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墩顶负弯矩张拉施工工艺及施工方法
一、编制依据
1、垄茶高速公路第三合同段设计图纸。
2、现行公路工程施工规范、施工技术规程、质量评定标准与验收办法。
3、现场调查资料。
二、工程概况
本合同段K11+655.5黄泥塘分离式立交桥上部结构7×25m+5×40m后张法预应力混凝土T梁连续结构。
三、施工准备情况
1、施工材料
①预应力钢筋采用φ215.2高强度低松弛钢绞线,抗拉强度标准值fpk=1860MPa,钢绞线出厂时附有质量证明书,并在每卷上挂有标牌,进场时进行检查:
a、外观检查,其表面不得有裂纹、机械损伤、油渍等。
b、力学性能试验,从每批钢绞线中任抽取5%卷(不少于3卷)的钢绞线,各取一个试样进行拉伸试验,取用合格品。
c、钢绞线进场存放时应防止雨淋,钢绞线原包装都有防潮措施,如包装损坏而裸露,则应用塑料布盖好。
②预应力锚具出厂时附有质量证明书,使用前应进行外观及尺寸检查,并抽取进行硬度试验。
使用过程中应检查夹片有无裂纹及齿形有无异样,不合格品不得使用。
锚具应存放于干燥房间的包装箱内。
③金属波纹管进场时,应进行外观检查,表面无油污、无孔洞及无折皱,咬口无开裂、无脱扣等才算合格;本项目采用金属波纹管,内径为5.5cm,波纹管要核实内径后,方可进场。
2、机械准备情况
(1)油泵采用ZB4-500型2台,千斤顶采用YCW100B型2个.
(2)BJB-3灌浆泵1台,NPX100灰浆搅拌机1台。
(3)其它设备:
大砂轮切割机1台,小砂轮切割机2台,11KW电焊机2台等。
(4)准备相关手工工具2套。
张拉设备应定期进行标定,一个千斤顶只允许对应一个压力表,不允许随意使用压力表,而且压力表必须定期进行标定,当出现以下情况之一必须标定:
1修理千斤顶积油泵之后;
2改变千斤顶积油泵的组合时;
3计算值与实测值两者相差悬殊时(大于+6%);
4长期中断作业,重新开始张拉时(使用半年或张拉200片梁体);
(5)预应力张拉前先对张拉机具进行标定和配套检验,确定张拉力与压力表之间关系曲线,使用时根据曲线确定油压表的读数。
3、人员组织情况
施工主要成员一览表
序号
姓名
岗位
主要职责
1
莫正
施工负责人
对施工工作做全面的计划及安排
2
夏立科
技术负责人
制定技术措施,监督施工质量
3
罗辉
质检负责人
监督现场施工,收集整理资料
4
凌国先
机械调度负责人
负责现场的机械调配
5
邓亮
物资供应负责人
材料的供应与管理
6
刘新云
试验室主任
现场材料检测
7
李进军
安全负责人
现场施工安全
8
任鹏
现场施工负责人
现场施工管理
施工人员一览表
工种
人数
工作内容
技术人员
2
负责张拉的技术工作及内业资料编写
张拉工
5
负责张拉及注浆
杂工
5
负责现场管理人员交代的非技术性工作
4、计划工期
本合同段K11+655.5黄泥塘分离式立交桥桥面负弯矩张拉施工工期为:
2011.3.11~2011.5.30。
四、施工方案
1、施工工艺流程
清孔→穿束→安装锚垫板、夹片、限位板→安装千斤顶、工具锚垫板、夹片→负弯矩钢绞线张拉→孔道压浆。
2、下料
(1)用型钢做成框架把成卷的钢绞线夹紧,找出钢绞线的内圈线头,把线头抽出,人工在前面拉,开始放钢绞线;
(2)用50米长的钢尺量好下料长度,用粉笔做记号;
(3)用砂轮切割机切断;
(4)钢绞线下料场地应干净,并防止沾染污泥、油脂等,下料长度误差控制在±10cm。
(5)下好料的钢绞线按筋束位置编好束,以防钢绞线打绞,如不能立即穿束,则需用防水雨布盖好。
(6)下料长度=钢束设计长度+2倍张拉端操作长度+下料误差;
3、布管
(1)配好每号管道的波纹管接头管数量;
(2)用直径大3mm同型的波纹管作接头管,用封箱胶纸密封接头处,因为要浇注墩顶现浇连续段,所以密封十
分重要,以防止在浇注现浇连续段时发生渗漏。
4、穿束
负弯矩孔道狭小,穿束困难。
穿束工作在墩顶纵接头混凝土浇筑前进行,将钢绞线端头位置合拢,并用胶带纸缠紧,以利于穿束通过,通过后检查钢绞线是否有交叉现象,并理顺,防止张拉时因钢绞线交叉造成应力集中。
因为负弯矩张拉槽位于T梁翼板下方,在浇注纵向现浇湿接缝时在负弯矩张拉口处预留一段长度为1.85米的空隙不进行混凝土浇筑,在穿束时将翼板钢筋掰开,用安全吊篮悬挂在翼板钢筋之上,施工操作人员站在安全吊篮上,施工操作人员要佩戴安全帽和安全带,安全带的安全扣要扣在翼板钢筋上。
5、安装锚垫板及夹片
当墩顶混凝土强度及龄期达到设计规定要求后,开始准备张拉工作,安装锚垫板及夹片,将工作锚垫板自钢绞线端部套在钢绞线上并推至喇叭管处,对中至口固定,
安装完锚垫板后应保证钢绞线外露50cm工作长度;
夹片安装,先用胶圈把每付夹片箍在一起,然后沿钢绞线将其推入锚板的锥孔中,用手推不动为止,再用钢管捣实。
6、安装限位板、千斤顶、工具锚垫板、夹片,在此过程中应注意同轴对中。
7、负弯矩钢绞线张拉
在T梁预制施工时在张拉槽口前25cm距离地方,预留一个直径为7cm圆孔,主要为了在负弯矩张拉时,安装吊装千斤顶的吊绳。
张拉时,千斤顶悬挂在吊绳上,进行负弯矩张拉操作。
钢绞线采用两端对称张拉,预应力施加顺序:
0→10%δk→20%δk→100%δk(持荷2min)→卸荷
(1)千斤顶回油完毕,拆卸工具锚,换束重新安装锚具、设备。
(2)做好张拉记录,张拉完毕后,严禁碰撞锚具和钢绞线。
(3)灌浆前用手提砂轮切割机将工作锚外多余的钢绞线切除,钢绞线外露量应不小于30mm。
再用水泥浆封裹锚头。
8、预应力钢绞线平均张拉力计算
N1束
①、计算式:
Pp=P(1-e-(kx+θμ)/(kx+θμ);
②、Pp:
预应力钢绞线平均张拉力(N);
③、P:
193900N(预应力钢绞线张拉端的张拉力);
④、x:
13.645m(从张拉端至计算截面的孔道长度);
⑤、k:
0.0015(孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数);
⑥、μ:
0.25(预应力束与孔道摩擦系数);
⑦、θ=0.07935×2×2=0.3174rad;
⑧、kx+θμ=0.0015×13.645+0.25×0.3174=0.100;
⑨、Pp=193900×(1-e-0.1)/0.1=184520.246
9、预应力束延伸量计算
①、计算式:
△L=PpL/ApEp;
②、Pp:
预应力钢绞线平均张拉力(184520N);
③、Ep:
1.937×105N/mm2(预应力钢绞线弹性模量);
④、L:
13645mm(预应力束的长度);
⑤、Ap:
139mm2(预应力束的截面);
⑥、△L=93.513mm;
设计单端延伸量:
47.6mm,计算单端延伸量:
46.75mm;
⑦、10%N:
4MPa;20%N:
8.4MPa;100%N:
43.6MPa;
最大43.6MPa,MPa转换公式(即标准公式):
y=0.2386x-0.3956,x(压力机读数KN)。
11、孔道压浆
孔道压浆宜采用水泥浆,水泥浆强度不低于50Mpa,水泥浆的技术要求
如下:
水灰比宜为0.4~0.45,,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﹪,水泥浆的稠度宜控制在14~18s之间。
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。
压浆顺序宜先压注下层孔道。
压浆应缓慢、均匀地进行,不得中断,压浆采用活塞式压浆泵,压浆的最大压力为0.5~0.7Mpa;压浆应达到另端饱满和出浆,出浆的稠度应与规定稠度相同的水泥浆为止;为保证管道注满水泥浆,关闭出浆口后,应保持不小于0.5Mpa的一个稳定期,这个稳定期不宜小于2min。
水泥浆凝固10分钟后,方可拆除止浆嘴。
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。
12、封锚
孔道压浆后应立即将水泥浆冲洗干净,同时清除支承垫板、锚具及端面砼的污垢。
封锚在压浆后进行。
封锚砼应仔细操作并认真插捣,务使锚具处的砼密实。
封锚防锈处理:
在钢绞线的两端用环氧砂浆封闭,不使水分渗入。
五、质量管理
1、质量要求
(1)钢绞线下料时,严禁采用电弧切割,在钢绞线附近电焊时,不得使钢绞线受热影响;
(2)波汶管壁如有破裂,应及时用粘胶带封裹,其搭接宽度不小于规范要求。
如破损严重,应立即更换。
电焊时严禁焊液集中落在波纹管上;
(3)波纹管控制点的安装,垂直方向与水平方向误差应控制在±10mm;
(4)预埋件应垂直于波纹管孔道中心线;
(5)预应力筋的张拉伸长值偏差控制在±6%;
(6)锚固时夹片外口齐平,钢绞线内缩值≤5mm;
(7)孔道压浆用水泥浆的水灰比应严格控制在0.4~0.45,灌浆时流出浓浆后方可封闭,灌浆压力一般在0.5~0.7Mpa,孔道灌浆应达到饱满密实;
(8)张拉时应避免断丝或滑丝,当出现断丝时每根钢绞线不得大于1丝且每个断面断丝之和不超过该断面钢丝总数的1%。
(9)砼浇筑时,预应力管道要有专人守护。
具体检验标准见下
2、分工职责
(1)现场负责人:
现场全面负责,组织人员、机具配合施工;
(2)技术主管:
技术总负责,检查施工质量,负责整理提交施工验收资料;
(3)质量检查员:
对检查项目进行检查,做好记录;
3、质量意见单
各级检查人员在施工过程中或质量检查中,如发现有关质量问题需要改进,应填写质量意见单,以书面形式提交项目负责人及时处理。
项目负责人将处理结果填写在该单上,送交技术负责人审核经监理认可后方可有效。
起、安全管理文明施工
4、安全措施
(1)预应力筋下料时应防止钢绞线弹出或砂轮片飞出伤人。
(2)要检验千斤顶、油压表是否已标定,如果没有进行技术标定是绝对不能进行施工的。
(3)检查油压表是否有效,如果油压表控制效果不好,也是不能进行张拉施工。
(4)检验锚具是否合格,或者缺齿、烂边这种现象也是不能进行张拉。
(5)在张拉过程中,为安全起见,预制梁(板)张拉的两端头,一定要用较坚实的钢板和其它挡板挡住,以免锚头,锚锁打滑而伤人或物,千万注意张拉前方不能站人。
(6)预应力施工工人进入工地应戴安全帽;高空作业应有稳固的平台,必须系安全带。
(7)张拉完毕的钢绞线束,张拉端锚具夹片严禁敲打。
(8)压浆人员必须戴防护眼镜,以免灰浆喷出时射伤眼睛。
(9)张拉成功以后,必须及时注浆,注浆要有一定的压力,把整个孔道注满水泥浆,使钢绞线有全负荷的效果,不能的话,钢绞线的应力就受到影响。
5、安全管理
(1)新工人入场时,应按公司的施工安全文件进行安全教育。
(2)开工前或有关技术交底时,都应进行安全交底。
(3)班
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