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第九联箱梁预应力施工方案2)、校验:采用校验标定的方法测定油压千斤顶的实际作用力与油压表读数的关系,得出其线形回归方程。校验时,应将千斤顶及配套使用的油泵、油压表一起进行,校验成果作为实际张拉力的计算公式。
2.2.2张拉用临时设施
机场钢雨棚施工组织设计①检查是否保证有所需的电源;
②检查是否确保有张拉装置的作业空间;
③检查作业脚手架是否齐备、安全;
④准备好平面和垂直搬运工具;
⑤张拉设备不能被雨淋湿,要准备有防雨设备。
2.2.3张拉前的构件检查及清理
1)、张拉前,必须对混凝土构件进行检验,外观和尺寸应符合质量标准要求;张拉箱梁混凝土强度要求达到设计强度的85%。
2)、穿束前应用压力水冲洗孔道内杂物,观察孔道内有无串孔现象。用风吹干孔道内水份。
3)、张拉前检查锚垫板和孔道的位置必须正确,灌浆孔和排气孔应满足施工要求,孔道应畅通,无水份和杂物,锚具、垫板接触板面上的焊渣、混凝土残渣等要清除干净。
4)、将锚垫板喇叭口内外清理干净,剔除多余的波纹管,安装工作锚及夹片,密封工作锚和垫板,顶紧夹片。
2.3钢绞线张拉力和张拉伸长量计算
1)、预应力钢束张拉端张拉力计算:
P——张拉端张拉力,KN;
——锚下张拉控制应力;
——每束预应力钢绞线截面积;
n——预应力钢束束数;
b——超张拉系数,不超张拉,取1.0。
2)、孔道摩阻损失计算:
——第段预应力钢束末端预应力损失,N;
x——预应力钢束长度,m;
——孔道转角与切线的夹角之和,rad;
——孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数,取0.0015;
——预应力钢束与孔道壁的摩擦系数,取0.17。
3)、预应力钢束理论伸长值计算:
式中:——理论伸长量,cm;
P——张拉端张拉力,N;
——预应力钢束长度,mm;
A——预应力钢束截面积;
E——预应力钢束的弹性模量;最终按试验结果;
4)、预应力钢束伸长值的量测及计算方法:
预应力钢束张拉前,先调整到初应力(取控制应力值的10%)再开始张拉和量测伸长值。实际伸长值为张拉时量测的伸长值加上初应力时的推算伸长值。
——从初应力至最大张拉应力间的实测伸长值,cm;
——初应力时推算伸长值,cm。(采用应力值10%到20%的实测伸长值替代)
预应力钢束的张拉遵循“同步、对称、偏心荷载小”的原则,按设计图顺序和施工顺序逐束张拉。
1)、顺序安装:安装工作锚锚板和夹片;安装限位板;安装千斤顶;安装工具锚组件;锚板不垂直度不得大于1°(见下图)
①锚环及夹片使用前用煤油或柴油逐件清洗干净,不得有油污、铁屑、泥砂等杂物。
②钢绞线外伸部分要保持干净,施工人员不得随意进行踩蹋。
③工作锚必须准确放在锚垫板的定位槽内,并与孔道对中,每个锚孔中,每个锚孔装入夹片拼用胶圈套好。穿入工作锚的钢绞线要顺直,对号入座,不得使钢绞线扭结交叉。先安装内圈的夹片,再安装外圈的夹片,最后用内径稍大于钢绞线的铁管穿入钢绞线,向前轻击顶紧夹片。
④限位板要与锚环对中,不得错开。
⑤安装千斤顶于孔道中线对位,注意不要接错大、小油缸。安装千斤顶时,不要推拉油管及接头,油管要顺畅,不得扭结成团。
⑥工具锚安装前,应将千斤顶活塞伸出3~5cm,钢绞线穿入工具锚时,要对号入座,钢绞线的位置要与工具锚孔的位置对应,千斤顶内钢绞线要相互平行。
⑦为保证完成张拉后,工具锚能顺利退下,必须在工具锚的夹片光滑面均匀地涂一层厚约1mm的润滑剂,也可在工具锚的锚孔中涂润滑剂。
⑧工具锚的夹片与工作锚的夹片应分开放置,不得混淆。每次安装前要对夹片进行检查,如有裂纹及齿尖损坏等现象,应及时更换。
2)、将B路回油阀打开,A路截止阀关闭即可启动油泵电机,向张拉缸供油进行张拉;同时调节节流阀,以控制油压高低和张拉速度。
3)、在活塞外伸时,工具锚夹片可自行夹紧钢绞线。工作锚中的夹片此时因受限位板的支托,只可被带出一些而不会退出很多。
4)、先调整到初应力(取控制应力值的10%),再开始按10%σcon~20%σcon~σcon(持荷2min锚固)张拉和量测伸长值,并做好伸长量记录。
5)、当活塞行程还余10mm~20mm时,即停止向A路供油,此时可将节流阀回旋,同进转回回油阀,A路压力降至零点。由于钢绞线束的加缩,活塞被接回若干长度,这时工作锚的夹片被带入锚板内而自行夹紧。钢绞线的回缩量不得大于6mm。
6)、B路关闭截止阀,节流阀控制升压,活塞回程,留10mm~20mm即可停泵。
7)、如果钢绞线张拉长度较短,一次张拉就可达到张拉控制应力;如果一次张拉达不到设计要求,则进行多次张拉;此时,自动工具锚的夹片已与锚板自行脱离,因此二次张拉前需将工具锚平片重新推入工具板锥孔中,然后重复以上步骤,直到达到设计张拉力。张拉至控制应力持荷5分钟,如油压有点下降则加油到张拉力后可锚固。当张拉的钢绞线为一端张拉时锚固可直接缓慢释放油缸压力到零;当两端张拉钢绞线时必须分端锚固,即先将一端张拉锚固后,再将别一端补足控制应力值后进行锚固。
8)、张拉时进行双控,以张拉力控制为主,以张拉时的实际伸长值与理论伸长值进行校核,钢绞线束实际伸长值与理论伸长值相差要控制在±6%以内方可进行锚固,否则暂停张拉,查明原因并采取措施加以调整后,再续继张拉。
横梁预应力钢束的张拉采用顶端单向张拉,桥面板预应力钢束的张拉采用单根单向张拉,在此不详述。
2.5张拉时易出现问题的原因分析和防治措施
1)、钢绞线出现滑丝现象,可能由于以下原因
①锚环锥孔、夹片生锈或有杂质造成夹片回缩不到位。
②夹片或锚环硬度不足,发生变形造成夹片夹不牢。
③穿束时钢绞线混乱,造成钢束中钢绞线受力不均匀,个别钢绞线受力大于设计张拉应力。
④锚具和夹片的锚固性能不符合要求。
⑤钢绞线弹性模量较大,夹片夹不牢固。
2)、张拉中发生断丝现象一般有以下原因
①穿束时钢绞线绞在一起,在波纹管中顺序较乱,张拉后个别钢绞线受力较大,超过钢绞线极限抗拉强度。
②夹片硬度太大,对钢绞线线产生损伤。
③钢绞线穿束前受到损伤。
④孔道阻塞,钢绞线受力不均匀。
⑤钢绞线存在质量问题。
3)、发生夹片回缩不均匀、端部不齐可能由于以下原因
①锚具和夹片之间摩阻太大,卸载时回缩不均匀。
②锚具和夹片的锚固效率系数不符合要求。
③夹片质量不一致、硬度不同。
④限位板和锚具之间空隙不适当,夹片滑出太多或者不能自由滑出,锚固时回缩不一致。
防治措施:严格控制钢绞线质量及下料长度,钢绞线一定要有质量鉴定合格证书;穿束顺序要合理,不能发生窜孔、扭绞现象;夹片、锚具质量和硬度等性能指标经过严格鉴定,符合要求方能使用,必要时更换;张拉前冲洗干净波纹管内附着物,以减小孔道壁摩擦;限位扳、锚具等的安装严格按说明书和作业指导书进行;控制张拉力缓慢均匀增加且不能过多超张拉。
1)可消除普通压力灌浆方法引起的气泡和混在稀浆中的气泡,减少有害水分的聚积地。2)真空灌浆是一个迅速、连续的过程,管道抽真空只要几秒钟,灌浆只要3~4分钟,而普通压力灌浆需超过10分钟。3)它可提供均匀、密实不透水的灰浆保护层,密实度在99%以上。
3.2压浆前的准备工作
1)、校验:校验抽真空泵和压浆泵的工作性能,特别是压力表的读数是否正常,确保压浆过程顺利进行。
2)、割掉锚外预应力钢束:露出锚具的多余钢绞线,应采用砂轮锯切割掉,不宜采用电弧焊等烧割方式,以免钢绞线过热产生滑丝,钢绞线切割后余留约3cm。竖向预应力钢束螺母外留25mm。
3)、封锚:锚具外边的间隙应用水泥浆或环氧树脂胶浆填塞,以免冒浆而损失灌浆压力。
4)、冲洗孔道:在压浆前应用压力水冲洗管道,以排除管道内杂物,如果管道内有油污,应采用含碱水冲洗,以保证管道畅通。冲洗后用空压机使用不含油的压缩空气吹去管道内积水,但要使孔道保持湿润,以便水泥浆与孔壁结合良好。
5)、箱梁的压浆工作,宜在预应力钢束张拉后2天内完成。
2)、管道密封及封锚。封锚做法:张拉完毕,将多余钢绞线切割,用湿润水泥团封堵,为确保水泥团不掉落及养护期间不开裂,在水泥封锚作出后,又用双层塑料薄膜密封并绑扎固定在锚具上。对于其他可能漏气的连接点,采用玻璃胶进行密封,从而保证了管道的密封。封锚提前二天进行,在压浆之前进行检查,对有漏气的情况,再使用玻璃胶处理,以确保孔道密封。
3)、检查设备连接及电源、水管路、材料准备到位情况,施工平台等措施,检查封锚及孔道密封工作,高压水洗孔并用高压风将孔内积水吹干。
5)、压浆后应立即检查压浆的密实情况,如有不密实,应及时处理。水泥浆应按规定制作试块,以检测其强度。
6)、补压及稳压:真空泵、灌浆机停机,将抽真空连接管卸下,将出浆端球阀关闭,用预先准备的4磅铁锤将出浆端封锚水泥敲散,露出钢绞线间隙。再用灌浆机正常补压稳压。此时,从钢绞线缝隙中会被逼出水泥浆,再持续补压稳压过程中,水泥浆由浓变稀,由稀变清,由流量大至滴出清水。补压稳压结束,关闭球阀。补压稳压历时3分钟。球阀拆除清洗在半小时后至一个小时之间进行。
7)、压浆时最高温度不宜高于35℃。
8)、压浆中途发生故障、不能连续一次压满时,应立即用压力水冲洗干净,使孔道通畅,待故障处理后再重新进行压浆。
9)、真空压浆注意事项:
①压浆顺序自下而上,并应将其中一个断面的孔道一次作业中压完,以免孔道漏浆堵塞邻近孔道,如集中孔道无法一次压完时,将相邻未压浆孔道用压力水冲洗,使继续压浆时通畅无阻。
②每个压浆锚塞进、出浆口均应安装一节带阀门的短管,以备压注完毕时封闭,保持孔道中的水泥浆在有压力的状态下凝结。③压浆的压力以保证入孔内的水泥浆密实为准,开始压力要小,逐步增加,保持为0.6MPa~0.7MPa。每个孔道压浆至最大压力后,应有一定的稳定时间。压浆应达到孔道另一端饱满和出浆,并达到排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆为止。④为检查孔道内水泥浆的实际密度,压浆后应从检查孔抽查压浆的密实情况,如有不实及时处理和纠正。
⑤要在拌制水泥浆同时,制作标准试块,经与构件同等条件养护到20MPa撤消养护后,方可进行移运和吊装。
⑥真空压浆时最高温度不宜高于35℃。
1)、孔道压浆完毕后立即将梁端水泥浆冲洗干净,同时清除支承垫板、锚具及端面混凝土的污垢,并将端面混凝土凿毛,以备浇筑封端混凝土。2)、设置端面钢筋网。为固定钢筋网的位置,可将部分箍筋点焊在支承垫板上。3)、固定封端模板,以免在浇筑混凝土时模板走动而影响梁长。立模后校核梁体全长,其长度应符合允许偏差的规定。4)、浇筑封端混凝土时,要仔细操作并认真振捣,保证锚具处的混凝土密实。
3.5真空压浆过程容易出现的问题原因分析及防治措施
3.5.1孔道堵塞的原因与防治
1)、产生原因:由于孔壁受外力和振动影响,因方向不正确而产生挤压和附加振动所致。另外穿束时,如用力过大,速度太快也可导致波纹管破裂或连接处开缝而导致堵塞现象。
2)、防治措施:在混凝土浇筑振捣时,不能出现过振现象;在穿束前,将钢束端部用绝缘胶带封闭包成球状,以防顶破波纹管。
3.5.2孔道注浆不密实的原因与防治
1)、产生原因:注浆顺序不当,可能实施了先上层后下层的压浆顺序;注浆压力较小,或未设排气孔,部分孔道被空气堵塞;注浆未连续进行,部分孔道被堵塞;水泥标号过低;水泥中未加入膨胀剂。
2)、防治措施:注浆前用压力水冲洗孔道,按先下后上的顺序压浆;孔道设排气孔,控制压浆压力在0.5~0.7MPa;每个孔道一次注浆完成,中间不停顿;采用高标号如C50水泥,灰浆水灰比控制在0.4左右,为减少收缩,在水泥浆中掺入适量的铝粉。
1)、现场要有明显标志,张拉时,构件两端严禁站人,并应设置防护,高压油泵应放在构件端部两侧,张拉完毕后应稍等片刻后拆卸张拉设备,在整个施工过程中,禁止非工作人员进入现场。
2)、张拉各电源接线要加接地线,并随时检查各处绝缘情况,以防触电。
3)、张拉或退出楔块时,千斤顶后面不得站人,以防预应力钢束拉断或锚具弹出伤人。
4)、油泵运转有不正常情况时,要立即停车检查。在有压情况下,不得随意拧动油泵或千斤顶各部位的螺丝。
5)、作业应由专人负责现场指挥,操作时严禁摸踩和碰撞预应力钢束,在测量伸长量时,应停止开动千斤顶。
6)、千斤顶支架必须与梁端垫板接触良好,位置正直对称,严禁多加垫块,以防支架不稳或受力不均倾倒。
7)、操作油泵人员或掌握压浆嘴的人戴防护眼镜,防止油管、压浆管破裂伤人;
8)、砂轮切割机下料时用力均匀、慢速二次结构-砌筑工程施工方案-8wr,防止砂轮损坏伤人、操作人员力求戴防护眼睛。
9)、穿束、张拉等在高空作业时,支架四周应加设安全网,防止设备及人员摔落;
张拉时油表读数的控制:根据设计文件和施工技术规范的要求,张拉顺序为:
0→10%δcon→103%δcon(持荷2分钟)→100%δcon锚固
各个时段的张拉力分别为:
TB/T 2325.2-2019标准下载0→78.12KN→804.636KN→781.2KN