预应力混凝土张拉压浆施工作业指导书.docx
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预应力混凝土张拉压浆施工作业指导书
长春市宽城区兰家城镇化基础设施PPP项目
预应力混凝土张拉压浆施工作业指导书
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ZTYJ.EGS/LJCZH受控编号版本
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制定年月日
实施年月日
中铁一局集团有限公司
长春市宽城区兰家城镇化基础设施PPP项目经理部
目录
1、适用条件、范围1
2、作业准备1
2.1内业准备1
2.2外业准备1
3、技术要求1
3.1张拉设备校验1
3.2张拉设备安装2
3.3管道成孔2
3.4预应力张拉2
3.5伸长量控制3
3.6锚固3
3.7压浆4
4施工程序与工艺流程4
4.1施工程序4
4.2工艺流程5
5施工要求6
5.1施工准备6
5.2施工工艺10
6劳动力组织17
7材料要求18
8主要机具设备18
9质量控制及检验19
9.1质量控制19
9.2质量检验20
10安全及环保要求20
10.1安全要求20
10.2环保要求20
后张法预应力混凝土张拉压浆作业指导书
1、适用条件、范围
适用于长春市宽城区兰家城镇化基础设施项目预制梁场,后张法预应力混凝土梁板张拉和压浆施工。
2、作业准备
2.1内业准备
作业指导书编制后,应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计,阅读、审核施工图纸,澄清有关技术问题,熟悉规范和技术标准。
制定安全保证措施,提出应急预案。
对施工人员进行技术交底,对参加施工人员进行上岗前技术培训,考核合格后持证上岗。
2.2外业准备
张拉压浆设备进场,并经检验质量合格,标定证书齐全,能够满足现场施工需要。
3、技术要求
3.1张拉设备校验
3.1.1施加预应力所用的机具设备应由专人使用和管理,并应定期维护和校验。
本工程采用智能张拉设备,千斤顶和张拉机应配套校验,以确定张拉力与张拉机拉力之间的关系曲线。
张拉机与千斤顶必须严格按照标定报告上的对应顺序进行接线。
3.1.2张拉设备的校验期限,不宜超过半年或200次。
如在使用过程中,张拉设备出现反常现象或在千斤顶检修以后,应重新校验。
3.2张拉设备安装
安装张拉设备时,直线预应力筋,应使张拉力的作用线与孔道中心线重合;曲线预应力筋,应使张拉力的作用线与孔道中心线一末端的切线重合。
3.3管道成孔
3.3.1预留孔道的尺寸与位置应正确,孔道应平顺,端部的预埋锚垫板应垂直于孔道中心线。
3.3.2孔道采用预埋波纹管方法成型。
波纹管应密封良好并有一定的轴向刚度,严格按设计图纸位置定位,接头应严密,不得漏浆。
固定成孔管道用的钢筋井字架间距为50cm,整个孔道应顺畅圆顺,不得有折角。
灌浆孔间距:
预埋波纹管超过30m时,宜设置泌水管、排气管。
3.3.3当铺设已穿有预应力筋的波纹管时,严禁电火花损伤管道内的钢丝或钢绞线。
3.3.4孔道成形后,应立即用通孔器或压气、压水等方法逐孔检查,发现堵塞,及时疏通。
3.4预应力张拉
3.4.1预应力筋的张拉方法和控制应力应符合设计要求。
张拉时如需要超张拉或计入锚圈口预应力损失时,可比设计要求提高5%,但在任何情况下不得超过设计规定的张拉控制应力。
3.4.2预应力筋张拉锚固后实际预应力值与工程设计规定应力值的相对允许偏差为±5%。
3.4.3预应力筋张拉时,结构的混凝土强度应符合设计要求,当设计无具体要求时,不应低于设计强度标准值的75%。
3.4.4预应力筋的张拉顺序应符合设计要求,当设计无具体要求时,可采用分批、分阶段对称张拉。
3.5伸长量控制
3.5.1当采用应力控制方法张拉时,应校核预应力筋的伸长值。
如实际伸长值比计算伸长超过±6%,应暂停张拉,查明原因后,采取措施予以调整,方可继续张拉。
3.5.2预应力筋的实际伸长值,宜在初应力为张拉控制应力10%~15%左右时开始量测,但必须加上初应力以下的推算伸长值。
3.5.3张拉过程中预应力钢材钢绞线断裂或滑移的数量,对后张法构件,严禁超过结构同一截面预应力筋总钢丝数的1%,且每束内断丝不得超过一根。
3.6锚固
锚固阶段张拉端预应力筋的内缩量,不宜大于表1的规定。
表1锚固阶段张拉端预应力筋的内缩量允许值
注:
(1)内缩量值系指预应力锚固过程中,由于锚具零件之间和锚具与预应力筋之间的相对移动和局部塑性变形造成的回缩量。
(2)当设计对锚具内缩量允许值有专门规定时,可按设计规定确定。
(3)本工程预制梁全部采用夹片式锚具,即内缩量允许值均按6mm考虑。
3.7压浆
3.7.1压浆前,应釆用密封罩或水泥浆等对锚具夹片空隙和其它可能漏浆处封堵,待封堵料达到一定强度后方可压浆。
3.7.2压浆顺序先下后上。
3.7.3同一孔道压浆应连续进行,一次完成。
3.7.4压浆后应从压浆孔和出浆孔检查压浆的密实情况,如有不实,应及时补灌,以保证孔道完全密实。
4施工程序与工艺流程
4.1施工程序
预应力张拉为特殊工序,一般派专人进行全程监控,由试验室提供混凝土的强度、弹性模量给工程部,由张拉技术负责人编制张拉通知单,张拉前监控人员仔细核对抗压强度、弹性模量值及龄期符合要求,并对张拉设备、工艺参数、以及张拉人员进行确认,张拉过程中对张拉应力、实测伸长值及持荷时间进行监控。
4.2工艺流程
图1预应力施工工艺流程图
5施工要求
5.1施工准备
5.1.1千斤顶的标定
1张拉前要标定千斤顶,标定期根据设备状态和使用的频繁程度及气温来决定,到期必须进行标定。
每周必须进行自校,每次标定均须建立台帐备查。
2千斤顶经过大修,或漏油严重,经拆修以后,必须重新进行标定。
3千斤顶须与已校正过的张拉机配套编号标定。
4标定前先试压千斤顶,试压三次,确认不漏油能正常工作时方进行标定。
试压时使油缸伸出长度等于张拉时常用部位,试压吨位达到最大使用张拉力的110%,维持5min,压力降低不超过3%,即认为千斤顶可正常工作。
千斤顶校验要反复进行三次(0°、120°、240°三个不同方向),取其平均值,算出油压表与对应压力(顶力)的线性回归方程,当代表回归方程与试验数据真实函数间的近似程度的回归系数γ≥0.9999时即认为标定合格,否则查明原因,重新标定。
5校正系数可按下式进行计算:
校正系数=[张拉机压力(MPa)×张拉千斤顶活塞面积(mm)]/压力环计算压力(N)
按上述方法完成标定工作,用上式计算得出张拉控制应力或接近控制应力时的千斤顶校正系数。
千斤顶校正系数不得大于1.05,如校正系数大于1.05,则本次标定不合格,查明原因,重新标定。
5.1.2张拉机的标定
张拉机每六个月须送到有资质的计量部门进行标定。
在下列情况下必须重新进行标定:
1校正有效期达到六个月。
2使用时超出允许偏差或发生故障。
在使用时受到剧烈振动、冲击、显示屏显示不正常。
5.1.3预应力筋下料、装配及运输
预应力筋的下料长度应考虑设计曲线长度、张拉端外伸预留长度、弹性回缩值、张拉设备、和施工方法等因素,对采用夹片式锚具与内卡式千斤顶进行张拉的构件上的钢绞线,其下料长度L按下式计算:
两端张拉时,L=L0+2(L1+L2)
式中:
L0——构件的孔道长度
L1——夹片式工作锚具厚度
L2——张拉端外露预留长度
预应力筋的下料应在平整的场地上直线定出下料长度,并在下料场地两端设置固定标志,每端有专人负责;切断前应将预应力筋拉直;用砂轮切割机切断,不得用电弧切割。
对所下的预应力筋做好分区及类型编号,必要时在其两端做出同颜色的标志并标明长度,以便布束张拉时识别。
预应力筋运至施工现场后要分区、分类堆放。
露天堆放时,需覆盖防雨布,并用垫木垫起,不与地面接触,防止锈蚀、死弯。
在堆放期间严禁碰撞踩压。
5.1.4预留管道埋设
绑扎构件的普通钢筋时,可同时进行预应力筋管道埋设。
本工程全部采用塑料波纹管,可将其按设计的坐标定位在非预应力钢筋骨架中。
具体的做法是根据矢高沿构件方向每隔约0.5m设置相应的马凳钢筋(根据具体工程情况马凳钢筋间隔可适当调整,保证设计曲线为宜),马凳钢筋宜采用Φ10~Φ12钢筋,在马凳处用铁丝把波纹管与马凳钢筋绑紧,使波纹管准确定位。
塑料波纹管连接采用比主管直径大1cm的塑料波纹管作为连接管,连接管长约200~300mm。
在连接管的两端缠上塑料胶带以防漏浆,预埋管道要求曲线流畅,水平顺直。
5.1.5预应力筋穿束
1根据工程的具体情况可采用逐根穿束或集束穿束。
逐根穿束是将预埋管道内的预应力筋逐根穿入;集束穿束是将管道内所需的预应力筋先绑扎成束后一次性穿入预埋管道内。
集束穿束前宜将预应力筋端部用胶布包扎以减小摩擦力并防止穿破波纹管。
2人工穿束确有困难,可采用牵引机协助穿束。
5.1.6端部预埋安装
1张拉端端部预埋安装
张拉端部有外凸和内凹两种形式。
张拉端部预埋位置应符合设计要求,预应力筋应与锚垫板保持垂直。
本工程全部采用外凸式张拉,张拉时将锚垫板紧靠构件端部固定,预应力筋与锚垫板应保持垂直,保证张拉千斤顶有足够的张拉空间。
2灌浆管埋设
有粘结预应力的灌浆孔与排气孔(泌水孔)是可通用的。
在预应力筋铺设完后进行灌浆管埋设,一般在预埋孔道曲线的高点处留设灌浆管,若是竖向构件,应由孔道底部开始沿高度方向分段埋设。
灌浆管间距一般不宜大于12m,在一些较大跨度的构件中,可适当放宽,但管距应能保证灌浆顺畅。
灌浆管的压板与金属波纹管应连接牢固,并用塑料胶带缠紧密封以防漏浆。
灌浆管高出构件混凝土表面200~300mm处弯折。
为防止灌浆管在浇捣混凝土时脱落,可在灌浆管中插入钢筋,将灌浆管与构件的面筋绑紧,同时避免将灌浆管留在构件模板内。
3混凝土浇捣
为确保工程质量,混凝土浇捣前,应由建设单位会同监理单位、施工单位及设计单位等对预应力工程进行隐蔽工程验收,主要内容包括:
(1)原材料是否验收合格;
(2)有粘结预应力筋的数量、规格、控制尺寸是否按照图纸要求;
(3)波纹管有无破损,接头是否牢固可靠;
(4)灌浆管及端部的预埋处理是否恰当等。
验收合格后,方可浇筑混凝土。
混凝土浇筑时应避免踏压撞碰波纹管、预应力筋、马凳、灌浆管以及端部预埋件,混凝土浇捣完毕后,构件侧模宜在预应力张拉前拆除,张拉后方可进行移梁;侧模拆除后,若发现张拉端混凝土有外观质量缺陷,应在张拉前进行处理,待处理后的混凝土达到要求的强度后方可进行张拉。
5.1.7锚具
1锚环、夹片均要做硬度试验。
2夹片要保持清洁。
5.2施工工艺
5.2.1钢绞线的下料、编束及穿束
钢绞线如采用低松驰钢绞线,应不再预拉。
5.2.2钢绞线存放
1应存放在干燥、清洁之处。
2露天存放应架空并由油布(或油毡)遮盖。
3存放的要求包括已下料的钢绞线。
5.2.3下料
1下料可用切割机,严禁用电焊弧切割。
2下料应用钢尺丈量,下料长度为孔道长度+2×施工作业长度60cm。
5.2.4编束
1编束时,应用梳板理顺,用22#~24#铁丝,每隔1.5~2.0m绑扎一道(两端加密),绑扎铁丝宽度1~2cm。
2钢绞线束的穿入端的端头应做成锥形,并用氧焊熔成整体,控制其直径。
3运输时各支点距离<3m,端部<1.5m,要注意不出现死弯,最小弯曲半径不得小于1米。
4已编成束的钢绞线应挂牌编号,标明长度,存放时应确保顺直,不要沾染泥等杂物。
5.2.5穿束
1穿束前应核对孔道与钢绞线束的编号。
2较短束用人力穿束,较长束用卷扬机进行穿束。
穿束应缓慢进行,严防用力过猛,以免损坏波纹管接头处。
5.2.6预应力张拉
1张拉一般要求
1)混凝土强度达到设计要求后可进行张拉。
张拉控制应力按设计文件要求,且不应大于钢绞线强度标准值的75%。
2)预应力构件的张拉顺序,应根据结构受力特点、施工方便、操作安全等因素确定,一般分层、分部位、分段张拉。
3)预应力筋的张拉方法应根据设计和施工计算要求,确定采取一端张拉或两端张拉。
采用两端张拉时,宜两端同时张拉,也可一端先张拉,另一端补张拉。
4)同一束预应力筋,应采用相应吨位的千斤顶整束张拉,当各根预应力筋不受叠压时可采用小型千斤顶逐根张拉。
2张拉工艺:
工作锚具安装→千斤顶安装→张拉设备接线→千斤顶逐级加载张拉→伸长值校核→持荷顶压→卸荷锚固→记录。
普通低松弛预应力筋张拉程序
0→初应力10%→二级应力20%→三级应力50%→四级应力100%持荷5min(锚固)
3两端同时张拉步骤
(1)两端千斤顶由智能张拉设备主机统一控制,同时张拉初始应力σ,位移传感器自动测量伸长值并记录。
(2)达到设置规定的持荷时间后,自动分级加载及记录伸长值。
(3)张拉至100%控制应力后,持荷5min,并自动计算伸长值及与理论值的偏差,超出±6%时自动弹出警报,确定原因后及时采取措施。
(4)预应力筋必须在张拉控制应力达到稳定后方可锚固。
(5)量测两端工作锚夹片深度,求得回缩量,24小时后,再测工作锚夹片深度,确定是否有滑丝现象(并需填写记录)。
(6)两端张拉时,当距离较远时,应用对讲机互相联系。
4张拉质量要求,见表2。
表2张拉质量要求
注:
《公路桥涵施工技术规范》规定(JTJ041—2000)
a、钢绞线断丝,每束断丝、滑丝1根。
b、夹片式锚具回缩及锚具变形≤6mm。
c、实际伸长值与理论伸长值差应控制在6%以内。
5滑丝、断丝处理
(1)预防滑丝、断丝措施
a、顶锚操作时要稳;
b、严格挑选锚具,锚具倒角不圆顺者不用;
c、预拉至20MPa,重新安装工具锚,使钢绞线受力均匀;
d、工作锚夹片宜将二片夹片的接面线垂直放置。
e、工具锚夹片超过使用次数者易产生滑丝,不能再用。
(2)断丝、滑丝处理
a、超过允许断丝、滑丝数量,应更换;
b、用卸锚器卸锚;
6及时导出张拉机张拉记录,并打印存档;
7宜用切割机切割。
5.2.7孔道压浆
1预应力筋张拉后,孔道应尽早压浆(一般不宜超过24小时,特殊情况不得超过48小时)。
2水泥浆自调制至灌入孔道的延续时间,视气温情况而定,一般不宜超过30—45min。
水泥浆在使用前和压注过程中应经常搅动。
3压浆前,须将孔道冲冼洁净、湿润,如有积水应用吹风机排除。
4压浆应缓慢,均匀地进行。
压浆顺序由下至上,以免上部孔道流出的水泥浆凝固、堵塞孔道,不能连续压浆时,后压浆的孔道应在压浆前用压力水冲洗通畅。
5采用纯水泥浆时,一般每一孔道宜于两端先后各压浆一次,两次的间隔时间以达到先压注的水泥浆既充分泌水又未初凝为度,一般宜为30—45min。
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。
6普通压浆
灌浆前先打通灌浆孔,用清水清洗孔道,直到张拉端部出水较大,各处均畅通时,方可安排灌浆。
灌浆用水泥浆的水泥宜用不低于42.5等级的普通硅酸盐水泥,水泥浆水灰比不应大于0.45,拌制后3h泌水率不宜大于2%,且不应大于3%。
泌水应能在24h内全部重新被水泥浆吸收。
水泥浆宜掺入外加剂,外加剂应不含氯盐且对预应力筋无腐蚀作用。
水泥浆要严格按配合比配料,搅拌时间应保证水泥浆混合均匀,一般需2-3min。
灌浆过程中,水泥浆搅拌应不间断,水泥浆用筛网过滤,以免灌浆时堵管。
灌浆时将灌浆机出浆口与灌浆管相接,并确认连接处紧密后,开动灌浆泵加压灌入水泥浆,从近至远逐个检查出浆孔,各出浆孔出浓浆后逐一封闭,待最后一个出浆孔出浓浆后,封闭该出浆孔,继续加压至0.5-0.7MPa,保持1~2min,封闭进浆阀门,待水泥浆凝固后,再拆卸连接接头,并及时清理现场浮浆及杂物,如发现管内有空隙应仔细补浆。
在无具体设计要求时,应在预应力筋张拉及灌浆浆体强度达到15MPa后方可移梁。
7真空压浆
(1)压浆过程中,每孔梁制作3组标准养护试件,并做1组同条件养护试件,作为吊装或入库备用;取样方法为:
将拌好的压浆料倒入试模内,静置止浆体初凝后,将其表面多余的浆体刮掉。
24小时拆模后放入标准养护室于水中养护至7d、28d,分别进行7d、28d抗压强度和抗折强度试验。
试模尺寸40mm×40mm×160mm。
(2)压入管道内的浆料终凝时间小于24小时,压浆时浆体温度不超过35℃,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%,标准养护条件下28d浆体自由膨胀率为0-0.1%。
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。
(3)启动真空泵抽真空,使真空度达到-0.08~-0.1MPa并保持稳定。
(4)启动灰浆泵,当输出的浆体达到要求的稠度时,将输送管阀门打开,开始灌浆。
(5)压浆次序自下而上,同一管道压浆须连续进行,一次压完。
以免孔道漏浆将临近孔道堵塞。
灌浆过程中,真空泵要保持连续工作。
压浆过程中经常检查压浆管道是否堵塞和漏浆。
(6)待真空泵端的空气滤清器中有浆体经过时,关闭空气滤清器前端的阀门,稍后打开排气阀,当水泥浆从排气阀顺畅流出,且稠度与灌入的浆体相当时关闭抽真空端所有的阀门。
(7)灌浆泵继续工作,压力达到0.5~0.7MPa,持压2分钟。
(8)关闭灰浆泵及灌浆端所有阀门,完成灌浆。
(9)拆卸外接管路、附件,清洗空气滤清器及阀等。
完成当日灌浆后,必须将所有粘有水泥浆的设备清洗干净。
安装在压浆端及出浆端的球阀,在灌浆后一小时内拆除、清洗。
8预应力端部封锚
张拉、灌浆后,将锚具周围的混凝土凿毛、冲洗干净,配置封锚钢筋网片,用微膨胀细石混凝土进行封闭。
6劳动力组织
预应力施工下料及组装工作应由专业班组负责,具体劳动力组织见表3。
表3预应力施工劳动力组织
7材料要求
7.0.1孔道压浆一般采用水泥浆,水泥浆的标号不应低于设计规定。
水泥宜采用硅酸盐水泥或普通水泥;水泥的标号不宜低于P.O42.5(425号)。
7.0.2水灰比一般宜采用0.4~0.45,掺入适量减水剂,水灰比可减小到0.35,水及减水剂须对预应力钢材无腐蚀作用。
7.0.3水泥浆的泌水率最大不超过4%,拌和后3小时泌水率宜控制在2%,24小时后泌水应全部被浆吸回。
7.0.4水泥浆稠度宜控制在14~18s之间,通过试验后,水泥浆中可掺入适量膨胀剂,但其自由膨胀率应小于10%。
7.0.5波纹管、锚具、钢绞线的材料质量应满足设计及相关规范要求,具体要求由编制作业指导书时详细列出。
8主要机具设备
预应力施工机具设备主要包括张拉设备与压浆设备,主要机具设备见表4。
表4预应力施工机具设备表
9质量控制及检验
9.1质量控制
9.1.1预应力施工过程中主要质量问题有张拉时出现钢绞线断丝或滑脱、张拉端部出现裂缝;张拉时因混凝土浇捣时出现张拉异常、灌浆阻塞等。
预应力筋张拉过程中出现断裂或滑脱,其数量应不超过同一截面上预应力筋总根数的3%,且每束钢丝不超过一根。
9.1.2张拉过程中出现塌孔或张拉后发现构件张拉端部出现有害裂缝,应及时退锚,对塌孔或开裂的混凝土进行补强处理,待处理后的混凝土强度达到要求时,重新张拉。
9.1.3张拉过程中,因混凝土浇捣时孔道漏浆造成张拉异常时,应及时凿开构件清除漏浆部分,修补完整后,重新张拉。
9.1.4灌浆过程中,发生孔道阻塞、串孔或中断灌浆时,应及时冲洗孔道或采取其它措施重新灌浆。
9.2质量检验
在特殊要求情况下,预应力施工质量检验可采用无损检测设备进行质量检验。
10安全及环保要求
10.1安全要求
10.1.1张拉区应有明显标志,非工作人员禁止入内,梁的张拉两端要设置挡板,在千斤顶后部不得站人。
10.1.2操作千斤顶的人员,应站在千斤顶侧面操作,严格遵守操作规程。
10.1.3张拉时,千斤顶行程不得超过额定行程。
10.1.4千近顶张拉缸进油时,回程缸及液压顶压器必须处在回油状态。
10.1.5千斤顶的回程缸进油时,张拉油缸必须处于回油状态。
10.1.6千斤顶油压不得超过最大张拉油压。
10.1.7顶压过程中必须密切注意张拉油路的升压情况,不得超过1~2MPa。
10.2环保要求
10.2.1建立环境保护管理小组,由项目经理主管,成员由专业骨干组成,做好日常环境管理,并建立环保管理资料。
10.2.2建立健全环境工作管理条例,施工组织设计中应有相应环保内容。
10.2.3压浆过程中,多余浆液应做专门处理,不能随意排放,对环境造成污染。
对已经污染地方应立即清理。
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- 预应力 混凝土 张拉压浆 施工 作业 指导书
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