构桥, 引桥上部结构共有40m预制箱梁100片, 梁高2m, 顶板宽:中梁为2.4m、边梁为2.85m, 底宽1m, 顶板设有负弯矩, 桥中跨预制箱梁设中横隔板;边跨设简支端横隔板和中横隔板。
2 箱梁制作工艺
后张法预应力梁的施工工艺流程:底模安装→安装支座板→安装主梁钢筋骨架→安装波纹管→安装侧模板→安装顶板钢筋骨架→安装顶板内模→灌注梁混凝土→梁体混凝土养生→拆侧模→穿钢绞线→桥梁张拉→孔道压浆, 强度达100%设计值→吊运移梁至存梁区→浇水养护。
3 预应力混凝土箱梁施工
3.1 预拱度的设置
1) 预拱度:箱梁正确的设置预拱度可以有效的保证桥面的平整性, 避免桥面隆起甚至是开裂。永久作用 (结构自重、桥面铺装、混凝土徐变和收缩作用) 产生的和可变作用 (汽车、人群) 使梁产生挠度, 施工中预设的反向挠度 (又称预拱度) 加以抵消永久作用产生的扰度。从而可证桥梁的安全性, 达到理想的设计线性。
2) 桥梁预拱度设置:在箱梁台座预制中将台座顶面作成下凹曲面型。箱梁经过张拉后和自重的作用经过一段时间的变形后将形成既不上拱也不下凹。使桥梁建成后有一个平顺行车条件。
3.2 预应力筋和波纹管的铺设
箱梁钢筋比较密集应先安装底板钢筋扎好钢筋骨架, 套上箍筋, 再铺设波纹管。波纹管安装时, 按预应力筋钢束布置图中的尺寸在箍筋上定出预应力管道的位置, 将波纹管安装牢固, 最后安装端部钢筋及锚垫板。
3.3 混凝土浇筑
在浇捣箱梁混凝土时采用“水平分层, 斜向分段, 连续一次浇筑”的工艺。从一端端头开始向起始端方向浇注, 振动时边振动边徐徐提出振动棒, 避免振动棒碰撞模板、钢筋、波纹管等预埋件。砼密实的标志是砼停止下沉, 不再冒出气泡, 表面呈现平坦、泛浆。
3.4 预应力施加
当预制箱梁混凝土强度达到设计强度的90%后, 且混凝土龄期不小于7天时, 方可进行张拉预应力钢束。
1) 张拉设备:千斤顶采用YCW—2500B型, 与配套的油表一同使用;
2) 张拉顺序:如图 (1) 40米箱梁纵向钢绞线编号的张拉顺序为N4→N2→N3→N5→N6→N1钢束, 左右两边对称张拉。
a.千斤顶安装时检查千斤顶中心线是否与箱梁锚垫板表面垂直;上工具锚具是各夹片表面涂蜡并反复敲打, 保证打紧夹片并外露长度一致。
b.预应力钢绞线张拉时张拉设备应同时开机, 油泵匀速、同步供油, 当张拉到设计张拉控制力后并达到稳定后, 方可进行锚固。
3) 张拉程序:
钢绞线张拉程序:0→10σcon→20σcon→σcon (持荷2min, 锚固) (σcon为张拉控制应力)
3.5 张拉应力的控制
为保证合格成品梁关键是对张拉应力大小控制。张拉控制应力大小影响到梁的起拱大小。张拉力过大产生反拱过大, 张拉力偏小预应力不够都会使梁过早出现裂缝, 导致梁耐久性和使用安全得不到保证。
3.5.1 箱梁预应力计算
根据虎克定律可计算预应力筋在弹性范围内受受外力张拉时的伸长量:
式中:△L为理论伸长量 (mm) ;Pp为预应力钢绞线的平均张拉力 (N) ;L为预应力钢绞线的长度 (mm) ;Ap为预应力钢绞线的截面面积 (mm2) ;Es为预应力钢绞线的弹性模量Mpa (N/mm2) ;P为预应力钢绞线张拉端的张拉力 (N) ;e=2.71828182845904, 是自然对数的底数;k=0.0015为每米管道产生的偏差对摩擦的影响系数《公路桥涵施工技术规范JTG/TF50-2011》;x为管道长度 (张拉端至计算截面) (m) ;μ=0.25为预应力钢绞线与管道壁所产生的摩擦系数《公路桥涵施工技术规范JTG/TF50-2011》;θ为由张拉端至计算截面曲线管道部分切线的夹角之和 (rad) ;σ为张拉控制力 (Mpa) (N/mm2) , 取预应力钢绞线标准强度的75%;n为同时张拉的预应力钢绞线股数。
《公路桥涵施工技术规范JTG/TF50-2011》中可知每一段预应力筋段前张拉力P前和张拉终点力P终公式为P前=P终×e- (kx+μθ) 是因为预应力筋在管道中摩擦所导致的应力损失 (σx=σ× (1-e- (kx+μθ) ) 。
40米预应力箱梁钢绞线在跨径中线分左右两侧对称, 即跨中两侧的伸长量相同。如图 (2) 预应力分3段分别计算伸长量, 即第二段预应力筋的前端张拉力是第一段预应力筋的后端张拉力。用公式P前=P终×e- (kx+μθ) 依次求出各段张拉力大小, 再按照公式 (1) 和公式 (2) 可以求出各段预应力筋的理论伸长量, 总伸长量为所有段理论伸长量之。
在本工程中的具体计算如:
表 (1) 40米箱梁钢绞线各段属性量计算统计表;
表 (2) 40米箱梁张拉力伸长量理论计算表
3.5.2 千斤顶张拉控制力计算
备注:根据千斤顶试验报告数据有回归方程及相关系数为:
1) 4号千斤顶油压表16504.70;F=28.940446×P+2.371819
2) 4号千斤顶油压表16422.70;F=28.742229×P-2.567366
3) 3号千斤顶油压表16423.70;F=30.664075×P-12.002257
4) 3号千斤顶油压表16428.7;F=30.302795×P-2.0143561
式中:F为张拉控制力 (KN) 。
3.5.3 实际伸长值的量测方法
其中, △L为实测总伸长量, △L1为初始应力为张拉控制应力10%千斤顶活塞外伸量, △L2为张拉应力为张拉控制应力20%千斤顶活塞外伸量, △L3张拉应力为张拉控制应力100%千斤顶活塞外伸量, 采用测量钢绞线绝度伸长值。因钢绞线在孔道是松弛的和张拉后锚具的变形以及工具锚夹片打紧程度, 都会对直接量测千斤顶活塞伸长量方法误差累计大, 实测伸长量与设计理论张拉伸长量差值控制在±6%以内。
3.5.4 孔道压浆及封锚
预应力筋张拉完后进行孔道压浆后与钢绞线和箱梁有效的粘接防止预应力筋的锈蚀, 减少预应力的损失, 减轻梁端锚具的负荷。管道压浆在预应力筋张拉完成后尽早进行。拌制出的水泥浆应符合设计规范要求, 水灰比控制在0.4~0.45之间, 泌水率控制在2%, 压浆过程中水泥浆要不停地搅动;压浆前, 无油分的压缩空气将管道清洗干净;压浆次序自上而下, 采用活塞式灰浆从一端压入, 同一个管道压浆连续进行一次完成;压力控制在0.5~0.7Mpa之内, 当一端流出的浓浆时关闭排水孔持压不小于2分钟后关闭压浆阀转到一束。
压浆结束后梁端混凝土进行凿毛, 锚具锚垫板及外露钢绞线表面水泥浆及其它清洗干净, 然后绑扎钢筋, 采用同梁体同标号补偿收缩砼封端。
参考文献
[1]JTG/T F50-2011公路桥涵施工技术规范JTG/T F50-2011.
[2]GB/T5224—2003, 预应力混凝土用钢绞线.
后张法施工 篇11
1.孔道塌陷,堵塞
1.1原因分析
(1)抽芯过早,砼尚未凝固(2)孔壁受外力和振动影响,如抽管时因方向不正而产生的挤压和附加震动等。
1.2预防措施
(1)钢管抽芯宜在砼初凝后,终凝前进行,一般以甩手按按压砼面不显凹痕时为宜;胶管抽芯时间可适当推迟。(2)浇筑混凝土后钢管要每隔10—15分钟转动一次,转动应始终顺同一方向;用两根管对接的管子,两根管的旋转方向相反;转管时应防止管子洞端头外滑,事先最好在管子上作记号,以观察有无外滑现象。(3)抽管程序宜先上后下,先曲后直;抽管速度要均匀,其方向要与孔道走向一致。(4)单根钢管长度不得大于15m;胶管长度不得大于30m;较长构件可;用两根管子对接,对接处宜用0.55mm厚白铁皮做成的套管连接,套管长30--40cm,套管内壁应与芯管外表面紧密贴合(套管内径应比打压前的胶管外径约大2--3mm,使胶管打压后贴紧套管),防止滑浆。(5)夏季高温下浇筑砼应考虑合理的程序,避免构件尚未全部浇筑完毕就急需抽管。否则,临近的振动易使孔道塌陷。(6)芯管抽出后急时检查孔道成型质量,局部塌陷处可用特制长杆及时加以疏通。
2.孔道位置不正
2.1原因分析
芯管固定不牢,“井”字架间距大。
2.2预防措施
(1)芯管应用钢筋。井”字架支垫。“井”字架尺应正确。井字架应绑扎在钢筋骨架上,其间距采用钢管时不得大于l00cm;采用胶管宜为宣线孔道时,不得大于50cm:若为曲线孔道时,取15—20cm。(2)孔道之间净距,孔道壁至构件边缘的距寓不应小于25mm,且不小于孔道直径的一半。(3)需要起拱的构件,芯管应随构件同时起拱,以保证应力筋所要求的保护层厚度。
3.张拉伸长值不符
3.1原因分析
测力仪表读数不准确:冷拉钢筋强度不足孔道制作质量差;张拉力过大及计测量方法不准。
3.2防治措施
(1)张拉设备应有专人雄护和定期配套校验,校验时,应使千斤顶活塞的运行方向与实际张拉工作状态一致(即被动校验法)。(2)操作时应缓慢回油,勿使油表指针受到撞击,以免影响仪表精度。(3)预应力筋的计算伸长值应按实际张拉力力值扣除摩阻损失值进行计算,并加上混凝土弹性压缩值。(4)测量伸长值时,为减少初应力对实测伸长值的影响,可先张拉钢筋,使之达到一定的初始。(5)实测伸长值小于计算值时,可适当提高张拉力加以被足,但最大张拉力不得大于规定热轧钢筋屈服点的95%或钢丝,钢绞线及热处理钢筋的规定抗拉强度的75%。(6)冷拉钢筋强度不足是属于不合格品,必须降级使用。不过,作为接力试验时,第一次结果如强度不足,则另取双倍数量的試件做试验(包括拉力试验和冷弯试验);如屈服点、抗拉强度、伸长率;弯诸指标仍有一项不合格,才认为这批冷拉钢筋不合格也可以调整控制冷拉率或控制应力值再次冷拉。
4.重叠生产构件预应力值不足
4.1原因分析
后张法构件施加预应力时,混凝土弹性压缩损失值在张拉过程中同时完成,结构设计时可不必考虑。而采用重叠方法制作构件,上层构件重量和层间粘结力,将阻止下层构件在张拉时的混凝土弹性压缩,当构件起吊店,摩阻力消除,从而产生附加预应力损失。
4.2预防措施
(1)采取自上而下进行张拉,并逐层加大张拉力,但底层张拉力不宜超过顶层张拉力5%(对钢丝,钢绞线和热处理钢筋,且不得大于其抗拉强度的75%),或9%《对冷拉II-IV级钢筋,且不得大于其屈服点妁95%。(2)做好隔离层。隔离层的好坏对减小应力损失在显著影响。可用石灰膏加废机油作隋防剂,做法是:先刷二道石灰浆,再刷一道废机油。有条件可铺设塑料薄膜。(3)浇捣上层砼时,应防止振动棒触及下层构件,以免增加层间摩阻力。(4)当不能采用超张拉法时,可采用架空支模,每层屋架之间采用5个支点,每个支点用二皮砖,祷的上下铺油毡。也可先张拉于暂不灌浆,起吊后重新张拉予以补足。
5.预加应力值不准确
5.1原因分析
钢材性能不稳定;电热张拉引起的各项附加工艺损失不易计算准确。
5.2预防措施
(1)加强对钢材材质的检验;保证热轧钢筋冷拉后强度(2)绘制应力一应变曲线确定钢筋冷拉时效后的弹性模量(钢筋电热张拉过程实际上也是对钢筋时行人工时效)。(3)做好绝缘措施,防止分流,断路和打火等现象,电热过程中应检查和测量孔道温度,初次极电流和电压以及变压器线路发热等情况。(4)根据设计要求和电张工艺特点计算出总伸值后,应先进行试拉并经校验后,确定操作工艺要求和参敷;再成批张拉,校棱一般在断电后2-24/小时内进行。校枝应采用相应阶段的预应力值,偏差不应大于10%帆或小于5%。(5)冷拉钢筋电热张拉反复次数不能超过三次,电热温度不得大于350。孔道灌浆应待钢筋完全冷却后(一般在十二小时后)进行。
6.局部凝泥土下陷
6.1原因分析
砼土强度不足,局部承压设计强度不足。
6.2预防措施
(1)结构设计时,应进行局部承压强度验算。(2)提高张拉锚固时的砼强度。(3)加强端部砼振掷,提高其密实性,防止出现琉松,蜂窝等质量缺陷。
6.3治理方法
发生局部砼下陷时,应先将全部预应力筋放松,抽出,凿去端部筋混凝土,配置适量钢筋,重新浇筑混凝土并振捣密实。
7.孔道灌浆不实
7.1原因分析
材料选用,材料配合比及操作工艺不当。
7.2预防措施
(1)灌浆用水泥应采用标号不佣于425号的普通硅酸盐水泥或矿渣不泥灰浆强度就不低于200号。(2)灰浆水灰比宜控制在0.4-0.45之间,三小时后泌水率不宜大于2%,最大值不得超过3%。为减少灰浆收缩,可掺人0.5、1%的铝粉或队25%的木质磺酸钙减水剂。但不得掺入氯化物或其他对预应力筋有腐蚀作用的外加剂。铝粉先和千水泥拌匀使用。(3)灌浆前用压力水部洗孔道,灌浆压力以3—5kg/cm2为宜。灌浆顺序应先下后上,以免上层孔道灌浆把下层孔道堵住。直线孔道灌浆可以从构件一端到另一端,曲线孔道应从最低点开始向两端进行。(4)孔道末进虚放置排气孔。灌注时待排气孔溢出浓浆后,才能将排气孔堵住,并继续加压到5-6kg/cm2,稳压二分钟。(5)每个孔道应一次灌成,中间不应停顿,否则需将己压灌部分水泥砂浆冲洗干净,从头开始灌浆。(6)采用自锚头构件,必须在浇捣自锚头砼时,在自锚孔内插一跟?准6毫米钢筋,待混凝圭初凝后拔出,形成排气孔。(7)重要预应力构件可采用二次灌浆法。第二次灌浆应在第一次灌的水泥浆初凝后进行。
8.管道裂缝
8.1原因分析
(1)抽管灌浆操作不当产生裂缝。(2)冬季施工灰浆受冻膨胀,将管道胀裂。
8.2预防措施
(1)防止抽管时产生管道裂缝的措施,详见1-孔道塌陷,堵塞。部分。(2)砼应攘捣密实,特别是保证孔道下部的混凝土密实。
后张法施工 篇12
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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[2]董强.浅谈高速铁路32m预制箱梁施工技术[J].安徽建筑, 2007, 1.
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