混凝土箱梁預應力施工方案

2021-10-31 10:52:04 字數 4504 閱讀 3030

寬魚腹式連續現澆混凝土箱梁

預應力張拉施工方案

第一節預應力體系

本工程結構預應力為後張法預應力體系,分為墩身精軋螺紋預應力和箱梁鋼絞線預應力,箱梁鋼絞線預應力又包含橫樑橫向預應力、腹板縱向預應力和中橫樑負彎矩預應力。

第二節預應力張拉前的準備工作

一、 構件檢查及清理

a. 張拉前應對混凝土構件進行檢查,外觀質量和幾何尺寸應符合質量標準要求;

b. 張拉時的混凝土強度應不低於設計強度的90%;

c. 錨墊板安裝正確,孔道內暢通,無水分雜物,錨具與墊板接觸面要清理乾淨;

d. 拆除對應力張拉變形有約束的內模板、側模板;

e. 應解除支座的約束,使之處在工作狀態。

二、 張拉順序

a. 張拉橋墩a繫梁預應力精軋螺紋鋼筋,該預應力張拉工作可在墩身混凝土達到強度要求後及時進行;

b. 張拉梁體預應力,每一聯梁體張拉順序按以下順序進行張拉:

張拉兩頭端橫樑橫向預應力,用2臺千斤頂在兩側分別張拉;

張拉兩中間橫樑橫向預應力,用2臺千斤頂在兩側分別張拉;

張拉梁體n1n2縱向預應力,用4臺千斤頂左右兩邊對稱張拉,先張拉n2,後張拉n1;

張拉梁體n3n4縱向預應力,用4臺千斤頂左右兩邊對稱張拉,先張拉n4,後張拉n3;

張拉梁體n5縱向預應力,用4臺千斤頂左右兩邊對稱張拉;

張拉中腹板負彎矩預應力,用2臺千斤頂左右兩邊對稱張拉;

張拉邊膠板負彎矩預應力,用2臺千斤頂左右兩邊對稱張拉。

三、 張拉裝置的要求

a. 油幫浦與千斤頂應為同一品質並符合要求的液壓油;

b. 液壓用油應保持清潔並經常進行精細過濾,在使用半年或500h後應進行新油更換;

c. 油管卸下後應加防塵螺帽,閒置一段時間重新使用前應預先經油幫浦輸出的油液沖洗乾淨後再接入千斤頂,避免汙染物進入液壓油路造成資料不真;

d. 必須根據所使用的千斤頂大小預留好張拉槽口;

e. 千斤頂與油壓表、油管必須配套進行標定,應在以下情況進行標定:

新裝置初次使用前;

壓力表受到碰撞,出現失靈情況或指標不能歸零;

千斤頂、油壓表、油管進行更換或維修後;

張拉200次或連續工作2個月後;

停放3個月重新使用前;

張拉過程中,出現突然成束破斷。

f. 千斤頂在中加、卸荷工作過程,要求平穩,不可出現衝擊現象;

g. 千斤頂工作時,操作人員應站在兩側;

h. 千斤頂在有壓力工作時,嚴禁拆卸液壓系統中的任何部件;

i. 工作完成後,應將活塞回程到底。

四、 預應力鋼絞線、錨具、夾具檢驗

每批預應力鋼材進場應附有證明生產廠家、效能、尺寸、熔爐號和日期的明顯標誌,每批預應力鋼材的進場應分批驗收,檢驗其質量證明書、包裝方法及標誌內容是否齊全、正確;鋼材表面質量及規格是否符合要求,經運輸、存放後有無損傷、鏽蝕或影響與水泥粘結的油汙。為確保工程質量,對用於本橋的預應力鋼材及錨具、夾具進行力學效能試驗。

1、錨具、夾具:

外觀檢查:從每批中抽取錨具樣品,檢查其外觀尺寸。當有一套表面有裂紋或超過產品標準,應另取雙倍數量的錨具重新檢查,如仍有一套不符合要求,則不得使用或逐套檢查,合格者可使用。

硬度檢查:從每批中抽取相應的錨具夾片進行硬度檢測,每個零件測試三點,其硬度應在設計要求範圍內,當有乙個零件不合格時,則不得使用或逐個檢查,合格者使用。

2、鋼絞線:

預應力鋼絞線應成批驗收,每批由同一鋼號、同一規格、同一生產工藝製造的鋼絞線組成,每批質量不大於60噸。從每批鋼絞線中選取3盤,進行表面質量、直徑偏差、鬆馳試驗和力學效能的試驗(破斷負荷、屈服負荷、伸長率)。試驗結果如有一項不合格時則以不合格盤報廢。

再從未試驗過的鋼絞線中取雙倍數量的試樣進行複驗,如仍有一項不合格,則該批判為不合格品。

3、張拉裝置檢驗

張拉機具與錨具應配套使用,採用梁板系列千斤頂,千斤頂與壓力表在張拉前進行配套校驗,校驗裝置送到國家認可的計量部門進行校驗, 並使千斤頂活塞的執行方向與實際張拉工作狀態一致,以確定張拉力與壓力表讀數之間的關係曲線或線性回歸議程。從而計算出各束鋼絞線的張拉控制應力相對的壓力表讀數值,並由專人負責使用、管理和維護。

五、 張拉裝置及人員

a. 本工程預應力張拉裝置如下:

b. 本工程預應力張拉施工人員如下:

第三節預應力的製作和安裝

一、 預應力材料準備及製作

a. 按照設計檔案要求的各類預應力材料的型號、規格購置,入場檢驗合格後按照類別進行堆碼;

b. 根據規範要求對進場預應力材料進行見證取樣並送檢;

c. 精軋螺紋鋼筋按照施工長度要求在工廠定尺生產;

d. 鋼絞線按照施工長度要求在施工現場採用砂輪切割機進行切斷,然後按照不同預應力束將鋼絞線綁紮成施工要求的預應力束。鋼絞線下料長度時應考慮張拉端的工作長度,下料時,切割口的兩側各5cm先用鉛絲綁紮,然後用切割機切割。

e.在編束前應用專用工具將鋼束梳一下,以防鋼絞線絞在一起,下料後在地坪上進行編束,使鋼絞線平直,每束內各根鋼絞線應編號並順序擺放,每隔1m用18~22號鉛絲編織、合攏捆紮;

f. 塑料波紋管按照施工長度要求在施工現場採用鋼鋸進行鋸斷,金屬波紋管採用氧割進行切斷,波紋管接長的接頭處採用密封膠帶進行封纏;

g. 對已進場和已加工好的預應力材料進行編號堆碼同時進行防水、防塵遮蓋保護。

二、 精軋螺紋鋼筋的安裝

a. 調整並割除錨口處的墩身鋼筋;

b. 在繫梁鋼筋安裝過程中及時進行預應力金屬波紋管、錨墊板的安裝定位。

c. 波紋管採用間距50cm的「井」字形φ12鋼筋進行定位,錨墊板採用焊接方式固定在墩身鋼筋上;

d. 在安裝好的波紋管內穿入精軋螺紋鋼筋、錨墊板處安裝注漿管;

e. 澆築前應檢查波紋管的密封性及各接頭的牢固性,採用密封膠帶對波紋管管口、注漿管管口、錨墊板與波紋管之間的縫隙進行封纏,用灌水法做密封性試驗,做完密封性試驗後用高壓風把管道內殘留的水吹出;

f. 安裝錨口模板;

三、 鋼絞線預應力束的安裝

a. 在安裝梁體鋼筋的適當時機及時安裝預應力塑料波紋管;

b. 預應力管道的埋置位置決定了今後預應力筋的受力及應力分布情況,因此對管道的埋設要嚴格按照設計圖紙仔細認真的進行,嚴格逐點檢查管道的位置,如發現有不對的地方要立即調整。按照設計圖要求調整塑料波紋管的平面和豎向位置並採用間距50cm的「井」字形鋼筋進行定位,曲線段適當加密;

c. 用電動捲揚機進行穿預應力鋼絞線束;

d. 將鋼束端頭做成圓錐狀,用電焊焊牢,表面要用砂輪修平滑,以防鋼束在波紋管接頭處引起波紋管翻捲,堵塞孔道。

e. 調整並割除錨口處的梁體鋼筋,安裝錨墊板、錨下配件、注漿管、排氣及泌水管;

f. 採用密封膠帶對波紋管管口、注漿管管口、錨墊板與波紋管之間的縫隙進行封纏,防止漏漿和其他雜物進入管道;

g. 安裝錨口模板。

h. 澆築前要仔細核對圖紙(包括通用圖紙),注意支座預埋鋼板、預應力裝置、洩水孔、管、護欄底座鋼筋、箱室通氣孔、伸縮縫等預埋件的埋置,千萬不可遺漏,預埋時同樣要注意各預埋件的尺寸和位置。

四、 錨具的安裝

a. 割除錨口處無法調整的梁體鋼筋;

b. 安裝彈簧鋼筋和喇叭管;

c. 安裝錨墊板,並調整錨墊板、喇叭管及預應力束中線在同一受力軸線上,之後進行焊接固定;

d. 採用密封膠帶對波紋管管口、注漿管管口、錨墊板與波紋管之間的縫隙進行封纏;

e. 插入安裝錨墊板下網片鋼筋;

f. 安裝錨口模板。

第四節鋼絞線理論伸長值計算

一、 伸長值計算依據

後張法預應力鋼絞線在張拉過程中,主要受到以下兩方面的因素影響:一是管道彎曲影響引起的摩擦力,二是管道偏差影響引起的摩擦力,導致鋼絞線張拉時,錨下控制應力沿著管壁向梁跨中逐漸減小,因而每一段的鋼絞線的伸長值也是不相同的。

《公路橋梁施工技術規範》(jtj 041-2000)中關於預應筋伸長值的計算按照以下公式:

δl = pp*l/(ap*ep1)

pp = p*(1- e-(k*l+μ*θ))/(k*l2)

式中: δl—各分段預應力筋的理論伸長值(mm); pp—各分段預應力筋的平均張拉力(n);

l—預應力筋的分段長度(mmap—預應力筋的截面面積(mm2);

ep—預應力筋的彈性模量(mpap—預應力筋張拉端的張拉力(n);

θ—從張拉端至計算截面曲線孔道部分切線的夾角之和,分段後為每分段中各曲線段的切線夾角和(rad);

x—從張拉端至計算截面的孔道長度,分段計算時x等於l(m);

k—孔道每束區域性偏差對摩擦的影響係數;

μ—預應力筋與孔道壁之間的磨擦係數,只在管道彎曲部分考慮該係數的影響。

從公式(1)可以看出,鋼絞線的彈性模量ep是決定計算值的重要因素,它的取值是否正確,對計算預應力筋伸長值的影響較大,所以要按實測值ep進行計算。

公式(2)中的k和μ是後張法鋼絞線伸長量計算中的兩個重要的引數,這兩個值的的大小取決於多方面的因素:管道的成型方式、力筋的型別、表面特徵是光滑的還是有波紋的、表面是否有鏽斑,波紋管的布設是否正確,偏差大小,彎道位置及角度等等,各個因素在施工中的變動很大,還有很多是不可能預先確定的,因此,摩擦係數的大小很大程度上取決於施工的精確程度。在工程實施中,最好對孔道磨擦係數進行測定,並對施工中影響磨擦係數的方面進行認真的檢查,如波紋管的三維位置是否正確等等,以確保摩擦係數的大小基本一致。

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