+5,-2
C≤25mm
+3,-1
㈡预应力管道安装
钢束管道位置用定位钢筋固定,定位网基本间距为50cm,在管道转折控制点处定位钢筋应加密,定位钢筋与梁体主筋牢固焊接,确保预应力钢束定位准确,同时,应采取措施防止灌注混凝土时波纹管上浮。
如管道位置与骨架钢筋发生冲突,应保证端到位置不变,将钢筋适当移动。
预应力管道安装允许偏差见表3.3-5。
表3.3-5预应力管道的安装偏差
序号
项目
允许偏差(mm)
检验方法
1
纵
向
距跨中4m范围内
6
尺量跨中1处
其余部位
8
尺量1/4,3/4跨各1处
2
竖向
h/1000
吊线尺量
波纹管成孔质量是保证预应力质量的重要基础,如果发生堵塞而进行处理,将直接影响施工进度和桥梁寿命。
因此,必须严格施工控制,保证灌注混凝土后波纹管不漏、不堵、不偏、不变形。
拟采取如下措施:
⑴波纹管使用前先检查其密封性和是否破损。
对破损修复后能够使用的,在修复后再使用;对修复后不能使用或修复后影响穿束的,坚决不用。
对密封性达不到要求的不使用。
⑵安装波纹管前,对端头的毛刺、卷边、折角认真修整,确保圆顺。
⑶波纹管定位必须准确,严防上浮、下沉和左右移动。
孔道平顺,孔道中心线与端部的预埋锚垫板垂直。
⑷孔道接头处的连接管采用大一个直径级别的同类波纹管,其长度不应少于30cm,连接时不使接头处产生角度变化,在混凝土浇筑期间不使管道发生转动或移位,并缠裹紧密,防止水泥浆渗入。
对留作下次待接的一端,将该端5cm露出本次灌注梁段的混凝土外。
被连接的两根波纹管的接头要顶紧,以防穿束时在接头处的波纹管被束头带出而堵塞管道。
⑸电气焊作业在波纹管附近进行时,在波纹管上覆盖湿麻袋或薄铁皮等覆盖物,以免损伤波纹管;灌注混凝土前对波纹管进行全面检查,及时发现和解决问题;灌注混凝土中,避免振动棒对波纹管的过度振动。
⑹所有纵向预应力管道设置橡胶内衬软管后再浇筑混凝土。
内衬软管的外径比波纹管内径小5~10mm。
在混凝土初凝前将橡胶管来回抽动,在混凝土终凝后抽出。
⑺顶板预留施工窗口
模板安装后,0#块中部形成全封闭状态,人员和混凝土无法进入,使施工不能很好进行。
为解决该问题,在顶板无预应力筋的部位开设施工通道,人员和混凝土借此通道进出,待混凝土灌注到接近该通道时,按设计要求连接钢筋和封堵模板。
窗口位置提前确定并在安装模板前预先开口。
㈢预埋件安装
钢筋安装过程中,注意不得遗漏梁体预埋件及预留孔洞,包括接地装置、泄水孔、通风孔、翼缘板下方滴水槽、人行道支架T钢,施工过程中,必须采取措施确保预埋件位置准确。
四、混凝土施工
㈠原材料管理
所有混凝土原材料需满足《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》的规范要求。
材料进场后,及时组织物资、实验部门对其进行严格检验,杜绝不合格产品进场。
砂、石做筛分试验,符合级配要求,水泥做强度、安定性试验。
①水泥选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。
水泥比表面积≤350m2/kg,80μm分孔筛筛余≤10.0%,游离CaO含量≤1.0%,碱含量≤0.80%,熟料中C3A含量≤8.0%,cl-含量≤0.06%。
②粉煤灰选用Ⅰ级粉煤灰。
细度≤12.0%,需水量比≤100%,烧失量≤3.0%,cl-含量≤0.02%,SO3含量≤3.0%。
③矿粉选用比表面积350~500m2/kg,MgO含量≤14.0%,SO3含量≤4.0%,烧失量≤3.0%,cl-含量≤0.02%,需水量比≤100%。
④细骨料选用级配合理,质地均匀坚固,吸水率低,空隙率小的洁净天然中粗砂。
细度模数为2.6~3.2,含泥量≤2.0%,泥块含量≤0.5%,云母含量≤0.5%,轻物质含量≤0.5%。
⑤粗骨料采用二级或多级级配,其松散堆积密度≥1500kg/m3,紧密空隙率宜小于40%,吸水率应<2.0%,压碎指标值≤10%,坚固性≤5.0%,含泥量≤0.5%,泥块含量≤0.25%,针片状含量≤8.0%,最大粒径不应超过25mm。
⑥外加剂采用减水率高、坍落度损失小、适量引气能明显提高砼耐久性且质量稳定的产品。
减水率≥20%,常压泌水率比≤20%,含气量3.0%~4.0%,抗压强度比3d≥130%、7d≥125%、28d≥120%。
混凝土配合比通过设计和试验配制确定,充分考虑到施工条件与试验条件的差别,以保证配制的混凝土满足施工所需的和易性、流动性和可靠性,混凝土强度达到设计标号和满足耐久性等技术要求,施工中严格控制水泥用量,防止因混凝土水化热过高引起开裂。
㈡浇筑前准备工作
梁体混凝土在混凝土工厂生产,由混凝土搅拌车运输至现场,采用汽车输送泵泵送入模。
⑴浇筑混凝土前,仔细检查模板、钢筋、预埋件的紧固程度;并重点检查钢筋保护层垫块的位置、数量及紧固程度。
构件侧面和底面的垫块至少为4个/m2,绑扎垫块和钢筋的铁丝头不得伸入保护层内。
将模板内杂物和钢筋上的油污擦洗干净,并对模板进行加固,适当洒水湿润,
⑵混凝土浇筑时的自由倾落高度不得大于2m;当大于2m时,准备好滑槽、串筒、漏斗等器具辅助输送混凝土,保证混凝土不出现分层离析现象。
⑶混凝土入模前,测定混凝土的温度、坍落度和含气量等工作性能,只有拌和物性能符合设计或配合比要求的混凝土方可入模浇筑。
⑷当昼夜平均气温低于5℃或最低气温低于-3℃时应按冬期混凝土施工,防止混凝土受冻。
⑸混凝土入模坍落度按设计的规定值进行控制,控制偏差为±20mm。
⑹混凝土拌合物的入模含气量应满足设计要求。
每拌制50m3混凝土或每工作班应测试不少于1次。
⑺在相对湿度较小、风速较大时浇筑混凝土,须采取挡风措施,防止混凝土失水过快。
㈢混凝土浇注及养护
混凝土浇筑从底板到腹板再到顶板,浇筑时按梁的断面水平分层、斜向分段进行,上层与下层前后浇筑距离不小于1.5m,每层浇筑厚度不超过30cm。
在混凝土浇筑过程中,注意使混凝土入模均匀,避免大量集中入模。
派有经验的混凝土工负责振捣,振捣采用插入式的振动器,移动间距不超过其作用半径的1.5倍,与侧模应保持5~10cm的间距,插入下层混凝土5~10cm左右,将所有部位均振捣密实,密实的标志是混凝土停止下沉,不再冒气泡、表面呈现平坦、泛浆。
每处振捣完毕后,慢慢提出振动棒,避免碰撞模板、钢筋、预应力管道和其他预埋件。
混凝土灌注由底板到腹板到顶板,上下游基本对称进行,底板砼从顶板内模每隔5m开窗口灌注。
浇筑底板砼时留约1/3左右,由腹板砼下翻补充。
腹板砼浇筑上下游侧高度差控制在1m左右。
指定专人填写施工记录,包括原材料质量、混凝土坍落度、拌合时间、质量、浇筑和振捣方法、浇筑进度和浇筑过程中出现问题及处理方法、结果。
顶板表面进行二次收浆抹面,并于终凝前拉毛,及时养护,防止出现裂纹。
五、预应力施工
梁体按两向预应力设计,纵向、横向、竖向均设预应力。
纵向、横向预应力采用抗拉强度标准值为1860Mpa、弹性模量为195Gpa、7φ5高强度低松弛钢绞线,竖向预应力采用抗拉强度标准值为830Mpa、弹性模量为200Gpa预应力混凝土用螺纹钢筋。
各梁段钢束张拉须在该梁段混凝土强度及弹性模量不小于设计值的100%,且龄期不小于5天后进行。
纵向预应力张拉时,先张拉腹板束后张拉顶板束;靠近梁段外端的竖向预应力螺纹钢筋待下一段浇筑后再张拉,预应力张拉过程中,均应两侧对称进行。
㈠预应力材料
预应力钢绞线使用前按规定分批抽样进行检验,钢绞线的表面不得有润滑剂和油渍,不得有锈蚀。
钢绞线内没有折断、横裂的钢丝。
钢绞线直径偏差,不超过规定。
如抽样检查不合格,则加倍抽查,如再不合格,则对该批钢绞线逐盘检查。
锚具和夹具的类型符合设计规定,并抽样进行外观尺寸、硬度及锚固力检查和试验。
检查结果如有一套不合格,则另取双倍数量进行检查,如仍有一套不合格,则逐套检查,合格者方可使用。
钢绞线宜分批进货,以免货多积压而生锈。
预应力钢绞线、锚具和夹具储存在清洁、干燥的地方,加以遮盖,做好防雨、防潮、防锈工作。
㈡张拉机具设备
张拉机具应与锚具配套,使用前对张拉机具进行检查和校验,校验时,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关系曲线,张拉时进行调整。
张拉千斤顶吨位宜为张拉吨位的1.5倍,且不得小于1.2倍,张拉千斤顶在张拉前必须经过校正,校正系数不得大于1.05.校正有效期为一个月,且张拉不得超过200次张拉作业,拆修更换配件后的张拉千斤顶必须重新校正,发现异常随时效验。
与千斤顶配套使用的压力表应选择防震型产品,表面最大读数应为张拉力的1.5~2.0倍,精度不应低于1.0级,首次使用前必须经计量部门校正,校正周期为1周。
当用0.4级时,校正周期可为一个月。
㈢预应力钢筋加工与安装
⑴钢绞线的下料严格按设计下料长度及根数进行下料编束,编号堆码,妥善保管,防止在储存、运输和安装过程中损坏、变形或锈蚀。
⑵下料的切割采用砂轮机,禁止用电焊或氧气切断,也不得使预应力筋经受高温、焊接火花或接地电流的影响。
切断钢绞线之前,先在切割线左右两端各3-5cm处用扎丝扎一道,防止切断后散头。
⑶钢绞线下料按先长后短的原则进行,以节约材料。
下料时经确认长度无差错后再切割,避免出错。
下料时拉动钢铰线不宜太快,避免钢铰线散盘速度跟不上拉动速度而弯折。
当钢铰线出现弯折后不使用。
⑷穿束前应将锚下垫板面上灰浆除净,检查锚下垫板下混凝土是否密实,垫板与孔道是否垂直,如有问题应及时处理。
⑸钢绞线下料后应尽快穿束并实施张拉预应力,间隔时间宜控制在3天内。
⑹通过孔道的任何物件如钢丝绳、钢绞线、铁球、卡子、接头等,都必须圆顺,以免引起管道的损伤和堵塞。
⑺预应力安装后模板安装或混凝土浇筑前应认真检查孔道破损情况,对破损部位及时进行修补,防止漏浆堵塞孔道。
㈣纵向、横向预应力筋张拉
⑴张拉施工流程
纵向、横向钢绞线束张拉的施工程序:
清理锚具、锚垫板,割除多余波纹管→钢绞线除锈、下料、编束、做束头、穿束→安装工作锚、千斤顶及工具锚→待混凝土强度达到设计强度的100%且龄期不少于5天时进行张拉→完成张拉并合格后割除多余钢绞线→封锚,压浆。
⑵张拉程序
预应力束张拉程序为:
0→0.1σk(作伸长量标记)→0.2σk(作伸长量标记)→σk(静停5分钟)→补拉σk(测伸长量)→锚固测定回缩量。
⑶清理锚具、锚垫板的要求
将锚具、锚垫板上的水泥浆、混凝土清除干净;清通锚垫板上的压浆孔,保证灌浆通道畅通;对锚垫板与波纹管连接处的错台进行处理,使之连接圆顺;对锚垫板内的多余波纹管予以切除。
检查锚垫板位置是否正确,与孔道是否垂直,有问题时先对其进行处理。
对锈斑不能清除干净或有损伤的锚具和夹片不使用。
⑷张拉准备工作
张拉前的检验工作:
对锚具、夹片等进行检验;对千斤顶、油泵、油表等进行配套检验;对千斤顶作业空间进行检查、确认;对梁体作全面检查,如有缺陷,在征得监理工程师同意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后,方可进行张拉。
安装工作锚和夹片:
装好锚具后用手锤垫在木块上敲击锚具,直至不能敲动。
接着将夹片装入锚孔,用比钢铰线直径略大的钢管击打夹片,使之塞紧在锚孔内。
用钢管击打夹片前,调整均匀同一夹片中各楔片间的缝隙和外露量。
装好后的夹片外露量基本一致且缝隙均匀,否则重装。
安装千斤顶和工具锚、工具夹片:
千斤顶安装使用手拉葫芦,安装后至张拉完一直用倒链悬挂着千斤顶,以便用倒链调整千斤顶,使千斤顶轴线与管道和锚垫板轴线一致,保证钢绞线顺直,减少张拉摩阻力。
为使张拉后夹片退锚顺利,在工具锚和工具夹片之间涂抹退锚材料。
安装千斤顶和工具锚、夹片符合下列要求:
工作锚、限位板、千斤顶、工具锚、夹片按要求装好,工作锚位于锚垫板凹槽内,相互之间密贴;“四同心”符合要求,即预应力管道、锚垫板、锚具、千斤顶四部分基本同心;各油管接头满扣上紧,千斤顶、油表安放位置配套正确。
⑸张拉作业
检查油管连接可靠、正确后,开动油泵,使钢铰线稍微拉紧后调整千斤顶位置,使其中心与孔道轴线基本一致,以保证钢铰线自由伸长,减少摩阻。
同时调整工具夹片使之卡紧钢铰线,以保证各根钢铰线受力均匀。
然后两端同时给千斤顶主油缸徐徐充油张拉,使两端伸长基本保持一致,对称加载到初始张拉力(0.1σk)后停止供油,检查夹片情况完好后,画线作标记。
继续向千斤顶进油加载,对称加载到0.2σk张拉力后停止供油,检查夹片情况完好后,画线作标记。
继续向千斤顶进油加载,直至达到控制张拉力。
张拉值的大小以油压表的读数为主,以预应力钢铰线的伸长值加以校核,每端锚具回缩量控制在6㎜以内。
油压达到张拉吨位后关闭主油缸油路,并保持5min,测量钢绞线伸长量加以校核。
在保持5min以后,若油压稍有下降,补油到设计吨位的油压值,千斤顶回油,夹片自动锁定,该束张拉结束,及时作好记录。
全梁断丝、滑丝总数不超过钢丝总数的0.5%,且一束内断丝不超过一丝,也不得在同一侧。
当钢绞线长度较长、不能一次张拉到位时,则需多次张拉循环。
多次张拉的操作方法和步骤与上述一样,只是将上一循环的锚固拉力(应力)作为本次循环的初始值。
如此循环,直至达到最终的控制张拉力。
钢铰线束伸长量量测方法:
在相应张拉力下量取与之对应的千斤顶油缸外伸量。
将每个张拉循环中初张拉力和终张拉力下对应的千斤顶油缸外伸量的差值,作为本张拉循环中钢铰线束的伸长量。
各个张拉循环的伸长量之和,即为该束钢铰线初始张拉力至控制张拉力之间的伸长量。
钢束实际伸长量ΔL的计算公式为:
ΔL=∑ΔL1+ΔL2。
式中ΔL1为初始张拉力至控制张拉力间的实测伸长量;ΔL2为零至初始张拉力间的伸长量,其值由0.1σk与0.2σk之间的伸长量推算得出。
钢铰线束张拉采用张拉力与伸长值双控法,即在张拉力达到设计要求后,实际伸长值与理论值之间的误差若在-6%~+6%之间,即表明本束钢绞线张拉合格。
否则,张拉力虽已达到设计要求,但实际伸长值与理论伸长值之间的误差超标,则暂停施工,在分析原因并处理后继续张拉。
对伸长量超标的原因分析,从如下方面入手:
张拉设备的可靠性即张拉力的准确度;对波纹管孔道摩阻和偏差系数取值的准确性;钢铰线弹性模量计算值与实际值的偏离;伸长量量测和计算方面的原因,如没考虑千斤顶内钢铰线伸长值等。
若一切正常,则封堵锚具端头,尽快压浆。
⑹张拉施工注意事项
①千斤顶加载和卸载时做到平稳、均匀、缓慢、无冲击。
②张拉时混凝土强度和龄期达到设计图纸要求。
③张拉顺序按设计图纸要求进行。
④张拉作业中,对钢束的两端同步施加预应力,保证两端张拉伸长量基本相等。
若两端伸长量相差较大时,查找原因,进行纠正。
⑤当气温下降到5℃以下时,停止张拉作业,以免钢绞线发生脆断。
⑥张拉过程中不敲击和碰撞张拉设备和油管。
⑦张拉完毕后,未压浆或压浆后水泥浆未凝固时,不敲击锚具和剧烈震动梁体。
多余的钢绞线用切割机切割,切割后留下的长度不少于3cm。
⑧在高压油管的接头加防护套,以防喷油伤人。
⑨在测量伸长量时,停止开动油泵。
⑩转移油泵时将油压表拆卸下来另行携带转送,在有压情况下不拧动油泵或千斤顶的接头。
⑺滑丝和断丝处理
在张拉过程中,有多种原因都可能引起预应力筋滑丝和断丝,使预应力筋受力不均,甚至不能建立足够的预应力,从而影响桥梁的使用寿命。
因此需要限制预应力筋的滑丝和断丝数量。
当滑丝和断丝数量在允许范围内时,不需处理;但当滑丝和断丝数量超过允许范围时,则需处理。
滑丝判断:
张拉完毕卸下千斤顶后,目视检查滑丝情况。
仔细察看工具锚处每根钢铰线上的楔片压痕是否平齐,若不平齐则说明有滑丝;察看本束钢铰线尾端张拉前做的标记是否平齐,若不平齐则说明有滑丝。
滑丝处理方法:
首先把专用卸荷座支承在锚具上,将专用千斤顶油缸外伸至千斤顶行程的一半后,把退锚千斤顶装在单根钢绞线上。
当钢绞线受力伸长时,夹片稍被带出。
这时立即用改锥或钢钎卡住夹片凹槽。
然后油缸缓慢回油,钢绞线内缩,而夹片因被卡住而不能与钢绞线同时内缩。
如此反复,直至夹片退出、钢绞线放松、重新张拉至设计张拉力并顶压楔紧新夹片为止。
重新张拉完成后,立即进行压浆。
断丝处理方法:
提高其它钢绞线束的控制张拉力作为补偿,但最大超张拉力不得超过设计对各阶段极限状态的要求;换束,重新张拉;启用备用束。
具体采用何种方式,与设计单位商定。
⑻预应力质量控制
预应力管道质量控制:
在预应力管道曲线段,采取增加定位钢筋网数量、加大定位钢筋网钢筋直径以及将定位钢筋网钢筋与梁体钢筋焊为一体的方法,以保证管道坐标的准确性和成孔质量。
另外加强孔道整体刚度,防止混凝土浇筑过程中水泥浆进入波纹管中,采取在波纹管内穿入PVC管或橡胶管的措施。
摩阻测试:
为检验设计参数对施工现场的准确性、适应性和施工工艺的可靠性,以保证有效预应力满足设计要求,在施工中进行孔道、锚圈口的摩阻测试。
根据实测数据,检查预应力损失值并与设计允许值进行对比后报设计单位,确定进行预应力调整的必要性和调整量,确定实际张拉控制力,确保梁体最终能够获得需要的预施应力值。
张拉控制:
建立预应力设备的定期配套校验制度,提高使用压力表的精度;箱梁预施应力坚持“强度、弹模、龄期”三个条件同时满足原则和“以张拉力控制为主、以伸长量进行校核”的双控标准;若张拉结果或检查中有异常,则根据问题情况,由有关单位(施工、监理、设计等)的有关人员共同分析原因后确定进一步的处理措施。
㈡竖向预应力筋张拉
张拉程序为:
0→0.1σk(作伸长量标记)→0.2σk(作伸长量标记)→σk(静停5分钟)→补拉σk(测伸长量)→锚固测定回缩量。
3.3.2.8预应力管道压浆
预应力束张拉完毕后,应及