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压浆最大压力不超过0.60MPa。
三、预应力施工条件:
张拉前的检验工作:
对锚具、夹片等进行检验;
对千斤顶、油泵、油表等进行配套标定;
对千斤顶作业空间进行检查、确认;
对梁体作全面检查,并将承压垫板及锚下管道扩大部分的残余灰浆铲除干净后,方可张拉。
3.1张拉条件
(1)初张拉强度为混凝土设计强度80%,龄期不低于5天。
(2)终张拉为混凝土强度和弹性模量达到设计100%,龄期不低于15天方可进行。
(3)混凝土养护采用铺盖土工布洒水养护,保证砼表面保持湿润状态。
标准养护试件龄期为28d,试件6组;
同条件养护试件龄期分别为28d、56d,同条件养护试件的逐日累计温度分别为600℃·
d、1200℃·
d,但龄期分部不宜超过60d、120d,试件6组。
3.2设备准备:
(1)采用自锚穿心式双作用千斤顶(YCW300)及高压油泵(ZB4-500),额定张拉吨位约为张拉力的1.5倍且不得小于1.2倍。
张拉千斤顶在张拉前必须经过校正,校正系数不得大于1.05。
校正有效期为一个月且不超过300次张拉作业,拆修更换配件的张拉千斤顶必须重新校正。
(2)压力表选用防震型,表面最大读数应为张拉力的1.5~2.0倍,精度不低于1.0级,校正有效期为1周。
当用0.4级时,校正有效期可为1个月。
压力表发生故障后必须重新校正。
(3)油泵的油箱容量为张拉千斤顶总输油量的1.5倍,额定油压数为使用油压数的1.4倍。
压力表与张拉千斤顶配套使用。
四、预应力施工:
钢束张拉程序:
0→初应力(0.2σcon)→σcon锚固(σcon为各张拉阶段的锚下控制应力)。
预应力施工工艺流程图
(1)钢绞线制作
下料长度(单端)=工作长度+400mm,下料长度(两端)=工作长度+800mm;
工作长度为两锚具之间的预应力长度。
下料用砂轮锯,不使用电气焊切割;
砂轮片为增强型,以策安全。
下料按先长后短的原则进行,以节约材料。
下料时经两人确认长度无差错后再切割,避免出错。
下料时拉动钢绞线不要太快,避免钢绞线散盘速度跟不上拉动速度而弯折。
当钢绞线出现弯折后不得使用。
(2)穿束
采取后穿法施工,钢纹线采用钢绞线穿束机或其他机械进行穿束,将钢绞线端头戴上子弹头形护帽,从孔道的一端快速地推送入孔道,必要时采用卷扬机牵引穿束,并配备特制牵头。
4.2预应力筋张拉顺序、布置
预应力张拉顺序严格按照施工图(详见无砟轨道现浇后张法预应力混凝土简支梁第一册)要求顺序进行张拉,预应力钢束采用两端张拉时,两端应保持对称张拉,最大不平衡束不能超过1束,从外到内左右对称进行。
预施应力过程中应保持两端伸长量基本一致。
预应力张拉应按初张拉和终张拉两个阶段进行。
简支梁预应力筋布置图
24m简支梁钢绞线张拉顺序
初张拉
终张拉
张拉顺序
钢束编号
应力控制(MPa)
1
N1a
870
1220
2
2N5
2N4
1302
3
2N2a
2N2b
4
2N7
2N8
5
2N1b
6
2N3
2N6
7
8
9
10
32m简支梁钢绞线张拉顺序
2N2c
2N10
2N9
11
12
4.3预应力张拉
(1)张拉准备工作
割除多余钢绞线:
钢绞线外露锚垫板的长度为锚具厚度+千斤顶最小工作长度+15cm的张拉富裕量。
富裕量不能过大,否则将增加施工难度。
安装工作锚和夹片:
装好锚具后用手捶垫在木块上敲击锚具,直至不能敲动。
接着将夹片装入锚孔,用比钢绞线直径略大的钢管击打夹片,使之塞紧在锚孔内。
用钢管击打夹片前,调整均匀同一夹片中各楔片的缝隙和外露量。
装好后的夹片外露量基本一致且缝隙均匀,否则重装。
安装千斤顶和工具锚、工具夹片:
千斤顶安装使用手拉葫芦,安装后至张拉完一直用倒链悬挂着千斤顶,以便用倒链调整千斤顶,使千斤顶轴线与管道和锚垫板轴线一致,保证钢绞线顺直,减少张拉摩阻力。
为使张拉后夹片退锚顺利,在工具锚和工具夹片之间涂抹退锚材料。
(2)张拉作业
所有纵向预应力束张拉均使用自锚式锚具,按“左右对称、两端同时”的原则进行。
检查油管连接可靠、正确后,开动油泵,使钢绞线略为拉紧后调整千斤顶位置,使其中心与孔道轴线基本一致,以保证钢绞线自由伸长,减少摩阻。
同时调整工具夹片使之卡紧钢绞线,以保证各根钢绞线受力均匀。
然后两端同时给千斤顶主油缸徐徐充油张拉,使两端伸长基本保持一致,对称加载到初始张力(0.2
)后停止供油,检查夹片情况完好后,画线做标记。
继续向千斤顶加油加载,直至达到控制张拉力。
张拉值的大小以油压表的读数为主,以预应力钢绞线的伸长值加以校核,每端锚具回缩量控制在6mm以内。
油压达到张拉吨位后关闭主油缸油路,并保持5min,测量钢绞线伸长量加以校核。
在保持5min以后,若油压稍有下降,补油到设计吨位的油压值,千斤顶回油,夹片自动锁定,该束张拉结束,及时作好记录。
全梁断丝、滑丝总数不超过钢丝总数的0.5%,且一束内断丝不超过一丝,也不得在同一侧。
当钢绞线长度较长、不能一次张拉到位时,则需多次张拉循环。
多次张拉的操作方法和步骤和上述一样,只是将上一循环的锚固力(应力)作为本次循环的初始值。
如此循环,直至达到最终的控制张力。
钢架线束伸长量量测方法:
在相应张拉力下量取与之对应的千斤顶油缸外伸量。
将每个张拉循环中初张拉力和终张拉力下对应的千斤顶油缸外伸量的差值,作为本张拉循环中钢绞线束的伸长量。
各个张拉循环的伸长量之和,即为该束钢绞线初始张拉力至控制张拉力之间的伸长量。
预应力施工时采用单端张拉和两端张拉两种方式,以张拉应力和张拉伸长量进行“双控”控制,并以张拉应力控制为主。
预应力筋的实际伸长值ΔL的计算公式如下:
ΔL=ΔL1+ΔL2
式中:
ΔL1——从初应力至最大控制应力间的实测伸长值(mm);
ΔL2——初应力以下的推算伸长值(mm)。
钢绞线实际张拉伸长值与理论计算张拉伸长值的差值应在-6%~+6%范围内,即表明本束钢绞线张拉合格。
否则,张拉力虽已达到设计要求,但实际伸长值与理论伸长值之间的误差超标,则暂停施工,在分析原因并处理后继续张拉。
对伸长量超标的原因分析,从如下方面入手:
a、张拉设备的可靠性即张拉力的准确度;
b、对波纹管孔道摩阻和偏差系数取值的准确性;
c、钢绞线弹性模量计算值与实际值的偏离;
4.4管道压浆
4.4.1真空压浆技术要求
(1)孔道内无砂石、积水、混凝土块及其它杂物,保持畅通;
(2)抽真空时真空度控制在-0.06~-0.08MPa之间;
(3)采用专用真空灌浆添加剂后的特种浆体;
(4)在正式实施之前应进行稀浆混合料配合比试验和真空压装工艺试验。
4.4.2浆体性能指标
管道压浆应符合《铁路后张法预应力混凝土梁管道压浆技术条件》的规定。
浆水泥采用强度等级为42.5级低碱普通硅酸盐水泥。
浆体水胶比不大于0.33,含气量为1~3%,24h自由泌水率为0,压力泌水率≤3.5%;
浆体流动度为18±
4s,每10盘测一次;
30min流动度≤30S,压入管道的浆体初凝时间不得小于4h,终凝时间不大于24h。
水泥浆28d抗压强度不小于50Mpa,抗折强度不小于10Mpa;
24h内自由膨胀率0-3%。
4.4.3管道压浆
(1)终张拉完毕后,必须在24h~48h之内进行管道压浆作业。
采用真空辅助灌浆工艺。
压浆时及压浆后3d内,梁体及环境温度不得低于5℃。
(2)(重点)浆体搅拌操作顺序为:
首先在搅拌机中先加入实际拌合水的80%,开动搅拌机,均匀加入全部压浆剂,然后均匀加入全部水泥。
全部粉料加入后搅拌2分钟;
然后加入剩下的20%的拌合水,继续搅拌2分钟。
各种材料的称量误差控制在±
1%。
(3)压浆顺序:
先下后上。
首先由一端以0.5MPa的恒压力向另一端压送水泥浆,当另一端溢出的稀浆变浓之后,达到规定的稠度后,封闭出浆口,继续压浆到压力达到0.5MPa,管道出浆口应装有三通管,必需确认出浆浓度与进浆浓度一致时,方可封闭保压,浆体注满管道后,应在0.50MPa下持压3min,压浆最大压力不应超过0.60MPa。
(4)压入管道内的浆料终凝时间小于等于24小时,压浆时浆体温度不超过30℃,压浆时及压浆后3天内,梁体及环境温度不得低于5℃。
抗压强度7天不小于35MPa,抗折强度不小于6.5MPa;
28天不小于50MPa,抗折强度不小于10MPa,24h内最大自由收缩率不大于1.5%。
浆体对钢绞线无腐蚀作用。
其技术要求符合高性能无收缩防腐蚀灌浆剂的规定,有结块不得使用,经检验合格后方可使用。
4.5封锚
浇筑梁体封端混凝土之前,先将锚垫板表面的粘浆和锚环外面上部的灰浆铲除干净,对锚圈与锚垫板之间的交接缝应用聚氨醋防水涂料进行防水处理,同时检查确认无漏压的管道后,再浇筑封端混凝土。
为保证混凝土接缝处接合良好,应将原混凝土表面凿毛,并焊上钢筋网片,检查确认无漏压浆的管道后,浇筑封端混凝土。
封端混凝土采用C50无收缩混凝土,封端混凝土一次浇筑成型,并应具有良好的密实度;
封端混凝土养护结束后,采用聚氨醋防水涂料对封端新老混凝土之间的交接缝进行防水处理,防水涂料厚度1.5mm。
五、质量验收标准
5.1浆体技术要求
序号
检验项目
质量指标
凝结时间
初凝h
≥4
终凝h
≤24
出机流动度,秒
18±
30分钟流动度,秒
≤30
自由泌水率,%
24h
毛细泌水率,%
3h
≤0.1
压力泌水率,%
0.22MPa(当孔道垂直高度≤1.8m时)
≤3.5
0.36MPa(当孔道垂直高度>1.8m时)
充盈度
合格
7d强度(MPa)
抗折强度
≥6.5
抗压强度
≥35
28d强度(MPa)
≥10
≥50
24h自由膨胀率,%
0~3
对钢筋的锈蚀作用
无锈蚀
含气量%
1~3
5.2滑丝和断丝检查处理
在张拉过程中,有多种原因都可能引起预应力筋滑丝和断丝,使预应力筋受力不均,甚至不能建立足够的预应力,从而影响桥梁的使用寿命。
因此需要限制预应力筋的滑丝和断丝数量。
当滑丝和断丝数量在允许范围内时,不需处理;
但当滑丝和断丝数量超过允许范围时,则需处理。
滑丝判断:
张拉完毕卸下千斤顶后,目视检查滑丝情况。
仔细查看工具锚处每根钢绞线上的楔片压痕是否平齐,若不平齐则说明有滑丝;
察看本束钢绞线尾端张卡前做的标记是否平齐,若不平齐则说明有滑丝。
滑丝处理方法:
首先把专用卸荷座支承在锚具上,将专用千斤顶油缸伸至千斤顶行程的一半后,把退锚千斤顶装在单根钢绞线上。
当钢绞线受力伸长时,夹片稍被带出。
这不能与钢绞线同时内缩。
如此反复,直至夹片退出、钢绞线放松、重新张拉至设计张拉力并顶压楔紧新夹片为止。
重新张拉完成后,立即进行压浆。
断丝处理方法:
提高其它钢绞线束的控制张力作为补偿,但最大超张拉不得超过设计对各阶段极限状态的要求;
换束,重新张拉;
启用备用束。
具体采用何种方式,与设计单位商定。
六、安全、环保、文明施工要求:
(1)千斤顶、油表在张拉前,须配套检验;
(2)张拉作业区,应设警告标志。
无关人员,严禁入内;
(3)高压油泵与千斤顶之间的连接点各接口必须完好无损,螺母应拧紧。
油泵操作人员要戴防护眼镜;
(4)在张拉作业过程中,应对高压油管进行保护,防止砸破油管,高压油喷出伤人;
(5)张拉前,操作人员要确定联络信号,张拉两端应设便捷的通信设备。
(6)张拉作业,应事先搭好张拉作业平台,并保证张拉作业平台、拉伸机支架要搭设牢固,平台四周应加设护栏。
张拉时,千斤顶的对面及后面严禁站人,作业人员应站在千斤顶的两侧。
(7)张拉操作中,若出现异常现象(如油表振动剧烈,发发漏油,电机声音异常,发生断丝、滑丝等),立即停机进行检查。
(8)先张法张拉台座结构,应满足设计要求。
张拉前,对台座,横梁及各种张拉设备,仪器等进行详细检查,合格后方可施工。
(9)先张法张拉中和未浇筑混凝土之前,周围不得站人和进行其他作业。
(10)预应力钢筋冷拉时,在千斤顶的端部及非张拉端总汇均不得站人,以防钢筋断裂、螺母滑脱、张拉设备出现事故而伤人。
(11)钢筋张拉或冷拉时,螺丝端杆、套筒螺丝必须有足够的长度,夹具应有足够的夹紧能力,以确保安全。
七、成品保护要求:
(1)在检测预应力钢绞线是否合格时,要看成品钢绞线的表面是否有油、润滑脂等物质,是否有锈蚀及麻坑,钢绞线内是否有折断、横裂和相互交叉的钢丝。
出现任何一点问题,该预应力钢绞线就是不合格的。
(2)在对预应力钢绞线进行存放时也要注意一些细节,预应力钢绞线不能存放在露天环境下,必须放到仓库或者厂棚里,而且要保持干燥,严禁出现漏水情况,严禁周边放污油脂及具有腐蚀性物质,存放时预应力钢绞线至少离地面200毫米,而且绝对不能堆积预应力钢绞线,以防压弯砸伤。
对于检测不合格的成品需要进行单独存放并挂上不合格品专用牌,对于合格的成品要按检验合格证编号取料使用。
(3)钢绞线切割完后按各束理顺,并间隔1.5m用铁丝捆扎编束,切口两侧5cm处用细铁丝绑扎,确保同一束钢绞线顺畅不扭结;
下料中和下料后避免钢绞线受损和污染。
八、张拉注意事项:
千斤顶加载和卸载时做到平稳、均匀、缓慢、无冲击。
张拉时混凝土强度和龄期达到设计图纸要求。
张拉顺序按设计图纸要求进行。
张拉作业中,对钢绞线束的两端同步施加预应力,保证两端张拉伸长量基本相等。
若两端伸长量相差较大时,查找原因,进行纠正。
当气温下降到5℃以下时,停止张拉作业,以免钢绞线发生脆断。
张拉过程中不敲击和碰撞张拉设备和油管。
张拉完毕后,未压浆或压浆后水泥浆未凝固时,不敲击锚具和剧烈震动梁体。
多余的钢绞线用切割机切割,切割后留下的长度不少于3cm。
在高压油管的接头加防护套,以防喷油伤人。
在测伸长量时,停止开动油泵。
张拉过程严格执行操作规程。
转移油泵时将油压表拆卸下来另行携带转送。
在有压情况下不拧动油泵或千斤顶接头。
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