浦东某主线高架桥箱梁预应力张拉施工方案

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浦东某主线高架桥箱梁预应力张拉施工方案

1、预应力钢绞线技术性能应符合国家现行的规定和满足设计要求。

预应力钢绞线进场时应分批验收,验收时除应对其质量证明书、包装、标志和规定等进行检查外,尚须按下列规定进行检验。

同一厂家、同一强度等级、同一规格的钢绞线,按照规定批次进行复试,做拉伸、弹性模量试验,有特殊要求的做松弛试验。

力学性能的抽样检验应在选定的各盘端部正常部位截取1根试样,进行拉力试验。当试验结果有1项不合格时DB34/T 1923-2013标准下载,除该盘判为不合格外,还应从未试验过的钢绞线盘中取2倍数量的试样进行复验,当仍有1项不合格时,则该批钢绞线判为不合格。

预应力张拉是整个结构受力设计的关键部位。

本工程预应力钢绞线采用фs15.20mmⅡ级松弛(低松弛)预应力钢绞线(GB/T5224标准),标准强度为fpk=1860MPa,Ep=1.95×105MPa,控制张拉力σk=0.75fpk。

张拉所用的千斤顶、压力表、油泵等设备进行检验,并提供回归方程。

张拉使用的千斤顶和压力表、油泵应配套校验以确定张拉力与压力表读取之间的关系曲线,每个阶段所需要的张拉力和压力表读数,应校验出来,以便操作人员掌握。波纹管规格按设计要求。

所有锚具张拉机具由专业生产厂家提供并报监理同意。

预应力张拉机具的泵,顶、表要检验和校对,且两者要配套,顶和设计的锚具要配套,钢绞线留够工作长度。锚具与钢绞线应按规定做标定与试验。

0—初应力(0.1σcon)—0.1σcon—1.0σcon(持荷2分钟锚固)

注:σcon为预应力钢绞线锚下张拉控制应力。

按先长后短,先腹板后顶板,先中间后两侧,对称张拉原则进行张拉。

4.3波纹管、钢绞束安装

波纹管严格按设计要求安装,切实做好定位筋的加强工作,防止波纹管移位。做到圆顺、顺直、牢固。严禁有突变、侧弯现象。锚具位置、角度确保达到设计要求。

钢束断料不准用氧气割,采用砂轮机切割,下料后头部用胶布胶牢,防止松散。堆放注意顺直,架空干燥,下铺木档,严禁刚性打击,表面磨损、生锈。钢绞线下料按同样长度、设计根数组成编束,编束时应逐根梳理每隔2~3米用扎绳捆绑扎牢,防止互相缠绕;成束后按设计长度和根数编号,按类存放好以备用。

波纹管遇钢筋,原则上钢筋让位,但做好钢筋加强工作。

4.4张拉前的准备工作

应检查梁体、锚垫板下混凝土是否有蜂窝麻面,混凝土构件强度达到设计规定要求后才能张拉。对预留孔道应用通孔器或压气、压水等法进行检查或处理堵塞物。锚具和垫板接触处的焊渣、毛刺、混凝土残渣等清除干净。检查锚垫板是否与孔道垂直。

钢绞线端部应用胶带纸等缠两、三层并用细铅丝扎牢或用套筒保护,防止受损。钢绞线穿束时将一端打齐,顺序编号并套上穿束器,将穿束器的引线穿过孔道,然后向前拉动,直至两端均露出所需长度为止。单根穿束时要将钢绞线端部胶带纸缠绕牢固,露出端要满足设计长度要求。

4.5钢绞线束张拉操作步骤和方法

张拉前清理锚垫板上的水泥浆和铁锈,并检查其与波纹管孔中心垂直度,如有偏差,用楔形钢垫块调整。

当箱梁混凝土强度达到设计强度的100%时,原则上满足10天龄期以上,经监理同意后开始张拉,按先长后短,先腹板后顶板,先中间后两侧,对称张拉原则进行张拉,作好编号工作。

将外露的钢绞线长度调整好后,安装工作锚板及夹片,锚板应安放在锚垫板的槽内,套入夹片并用小钢管将夹片均匀打紧,所有的夹片外露量应一致,采用倒链滑车提升安装千斤顶,调整活塞外伸量至最小位置(不可到0位),顶靠均匀无隙。

安装工具锚板,此时注意钢绞线在工具锚的孔位应与工作锚的孔位一致,严禁在千斤顶穿心孔内钢绞线发生交叉,以免张拉时发生断丝事故,安装工具锚夹片并打紧,所用夹片在安装前应在外表先打点腊,以便退出灵活。

张拉以应力应变双控制,以应力控制为主,应变为副。实际伸长量与设计值偏差以±6%为标准,应力以标定值为准。

张拉顺序、过程及回缩量、伸长值做好记录。

两端同时张拉,分级逐步施加张拉力。

张拉时发现滑丝,松开千斤顶更换夹片,并分析原因,重新张拉。

当张拉伸长值超过允许偏差,报设计院处理。

张拉前,张拉后做好结构的变形情况观察记录,发现裂缝及上拱异常,停止张拉,及时上报处理。

张拉时,千斤顶后面严禁站人,并做好防飞“束”的安全措施。

4.6预应力束理论伸长量计算及伸长量偏差计算

根据设计要求及施工规范执行,确定伸长量误差值按±6%控制。

如超过上述范围,报请设计院、监理、指挥部。

压浆前再观察有无滑丝情况,发现滑丝,及时上报并采取相应措施。张拉结束后无滑丝、断丝情况进行封锚,立即用水泥砂浆将锚头封堵严密(防止压浆时冒浆)待达到一定强度后,即可进行压浆工作。

水泥浆用PO42.5普硅水泥,强度不小于C40。

钢绞线张拉完后,孔道应尽早压浆。孔道压浆宜采用水泥浆其强度应符合设计要求,所用材料应符合下列要求:

①水泥:采用普通硅酸盐水泥,水泥等级为PO42.5。

②水:采用清洁的饮用水。

③外加剂:宜采用高效增强的功能,基本无泌水、无毒、无辐射、不会引起钢材锈蚀的物质。具有低含水量、流动性好,小及微膨胀性等特性的外加剂。

④水灰比为0.33,掺入水泥重量3%膨胀剂和0.4%缓凝剂。

压浆前先将锚垫板上压浆孔的堵塞物取出并将压浆孔擦洗干净,在出浆孔上安装带阀门的短钢管。(进浆口的阀门安装在进浆胶管的端口)用一台能达到1.0MPa风压的空压机为每个预应力孔道吹风清孔。

压浆完毕后即可将锚头清理干净。端部混凝土面凿毛清洗后按设计要求绑扎封端钢筋,并点焊牢固,立封端模板注意垂直度,梁长方向尺寸不得超长,以免影响伸缩缝的空隙,模板应固定、撑牢不得跑模、胀模。按设计配合比浇注封端混凝土并振捣密实,加强养护混凝土强度达到2.5Mpa即可拆除模板。做好7.07×7.07×7.07立方体试块三组。

张拉后48小时内压浆,水泥浆拌制至压浆时间不超过10分钟.水泥浆用4900目的筛网过滤。

孔道压浆确保连续,如故障停顿一时难以恢复,用高压水把压入孔道内的水泥浆冲洗干净。

压入管内的水泥浆质量控制通过冒浆检查为依据。

张拉记录资料确保准确、齐全、完整。

(1)、封锚是为了使钢绞线不暴露在空气中,而锈蚀。

(2)、封锚按以下顺序施工

锚槽的处理,钢筋的加工及安装,模板安装,混凝土施工,混凝土养护。

钢绞线割束在压浆前,割束必须用砂轮机锯割,任何预应力钢筋均不能用电弧烧割。对于高强预应力钢筋严禁用电弧烧割。

压浆完成后,外露锚头封锚时先将锚槽处的水泥浆等杂物清理干净,并将端面混凝土凿毛,同时清除支承垫板、锚具及端面混凝土的污垢。确保支承垫板、锚具及端面混凝土无油污等杂物。

4、封锚钢筋加工及安装

封锚钢筋按设计图纸尺寸加工而成的钢筋网片。按照相关规范钢筋加工尺寸的允许偏差进行加工。

封锚模板采用木模,在施工现场制作,木模与混凝土接触的表面应平整光滑,多次重复使用的木模应在内侧作磨光处理,木模的接缝可做成平缝或企口缝。模板表面应平整,形状准确,不漏浆,有足够的强度及刚度。

钢筋,模板施工完成经检验合格后,方可进行混凝土施工。按照设计要求,封锚混凝土采用于箱梁同等强度的混凝土(C50),并使用经检验合格后的商品混凝土。

混凝土浇筑使用插入式振动器,移动间距不应超过振动器作用半径的1.5倍,对每一振动部位,必须振动到该部位混凝土密实为止。密实的标志的混凝土下沉,不再冒气泡,表面呈现平坦,泛浆。

混凝土浇筑完成后,在收浆后尽快予以覆盖和撒水养护,撒水养护周期为7d。

(1)进行封锚;封锚应采用同强度等级的混凝土;封锚前必须将锚具、锚孔清理干净,按设计要求进行封锚。封锚材料必须将锚具、预应力钢丝头全部封锚堵密实,不得留有空隙,不得外露。

(2)封锚前应先将锚具周围冲洗干净并凿毛,然后按图纸要求布置钢筋网,浇注封锚混凝土。

(3)对于横向预应力钢筋封锚时还必须注意其颜色,必须和周围混凝土颜色一致,保持混凝土表面的美观。

真空压浆施工工艺流程图

三、施工质量安全保证措施

3.1支架施工注意事项

①、组架前认真测量框架底脚距离,准确铺设垫木及安放底座。并用钉子将底座固紧在垫木上,两层垫木用扒钉扒牢。

②、支撑架立杆接缝应错开布置,但要注意顶杆是否能插入托座。

③、支架拼装每3层检查每根立杆底座下是否浮动,否则旋紧可调座或用薄铁片垫实,在支架拼装头3层,每层用经纬仪、水平仪、线坠随时检查立杆的垂直度及每层横杆的水平,随时检查随时调整。

④、整架拼装完成后,检查所有连接扣件是否扣紧,松动的要用手锤敲紧。

⑤支架拼装时要求随时检查横杆水平和立杆垂直度外,还应随时注意水平框的直角度,不致使各脚手架偏扭。

后张预应力混凝土张拉作业过程中会产生相当大的拉力,如果发生事故,其后果极为严重。由于施加预应力在钢丝束中积蓄了很大的能量,一根钢丝束打滑或油泵-千斤顶-锚具系统中任一部件的局部损坏都会造成能量的突然释放。因此,为保证张拉作业的安全进行,特制定如下措施:

1、从事预应力操作的人员事先接受经理部安质部进行安全教育培训,并经考核后方可持证上岗。

2、在进行张拉作业时,除保护参与张拉作业的工作人员的人身安全外,不允许附近的其他人员停留在可能发生事故的地方,并在作业现场树立的明显警示标志,以警告工作人员和公众。

3、所有的设备在使用前进行检查,并更换有故障的部件,使所有的设备都处于良好的状态,对每一部件仔细并正确地安装。

4、液压设备带安全阀,并在张拉前预设最大的安全负荷。

5、在千斤顶和高压液压软管之间设安全阀,以防一旦软管破裂时,千斤顶突然顶回。

6、定期校准张拉设备(如:千斤顶、油泵、压力表、油管、顶楔器及液控顶压阀等),检查其是否符合施工及安全的要求。压力表要按规定周期进行检定。

7、千斤顶的标定及安全使用

①使用6个月后,重新使用之前需标定;

②严重漏油或压力表受到碰撞或出现失灵现象或油压表指针不能归零需标定;

③延伸量出现偏大或偏小需标定;

④张拉次数超过施工规范规定的次数需标定;

⑤新千斤顶第一次使用前需标定;

⑥千斤顶油压表和油管进行过更换或维修后需标定;

⑦张拉过程中预应力筋突然发生成束破坏需标定。

①油管在使用前检查有无裂纹,接头是否牢靠,接头螺纹的规格是否一致,以防在使用中发生意外事故;

②新的或久置后的千斤顶,因油缸内存有较多空气,开始使用时活塞可能出现微小的突跳现象,将千斤顶空载往复运行二、三次,以排除内腔的空气;

③千斤顶在工作程中,加、卸荷要力求平稳,避免冲击;

④千斤顶带压工作或试验时,操作人员要站在两侧,端面方向严禁站人,危险地段要设双层木板防护装置;

⑤用前检查千斤顶内摩阻是否符合有关要求。

8、检查锚具和承压板周围的混凝土(空穴、蜂窝等)。

9、保持锚具及辅助张拉装置的良好状态,无尘埃。

10、连续注视张拉作业的全过程,以防发生以外事故。

11、在切断预应力钢束端头时带防护眼镜。

12、张拉时,构件两端不得站人,并要设置防护罩。高压油泵放在构件端部的两侧;拧紧螺母时,操作人员要站在预应力钢材位置的侧面。张拉完毕后,稍等几分钟后再拆卸张拉设备。

13、操作高压油泵人员必须戴防护目镜,防止油管破裂时或接头不严时喷油伤眼。

14、高压油泵与千斤顶之间所有连接点、铜管的喇叭口或接口必须完好无损,并要将螺母拧紧。

15、雨天张拉时,搭设防雨棚,防止张拉设备淋雨;冬季张拉时,张拉设备要有保暖措施,防止油管和油泵受冻、影响操作。

16、在支架上对箱梁进行张拉作业,其张拉处作业平台、机具处支架要搭设牢固或对支架进行必要的加固,平台四周要加设护栏。

17、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),要立即停机进行检查。

18、张拉钢束完毕,人工拆卸销子时,不得强击。

19、张拉完毕后,对张拉施锚两端,要妥善保护,不得压重物。管道尚未灌浆前,梁端要设围护和挡板。严禁撞击锚具、钢束及钢筋。

20、孔道压浆时,掌握喷浆嘴的人必须戴护目镜、穿水鞋、戴手套。喷嘴插入孔道后,喷嘴后面的胶皮垫圈须压紧在孔洞上,胶皮管与灰浆泵须连接牢固。堵压浆孔时要站在孔的侧面,以防灰浆喷出伤人。

21、灌浆作业时,工作人员不得往管道孔或排气软管里直视,以防由于临时遇到阻塞物时,灰浆会突然喷射出来,造成人员的严重伤害。

四、施加预应力施工中的问腿及解决方法

预应力施加是后张预应力箱粱结构质量的最终体现。预应力的施加效果是由孔道位觉线型、预应力筋的力学性能、张拉控制程序、锚具质量精度等多方面因素构成。但其将归结为预应力施加量与预应力损失两部分。这两者之差也就是预应力的施加效果。预应力施加过程中经常遇到的只有3个问题:断丝、滑丝、预应力损失,解决好这3个问题也就保证了预应力的施加效果。

(1)造成断丝的原因:

a.预应力筋力学性能不合格。

b.锚板喇叭筒、锚板、锚环及千斤顶不同心,造成偏拉,受力不均。

c.锚垫板的选用也是原因之一。目前采用的锚垫板有钢制与铸钢制两种。钢制垫板喇叭筒较细、校长,端部也比较锋利,稍有连接不顺,张拉时就可能造成对预应力筋的伤害。而铸钢制垫板喇叭筒较短粗,端部与孔道用内插式连接。故应尽量选用后者。

d.采用高强钢丝做为预应上筋时,锚具夹片硬度不能太高,齿高也不能过大:这样稍有偏控就造成刻痕过深,容易发生断丝。

(2)防止断丝的措施:

a.严格材料力学性能试验。强度相同,延伸率差异较大的两批材料不能同束使用。

b.在施工中应考虑锚垫板喇叭筒与波纹的连接。安装千斤顶应做到安正与垫板方向垂。

a.双张钢束时可先用卸锚器松锚,然后移动钢束,用单孔小顶进行张拉,这样就缩短了千斤顶占用长度。

b.当预应力束较短时,也可以用单张代替双张的办法加以解决。

c.当本身就是单张的钢束发生断丝时,一般采用超张拉的办法加以解决,超张时可采用全断面超张或同束号超张的办法。因为一般设计都未用足0.75Rbv只用到0.7左右,超张时应根据断丝数量计算超张值。计算时应以规范控制应力误差下限为准。

(1)造成滑丝的原因:

a.锚环、夹片硬度不够或夹片齿过浅。

b.钢束、夹片清理不彻底、有油、锈或杂物张拉时存在于夹片与钢束之间或夹片与锚环之间。

c.当铺环孔坡度过小、过大时都可能发生滑丝。安装夹片顶面不齐也能造成滑丝。

d.千斤顶张拉时回油过快也可能发生滑丝现象。拆卸工具锚时巨烈震动也可能造成滑丝。

(2)防止滑丝的措施:

a.张拉前对钢束锚锚固部分、锚环、夹片进行彻底清理,安装夹片时要保证外露部分相同,顶面平齐。

b.根据所采用的钢束种类选择锚具。

滑丝处理一般采用单孔补张,补张不成功时可用叠加锚环法处理。

在预应力的6种损失中,混凝土干缩损失、徐变损失两种不易控制。但其损失值与其它4种相比也较小。因此,要想减小预应力损失应在其它4种损失上想办法。

孔道摩阻的损失值较大,实践证明,孔道布设对铺置轨道筋,加密架立筋,在张拉锚固前先不上夹片GB 51363-2019标准下载,反复单张拉数次都可以有效的降低孔道摩阻系数。

减小锐具回缩损失可以两方面入手。一是选用机械顶锚的锚具及张拉机具。二是当采用自锚体系时,适当减小锚环与限位板之间的间距,但调整时必须注意不能调整过大,否则锚具回缩损失虽然减小,但锚口损失增加,得不偿失。

(3)混凝土压缩损失。

减小混凝土压缩损失可在不影响结构受力状态的前提下,通过调整张拉顺序于以减小,一般原则是先长后短、对称施压,一次完成。

减小松驰损失的办法,除采用高强低松驰钢纹线外,唯—的办法是及时饱满的灌浆并全水泥浆迅速达到设计强度。

施工组织设计(方案)审批表现浇箱梁预应力施工机械配置表

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