中国建筑第四工程局 都匀市纬八西路至厦蓉高速公路都匀西匝道口道路工程
6.1.7 空心板预应力筋的制作、张拉和锚固
⑴、预留孔道
本工程采用预埋φ56及φ67mm塑料波纹管成孔,预应力筋预留孔道的尺寸与位置应正确,孔道应平顺,端部的预埋钢板应垂直预留孔中心。管道应采用定位钢筋固定安装,使其能牢固地固定在模板内的设计位置,并在砼浇筑期间不产生位移。
波纹管接头处的连接管宜采用大一个直径级别的同类管道,其长度宜为被连接管道内径的5~7倍。连接时应不使接头处产生角度变化及在砼浇筑期间发生管道的转动或位移,并缠裹紧密防止水泥浆的渗入。安装时严禁电焊火花落在波纹管上,注意检查波纹管有无裂缝,若有裂缝时及时用胶带纸包捆。为防止波纹管漏浆造成穿束困难采取先穿钢绞线或在每个波纹管内放壁厚1cm外径小于波纹管径2~3mm硬质塑料管,砼浇筑完后立即抽拔塑料管,及时穿入钢绞线。
波纹管应设压浆孔,还应在最高点设排气孔及需要时在最低点设排水孔,压浆管、排气管、排水管应是最小内径为20mm的标准管或适宜的塑料管,与管道之间的连接应采用金属或塑料结构扣件,长度应足以从管道引出结构物以外。管道在模板内安装完毕后,应将其端部盖好,防止水或其它杂物进入。
⑵、预应力钢绞线的安装
预应力钢绞线选用国家标准《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T5224—2003)生产的φ
s
=15.2高强度低松弛钢绞线,标准抗拉强度fPK=1860MPa,Ep=1.95×105MPa,单根钢绞
线公称直径15.2mm,公称面积Ay=140mm2,锚具采用M15型系列锚具,满足国家现有技术规范,有出厂合格证书及质量说明书。预应力钢绞线进场后严格进行检查,从每批钢绞线中任取3组进行表面质量、直径偏差和力学性能试验等。
预应力钢绞线下料:钢绞线下料应在平坦的部位,下垫方木或彩条布,不得将钢绞线直接接触土地,以免生锈,也不得在砼地面上拖拽,以防磨伤钢绞线,下料长度误差应控制在规范要求的范围内。对设计图纸给定的下料长度值,应根据选定的张拉设备等复核后使用。为防止在下料过程中钢绞线紊乱并弹出伤人,事先用钢管架制作成简易的铁笼。下料时将钢绞线盘卷在铁笼内,从线卷中逐步抽出,较为安全。
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根据空心板端锚固到张拉梁端的距离,工具锚的长度、锚固端钢绞线外露长度和张拉端千斤顶张拉所需长度,确定预应力筋的下料尺寸,下料时采用砂轮机切断,不得采用电弧切割。
钢绞线的编束:将下好的钢绞线放在工作平台上,每隔1m用22号铁丝按需要将几股钢绞线扎成一组,然后捆扎在一起,形成预应力钢丝束,编束一定要绑紧,钢绞线要顺绕,根与根之间不得相扭,并将铁丝扣向里,以便穿束时顺利通过孔道,编好的钢绞线应编号并标明所使用梁片的种类及孔号,以免用错。穿束前应检查锚垫板和孔道,锚垫板应位置准确,要按编号对应穿入两端同一锚具的锚孔内,以保证全束钢绞线在孔道内不绞不乱。
预应力钢绞线可在浇筑砼前或之后穿入管道,本桥采用在砼浇筑之后穿束,对钢绞线,可将一根钢束中的所有钢绞线编束后装入管道中,也可逐根穿入管道中。穿束前应检查锚垫板和孔道,锚垫板应位置准确,孔道内应畅通,无水和其它杂物。
⑶、预应力张拉
对预应力筋施加预应力之前,应对构件进行检验,外观和尺寸应符合质量标准要求。张拉时,构件的砼强度应符合设计要求,并不应低于设计砼强度等级的85%,且砼龄期不小于7d。张拉设备千斤顶:采用YCW250B型,行程200mm,锚具:采用M15-4、M15-5,油泵:采用与千斤顶配套的ZB4-500型油泵。选用国家标准《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T5224—2003)生产的φs=15.2高强度低松弛钢绞线,标准抗拉强度fPK=1860MPa,Ep=1.95×105MPa,单根钢绞线公称直径15.2mm,公称面积Ay=140mm2,锚具采用M15型系列锚具,预应力钢束采取两端同时张拉,锚下控制应力为0.75fPK=1395MPa,实际引伸量与理论引伸量值的误差控制在±6%。预应力筋张拉应左右对称均衡张拉,预应力钢束张拉顺序:N1左→N2右→N1右→N2左预应力筋张拉程序为:0→N1左10%σcon(作伸长值标记)→ N1左50%σcon→N2右10%σcon(作伸长值标记)→ N2右100%σcon(持荷2min,锚固)→N1左100%σcon(持荷2min,锚固)(σcon为张拉控制应力),0→N1右10%σcon(作伸长值标记)→ N1右50%σcon→N2左10%σcon(作伸长值标记)→ N2左100%σcon(持荷2min,锚固)→N1右100%σcon(持荷2min,锚固)(σcon为张拉控制应力)。采用应力和应变双控张拉
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力。
张拉操作工艺:钢绞线张拉前千斤顶与油压表必须经过计量机构配套校验并出具报告。每束根数与相应的锚具配套,放好夹片,将钢绞线从千斤顶中心穿过。张拉时当钢绞线的预应力达10%σcon时停止供油。检查夹片完好后,画线作标记,作为量测工具夹片内缩的起点。
上述工作完成后,即向千斤顶油缸充油并对钢绞线进行张拉。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,实际张拉伸长值与理论伸长值控制在±6%范围内。当油压达到张拉吨位后,关闭主油缸油路,并保持2分钟,测量钢绞线伸长值加以校核。在保持2分钟以后,若油压稍有下降,须补油到设计吨位的油压值,千斤顶限位板顶着夹片锁定钢绞线,及时做好记录。全梁断丝、滑丝总数不得超过钢丝总数的1%。
⑷、孔道压浆
孔道压浆宜采用C50水泥浆真空压浆,水泥浆中可掺入适量细砂。所有材料应符合下列要求:
水泥采用普通硅酸盐水泥,水泥的强度等级为42.5,水采用清洁水。水泥浆强度为50Mpa,水泥浆的技术要求如下:水灰比宜为0.4~0.45,掺入适量减水剂后可减小到0.35,水泥浆的泌水率最大不超过3﹪,拌合后3h的泌水率控制在2﹪,泌水应在24小时内重新全部被浆吸回,水泥浆中可掺入适量膨胀剂,其自由膨胀率应小于10%,水泥浆的稠度宜控制在14~18s之间。
张拉完成后,应立即将锚塞周围预应力钢筋间隙用水泥砂浆封锚,封锚砂浆抗压强度不足10Mpa时,不得压浆。
压浆前,应对孔道清洁处理。波纹管道必要时应冲洗以清除有害材料对孔道内可能发生的油污等,可采用对预应力筋和管道无腐蚀作用的中性洗涤剂或皂液,用水稀释后进行冲洗。冲洗后,应使用不含油的压缩空气将孔道内的所有积水吹出。并观察有无串孔,如有串孔几孔应同时压浆。
水泥浆拌制至入孔道的延续时间,视气温情况而定,一般在30~45min范围内。水
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泥浆在使用前和压注过程中应连续搅拌。对于因延迟使用所导致流动度降低的水泥浆,不得通过加水来增加其流动度。
孔道压浆顺序为先下后上,压浆工作在一次作业中连续进行,并让出口处冒出废浆,直至不含水沫气体的浆液排出,其稠度与灌注的浆液相同时即停止,然后将所有出浆口和孔眼封闭,压浆端的最大水泥浆压力宜为0.7~1.0Mpa,且维持10min以上。为保证钢绞线束全部充浆,进浆口予以封闭,直至水泥浆凝固前,所有塞子、盖子或气门均不得移动和打开。应根据第一片试验板压浆情况,确定是否选用二次压浆方法。采用二次压浆法时,两次压浆的间隔时间为30~45min。
压浆过程中及压浆后48h内,结构物温度不得低于5℃,当气温高于35℃,压浆工作应在夜间进行。压浆后应及时检查压浆的密实度,如有不密实及时处理和纠正;压浆时,每一工作班取不小于3组试件,标准养护28d,检查其抗压强度,作为评定水泥浆质量的依据。
⑸、梁体封端
对需封锚的锚具,压浆后应先将其周围冲洗干净并对板端混凝土凿毛,然后设置钢筋网浇筑封锚混凝土。封锚混凝土强度应符合设计规定,宜使用与板体相同配合比。施工中必须严格控制封锚后的板体长度。注意检查梁端平面交角与设计图纸是否相符。 6.1.8 移梁、堆放
移梁前在梁的两端标注梁号和生产日期。吊运梁采用龙门吊有轨运输,吊装时采用吊孔穿束兜梁底加扁担的吊装方式方法。
存梁场地应平整夯实,使其不积水,并在场地周围做好排水系统,防止地基下沉,并用C30砼施工成砼平台及台座,以供存梁时用。存梁支点在空心板梁的理论支撑线上,以枕木支垫,空心板梁在存放时采取支撑或其他有效措施,保持空心板的稳定性,空心板存梁时间不得超过90天,否则时间过长可能产生过大的预拱度。
L30m预加应力引起的上拱度及二期恒载生产的下绕值表
钢束张拉完存梁30d上存梁60d上存梁90d上二期恒载生产上拱度(mm) 拱度(mm) 拱度(mm) 拱度(mm) 的下绕值(mm) 第21页
位置 中国建筑第四工程局 都匀市纬八西路至厦蓉高速公路都匀西匝道口道路工程
边板 中板 +13.5 +10.0 +16.6 +12.1 +17.5 +12.7 +18.0 +13.0 +9.2 +3.1 (表中正值表示位移向上;负值表示位移向下) 空心板预制施工工艺流程见图4-1。
整修侧模并刷脱模剂 安装模板 混凝土浇筑 钢筋骨架加工制作 施工准备 底模修整 安装钢筋骨架 安设波纹管及锚垫
混凝土拌制、运输 制作混凝土试件
拌制水泥浆及试件 压浆 封锚段砼浇筑 移梁存放 签认中间交工证书 第22页 图4-1 空心板施工工艺流程 混凝土养护 拆除模板 预应力束下料编束 清孔、穿束 封锚 张拉 压试件 张拉设备检验