箱梁岔道预应力张拉技术交底济宁.docx
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箱梁岔道预应力张拉技术交底济宁
交底内容:
一、程概况
济宁市孔孟旅游快线先期建设示范段,即孔孟旅游快线邹城段,段落位于原宪站与孟庙站之间,线路长度为9.9km,北起原宪站,南至孟庙站,主要国道104、峄山路敷设,该段落自北向南分别设置有7座车站:
原宪站、龙山站、中心站、钢山站、体育公园站、太平站、孟庙站,平均站间距约1.592km,该建设段落内线路全部采用高架路中敷设方式,车站均为高架车站。
孔孟旅游快线道岔梁位于墩号M1-M3处2*30m连续梁位于直线地段,相邻轨道梁中心距为12800mm。
墩号P70-P72处2*22mm连续箱梁位于直线地段相邻轨道距为5200mm。
钢山P70-72墩上部采用预应力钢筋混凝土现浇连续箱梁桥长2*22mm,桥宽13.25m,采用单箱双室箱梁。
原宪到龙山段的M1-M3,桥宽20.4m单箱四室箱梁。
按照工期要求结合本工程结构形式特点,计划投入满堂支架施工全桥,采用满堂支架分三次浇注完成,支架在预应力施工完成后一次拆除。
二、埋预应力管道
对于梁体内后张预应力混凝土结构,需在混凝土体内预留预应力孔道。
预应力孔道可以采用预埋预应力管道方式成型。
实施时采用的是预埋塑料波纹管管道。
预应力管道采用塑料波纹管成型。
波纹管在安装前应进行灌水试验,检查有无渗漏现象,合格后方可使用。
波纹管安装严格按照设计曲线布设,并计算出每隔50cm~100cm处的坐标,用“井”字形定位筋架立,波纹管穿设后,在定位筋处固定牢靠,避免在砼浇筑时发生移位;由于钢绞线较长,坐标偏差不得超过5mm,以免张拉钢绞线与波纹管产生的摩阻力远远大于规范规定。
严禁在波纹管周围进行电焊作业,防止损坏波纹管,为了保证波纹管
漏浆,波纹管接头处两端插入接头管中30cm以上,接头管为比其大1号的同型波纹管,并且用胶带缠裹、密封,确保灰浆不通过接头管渗入管道中。
预应力管道锚具处空隙大时用海绵泡沫填塞,防止漏浆。
钢束管道位置用定位钢筋固定,定位钢筋牢固焊接在钢筋骨架上,如管道位置与骨架钢筋相碰时,应保证管道位置不变,仅将钢筋稍加移动,定位筋基本间距不大于0.6m,在钢束曲线段适当加密到0.3m,并保证管道位置准确。
锚具垫板及喇叭管尺寸应正确,喇叭管的中心线要与锚具垫板严格垂直,喇叭管和波纹管的衔接要平顺,不得漏浆,并杜绝堵孔道。
排气孔位置须定在波纹管最高点上,用塑料管或钢管,排气孔和波纹管连接处用胶带密封,并在浇注混凝土时注意保护,以免堵塞。
三、钢绞线下料
经检验合格后的钢绞线方能下料加工,下料长度按照设计图弯道曲线要素计算确定,并考虑锚夹具、千斤顶及预留工作长度。
预应力钢绞线下料长度应符合设计要求。
可按下式计算,并通过试用后进行修正,因现浇梁使用的钢绞线数量较大,要求每一次下料长度控制在≥设计长度20cm以内。
式中:
L—钢绞线下料长度;
l—锚具支承板间管道长度;
—工作锚具厚度;
—张拉千斤顶长度;
—工具锚具厚度;
—长度富余量(可取100mm);
n—单端张拉为1,两端张拉为2。
在施工缝处,用联结器联结,钢绞线端头加用挤压套。
预应力钢绞线采用钢筋切断机或砂轮切割机截断,不得使用电弧或气割,钢绞线切割时,先将钢绞线拉到需要的长度,切口两端50mm处用铅丝绑扎,以免切割后钢丝松散,然后用砂轮切割机进行切割。
制好的钢绞线束按长度和孔位编号,避免搬运和穿束时出错。
编束时先以18-22#铁丝以∞将钢绞线绑扎成一排,铁丝间距50cm一道,然后将钢绞线卷成一束,用8#铁丝每200cm绑扎一道。
搬运时禁止与场地内的电焊机接触,防止钢绞线被打火。
四、穿束
本工程采用Φ15.2mm,的低松弛钢绞线作为预应筋,弹性模量Eg=1.95×105Mpa,标准强度Rg=1860Mpa。
穿束采用先穿束法,即在混凝土浇筑前进行穿束。
(1)穿束前要对锚垫板、孔道检查。
锚垫片位置准确,孔道清洁、畅通。
对孔道进行清理。
可用空压机向孔道内吹气,将杂物吹出,并用金属椭圆球反复来回拉几遍,确保穿束顺利进行。
(2)波纹管的接口极易松散,所以要缓慢进行,束的前端应扎紧并裹胶布,以减少对波纹管接口的冲击,以便钢绞线顺利通过孔道。
安装完成后,应进行全面检查,以查出可能被损坏的管道。
(3)在混凝土浇注过程中,要设专人在两端将钢束来回拉动,防止波纹管漏浆堵塞孔道,增大摩阻。
(4)钢绞线安装完成后,及时封堵两头波纹管,并将外露的钢绞线及时包裹,防止钢绞线生锈。
五、张拉
(1)梁张拉前应测定下列数据:
锚具的锚口摩阻、管道摩阻、锚具锚固后的钢绞线回缩量。
张拉要坚持双控制,即应力控制为主,伸长量校核。
实际张拉力尚需根据孔道摩阻、锚口摩阻、千斤顶摩阻系数调整张拉力。
(2)预施应力双控措施以油压表读数为主,以预应力筋伸长值进行校核。
预施应力过程中应保持两端的伸长量基本一致(如为两端张拉)。
实测引伸量与计算引伸量之差应在±6%以内,若误差过大应及时检查原因,研究处理方法。
(3)预应力钢束在使用前必须作张拉、锚固试验,应进行管道摩阻、喇叭口摩阻等预应力瞬时损失测试,以保证预施应力准确。
(4)第二联张拉时确保“三同心两同步”,第一、三联张拉时确保“三同心”,张拉并采取双控措施,以预应力控制为主、以伸长量校核。
“三同心”即锚垫板与管道同心,锚具和锚垫板同心,千斤顶和锚具同心。
“两同步”即两侧两端均匀对称同时张拉。
张拉时,应左右两腹板对称张拉,防止梁体发生扭曲。
(5)张拉顺序
连续箱梁张拉纵向钢绞线,并及时压浆。
预施力采用两端同步张拉,并左右对称进行,张拉顺序为:
先中层束→下层束→上层束,即:
N2→N3→N1。
现浇预应力筋布置示意图
①预应力张拉阶段
预应力筋张拉应按设计要求进行:
张拉应在梁体混凝土强度达到设计强度90%后,且混凝土龄期不少于7d时方可进行。
预应力筋张拉数量、位置和张拉力值应符合设计要求。
张拉时,端模应拆除,内模和侧模应松开(或拆除),不应对梁体压缩造成阻碍,张拉完毕后方可拆除底模。
张拉时应以控制应力相应的油压表读数为主,以钢绞线的伸长值作校核。
②纵向束张拉
夹片式锚具的钢绞线张拉程序
0→初始应力(张拉控制应力的10%,测钢绞线伸长值并作标记,测工具锚夹片外露量)→张拉控制应力(各期规定值,测钢绞线伸长值,测工具锚夹片外露量)→静停5min,校核到张拉控制应力→主油缸回油锚固(油压回零,测总回缩量,测工作锚夹片外露量)→副油缸供油卸千斤顶。
张拉完成后,应在锚圈口处的钢绞线上作标记,以观察是否滑丝。
经24h复查合格后,应用机械切割钢绞线头,切断处距锚具外不宜小于30mm。
③张拉设备
根据箱梁预应力种类及工程量,选用的张拉设备。
所有张拉机具设备及仪表进场前配套校验,使用时由专人使用和保管。
④引伸量计算
预应力施工前,根据下述公式计算每束钢绞线的理论引伸量,报监理工程师批复后作为现场施工的依据。
引伸量公式:
式中:
P—张拉力(N);
X—从张拉端至计算截面的孔道长度(m);
A—预应力筋断面积(mm);
E—预应力筋实测弹性模量(MPa);
K—孔道偏差系数,横向、竖向和纵向K=0.003;
µ—摩阻系数,横向µ=0.26;竖向µ=0.35;
θ—从张拉端至计算截面切线角之和(rad)。
计算时钢绞线弹性模量应取实际试验值,µ和K值需实验校核调整。
另外,箱梁纵向束线形为平曲线和竖曲线的组合,因此,伸长值应分段计算,然后叠加得出整束伸长值。
⑤张拉油表读数计算
预应力施工前校验张拉千斤顶,出具千斤顶校验报告。
根据校验报告计算得出每一配套千斤顶及油表的回归方程。
另外再根据设计张拉力以及试验得出的锚口摩阻损失计算油表读数,报监理工程师批复后使用,计算方法如下:
y=AX+B
式中:
y—油表读数
A、B—回归系数,根据校验报告算出
x—千斤顶张拉力(x=设计张拉力+锚口摩阻损失)
(6)张拉质量及安全要求:
①实际张拉伸长值与理论伸长值的误差应控制在±6%范围内,每端钢绞线回缩量应控制在6mm以内。
②张拉过程中出现以下情况之一者,需要更换钢绞线重新张拉:
a、锚环裂纹损坏者;
b、切割钢绞线或者压浆时发生滑丝者。
张拉完毕后,必须经技术人员检查签字认可。
锚具、夹具均应设专人妥善保管,避免锈蚀、粘污、散失。
③滑丝与断丝处理:
a、后张法预应力构件的预应力筋断丝、滑丝不得超过预应力筋总数的1%,并不得位于结构的同一侧,且每束内断丝不得超过一根,否则须进行处理。
b、处理方法:
当一束出现少量滑丝时,可用单根张拉油顶进行补拉。
当一束内出现多根钢绞线滑丝时,须放松钢绞线束并重新装夹片整束补拉。
④安全要求
a、高压油管使用前应作耐压试验,不合格的不能使用。
b、油压泵上的安全阀应调至最大工作油压下能自动打开的状态。
c、油压表安装必须紧密满扣,油泵与千斤顶之间采用高压油管连接,油路的各部接头均须完整紧密,油路畅通。
在最大工作油压下保持5min以上均不得漏油,否则应及时修理更换。
d、张拉时,千斤顶后面不准站人,也不得踩踏高压油管。
e、张拉时发现张拉设备运转异常,应立即停机检查维修。
f、锚具、夹具均应设专人妥善保管,避免锈蚀、玷污、遭受机械损伤或散失。
施工时在终张拉完后按设计文件要求对锚具进行防锈处理。
⑤张拉设备检验
张拉千斤顶在张拉前必须经过校正。
有下列情况之一者,应重新进行标定。
a、使用时间超过6个月;
b、张拉次数超过20次;
c、使用过程中千斤顶或压力表出现异常情况;
d、千斤顶检修或更换配件后;
e、采用测力传感器测量张拉力时,测力传感器应按相关国家标准的规定每年送检一次。
压力表应选用防震型,表盘最大读数应为张拉的1.5-2.0倍,精度不应低于1.0级,。
压力表发生故障后必须重新进行校正。
输油管管阀必须在1.2倍最大张拉力耐压5min试验不渗油,不油脱,方为合格。
六、压浆和封锚
孔道压浆应在预应力筋终张拉完成后24h内进行,压浆前应用压缩空气或高压水清除管道内杂质,管道压浆应一次完成,浆体材料应掺入高效减水剂和阻锈剂,掺量通过试验确定。
外加剂中不允许含有易引起钢铰线氯脆反应的有害成分。
压浆前应清除孔道内杂物及积水,压浆过程中及压浆后3d内,梁体温度不应低于5℃,否则应采取养护措施使之满足规定温度。
当环境温度高于35℃时,应在温度较低时段进行压浆。
压浆前应采用密封罩或水泥浆封闭锚具孔隙。
孔道压浆用水泥浆应按设计要求强度配制。
1、压浆设备
根据压浆施工工艺,选用连续式压浆泵配以高速水泥浆拌合机进行压浆。
2、浆液要求
a、孔道压浆时水泥浆抗压强度不小于C40;
b、水泥浆要求流动性好、不泌水、无收缩,水泥浆在拌和3h后,其泌水率为0;
c、浆体温度:
水泥搅拌及压浆时浆体温度不超过30℃,冬季压浆时应采取保温措施,水泥浆应掺入防冻剂;
d、缓凝时间:
其初凝时间应大于5h,终凝时间应小于24h;
e、膨胀率:
24h自由膨胀率应小于3%;
f、28天的抗压强度必须大于40Mpa;水泥浆试件应在压浆地点随机取样制作。
每孔梁留置3组标准养护试件(40mm×40mm×160mm),进行抗压强度和抗折强度试验。
g、水泥应采用性能稳定、强度等级不低于42.5级的低碱硅酸盐或低碱普通硅酸盐水泥,水泥熟料中C3A含量不应大于8%。
不应使用其他品种水泥。
h、矿物掺和料宜为I级粉煤灰、矿渣或硅灰。
i、外加剂应采用与所用水泥具有良好适应性的高效减水剂,减水率不应小于20%,其他指标应符合国家现行标准《混凝土外加剂》(GB8076)中高效减水剂一等品的要求。
j、膨胀剂宜采用钙矾石系或复合型膨胀剂,不得采用以铝粉为膨胀剂或总碱量0.75%以上的高碱膨胀剂。
k、压浆材料中的氯离子含量不应超过胶凝材料总量的0.06%,比表面积应不大于350㎡/kg,三氧化硫含量不超过6.0%。
3、压浆准备
张拉施工完成后,切除外露的钢绞线,进行封锚,同时将锚垫板表面清理干净平整,在保护罩底面与橡胶密封圈表面均匀涂一层玻璃胶,装上橡胶密封圈,将保护罩与锚垫板上的安装孔对正,用螺栓拧紧。
清理锚垫板上的灌浆孔,保证通道通畅。
4、压浆方法
水泥浆应随拌随用,置于储浆罐的浆体应持续搅拌,从拌制到压人孔道的时间间隔一般不应超过40min。
水泥浆拌制均匀后,应经孔格不大于3mm×3mm筛网过滤后方可压人孔道。
压浆时浆体温度应在5℃~30℃之间。
孔道压浆应自下而上进行。
孔道压浆工艺应符合设计要求,同一孔道应连续压浆一次完成。
a、拌浆:
拌浆前先加水空转数分钟,使搅拌机内壁充分湿润,将积水倒干净。
将称量好的水倒入搅拌机,之后边搅拌边倒入水泥,再搅拌3-5分钟直至均匀。
将溶于水的外加剂和其它液态外加剂倒入搅拌机,搅拌5-15分钟,然后倒入盛浆筒。
倒入盛浆筒的水泥浆应尽量马上泵送,否则应不停的搅拌。
搅拌好的浆体应每次全部卸尽,在浆体全部卸出之前,不得投入未拌和的材料,更不能采取边出料边进料的方法。
b、压浆:
压浆前将孔道用高压水冲洗,然后用高压气体吹干。
启动压浆泵,打开阀门,开始灌浆。
观察出浆情况,当出浆流畅、稳定且稠度与盛浆筒浆体基本一样时,关闭压浆泵,关闭另一端阀门。
再次启动压浆泵,使灌浆压力达到0.5-0.7Mpa下持压2min左右,当孔道较长或采用一次压浆时,最大压力宜为1.0MPa。
最后关掉压浆泵,关闭灌浆端的阀门。
拆卸压浆管道,使用水管水对阀门进行清洗,然后安装下一个管道循环施工。
5、封锚施工
a、封锚前锚具和预应力筋应按设计要求进行防锈处理。
b、封锚处混凝土表面应凿毛和清理干净。
c、锚穴内应按设计要求设置钢筋网。
d、封锚混凝土种类、强度等级及钢筋保护层厚度应符合设计要求。
封锚混凝土填充宜首先用较干硬的混凝土填充并捣固密实,然后用正常稠度混凝土填平。
e、封锚混凝土应进行保温保湿养护,养护结束后,对封锚处混凝土面应按设计要求进行防水处理。
f、封锚混凝土应按批留置试件,每批至少2组(1组标准养护,1组随梁同条件养护)。