桥主桥箱梁预应力张拉及压浆作业指导书.docx
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桥主桥箱梁预应力张拉及压浆作业指导书
桥主桥箱梁预应力张拉及压浆作业指导书
预应力张拉及压浆作业指导书
一、编制依据
1.1《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011);
1.2《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004);
1.3《宋郎路(北运河左堤路~京津公路)道路工程施工图设计》;
二、工程概况
宋郎路道路工程北运河大桥主桥箱梁采用三向预应力结构。
纵向预应力钢束采用符合GBT/T5224标准的As15.2低松弛预应力钢绞线,规格有19As15.2、17As15.2、15As15.2三种。
锚具采用群锚OVM.MA15-19、OVM.MA15-17、OVM.MA15-15张拉锚固体系。
横向预应力钢束采用规格为2As15.2的钢绞线,每50cm桥长设置1根,采用单端交叉张拉。
锚具采用BM15-2张拉锚固体系。
竖向预应力钢筋采用精轧螺纹钢筋,每50cm在腹板设置1根JL32(腹板厚度小于70cm时)或2根JL32(腹板厚度70cm时)。
锚具采用YGM张拉锚固体系。
全部预应力筋均采用后张法张拉,通过预埋塑料波纹管形成预应力管道。
预应力管道灌浆采用真空辅助压浆技术。
三、作业工艺流程
预应力工程在施工过程中应对其施工的质量进行控制和检验。
主桥连续箱梁预应力张拉压浆作业流程控制和检验宜按照原材料报验及制作、预应力筋安装及检查、施加预应力、后张孔道压浆、锚具防护及封锚等阶段进行。
四、材料及设备
4.1预应力筋(束)
预应力筋验收时首先查验经运输后有无损伤、锈蚀并按合同要求对其质量证明书、包装、标志和规格等进行检查。
预应力筋进场时应分批验收并进行以下检查:
钢绞线:
钢绞线分批检验时每批质量应不大于60t,检验时应从每批钢绞线中任取3盘,并从每盘所选的钢绞线端部正常部位截取一组试样进行表面质量、直径偏差和力学性能试验。
如每批少于3盘,则应逐盘取样进行上述实验。
试验结果如有一项不合格时,则不合格盘报废,并再从该批未试验过的钢绞线中取双倍数量的试样进行该不合格项的复验;如仍有一项不合格,则该批钢绞线为不合格。
螺纹钢筋:
螺纹钢筋分批检验时每批质量应不大于100t,对表面质量应逐根目视检查,外观检查合格后在每批中任选2根钢筋截取试件进行拉伸试验。
试验结果如有一项不合格时,则应另取双倍数量的试件重做全部各项试验;如仍有一根试件不合格,则该批钢筋为不合格。
预应力筋的检验试验方法应按现行国家标准的规定执行,用作拉伸试验的试件,不得进行任何形式的加工。
在对预应力的拉伸试验中,应同时测定其弹性模量。
钢绞线应根据弹性模量分批放置,以便下料时将弹性模量相近的放在一起,组成一束,避免同一钢绞线束内各根钢绞线弹性模量相差过多。
预应力筋应保持清洁,无影响与水泥粘结的油渍等杂物,在存放和搬运过程中应避免使其产生机械损伤和有害锈蚀。
进场后的存放时间不宜超过6个月,且宜存放在干燥、防潮、通风良好、无腐蚀气体和介质的仓库内;在室外存放时不得直接堆放于地面,应支垫并遮盖,防止雨露和各种腐蚀性介质对其产生不利影响。
预应力筋制作时的下料长度应通过计算确定,计算时应考虑结构的孔道长度、锚具厚度、千斤顶长度、弹性回缩值、张拉伸长值和张拉工作长度等因素。
4.2锚具和连接器
预应力筋用锚具产品应配套使用,对同一结构应采用同一生产厂的产品,工作锚不得作为工具锚使用。
夹片式锚具的限位板和工具锚宜采用与工作锚同一生产厂家的配套产品。
锚具和连接器进场时,应按合同核对其型号、规格和数量,以及适用的预应力筋品种、规格和强度等级,核查标志、包装及生产厂家提供的产品质保书、产品技术手册、锚固区传力性能型式检验报告等。
产品按合同验收后,还应按规定进行进场检验:
进场检验时,同种材料、同一生产工艺条件下、同批进场的产品可视为同一验收批。
锚具的每个验收批不宜超过2000套;连接器每个验收批不宜超过500套;获得第三方独立认证的产品验收批可扩大一倍。
外观检查:
应从每批产品中抽取2%且不少于10套样品,检查其外形尺寸、表面裂纹及锈蚀情况。
外形尺寸应符合产品质保书所示的尺寸范围,且表面不得有裂纹和锈蚀。
如有1个零件不符合产品质保书所示的外形尺寸,则应另取双倍数量的零件重新检查,仍有一个不合格,本批产品应逐套检查,选合格者进入后续检验。
另外当有1个零件表面有裂纹或夹片、锚孔锥面有锈蚀,本批产品同样应逐套检查,选合格者进入后续检验。
硬度检验:
应从每批产品中抽取3%且不少于5套样品(对多孔夹片式锚具的夹片,每套抽取6片),对其中有硬度要求的零件进行硬度检验,每个零件测试3点,其硬度应在设计要求范围内,若有1个零件不合格,则应另取双倍数量的零件重做试验;如仍有1个零件不合格,则本批产品应逐套检查,选合格者使用或进入后续检验。
静载锚固性能试验:
应从外观检查和硬度检验均合格的同批产品中抽取样品,与相应规格和强度等级的预应力筋组成3个预应力筋-锚具组装件,进行静载锚固性能试验。
如有1个试件不符合要求时,则应另取双倍数量的样品重做试验;仍有1个试件不符合要求,则本批锚具为不合格,静载锚固性能试验方法应符合现行国家标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》(GB/T14370)的规定。
锚具和连接器在存放期间应置于干燥通风处,防水、防潮、防锈蚀和防酸碱污染,搬运及使用期间均应妥善防护,避免锈蚀、沾污、遭受机械损伤、混淆和散失,但临时性的防护措施应不影响其安装和永久性防腐的实施。
4.3预应力管道
塑料波纹管进场时除应按合同检查出厂合格证和质量保证书,核对其类别、型号、规格和数量外,尚应对其外观、尺寸、集中荷载下的径向刚度、荷载作用后的抗渗漏及抗弯曲渗漏等进行检验。
检验方法应分别符合现行行业标准《预应力混凝土桥梁用塑料波纹管》的规定。
塑料波纹管应按批进行检验,每批应由同一配方、同一生产工艺、同设备稳定连续生产的产品组成,每批数量应不超过10000m。
应先进行外观质量的检验,合格后再进行其他指标的检验。
当其他指标中有不合格项时,应取双倍数量的试件对该不合格项进行复检;复检仍不合格时,则该批产品为不合格。
波纹管在搬运时应采用非金属绳捆扎,或采用专用框架装载,不得抛摔或在地面上拖拉。
波纹管在存放时应远离热源及可能遭受各种腐蚀性气体、介质影响的地方,存放时间不宜超过6个月,在室外存放时不得直接堆于地面,应支垫并遮盖。
4.4机具设备
千斤顶应与锚具配套使用,并应在进场时进行检查和校验。
主梁纵向预应力筋采用400t、500t具有自锚功能的穿心式双作用千斤顶整体张拉,横向预应力采用25t前卡式千斤顶单根张拉,竖向预应力筋采用100t穿心式双作用千斤顶张拉。
压力表应选用防振型产品,并千斤顶配套使用,其最大读数应为张拉力的1.5~2.0倍,标定精度应不低于1.0级。
被量测的压力荷载,应在压力表总容量的1/4~3/4范围内。
千斤顶及压力表进场时应及时标号配套,且应由专人使用和管理,并应定期维护和校验。
长期不使用的张拉机具设备,应在使用前进行全面校验。
使用期间的校验期限应视机具设备的情况确定,当千斤顶使用时间超过6个月或张拉次数超过300次或在使用过程中千斤顶或压力表出现异常情况或检修及更换配件以后应重新校验。
每台千斤顶及配套压力表应视为一个单元同时校准,以确定张拉力与压力表读数之间的关系曲线。
校验应在经主管部门授权的法定计量技术机构定期进行,标定后的校正系数≤1.05。
张拉油泵压力、输油量应满足千斤顶张拉的工效。
张拉油泵的选用应与张拉千斤顶配套。
油泵额定油压数一般应为使用油压数的1.4倍。
油泵应不少于6台。
抽调人员组成协力队伍。
协力队伍应准备好配套限位板、千斤顶撑脚、工具锚、工具夹片、压浆嘴、出浆嘴、球阀、手锤、錾子、退锚器、打紧器(套筒式堕锤)等工具。
五、预应力安装及检查
5.1混凝土浇筑前管道预埋
塑料波纹管在下料时要检查内壁是否有不规则的塑料硬块,是否有破损,破损处要及时粘贴修理,严重的禁止使用并更换为合格品。
外界温度过低时,要防止波纹管因变脆而碎裂。
塑料波纹管应按设计规定的坐标位置进行安装,并采用定位钢筋固定,使其能牢固的置于设计位置,且在混凝土浇注期间不产生位移。
波纹管定位钢筋的间距不宜大于0.8m,位于曲线上的管道其定位钢筋不宜大于0.4m(要适当加密)。
管道与普通钢筋重叠时,应移动普通钢筋,不得改变管道的设计位置。
定位后的管道应平顺,其端部的中心线应与锚接板相垂直。
安装管道时,塑料波纹管内加一层衬管以增强刚度。
管道接头处的连接管宜采用大一级直径的同类管道,其长度宜为被连接管道内径的5~7倍。
连接时不应使接头处产生角度变化及在混凝土浇注期间发生管道的转动或移位,并应缠裹紧密防止水泥浆渗入。
塑料波纹管应采用专用焊接机进行热熔焊接或采用具有密封性能的塑料连接器进行连接。
管道的所有接头必须具有可靠的密封性能,并应满足真空度的要求。
预应力管道安装的允许偏差应符合下表规定:
预应力管道安装允许偏差
项目允许偏差(mm)管道坐标梁长方向+30梁高方向+10管道间距同排+10上下层+10所有管道均应在每个顶点设排气孔。
压浆管、排气管是最小内径为20mm的标准管或适宜的塑形管,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。
安装锚垫板时要保证预埋的锚垫板垂直于管道中心线,同时应预埋与锚具相配套的螺旋筋。
管道安装完毕后,其端口采取可靠措施临时封堵,防止水或其他杂物进入。
5.2混凝土浇筑过程中的注意事项
混凝土浇筑前应对预埋于混凝土中的锚具、管道和钢筋等进行全面检查验收,符合要求后方可开始浇筑。
混凝土在振捣过程中应避免振动器碰撞预应力筋的管道和预埋件等。
浇筑过程中随时检查模板、管道、锚固端垫板等的稳固性,保证其位置和尺寸符合设计要求。
对箱梁腹板与底板及顶板连接处的承托、预应力筋锚固区及其他预应力钢束与钢筋密集的部位,使用小型振捣棒并延长一倍的振捣时间加强振捣以确保这些部位混凝土的密实。
5.3预应力筋的穿束
混凝土强度达到设计强度的95%,且混凝土加载龄期不小于7天时,可进行预应力张拉。
然后抽出衬管,准备穿束。
用于判断现场预应力混凝土结构或构件强度的混凝土试件,应置于现场与结构相同的环境养护。
穿束前应先检查锚垫板和孔道。
锚垫板的位置应准确。
对准备穿束的孔道,应首先用压力水冲洗,将可能粘附在孔壁的杂物冲洗掉,同时可检查出有无穿孔现象然后用不含油的压缩空气吹干孔道内水分,并用检孔器检查孔道是否畅通,检孔器不能通过的地方应画上标记做特殊处理。
同束钢绞线应选用弹性模量相近的钢绞线下料。
预应力筋的下料应采用切断机或砂轮锯切断,严禁采用电弧切割,切割前应在切割线两侧约5mm处用扎丝捆扎,防止松散,切断后清除飞边、毛刺并修正端头。
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钢绞线穿束采用人机结合的方式,根据现场情况便宜行事,但应优先采用机械穿束。
钢绞线穿束优先采用编束后整体穿入的方法。
整束穿入时应预先编束,编束时必须使钢绞线相互平行,不得交叉,从中间向两端每隔1m用铁丝绑紧,并给钢绞束编号。
成束后,要统一编号、挂牌,按类堆放整齐,以备使用。
横向束张拉
横向预应力筋抗拉强度标准值为1860MPa。
张拉控制应力为1300MPa,单束控制张拉力为361.4KN。
引伸量为9.24cm。
使用BM15-2型扁锚及其配套的T千斤顶,单根单向张拉。
张拉以应力控制,采用引伸量校核。
所有横向预应力筋在箱梁顶交替单端张拉锚固。
张拉操作步骤为:
初张拉0.2σcn持荷3分钟并量测延伸量,然后张拉至σcn持荷3分钟并量测延伸量,回油活塞至零,然后夹片跟进顶锚。
施工控制的重点为:
张拉机具必须满足使用标准,锚环、夹片安装必须正确。
竖向预应力的张拉
采用0t穿心式千斤顶,配套油泵及支架、连接器完成。
控制要点为:
a、在拆除竖向预应力槽口时要残留部分混凝土渣子,张拉时必须清理干净并在张拉前拧紧螺母。
b、抗拉强度标准值为930MPa。
张拉控制应力为837MPa,单根精轧螺纹钢筋张拉力为673KN。
设计张拉程序:
0673KN(持荷5分钟测伸长并锚固)。
所有竖向预应力筋在箱梁顶单端张拉,在全桥合拢后,复拉每一根竖向预应力筋。
复张拉完成后,将竖向预应力钢筋张拉端多余的部分截除,并保证钢筋端部距离主梁顶面的保护层厚度不小于3cm。
c、采用应力和伸长量双控。
d、张拉后防止撞击,及时压浆。
e、安装连接器时一定要旋紧、到位,否则将出现危险。
现场技术人员在现场严格监督。
纵向束张拉
采用穿心千式斤顶采用00t穿心千式斤顶,并有自锚功能,纵向束整束双向张拉。
施工控制的重点为:
a、张拉机具必须满足使用标准。
b、锚环、夹片安装必须正确。
c、张拉程序:
0~1%~%~(持荷2分钟后锚固)
d、双向对称张拉,采用应力和伸长量双控并注意两侧伸长量尽量等同。
e、张拉时张拉端钢绞线前面不要站人,以免发生危险。
f、张拉后用切割机切掉多余部分封锚。
g、张拉后防止撞击。
注:
在张拉过程中,如果出现计算伸长量与实测伸长量出入过大(超过6%),应暂停张拉,查找原因,然后再作决定。
张拉完毕后立即锚固。
~17s,30min流动度10~20s,60min流动度10~25s;24h自由泌水率为0,3h钢丝间泌水率为0,压力泌水率在0.36Mpa时小于2%;3h自由膨胀度为2%,24h自由膨胀度为3%;充盈度合格;3天抗压强度大于20Mpa,7天抗压强度大于40Mpa,28天抗压强度大于50Mpa;3天抗折强度大于5Mpa,7天抗折强度大于6Mpa,28天抗折强度大于10Mpa;对钢筋无腐蚀作用。
7.4用于后张孔道压浆的设备性能应符合下列规定:
搅拌机的转速不低于1000r/min,搅拌叶的形状应与转速匹配,其叶片的线速度不小于10m/s,最高线速度限制在20m/s以内,且应能满足在规定的时间内搅拌均匀的要求;用于临时储备浆液的储料罐也应具有搅拌功能,且应能满足在规定的时间内搅拌均匀的要求;压浆机采用活塞式可连续作业的压浆泵,其压力表的最小分度值应不大于0.1MPa,最大量程应使实际工作压力在其25%~75%的量程范围内,不得使用风压式压浆泵进行孔道压浆;真空泵能达到0.10MPa。
7.5准备压浆前要冲洗清除附着于孔道内壁的有害材料。
对孔道内可能存在的油污等,可采用已知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,使用不含油的压缩空气将孔道内的所有积水吹出。
钢绞线与锚环之间以及锚环与锚垫板之间的间隙用高标号稠水泥浆或其它材料堵住,防止压浆时漏浆。
每次压浆前后应对压浆设备进行清洗,清洗后的设备内不能有残渣和积水。
7.6浆液自拌制完成至压入孔道的延续时间不得超过40min,且在使用前和压注过程中要连续搅拌。
若因延迟使用导致水泥浆流动度降低,不得通过额外加水增加其流动度。
7.7压浆前将孔道系统密封,一端用抽真空机进行抽真空,直至真空度稳定在-0.06~-0.10MPa。
真空度稳定后,立即开启孔道压浆端的阀门,同时启动压浆泵进行连续压浆。
7.8压浆时,对曲线孔道和竖向孔道应从最低点的压浆孔压入;对结构中上下分层设置的孔道,按先下层后上层的顺序进行压浆。
同一孔道的压浆应连续进行,一次完成。
压浆应缓慢、均匀地进行,不得中断,并应将所有最高点的排气孔依次打开和关闭,使孔道内排气通畅。
7.9对水平或曲线孔道,压浆的压力宜为0.5~0.7MPa;对超长孔道,最大压力不宜超过1.0MPa;对竖向孔道,压浆的压力宜为0.3~0.4MPa。
当孔道出浆端饱满且排气孔排出与规定流动度相同的水泥浆后,关闭出浆口,保持不小于0.5MPa的压力3~5min。
可通过观察孔(设置在孔道最高处或曲线孔道的拐点处,直线孔道每隔40m处)排浆,保证孔道内水泥浆体饱满。
7.10压浆时,每一工作班应制作留取不少于3组尺寸为40mm×40mm×160mm的试件,标准养护28d,进行抗压强度和抗折强度实验,作为质量评定的依据。
7.11压浆过程中及压浆后48h内,结构混凝土的温度及环境温度不得低于5℃,否则应采取保温措施,并应按冬期施工的要求处理,浆液中可适量掺用引气剂,但不得掺用防冻剂。
当环境温度高于35℃时,压浆宜在夜间进行。
7.12压浆后通过检查孔抽查压浆的密实情况,如有不实,应及时进行补压浆处理。
7.13压浆完成后,应及时对锚固端按设计要求进行封闭保护或防腐处理,预应力锚头表面应采用液态阻锈剂涂刷后,方能封锚。
封锚前对梁端混凝土凿毛并将其周围冲洗干净,设置钢筋网准备浇筑封锚混凝土;封锚应采用与结构同强度的混凝土,施工时不能损坏预应力的锚固,模板、钢筋、混凝土施工同梁体施工并应严格控制封锚后的梁体长度,锚固端的混凝土保护层厚度应不小于50mm或符合设计规定。
混凝土凝结后进行检查,封锚混凝土应密实、无裂纹。
7.14孔道压浆应填写施工记录。
记录项目应包括:
压浆材料、配合比、压浆日期、搅拌时间、真空度、出机初始流动度、浆液温度、环境温度、稳压压力及时间。
7.15每次压浆前,施工队应通知张拉小组负责人,由张拉小组负责人派组员进行旁站,并做好记录,压浆记录必须及时,不得后补。
八、安全质量保证措施
8.1安全管理措施
认真贯彻执行国务院关于安全生产的“三大规程”和有关安全生产的各项法规,坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针,落实《安全生产责任制》,做到安全生产、文明施工。
进行全面的、针对性的安全技术交底。
安全教育要经常化、制度化。
提高施工人员的安全意识,切实树立“安全第一”的思想,建立完善的安全工作保证体系。
严格安全监督,建立和完善定期安全检查制度。
施工现场严格按照“安全标准工地”的要求执行。
张拉、压浆应有完整、真实、规范的资料。
抓好现场管理,保障人身、机械和器材的安全。
施工危险地段要设置安全警示牌,以防意外事故发生。
责任落实到人,彻底清除不安全因素。
定期或根据施工需要发放和检查施工所用的各种安全机具设备和劳动保护用品。
8.2安全质量注意事项
在施工过程中认真执行安全生产的三大规程和有关安全生产的各项法规,严格控制和防止各类伤亡事故。
在施工过程中要抓好现场管理,坚持文明施工,保障人身、机械和器材的安全,并认真作好防火工作及注意用电安全。
严格按有关规定安装线路及设备,用电设备都要安装地线,不合格的电气器材严禁使用。
配电箱采用BD型标准电箱,电箱内开关电器必须完整无损,接线正确,电箱内设置漏电保护器,选用合理的额定漏电动作电流进行分级匹配。
配电箱设总熔丝、分开关,动力和照明分别设置。
金属外壳电箱作接地或接零保护。
开关箱与用电设备实行一机一闸保险。
同一移动开关箱严禁有380V和220V两种电压等级。
安装、维修或拆除临时用电工程,必须由电工完成,电工必须持证上岗,实行定期检查制度,并做好检查记录。
对各项施工责任落实到人,实行定岗定责,确保施工安全。
预应力张拉区域应有明显的安全标志,禁止非操作人员进入,施工现场制作可移动式木警示牌。
张拉的两端应设置挡护设施,并在张拉时由专人看守,张拉时所有易发生危险的位置均不得站人,通过。
如:
预应力束(筋)前端,油管中间。
张拉后至水泥浆强度达到设计强度前,禁止对预应力束施加外力、碰撞、任何人员在预应力束(筋)前停留或通过。
打紧夹片或拧紧螺母时,操作人员应站在侧面。
张拉完毕后,稍等几分钟再拆卸张拉设备。
应严格按设计要求张拉,禁止随意超张拉。
应有效防止短预应力束(筋)的回缩。
两端同时张拉时应保证信号协调、统一,保证两端张拉能够同时进行,两端同时张拉时,两端千斤顶升降压、划线、测伸长、插垫等工作基本一致。
张拉时,千斤顶应打保,防止预应力束(筋)脱落造成千斤顶坠落。
安装锚具、限位板时应注意位置正确。
应保证预应力束(筋)、锚具、夹片等不受损伤。
压浆时应保证连接牢固,防止灰浆喷出伤人。
压浆后预应力孔道是否饱满的检测:
灌浆后24小时将压浆孔和出浆孔的球阀拆下,检查孔道是否被浆填满,填满了可判为合格。
好防雨措施并有良好的作业平台。
夜间施工应由足够的照明。
主要机具、电器、运输设备等,应定机定人,严格执行交接班制度。
接班时,必须对机具检查一次,并做好记录。
九、张拉小组组织机构
本工程设置张拉专业班组,共计十四人。
班组内设置张拉操作小组,主要成员如下:
1、张拉专业班组受本工程质量负责人(李瑞银)领导。
2、张拉专业班组设组长一名:
秦子秋
3、张拉专业班组成员:
郭登奥、张正华、续晓晨、杨振华
4、张拉操作小组:
负责人杨振华
张拉操作小组配置四名熟练操作工,五名配合的工人。
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