预应力施工技术培训详解.docx
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预应力施工技术培训详解
施工技术培训
工程名称:
佛山市蝉西大道二期工程C2S01标段编号:
C2S01-JSPX-
主题
预应力施工技术培训
地点
培训人
时间
培养对象
一、原材料
1、钢绞线
①本工程主梁纵向预应力采用低松弛高强度钢绞线。
主梁腹板、底板纵向预应力筋均采用φj15.2mm钢绞线,锚具采用OVM系列产品。
②预应力混凝土用钢绞线,其技术条件、质量证明书、包装方法及标志内容等,均应符合国家现行标准GB/T5224—2003《预应力混凝土用钢绞线》,标准设计强度Ryb=1860MPa,弹性模量1.95×105MPa。
其力学性能及表面质量的允许偏差按照JTJ041—2000《公路桥涵施工技术规范》的有关规定。
③预应力钢材进场后应分批验收,验收后应检验其质量证明、包装方法及标志内容是否齐全、正确;钢材表面质量及规格是否符合要求,经运输、存放后有无损伤、锈蚀或影响与水泥粘结的油污。
使用前按规定分批抽样进行检验,钢铰线的表面不得有润滑剂和油渍,并不得有锈蚀成可见的麻坑。
2、锚具与夹具
锚具与夹具的类型须符合设计规定和预应力钢束张拉的需要。
用预应力钢束与锚夹具组合件进行张拉试验时的锚固能力,不得低于预应力钢材标准抗拉强度的90%。
锚夹具须经过部以上级别技术鉴定和产品鉴定,出厂前应由供方按规定进行检验并提供质量证明书。
进场时应分批进行外观检查,不得有裂纹、伤痕、锈蚀,尺寸不得超出允许偏差。
对锚具的强度、硬度、锚固能力等,应根据供货情况确定是否复验的项目、数量。
当质量证明书不符合要求或对质量有疑点时,应按有关规定进行检验,符合要求才能验收和使用。
3、波纹管
预应力钢束的成孔采用塑料波纹管,选用符合设计要求的波纹管,接缝数量尽可能保持最少,其接头采用套接法,套管长约20cm,管纹互相转接吻合,接头处使用塑料胶布缠绕紧密并仔细检查波纹管有无破损情况,有小孔洞的修补好后,再投入使用,以防止漏浆。
按有关规范及施工需要在波纹管上设置灌浆排气孔。
二、预应力施工
1、钢绞线的下料及穿束
①根据预应力钢束所在曲线位置及张拉设备情况下料。
下料长度应为每束钢束计算长度加上张拉端的工作长度。
对于不是采用边穿束边下料的预应力钢束,下料时要及时编号并标识。
钢绞线编束时,每隔1~1.5m绑扎一道铅丝,铅丝扣向里。
②钢绞线编束后,穿入波纹管中,将波纹管按设计位置准确、牢靠地固定好。
施工时按坐标在钢筋骨架上用φ8钢筋焊“井”字架固定钢绞线,固定钢筋的间距为直线段80cm,曲线段50cm。
焊接作业时,注意保护波纹管,避免焊渣烧坏穿孔。
③安装接长段箱梁预应力钢绞线时,应注意按施工要求,正确接长钢绞线,注意连接器的安装质量。
④钢绞线的立面、平面均垂直于锚垫板,浇筑混凝土前将锚垫板口用水泥袋、胶带等密封,防止水泥浆渗入。
⑤穿束前应用压力水冲冼孔道内杂物,观测孔道有无串孔现象。
再用高压风吹干孔道内水分。
⑥采用非真空压浆时,箱梁段波纹管的驼峰处,应设置排气管。
每驼峰处设置一个,以便排气、排水,保证孔道压浆质量,排气管为φ20的普通铁管焊在半圆的薄铁皮背上,套在已开孔的波纹管上而成型;或采用成品塑料压浆嘴套在已开孔的波纹管上成型。
见下图示意。
⑦腹板竖向预应力粗钢筋与波纹管一起安装,注意中间接头或两端是否漏浆,并安设压浆和冒气孔,或采用两根竖向预应力为一组,在底部连通。
上、下锚垫板应水平,其它砼应与之密贴且密实,也要严防孔道漏浆,严格检查管道是否有小孔洞、两端与锚垫板连接处是否松动或不密封现象。
⑧箱梁顶板、腹板、底板纵向束在砼浇完并达到一定强度后才进行穿束工作。
短束可单股穿,直至穿完一孔,穿的一端钢绞线应稍作处理;长束可在前端焊设预先在工厂车制好的“子弹头帽”,并设置牵引索用5T以上卷扬机牵引。
⑨所有预应力材料不得焊接。
钢绞线应用圆盘切割机切割,不允许用电、汽切割。
钢绞线、精扎螺纹钢筋、锚具应避免生锈及局部损伤,以免发生脆性破坏。
⑩腹板竖向预应力钢筋(φ32)在提料、供货时已根据每个节段的长度已分捆供货,根据每节段所需根数来决定。
安装时注意相应长度的钢筋必须放在对应的设计位置,误差不得超过1cm,以免影响滑道及挂篮的锚固。
⑾固定端挤压头:
挤压器型号GYJA型,配用油泵ZB4-500型。
钢绞线挤压时,应注意挤压簧的有效锚固长度和钢绞线露出挤压套的长度。
2、预留孔道的施工(波纹管的安装及固定)
a、在安装好箱梁底板的底层钢筋网和腹板的外侧钢筋网后,先进行第一次钢筋的初验,合格后进行安装底板束和腹板束钢绞线的定位钢筋,定位钢筋应按照设计图纸所规定的平面位置及坐标、曲率等进行固定,在直线与曲线相交的切点处必须设置定位钢筋,在安装前应对图纸进行复核,并绘制预应力安装的断面图和计算各预应力束的坐标表,定位钢筋的间距按直线段80cm,曲线段50㎝布置,在管道转折点处定位网适当加密,定位网钢筋应与梁体钢筋焊接牢固。
在定位钢筋网安装好后进行安装波纹管,定位网钢筋与波纹管之间的缝隙要几乎为零(即上、下、左、右四个点与波纹管紧密靠贴在一起),在浇注砼过程当中,波纹管不会上、下、左、右移位。
b、在底板束和腹板束钢绞线的波纹管安装好后,应及时进行检查和报验,合格后进行安装箱梁底板的上层钢筋网和腹板的内侧钢筋网、安装内模、箱梁顶板的下层钢筋网,均分别检查并报验合格后进行安装顶板束钢绞线的定位钢筋及波纹管,检查合格后再进行安装箱梁顶板的上层钢筋网。
c、在有横隔板处时,横隔板有横向预应力,在安装横隔板的钢筋过程中,安装到有预应力的高度时,必须同时进行安装横向预应力束的定位钢筋。
d、梁体采用三向预应力,由于钢筋、管道密集,如钢绞线、精扎螺纹钢筋等管道、普通钢筋发生冲突时,可进行局部调整,调整的原则是先普通钢筋、后精扎螺纹钢筋,然后是横向预应力钢筋,保持纵向预应力钢筋管道位置不动。
竖向精扎螺纹钢筋上口张拉端槽口深度必须满足张拉的要求,钢筋露出梁体表面长度不能过长,以免影响滑道铺设及侵入桥面保护层。
e、压浆管道设置,对腹板束、顶板束在0#块管道中部附近设置一个压浆观察孔,中跨底板在合拢段横隔板附近管道设压浆观察孔,边跨底板束在距支座约10m附近管道设压浆观察孔,钢束长超过60m的按相距20m左右增个压浆观察孔,以利于排气,保证压浆质量。
f、所有预应力管道的定位必须准确牢固,两张拉端管道轴线必须与垫板垂直,波纹管插入锚座喇叭口的长度不得小于5厘米,与锚座连接处应使用防水胶带缠紧密封,緾绕不少于5层,并严禁漏浆,对锚座表面上的压浆孔及连接螺栓孔,应用海绵等材料填充,以防止浇筑砼时水泥浆渗入管道内或螺孔内,现场技术人员应逐一检查。
g、波纹管接头处应平顺,且接头处不能错台,且必须用防水胶带緾紧密封,防止漏浆,两端全靠堵头模定位,伸出堵头模长度不宜过长,一般为5cm左右。
所以堵头模的位置准确与否很重要,且其开孔尺寸要准确,孔径比波纹管外径最多大2mm左右。
h、在浇筑砼时严防振捣棒或其它金属品直接撞击或碰撞波纹管;在接头凿毛处严防金属物敲击或碰撞,波纹管破后要及时包缠处理,包缠不少于5层且不漏浆;在施工过程当中对波纹管要严防火,特别要严禁电焊、氧割等燃烧起火或有小孔洞(焊渣熔穿)。
i、竖向预应力管道还要特别注意上、下口处漏浆,其上端锚垫板下砼应密实,槽口尺寸大小应符合张拉要求,在浇注砼过程中不能移位。
j、为防止波纹管漏浆,除接头处接缝严密、穿衬芯、在浇注砼过程通孔、通水洗孔外,在进行焊接工作时,不能有焊渣熔穿波纹管,尤其不能用电焊条在波纹管上“打火”(指铁皮波纹管),振捣时振动棒不能碰到波纹管。
k、波纹管在运输及装、卸时应防止剧烈的撞击、抛摔、油污和化学品污染,在仓库保管时不得与金属物混杂、磕碰,不能与腐蚀性气体和介质混存一起,在室外保管时间不能过长,不可直接堆放于地面上,必须放于枕木等上面,枕木的间距以保证波纹管平直为准,并用雨布等有效措施防雨、防暴晒和各种腐蚀性气体、介质影响。
l、在每一梁段砼浇筑后应立即检查每一管道是否漏浆和堵管,在穿钢绞线前应用通孔器通孔或高压水冲洗和检查孔道。
m、纵向波纹管内应穿衬芯,直束用PVC管衬芯,弯束可用抽拔制孔的抽拔橡胶管。
横向束可先穿好钢绞线,但锚固端应用棉絮做好密封工作,并由现场技术人员逐一全部检查,防止渗浆。
n、曲线管道严格按照设计线型控制好,严禁有明显的弯折点和死弯点,要圆顺、定位牢固。
o、所有纵向预应力张拉束,均要严格注意锚下垫板在预埋时应与堵头板密贴,并且垂直于预应力管道。
p、所有锚垫板处、钢筋密集处的砼应特别注意下料厚度要小、速度要慢及振捣密实,而且振动棒不能碰到所有预埋件。
q、当螺旋筋与预应力筋有干扰时,可取消螺旋筋,代之以锚下钢筋网片,钢筋网片采用规格为Ø10的钢筋,设4层。
r、管道安装前检查管道质量及两端截面形状,遇到有可能漏浆部份应割除、整形和除去两端毛刺后使用。
3、钢绞线的张拉
1)、张拉前准备工作
a、预应力钢绞线编束时应梳理顺直、绑扎牢固、防止互相缠绞。
b、张拉机具:
张拉机具应与锚具配套使用,在使用前应进行检查和校验。
千斤顶与压力表应配套校验,以确定张拉力与压力表之间的关系曲线,算出分级张拉的应力和张拉力。
张拉千斤顶的额定张拉吨位宜为张拉力的1.5倍,且不得小于1.2倍,张拉千斤顶在张拉前必须经过校验,校正系数不得大于1.05。
校正有效期为1个月且不超过200次张拉作业,拆修更换配件的张拉千斤顶必须重新校验。
压力表应选用防震型,表面最大读数应为张拉力的1.5~2.0倍,精度不能低于1.5级,压力表发生故障后必须重新校正。
校验千斤顶用的试验机或测力计的精度不得低于±2%,校验时,千斤顶活塞的运行方向与实际张拉工作状态一致,当采用试验机校验时,宜以千斤顶试验机的读数为准。
张拉机具应由专人使用和管理,并进行经常维护,定期校验,并对预应力设备建立台帐及卡片并定期检查。
c、油泵里的液压油的储存量应保持85%左右的油位,且应满足千斤顶最大行程所需用油量,否则不得进行张拉作业。
d、张拉前应对预应力钢束的伸长值进行复核,复核时根据钢绞线的实际弹性模量进行复核每一束钢绞线的伸长量。
后张法张拉的伸长量可按下列两公式计算:
A、精确计算法
△L=PL(1+e-(kL+μθ))/AyEg(kL+μθ)
其中 P—预应力钢筋张拉端的张拉力,N;
L—从张拉端到计算截面的孔道长度,m;
θ—从张拉端到计算截面曲线孔道部份切线的夹角之和,rad;
k—孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数,本工程的取值为K=0.003,K横=0.003,K竖=0.003;
μ—预应力钢筋与孔道壁的摩擦系数,本工程的取值为μ纵=0.26,μ横=0.26,μ竖=0.35;
Eg—预应力钢筋的弹性模量,MPa;
Ay—预应力钢筋的截面面积,㎜2;
B、简化计算法
△L=P'L/AyEg
其中 P'={P〖1+e-(kL+μθ)〗}/2
P'—预应力钢筋的平均张拉力,取张拉端的拉力与计算截面处扣除孔道摩阻损失后的拉力的平均值。
对由多曲线段或直线段与曲线段组成的曲线筋张拉伸长量应分段计算,然后叠加,在计算时应将每段两端扣除孔道摩阻损失后的拉力求出,然后再按精确法或简化法计算每段的张拉伸长值。
f、张拉前,构件的强度及外轮廓尺寸应该符合设计要求,穿束前应检查锚垫板和孔道,锚垫板应位置正确,孔道内应畅通、无积水和杂物。
浇筑砼前穿束的孔道(如箱梁顶板横向束),应确保管道不漏浆、不被碰变形或大的移位等,钢绞线或钢筋在张拉时应能在管道中自由伸缩。
g、张拉前准备好预应力伸长量的测量工具,如直钢尺等。
2)、施加预应力
a、在梁体的混凝土龄期大于7天后,应对同条件砼试件进行试压,在混凝土强度达到设计要求后,才可进行张拉工作,张拉顺序应符合设计要求。
b、采用两端张拉的预应力束,应两端同步张拉,并左右对称进行,最大不平衡束不应超过1束,张拉顺序为先腹板束、后顶板束,从外到内左右对称进行。
预施应力过程中应保持两端锚下应力基本一致,即预施加应力值(油压表读数)一致,对于对称布置的钢绞线,如一些钢束两端的伸长量是一样的,预施应力过程中应保持两端伸长量基本一致。
c、横向预应力张拉时应注意梁段相接处的张拉次序,每一节段伸臂端侧最后1根横向预应力在下一节段横向预应力张拉时进行张拉,防止由于节段接缝两侧横向压缩不同引起开裂。
d、悬臂施工箱梁宜首先张拉纵向预应力束,两端同时张拉时,两端千斤顶升降压、划线、测伸长、插垫等工作应一致。
其次张拉腹板竖向预应力钢筋、顶板横向预应力束,应逐根张拉到位,严禁遗漏。
f、预应力钢绞线张拉采用应力、应变双控制,预应力值以油压表读数为主,以预应力钢束伸长值进行校核,实际伸长值与理论伸长值之差应控制在±6%的范围内,否则应暂停张拉,查明原因并采取措施加以调整后方可继续张拉。
张拉程序如下:
0→10%σcon→20%σcon→100%σcon→105%σcon持荷2min锚固。
在进行初张拉时,在钢绞线上划线,作为测量钢绞线伸长量的参考点,并检查钢绞线有无滑丝现象。
g、当张拉设备的行程不足时,可分级重复张拉,张拉时,应注意检查夹片的损坏和预应力筋断、滑丝情况,同时,不得使千斤顶张拉行程完全伸出,如最大行程为200㎜的千斤顶,实际张拉行程不能大于180㎜。
i、实际伸长值除量测的伸长值外,应加上初始应力时的推算伸长值。
量测的伸长值应扣除夹片的回缩量(即钢绞线的回缩量),单端回缩量为6㎜。
对后张法,砼在张拉过程中产生的弹性压缩值一般可省略。
j、梁的竖向预应力筋可分两阶段(0.5σ0 σ0)张拉到控制应力,然后持荷5分钟后测伸长值和锚固。
竖向预应力筋下端为固定端,浇筑砼前要采取措施防止锚头松动而造成张拉脱锚。
为保证竖向力的有效性,在第一次张拉后20天进行2次复拉。
k、张拉时应使千斤顶的张拉力作用线与预应力钢材的轴线重合一致,预应力钢材的锚固应在张拉控制应力处于稳定状态下进行,锚固阶段张拉端预应力钢材的内缩量,不应大于设计要求或下列数值;
夹片式锚具(钢绞线):
预应力钢材回缩及锚具变形≤5mm
带螺帽的锚具:
螺帽缝隙(缝隙压密):
≤1mm每块后加垫板的缝隙(缝隙压密):
≤1mm
3)、张拉流程
第一步
第二步
第三步
第四步
第五步
4)、预应力张拉注意事项
①张拉时,油泵加油应均匀,不得突然加载或突然卸载。
在张拉时,千斤顶后面不能站人或从其后面穿过,以防万一。
张拉时如果锚头处出现滑丝、断丝或锚具损坏,应立即停止操作进行检查,并作出详细记录。
当滑丝、断丝数量超过容许值时,将抽换钢束,重新张拉。
当气温下降到+5℃以下时,将搭设暖棚,将张拉环境温度保持在+5℃以上。
钢绞线张拉完毕,即用砂轮机将多余部分切割完毕,如无确定的保证条件,不允许用氧气、乙炔烧割,严禁用电焊烧割。
割除后剩余长度为3cm。
4、孔道真空压浆
预应力筋张拉完成后应24小时内压浆。
预应力压浆浆液的配合比由项目部试验室自行设计,待各项指标合格并经试验监理工程师批准后另行上报。
压浆设备
a)压浆泵应能连续均匀地压浆,可进行0.7Mpa以上的恒压工作,压浆泵应具有压浆量、进浆压力可调功能。
b)压浆泵应能在压浆完成的管道上保持压力,关闭出浆口后,应保持不小于0.5MPa的一个稳压期,恒压2min。
c)压力表在第一次使用前应加以校准,此后认为需要时要经常检查。
所有设备在压浆操作结束时清洗干净。
d)真空泵:
采用水环式真空泵,循环水用自来水,水温不能超过40℃。
其抽真空的能力应大于90%(-1.0Mpa以上)。
浆体要求
浆体的性能必须达到:
水泥浆体的水灰比应控制在0.30~0.4;水泥浆的泌水率宜控制在3%以内,泌水应在24h内被浆体吸收;浆体流动度宜控制在14~18s;浆体膨胀率0~2%;初凝时间6h;压浆时浆体温度应不超过5°~25℃。
拌制要求
水泥浆搅拌要求:
搅拌水泥浆之前,加水空转数分钟,将积水倒净,使搅拌机内壁充分湿润。
搅拌好的灰浆要做到基本卸尽。
在全部灰浆卸出之前不得再投入未拌合的材料,更不能采取边出料边进料的方法。
装料顺序:
首先将水、水泥倒入搅拌机,搅拌2分钟;将减水剂倒入搅拌机中,搅拌3分钟出料。
水泥浆出料后应进行过筛,并尽量马上进行泵送,否则要不停地搅拌。
必须严格控制用水量,否则多加的水全部泌出,易造成管道顶端有空隙。
对未及时使用而降低了流动性的水泥浆,严禁采用增加水的办法来增加灰浆的流动性。
真空灌浆
a、张拉施工完成后应在24h内进行管道压浆,压浆采用真空压浆工艺。
压浆前必须采用不带水汽的高压风把孔道吹干,然后封锚,抽真空,压浆。
b、压浆时,压浆时从最低压浆孔压入浆体,从抽真空端排出浆体,直到流出的稠度达到注入的稠度。
管道应充满水泥浆。
箱梁的管道压浆,应自梁一端注入,而在另一端流出,流出的稠度须达到规定的稠度。
c、压浆时每一工作班应留取不少于3组的70.7㎜(70.7㎜×70.7㎜×70.7㎜)立方体试件,标准养护28d,检查其抗压强度,作为水泥浆质量的评定依据。
d、按真空辅助压浆工艺,当浆体从孔道抽真空端流出时,应在孔道两端进行废浆排除作业,然后在0.7MPa下保压不少于2min。
e、压浆过程中,应认真填写施工记录。
⑤机器清洗
拆下灌浆胶管、球阀,清洗灌浆泵、搅拌机、以及粘有灰浆的工具。
⑥压浆施工控制措施
a)严格掌握材料配合比,灰浆进入压浆泵之前应过筛。
b)压浆管应选用牢固结实的高强橡胶管,最后有压力时不易破裂。
c)压浆工作宜在灰浆流动性没有下降的30分钟内连续进行。
d)按照规范要求,及时制作压浆试件。
e)压满浆的管道应进行保护,使在一天内不受震动,且管道内水泥在注入后48h内,混凝土温度不得低于5℃。
当白天气温高于35℃时,压浆工作安排在夜间进行。
在压浆后两天,应检查注入端及出气孔的水泥浆密实情况,需要时进行处理。
冬季施工应注意浆液防冻。
f)做好完备的压浆记录,包括每个管道的压浆日期、水灰比及掺加料、压浆压力、试块强度、障碍事故细节及需要补做的工作。
这些记录的抄件应在压浆后3d内送交监理工程师。
g)当气温或箱体温度低于5℃时,不得进行压浆。
水泥浆温度不得超过25℃。
5、预应力筋封端
箱梁封端必须在孔道压浆结束并检查合格后,方可进行施工。
箱梁浇筑封端混凝土前,压浆后应先将周围冲干净,对梁端混凝土凿毛,检查确认无漏压浆的管道,铲除承压板表面的粘浆和锚具外部的灰浆,对于长期外露的锚具应进行防锈处理,然后设置φ8钢筋网,钢筋网与梁体锚固牢固,再浇筑封端混凝土。
封端混凝土应采用无收缩混凝土,强度必须满足设计要求。
必须严格控制浇筑封端混凝土后的梁体长度。
封端混凝土采用专用模板,并制定专门的振捣方法捣固,保证混凝土浇筑密实。
封端混凝土养护办法同梁体。
6、预应力工程的质量验收
a、预应力筋的品种、级别、规格、数量必须符合设计要求。
b、预应力筋展开后应平顺、不得有弯折;表面不应有裂纹、小刺、机械损伤、氧化铁皮和油污等。
c、预留孔道用的塑料螺旋管、塑胶棒(管)品种、规格必须符合设计要求。
施工中应密封良好、接头严密、线型平顺、安装牢固。
d、预留管道应符合设计要求,梁段预留管道位置的允许偏差应小于4mm。
e、预应力筋用锚具、夹具和连接器的品种、规格、数量必须符合设计要求。
f、后张法预应力筋终拉时,混凝土强度等级和弹性模量必须符合设计要求。
g、预应力筋的预施应力、张拉顺序和张拉工艺,必须符合施工技术方案和设计要求。
h、预应力筋的实际伸长值与计算伸长值的差值不得大于±6%。
i、后张法预应力构件的预应力筋断裂或滑脱数量不得超过预应力筋总数的5‰,并不得位于结构的同一侧,且每束内断丝不得超过1根。
j、孔道压浆浆体的流动度、泌水率、凝结时间、膨胀率等应符合设计要求。
k、孔道压浆工艺必须符合设计要求。
预应力筋终拉后应在24h内完成孔道压浆工作,孔道内水泥浆应饱满密实。
l、水泥浆试件应在压浆地点随机抽样制作。
水泥浆的抗压强度必须符合设计要求;对于在压浆后28d内需要移动的构件,应在压浆地点随机抽样制作同条件养护水泥浆试件,移动混凝土构件时水泥浆的抗压强度必须符合设计要求;当设计无要求时水泥浆的抗压强度应大于设计强度的75%。
m、锚具和预应力筋封闭防护前必须按设计要求对锚具和预应力筋做防锈和防水处理。
锚具和预应力筋封闭防护必须符合设计要求,当设计无要求时应符合下列规定:
⑴凸出式锚固端锚具的保护层厚度不宜小于50mm;
⑵外露预应力筋的保护层厚度不宜小于30mm。
参加
人员
项目部主要管理人员、技术人员、施工人员和施工作业队负责人、技术负责人(名单见附表)
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