一、
预应力系统安装:
1、波纹管、锚垫板: (1)、波纹管安装 :
预应力用波纹管采用塑料波纹管,波纹管严格按设计图纸位置和要求安装,并要用定位筋将波纹管固定牢固。
顶板波纹管定位钢筋网纵向间距:在直线段约为0.6米布置一道,曲线段约为0.4米布置一道。底板波纹管定位钢筋网纵向间距:在直线段约为0.8米布置一道,曲线段约为0.4米布置一道。在直线与曲线相接处必须设置定位钢筋,曲线段加密,以免在混凝土浇筑过程中,波纹管产生移位,影响钢束对箱梁混凝土的受力,如果管道和钢筋发生冲突,应以管道位置不变为主。
注意:定位筋必须将波纹管箍死。 (2)、锚垫板安装:
在固定端和张拉端分别安装对应型号和规格的锚垫板和螺旋筋,并将锚垫板喇叭口底端和波纹管连接牢固,锚垫板要牢固地安装在模板上。要使垫板与孔道严格对中,并与孔道端部垂直,不得错位。锚下螺旋筋及加强钢筋要严格按图纸设置,喇叭口与波纹管道要连接平顺,密封。对锚垫板上的压浆孔要妥善封堵,防止浇注混凝土时漏浆堵孔。安装锚垫板时,对于两端张拉的锚具,需注意压浆端进浆孔向下,出气孔向上,对于一端张拉的P锚应把张拉端作为进浆孔,且向下,以保证压浆的密实。P锚端出气孔须引出砼外。 2、钢绞线安装: (1)、钢绞线下料:
钢绞线必须在平整、无水、清洁的场地下料,钢绞线下料长度要通过计算确定,计算应考虑孔道曲线长,锚夹具长度,千斤顶长度及外露工作长度等因素,预应力筋地切割用砂轮锯切割,下料过程中钢绞线切口端必须固定好。 (2)、编束:
编束时必须使钢绞线相互平行,不得交叉,从中间向两端每隔1m用铁丝绑紧,并给钢绞束编号。束成后,要统一编号、挂牌,按类堆放整齐,以备使用。 (3)、.穿束
穿束前应检查管道是否畅通,如果出现堵塞孔道现象,必须采取措施疏通。钢绞线端头必
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须做成锥型并包裹,可利用人工或卷扬机进行牵引,并在浇砼之前穿束(悬浇箱梁在浇筑后穿束)。穿束时在管道内穿入一根引索,利用引索将钢丝引出,将钢丝另一端与钢束拖头连在一起,用卷扬机将钢束拉出。 3、横向预应力安装
横向预应力钢绞线及波纹管在纵向预应力管道安装完毕后安装。采用人工单根穿束,把钢绞线从波纹管一头穿入,从另一头慢慢穿出。悬浇梁中隔梁采用精轧螺纹预先埋置施工方法,砼浇筑前必须检查好波纹管的完好性,定位是否准确。浇筑砼时确保砼不能冲击波纹管和振捣棒碰到波纹管将其弄伤。
二、预应力体系: 1、张拉前的准备工作:
预应力筋要按设计及规范要求进行,对所用钢铰线应进行检查,保证其无锈蚀、无硬伤,钢铰线下料时应先在切口两侧各5cm处用铅丝线扎好,以防散开。预应力钢筋的张拉是保证梁质量的关键工序,张拉前需对试块的强度进行检验,只有砼试块达到设计强度90%以上,且弹性模量达到设计强度的70%以上时方可张拉。操作者要经过培训、考核,要求持证上岗。在进行张拉作业前,对千斤顶、油泵、压力表进行配套标定、配套使用,标定应在经过家授权的法定计量技术机构定期进行,标定时千斤顶活塞的运行方向应与实际张拉工作状态一致。有几套张拉设备时,对张拉设备进行编组,不同组号的设备不得混合。当处下列情况之一时必须重新进行标定:
a、使用时间超过6个月的; b、张拉次数超过300次的;
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。 2、锚具安装:
根据设计图纸给出的位置,固定锚固端或张拉端的锚垫板、喇叭管、螺旋筋;注意锚具位置正确且牢固;波纹管及喇叭管连接处用胶带密封,以防止浇筑砼浇筑过程中,进入波纹管排水孔位置,矗立在波纹管最高点,同样排气孔与波纹管连接处用胶带密封。 3、张拉工艺: (1)、钢绞线和波纹管:
预应力钢绞线采用φj15.24,技术标准符合GB/T5224国家标准,标准强度为1860MPa,
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弹性模量为1.95*10 MPa,张拉控制应力1395MPa。
精轧螺纹钢筋标准符合GB/T20065-2006标准,标准强度为930MPa,张拉力63t。 (2)、悬浇箱梁钢束张拉顺序为:先张拉临时固结,再纵向钢束,后向横向精轧螺纹钢筋,最后张拉竖向精轧螺纹钢筋。
纵向束张拉顺序为:先张拉腹板束再张拉顶板束;必须对称张拉。
张拉工艺0 ——初应力10%σCON——20%σCON ——σCON(持荷5分钟锚固) (3)、横向预应力张拉:
横向预应力束采用单端张拉,张拉端采用分别交错设置在结构或构件两端。 横向预应力筋张拉工艺:
0 ——初应力10%σCON——σCON(持荷5分钟)——0 ——σCON(锚固) (4)、竖向预应力束张拉:
竖向预应力体系由Ф32mm精轧螺纹钢筋和专用锚具组成,张拉时对称桥墩横向中心线张拉,先中间后两边。 竖向预应力筋张拉工艺:
0 ——初应力10%σCON——σCON(持荷5分钟)——0 ——σCON(锚固)竖向预应力筋下端为固定端,浇筑砼前要采取措施防止锚头松动而造成张拉脱锚。为保证竖向力的有效性和挂篮安全性,采用两次张拉,即第一次梁节段砼强度和弹性模量达到设计要求后进行第一次张拉;当挂篮前移后进行第二次张拉,随即注浆。 (5)、合拢后纵向顶腹板束的张拉:
纵向顶腹板束的张拉的原则:边跨合拢时先张拉B组顶板束和B3类型底板束,全桥合拢后再张拉剩余的B组钢束;中跨合拢时先张拉Z组顶板束和Z4类型底板束,全桥合拢, 在张拉过程中要注意梁体特别是顶腹板砼的变化,必要时,派专人进行观测。出现异常情况应立即停止张拉,并查明原因,以便采取正确措施进行处理。 4、张拉施工: (1)、程序
张拉程序按规范要求进行,其张拉程序为:
0→初应力(划标线)——20%σCON→100%-持荷5min(锚固)锚固后读一次伸长量,计算夹片回缩值;
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钢铰线按照设计张拉力对称进行,采用张拉力及伸长量双控制的方法检查张拉的质量,施工中应做好各项记录,以备检查。 张拉力校核:
预应力张拉时的控制应力应以张拉时的伸长值进行校核。 (2)、理论伸长值计算:
后张法预应力钢绞线张拉伸长值计算公式如下: △L=p×[1-e-(KL+μθ)]/ (KL+μθ)
Ay—预应力钢绞线的公称截面积mm2,取140 mm2。 ΔL——预应力筋理论伸长值(cm)
Eg——预应力筋弹性模量MPa(N/mm2),取2.05×105Mpa 。 P——预应力筋平均张拉力(N)
L——从张拉端至计算机截面孔道长度(m) 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夹角之和(rad) K——孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数,取0.0015 μ——预应力筋孔道壁的摩擦系数,取0.15 (3)、实测伸长值:
在初始张拉力10%σK状态下作出标记,钢绞线张拉20%σK作为初应力,初应力伸长值采用理论推算伸长值, 10%σK~100%σK的伸长值作为实测伸长值。 (4)、偏差处理:
箱梁预应力的张拉采用双控,即以张拉控制为主,以钢束的实际伸长量进行校核,实测伸长值与理论伸长值的误差不得超过规范要求,否则应停止张拉,分析原因,在查明原因并加以调整后,方可继续张拉。
张拉完成以后,实际测量的伸长值与理论伸长值之差不应超过±6%,否则采取如下步骤予以调整。
a对千斤顶以及与之配对使用的压力表进行重新校准 ;
b对钢绞线作弹性模量检验(注意:在每批次钢绞线到场后,所用部位的理论伸长量,需经过该批次新的弹性模量值计算的理论伸长量); c放松预应力钢铰线重新进行张拉; d预应力钢铰线用润滑剂以减少摩擦损失;
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三、张拉注意事项
1、张拉前拆除支座约束,使梁体能自由移动。凿除锚垫板上的浮浆,散开钢束穿入工作锚,塞紧夹片,安装限位板,再安装千斤顶和工具锚,待两端准备好后开始张拉。
2、部分钢束的伸长量较大,千斤顶的行程相对较小,因此在钢束张拉过程中要进行导顶和多次张拉,每次的控制张拉力根据钢绞线的理论伸长值通过计算确定。
3、张拉时排专人负责记录张拉表读数和伸长值读数,并现场计算张拉伸长值,如果超出允许偏差范围,对张拉力进行调整。张拉完成后整理归档。
4、张拉时注意安全防护。在张拉影响区范围内停止所有的施工,张拉千斤顶前不得走人,张拉人员要在张拉千斤顶侧面操作,张拉时躲避到箱梁内。在张拉千斤顶前3m左右设置5mm厚的钢板遮挡,避免张拉时钢绞线断束穿出伤人。
四、张拉控制措施 1、张拉过程控制措施
1)在上夹片时,把夹片顶紧调平,避免在张拉过程中夹片跟进时夹片不平,使夹片受力不均;
2)在安装限位板时,仔细检查槽深是否满足要求,不宜过大或过小;
3)张拉过程中千斤顶与油表、油路等必须配套使用,以保证施加预应力的准确性; 4)在两端张拉过程中,保持两边加载同步; 5)张拉过程中加载、回油速度不易过快;
6)张拉结束后对夹片回缩进行观察,夹片的内缩量应符合《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)中的规定,不大于6mm;
7)为了工具锚能够顺利退下,在工具锚的夹片光滑面或工具锚的锚孔中涂润滑剂; 8)张拉区设明显标志,非工作人员禁止入内,张拉端设置挡板,张拉时千斤顶后部不得站人。
2、张拉伸长值控制措施
1)理论伸长值采用分段计算后叠加,用试验测得的弹性模量和截面面积对伸长值计算,管道摩阻系数及每米局部偏差对摩擦的影响系数取值合理;
2)每批预应力筋均应复验,并按实际弹性模量修正计算延伸值; 3)校正预应力孔道的线形;
钢绞线伸长值大于千斤顶行程时,进行分级张拉,分级锚固,并测量伸长值,换顶时保证张拉吨位一致。
3、滑丝预防措施
1)穿束前,预应力钢束必须按技术规程进行梳理编束,并正确绑扎。焊接时严禁利用预应力筋作为接地线,不允许发生电焊烧伤波纹管与钢绞线。张拉前锚夹具按规范要求进行检验,特别对夹片的硬度,不合格的不能使用。
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2)配套使用锚具,夹片使用前不得出现裂纹、掉齿、锈蚀现象。夹片安装后用钢管打紧,松紧度一致。
3)钢绞线穿束后用胶带纸将梁外的钢绞线和波纹管口缠裹严密,防止雨水锈蚀钢绞线。张拉前发现有锈蚀现象对锚口部位进行除锈。用钢丝刷清理锚垫板及钢绞丝表面锚环一定进入锚下垫板预留槽口内,以免张拉时因角度偏差造成钢绞线断丝。
4)准确安装锚具、千斤项。张拉时千斤顶、锚具和预应力钢铰线位于同一轴线上。并且钢铰线在工具锚的位置与工作锚的位置相对应,不得在千斤顶内扭绞。张拉时,要做到一人一限位板、一工具锚、一顶、一泵、一油表。不得互换。
5)张拉后在钢绞线上作标记,观察是否有滑丝现象。发现滑丝后,用YD25吨千斤顶进行单根补拉。
6)油泵加压应缓缓进行速度不宜过快。回油操作时应缓慢,勿使油表指针受到撞击。
4、防止锚头混凝土压碎控制措施
1)砼同体养生试件强度达到设计要求后方可张拉。
2)锚具安装准确,与钢绞线保持垂直,锚具压浆孔朝上放置,与模板接触部位采用双面泡沫胶条封严。
3)锚垫板要可靠固定,确保在混凝土浇筑过程中不会移动。螺旋筋紧贴锚垫板且保证居中,锚下钢筋网按设计要求严格布设。
4)浇筑混凝土时要特别注意在锚头区的混凝土质量,因在该处往往钢筋密集,混凝土的粗骨料不易进入而只有砂浆,会严重影响混凝土的强度。
五、真空辅助压浆方案
每一批次预应力钢绞线张拉后,立即进行孔道注浆(48小时内完成)。水泥浆的原材料与工作性能的质量控制严格按照设计要求进行;水泥浆的强度不低于C40.
1、割束
预应力钢绞线张拉后,用切割机切掉钢绞线外露部分,切割后的外露长度3—5cm。 2、封锚处理
1)、用砂纸将锚垫板表面的杂物和浮锈打磨干净平整,清理螺栓孔内的杂物,确保孔道畅通无阻;
2)、封锚采用无收缩水泥砂浆(有必要时采用堵漏快硬水泥封堵);
3)、在锚垫板上安装压浆管、球阀和快换接头,检查并确保所有阀门能安全开启及关闭;
4)、在保护罩及相应附件安装完备后,拧开排水口,用高压空气将预留孔道内可能存在的水分吹出;
5)、在水泥浆出口及入口处接上密封阀门,将真空泵连接在非压浆端,压浆泵连接在
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压浆端上,以串联的方式将负压容器、三向阀门和锚具盖帽连接起来,其中锚具盖帽和阀门之间用一段透明的喉管连接。
3真空辅助压浆
1)、在正式真空辅助压浆前,测试孔道密封情况;
2)、关闭其它排气阀门,仅开通抽真空端和真空泵上的阀门,启动真空泵约10分钟,显示出真空负压力,要达到-0.08MPa—-0.10 Mpa左右的负压并保持稳定;
3)、压浆时,真空泵始终保持开启状态,开启压浆端阀门并将已搅拌好的水泥浆向孔道内压注。真空压力表的读数在压浆时将减小;
4)、当水泥浆排进负压容器后,立即关闭连接通往负压容器的阀门,同时开启通往废浆桶的阀门,关闭真空泵;
5)、继续压浆,直至所排出的水泥浆的稠度与压入浆体的稠度一致且流出顺畅时,关闭出浆端阀门,暂停压浆泵;
6)、依次开启置于保护罩上和最高点的排气孔,开动压浆泵,直至水泥浆从排气孔流出,待流出的水泥浆稠密度与压入浆体的稠度一致并流出顺畅时,暂停压浆泵,密封出气口;
7)、开启压浆泵,压力达到0.5MPa--0.7 Mpa,持压1--2 分钟; 8)、关闭压浆泵及压浆端阀门,完成压浆。
9)、压浆工作完成后,拆卸外接管路及附件,清洗连接至负压容器上的透明喉管。以便下次压浆时容易分辨水泥浆是否从抽吸真空端流出。确保负压容器内水泥浆不超过容量的50%,定时将负压容器拆开,倾倒水泥浆,清洗容器。在完成当日全部压浆后,将所有压浆喉管,压浆泵、负压容器、透明喉管、球阀等进行清理保养,以便下次压浆使用。安装在压浆端和出浆端的球阀可在压浆后的24小时内拆除并进行清理,清洗时将球阀用扳手拆开,在阀门保持在关闭状态时用细长棒敲击即可退出阀门内不锈钢球,清洗后涂上黄油重复使用。
四)真空压浆控制措施
1、锚头封堵严密不透气,在封堵24h后开始压浆。 2、严格掌握材料配合比,掺入高效减水剂及膨胀剂。 3、水泥浆进入压浆机之前要通过80目的筛子。
4、压浆工作在灰浆流动性没有下降的30~45min时间内进行,孔道一次连续压浆。中途换管道时间内,继续启动压浆泵,让浆体循环流动。严禁采用加水的方式增加灰浆流动性。 六、安全措施
1、张拉作业区,无关人员不得进入;
2、检查千斤顶、油泵、压力表、油管、顶楔器及液控顶压阀等是否符合施工及安全的要求;
3、锚环及锚塞使用前应经检验合格后方可使用;
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4、高压油泵与千斤顶之间的连接点,各接口必须完好无损。油泵操作人员要戴防护眼镜;
5、油泵开动时,进、回油速度与压力表指针升降,应平稳、均匀一致,安全阀要保持灵敏可靠;
6、张拉前,操作人员要确定联络信号。张拉两端相距较远时,宜设对讲机等通讯设备。 7、张拉作业平台、拉伸机支架要搭设牢固;
8、张拉操作中若出现异常现象(如油表震动剧烈、发生漏油、电机声音异常、发生断丝、滑丝等),应立即停机进行检查;
9、张拉钢束完毕,退销时应采取安全防护措施。人工拆卸销子时,不得强击; 10、张拉完毕后,对张拉施锚两端,应妥善保护,不得压重物。管道尚未灌浆前,梁端应设围护和挡板。严禁撞击锚具、钢束及钢筋;
11、管道压浆时,应严格按规定压力进行。施压前应调整好安全阀。关闭阀门时,作业人员应站在侧面。
七、各工区按照此方案针对本工程特点制定详细方案;做出张拉、注浆技术交底,交底必须落实到每个张拉和注浆工作者;张拉注浆时管理人员必按照技术交底进行认真监督。确保施工安全。
吉林市江城大桥项目经理部 总工办公室
2012/5/13
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