预应力桥墩施工技术文档格式.docx
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30m的后张预应力连续箱梁,主桥为90m+3×
160m+90m的预应力连续刚构。
11#主墩墩高64m,12#墩墩高128m,13#墩墩高143.5m,14#墩墩高46m。
14#墩、13#墩墩身高度相差97.5m,墩身刚度差异较大,为保证运营期间安全使用,墩身设计变更,增加竖向预应力钢束。
2墩身预应力布置形式
3墩身施工方法简述
墩身采用满堂碗扣支架施工,左右幅4个空心墩同时施工。
每个空心墩配置4层1.5m高模板,人工翻模,5吨导链提升模板。
简易提升架提升施工材料。
墩身钢筋接长采用镦粗直螺纹接头连接,墩身砼采用泵送浇注。
4墩身预应力施工方法
4·
1钢铰线底部锚固
承台钢筋安装完毕,安装加固承台四周模板,模板与钢筋骨架之间的空隙垫块加密,防止骨架左右晃动。
在顶层钢筋表面墩身四角大致位置上水平临时焊接一块20×
20cm厚5mm钢板,供精确放样墩身四个角点使用。
依四个角点放样出每束钢铰线的安装位置,并在承台上下层钢筋网间钢铰线锚固位置附近增设竖直方向支撑钢管,以提高顶层钢筋网片的承载力。
在顶层钢筋网表面空心墩内腔搭设碗扣支架,以固定外露的钢铰线(支架高出钢铰线不少于2.0m)。
钢铰线下料、编束:
按设计长度(含工作长度)下料,放在一水平场地上,用梳子板从一端向另一端梳理,梳理的同时编束,每100cm用扎丝紧紧捆扎一道。
钢铰线锚固端挤压套挤压:
在锚固端先穿上锚垫板,再把钢绞线端头从挤压环尾部穿入,然后把挤压套套在钢绞线端头,挤压套两端挤压弹簧外露长度基本相等,钢绞线伸出挤压套约1cm。
开动油泵,扶正挤压套,使挤压锥头轴线与挤压套轴线重合。
锥头把挤压套从挤压环中挤出,挤压结束。
钢铰线定位:
从设计位置的钢筋网眼中向下放锚固端,锚固端长度不小于设计长度。
用钢筋点焊固定锚垫板,用钢筋绑扎定位锚固端钢铰线,钢束顶端用导链固定在支架顶端,调节导链确定锚固长度并使钢束基本垂直。
在承台顶面以上1.0m范围内用钢管等辅助材料定位钢束,确保其竖直。
2承台砼浇注时在锚固端附近加强振捣,防止钢束中留有空隙而造成锚固力不足。
振捣时不得碰撞周围的钢筋、钢管,防止钢束位置偏移。
3钢束波纹管安装
墩身每循环施工1.5m高,波纹管下料长度为1.7m(也即波纹管高出砼面20cm),在距钢束上端头约2.5m的地方另设一吊点,拆除端头吊点,穿上波纹管,当波纹管下滑至2.5m处吊点时,张紧端头吊点,拆除2.5m处吊点,波纹管沿钢束滑至承台顶面,凿除承台顶面钢束周围砼,凿深约3cm。
在波纹管上下口四周用棉砂封堵,使钢束位于管道的中央,用砂浆封堵波纹管底脚,封堵砂浆高8cm,宽8cm,并加强养生,防止砂浆干缩开裂,砼浇注时波纹管中进浆。
4波纹管定位
在墩身钢筋安装的同时定位波纹管,波纹管定位使用φ10“U”型钢筋,竖向每0.5m一道,“U”钢筋焊接在墩身钢筋上,焊接时采用硬纸板摭挡,防止电焊渣烧穿波纹管。
5压浆孔的设置
在距承台顶面30cm的地方设置底部压浆孔,压浆孔的构造如下图。
钢管与套管(波纹管接头用的套管)焊节在一起,焊缝密实,无砂眼、气泡。
套管两端用宽胶带纸緾绕密实,套管与钢管焊节处再用胶带纸密封,确保接头不漏浆。
钢管端头与墩身砼面平齐,钢管端头用胶带纸封口,外周再用橡胶条
緾绕,钢管端头外壁车丝,丝长不少于5cm。
6波纹管接长
波纹管接头采用略大一点的波纹管套接,套管长30cm,套管采用0.5mm厚的加厚薄钢板卷成,上下波纹管接头位于套管的中央,两端用宽胶带纸緾绕密封。
7锚垫板安装
根据墩身施工模板循环的顶面高度,调整锚垫板安装位置,使锚垫板顶面与模板上缘基本平齐。
墩身钢筋安装至锚垫板下缘时安装螺旋筋、锚板定位钢筋,安装锚板,用定位筋定位并调整垫板,使垫板顶面水平
垫板安装时事先拆除部分波纹管,使锚垫板的压浆孔(这里用作出浆孔)与波纹管管道畅通,波纹管与锚垫板尾部孔道之间的空隙用棉纱四周塞紧,再用胶带纸緾绕密封,采用双保险的方法确保不漏浆。
锚垫板出浆孔、钢绞线空隙用棉沙封堵,防止砼浇筑时管道进浆。
墩身砼浇注至锚垫板位置时应加强振捣,赶尽砼中气泡,保证垫板下砼的密实(垫板背面为倾斜面,不利于气泡排出),同时要避免振动棒碰撞垫板、定位筋、周围墩身钢筋,防止垫板倾斜或移位。
8钢铰线张拉
当砼初凝后清理锚垫板顶面的杂物、水泥浆,安装连接体和夹片。
当墩身砼强度达到设计强度的90%以上时(即40MPa×
90%=36MPa),张拉竖向钢束。
张拉程序:
初应力(20%σk)——40%σk——100%σk——(持荷3分钟)回油锚固。
墩身竖向预应力钢束在自重的作用下,在管道中呈蛇形弯曲,也即管道中自由长度较多,因此先用单根张拉千斤顶逐根张拉至10%σk,使每根钢绞线受力均匀相等(这里忽略钢绞线自重的影响),再用200吨千斤顶张拉至20σk。
当张拉至20%σk时在钢铰线上做标记(标记线距工具锚夹片尾部约5cm),丈量垫板至标记线之间的垂直距离,记作L1。
当张拉至40%σk时丈量锚垫板至标记线之间的垂直距离,记作L2。
当张拉至100%σk时丈量锚垫板至标记线之间的垂直距离,记作L3。
回油锚固后丈量锚垫板至标记线之间的垂直高度距离,记作L4。
当(L3-L4)>
8mm时(8mm为实际使用的限位板槽口深度,也即夹片在张拉过程的滑动范围),说明钢束在锚固过程滑丝,需用单根张拉千斤顶逐根退出钢束夹片,更换夹片,重新张拉。
当(L3-L4)<
或=8mm时,说明锚固过程无滑丝现象,锚固工序合格,计算实际伸长量。
实际伸长量=(L4-L1)+(L2-L1)
当(-6%理论伸长量)≤(理论伸长值-实际伸长量)≤(6%×
理论伸长量),施加预应力工序合格。
若超出(±
6%×
理论伸长量)的范围,则应该暂停张拉,分析出原因,采取措施处理后,再进行张拉其它钢束。
9管道压浆
拆除压浆管口的胶带纸和管外壁橡胶条,用电钻(直径20mm的钻头),钻通加厚套管管壁和波纹管管壁,在管口外壁套接一节钢管(钢管上配带阀门),并与压浆管相接。
竖直管道浆液沉淀较快,若压浆中途暂停,沉淀的浆液把压浆口堵死,无法继续压浆。
因此,需加工一个较大的容器(储浆罐),能够储存该管道的全部浆液。
制浆:
根据浆液配合比,称重浆液各组成材料,用自动制浆机制浆。
浆液存放在储浆罐中,同时不间断地搅拌。
管道连接:
在锚垫板出浆孔上安装(用丝套连接)一节钢管(带有阀门),在钢管上接真空泵管软管。
钢管与垫板、钢管与软管接头要求密封不漏气,否则管道中无法形成负压,起不到真空压浆的作用。
压浆:
关闭进浆阀门,开动真空泵,当真空泵的压力表达到0.6~0.7MPa时,打开进浆阀门,同时开动压浆机,浆液在“前拉后推”作用下,沿管道迅速上升。
当真空泵透明软管中有浆液流入时关闭出浆口阀门,保压10秒,关闭进浆阀门,拆除真空泵透明软管、压浆管,压浆结束。
压浆结束1小时后拆除出浆阀门,24小时后拆除进浆阀门。
9钢绞线接长
钢绞线采用配套的连接器接长。
钢绞线下料、编束、挤压、在支架上固定等要求与上述相同。
钢束挤压的一端从连接体保护罩中穿出,逐根卡在连接体对应位置,用扎丝逐根编住钢绞线,防止从连接体卡槽中脱落。
保护罩下滑,封住连接体。
在保护罩外侧点焊钢筋,并固定在墩身主筋上,防止保护罩向上移动,并把底角用砼包裹,确保密封不漏浆。
保护罩上端与波纹管用宽胶带纸缠绕密封。
保护罩使用薄铁皮卷制而成,压浆管可直接焊接在保护罩上,焊缝要求、压浆管靠砼面的一端车丝、包裹等要求与上述相同。
5施工注意事项
5·
1承台外露的钢绞线暴露时间较长,且钢束无法更换,因此应加强防护工作,防止生锈或损伤。
2压浆孔与套管、锚垫板与波纹管接头、波纹管接长等连接处的密封性是墩身预应力施工成败的关键,若管道进浆堵管,将造成张拉伸长量超出允许范围,同时无法压浆,处理这些问题特别困难,因此施工时应把此项工作做为重点之重,重点控制,重点检查。
3锚垫板顶面不水平,张拉时钢铰线弯折,容易断丝(根)或伸长量超标。
4钢束定位、锚垫板定位等使用电焊较多,电焊时打火线距焊点尽可能靠近,防止钢绞线形成通电回路。
5竖直管道压浆中,只有采用“前拉后推”的方法才能保证浆液顺利上升,同时浆液中的气泡在负压的作用下几乎完全排出,保证了浆液的密实性。
6压浆孔的直径应尽可能大些,压浆速度尽可能快些,压浆机尽可能选择排量较大,压力较高的型号。
7压浆过程应连续不间断进行,防止因中途暂停造成堵管,因此必须配备备用电源,且备用电源处于随时供电状态。
8压浆结束及时冲洗真空泵、压浆机、储浆罐,保持设备的完好率,同时加强设备维修保养,及时更换易损件。
9张拉时墩身薄壁两侧钢束交替进行,确保两侧应力平衡。
10钢绞线断丝超过规范要求时采用加大相邻两束应力的办法进行补偿,具体数值要经过计算确定。
11承台中的钢绞线锚固和接长的钢绞线主要是通过挤压头受力,挤压后挤压套的长度决定了锚固力的大小,因此挤压器的挤压环使用次数应严格控制,否则挤压环内径变大,挤压后挤压套的长度不足,锚固力不足,张拉时可能会拉脱。
11挤压套中的挤压簧是增加握裹力的必备材料,自由状态下的挤压簧长度不得小于挤压套的长度,挤压过程安装标准,操作规范,确保锚固力达到设计需要。
11墩身每施工一循环(墩身砼初凝后),在压浆孔上连接风管,用空压机检查一遍管道是否畅通,若不通,及时处理,避免给以后判定堵管位置、凿通管道造成困难。
6施工体会
14#墩由于施工工序质量控制严格,准备工作充分,张拉过程钢绞线没有出现断丝或滑丝现象,管道畅通,压浆顺利。
采用真空压浆技术能迅速、饱满、顺利地完成压浆,没有出现一束浆液不满、无法压浆或中途停止的事故,预应力施工质量符合设计要求。
与其它标段没有采用真空压浆形成了鲜明的对比,保证了工程质量,提高了功效,为以后的施工积累了经验,为类似工程施工提供借鉴。
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