箱梁预应力施工方案.pdf
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1、预应力工程1-1-目录箱梁预应力施工方案.01 目的.02 编制依据.03 适用范围.04 施工工艺.04.1 材料要求 .04.2 预应力设备选用及校正 .04.3 工艺流程 .14.4 施工工艺 .14.5 预应力施工常见问题及处理措施.115 各种保证措施.155.1 质量保证措施 .155.2 安全、环保施工措施 .16预应力工程2-2-预应力工程0-0-箱梁预应力施工方案1 目的明确箱梁预应力施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准,指导、规范箱梁预应力施工。2 编制依据客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准客运专线铁路桥涵工程施工技术指南石武铁路客运专线施工图设计文件3 适用
2、范围本方案适用于客运专线24 米、32米及各种跨度的连续箱梁后张法预应力工程施工。4 施工工艺4.1 材料要求4.1.1 预应力钢绞线技术性能应符合国家现行预应力砼用钢绞线(GB/T5224)的规定和满足设计要求;4.1.2 钢绞线有出厂合证,进场后先进行外观检查,合格后其力学性能试验按铁道部现行砼与砌体工程施工标准的要求办理。对钢绞线的弹性模量试验按每批号进行。4.1.3 每批钢绞线由同一批号、同一强度的钢绞线组成。4.1.4 锚具、夹具和连接器应符合国家现行预应力筋用锚具、夹具和连接器(GB/T14370)的有关规定并经检验合格后方可使用。4.2 预应力设备选用及校正4.2.1 张拉千斤顶
3、在整拉整放工艺中,单束初调及张拉宜采用穿心式双作用千斤顶。整体张拉和整体放张宜采用自锁式千斤顶,额定张拉吨位宜为张拉力的1.5 倍,且不得少于 1.2 倍,张拉千斤顶前必须经过校正,校正系数不得大于1.05。校正有效期为一个月且不超过 200 次张拉作业,拆修更换配件的张拉千斤顶必须重新校正。4.2.2 压力表应选用防震型,表面最大读数应为张拉力的1.5 至 2.0 倍,预应力工程1-1-精度不低于 1.0 级,校正期有效期为一周。4.2.3 压力表应与张拉千斤顶配套使用。预应力设备应建立台帐及卡片并定期检查。4.3 工艺流程制孔穿束张拉压浆4.4 施工工艺4.4.1 制孔预应力孔道位置及材质
4、应符合设计要求,并满足灌浆工艺的要求。制孔管应管壁严密不易变形,确保其定位准确,管节连接应平顺。孔道锚固端的预埋钢板应垂直于孔道中心线。孔道成型后应对孔道进行检查,发现孔道阻塞或残留物应及时处理。4.4.2 穿束4.4.2.1 钢绞线下料按设计长度加张拉设备长度,并余留锚外不少于100MM 的总长度下料,下料应用砂轮机平放切割。断后平放地面上,采取措施防止钢铰线散头。4.4.2.2 钢绞线切割完后按各束理顺,并间隔1.5 米用铁丝捆扎编束。同一孔道穿束应整束整穿。4.4.2.3 穿束可采用人工或机械牵引,束头应平顺,以防挂破管壁。预应力部分布置分直线及曲线两种不同情况,其预应力筋的布置情况不同
5、,详见下图及表格。表 4.1 32m 梁张拉顺序及控制应力表张拉阶段张拉顺序钢束编号锚外控制应力(MPa)锚外张拉力(KN)预张拉12N1b8371406.1622N68371171.8预应力工程2-2-32N28371406.16初张拉42N1d1246.22093.6252N101249.511749.3162N41265.061771.0872N81249.511749.3182N1b1246.22093.6292N61265.061771.08102N21272.262137.4终张拉12N51265.061771.0822N31265.061771.0832N1c1246.21744
6、.6842N1a1246.22093.6252N111249.511749.3162N91249.511749.3172N71252.652104.45表 4.2 32m 梁预应力筋统计表(直线)编号规格根数伸长值(mm)N1a12-751182.5预应力工程3-3-N1c10-752182.5N1b、N1d12-754183.2N212-752183N310-752180.6N410-752180.5N510-752181.3N610-752182.2N712-752182.1N810-752179.7N910-752180.6N1010-752181.5N1110-752182.3预应力工
7、程4-4-预应力工程5-5-表 4.3 32m 梁预应力筋统计表(曲线)编号规格根数伸长值(mm)N1a12-751182.5N1c10-752182.5N1b、N1d10-754183.2N212-752183N310-752180.6N412-752180.5N510-752181.3N612-752182.2N712-752182.1N810-752179.7N912-752180.6N1010-752181.5N1112-752182.3表 4.4 24m 梁张拉顺序及控制应力表张拉阶段张拉顺序钢束编号锚外控制应力(MPa)锚外张拉力(KN)预应力工程6-6-预张拉12N1837937
8、.4422N10837937.4432N3837937.44初张拉42N71285.251436.1252N61267.611419.7262N2a1264.81239.572N11264.81416.5882N101266.411418.3892N31282.251436.12终张拉12N2b1264.81239.522N91277.991431.3532N81267.611419.7242N51282.251436.1252N41267.611419.72表 4.5 24m 梁预应力筋统计表(直线)编号规格根数伸长值(mm)N18-752139.3N2a、N2b7-753140N38-75
9、2138.5N48-752137.6预应力工程7-7-N58-752138.3N68-752138.3N78-752139.4N88-752139.4N98-752139.6N108-752139.7表 4.6 24m 梁预应力筋统计表(曲线)编号规格根数伸长值(mm)N18-752139.3N2a7-751140N2b8-752140N38-752138.5N48-752137.6N58-752138.3N68-752138.3N78-752139.4N88-752139.4N98-752139.6N108-752139.74.4.3 预应力筋张拉4.4.3.1 锚具的安装及准备工作(1)将
10、锚垫板内的混凝土清理干净,检查锚垫板的注浆孔是否堵塞。(2)清除钢绞线上的锈蚀、泥浆。(3)检查预应力孔道中是否有漏浆粘结预应力筋的现象,如有应予以排除。(4)安装工作锚板,锚板应与锚垫板止口对正。(5)在工作锚板每个锥孔内装上工作夹片,夹片安装后要齐平,必要时用专用工具预应力工程8-8-轻敲,但不得重敲把夹片损坏。4.4.3.2 千斤顶的定位安装(1)在工作锚上套上相应的限位板,根据钢绞线直径大小确定限位尺寸。(2)装上张拉千斤顶,使之与高压油泵相连接。(3)装上可重复使用的工具锚板。(4)装上工具夹片(夹片表面涂上退锚灵)4.4.3.3 预应力张拉程序张拉设计按预张拉、初张拉、终张拉三个阶
11、段进行。当梁体混凝土强度达到设计强度的 80%且弹性模量达到设计要求后,可将预张拉和初张拉合并为一阶段进行。在梁体混凝土强度达到设计强度的100%且弹性模量达 100%时,混凝土龄期满足10d 方能进行终张拉。张拉时的强度要求以现场同条件养护混凝土试块的试压报告为准。在进行第一孔梁张拉时需要对管道摩阻损失、锚圈摩阻损失进行测量。试验通过外委方式由具有相应资质的单位进行,根据测量结果对张拉控制应力作适当调整,确保有效应力值。箱梁两侧腹板宜对称张拉,其不平衡束最大不超过一束,张拉同束钢绞线应由两端对称同步进行,且按设计规定的编号及张拉顺序张拉。张拉时分级加载,按照020%k100%k0 对应的张拉
12、力分别量测伸长值。张拉控制采用张拉应力和伸长值双控,以张拉应力控制为主,以伸长值进行校核,当实际伸长值与理论伸长值差超过6时,应停止张拉,等查明原因并采取措施后再进行施工。张拉程序为:020k100k(持荷 5min 锚固)补拉 100k(测量长度)锚固k 为张拉时的控制应力(包括预应力损失在内),其值根据设计图纸要求而定,初应力取 k 的 10%。4.4.3.4 预应力理论和实际伸长量的计算(1)预应力理论伸长值的计算后张法预应力筋理论伸长值及预应力筋平均张拉力的计算公式如下:LPPL(APEP)(1)PPP1e-(kx+)(KL+)(2)式中:L-预应力筋理论伸长值,mmL-预应力筋的长度
13、,mmPP-预应力筋的平均张拉力,NX -从张拉端至计算截面孔道长度,mAP-预应力筋截面面积,mm2EP-预应力筋的弹性模量,Mpa,P-预应力筋张拉端的张拉力,N预应力工程9-9-从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和,radk-孔道每米局部偏差对磨擦的影响系数,取0.0015-预应力筋与孔道壁的磨擦系数,对金属波纹管取设计取0.26。(2)实际伸长量的量测及计算方法预应力筋张拉前,应先调整到初应力0(一般可取控制应力的10%15%),伸长量应从初应力时开始量测。实际伸长值除张拉时量测的伸长值外,还应加上初应力时的推算伸长量,对于后张法混凝土结构在张拉过程中产生的弹性压缩量一般可省略
14、。实际伸长值的量测采用量测千斤顶油缸行程数值的方法。在初始应力下,量测油缸外露长度,在相应分级的荷载下量测相应油缸外露长度。实际伸长值L 的计算公式如下:LB+C-2AA 010%k 应力下的千斤顶的实际引伸量B 10%k20%k 应力下的千斤顶的实际引伸量C 20%k100%k 应力下的千斤顶的实际引伸量4.4.3.5 预应力张拉其它要求张拉钢绞线之前,对梁体作全面检查,如有缺陷修补完好且达到设计强度,并将承压垫板及锚下管道扩大部分的残余灰浆铲除干净,否则不得进行张拉。多余钢绞线使用切割器在距锚具30mm以外的位置切割,严禁采用氧气乙炔火焰进行切割。张拉锚固后应及时灌浆,一般在应48 小时内
15、完成,如因特殊情况不能及时灌浆,则应采取相应的保护措施,保证锚固装置及钢绞线不被锈蚀。高压油表须经校验合格后方允许使用。校验有效期不得超过一周。千斤顶必须经过校验合格后使用。校正期限不得超过一个月。高压油泵有不正常情况时,应立即停止作业并进行检查,严禁在千斤顶工作时,拆卸液压系统的部件和敲打千斤顶。张拉钢绞线时,必须两边同时给千斤顶主油缸徐徐充油张拉,两端伸长基本保持一致,严禁一端张拉。张拉时,应有专人负责及时填写张拉记录。张拉完毕,卸下千斤顶及工具锚后,要检查工具锚处每根钢铰线的刻痕是否平齐,若不平齐说明有滑束现象,如遇有这种情况要对滑束进行补拉,使其达到控制应力。全梁断丝,滑丝总数不得超过
16、该断面钢丝总数的0.5%,且一束内断丝不得超过一丝,也不得在同一侧。4.4.4 真空注浆4.4.4.1 施工工艺真空灌浆是后张预应力混凝土结构施工中的一项新技术,其原理是在孔道的一端采用真空泵对孔道进行抽真空,使之产生-0.06-0.1MPa 左右的真空度,然后用灌浆泵将优化后的水泥浆从孔道的另一端灌入,直至充满整条孔道,并加以0.5 0.6MPa的正压力,以预应力工程10-10-提高预应力孔道灌浆的饱满度和密实度。其施工工艺如下图所示。(1)张拉施工完成后,切除外露的钢绞线(钢绞线外露量不小于30mm),进行封锚。封锚采用无收缩水泥砂浆封锚,封锚时必须将锚下垫板及夹片、外露钢绞线全部包裹,覆
17、盖层厚度大于 15mm,封锚后 2448 小时之内灌浆。(2)清理锚下垫板上的灌浆孔,保证灌浆通道畅通。(3)确定抽真空端和灌浆端,安装引出管、球阀和接头,并检查其功能。(4)搅拌水泥浆使其水灰比、流动度、泌水性达到技术要求指标。水泥为强度等级不低于 42.5 级低碱普通硅酸盐水泥,并添加减水剂和阻锈剂,水胶比不超过0.34,不得泌水,流动度不应大于25s,30min后不应大于 35s。初凝时间大于3 小时,终凝小于24小时,压浆时浆体温度不超过35。浆体对钢绞线无腐蚀作用。(5)启动真空泵抽真空,使真空度达到-0.06-0.1Mpa 并保持稳定。(6)启动灌浆泵,当灌浆泵输出的浆体达到要求的
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