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[摘 要] 后张法预应力混凝土T梁已广泛应用于大跨径桥梁的上部结构。本文对T梁预制、张拉、压浆等过程中的控制要点进行了总结,提出了质量控制的要点。
1、背景
建国南路鞍山城杨柳河北桥1985年建成,1998年第一次加宽。原桥长度为144米,桥中线与河流交角90度,老桥1985年建成通车,桥宽17.60米,后经1998年双侧各加宽7.55米,加宽后全宽32.7米,其中行车道宽28.70米,人行道及防护宽2.00米。为了满足鞍山城市发展的需要,鞍山市交通局决定对原桥进行加宽。
杨柳河南桥长度200米,为40×5后张法预应力简支T型梁。
2、后张法的材料和张拉设备
(1)预应力钢绞线,结构1×7,公称直径15.2mm,截面积140mm2,强度级别1860MPa,为低松弛钢绞线。
(2)对进场的预应力钢绞线应分批验收,不大于60t为一批,最少检3盘。除检查质量保证书外,还应按规定频率检查其表面质量、尺寸和力学性能。对其表面质量检验,不得带有与混凝土粘结力有影响的润滑剂、油渍等物质,允许有轻微的浮锈,但不得锈蚀成肉眼看见的麻坑。不合格的材料禁止入场。进场的钢绞线应保持清洁,不得沾污油渍,需覆盖,防止生锈。
(3)采用的锚具、夹具应配套使用。开工前对油表、千斤顶应校验,保证正常的关系曲线(张拉力10%、20%、100%时压力表的读数,压力表与千斤顶应标号并配套使用,一个千斤顶配两块表)。千斤顶是施加预应力的关键设备,千斤顶的行程满足施工需要,压力泵的油压量应满足张拉力的需要,在施工中经常检查并确定在预应力阶段,油压表的读数,以便切实保证工程质量。
3、波纹管的安装
(1)波纹管的质量应符合设计要求。它的截面积至少应是预应力筋净截面积的二倍。
(2)波纹管应有足够的强度,以防止安装和混凝土浇筑时变型。管节连接应平顺,相邻波纹管接头要错开。管道位置应准确,并应采用钢筋箍焊接在钢筋骨架上。定位钢筋的间距为8米。曲线段应适当加密。
(3)波纹管的接头要缠紧。用比波纹管大一号的管套住,长度为管道内径的5~7倍长,并用透明胶布缠紧,防止漏浆。在浇筑混凝土时在波纹管内插比波纹管内径小一号的塑料管。
4、预应力的张拉
(1)将每束钢绞线平行理顺,不得相互交叉。除去表面浮油、污物、浮锈等,穿入孔道内,待砼强度达到设计强度90%以上,及龄期达到10~15天后方能进行钢筋的张拉,在张拉前,首先对梁板进行检查,外观尺寸应符合质量标准要求。预应力张拉方法和控制应力,应符合设计要求,在任何情况下不得超过设计规定的张拉最大控制应力。
(2)预应力筋采用控制张拉时,应以伸长值进行校核,实际伸长值与理论伸长值应符合设计要求。应控制在6%以内,否则应停止张拉,待查明原因后,并采取措施予以调整后方可继续张拉。
(3)该桥梁板为2.5米宽T型梁,采用双向双控张拉,首先安装工作锚夹片,套在锚具孔内,用Φ20㎜钢管套在钢绞线上,靠近夹片,用小锤轻轻敲打圆管,使夹片进入锚孔,缝隙均匀,外露面平齐。
(4)限位板必须与锚具及千斤顶配合,使限位板、锚具、千斤顶的孔道在同一轴线上,并确保限位正确。用穿心千斤顶穿过钢绞线时,要使钢绞线、锚孔、千斤顶同在一轴线上。
张拉准备工作就绪后,先报监理工程师验收,合格后,方可进行下道工序施工。
(5)张拉各孔道张拉顺序,严格按图纸规定执行,即张拉梁板钢绞线顺序,未先张拉顶板钢束,再拉底板钢束,但必须按顺时针或逆时针顺序依次进行。
单束预应力钢绞线的张拉顺序为0→初始应力10%con→20%con →100%con(持荷2分钟后锚固)并及时做好张拉记录,并检查伸长量是否符合设计要求。
张拉时两端千斤顶升降速度大致相等,并由专人指挥,使两端同时进行操作,张拉时要平稳调节油泵,并控制好油压高低和张拉速度,且所有掺入张拉作业的操作人员均应通过专业训练,监理要全过程旁站张拉作业。
(6)预应力钢绞线在张拉时产生断丝、滑丝不得超过规范规定,如果超过限数应进行更换。
张拉用千斤顶与压力表,由专业机构进行全面校验。施张预应力所用的机具设备及仪表由专人负责使用及管理,并定期进行维护和校验,并定期进行维护和校验,当千斤顶使用200次或超过6个月后,应进行校验。
(7)预应力钢绞线,张拉控制应力达到稳定后,方可锚固,预应力筋锚固后,外露长度不少于30㎜。切割多余预应力筋时,严禁用电弧切割,应用砂轮机切割,锚具应用封端混凝土保护,长期外露,应采用防锈措施。
5、安全措施
(1)张拉现场的周围应设明显的警告标志,与工作无关的人员严禁入内,张拉时千斤顶后面不得站人,防止预应力筋拉断伤人。
(2)操作时和张拉完成后,严禁踩踏或碰撞钢绞线或夹片。
(3)量测伸长值时应停止开动千斤顶。
(4)拆卸油管时先松动油压,以防伤人。
(5)千斤顶必须与梁端垫板接触良好,位置垂直、对称严禁加设垫块。
6、孔道压浆
(1)水、采用钢材无腐锈,清洁能引用水
(2)水泥、宜采用硅酸盐、或普通水泥,水泥强度等级不低于42.5级。
(3)水泥浆、水泥浆的强度不低于30MPa,水泥浆的水灰比为0.4~0.45,在掺加适量的减水剂时,水灰比可减少到0.35。
(4)水泥浆泌水率不大于30%。拌合后3小时,泌水率应控制在2%以内,24小时后应将全部初浆吸回。
(5)水泥浆的稠度应控制在14~18s之间。水泥浆自调制到压入孔道的时间一般不超过30-45min。
(6)水泥浆可掺入适量的膨胀剂,掺膨胀剂最大的自由膨胀率应小于10%。
(7)水泥浆的拌合时间不小于2min,直到获得稠度均匀的水泥浆。
(8)水泥浆从拌合到压浆时间,间隔视气温而定,一般在30~45min 并应经常搅拌,不得通过加水来增加其流动性。
(9)压浆前的检查,孔道应冲洗干净,积水应及时排出。排气孔和排水孔应通畅(用气泵冲洗)。锚具周围的间隙和孔洞应填封,防止冒浆。
(10)压浆。压浆应缓慢均匀,不得中断。压浆时采用活塞式压浆泵。压浆时最大压力宜控制在0.5~0.7MPa。当孔道较长时,最大压力宜为1.0MPa。压浆时应从最低点进入,最高点排气和泌水。压浆时宜先压下层孔道。压浆达到另一端出浆饱和,并且排气孔排出与压浆液有相同的稠度,关闭出浆口后,应保持不小于0.5MPa的一个稳压期。稳压期不小于2min,马上把压浆孔用1:1水泥砂浆封住。
(11)压浆和压浆后48h内混凝土温度,不得低于5℃。否则应有保温措施。当气温高于35℃时,应采取降温措施或在夜间进行压浆。
7、孔道压浆时工作要点
(1)水泥浆拌合机应能制备具有胶稠状的水泥浆。水泥浆泵应可连续工作,对于纵向预应力管道,应以0.7MPa的恒压工作。
(2)水泥浆泵应是活塞式的或排液式的。泵及吸入循环应是完全密封的,以免气泡进入,且无压力损失。
(3)压力表在第一次使用前及此后,监理工程师认为需要时应进行校准。所有设备在灌浆操作中,至少每3小时用清洁水彻底清洗一次,每天使用结束时也应清洗一次。
(4)水泥浆的泌水率、膨胀率及稠度应按上述要求进行测试。
(5)压浆时,应将锚具周围的钢绞线间隙和孔洞填封,以防冒浆。
(6)压浆时,每一工作班应留取不少于3组试样。
(7)孔道压浆时,工人应戴防护眼罩,以免水泥浆喷伤眼睛。
8、封锚
将梁端混凝土凿除,清洗干净,再浇筑封锚混凝土。封锚混凝土的强度应符合设计规定,且不低于梁板混凝土的强度。
9、结束语
后张法预应力混凝土质量控制的措施很多,本文只是对现场的控制措施进行了总结,不当之处请给予指正。
参 考 文 献
[1]JTJ041-2000公路桥涵施工技术规范[S]北京 人民交通出版社2006
[2]JTG B01-2003公路工程技术标准[S]北京 人民交通出版社2006
[3]JTG F80/1-2004公路工程质量检验评定标准[S]北京 人民交通出版社2004
[4]南水北调中线京石段生产桥I标段T型梁预制施工方案[C]石家庄 河北省水利工程局2008
[5]南水北调中线京石段生产桥I标段预应力板、梁张拉、封端施工方案 [C]石家庄 河北省水利工程局 2008
[6]李彦平20m跨后张法有粘结预应力板梁施工[J]天津水科学与工程技术2007年增刊■
1、背景
建国南路鞍山城杨柳河北桥1985年建成,1998年第一次加宽。原桥长度为144米,桥中线与河流交角90度,老桥1985年建成通车,桥宽17.60米,后经1998年双侧各加宽7.55米,加宽后全宽32.7米,其中行车道宽28.70米,人行道及防护宽2.00米。为了满足鞍山城市发展的需要,鞍山市交通局决定对原桥进行加宽。
杨柳河南桥长度200米,为40×5后张法预应力简支T型梁。
2、后张法的材料和张拉设备
(1)预应力钢绞线,结构1×7,公称直径15.2mm,截面积140mm2,强度级别1860MPa,为低松弛钢绞线。
(2)对进场的预应力钢绞线应分批验收,不大于60t为一批,最少检3盘。除检查质量保证书外,还应按规定频率检查其表面质量、尺寸和力学性能。对其表面质量检验,不得带有与混凝土粘结力有影响的润滑剂、油渍等物质,允许有轻微的浮锈,但不得锈蚀成肉眼看见的麻坑。不合格的材料禁止入场。进场的钢绞线应保持清洁,不得沾污油渍,需覆盖,防止生锈。
(3)采用的锚具、夹具应配套使用。开工前对油表、千斤顶应校验,保证正常的关系曲线(张拉力10%、20%、100%时压力表的读数,压力表与千斤顶应标号并配套使用,一个千斤顶配两块表)。千斤顶是施加预应力的关键设备,千斤顶的行程满足施工需要,压力泵的油压量应满足张拉力的需要,在施工中经常检查并确定在预应力阶段,油压表的读数,以便切实保证工程质量。
3、波纹管的安装
(1)波纹管的质量应符合设计要求。它的截面积至少应是预应力筋净截面积的二倍。
(2)波纹管应有足够的强度,以防止安装和混凝土浇筑时变型。管节连接应平顺,相邻波纹管接头要错开。管道位置应准确,并应采用钢筋箍焊接在钢筋骨架上。定位钢筋的间距为8米。曲线段应适当加密。
(3)波纹管的接头要缠紧。用比波纹管大一号的管套住,长度为管道内径的5~7倍长,并用透明胶布缠紧,防止漏浆。在浇筑混凝土时在波纹管内插比波纹管内径小一号的塑料管。
4、预应力的张拉
(1)将每束钢绞线平行理顺,不得相互交叉。除去表面浮油、污物、浮锈等,穿入孔道内,待砼强度达到设计强度90%以上,及龄期达到10~15天后方能进行钢筋的张拉,在张拉前,首先对梁板进行检查,外观尺寸应符合质量标准要求。预应力张拉方法和控制应力,应符合设计要求,在任何情况下不得超过设计规定的张拉最大控制应力。
(2)预应力筋采用控制张拉时,应以伸长值进行校核,实际伸长值与理论伸长值应符合设计要求。应控制在6%以内,否则应停止张拉,待查明原因后,并采取措施予以调整后方可继续张拉。
(3)该桥梁板为2.5米宽T型梁,采用双向双控张拉,首先安装工作锚夹片,套在锚具孔内,用Φ20㎜钢管套在钢绞线上,靠近夹片,用小锤轻轻敲打圆管,使夹片进入锚孔,缝隙均匀,外露面平齐。
(4)限位板必须与锚具及千斤顶配合,使限位板、锚具、千斤顶的孔道在同一轴线上,并确保限位正确。用穿心千斤顶穿过钢绞线时,要使钢绞线、锚孔、千斤顶同在一轴线上。
张拉准备工作就绪后,先报监理工程师验收,合格后,方可进行下道工序施工。
(5)张拉各孔道张拉顺序,严格按图纸规定执行,即张拉梁板钢绞线顺序,未先张拉顶板钢束,再拉底板钢束,但必须按顺时针或逆时针顺序依次进行。
单束预应力钢绞线的张拉顺序为0→初始应力10%con→20%con →100%con(持荷2分钟后锚固)并及时做好张拉记录,并检查伸长量是否符合设计要求。
张拉时两端千斤顶升降速度大致相等,并由专人指挥,使两端同时进行操作,张拉时要平稳调节油泵,并控制好油压高低和张拉速度,且所有掺入张拉作业的操作人员均应通过专业训练,监理要全过程旁站张拉作业。
(6)预应力钢绞线在张拉时产生断丝、滑丝不得超过规范规定,如果超过限数应进行更换。
张拉用千斤顶与压力表,由专业机构进行全面校验。施张预应力所用的机具设备及仪表由专人负责使用及管理,并定期进行维护和校验,并定期进行维护和校验,当千斤顶使用200次或超过6个月后,应进行校验。
(7)预应力钢绞线,张拉控制应力达到稳定后,方可锚固,预应力筋锚固后,外露长度不少于30㎜。切割多余预应力筋时,严禁用电弧切割,应用砂轮机切割,锚具应用封端混凝土保护,长期外露,应采用防锈措施。
5、安全措施
(1)张拉现场的周围应设明显的警告标志,与工作无关的人员严禁入内,张拉时千斤顶后面不得站人,防止预应力筋拉断伤人。
(2)操作时和张拉完成后,严禁踩踏或碰撞钢绞线或夹片。
(3)量测伸长值时应停止开动千斤顶。
(4)拆卸油管时先松动油压,以防伤人。
(5)千斤顶必须与梁端垫板接触良好,位置垂直、对称严禁加设垫块。
6、孔道压浆
(1)水、采用钢材无腐锈,清洁能引用水
(2)水泥、宜采用硅酸盐、或普通水泥,水泥强度等级不低于42.5级。
(3)水泥浆、水泥浆的强度不低于30MPa,水泥浆的水灰比为0.4~0.45,在掺加适量的减水剂时,水灰比可减少到0.35。
(4)水泥浆泌水率不大于30%。拌合后3小时,泌水率应控制在2%以内,24小时后应将全部初浆吸回。
(5)水泥浆的稠度应控制在14~18s之间。水泥浆自调制到压入孔道的时间一般不超过30-45min。
(6)水泥浆可掺入适量的膨胀剂,掺膨胀剂最大的自由膨胀率应小于10%。
(7)水泥浆的拌合时间不小于2min,直到获得稠度均匀的水泥浆。
(8)水泥浆从拌合到压浆时间,间隔视气温而定,一般在30~45min 并应经常搅拌,不得通过加水来增加其流动性。
(9)压浆前的检查,孔道应冲洗干净,积水应及时排出。排气孔和排水孔应通畅(用气泵冲洗)。锚具周围的间隙和孔洞应填封,防止冒浆。
(10)压浆。压浆应缓慢均匀,不得中断。压浆时采用活塞式压浆泵。压浆时最大压力宜控制在0.5~0.7MPa。当孔道较长时,最大压力宜为1.0MPa。压浆时应从最低点进入,最高点排气和泌水。压浆时宜先压下层孔道。压浆达到另一端出浆饱和,并且排气孔排出与压浆液有相同的稠度,关闭出浆口后,应保持不小于0.5MPa的一个稳压期。稳压期不小于2min,马上把压浆孔用1:1水泥砂浆封住。
(11)压浆和压浆后48h内混凝土温度,不得低于5℃。否则应有保温措施。当气温高于35℃时,应采取降温措施或在夜间进行压浆。
7、孔道压浆时工作要点
(1)水泥浆拌合机应能制备具有胶稠状的水泥浆。水泥浆泵应可连续工作,对于纵向预应力管道,应以0.7MPa的恒压工作。
(2)水泥浆泵应是活塞式的或排液式的。泵及吸入循环应是完全密封的,以免气泡进入,且无压力损失。
(3)压力表在第一次使用前及此后,监理工程师认为需要时应进行校准。所有设备在灌浆操作中,至少每3小时用清洁水彻底清洗一次,每天使用结束时也应清洗一次。
(4)水泥浆的泌水率、膨胀率及稠度应按上述要求进行测试。
(5)压浆时,应将锚具周围的钢绞线间隙和孔洞填封,以防冒浆。
(6)压浆时,每一工作班应留取不少于3组试样。
(7)孔道压浆时,工人应戴防护眼罩,以免水泥浆喷伤眼睛。
8、封锚
将梁端混凝土凿除,清洗干净,再浇筑封锚混凝土。封锚混凝土的强度应符合设计规定,且不低于梁板混凝土的强度。
9、结束语
后张法预应力混凝土质量控制的措施很多,本文只是对现场的控制措施进行了总结,不当之处请给予指正。
参 考 文 献
[1]JTJ041-2000公路桥涵施工技术规范[S]北京 人民交通出版社2006
[2]JTG B01-2003公路工程技术标准[S]北京 人民交通出版社2006
[3]JTG F80/1-2004公路工程质量检验评定标准[S]北京 人民交通出版社2004
[4]南水北调中线京石段生产桥I标段T型梁预制施工方案[C]石家庄 河北省水利工程局2008
[5]南水北调中线京石段生产桥I标段预应力板、梁张拉、封端施工方案 [C]石家庄 河北省水利工程局 2008
[6]李彦平20m跨后张法有粘结预应力板梁施工[J]天津水科学与工程技术2007年增刊■