箱梁预应力施工作业指导书文档格式.doc
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5、预应力设备选用及校正
5.1、张拉千斤顶在整拉整放工艺中,单束初调及张拉宜采用穿心式双作用千斤顶。
整体张拉和整体放张宜采用自锁式千斤顶,额定张拉吨位宜为张拉力的1.5倍,且不得少于1.2倍,张拉千斤顶前必须经过校正,校正系数不得大于1.05。
校正有效期为一个月且不超过200次张拉作业,拆修更换配件的张拉千斤顶必须重新校正。
5.2、压力表应选用防震型,表面最大读数应为张拉力的1.5至2.0倍,精度不低于1.0级,校正期有效期为一周。
5.3、压力表应与张拉千斤顶配套使用。
预应力设备应建立台帐及卡片并定期检查。
6、工艺流程
制孔 穿束 张拉压浆
7、施工工艺
7.1、制孔
预应力孔道位置及材质应符合设计要求,并满足灌浆工艺的要求。
制孔管应管壁严密不易变形,确保其定位准确,管节连接应平顺。
孔道锚固端的预埋钢板应垂直于孔道中心线。
孔道成型后应对孔道进行检查,发现孔道阻塞或残留物应及时处理。
7.2、穿束
7.2.1、钢绞线下料按设计长度加张拉设备长度,并余留锚外不少于100MM的总长度下料,下料应用砂轮机平放切割。
断后平放地面上,采取措施防止钢铰线散头。
7.2.2、钢绞线切割完后按各束理顺,并间隔1.5米用铁丝捆扎编束。
同一孔道穿束应整束整穿。
7.2.3、穿束可采用人工或机械牵引,束头应平顺,以防挂破管壁。
7.3、预应力筋张拉
7.3.1、锚具的安装及准备工作
(1)、将锚垫板内的混凝土清理干净,检查锚垫板的注浆孔是否堵塞。
(2)、清除钢绞线上的锈蚀、泥浆。
(3)、检查预应力孔道中是否有漏浆粘结预应力筋的现象,如有应予以排除。
(4)、安装工作锚板,锚板应与锚垫板止口对正。
(5)、在工作锚板每个锥孔内装上工作夹片,夹片安装后要齐平,必要时用专用工具轻敲,但不得重敲把夹片损坏。
7.3.2、千斤顶的定位安装
(1)、在工作锚上套上相应的限位板,根据钢绞线直径大小确定限位尺寸。
(2)、装上张拉千斤顶,使之与高压油泵相连接。
(3)、装上可重复使用的工具锚板。
(4)、装上工具夹片(夹片表面涂上退锚灵)
7.3.3、预应力张拉程序
当梁体混凝土强度达到设计强度的80%且弹性模量达到设计要求后,即可进行早期部分张拉。
在梁体混凝土强度达到设计强度的100%且弹性模量达100%时,混凝土龄期满足10d方能进行终张拉。
张拉时的强度要求以现场同条件养护混凝土试块的试压报告为准。
在进行第一孔梁张拉时需要对管道摩阻损失、锚圈摩阻损失进行测量。
根据测量结果对张拉控制应力作适当调整,确保有效应力值。
箱梁两侧腹板宜对称张拉,其不平衡束最大不超过一束,张拉同束钢绞线应由两端对称同步进行,且按设计规定的编号及张拉顺序张拉。
张拉时分级加载,按照10%σk→20%σk→100%σk→0对应的张拉力分别量测伸长值。
张拉控制采用张拉应力和伸长值双控,以张拉应力控制为主,以伸长值进行校核,当实际伸长值与理论伸长值差超过6%时,应停止张拉,等查明原因并采取措施后再进行施工。
张拉程序为:
0→10%σk→100%σk(持荷5min锚固)→补拉100%σk(测量长度)→锚固
σk为张拉时的控制应力(包括预应力损失在内),其值根据设计图纸要求而定,初应力取σk的10%。
7.3.4、预应力理论和实际伸长量的计算
(1)、预应力理论伸长值的计算
后张法预应力筋理论伸长值及预应力筋平均张拉力的计算公式如下:
△L=PP×
L/(AP×
EP)
(1)
PP=P×
〔1-e-(kx+μθ)〕/(KL+μθ)
(2)
式中:
△L----预应力筋理论伸长值,mm
L----预应力筋的长度,mm
PP----预应力筋的平均张拉力,N
X----从张拉端至计算截面孔道长度,m
AP----预应力筋截面面积,mm2
EP----预应力筋的弹性模量,Mpa,
P----预应力筋张拉端的张拉力,N
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磨擦的影响系数,取0.0015
μ----预应力筋与孔道壁的磨擦系数,对塑料波纹管取0.14~0.17。
(2)、实际伸长量的量测及计算方法
预应力筋张拉前,应先调整到初应力σ0(一般可取控制应力的10%~15%),伸长量应从初应力时开始量测。
实际伸长值除张拉时量测的伸长值外,还应加上初应力时的推算伸长量,对于后张法混凝土结构在张拉过程中产生的弹性压缩量一般可省略。
实际伸长值的量测采用量测千斤顶油缸行程数值的方法。
在初始应力下,量测油缸外露长度,在相应分级的荷载下量测相应油缸外露长度。
实际伸长值△L的计算公式如下:
L=B+C-2A
A—0~10%σk应力下的千斤顶的实际引伸量
B—10%σk~20%σk应力下的千斤顶的实际引伸量
C—20%σk~100%σk应力下的千斤顶的实际引伸量
5、预应力张拉其它要求
张拉钢绞线之前,对梁体作全面检查,如有缺陷修补完好且达到设计强度,并将承压垫板及锚下管道扩大部分的残余灰浆铲除干净,否则不得进行张拉。
多余钢绞线使用切割器在距锚具30mm以外的位置切割,严禁采用氧气乙炔火焰进行切割。
张拉锚固后应及时灌浆,一般在应48小时内完成,如因特殊情况不能及时灌浆,则应采取相应的保护措施,保证锚固装置及钢绞线不被锈蚀。
高压油表须经校验合格后方允许使用。
校验有效期不得超过一周。
千斤顶必须经过校验合格后使用。
校正期限不得超过一个月。
高压油泵有不正常情况时,应立即停止作业并进行检查,严禁在千斤顶工作时,拆卸液压系统的部件和敲打千斤顶。
张拉钢绞线时,必须两边同时给千斤顶主油缸徐徐充油张拉,两端伸长基本保持一致,严禁一端张拉。
张拉时,应有专人负责及时填写张拉记录。
张拉完毕,卸下千斤顶及工具锚后,要检查工具锚处每根钢铰线的刻痕是否平齐,若不平齐说明有滑束现象,如遇有这种情况要对滑束进行补拉,使其达到控制应力。
全梁断丝,滑丝总数不得超过该断面钢丝总数的0.5%,且一束内断丝不得超过一丝,也不得在同一侧。
7.4、真空注浆
7.4.1、施工工艺
真空灌浆是后张预应力混凝土结构施工中的一项新技术,其原理是在孔道的一端采用真空泵对孔道进行抽真空,使之产生-0.06~-0.1MPa左右的真空度,然后用灌浆泵将优化后的水泥浆从孔道的另一端灌入,直至充满整条孔道,并加以0.5~0.6MPa的正压力,以提高预应力孔道灌浆的饱满度和密实度。
其施工工艺如下图所示。
后张预应力砼梁
球阀1
灌浆泵
拌合机
球阀2
阀门4
压力表
真空泵
吸浆管
储浆罐
阀门3
真空灌浆施工工艺图
(1)、张拉施工完成后,切除外露的钢绞线(钢绞线外露量不小于30mm),进行封锚。
封锚采用无收缩水泥砂浆封锚,封锚时必须将锚下垫板及夹片、外露钢绞线全部包裹,覆盖层厚度大于15mm,封锚后24~48小时之内灌浆。
(2)、清理锚下垫板上的灌浆孔,保证灌浆通道畅通。
(3)、确定抽真空端和灌浆端,安装引出管、球阀和接头,并检查其功能。
(4)、搅拌水泥浆使其水灰比、流动度、泌水性达到技术要求指标。
水泥为强度等级不低于42.5级低碱普通硅酸盐水泥,并添加减水剂和阻锈剂,水胶比不超过0.34,不得泌水,流动度不应大于25s,30min后不应大于35s。
初凝时间大于3小时,终凝小于24小时,压浆时浆体温度不超过35℃。
浆体对钢绞线无腐蚀作用。
(5)、启动真空泵抽真空,使真空度达到-0.06~-0.1Mpa并保持稳定。
(6)、启动灌浆泵,当灌浆泵输出的浆体达到要求的稠度时,将泵上的输送管阀门打开,开始灌浆。
(7)、灌浆过程中,真空泵保持连续工作。
(8)、待真空泵端的空气滤清器中有浆体经过时,关闭空气滤清器前端的阀门,稍后打开排气阀,当水泥浆从排气阀顺畅流出,且稠度与灌入的浆体相当时关闭抽真空端所有的阀门。
(9)、灌浆泵继续工作,压力达到0.5~0.6Mpa,持压2分钟。
(10)、关闭灌浆及灌浆端所有阀门,完成灌浆。
(11)、拆卸外接管路、附件,清洗空气滤清器及阀等。
(12)、完成当日灌浆后,必须将所有粘有水泥浆的设备清洗干净。
(13)、安装在压浆端及出浆端的球阀,应在灌浆后一小时内拆除、清洗。
7.4.2、真空灌浆注意事项:
(1)、孔道密封检查:
将灌浆阀、排气阀全部关闭,打开真空阀,启动真空泵抽真空,观察真空压力表读数,当管内真空度维持在-0.08Mpa左右时停泵约1min时间,若压力保持不变即可认为孔道能达到并维持真空,否则重新检查密封。
(2)、水泥浆搅拌:
搅拌好的水泥浆要做到基本卸尽,在全部灰浆卸出之前不得投入未拌和的材料,更不能采取边出料边进料的方法,严格控制浆体配比。
(3)、严格控制用水量,否则易造成管道顶端空隙。
(4)、对未及时使用而降低了流动性浆体,严禁采用加水的办法来增加灰浆的流动性,配制时间过长的浆体不应再使用。
(5)、水泥浆出料后应尽量马上泵送,否则应不停搅拌防止离析。
(6)、灌浆完成后,应及时拆卸、清洗管、阀、空气滤清器、灌浆泵、搅拌机等所有沾有水泥浆的设备和附件。
(7)、每条孔道一次灌注要连续完成,灌注完一条孔道换其它孔道时间内,继续启动灌浆泵,让浆体循环流动。
7.4.3、真空灌浆质量控制要点
(1)、质量控制要点:
①、孔道的密封性;
②、浆体配方控制;
③、现场施工质量管理控制;
(2)、注意事项:
①、浆管应选用高强橡胶管,抗压能力大于1Mpa,连接要牢固,不得脱管。
②、灰浆进入灌浆泵前应通过1.2mm的筛网进行过滤。
③、搅拌后的水泥浆必须做流动度、泌水性试验,并制作浆体强度试块。
④、灌浆工作宜在灰浆流动性下降前进行(约30~45分钟),孔道一次灌注要连续。
⑤、中途换管道时间内,连续启动灌浆泵,让浆体循环流动。
⑥、灌浆孔数和位置必须作好记录,防止漏灌。
⑦、储浆灌的储浆体积大于1倍所要灌注的一条预应力孔道体积。
8、预应力施工常见问题及处理措施
8.1、锚垫板面与孔道轴线不垂直或锚垫板中心偏离孔道轴线
8.1.1、现象
张拉过程中锚杯突然抖动或移动,张拉力下降。
有时会发生锚杯与锚垫板不紧贴的现象。
8.1.2、原因分析
锚垫板安装时没有仔细对中,垫板面与预应力索轴线不垂直。
造成钢绞线或钢丝束内力不一,当张拉力增加到一定程度时,力线调整,会使锚杯突然发生滑移或抖动,拉力下降。
8.1.3、预防措施
锚垫板安装应仔细对中,垫板面应与预应力索的力线垂直。
锚垫板要可靠固定,确保在混凝土