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便利制作、装卸容易、施工操作方便,保证安全。
B、模板的构造
整套T梁模板由底模、侧模、端模三部分组成。
底模
支承在底座上面,它是由紧由于混凝土表面的底板与支承底板的垫木、横梁以及安装振捣器的固定架等几个主要构件组成。
钢模板采用12mm的钢板制成,钢板两侧加焊角钢补强。
底板分段长度主要考虑构造需要、制作方便、温度影响,焊结变形等因素。
自梁端至吊点一段为端底板。
梁体吊点处设活动底板,便于脱模吊运。
两活动底板之间的中间底板分段长度钢模取横隔梁长。
底板总长考虑到梁体混凝土在预应力作用下压缩的影响,按跨径的1/1000加长。
底板通过垫木支承在横梁上,横梁置放在底板上,在它与底垫板之间放2层木楔而不作任何固定连接。
但为了控制横梁的位置,可在横梁下方加焊限位块,或在底板上预留缺口和预埋限位钢筋,便于脱模。
侧模
位于梁体的两侧,沿梁长底方向由若干个具有独立结构的单元模扇组成。
单元模扇由仅贴于混凝土表面的侧板,支承侧扇的拉杆及安装于侧板上的振捣架等构件组装成一个整体。
单元模扇长度取5m,可在横隔梁处分隔,当横隔梁间距较大时,可在中间再划分。
同底板一样,考虑到混凝土的压缩,其组拼后的总长度比梁的实际长度增加1/1000梁长。
钢模模扇的侧板,采用4mm~8mm的钢板。
钢模水平肋的断面大小需要通过计算选定,通常采用50mm×
50mm的角钢。
模扇的位杆,起紧固梁体两侧模扇的作用,可设在梁的顶部和腹部,用φ20圆钢制作。
端模
端模位于梁体的两端头,安装时连接在侧模上。
后张法预应力混凝土T梁需要用两套端模,此端模在预应力,管道压浆之后支立,目的使封闭锚头和保证梁体外形符合设计要求。
振捣器
是将附着式振捣器固定于侧板上,以增强振捣,保证砼的密实度。
C、模板的安装和拆除
(1)模板制作的要求
截面尺寸与长度(分扇长度和组拼后总长度)要准确。
钢模的放样、拼装及整体拼焊应在工作平台或胎具上进行。
工作平台的底板应具有足够的刚性和稳定性,台面必须平整。
钢模放线与下料务必正确,考虑到焊缝的收缩对模扇长度的影响,模扇的下料长度应较设计长度长1/1000。
如模板的长度不足,则在组拼时在拼缝处加调整,若模板过长则不易处理。
模面要平直,转角要光滑,焊缝要平顺,为此模板应采用对满焊,焊缝应打光磨平。
模扇间连接螺栓孔的配合要准确,在组装模扇时,相对位置要准确,焊缝要平顺。
侧模模扇端头的连接角钢弯制成形后,用统一的标准样板校验,并成对配套钻孔。
端模、底模要平正,预应力筋预留孔的位置要准确。
底模在制作时需考虑预制梁的预拱度。
(2)模板的安装
一般是在底板平整,钢筋骨架安装好后,安装侧模和端模,也可先在安装端模后安装侧模,模板不应与脚手架发生联系,以免脚下手架上运存材料和人工操作引起模板变形。
模板安装的精度要高于预制梁精度要求。
每次模板安装完成后需要通过验收,合格后,方可进入下一道工序。
模板的精度要求,可参照施工规范的有关规定。
为了保护模板方便拆模,模板与混凝土接触面,在使用前要涂抹隔离剂或用其他措施处理。
(3)模板的拆除
拆模好坏涉及到预制梁的质量和模板的周转使用。
非承重侧模板应在混凝土抗压强度能承受自重和其它可能的外荷载时方能拆除,不同结构对强度的要求,可按照施工规范或设计规定执行。
侧模拆卸是外力作用于模板上使整个模扇绕体的顶部或底部某点旋转脱离梁体。
在梁体顶部施力,使模扇绕下轴点旋转脱模较省力,这是由于模扇自重引起的倾覆力有利于脱模。
但是在梁体顶部施力不易找到施力作用点,同时操作位置设在梁顶很不方便,所以一般选择在梁底部施力使模扇绕上轴点旋转而脱模。
拆除拉杆,包括待拆模扇的拉杆和紧固侧板、底板的腹板拉杆和底板下拉杆等:
拆除与待拆模扇相邻的接缝,应清除渗渗进缝内的水泥浆,以消除或减少模扇的粘接力;
安装施力装置并施力脱模。
当采用脱模拉钩装置时可将钢丝绳扣套在拉钩上,启动千斤顶,施力使模扇旋转脱离梁体。
吊移存放。
模扇离开梁体后,仍需多移出一定的空隙再起吊,以免起吊时梁体和模扇碰撞。
然后吊运至存放处,清洗、维修、涂油保养供下次使用。
(二)钢筋的制作与安装
钢筋严格按图纸尺寸控制,在加工厂制作成形,搬运至预制场。
从底板箍筋开始,排列好顺序进行绑扎,特别是横隔板钢筋,先拉线定好角度,控制好两边保护层,安装好连接钢板。
封锚端加强筋在加工之前,必须先做清污除锈和调直处理。
(三)预应力混凝土浇筑
混凝土浇筑工艺直接影响到混凝土密实度,而密实度与混凝土强度和耐外性有关。
混凝土的浇筑质量主要从两方面控制,一是浇筑方法;
一是良好的振捣,两个方面又互为影响。
混凝土的浇筑应采取一气呵成的连续浇筑法:
当梁高跨长,或混凝土拌制跟不上浇筑进度时,可采用斜层浇筑、纵向分段、水平分层浇筑。
水平分层浇筑方法如下:
(1)分层下料、振捣,每层厚度不宜超过30cm,上下层浇筑时间相隔不宜超过1h(当气温在300C以上时)或1.5h(当气温在300C以下时)。
上层混凝土必须在下层混凝土振捣密实后方能浇筑,以保证混凝土有良好的密实度。
(2)为避免腹、翼板交界处因腹板混凝土沉落而造成纵向裂纹,可在腹板混凝土浇完后略停一段时间,使腹板混凝土能充分沉落,然后再浇筑翼板。
但必须保证在腹板混凝土初凝前将翼板混凝土浇筑完毕,并及时整平、收浆。
(3)当混凝土浇筑的间歇时间超过规定时间,或前层混凝土已凝结,则要待前层混凝土具有不小于1.18Mpa强度时,才能浇筑次层混凝土。
若要求结合缝隙具有较高密实度时,应在前层混凝土强度达到2.45Mpa后,才能浇筑新混凝土。
中断后浇筑次层混凝土时,还必须做到:
浇筑前,先凿除老混凝土表的水泥浆和较弱层;
经凿毛处理的混凝土表面,应用水冲洗干净,同时,不得留有积水,在浇筑新混凝土前,垂直缝应刷一层净水泥浆,水平缝隙应在全部接触面上铺一层与混凝土相同而水灰比略小,厚为10mm~20mm的水泥浆;
接缝处于重要部位或结构物在震区时,在浇筑时应加强钢筋,以防受力时开裂;
斜面接缝应将表层混凝土凿成台阶。
(4)浇筑混凝土除按正常操作规程办理外,还应注意以下事项:
强力振捣是提高施工质量的重要关键,应尽量采用底、侧联合振捣工艺;
应随时检查与校正支座钢板、端部锚固板、及其它预埋件的位置;
为防止孔道堵塞、位移、弯曲或出现局部凹陷等事故,振动棒不得触及钢筋和模板;
后张拉梁端头、预埋件、加固筋很多,应注意混凝土的密实性,必要时可使用小骨料混凝土浇筑;
混凝土拌和料自加水起,超过45min后不得使用,掺用缓凝型减水剂
时,可延长至1h。
(四)预应力张拉
后张法预应力是待混凝土构件达到一定的强度后,在构件预留孔道中穿入
预应力钢束对混凝土构件施加压力。
这是一项十分重要的工作,施加预应力过多或不足都会影响预制构件质量,必须按设计要求,准确的施加预应力。
1、张拉前的工作
张拉前需要完成梁内预留孔道、制束、制锚、穿束和张拉机具设备的准备工作。
(1)预留孔道
预留孔道是后张构件制作的特殊工序,孔道的形式,尺寸和质量对后张构件的质量有直接的影响,其预留孔道主要有直线和曲线两种形式。
曲线预留孔道:
制孔时,先将金属波纹管按设计图纸卷成所需形状和尺寸的管道,置于模板内,浇筑混凝土成型后,直接将预应力钢束穿入管道内。
直线预留孔道:
先将金属波纹管预先安放在构件模板内后浇筑混凝土,在构件达到一定强度后即可将预应力钢束穿入管道内。
金属波纹管为“通用段”和“连接段”。
钢带的厚度一般采用0.3mm,管表面有螺旋状的凸肋,即增强了波纹管的刚性,又可在接头处旋入直径稍大的连接管段。
本桥预应力管道采用外径φ87波纹管分两段从两头穿入,在中间用外径φ92波纹管结头连接,“连接段”仅直径增大3mm~5mm。
用金属波纹管做孔道预埋管,可提高孔道位置的准确度和防止孔道间掉浆,孔道系数k可降低到0.005,管道壁摩擦系数可降低到0.25。
常规管道质量为0.6kg/m。
在安装预应力孔道时,应按设计规定或施工需要预留排气孔、排水孔和灌浆孔。
(2)孔道检查
制孔后,应用通孔器检查,若发现孔道堵塞,应清除孔道内杂物,为钢束穿孔创造条件。
检查时,一般用大小不一的两种直径通孔器(相差10mm左右),先用大直径的试通,若通不过,再用小直径的试通,并用芯棒检查堵孔位置并作以标记。
对仅能通过小直径的孔道可采用螺纹钢筋在孔内通捣(或来回拉孔);
对不通的孔,查明原因后,分别采取措施,若是由于断波纹管、水泥浆或波纹管头堵塞,则可在芯棒上焊制钢钩将其捣通;
若是金属伸缩套管或其它接头因拉断残留在孔中等原因,堵塞严重,则应标出准确位置,从侧面凿开取出,疏通孔道,重设制孔器,修补缺口。
(3)穿束
穿束前应全面检查锚垫板和孔道,锚垫板应位置正确,若锚垫板移位,造成垫板平面和孔道中轴线不垂直时,应用锲形垫板加以纠正;
孔道内畅通、无水分和杂物,孔道应完事无缺。
制好的丝束应检查其绑扎是否牢固、端头有无弯折现象;
钢丝束按长度和孔位拉编号,穿束时核对长度,对号穿入孔道。
穿束工作采用人工直接穿束,较长的还可借助一根φ5的长钢丝作为引线,用卷扬机进行穿束。
2、预应力张拉
后张法是先浇混凝土构件,待构件达到设计规定的强度后,才可对预应力筋进行张拉锚固。
后张法工艺无需专用张拉台座,可在施工现场直接张拉预应力筋。
(1)预应力筋伸长值的计算与要求:
预应力筋张拉时的控制应力,应以张拉时的实际伸长值与理论计算伸长值进行校核。
实际伸长值与理论伸长值相差应控制在6%以内否则应暂停张拉,查明原因并采取措施加以调整后,再继续进行张拉。
理论伸长值的计算及实际伸长值的量测方法如下:
1、后张预应力筋理论伸长值及预应力筋平均张拉力的计算。
△L=p×
l/Ay×
Eg
p=p×
[1-e--[kl+μθ]]/kl+μθ
(1)考虑了孔道曲线及局部偏差的摩阻影响。
当为直线孔道及不考虑局部偏差的摩阻影响时,预应力筋理论伸长值可简化如下:
△L=p/kAy×
Eg(1-e-kl)
(2)当孔道为直线且无局部偏差时,p=p,可简化为:
L/Ay×
预应力筋的弹性模量(Eg)取值是否正确,对理论伸长值的影响较大,据设计单位的测试资料表明,一般取Eg=1.95×
105Mpa较妥。
预应力筋的张拉力p按下式计算
p=σk×
Ag×
n×
1/1000×
b
预应力筋的张拉控制应符合设计要求,且不宜超过表13-100所列数值(见下表)
2、实际伸长值的量测及计算方法
项次
孔道成型方式
K
μ值
钢丝束、钢绞线、光面钢筋
变形钢筋
1
预埋铁皮管道
0.003
0.35
.40
2
橡胶管抽芯型
0.0015
0.55
0.60
3
钢管抽芯成型
4
预埋波纹管道
0.0006~0.0001
0.16~0.19(钢绞线)
预应力筋张拉前,应先调整到初应力μ0(一般可取控制应力的10%~25%)再开始张拉和量测伸长值。
实际伸长值除张拉时量测的伸长值,对于后张法沿应扣除混凝土结构在张拉过程中产生的弹性压缩值,实际伸长值总量△L=△L1+△L2-C
(2)张拉程序
钢铰线束,有自锚性能的夹片式锚具
0初视力σk(持荷2min锚固)
σk为张拉时的控制应力(包括预应力损失在内);
两端同时张拉时,两端千斤顶升降压、画线、测伸长、插垫等工作应一致;
梁的竖向预应力筋一次可张拉到控制视应力,然后持荷5min后测伸长值和锚固;
预应力的张拉控制应力符合设计要求,需要超张拉时,可比设计要求增高5%,但不得超过表13-100最大张拉力的规定。
表13-100最大张拉应力
预应力钢材类别
最大张拉力
冷拉Ⅱ~Ⅳ级钢筋
0.95σbr
热处理钢筋、消除应力钢丝、钢绞线、冷拉钢线丝
0.8br
冷拉钢丝
0.75br
(3)张拉要点
应尽量减少力筋与孔道摩擦,以免造成过大的应力损失或使构件出现
裂缝、翘曲变形。
力筋的张拉顺序应按设计规定进行,若无规定时,应综合以下两方面因素核算确定:
其一避免张拉构件截面呈过大的信心受力状态,应使已张拉的全力一处在受压区内,边缘不产生拉应力;
其二应计算分批张拉的预应力损失值,分别加到先张拉的力筋控制应力值σk内,但σk不能超过有关规定,否则应在全部张拉后进行第二次张拉,补足应力损失。
对于长度大于或等于25m的直线和曲线预应力筋应在两端张拉,若设备不足时可先张拉一端,后张拉另一端。
长度小于25m但仍然较长的直线预应力筋,也尽量采用两端张拉。
张拉时,两端千斤顶升降速度大致相等,测量伸长的原始空隙、伸长值、插垫等工作应在两端同时进行,千斤顶到位后,应先将主油缸少许充油,使之蹬紧,让预应力筋绷直,在预应力筋拉至规定的初应力时,应停测原始空隙或画线作标记;
为减少压缩损失,插垫可在张拉应力大于σk时进行。
在任何情况下,预应力筋的σk不得大于表13-100最大张拉应力的规定。
两端同时张拉成束预应力筋时,为减少应力损失,应先在紧一端锚塞,并在另一端补足至σk值后,再压紧锚塞。
(4)滑丝或断丝处理
在张拉过程中,由于各原因会引起预应力筋断丝或滑丝,使预应力筋
受力不均,甚至构件不能建立足够的预应力。
因此限制预应力筋的断丝和滑线形数量,为此要做好以下工作:
1)加强对设备、锚具和预应力筋的检查
千斤顶和同表需按时进行校正,保持良好的工作状态,保证误差不超过规定,千斤顶的卡盘、楔块尺寸应正确,没有磨损沟槽和污物以免影响楔和退楔。
锚具尺寸应正确,保证加工精度。
锚环、锚塞应逐个地进行检查,有同符号误差的应配套使用。
亦即锚环的大小两孔和锚塞的粗线两端,都只允许同时出现正误差或同时出现负误差,以保证准确度。
锚塞应保证规定的硬度值,当锚塞硬度不足或不均,张拉后有可能产生内缩过大甚至滑丝。
为防止锚塞端部损伤钢丝,锚塞头上的导角应做成圆弧。
锚环不得有内部缺陷,应逐个进行电磁探伤。
锚环太软或刚度不够均会引起锚塞内缩超量。
预应力筋使用前应按规定检查:
钢丝截面要圆,粗细、强度、硬度要均匀;
钢丝编束时应认真梳理,避免交叉混乱;
清除钢丝表的油污锈蚀,使钢丝正常楔紧和正常张拉。
锚具安装位置要准确:
锚垫板承压面,锚环、对中套管等的安装面必须与孔道中心线垂直;
锚具中心线必须与孔道中心线重合。
2)严格执行张拉工艺防止滑丝、断丝
垫板承压面与孔道中线不垂直时,应当在锚圈下垫薄钢板调整垂直度。
将锚圈孔对正垫板并点焊,防止张拉时移动。
锚具在使用前须先清除杂物,刷去油污。
楔紧钢束的楔块其打紧程度务求一致。
千斤顶送油、回油工序一般均应缓慢平稳进行。
特别是要避免大缸回油过猛,产生较大的冲击振动,易发生滑丝。
张拉操作要按规定进行,防止钢绞线受力超限发生拉断事故。
3)滑丝与断丝的处理
滑丝与断丝现象发生在顶锚以后,可采用以下方法:
钢绞线束放松。
将千斤顶按张拉状态较好,并将钢绞线在夹盘内夹紧。
一端张拉,当钢绞线受力伸长时,锚塞稍被带出。
这时立即用钢钎卡住锚塞螺纹(钢钎可用直径5mm的钢绞线、端部磨制成,长20mm~30mm)。
然后主缸缓慢回油,如此反复进行锚塞退出为至。
然后拉出钢绞线束更换新的钢绞线束和锚具。
单根滑丝单根补拉。
将滑进的钢丝楔紧在卡盘上,张拉达到应力后顶压楔紧。
人工滑丝放松钢绞线束。
安装好千斤顶并楔紧各根钢绞线。
在钢绞线束的一端张拉到钢绞线的控制应力仍拉不出锚塞时,打掉一个千斤顶卡盘上钢绞线的楔子,迫使1~2根钢绞线产生抽丝。
这时锚塞与锚圈的锚固力就减少了,再次拉锚塞就较易拉出。
(4)安全操作注意事项
张拉现场应有明显标志,与该工作无关的人员严禁入内。
张拉或退楔时,千斤顶后面不得站人,以防预应力筋拉断或锚具、楔块弹出伤人。
油泵运转有不正常情况时,应立即停止检查。
在油压情况下,不得随意拧动油泵或千斤顶各部位的螺丝。
作业应由专人负责指挥,操作时严禁摸踩及碰撞力筋,在测量伸长及拧螺母时,应停止开动千斤顶。
冷拉或张拉时,螺丝端杆、套筒螺丝及螺母必须有足够长度,夹具有足够的夹紧能力,防止锚具夹具不牢而滑出。
千斤顶支架必须与梁端垫板接触良好,位置正直对称,严禁多加垫板,以防支架不稳或受力不均倾倒伤人。
在高压油管的接头应加防护套,以防喷油伤人。
已张拉完而沿未压浆的梁,严禁剧烈震动,以防预应力筋断而酿成重大事故。
(五)孔道压浆和封端
1、压浆前的准备工作
(1)割切锚外钢绞线。
露头锚上部多余的预应力筋需割切,若采用烧割时应采取降温措施,以免预应力筋和锚具过热而产生滑丝现象。
预应力筋切割后的余留长度不得超过2cm。
(2)冲洗孔道。
孔道压浆前应用压力水冲洗,以排除孔内粉渣等杂物,保证孔壁的结合良好。
在冲洗过程中,如发现冒水、漏水现象,则应及时堵塞漏洞。
当发现有串也现象,又不易处理时,应判明串孔数量,在压浆进几个串孔同时压注。
或者某一孔压浆后,立即对相邻孔道用高压水彻底冲洗。
2、水泥浆的主要技术条件
(1)配合比
应根据孔道形式,压浆方法,材料性能及压浆设备等因素通过实验决定。
孔道压浆采用纯水泥浆,空隙大的孔道,水泥浆中可掺入适量的细沙。
水灰比一般宜采用0.35~0.45,掺入适量减水剂时,水灰比减少到0.35;
水泥浆中严禁掺加氯盐,水及减水剂须对预应力筋无腐蚀作用。
(2)水泥浆的主要技术条件
水泥。
宜采用硅酸盐水泥或普通水泥;
采用矿渣水泥时,应加强自检,防止材料不稳定。
水泥的标号不宜低于425号。
强度。
符合设计要求,设计无规定时,一般就不低于30Mpa。
泌水率。
最大不超过3%。
拌和后3h泌水率宜控制在2%,24h后应全部被浆吸收。
流动性。
在流动性测定仪上进行试验,水泥浆自仪器内流出时间不超过6s。
膨胀率。
水泥浆中(通过试验)可渗入适当膨胀剂费如铝粉等,铝粉的掺入量约为水泥用的0.01%。
水泥浆掺入膨胀剂后的自由膨胀应小于10%。
收缩率。
不大于2%。
(3)水泥浆的拌和
先下水下再下水泥,拌和时间不少于1min,灰浆过筛后存放于灰浆桶内。
此时桶内灰浆仍要低速搅拌,并经常保持足够的数量以保证每根管道的压浆能一次连续完成。
水泥浆自调制到压入管道的间隔时是不得超过40min。
3、压浆工艺
(1)孔道压浆顺序是先下后上,要将集中在一处的孔一次压完。
若中间因故停歇时,应立即将孔道内的水泥浆冲洗干净,以便重新压浆时,孔道畅通无阻。
对曲线孔道和竖向孔道应由了低点的压浆孔压入,由最高点的排气孔排气和泌水。
(2)压浆管长度不宜超过25m,当需要超过30m时,应提高压力
100Kpa~200Kpa。
每个压浆孔道两端的锚塞进、出浆口应安装一节带阀门的短管,以备压浆完毕时封闭,保持孔道中的水泥浆在有压状态下凝结。
整个压浆系统及胶管各阀门处内径不小于10mm,以防堵塞。
(3)预应力筋张拉后,孔道应尽早压浆,一般不宜超过14天。
压浆一
般分为两次进行,每一孔道宜于两端先后压一次。
两次的间隔时间以达到先压浆的水泥浆充分泌又未初凝为度,一般宜为30in~45min;
有时也可从构件中部灌浆孔压入,再从两端的灌浆孔把空隙补满。
对泌水率较小的水泥浆,通过试验证明可达到孔道饱满时,可采用一次压浆的方法。
(4)压浆应使用活塞式压泵,不得使用压缩空气。
压浆的压力以保证
压入孔内的水泥密实为准,开始压力要小,逐步增加,一般为0.5Mpa~0.7Mpa;
当输浆管道较长或采用一次压浆时,应适当加大压力。
梁体竖向预应力筋孔道的压浆最大压力可控制在0.3Mpa~0.4Mpa。
每个孔道压浆至最大压力后,应有一定的稳压时间。
压浆应达到孔道另一端饱满和出浆,并应达到排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆为止。
(5)为检查孔道内水泥浆的实际密度,压浆后应从检查孔内抽查压浆的密实情况,如有不实,应及时处理和纠正。
要在拌制水泥浆同时,制作标准试块,经与构件同等条件养护达到设计强度80%后可撤消养护。
压浆应戴防护眼镜,以免水泥浆喷伤眼睛。
(6)压浆完毕后应认真填写施工记录。
4、封端
孔道压浆后应立即梁端水泥浆冲洗干净,同时清除支承垫板、锚具及端面混凝土的污垢,并将端面混凝土凿毛,以备浇筑封端混凝土。
封端混凝土的浇筑程序如下:
(1)设置端部钢筋网。
为固定钢筋网的位置,可将部分箍筋点焊在支承垫板上。
(2)妥善固定封端模板,以免在浇筑混凝土时模板走动而影响梁长及端头形状。
立模后校核梁体全长,其长度应符合允许偏差的规定。
(3)封端混凝土强度,应符合设计规定,若无设计规定
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- 施工 方案