地下候车室铁路桥预应力施工方案.docx
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地下候车室铁路桥预应力施工方案
XX铁路青岛客站改造工程
地下候车室铁路桥预应力施工方案
1.编制依据
1.1《XX铁路青岛客站改造工程地下候车室铁路桥施工图》中铁济南勘察设计咨询院有限公司FWS2007—1—Q1
1.2《铁路桥涵施工规范》TB10203—2002
1.3《铁路桥涵工程施工质量验收标准》TB10415—2003
1.4《铁路混凝土与砌体工程施工规范》TB10210-2001
1.5《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》TB10424-2003
1.6《铁路路基施工规范》TB10202-2002
1.7《铁路给排水施工规范》TB10209-2002
1.8《铁路工务安全规则》
1.9公司历年来积累的施工技术与管理经验,以及各类专业人才、先进的技术装备和材料物资设备等资源。
2.0本单位对现场进行全面踏勘和调查所掌握的情况。
2.工程概况
青岛客站改造工程地下候车室上共设有六座站台、十条铁路到发线。
根据以上站台、线路等布置情况,地下候车室铁路桥由五座独立、平行的双线桥组成;铁路桥两侧为站台消防通道桥。
参照站台及铁路线的编号原则,五座桥由靠近基本站台的桥开始,编为1—5号桥。
五座桥起点桩号均为K0+038.60,终点桩号均为K0+109.60外,桥梁全长71.00。
根据线间距的不同,1、3、5号桥梁宽14.3米,2、4号桥宽15.3米。
该桥范围内有两处线间无站台柱雨棚柱,分别锚固于2、4号桥的1号墩上。
该桥为简支梁结构,每座桥均由梁长39.65米的预应力钢筋混凝土梁一孔、梁长13.00米的普通钢筋混凝土梁一孔和两个桥墩、一个桥台组成。
3.工程特点
本工程主要包括下部结构、上部结构及梁上附属设施。
桥梁采用鱼腹式截面箱式槽型梁,梁全高4.67米。
其中,双线铁路下梁高2.5米,由三室组成,两侧站台部分梁分别由单室组成。
梁两端分别设有端横梁,其余部位无横隔板。
39.65米箱梁采用纵向预应力体系,为全预应力混凝土结构;两种长度的箱梁的端横梁均采用横向预应力体系,为部分预应力混凝土结构。
4.预应力施工
4.1预应力材料进场及加工
预应力材料进场后必须抽样试验合格后,方可用于工程。
设计要求钢绞线应符合国标《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T5224),预应力束均采用φ15.2钢绞线,标准强度为1860MPa。
根据本工程混凝土、钢筋工程量大施工周期短且箱梁上部施工均在雨季进行的实际情况,预应力预留孔道采用塑料波纹管。
预应力钢绞线下料长度须经过计算,两端张拉的预应力束长度(L两端)为两锚固点之间的曲线距离(l)加二倍张拉千斤顶预留工作长度,单端张拉的预应力束长度(L单端)为锚固点之间的曲线距离(l)加一倍张拉千斤顶预留工作长度与固定端锚固长度之和,即:
L两端=l+2l`
L单端=l+l`+l锚
(l`为千斤顶张拉工作长度)
对于两端张拉的预应力束下料完后应分类存放,下垫不少于30cm的垫木,上部覆盖防雨篷布,并应尽快应用到工程中去,钢绞线切割用高速砂轮机,严禁用电弧焊下料切割。
对于单端张拉的预应力束,下完料后还应对固定端进行挤压。
挤压时,挤压簧应布满挤压套,挤压套应擦拭干净不得粘有铁屑砂子等杂物,挤压时在成型模四周均匀涂抹一层润滑油脂。
顶压头与挤压套钢绞线必须位于同一中轴线上,液压泵操作必须缓慢均匀不猛上猛下,待挤压头全部从成型模中脱出后方可停止供油。
操作过程中应经常检查液压系统各部件及顶压头挤压成型模,发现顶压头及成型模出现裂纹应停止作业更换配件。
在挤压作业中如发现液压表读数超过40MPa时应停止作业检查各部件是否正常,并检查挤压成型模是否有划痕,以决定涂抹润滑油脂和更换挤压成型模。
4.2安装预应力束孔道
待钢筋基本绑扎完毕后,根据设计图纸要求,严格按照预应力钢束的横向和竖向坐标,对波纹管进行精确定位并固定;波纹管的连接要注意连接方向要与穿钢绞线的方向一致,避免穿钢束时刮伤波纹管。
施工中注意对波纹管道的保护,不得烧伤,碰伤。
4.3穿束
本工程预应力钢束多为曲线结构,种类多而复杂,根据这一特点穿束采用“先穿法”。
在预应力孔道定位完毕后,预应力钢束可整束穿入,也可单根穿入,在穿束前必须先放入约束圈。
锚垫板及约束圈的位置必须按设计位置放置。
钢束穿完后,锚垫板与挤压套定位,使其在浇注混凝土时不移位;挤压套与锚垫板应密贴并保证挤压套在同一平面内。
钢束与锚垫板定位完毕后,安装出气管,出气管与波纹管钢绞线之间的空隙用棉纱醮水泥浆填塞密实不漏浆。
穿束前用外径6厘米的钢管制作一引导器(如图所示),并准备2吨卷扬机一台。
在孔道内穿入一根钢绞线作为引导绳,并将引导绳与待穿钢绞线端部焊接在一起,另一端用“工具夹”夹片夹住引导绳,“工具夹”与
卷扬机牵引绳相连,开动卷扬机,人工在后端推送相配合,将钢绞线束穿入孔道内。
穿入钢绞线束两端外露应基本相等,以方便张拉。
(牵引装置如下图所示)
钢束穿完后要对波纹管进行细致检查,发现刮伤的地方要进行修补。
4.4预应力钢束的张拉
1、设计数据
预应力钢绞线:
fpk=1860MPa,Ep=1.95×105MPa,锚下张拉控制应力0.69×1860=1284MPa。
2、千斤顶及油表控制数据
所有部位的张拉作业,须在混凝土立方体试件抗压强度达到设计强度的90%后方可进行。
张拉以应力和伸长值双控法控制,以前者为主要控制指标,后者作为校核。
按《规范》要求,预应力机具在用于施工前千斤顶与液压表必须配套校验,得出液压表读数与千斤顶顶力曲线方程,并在有效期内使用,在预应力张拉施工中千斤顶与液压表必须配套使用,不得混用。
具体张拉程序为:
①初始应力张拉:
在预应力钢束张紧的过程中,及时调整锚具和千斤顶位置,使孔道轴线、锚具轴线、千斤顶轴线三者成一直线,同时调整钢丝束松紧程度,使钢丝受力均匀,然后张拉至控制应力的15%,并划线作出标记,以便记录伸长量和滑丝情况。
②控制应力张拉:
两端对称分级对称张拉至控制应力的1.00倍(按设计要求),第一级张拉到30%σcon,测伸长量数据X1,第二级张拉到60%σcon,测伸长量数据X2,第三级张拉到100%σcon,测伸长量数据X3,持荷5分钟在此期间如千斤顶回压则补足油压,复查伸长量。
对于伸长量超过千斤顶张拉行程的应在0.6F张拉控制应力处设置倒顶。
实测伸长量的计算为:
ΔL=(X2-X1)+(X3-X1)
③千斤顶回油,量测回缩量及夹片外露量。
以上各步必须认真仔细如实作好记录,以备查验。
A、根据千斤顶《检测报告:
A07-QJD-0716》,1#—3#桥千斤顶各级拉力的液压表读数分别为:
(如附表)
注意:
张拉时按施工图纸给定的钢绞线控制应力选用不同的压力表读数。
B、根据千斤顶《检测报告:
A07-QJD-0801》,4#—5#千斤顶各级拉力的液压表读数分别为:
(如附表)
注意:
张拉时按施工图纸给定的钢绞线控制应力选用不同的压力表读数。
根据设计图纸要求,本桥各部位预应力钢束张拉及施工顺序按照如下原则:
左右对称,上下对称,由外到内,由长到短。
当混凝土强度达到设计标号的90%以后,对预应力筋张拉:
T5、T1、T6、B1(B5)、T2、B1、B1、T3、T4、F1、F5、F2、F4、F3、FZ3、FZ1、FZ2、B2、B2、B3、B3、B4、B4,每个编号均是两根左右对称张拉。
3、预应力钢束理论伸长量计算
各参数的选用:
根据设计要求μ=0.18,κ=0.0020,Ay=139×n,Eg=1.98×105Mpa(注:
表中计算用参数钢绞线弹性模量为试验测得数据)。
P=Ay×σcon,千斤顶张拉工作长度按0.6米计。
N1a为曲线孔道,根据公式
则
A、纵向钢束伸长量为
(列表计算如下):
B、横向(端横梁)钢束伸长量为
(列表计算如下):
4.5压浆
张拉完的钢束经检查合格后,可对预应力孔道进行压浆。
根据设计图纸的要求,所有孔道压浆采用M50水泥浆,并按试验确定的配合比掺加膨胀剂和减水剂。
水泥采用52.5普通水泥,水泥浆的强度不应低于设计强度。
第一步,割去多余钢绞线,割束时严禁使用电弧焊,建议使用砂轮切割机。
钢绞线保留的长度为夹片外3~5厘米,不得少于3厘米。
第二步,封堵锚头空隙,锚头封堵可用1:
1~1.5的水泥砂浆将锚头及钢绞线包裹严密,并用塑料布缠绕使砂浆不致脱落。
第三步,待水泥砂浆有一定强度后用压力清水冲洗可对孔道进行压浆。
压浆机采用活塞式压浆机,水泥浆拌合用专用水泥浆搅拌机。
水灰比控制在0.4-0.45;水泥浆的泌水率不超过3%,拌和后3h后的泌水率宜控制在2%以内,水泥浆的粘稠度宜控制在14-18s之间。
水泥浆的拌制应连续,拌制时间不得小于3min,每次拌和量需在40分钟内用完,水泥浆拌好后倒入贮浆筒时应设置筛网过筛。
压浆前可先压注清水以清洗润滑孔道,如有积水应用无油份的高压空气排除。
水泥浆搅拌完成后首先作稠度试验,试验合格后方可进行压浆作业。
同一根孔道应连续压注,间隔时间大于45分钟要用清水冲洗干净重新压注。
压浆机、水泥浆搅拌机每3小时清洗一次,机械压浆管道内不得有水泥结块。
压浆顺序按张拉顺序进行,压浆机采用UB3型柱塞式压浆机,压浆机压力为1.5Mpa,压浆时最大压力控制在0.5Mpa~0.7Mpa;当孔道较长时宜为1.0MPa。
压浆应缓慢均匀进行,持续到孔道另一端饱满和出浆,并应达到排气孔排出与规定相同的水泥浆为止。
为保证管道中充满灰浆,关闭出浆口后,应保持不小于0.5MPa的一个稳压期,稳压期应不小于2分钟。
当气温高于35℃时,压浆工作宜在夜间进行。
压浆对于曲线孔道应从最低点的压浆孔压入,由最高点的排气孔排水和泌水。
第四步,水泥浆检查取样,压浆后应从检查孔抽查压浆的密实情况,如有不实,应及时处理和纠正。
压浆时,每一工作班应留取不小于3组的70.7×70.7×70.7立方体试件,标准养护28天检查其抗压强度,并作为评定水泥浆质量的依据。
4.6封锚
压浆检测合格后对预应力束张拉端槽口进行封锚。
根据设计要求,槽口封锚混凝土标号为C50。
封锚时首先应对槽口外混凝土进行凿毛处理,待凿毛合格后绑扎封锚钢筋网片,支立模板,模板应支立牢固可靠并留有灌灰口。
大部分封锚端口混凝土工程量比较少,故采用人工与机械相配合的方式进行作业。
混凝土捣固应密实,特别是在箱梁下部的预应力锚口,在浇注箱梁混凝土时应在箱梁内部留有灌灰口,封锚混凝土从上往下灌入,在下部和上部一起配合捣固。
4.7张拉工艺质量、安全注意事项
(1)质量注意事项:
⑴张拉进行预施应力时,梁体混凝土强度应符合设计要求。
初张拉时在预应力钢丝束略为拉紧的过程中,应及时调整锚具和千斤顶的位置,使孔道轴线、锚具轴线和千斤顶轴线三者在一条直线上。
然后再加载至控制应力的15%初始应力阶段;并划线作标记,以便记录伸长量。
控制应力张拉时,两端对称分级加载至控制应力,测量钢丝伸长量,并持荷5min后,复查伸长量。
当张拉完成后,认真检查有无断、滑丝现象。
⑵张拉质量要求:
A、在回油锚固后,量测两端伸长量之和不得超过计算值±6%。
B、全梁滑丝、断丝总数不得大于该断面总数的1%,且每一钢束的滑丝、断丝不得多于1根,否则应换束重新张拉。
C、每端钢丝回缩量之和不得大于6mm。
⑶孔道压浆及封端混凝土
A、压浆用的水泥浆标号不低于50号,水泥采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。
3h后泌水量不得超过2%。
水泥浆中掺用缓凝减水剂及膨胀剂,其掺量应由试验确定。
B、孔道压浆:
压浆前要按配合比要求进行搅拌,并做稠度试验,合要求后在进行压浆,浆前先向波纹管内吹高压空气,保波纹管畅通。
C、安装封端模板时,应注意控制全梁长度在容许误差(5mm)之内。
(2)安全注意事项:
⑴预应力施工所有人员必须培训上岗。
⑵作业时必须佩戴安全帽及安全带。
⑶张拉作业前必须认真学习有关张拉技术参数。
⑷张拉作业前应认真检查张拉设备,确保张拉时设备处于良好状态。
⑸张拉作业时千斤顶端部严禁有人。
⑹张拉作业时加压要缓慢均匀,分三级加压(30%、60%、100%)。
⑺张拉作业时要时刻检查千斤顶出顶情况,千斤顶活塞出顶长度不得大于活塞设计行程,在张拉作业和回油过程中严禁拆卸各液压管件。
⑻张拉作业时要保证千斤顶与锚垫板及预应力钢束处于同一轴线,千斤顶不得偏载受力。
⑼持荷时要注意油表读数,当有回落时及时补压。
⑽两端张拉作业的,回油作业时要两端对称回油。
⑾拆卸油管时注意不得污染混凝土。
4.8支架及模板的拆除
预应力全部施工完毕并经监理验收合格后,方可对支架进行落架,拆除底部模板和支架。
拆除时首先拆除跨中的支架,然后拆除桥墩处的支架。
ZZ青岛客站改造工程施工指挥部第X项目部
20年月日