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摘要:文章主要结合工程实例,针对后张法预应力施工工艺及技术要点,并阐述了施工中注意事项及控制措施,從中加强市政桥梁工程的施工质量控制及提高施工技术水平。
关键词:桥梁预应力技术后张法施工技术措施
Abstract: the paper mainly combined with engineering example, a method to solve the prestressed construction technology and technical key points, and expounds the construction of attention and control measures, to strengthen the municipal bridge engineering quality of the construction of the control and improve the construction technology level.
Keywords: bridge after prestressed technique of law construction technical measures
中图分类号:U448.35文献标识码:A 文章编号:
预应力是指为了改善结构或构件在各种使用条件下的工作性能和提高其强度而在使用前预先施加的永久性内应力。随着工程技术进步和工业材料的开发,预应力后张法施工工艺越来越多地使用各种大型桥梁构体中,本文针对通常使用的后张法预应力结构各个施工工序进行论述。
1 工程概况
某市政桥梁工程,是预应力混凝土连续箱梁的结构,重力式桥台、扩大基础、肋板式台的设计基本参数。桥位处的设计流量为595m3/s,设计水位高度为330.48m,平均流速4.91m3/s。
2 施工工艺流程
施工工艺流程:支架搭设→底腹模板、钢筋安装→波纹管安装→混凝土浇注→顶模安装→顶翼板钢筋安装→上层砼浇注→养护→钢绞线编束、穿束→预应力张拉→封锚→继续养护→模板支架拆除。
3 后张法预应力施工技术要点分析
3.1 箱梁施工
3.1.1立模
立模顺序为:涂脱模剂“绑扎钢筋”贴接缝止浆海绵条“安装侧模”安装内模“安装端模。
3.1.2 钢筋加工绑扎
预应力钢筋混凝土箱梁中普通钢筋既有受力筋又有架立钢筋。形状复杂,数量多.首先将普通钢筋制成平面或立体骨架,骨架在模具上制做,焊接牢固,主筋骨架之间、骨架与斜筋之间采用双面焊,焊缝长度不小于设计要求的钢筋直径的5倍,以免在吊装过程中变形。
钢筋绑扎成钢骨架后,根据每根预应力钢束坐标,在骨架上划线,并点焊定位筋,然后绑扎固定筋。分层测量、画线、绑扎,焊钢束定位筋。
3.1.3 分层分束绑扎波纹管
预应力钢束孔道采用预埋塑料波纹管成孔,塑料波纹管外购,并应具有足够的强度和刚度,经过水密性检验合格。波纹管的长度根据管道长度定制,出现接头处在现场用接头波纹管将各段波纹管联接起来。接缝处用封口纸包裹2~3层,长度不小于20cm,防止漏浆。
根据设计图纸中提供的预应力管道坐标。放出波纹管的位置控制点:梁体钢筋骨架与定位网片绑扎好后,将波纹管穿入定位网片的设计位置并确保其定位准确。在任何方向的偏差在距跨中4m范围内不得大于4mm,其他部位不得大于6mm,并经检查校正后予以固定,确保在混凝土浇注过程中波纹管不上浮、不压弯、不左右移动。
3.1.4 混凝土浇筑
箱梁混凝土浇筑时从一端分层浇筑,振捣以插入式振捣器为主。附着式振动器为辅。在浇筑混凝土前,对钢筋、模板进行验收,检查时特别注意波纹管、预埋件的位置,以及波纹管表面是否有孔洞,如有孔洞必须用绞带密封,以防浇筑混凝土时砂浆漏进波绞管内,检查合格后报监理工程师检查,监理工程师检查合格后方可浇筑混凝土。
混凝土采用龙门吊配料斗灌注入模,水平斜向分层灌注,分层厚度保持在30cm,一联纵向一次灌注完成。纵向分两个工作班前后同时作业.混凝土上下层同时灌注,上层的前端距下层的前端在2m左右,且不小于1.5m。用插入式振动棒振捣,振动棒步点要均匀,逐步振捣,且不能碰撞波纹管以免波纹管捅破漏浆,也不能碰撞模板。由于一次浇注梁大,持续工作时间长,捣固手连续工作不应超过6h。防止因劳动强度大造成疲劳,出现过振或漏捣。
3.1.5 梁体混凝土养护
梁体混凝土浇筑完毕,表面收浆初凝后,顶部覆盖土工布,侧面贴膜、洒水养生。特别是浇注后前3天,更要加强养护。养护时间不少于7天。
为了防止预制梁上拱度过大,及预制梁与桥面现浇层由于龄期差别而产生过大的收缩差,存梁期不得超过90d。
3.1.6 拆模
当混凝土强度达到15MPa后拆除内模,达到设计强度的75%后拆除顶、底拉杆、隔板连接及支架垫木,用方木支撑每道横隔板,然后从两端模向中间拆模。
3.2 预应力施工
3.2.1 钢绞线准备
钢绞线使用砂轮切割机下料,下好的钢绞线放在平地上,根据设计绑制成束,不得相扭。分层、分号进行钢束编束和穿束。
3.2.2 张拉、锚固
(1)工艺流程。施工准备”设置张拉平台“穿钢绞线束”清理锚垫板及波纹管内杂物“安装工具锚、千斤顶、工作锚”张拉、记录测量数据“回油、张拉结束”检查滑丝情况。
(2)预应力材料。预应力钢绞线采用标准型强度级别为1860MPa、公称直径为15.24高强度低松弛钢绞线,其技术性能指标应符合“预应力混凝土用钢绞线”(GB/T5224-2003)的规定。
(3)锚具。锚具正弯矩钢束采用M15-3、M15.4圆形锚具和配套的配件。箱梁墩顶连续段处负弯矩钢束采用BM15--4、BM15-5扁形锚具及其配套配件。锚具进场后要严格进行检验,其技术性能指标必须符合“预应力用锚具、夹具和连接器”国家的有关规定,并经检验合格后方可使用。
(4)预应力设备。预应力张拉设备包括压力表、张拉千斤顶、油管、油泵、拌浆机、压浆机及工具锚夹具等。
(5)张拉。张拉采用两端对称张拉。张拉应分段进行。先腹板后底板。张拉时两端应对称同步进行,由于每联较长。两端采用无线电对讲机联络,以便做到操作协调一致。具体操作时每隔5MPa应核对一次使两端的张拉油压差控制在5MPa内。张拉束长,千斤顶张拉行程不足,应分级张拉,并作好每级张拉的伸长值,便于总伸长量的计算。当到达张拉位后持荷2分钟,测量伸长值加以校核。锚固时先锚固一端,再锚固另一端。若锚固另一端时油压读数降低,则将压力补足后再锚固。
3.2.3 压浆
压浆时,孔道应从最低点的压浆孔压入,由最高点的排气孔和泌水孔。压浆顺序宜先压注下层孔道。压浆应缓慢、均匀地进行,不得中断,并应将所有最高点的排气孔依序一一放开和关闭,使孔道内排气通畅。较集中和邻近的孔道,宜尽量先连续压浆完成,不能连续压浆时,后压浆的孔道应在压浆前用压力水冲洗通畅。
压浆过程中及压浆后48h内,结构物温度不得低于5℃,当气温高于35℃,压浆在夜间进行。压浆后应及时检查压浆的密实度,如有不实及处理和纠正;压浆过程中应及时检查临近管道是否出现窜浆、漏浆等情况,一旦出现应及时采取措施妥善处理,以免堵塞管道。
3.2.4 封端
孔道压浆后立即将梁端水泥浆冲洗于净,同时清除支承垫板、锚具及端部混凝土的污垢,并将端部混凝土凿毛。
3.2.5 移梁、存梁
移梁采用兜托梁底的方式,由两台50T移梁龙门吊同步起吊,移至轨道运梁平车上,由运梁平车运至架桥机架梁。在预制场设有存梁场,以满足架梁进度要求。
4 施工中注意事项及控制措施
4.1当预应力筋施加应力完成,卸载千斤顶后,任须对其做详细检查,此时应注意一下问题:
(1)检查有无滑丝,若有滑丝,其数量不应超过总数量的1%,否则应对其进行更换后,重新张拉。
(2)检查有无断丝,若有断丝,其数量不应超过总数量的1%,否则应其进行更换后,重新张拉。
(3)检查夹片外露量。一般情况下,锚头与夹片为配套产品,夹片外露数量为1~3mm,当发现普遍存在夹片外露量>3mm时,可认为锚具不配套或不标准,应退货或换货。
(4)检查分片夹片外露量是否一致。
4.2 管道压浆及封锚质量控制
(1)孔道灌浆水泥控制。孔道灌浆须注意灌浆用水泥标号应符合设计要求,一般采用不低于425#的硅酸盐水泥、普通水泥或采用矿渣水泥。水泥浆水灰比例控制在0.4~0.45之间,3h后泌水率不宜大于2%最大值不超过3%。24h后泌水应全部被浆吸回。为减少水泥浆收缩,可掺0.05%~0.1%的脱脂铝粉或其他类型的膨胀剂,并应与水泥浆均匀混合,水泥浆调度应满足规范要求。
(2)孔道灌浆施工中质量控制。灌浆前用压力水冲洗孔道,压力宜控制在0.3~0.5mpa。灌浆顺序应先下后上,直线孔道灌浆可以从构件一端到另一端,曲线孔道应从最低点开始向两端进行,在最高点设排气管。孔道末端应设置排气孔,灌浆时待排气孔益处浓浆后,才能将排气孔赌注继续加压到0.5~0.6mpa,并稳定两分钟,关闭控制砸,保持孔道内压力。每条孔道因一次灌成,中途不应停顿,否则将已压的水泥浆冲洗干净,从头开始灌浆。
参考文献
[1] 刘艳杰,李权勇.浅析后张法预应力施工[J].2011
关键词:桥梁预应力技术后张法施工技术措施
Abstract: the paper mainly combined with engineering example, a method to solve the prestressed construction technology and technical key points, and expounds the construction of attention and control measures, to strengthen the municipal bridge engineering quality of the construction of the control and improve the construction technology level.
Keywords: bridge after prestressed technique of law construction technical measures
中图分类号:U448.35文献标识码:A 文章编号:
预应力是指为了改善结构或构件在各种使用条件下的工作性能和提高其强度而在使用前预先施加的永久性内应力。随着工程技术进步和工业材料的开发,预应力后张法施工工艺越来越多地使用各种大型桥梁构体中,本文针对通常使用的后张法预应力结构各个施工工序进行论述。
1 工程概况
某市政桥梁工程,是预应力混凝土连续箱梁的结构,重力式桥台、扩大基础、肋板式台的设计基本参数。桥位处的设计流量为595m3/s,设计水位高度为330.48m,平均流速4.91m3/s。
2 施工工艺流程
施工工艺流程:支架搭设→底腹模板、钢筋安装→波纹管安装→混凝土浇注→顶模安装→顶翼板钢筋安装→上层砼浇注→养护→钢绞线编束、穿束→预应力张拉→封锚→继续养护→模板支架拆除。
3 后张法预应力施工技术要点分析
3.1 箱梁施工
3.1.1立模
立模顺序为:涂脱模剂“绑扎钢筋”贴接缝止浆海绵条“安装侧模”安装内模“安装端模。
3.1.2 钢筋加工绑扎
预应力钢筋混凝土箱梁中普通钢筋既有受力筋又有架立钢筋。形状复杂,数量多.首先将普通钢筋制成平面或立体骨架,骨架在模具上制做,焊接牢固,主筋骨架之间、骨架与斜筋之间采用双面焊,焊缝长度不小于设计要求的钢筋直径的5倍,以免在吊装过程中变形。
钢筋绑扎成钢骨架后,根据每根预应力钢束坐标,在骨架上划线,并点焊定位筋,然后绑扎固定筋。分层测量、画线、绑扎,焊钢束定位筋。
3.1.3 分层分束绑扎波纹管
预应力钢束孔道采用预埋塑料波纹管成孔,塑料波纹管外购,并应具有足够的强度和刚度,经过水密性检验合格。波纹管的长度根据管道长度定制,出现接头处在现场用接头波纹管将各段波纹管联接起来。接缝处用封口纸包裹2~3层,长度不小于20cm,防止漏浆。
根据设计图纸中提供的预应力管道坐标。放出波纹管的位置控制点:梁体钢筋骨架与定位网片绑扎好后,将波纹管穿入定位网片的设计位置并确保其定位准确。在任何方向的偏差在距跨中4m范围内不得大于4mm,其他部位不得大于6mm,并经检查校正后予以固定,确保在混凝土浇注过程中波纹管不上浮、不压弯、不左右移动。
3.1.4 混凝土浇筑
箱梁混凝土浇筑时从一端分层浇筑,振捣以插入式振捣器为主。附着式振动器为辅。在浇筑混凝土前,对钢筋、模板进行验收,检查时特别注意波纹管、预埋件的位置,以及波纹管表面是否有孔洞,如有孔洞必须用绞带密封,以防浇筑混凝土时砂浆漏进波绞管内,检查合格后报监理工程师检查,监理工程师检查合格后方可浇筑混凝土。
混凝土采用龙门吊配料斗灌注入模,水平斜向分层灌注,分层厚度保持在30cm,一联纵向一次灌注完成。纵向分两个工作班前后同时作业.混凝土上下层同时灌注,上层的前端距下层的前端在2m左右,且不小于1.5m。用插入式振动棒振捣,振动棒步点要均匀,逐步振捣,且不能碰撞波纹管以免波纹管捅破漏浆,也不能碰撞模板。由于一次浇注梁大,持续工作时间长,捣固手连续工作不应超过6h。防止因劳动强度大造成疲劳,出现过振或漏捣。
3.1.5 梁体混凝土养护
梁体混凝土浇筑完毕,表面收浆初凝后,顶部覆盖土工布,侧面贴膜、洒水养生。特别是浇注后前3天,更要加强养护。养护时间不少于7天。
为了防止预制梁上拱度过大,及预制梁与桥面现浇层由于龄期差别而产生过大的收缩差,存梁期不得超过90d。
3.1.6 拆模
当混凝土强度达到15MPa后拆除内模,达到设计强度的75%后拆除顶、底拉杆、隔板连接及支架垫木,用方木支撑每道横隔板,然后从两端模向中间拆模。
3.2 预应力施工
3.2.1 钢绞线准备
钢绞线使用砂轮切割机下料,下好的钢绞线放在平地上,根据设计绑制成束,不得相扭。分层、分号进行钢束编束和穿束。
3.2.2 张拉、锚固
(1)工艺流程。施工准备”设置张拉平台“穿钢绞线束”清理锚垫板及波纹管内杂物“安装工具锚、千斤顶、工作锚”张拉、记录测量数据“回油、张拉结束”检查滑丝情况。
(2)预应力材料。预应力钢绞线采用标准型强度级别为1860MPa、公称直径为15.24高强度低松弛钢绞线,其技术性能指标应符合“预应力混凝土用钢绞线”(GB/T5224-2003)的规定。
(3)锚具。锚具正弯矩钢束采用M15-3、M15.4圆形锚具和配套的配件。箱梁墩顶连续段处负弯矩钢束采用BM15--4、BM15-5扁形锚具及其配套配件。锚具进场后要严格进行检验,其技术性能指标必须符合“预应力用锚具、夹具和连接器”国家的有关规定,并经检验合格后方可使用。
(4)预应力设备。预应力张拉设备包括压力表、张拉千斤顶、油管、油泵、拌浆机、压浆机及工具锚夹具等。
(5)张拉。张拉采用两端对称张拉。张拉应分段进行。先腹板后底板。张拉时两端应对称同步进行,由于每联较长。两端采用无线电对讲机联络,以便做到操作协调一致。具体操作时每隔5MPa应核对一次使两端的张拉油压差控制在5MPa内。张拉束长,千斤顶张拉行程不足,应分级张拉,并作好每级张拉的伸长值,便于总伸长量的计算。当到达张拉位后持荷2分钟,测量伸长值加以校核。锚固时先锚固一端,再锚固另一端。若锚固另一端时油压读数降低,则将压力补足后再锚固。
3.2.3 压浆
压浆时,孔道应从最低点的压浆孔压入,由最高点的排气孔和泌水孔。压浆顺序宜先压注下层孔道。压浆应缓慢、均匀地进行,不得中断,并应将所有最高点的排气孔依序一一放开和关闭,使孔道内排气通畅。较集中和邻近的孔道,宜尽量先连续压浆完成,不能连续压浆时,后压浆的孔道应在压浆前用压力水冲洗通畅。
压浆过程中及压浆后48h内,结构物温度不得低于5℃,当气温高于35℃,压浆在夜间进行。压浆后应及时检查压浆的密实度,如有不实及处理和纠正;压浆过程中应及时检查临近管道是否出现窜浆、漏浆等情况,一旦出现应及时采取措施妥善处理,以免堵塞管道。
3.2.4 封端
孔道压浆后立即将梁端水泥浆冲洗于净,同时清除支承垫板、锚具及端部混凝土的污垢,并将端部混凝土凿毛。
3.2.5 移梁、存梁
移梁采用兜托梁底的方式,由两台50T移梁龙门吊同步起吊,移至轨道运梁平车上,由运梁平车运至架桥机架梁。在预制场设有存梁场,以满足架梁进度要求。
4 施工中注意事项及控制措施
4.1当预应力筋施加应力完成,卸载千斤顶后,任须对其做详细检查,此时应注意一下问题:
(1)检查有无滑丝,若有滑丝,其数量不应超过总数量的1%,否则应对其进行更换后,重新张拉。
(2)检查有无断丝,若有断丝,其数量不应超过总数量的1%,否则应其进行更换后,重新张拉。
(3)检查夹片外露量。一般情况下,锚头与夹片为配套产品,夹片外露数量为1~3mm,当发现普遍存在夹片外露量>3mm时,可认为锚具不配套或不标准,应退货或换货。
(4)检查分片夹片外露量是否一致。
4.2 管道压浆及封锚质量控制
(1)孔道灌浆水泥控制。孔道灌浆须注意灌浆用水泥标号应符合设计要求,一般采用不低于425#的硅酸盐水泥、普通水泥或采用矿渣水泥。水泥浆水灰比例控制在0.4~0.45之间,3h后泌水率不宜大于2%最大值不超过3%。24h后泌水应全部被浆吸回。为减少水泥浆收缩,可掺0.05%~0.1%的脱脂铝粉或其他类型的膨胀剂,并应与水泥浆均匀混合,水泥浆调度应满足规范要求。
(2)孔道灌浆施工中质量控制。灌浆前用压力水冲洗孔道,压力宜控制在0.3~0.5mpa。灌浆顺序应先下后上,直线孔道灌浆可以从构件一端到另一端,曲线孔道应从最低点开始向两端进行,在最高点设排气管。孔道末端应设置排气孔,灌浆时待排气孔益处浓浆后,才能将排气孔赌注继续加压到0.5~0.6mpa,并稳定两分钟,关闭控制砸,保持孔道内压力。每条孔道因一次灌成,中途不应停顿,否则将已压的水泥浆冲洗干净,从头开始灌浆。
参考文献
[1] 刘艳杰,李权勇.浅析后张法预应力施工[J].2011