秦沈线施工总结1lnkWord格式.docx
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时钢筋应力
7
混凝土应力
传力锚固时混凝土压应力
8
传力锚固时混凝土拉应力
9
运营荷载下混凝土压应力
10
运营荷载下混凝土拉应力
不容许有拉应力
11
运营荷载下混凝土最大剪应力
12
抗裂荷载下混凝土主拉应力
13
抗裂荷载下混凝土主压应力
(三)结构形式:
1、截面类型为单箱单室等高度箱梁,梁端腹板局部加宽,底板局部加厚;
并在两端支座处设置隔墙。
梁上腹板设置排气孔降低箱内外温差。
2、顶宽:
本设计人行道与梁体顶面整体灌注,并考虑人行道栏杆及声屏障的安装需要梁顶宽设计为
。
3、本设计跨度32米单孔箱梁:
全长32.6m,梁上宽6.15m,梁下宽3.0m,梁高2.7m。
主要工程量:
500#混凝土147.4m3,钢绞线5.38t,钢筋19.82t,混凝土保护层7.54m3,防水层面积188.5m2。
跨度24米单孔箱梁:
全长24.6m,梁上宽6.15m,梁下宽3.0m,梁高2.0m。
500#混凝土100.7m3,钢绞线3.08t,钢筋13.1t,混凝土保护层5.69m3,防水层面积142.2m2。
其具体跨中截面形式见图1.2。
图1.2梁体跨中截面形式
(四)材料
1、混凝土:
梁体混凝土标号为500号,弹性模量为
,封锚混凝土采用环氧砂浆;
保护层为400号纤维混凝土;
挡碴墙混凝土为400号混凝土;
遮板采用400号混凝土。
2、预应力张拉体系
预应力筋采用标准型强度级别为
,弹性模量为
,公称直径为
高强度II级低松弛钢绞线,其技术条件符合GB/T5224-1995的标准;
锚固体系采用STM、XYM、AM、OVM系列锚具及与其配套的支承垫板,弹簧圈等。
张拉体系采用YCW250、YDC200型千斤顶。
管道形成纵向采用外径
抽拔橡胶棒成孔。
3、钢筋
热轧带肋钢筋符合
的标准;
热轧光圆钢筋符合
标准。
4、防水层
桥面防水层采用由氯化聚乙烯防水卷材和聚氨脂防水涂料共同构成TQF-I型防水层。
5、保护层
采用400号纤维混凝土保护层。
6、支座:
支座采用专桥秦沈(施)92图中之
型盆式橡胶支座,其中固定支座、活动支座中两个。
二、工程内容
制梁场主要承担秦沈客运专线B28-2标段内51孔32米单线箱梁及58孔24米单线箱梁预制任务及桥面附属工程施工任务,其中六股河特大桥为51孔32米单线箱梁,兴城西河特大桥28孔24米单线箱梁、烟台河1#特大桥21孔24米单线箱梁、烟台河2#大桥6孔24米单线箱梁和芦家窝棚中桥3孔24米单线箱梁。
本标段施工线路跨度近43km。
三、梁场场自然条件
制梁场地貌为山前剥蚀丘陵区,下部基岩为太古界混合花岗岩,埋藏深度较浅,地质条件较好。
气候具有暖温带——中温带亚湿润气候特征,四季分明,冬季寒冷干燥,降水量少;
春秋两季短促多风;
夏季温暖多雨,全年约70%的降雨量集中在7~9月份。
历年平均气温8.8~9.2℃,最早冻结日期为11月11日,最晚解冻日期3月27日。
第二章施工组织
一、梁场设置
针对本标段工程线路跨度长、工程数量大的特点,设置32米箱梁和24米箱梁两个预制场的形式组织施工生产。
32米箱梁预制场址选于六没河特大桥秦台左侧,占地面积78亩,24米箱梁预制场位于线路里程为DK106+400左侧,占地面积80亩。
1、场址选择理由
本标段工程内容中五座桥线路线路最大跨度为43公里,运梁车辆达不到这么远的输送要求,加之线下施工进度制约,不能保证铺轨工期要求,最合理的施工优化是进行两个梁场规划设置。
所选的两处场址主要基于以下几点考虑:
(1)地形条件平坦、开阔、开挖方量少,利于梁场规划设置。
(2)场地地基条件较好,利于制、存梁台座的设置。
(3)交通方便、可满足大型车辆进场需求。
(4)附近水电条件较好,施工有保障。
2、梁场规划形式
制梁场按工厂化作业需求,结合运架梁及移梁形式,统筹考虑布局,场内主要规划制梁区、存梁区、装梁区、砼生产区和负笈加工区和生活区。
制梁区内采用纵向条形布置,利于龙门吊吊装作业,存梁区采用横向布置,利于滑移梁及装车需要。
32、24m梁场总平面布置分别见图2.1、2.2。
二、总体施工方案
1、方案形式的考虑
(1)建场顺序:
根据标段内工期形式,首先进行32m箱梁预制场的建场工作,集中
预制完成32米箱梁后再进行24米箱梁预制场的建设,同步进行工装设备、生产设备的转场工作。
(2)工装设备的设计考虑:
考虑到工程任务中两种不同梁型的结构形式,模具除考虑施工方便外,还重点考虑结构的通用性,减少将来模具改装的工作量。
(3)研究解决泵送施工中的合理规划和蒸养管道合理布置。
(4)攻克解决箱梁自重大不易移梁的问题,采用滚杠顶推技术进行。
2、箱梁预制采用的施工方法
梁体预制采用整体底模,全长整体滑移钢外模,折叠抽取式内模;
台座上整体绑扎底板、腹板和顶板钢筋网架;
抽拨橡胶棒成孔;
拌合站集中进行砼的生产,砼输送泵配合液压式布料杆入仓,附着式振动器与插入式振动器振捣,梁体采用一次性整体灌注施工技术,棚罩法蒸汽养护;
钢铰线用慢速卷扬机穿束,人工配合;
预应力采用二期张拉,一期在制梁台座上张拉后,用千斤顶顶升梁体,滑移出台座至存梁场,再进行二期张拉,建立最终应力值;
孔
道采用一次压浆工艺,梁端环氧砂浆封锚。
挡碴墙内部分桥面防水层在预制场施工并完成保
护层;
砼挡碴墙在梁架完后现浇。
三、组织机构与队伍
由我集团一公司组建“中铁十二局集团一处兴城制梁场”项目部在“中铁十二局集团有限公司秦沈客运专线工程指挥部”的管理和领导下,优质、高效完成了B28-2标段箱梁预制及桥面系施工任务。
本项目由公司副总经理、高级工程师张伟任项目经理,王经纬任总工程师。
项目部下设办公室、施工技术科、质量检查科、计划科、财务科、物资设备科、安全调度科,共计40人。
试验工作由集团公司中心试验室负责,黄直久任试验室主任。
施工组织机构见图2.3。
根据工期安排及工序优化需要制梁场安排两个专业制梁队、一个砼拌合站、一个移、吊梁施工队、张拉队等5个专业队担负预制梁生产任务,按施工高峰期300人配齐,各专业队分工协作。
施工任务划分详见表2.1。
四、施工进度计划
制梁场实际施工进度计划见表2.2
梁场实际施工中,其具体进度与原计划相比存在以下几点不同之处:
(1)建场时间基本都滞后约半个月。
(2)施工中成孔速度较原计划都有不同程度的提前。
(3)成品梁出厂计划都受不同程度影响。
实际施工进度见下图。
总结后将来需汲取的是:
1、充分考虑当地政府、村民对建场的影响因素。
实际施工中建场时间延长,主因大都是阻碍施工。
2、规模生产后,梁体成孔进度较预制初普遍加快,主要是专业化分工后操作熟练程
度加大,半成品制作精度提高。
3、存梁能力要充分考虑有效架梁时间的影响,梁场成品箱梁出厂大都是因为架梁单位不能及时架设。
施工组织机构图(图2.3)
施工任务划分表
表2.1
专业队名称
人数
工作内容
制梁一队
95
立、拆模、模板修整,钢筋铁件制安,混凝土浇灌,做防水层
制梁二队
砼拌合站
26
砼生产、运输
张拉队
42
钢铰线下料、穿束、张拉、压浆、封端
移、吊梁队
44
移梁、吊梁、装车
兴城制梁场施工进度表
表2.2
梁场
开始日期
终止日期
数量
备注
兴城制梁场{32m箱梁}
施工准备
2000.3.1
2000.6.15
78亩
临建、工装设备检测与调试
箱梁生产
2000.6.19
2000.11.8
102榀
包括试生产1榀箱梁,6月份2榀、7月份10
榀、8、9月份24榀、10月份38榀、11月份4榀。
箱梁出厂
2000.8.1
2000.12.10
箱梁外形与外观检验,梁体吊装及与线下单位成
品梁交接
桥面系
2001.4.5
2002.7.30
挡碴墙、竖墙、纵横向盖板、防水层、保护层
兴城制梁场{24m箱梁}
2001.2.10
2001.4.22
80亩
临建、工装设备转场、检测与调试
2001.4.25
2001.8.5
116榀
4月份2榀、5月份32榀、6、7月份40榀、8
月份2榀。
2001.6.5
2001.9.30
2001.6.25
2001.10.25
第三章重点工艺的设计施工
一、制梁工艺设计
1、主要技术参数设置
(1)根据方案形式对工序占用时间进行分析,测算模板循环时间4d/循环,生产台座循环时间8d/循环。
根据工期形式,按1孔/d的成孔速度,设置8个制梁台位、4套内外模。
(2)综合有效架梁时间,结合成孔速度,32米箱梁预制场存梁能力按36孔设置,24米箱梁预制场存梁能力按48孔设置。
(3)根据经验:
32米单线箱梁反拱值预留25mm,弹性压缩量按17mm预留。
24米单线箱梁反拱值预留15mm,弹性压缩量按11mm预留,都较设计计算值偏大,实测表明,设置是合理的。
2、制梁工艺形式设计
(1)模板使用形式:
一套梁体模板供2个纵向紧邻台座使用。
模板在一个制梁台座占用时,另一相邻台座进行钢筋绑扎作业,脱模时同步进行相邻台座模板安装。
(2)砼输送形式:
梁场设置一座砼集中拌合站,通过砼拖式泵和泵送管道将砼输送至灌筑梁体旁的液压式布料杆内,液压式布料杆完成砼的入仓工作,
(3)砼养护:
为加快制梁速度,缩短台座循环时间,采用一座4t/h锅炉进行蒸汽养护。
(4)预应力张拉形式:
一期预应力在制梁台座内完成,二期预应力(终应力)在存梁场施加。
具体的制梁工艺流程见图3.1。
二、台座设计
1、生产台座及配套设备
制梁台位地基承载力按200Kpa/cm2设计,考虑到梁体张拉后两端支撑,于台座跨中部设60cm厚素混凝土结构,梁两端5m范围内设120cm厚钢筋混凝土扩大基础,砼浇筑时预埋角钢和钢板以便与底模联接。
顶梁孔处底座砼加设钢筋网片,局部加垫钢板,避免顶梁时砼压碎。
在制梁台座混凝土结构沿中线方向开设30×
30m槽口,横方向每隔1-1.5m设30×
20cm槽口,以利于蒸养管道布置及蒸养时箱梁底部受热均匀和安装外侧模下拉杆。
2、存梁台座的设置
存梁台座(兼作移梁滑道)下部采用砼扩大基础,上设两股50kg/m钢轨形成,设置时两股钢轨中心与设计梁体支承点重合,必须与梁体预制台座垂直,且标高一致。
地基承载力300Kpa/cm2,为加强局部承压,施工时于滑移钢轨下布设一层钢筋网片,并预埋钢板及钢筋做卡轨扣件,铺设钢轨时保证每延米高差不超过2mm,且无突变点,相邻两股钢轨高差不超过5mm,存梁场须做好排水设施,防止台座浸泡产生不均匀沉降。
存梁台座与制梁台座及龙门吊轨道两侧设置活动钢模板,梁体横移时安装就位。
预应力混凝土箱梁施工工艺流程图3.1
三、模板设计及其使用
单线箱梁分左右线梁,且部分箱梁上设接触网锚柱,针对此情况,我们设计的内外模具有拆装方便,结构刚度好,通用性强等特点。
模板结构形式见图3.2。
1、底模
底模设计时基本按4.0m分节,跨中部分采用10mm厚的钢板,端部4m节采用20mm厚钢板。
反拱调设时,先用高标号砂浆,每1m做点布设整个台座,后大面积用砂浆抹平,形成整体,铺设钢底模。
钢底模通过与预埋角钢焊接和塞焊直接固定于台座上。
32m箱梁底模铺设时按25mm反拱调整,梁跨部分预留17mm压缩量,预留支座螺栓和端模螺栓孔洞,以便支座板和端模的精确定位。
24m箱梁底模铺设时按15mm反拱调整,梁跨部分预留11mm压缩量,底模与节间焊接,每8m预留伸缩缝,用硬橡胶条填塞连续。
2、内模
内模采用折叠抽取式,共分6节,中间部分每节8.0m,端部每节7.5m,两端0.25m为小块钢模。
小块钢模重量不大于30kg/块,以便人工拆装,每节面板采用6mm厚热轧钢板,框架采用2∠100×
80×
6对焊形成矩形方钢,分顶模、侧模、转角模五大块,各块之间增设活动铰,斜撑采用φ83钢管制作,并设可调丝杆装置,[10槽钢纵向加劲,各节之间通过M16×
50螺栓栓接。
施工时在台座外将内模分节调整到位,用龙门吊吊装进入已绑扎好的底、腹板钢筋笼内组拼,定位时利用端模从一端向另一端拼接,底部通过设置φ50拉杆防止上浮,与侧模及底模间设置高标号砼垫块(15×
15cm)保证底、腹板砼保护层厚度及内模定位。
拆除时先拆除联接螺栓,然后拆除各节撑杆及拉杆,采用手拉葫芦将每节沿转铰轴收缩到位,置落于滑床板上,由卷扬机整节拖拉出箱梁内腔。
脱模程序见图3.3。
3、外模
图3.3内模脱模程序图
外侧模采用整体桁架式,于下部设置支承框架,框架安置在两台特制走行小车上,走行小车设置横移滚轴。
工厂分节加工完后,于现场按设计反拱调整好线型后将外模桁架联成整体。
为保证模板就位后支撑牢固,于支承框架处间隔2.0m设两根可调丝杆作就位后的支撑。
立模时将一侧侧模通过横移滚轴靠近台座底模,螺旋千斤顶顶升就位,上紧可调丝杠作竖向支撑;
拆除外模时先拆除上、下拉杆,采用千斤顶顶紧后松掉可调丝杠,然后千斤顶回油,落于两台滚轮小车上,采用倒链或螺旋丝杆将模板横移后,卷扬机拖拉置于下一个制梁台位。
4、端模
端模为整体钢模板。
采用螺栓栓接固定在侧模和底模上,制作时,必须保证张拉槽口位置准确。
5、小型预留孔设置
箱梁预留孔主要有检查孔、接触网支柱、吊装孔、通风孔、泄水孔、桥牌预留孔等,施工时必须保证位置准确。
检查孔采用拼装钢模板成孔,与底板钢筋绑扎时预留。
施工时,检查孔四周设钢筋网片进行加固,按规定准确设置预埋件。
接触网支柱采用拼装定型钢模板,与侧模栓接而成,于顶板钢筋绑扎时预预留,设置法兰固定预埋锚栓,并在砼施工时加以保护。
吊装孔:
箱梁设四处吊点,每个吊点由腹板内2个吊孔组成,吊孔处加置钢筋网片进行局部加固,采用专设模具整体定位预埋成孔,砼浇筑时保证吊点孔径、位置、垂直度及保护层厚度符合要求。
通风孔采用φ100PVC管形成。
施工时,为防止PVC管压扁,装砂密实密封后,用腹板上的钢筋环进行定位,拆模后取出PVC管中的砂形成孔洞。
桥牌预留孔采用预埋套筒加厚螺母。
施工时用螺杆先把螺母固定在侧模内,砼浇筑完成后去掉螺杆而成。
四、钢筋制作、绑扎工艺设计
1、钢筋的制作
钢筋调直机调直,号料和放线,钢筋切断机下料。
焊接采用闪光对焊,钢筋弯曲均采用钢筋弯曲机进行。
2、钢筋绑扎
(1)设计制作定位网钢筋绑扎胎具和梁体钢筋绑扎卡具,绑扎卡具可采用∠45×
45×
5组焊而成。
按梁体纵、横向钢筋直径和间距开槽。
将调直好的梁体钢筋通过钢筋胎具批量制成半成品,然后分底板、腹板、顶板,通过场地设置的钢结构模具架在制梁台座上整体绑扎成型。
绑扎前首先安放梁身绑扎卡具,绑扎卡具采用∠45×
5组焊件制成,按梁身纵、横向钢筋直径和间距开槽。
将调直下好料的梁体钢筋先通过钢筋胎具批量制成半成品,然后分底板、腹板、顶板通过场地内设置的钢结构模具架(结构尺寸完全符合设计成品钢筋笼尺寸)在底模上进行整体绑扎成型。
(2)预应力定位网片制作时,根据定位网片的设计尺寸及形状在平台上放样,形成样板胎具,按胎具将钢筋焊接成型,编号堆放。
钢筋绑扎时,按照编号确保预应力定位网位置准确,梁体预应力管道横、竖弯园顺,各部钢筋笼尺寸准确,绑扎顺序为:
底板腹板吊装内模顶板。
(3)钢筋保护层设置:
为保证钢筋保护层厚度和梁体外观颜色一致,施工中采用了圆形和方形硬塑钢筋保护层垫块,取得了较好的效果。
五、混凝土工程设计施工
(一)砼配合比
1、配合比设计充分考虑保证结构的强度、弹性模量、砼在泵送时的坍落度损失。
2、充分考虑掺用外加剂、粉煤灰、硅粉,减少水泥用量,减少砼收缩徐变,防止梁体表面裂纹,并做相应的匹配试验。
3、采用无碱活性反应的骨料和低碱水泥,防止碱骨料反应,增强砼耐久性。
箱梁C50砼配合比设计时拟采用掺加外加剂与粉煤灰相结合,并且提高石子级配和砂子细度模数,加强砼的可泵性。
4、满足设计每立方水泥用量不大于500kg,砂率不大于40%,R28≥53.5Mpa,弹性模量≥35GPa。
进行多组砼配比设计缓凝时间大于6小时,砼坍落度控制在140—160mm,160—180mm两种不同范围,提高可泵性,分别满足不同气候情况下的砼灌制要求。
(二)原材料选定
水泥:
为防止梁体产生微裂,选用了唐山冀东水泥厂生产的42.5R(低碱型)普通硅酸盐水泥。
细骨料:
选用了碱含量很低的辽宁省兴城市花营河砂,其表观密度2630—2660kg/m3;
细度模量2.9—3.0,含泥量0.5%—1%。
粗骨料:
选用河北抚宁驻操营石场的低碱石灰岩碎石,其表观密度为2650—2670,颗粒为5—25mm连续级配,母岩饱和抗压强度154MPa,碎石压碎值5.5—8.6%,含泥量为0.3—0.7%。
高效减水剂:
选用上海花王化学有限公司生产的“迈地100”高效减水剂,其减水率14.6%,抗压强度Rs3d=141%,Rs7d=129%,Rs28d=123%,较之传统的减水剂效率高、稳定性好。
粉煤灰:
选用内蒙古元宝山发电厂生产的I级粉煤灰,其需水量为91%,烧失量为1.62%,三氧化硫含量0.43%。
缓凝剂:
选用山海关华原柠檬酸厂。
原材料计量:
水泥采用OKNF—S电子秤、准确到±
1%,碎石、砂采用PCS—2000智能累计配料称,准确到±
2%。
(三)砼灌筑
1、梁体砼入仓由两台液压布料杆置于梁体两端进行布料,臂长13m,浇筑时采用沿梁体长度方向从梁体一端向另一端进行。
为加强布料的准确合理,必要时可用龙门吊机协助完成。
2、砼浇筑采用连续整体灌筑,灌筑时纵向分段,水平分层,斜坡形进行,斜度30°
~45°
,水平分层厚度不大于30㎝,先后两层砼的间隔时间不超过砼的初凝时间,一般不大于2h。
同一断面砼灌筑顺序为先底板及腹板根部,再腹板,最后顶板,由两端向中间进行。
3、梁体砼振捣以插入式振动棒为主,附着式振动器为辅。
箱梁底板、顶板砼采用插入式振动棒振捣,腹板砼采用插入式振动棒和附着式振动器振捣,箱梁顶板砼标高可采取专用模具进行控制,最后赶压成型。
(四)砼养护
砼养护分蒸汽养护和自然养护。
1、蒸汽养护
(1)蒸汽养护设置:
养护采用设于梁场内的蒸汽锅炉,通过台座周围的蒸养管道进行保温保湿养护。
蒸汽养护设施由快装锅炉、蒸汽养护罩、蒸汽养护管道等组成,其中蒸汽养护主管道采用DN100,养护支管路采用DN50,通过DN25引进各制梁台座四周,排气孔按间距30cm设置。
蒸汽养护是在砼浇筑完成4~6h后进行,热效计算以恒温+50℃且养护22~26h计算,采用4t/h锅炉。
每条台座蒸汽分布系统有5条支管道,其中1条为底模内部供气,4条为箱梁周边侧模供气,整个环形管道对预应力箱梁施加蒸汽。
(2)蒸汽养护:
采用棚罩法蒸汽养护,分静停、升温、恒温、降温四个阶段,浇灌完后静停4—6小时,抽拔橡胶棒后加盖棚布升温,升温速度按每小时不大于10℃进行,恒温蒸养22—26小时,温度保持在48℃左右,降温速度按每小时不大于10℃,拆除保温措施时,梁体表面温度与环境温度差控制在15℃左右。
2、自然养护
梁体拆模后自然养护时,箱梁翼板顶面覆盖洒水养护,侧面采用养护液保水养护。
自然养护时箱梁表面采用麻布与海绵覆盖,洒水次数以能使混凝土表面保持充分潮湿,养护时间为14天。
砼养护时应对预应力管道加以保护,严禁水和其它杂物进入预应力管道。
温度(℃)
恒温阶段
48℃降温
静停
25℃升温
683234时间(h)
六、预应力工程设计施工
(一)预应力孔道成孔
预应力孔道采用φ80、φ90橡胶棒在混凝土完成初凝前抽拔成孔。
两根橡胶棒于跨中处用1mm厚铁皮管套接,长度30—40cm,橡胶棒与铁皮管间隙按1mm控制,并在铁皮管两端采用胶带缠绕密封,防止振捣砼流动,导致水泥浆堵塞孔道.
(二)钢绞线下料、编束和穿束
采用特制的放线架,计算好下斜长度用砂轮切割机切割,将下好的料用22#铁线按9股和12股扎成一组,编束时,钢绞线要顺绕,根与根之间防止扭缠,并用22#铁线间距1.0m绑牢。
穿束时采用卷扬机引拉,即先穿入一根单钢绞线,将钢丝绳引进孔道,从另一端拉出后,采用联接套筒与钢绞线束联牵,然后开动卷扬机穿束。
(三)预应力施加形式的确定
1、预应力张拉采用OVM15-9、OVM15-12锚具,千斤顶选用YCW250型和ZB4-500配套油泵。
2、在进行第一孔箱梁张拉时应进行管道摩阻测试,以检查实际预应力损失值与理论计算值的差值,进行预应力调整,确定张拉控制应力,确保有效预应力值。
制梁场委托北方交通大学进行管道摩阻试验,铁道部专业设计院根据试验结果调整张拉控制力。
张拉力调整结果见下表。
张拉顺序及控制应力调整表
张拉阶段
张拉顺序
钢束编号
原始控制应力
调整后控制应力
一期
2N5
0.72R
0.56R
2N1c
2N3
2N1a
二期
2N1b
0.78R
2N4
2N2
0.66R
3、箱梁预应力施工采用两期张拉,张拉采用双控法,预应力张拉时对称交替,应力控制为主,伸长值作校核。
·
张拉程序`
0初始应力10%σk(测伸长值)张拉控制应力σk(伸长值)锚固
当梁体混凝土强度、弹模达到80%设计强度后,进行一期张拉。
当梁体混凝土强度、弹模达到设计值,且混凝土满足10天龄期后进行二期终张拉。
千斤顶及油压表应定期进行校验,以保证精度。
预应力张拉时,左右对称进行,最大不平衡束不超过一束,张拉严格按图纸要求进行。
4、孔道压浆及封锚
预应力张拉后,宜在三天内进行管道压浆,水灰比采用0.38,泌水量为1.6%,压浆时压力控制在0.6—0.7MPa,水泥浆拌制均匀后,须经孔格2.5×
2.5mm滤网才可压入管道。
水泥浆自拌制压入管道时间间隔不超过40min为宜,压浆前采用空压机除尘并湿润管道。
压
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