20m空心板预制施工技术方案
目 录
一、工程概况 2
二、施工准备 2
2.1 施工用电 2
2.2 施工用水 2
2.3 施工临时道路 2
三、施工方案 2
3.1平整场地 2
3.2平面布设 2
3.3 施工方法与工艺 2
3.3.1 预应力梁台座的制作 2
3.3.2 预应力梁普通钢筋加工与安装 4
3.3.3 预应力梁波纹管与锚垫板安装 5
3.3.4 模板安装 6
3.3.5 浇筑混凝土 7
3.3.6 钢绞线下料、编束及穿孔 8
3.3.7 预应力张拉 8
3.3.8 孔道压浆及封锚 12
3.3.9 梁板转移、存放及运输 12
3.3.10 预制场总体施工 13
3.3.11 20m箱梁预应力钢绞线张拉的理论伸长量计算 14
四、确保工程质量的措施 20
4.1 质量目标 20
4.2 质量保证体系 20
4.3 质量保证措施 22
五、安全生产保证措施 25
5.1 安全保证体系 25
5.1.1 安全保证体系 25
5.1.2 安全管理组织机构 27
5.2 安全保证措施 27
5.2.1 建立健全各项安全制度及防护措施 27
5.2.2 深化安全教育、强化安全意识 27
六、施工组织机构 29
七、劳动力和主要施工机械准备配置 30
八、环境保护措施 31
九、附件 32
一、工程概况
根据设计图纸,本合同段主线桥梁上部结构均为预应力梁。其中20m的空心板有368片,根据现场各构筑物的平面位置,在尽量减少梁板运距的前提下,充分利用道路红线范围内的土地,按照少占甚至不占农田的原则,我部拟定在K59+650新洲服务区左侧广场建立空心板预制场。(紧邻搅拌站)
二、施工准备
2.1 施工用电
现场设置配电室、配制变压器,作为施工及生活用电。施工时分设配电箱,同时准备一台250KW的发电机备用。
2.2 施工用水
从附近水塘中直接抽取当地居民生活用水并在工地内设置水池,供拌合站使用。
2.3 施工临时道路
便道宽度8m,预制场与场内道路全部硬化。
三、施工方案
3.1平整场地
先施工左侧服务区,施工前用推土机将地表的垃圾、石头、废料、表土草皮等铲除,并将场地整平、碾压,按要求填筑服务区土方至顶面。
为了保证雨季地下水不流入预制场内,采用以下措施:
1.填筑时,为方便排水,场地设一定的坡度。
2.预制场的四周及内部,布设0.5m深的排水沟。
3.2平面布设
根据现场情况,掌握方便的原则,布设预制场内的各构筑物。(详见平面布置图)
3.3 施工方法与工艺
1, ....3.3.1 预应力梁台座的制作
台座设置为横向8座,纵向4座,共计32座,长度为23米。
1、认真处理好箱梁底座的地基,消除不均匀沉降。因梁重完全由底座承担,如地基处理不当,产生不均匀沉降导致箱梁裂缝。本箱梁(20m预制空心板)的预制台座采取20cm砂砾垫层,40cm厚C20砼底座,最上面是20cm的C30砼台座,承载强度满足要求。
2、搞好预制场地的排水设施,特别是底座四周,不允许有积水,做好2%的双向横坡,以便迅速的排出雨水及养生用水等地表水,不使地表水浸泡底座,以免引起底座的不均匀沉降,底座高出底面20cm。
3、严格控制底模板的平整度,为增加梁底的平整、光洁度,台座顶面采用5cm厚的水磨石,底模的平整度不得超过3mm。
4、底座设置应牢靠、整体性好,以适应多次周转使用。
5、台面下预埋φ25硬塑料管,间距1m,用于安装模板时穿对拉杆。
2, ....3.3.2 预应力梁普通钢筋加工与安装
钢筋进场应有合格证书,并按规范要求取样试验,合格后报监理工程师,监理抽检合格后方可使用。进场钢筋应分类堆放,均堆放在钢筋棚内,钢筋下面垫枋木支垫。
①钢筋加工应严格按图纸和规范要求下料加工,加工前应除锈,弯曲好的钢筋挂牌分类堆放。
②钢筋焊接应用电弧焊,焊缝要先做拉力实验,合格后方准施焊。
③钢筋绑扎在台座上进行,顺序为先底腹板,后顶板。钢筋间距应符合图纸要求,在钢筋外侧绑扎3cm厚混凝土垫块以保证保护层厚度。
④钢筋绑扎完成后应认真检查钢筋种类与间距,发现问题立即调整至符合设计要求。
表一 钢筋加工允许偏差
项次 | 项目 | 规定值或允许偏差(mm) |
1 | 受力钢筋成型长度 | ±10 |
2 | 弯起钢筋各部分尺寸 | ±20 |
3 | 箍筋、螺旋筋各部分尺寸 | ±5 |
表二 预应力梁普通钢筋安装允许偏差
项次 | 项目 | 规定值或允许偏差(mm) |
1 | 受力钢筋间距 | ±10 |
2 | 箍筋间距 | 0、-20 |
3 | 钢筋骨架尺寸 | 长±10宽 高±5 |
4 | 弯起钢筋位置 | ±20 |
5 | 保护层厚度 | ±5 |
3, ....3.3.3 预应力梁波纹管与锚垫板安装
(1)、波纹管道的尺寸位置必须与设计相符,孔道平顺,端部的预埋锚垫板垂直于波纹管中心线;锚垫板安装后固定在模板上。
(2)、波纹管采用定位钢筋固定安装,定位钢筋的间距不大于0.8m,使其能牢固地置于模板内的设计位置,并在混凝土浇筑期间不产生位移;
(3)、安装时,波纹管方向与穿束方向一致。
(4)、波纹管接长采用大一号的波纹管套接,套接长度为30cm,每隔1m焊一“井”字架立筋定位波纹管,曲线部分每隔0.5m焊一“井”字架立筋定位。
(5)、波纹管道在模板内安装完毕后,将其端部伸入锚垫板内并将其赌好,防止水泥浆或其他杂物进入。
(6)、为了保证孔道畅通,采取的措施是:
A、孔道接头处用胶带纸缠绕,加强接头的严密性。
B、在波纹管附近电焊钢筋时,对波纹管加以防护,焊完再细致检查,如有破损情况,用胶带纸封堵。
C、安装锚垫板时两端与穿束后的钢绞线角度一致并固定在模板上。
D、浇筑砼时,振捣人员要掌握孔道位置,严禁振动棒与波纹管接触,以免孔壁受伤,造成漏浆。
E、加强岗位责任制,严格执行孔道安装操作工艺要求。
4, ....3.3.4 模板安装
20m梁外模与内模均采用专业生产厂家定做定型钢模板,以保证有足够的强度与刚度。
A、现场拼装时,为便于支、拆模板,整个模板分8与10节组成,每节长2米,节与节之间用螺栓联接,其平整度要求不大于2mm。采用上下口对拉杆固定成型。
B、模板间及侧模与底模间均夹防水胶条堵缝,防止漏浆。
C、在外模上固定附着式振捣器。为防止模板位移,加强整体性,在外侧模的底部用Φ18对拉螺杆拉紧,顶部用40槽钢对口联接,槽钢下加垫木楔,借以稳定内模。外模支腿下使用对口木楔,支拆方便。
D、模板安装前将模板表面清理干净并均匀涂刷脱模剂,保证砼表面颜色一致。
E、钢模每个月应进行定期保养和修整,确保预制梁板的外观质量。
F、芯模也采用定型钢模,因梁的内箱两端为变截面,故将两端的内模各划为一节,内模中心用50×50角钢做成固定的框架,四周辅以四瓣活动模板,各节先拼装成整体,待大梁底板砼浇筑完后,分节吊装就位,拆时只需先拆除固定框架,活动模板就会自动掉下,再拉出活动模板即成。
表三 模板安装允许偏差
项目 | 允许偏差(mm) | |
模板标高 | 梁 | ±10 |
模板内部尺寸 | 梁 | +5、0 |
轴线偏位 | 梁 | 10 |
模板相邻两板表面高低差 | 梁 | 2 |
模板表面平整度 | 梁 | 5 |
预埋件中心位置 | 梁 | +10、0 |
5, ....3.3.5 浇筑混凝土
钢筋与模板经自检合格后通知监理工程师检查验收合格后方可进行砼工程的浇注作业。
20M预应力空心板砼浇筑
A、砼配合比的选定
选定配合比前,对粗细骨料、水泥、拌和用水和外加剂等原材料进行单项抽检试验,符合规范要求后方可使用。对于每批到场水泥均要进行抽检。选定配合比时,根据不同的含砂率、水灰比、外加剂等进行多组设计比较,除满足砼强度和弹模要求外,还要确保砼灌筑顺利和砼外表质量,尽量减少表面气泡。配合比需高驻办和中心试验室批准后方可使用。由于梁钢筋较密,振动难的特点,砼的塌落度控制在8-12cm范围内,并对粗细骨料进行严格控制,保证粒径不超标。
B、砼的拌合
20m预制空心板箱梁采用的是C50砼,拌合采用二台750L强制式搅拌机(自动计量配料)进行拌合。
C、砼的运输
砼的运输采用砼输送罐车运至现场,卸入吊斗,然后由龙门架提升吊斗进行灌筑。先浇底板,用平板振动器振捣密实后,立即进行内模安装,内模安装必须在底板砼初凝前安装完。进行腹板与顶板砼浇筑从板的一端向另一端浇注,采用附着式振动器振捣密实。锚垫板处要有专人负责,精心操作,确保密实。混凝土浇注完毕后,应注意养护,经常在板及草帘上洒水,保持湿润。
D、砼浇筑
空心板梁砼的浇筑程序:底板→腹板根部→腹板→顶板。
浇筑底板时,采用平板振动器配合插入式振捣器振捣密实后,立即进行内模安装,内模安装必须在底板砼初凝前安装完。由于梁肋断面小,钢筋密,加上管道占据一定的空间,砼不易捣实,砼的下料要特别讲究,浇筑面时从梁的一端逐步向另一端或从中间向两头推进,砼的灌注面要拉出25-40%的斜坡,把浆用铲向前引导,后面逐步投料振捣,切忌乱投料。
采用附着式振捣器振捣,振捣时切忌侧模振动时间过长(30~40s)造成过振,不但漏浆严重,外模易损坏,而且容易造成内模上浮。
砼的坍落度必须控制在8-12cm内,过大也会造成内模上浮。
E、砼的养护
顶板混凝土灌注完毕开始初凝时,需用搓板再次进行收平搓毛。采用覆盖浇水养生,并派专人负责,保持其湿润,养生时间不少于7天。
F、拆模
梁体砼经养护抗压强度达到2.5MPa以上后,方可拆外模,利用龙门架拆模,人工配合,严防损伤梁体及模板。为防止模板撞击梁体造成损伤,在底座两侧埋设拉钩,利用5T倒链将侧模拉开,然后再利用龙门吊将模板移走。拆除外模后及时进行梁端及翼板边缘凿毛。
6, ....3.3.6 钢绞线下料、编束及穿孔
钢绞线进场应有合格证书,并按规范要求取样试验,合格后报监理工程师,监理认可后方可使用。
(1)、钢铰线下料
钢绞线下料长度应准确,每端要加0.7m的工作长度,宜采用切断机或砂轮锯,不得用电弧切割,以防热损伤。
(2)、钢绞线编束与穿孔
钢绞线应梳整分根、编束,并在每根钢绞线两端进行编号,每隔5m左右绑扎铁丝,使编扎成束顺直不扭转。编束后的钢绞线应顺直按编号分类存放。预应力束要求无损坏、无污物、无锈蚀。穿束用人工进行,如若困难采用卷扬机牵引,后端用人工协助。
7, ....3.3.7 预应力张拉
1、锚具:
锚具根据设计要求采用,锚具及其附件要符合有关规范要求,对其外观、硬度、静载锚固性等进行检验合格后方可使用。
锚具试验见相关报告。
2、张拉设备
1)、空心板梁张拉设备采用河南省开封市锚具厂生产的YDC2000、QYC300型。油表与千斤顶配套使用ZB4-500型电动油泵。
YDC型千斤顶技术参数表 | |||||||||
型号 | 张拉力(KN) | 张拉行距 (mm) | 工作油压 (mpa) | 张拉缸 (mm2) | 穿心孔径 (mm) | 最小工作空间 L×E×E | 外型尺寸 mm | 钢绞线预留长度 mm | 最大张拉孔距 (孔) |
QYC300 | 300 | 200 | 59 | 5100 | 18 | 1000×70×70 | Φ116×530 | 200 | 单孔 |
YDC2000 | 2000 | 200 | 56 | 35796 | 114 | 1350×160×160 | Φ290×380 | 700 | 9 |
2)、施加预应力所用的机具设备及仪表由专人使用和管理,并定期维护和校验。
3)、在千斤顶、油泵、压力表的校验合格后,将其组合成全套设备,进行设备的内摩阻校验,并绘出油表读数和相应张拉力关系曲线。配套标定的千斤顶、油泵、压力表要进行编号,不同编号的设备不能混用。
为了保证压力表的安全,压力表的最大量程应为Pn的1.5—2倍。校验必须在经主管部门授权的法定计量技术机构定期进行。
4)、张拉机具设备与锚具配套使用,进场时进行检查和校验,确保张拉数据的精确性。当千斤顶使用超过6个月或200次或在使用的过程中出现不正常现象或检修以后应重新校验。
张拉设备配套标定见“校准证书”。
※、千斤顶的校验
①油料采用经过过滤的清洁液压油,油中不能有水
②接好油路后进行试运行,行程应不小于180mm,运转时若发生响声,则千斤顶中存有空气,要继续运转,直至千斤顶内空气排出为止,一般要空转三次。
③有下列情况之一千斤顶要校验:
a、使用期超过六个月;
b、千斤顶严重漏油;
c、油表指针不能回零点;
d、千斤顶调换油压表;
e、张拉时连续断筋;
f、实测预应力筋的伸长值与理论计算相差过大。
※、电动油泵的检验
①检查油泵是否能正常使用。
②检查油泵的润滑系统是否加足了润滑油。润滑油宜采用高级机油。
③油泵储油量不少于张拉过程中对千斤顶总输油量的150%。
④油泵上安全阀必须预先检定,应能保证在规定量最大压力时,能灵敏地自动开启回油。
⑤油泵所用油料根据外界气温采用10号或20号机械油,使用前用钢丝布过滤,保证清洁。
⑥油泵与千斤顶间联接采用高压油管,在使用时保证顺直或大半径弯曲,任何地方都不得有小于90度的锐角;油管接头保持清洁,防止灰、砂、粘土浸入油路影响油质和避免接头有漏油。
※、压力表的校验
①压力表在使用前送国家计量认可单位校验。
②标准油表每年校正一次(工作油表与标准油表对比校正,容许误差0.4%)。
5)、张拉前的准备工作:
Ⅰ、施工现场具备张拉程序和现场施工说明书;
Ⅱ、现场具备预应力施工知识和正确操作的施工人员;
Ⅲ、锚具安装正确,梁体砼达到90%的设计要求强度,机具,油管符合要求,油泵安全阀限制在最大工作压力110-115%范围之内;
Ⅳ、施工现场靠近便道一侧用3cm木板进行封挡;并且具备确保全体操作人员的设备的必要预防措施;
Ⅴ、实施张拉时,使千斤顶的张拉力作用线与预应力筋的轴线重合一致。
Ⅵ、张拉前用水准仪对台座进行标高测量,以便张拉后对比,确定梁张拉后起拱值。
6)、张拉
张拉程序:0-10%σk(初张拉应力)-σk(量伸长值,持荷2分钟锚固)
◎张拉要点:
A、对预应力筋施加预应力之前,对构件进行检验,外观和尺寸符合质量标准要求。砼强度、龄期进行双控,现场共制作6组砼试块,根据情况对试块进行压试,砼强度达到90%(设计张拉强度要求)时,方可进行张拉。
B、张拉应按梁的中轴线对称张拉,采用四个千斤顶两端同时张拉,同时张拉时两端千斤顶升降压、画线、测伸长等工作应一致。
C、空心板梁预应力筋的张拉顺序符合规范要求,即N1-N2。钢绞线束穿束前对每根钢绞线进行编号,并在两端进行标记。张拉N1时,用YDC2000型千斤顶及其配套的油表张拉N1;张拉N2时,用QYC300型千斤顶及其配套标定的油表逐根张拉N2钢绞线束中已编号的钢绞线,但要注意必须两端张拉的是同一编号的钢绞线。
D、张拉至10%σk,测量张拉千斤顶行程;再张拉至100%σk,再测量张拉千斤顶行程。
E、尽量减少预应力筋和孔道的摩擦,以免造成过大的应力损失或使梁板出现裂缝和翘曲;
F、张拉时两端千斤顶升降速度大致相等,测量伸长的原始空隙、伸长值等工作在两端同时进行;
G、千斤顶就位后先将主油缸少许充油,使之蹬紧,让预应力筋绷直,在预应力筋拉至规定的初应力时,停车测原始空隙或划线做标记;
H、张拉完毕后为了减少应力损失,先压紧一端锚塞,并在另一端补足至σk值后,再锚固;预应力筋在张拉控制应力达到稳定后方可锚固。锚固后外露长度不小于30mm,锚固完毕经检验合格后切割端头多余的预应力筋,采用砂轮机切割,严禁用电弧焊切割,锚具用封端混凝土保护。
I、滑丝和断丝处理:
在张拉过程中,由于各种原因可能会引起断丝或滑丝,使预应力筋受力不均匀,甚至使梁板不能建立足够的预应力。因此要限制断丝和滑丝的数量。为此做好如下工作:
①加强对设备、锚具、预应力筋的检查;
②严格执行张拉工艺防止滑丝、断丝;
③张拉完成后及时在钢绞线上作好醒目的标记,发现滑丝后采取如下措施:采用千斤顶和卸荷座,将卸荷座支撑在锚具上,用千斤顶张拉滑丝钢绞线,直至将滑丝夹片取出,换上新夹片,张拉至设计应力即可。如遇严重滑丝或滑丝过程中钢绞线受到严重的伤害,则将锚具上的所有钢绞线全部卸载,找出原因并解决,再重新张拉。发现断丝必须更换断丝的钢绞线后重新张拉,但在任何情况下最大超张拉力不得超过0.03倍钢绞线的极限抗拉强度标准。
J、伸长量计算:(两端100%行程-两端10%行程)/0.9,即为伸长量值。
7)、控制数据:设计要求每束钢绞线的张拉控制力σk, 初张拉应力为10%σk,因设计未考虑锚具的摩阻损失、预应力筋与锚圈口之间的摩擦以及张拉端弹性变形等因素,张拉应力按103%σk控制(按工程技术部0805号通知,考虑2.5%的锚具摩阻损失;另外,锚圈、张拉端弹性变形等共计损失按3%计)。张拉时采用张拉力与拉伸量双控制的办法,伸长值从初应力时开始量测。力筋的实际伸长值除量测的伸长值外,必须加上初应力以下的推算伸长值。量得的伸长量在计算值的±6%范围内算合格,否则要检查原因,研究处理。
8)、安全操作注意事项:
Ⅰ、油管不许踩踏攀扶,如有破损及时更换。
Ⅱ、千斤顶内有油压时,不得拆卸油管接口,防止高压油射出伤人。
Ⅲ、油泵电源线应接地避免触电。
Ⅳ、要保持安全阀的灵敏可靠。
Ⅴ、张拉时,千斤顶后面严禁站人,张拉人员应站在千斤顶两侧面操作。
8, ....3.3.8 孔道压浆及封锚
预应力筋张拉完毕后,为保证预应力钢材不锈坏并与构件砼联成整体,压浆工作宜在张拉完毕后尽快进行,一般在张拉完毕后停10小时左右,观察预应力筋和锚具稳定后即可进行。
(1)、压浆前应用压力水冲洗孔道,压力水从一端压入,从另一端排出。
(2)、压浆应缓慢、均匀进行,比较集中和邻近的孔道,宜连续压浆完毕,以免串到邻孔后水泥浆凝固,堵塞孔道。
(3)、压浆中途发生故障,不能连续一次压满时,应立即用压力水冲冼干净处理后再压浆。
(4)、水泥浆按规定制作试块,以检查其强度是否达到设计要求。
(5)、压浆后应先将锚具周围冲洗干净、端头砼凿毛,按设计要求将钢筋绑扎好,进行封锚处理。
9, ....3.3.9 梁板转移、存放及运输
(1)、梁板转移
梁板转移时间与吊装方法必须严格按照规范要求进行。梁板转移或装车采用龙门吊吊装。梁板转移时间应在灌浆、封锚完成后砼达到一定强度后进行。
(2)、梁板存放
梁板存放时按照梁板型号及预制时间进行分区堆放,在梁板侧面支座部位上采用固定格式梁板信息栏,注明浇注时间、使用部位及型号等信息,并建立台账,便于查对。梁板临时存放时严格照设计要求确定临时支座位置进行存放。梁板存放时用固定物嵌紧卡死,不能松动。梁板重叠堆放时不超过两层。
(3)、梁板运输
梁板的运输应采用特制的炮车及稳定的牵引装置,并由专业吊装工将梁板固定在炮车上,转运过程中应均匀慢速前进,梁板前后端要有专人看管、指挥,确保安全。
表四 预制梁板的标识
构造物名称 | 跨径(m) | (16m或20m) | |
预制梁编号 | 1 - 1# | 预制梁浇注日期 | |
预制梁张拉日期 | 预制梁灌浆日期 | ||
施工负责人 | 现场监理 |
注明:预制梁的编号栏1代表某桥从大庆台至广州台方向的第一跨,如为2则是第二跨,其它以此类推;1#代表某桥第一跨从左至右算起的第一片梁,其它以此类推。梁板标识栏应设置在梁板的侧面靠近端头处,对边板则应设在内侧,确保梁板吊装后从外面无法看见。
10, ....3.3.10 预制场总体施工
通过综合考虑,我部准备在本预制场投入20m空心板定型钢模4套半;进场熟练工人60人,施工管理人员2个,并将工人分成钢筋、模板、砼、张拉灌浆四个施工班组;结合预制台座32个(根据需要可以增加),组织形成流水作业。预制施工计划从4月底开始,至10月底结束,其中6、7、8、9、10、11月为施工高峰期,我部将多投入人员、设备做好24小时施工的准备。存梁场根据需要可以随时扩大,确保满足200片以上的存梁能力。
11, ....3.3.11 20m箱梁预应力钢绞线张拉的理论伸长量计算
1、20m简支预应力空心板伸长量计算(按100%σk-张拉控制力计算伸长量)
A、N1预应力钢绞线(两端张拉)
根据第III.L5分册图纸知:采用的是ASTM416-87a标准的低松弛钢绞线,ƒpk =1860Mpa。
项目名称 | 取值 |
张拉控制应力σk | 1395 Mpa |
钢绞线面积Ag | 140 mm2 |
弹性模量Eg | 1.95×105Mpa |
管道摩阻系数μ | 0.25 |
管道偏差系数k | 0.0015 |
张拉端的张拉力 | 195.3KN |
预应力筋分段长度 | 9779.8mm |
根据《公路桥涵施工技术规范》(JTJ 041-2000)计算如下:
预应力筋平均张拉力:=0.75 ƒpk×Ap=1395×140=195300(N)
Pp=
=189728(N)
ΔL=
=67.97(mm)
两端张拉伸长量之和:2ΔL=2×67.97=135.94(mm)
采用分段计算的方法如下:
分段计算时,靠近张拉端第一段的终点力即为第二段的起点力,每段的终点力与起点力的关系如下式:
Pz=Pqe-(KX+μθ)
Pz—分段终点力(N)
Pq—分段的起点力(N)
Pp—各分段预应力筋的平均张拉力(N)
θ—从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和,分段后为每分段中各曲线段的切线夹角和(rad);
x—从张拉端至计算截面的孔道长度,整个分段计算时x等于L(m);
k—孔道每束局部偏差对摩擦的影响系数(1/m),管道弯曲及直线部分全长均应考虑该影响;
μ—预应力筋与孔道壁之间的磨擦系数,只在管道弯曲部分考虑该系数的影响。
20m简支空心板预应力筋伸长量计算表 | |||||||||
分段 | L(m) | θ(rad) | KX+μθ | e-(KX+μθ) | Pq(KN) | Pz(KN) | Pp(KN) | △L(mm) | 总伸长量(cm) |
ab | 1.056 | 0 | 0.001584 | 0.998417254 | 195.30 | 194.99 | 195.15 | 7.55 | 67.45 |
bc | 4.1888 | 0.174 | 0.0497832 | 0.951435673 | 194.99 | 185.52 | 190.22 | 29.19 | |
cd | 4.535 | 0 | 0.0068025 | 0.993220585 | 185.52 | 184.26 | 184.89 | 30.71 | |
分段法计算得出的两端张拉的理论伸长值为:2ΔL=2×67.45=134.9(mm)
B、N2预应力钢绞线(两端张拉)
根据第III.L5分册图纸知:采用的是ASTM416-87a标准的低松弛钢绞线,ƒpk =1860Mpa,
项目名称 | 取值 |
张拉控制应力σk | 1358 Mpa |
钢绞线面积Ap | 140 mm2 |
弹性模量Ep | 1.95×105Mpa |
管道摩阻系数μ | 0.25 |
管道偏差系数k | 0.0015 |
张拉端的张拉力 | 190.12KN |
预应力筋分段长度L | 9770mm |
根据《公路桥涵施工技术规范》(JTJ 041-2000)计算如下:
预应力筋平均张拉力:P=0.73ƒpk×Ap=1358×140=190120(N)
ΔL=
=68.04(mm)
两端张拉伸长量之和:2ΔL=2×68.04=136.08(mm)
2、20m连续预应力空心板伸长量计算(按100%σk-张拉控制力计算伸长量)
A、N1预应力钢绞线(两端张拉)
根据第III.L5分册图纸知:采用的是ASTM416-87a标准的低松弛钢绞线,ƒpk =1860Mpa。
项目名称 | 取值 |
张拉控制应力σk | 1395 Mpa |
钢绞线面积Ag | 140 mm2 |
弹性模量Eg | 1.95×105Mpa |
管道摩阻系数μ | 0.25 |
管道偏差系数k | 0.0015 |
张拉端的张拉力 | 195.3KN |
预应力筋分段长度 | 9709.8mm |
根据《公路桥涵施工技术规范》(JTJ 041-2000)计算如下:
预应力筋平均张拉力:=0.75 ƒpk×Ap=1395×140=195300(N)
Pp=
=189738(N)
ΔL=
=67.48(mm)
两端张拉伸长量之和:2ΔL=2×67.48=134.96(mm)
采用分段计算的方法如下:
分段计算时,靠近张拉端第一段的终点力即为第二段的起点力,每段的终点力与起点力的关系如下式:
Pz=Pqe-(KX+μθ)
Pz—分段终点力(N)
Pq—分段的起点力(N)
Pp—各分段预应力筋的平均张拉力(N)
θ—从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和,分段后为每分段中各曲线段的切线夹角和(rad);
x—从张拉端至计算截面的孔道长度,整个分段计算时x等于L(m);
k—孔道每束局部偏差对摩擦的影响系数(1/m),管道弯曲及直线部分全长均应考虑该影响;
μ—预应力筋与孔道壁之间的磨擦系数,只在管道弯曲部分考虑该系数的影响。
分段 | L(m) | θ(rad) | KX+μθ | e-(KX+μθ) | Pq(KN) | Pz(KN) | Pp(KN) | △L(mm) | 总伸长量(cm) |
ab | 1.056 | 0 | 0.001584 | 0.998417254 | 195.30 | 194.99 | 195.15 | 7.55 | 66.98 |
bc | 4.1888 | 0.174 | 0.0497832 | 0.951435673 | 194.99 | 185.52 | 190.22 | 29.19 | |
cd | 4.465 | 0 | 0.0066975 | 0.993324878 | 185.52 | 184.28 | 184.90 | 30.24 |
两端张拉伸长量之和:2ΔL=2×66.98=133.96(mm)
B、N2预应力钢绞线(两端张拉)
根据第III.L5分册图纸知:采用的是ASTM416-87a标准的低松弛钢绞线,ƒpk =1860Mpa。
项目名称 | 取值 |
张拉控制应力σk | 1358 Mpa |
钢绞线面积Ag | 140 mm2 |
弹性模量Eg | 1.95×105Mpa |
管道摩阻系数μ | 0.25 |
管道偏差系数k | 0.0015 |
张拉端的张拉力 | 190.12KN |
预应力筋分段长度 | 9700mm |
根据《公路桥涵施工技术规范》(JTJ 041-2000)计算如下:
预应力筋平均张拉力:P=0.73ƒpk×Ap=1358×140=190120(N)
ΔL=
=67.55(mm)
两端张拉伸长量之和:2ΔL=2×67.55=135.10(mm)
空心板类型 | 规格 | 钢绞线 | 设计伸长量 | 理论伸长量 | 理论伸长量 (分段法计算) |
简支预应力空心板 | 20M | N1 | 68.0mm | 67.97mm | 67.45mm |
N2 | 67.7mm | 68.04mm | |||
连续预应力空心板 | N1 | 67.8mm | 67.48mm | 66.98mm | |
N2 | 67.4mm | 67.55mm |
张拉数据表
序号 | 空心板类型 | 规格 | 边、中板 | 控制张拉力 (KN) | 10%σk时 | 20%σk时 | 50%σk时 | ||||||||||
张拉一端 | 张拉二端 | 张拉一端 | 张拉二端 | 张拉一端 | 张拉二端 | ||||||||||||
张拉力 | 油表读数 | 张拉力 | 油表读数 | 张拉力 | 油表读数 | 张拉力 | 油表读数 | 张拉力 | 油表读数 | 张拉力 | 油表读数 | ||||||
1 | 简支预应力空心板 | 20米 | 边板 | N1 | 1171.8 | 117.2 | 2.8 | 117.2 | 2.8 | 234.4 | 6.2 | 234.4 | 6.1 | 585.9 | 16.3 | 585.9 | 16.1 |
N2 | 190.1 | 19.0 | 3.3 | 19.0 | 4.1 | 38.0 | 7.1 | 38.0 | 7.8 | 95.1 | 18.4 | 95.1 | 18.9 | ||||
中板 | N1 | 976.5 | 97.7 | 2.2 | 97.7 | 2.3 | 195.3 | 5.1 | 195.3 | 5.0 | 488.3 | 13.5 | 488.3 | 13.3 | |||
N2 | 190.1 | 19.0 | 3.3 | 19.0 | 4.1 | 38.0 | 7.1 | 38.0 | 7.8 | 95.1 | 18.4 | 95.1 | 18.9 | ||||
2 | 连续预应力空心板 | 20米 | 边板 | N1 | 976.5 | 97.7 | 2.2 | 97.7 | 2.3 | 195.3 | 5.1 | 195.3 | 5.0 | 488.3 | 13.5 | 488.3 | 13.3 |
N2 | 190.1 | 19.0 | 3.3 | 19.0 | 4.1 | 38.0 | 7.1 | 38.0 | 7.8 | 95.1 | 18.4 | 95.1 | 18.9 | ||||
中板 | N1 | 781.2 | 78.1 | 1.7 | 78.1 | 1.7 | 156.2 | 3.9 | 156.2 | 3.9 | 390.6 | 10.7 | 390.6 | 10.6 | |||
N2 | 190.1 | 19.0 | 3.3 | 19.0 | 4.1 | 38.0 | 7.1 | 38.0 | 7.8 | 95.1 | 18.4 | 95.1 | 18.9 | ||||
序号 | 空心板类型 | 规格 | 边、中板 | 控制张拉力 (KN) | 100%σk时 | 103%σk时 | |||||||||||
张拉一端 | 张拉二端 | 张拉一端 | 张拉二端 | ||||||||||||||
张拉力 | 油表读数 | 张拉力 | 油表读数 | 张拉力 | 油表读数 | 张拉力 | 油表读数 | ||||||||||
1 | 简支预应力空心板 | 20米 | 边板 | N1 | 1171.8 | 1171.8 | 33.2 | 1171.8 | 32.7 | 1207.0 | 34.2 | 1207.0 | 33.7 | ||||
N2 | 190.1 | 190.1 | 37.3 | 190.1 | 37.4 | 195.8 | 38.4 | 195.8 | 38.5 | ||||||||
中板 | N1 | 976.5 | 976.5 | 27.6 | 976.5 | 27.1 | 1005.8 | 28.4 | 1005.8 | 28.0 | |||||||
N2 | 190.1 | 190.1 | 37.3 | 190.1 | 37.4 | 195.8 | 38.4 | 195.8 | 38.5 | ||||||||
2 | 连续预应力空心板 | 20米 | 边板 | N1 | 976.5 | 976.5 | 27.6 | 976.5 | 27.1 | 1005.8 | 28.4 | 1005.8 | 28.0 | ||||
N2 | 190.1 | 190.1 | 37.3 | 190.1 | 37.4 | 195.8 | 38.4 | 195.8 | 38.5 | ||||||||
中板 | N1 | 781.2 | 781.2 | 21.9 | 781.2 | 21.6 | 804.6 | 22.6 | 804.6 | 22.3 | |||||||
N2 | 190.1 | 190.1 | 37.3 | 190.1 | 37.4 | 195.8 | 38.4 | 195.8 | 38.5 | ||||||||
说明:1、N1张拉时:张拉一端压力表编号:5164,对应千斤顶编号:0786,张拉二端压力表编号:1095,对应千斤顶编号:0787。
2、N2张拉时:张拉一端压力表编号:3176,对应千斤顶编号:0788,张拉二端压力表编号:6534,对应千斤顶编号:0789。
四、确保工程质量的措施
4.1 质量目标
1、工序:所有工序的施工要求全部达到“优良”等级标准。
2、工位、指标:所有工序在评定合格的基础上,全部部位检验项目必须达到100%合格上,确保所有单位工程的施工质量全部符合“优良”等级标准。
4.2 质量保证体系
质量保证体系框图
工程质量管理小组 组长:项目经理 郑玉德
副组长: 项目副经理 庄朝鹏 总工程师 李国军
创优领导小组办公室 主任:质检部长 唐显渝
制定方针、目标 实施施工全过程质量管理 建立健全质量管理制度
方针:质量第一 用户至上
施工准备阶段质量管理 施工阶段质量管理 竣工阶段质量管理 经济岗位责任制度
质量:工程合格率100%,优良率95%以
上,无重大、大质量事故 熟悉技术文件、图纸 坚持工序”三检”签证 施工图、变更设计齐全 全面质量管理制度
制定产品内控指标 分项分部工程及时评定 隐蔽工程检查证齐全完整 计量管理制度
目 工期: 按施组要求施工,确保按期完成
配备产品工艺装备 狠抓质量事故和质量通病 验标评定资料齐全完整 工装管理制度
成本: 成本降低率1.5% 配齐生产设备 合理组织生产、坚持周分析 材料合格证试验资料齐全 物资管理制度
配齐生产检验器具 加强关键工序的控制 施工日志记录齐全完整 设备管理制度
作业场地平面布置 做好施工检查记录 质量事故处理记录齐全 检查评比制度
竣工图纸美观正确
编制工程预算
按定额用工用料
奖惩制度
文明施工: 场地布置合理, 按程序施工,
编制材料、劳动力计划
加强材料管理, 优质供应
施工总结整齐无误
编制施工进度计划
加强三笔帐核算和季度分析
技术资料: 技术、经济分析资料齐全,完全
可靠
制定技术安全质量措施
狠抓违章违纪活动
分级进行技术交底
对事故按三不放过原则处理
按图用地,施工现场整洁
组织QC小组攻关计划
组织QC小组攻关计划
4.3 质量保证措施
1、建立健全全面质量管理体系
建立由项目经理任组长,负责生产的项目副经理和项目总工程师任副组长,项目经理亲自负责组织领导小组的工作,组织协调各部门配合好质检部工作。
预制各班组质量管理领导小组
施工班长
兼职质量员
2、在项目进行过程中,推行ISO9002系列质量管理模式,强化企业质量自控能力。严格按照设计文件(图纸)、技术标准和施工规范进行施工。
3、制定工程质量管理办法。建立定期不定期的检查制度,质检员旁站检查监督制度,质量例会制度;制定质量奖惩制度。
4、加强隐蔽工程质量检查
(1)隐蔽工程的检查验收坚持自检、专检、交接检的“三检制”。以班组检查与专业检查相结合,施工班组在上、下班交接前应对当天完成的工程的质量进行自检,对不符合质量要求的及时予以纠正,各工序工作完成后,由分管工序的技术负责人、质量检查人员组织工班长,按技术规范进行检验,凡不符合质量标准的,坚决返工处理,直到再次验收合格。
(2)工序中间交接时,必须有明确的质量交接意见,每个班组的交接工序都应当严格执行“三工序制度”,即检查上道工序,做好本道工序,服务下道工序,每道隐蔽工程完成并经自检合格后,报请监理工程师验收,做好隐蔽工程验收质量记录和隐蔽工程检查签证资料整理工作。
(3)所有隐蔽工程必须经监理工程师签字认可后,方可进行下一道工序,未经签字认可的,禁止进行下道工序施工。经监理工程师检查验收不合格的隐蔽工程项目,经返工自检和复验合格后,重新填写隐蔽工程验收记录,并向驻地监理工程师发出复检申请,经检查认可后,及时办理签认手续。同时须按竣工文件编制要求整理各项隐蔽工程验收记录。
(4)所有原材料、半成品必须有合格证(材质证明)或检查报告,本标段的所有结构物的重要原材料以及桥梁专项材料由业主进行统一招标购买。
(5)模板须具有足够的强度、刚度和稳定性。模板在周转使用时要将表面用清洁剂清理干净。
(6)钢筋除锈后表面必须清洁,弯钩朝向正确,搭接长度符合规范要求,绑扎钢筋网片,其缺扣、松扣不超过应绑扎扣数的10%,且不应集中。
隐蔽工程检查流程图
五、安全生产保证措施
5.1 安全保证体系
1, ....5.1.1 安全保证体系
安全保证体系见下图。
2, ....
`
3, ....5.1.2 安全管理组织机构
组长:项目经理 郑玉德
副组长:项目副经理 陈 攀
项目安全主任:汪健康
安全管理小组
安全部 汪健康
预制场专职安全员
各班组兼职安全员
5.2 安全保证措施
1, ....5.2.1 建立健全各项安全制度及防护措施
在施工中对龙门吊、机械操作、用电、用风、用水等建立作业规章制度,主要应包括以下内容:
1、开挖安全作业规章制度;
2、车辆运输运行安全作业制度;
3、用电安全须知及电路架设养护作业制度;
4、风水管路安装及养护作业制度;
5、各种机械的操作规则及注意事项;
6、上下班人员乘坐车辆有关规定;
7、施工现场保安制度及火工产品保管制度;
8、有关劳动保护法规的执行措施;
9、工地各种信号的设置规则及维护措施。
2, ....5.2.2 深化安全教育、强化安全意识
施工人员上岗前必须进行安全教育和技术培训,根据国家颁布的各种安全规程,结合自己的实践,编印《安全防护规程袖珍手册》,人手一册,使本项目部有关安全作业内容和知识牢牢印记在施工人员的脑海中,使全体作业人员在施工作业中按规程办事,确保安全。对作业人员要进行安全作业的考核,考核合格的工人才能进入工作面工作。《安全防护规程手册》的内容主要应包括:
1、防护衣、安全帽、防护鞋袜及其它防护用品的使用;
2、龙门吊、起重机、汽车驾驶和运输机械的使用、机修作业的安全;
3、用电安全;
4、模板作业、混凝土浇注作业的安全;
5、钢结构安装作业的安全;
6、焊接和涂漆作业的安全和防护;
7、意外事故和火灾救护程序;
8、防洪和防气象灾害措施。
六、施工组织机构
组织机构图
项目经理:郑玉德
安全与质量
技术
安全主任:汪健康
质检工程师:唐显渝
项目总工:李国军
本工程技术负责人:武银锋
现场技术员:候仁权
钢
筋
组
模板组
砼施工组
预应力施工组
表五、管理和技术人员配备表
职 务 | 姓 名 | 职 称 |
项目经理 | 郑玉德 | 工程师 |
项目总工 | 李国军 | 高级工程师 |
桥梁工程师 | 武银锋 | 工程师 |
质检工程师 | 唐显渝 | 工程师 |
试验室负责人 | 张学能 | 工程师 |
现场技术员 | 候仁权 | 工程师 |
材料设备负责人 | 洪宏彬 | 工程师 |
安全主任 | 汪健康 | 安全主任 |
七、劳动力和主要施工机械准备配置
型号、规格 | 数 量 | 备 注 | |
劳动力 | 熟练工人 | 60人 | 预应力施工机械设备由专业施工队自备,具休型号在张张拉前确定申报,并在有资质的检测单位校核,提交检测报告及技术方案报批 |
特殊工种 | 吊装工 | 4人 | |
龙门吊 | 40t | 2台 | |
运梁炮车 | 自制 | 2辆 | |
自卸汽车 | 三菱 | 2台 | |
交流弧焊机 | 30KW | 2台 | |
钢筋切断机 | 100KW | 1台 | |
钢筋弯曲机 | 5.5KW | 1台 | |
钢筋调直机 | 5.5KW | 3台 | |
插入式振动棒 | 15台 | ||
砼搅拌机 | 750L强制 | 2台 | |
发电机 | 250KW | 1台 | |
定型钢模 | 20M,16M | 7套 | |
附着振动器 | 12台 | ||
千斤顶 | YDC2000 | 2台(配备压力表) | |
千斤顶 | QYC300 | 2台(配备压力表) | |
注浆泵 | 1台 | ||
吊车 | 1辆 |
八、环境保护措施
1、维护好施工现场原有排水(洪)管渠,密切注意现场周边建筑及各项设施的排水状况,确保现场周边群众的生命财产安全,如因工程建设需要,原有排水(洪)管渠需要损毁时,必须提前提出或拆除、或改道、或迁移与回迁的方案,经报请监理工程师审批后,认真组织实施。
2、施工生活营地及施工区排出的污水应及时进行进化处理,并经检验合符合环保标准后才能排放,防止对周围环境产生污染。
3、将施工和生活中的废物集中堆放,并及时处理或运至监理工程师和当地环保部门同意的地方弃置。
九、附件
1、基本要求
1.1人员
具有专业技术的作业人员,必须持证上岗,并进行岗前培训。
1.2材料
32m梁钢绞线为1×7-15.2-1860-GB/T5224-2003。分9-7φ5、12-7φ5两种。直径为80mm和90mm的抽拔管。
24m梁钢绞线为1×7-15.2-1860-GB/T5224-2003。分7-7φ5、8-7φ5两种。直径为80mm和70mm的抽拔管。
1.3设备
千斤顶为Q=250t。锚具、夹片、连接器等配套齐全。
32m梁 张拉端锚具M15-9、M15-12两种。
24m梁 张拉端锚具M15-7、M15-8两种。
1.4、现场
设置安全警示,并且有防护设施,做好施工记录。工作人员应服从现场管理人员的安排。
2、预应力工程一般规定
预应力工程的施工单位应具有相应的资质。施工时,应采取必要的安全技术措施,防止发生事故。
预应力筋张拉设备应定期维护,测力传感器、仪表和量具应按检定周期定期检定。张拉设备应配套标定,配套使用。当在使用过程中出现异常现象或在设备检修后,应重新标定。
预应力材料在存放和搬运过程中应保持清洁,避免机械损伤和锈蚀,制作和安装时避免污染和电火花损伤,张拉期间应采取措施避免受雨水、养护用水浇淋。
预留孔道安装时应采取可靠的定位措施。
后张法预应力筋张拉前,应对孔道摩阻损失、扩孔段摩阻损失和锚口摩阻损失进行实际测定;根据实测结果对张拉控制应力做适当调整,并经监理单位和设计单位认可。
后张法预应力筋张拉前,应清除孔道内的杂物和积水;预应力筋张拉完成后,应在48h内进行孔道压浆。
预应力筋张拉顺序、控制应力应符合设计要求。后张法预制梁终张拉完成后应对梁体弹性上拱值进行实测。
锚圈与锚垫板之间的交接缝、转折器切割后的外露面、封端新老混凝土之间的交接缝应按设计要求进行防水、防锈处理。封端前,封端初的梁端混凝土表面应进行凿毛处理。
3、原材料基本要求
预应力筋进场时,必须对其质量指标进行全面检查并按批抽取试件做破断负荷、弹性模量、极限伸长率,其质量必须符合《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T5224)等现行国家标准的规定和设计要求。
检验数量:同牌号、同炉罐号、同规格、同生产工艺、同交货状态的预应力筋每30t为一批,不足30t也按一批计。施工单位每批抽检一次。监理单位平行检验或见证取样检测抽检次数为施工单位抽检次数的10%或20%,但至少一次。
检验方法:施工单位检查质量证明文件和进行试验。监理单位检查质量证明文件、试验报告并进行平行检验或见证取样检测。
预应力筋用锚具、夹具和连接器进场时,必须对其质量指标进行全面检查并按批进行外观、硬度、静载锚固系数性能试验,其质量必须符合现行国家标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》(GB/T14370)的规定和设计要求。
检验数量:同一种类、同种材料和同一生产工艺且连续进场的预应力筋用锚具、夹具和连接器,每1000套为一批,不足1000套也按一批计,施工单位每批抽检一次,监理单位见证取样检测或平行检测抽检次数为施工单位抽检次数的20%或10%,但至少一次。
检验方法:施工单位检查质量证明文件和进行试验。监理单位检查质量证明文件、试验报告并进行平行检验或见证取样检测。
预应力钢筋网钢筋采用φ12的Q235钢筋,其钢筋应焊接成型,并采取措施使之与梁体钢筋相连。钢筋总重量为1.944t。
4、预应力理论和实际伸长量的计算
4.1预应力理论伸长值的计算
后张法预应力筋理论伸长值及预应力筋平均张拉力的计算公式如下:
△L=PP×L/(AP×EP) (1)
PP=P×〔1-e-(kx+μθ)〕/(KL+μθ) (2)
式中:△L----预应力筋理论伸长值,mm
L----预应力筋的长度,mm
PP----预应力筋的平均张拉力,N
X ---- 从张拉端至计算截面孔道长度, m
AP ----预应力筋截面面积,mm2
EP ----预应力筋的弹性模量,Mpa,
P----预应力筋张拉端的张拉力,N
θ----从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和,rad
k----孔道每米局部偏差对磨擦的影响系数,取0.0015
μ----预应力筋与孔道壁的磨擦系数,对塑料波纹管取0.14~0.17。
4.2实际伸长量的量测及计算方法
预应力筋张拉前,应先调整到初应力σ0(一般可取控制应力的10%~15%),伸长量应从初应力时开始量测。实际伸长值除张拉时量测的伸长值外,还应加上初应力时的推算伸长量,对于后张法混凝土结构在张拉过程中产生的弹性压缩量一般可省略。实际伸长值的量测采用量测千斤顶油缸行程数值的方法。在初始应力下,量测油缸外露长度,在相应分级的荷载下量测相应油缸外露长度。实际伸长值△L的计算公式如下:
L=B+C-2A
A —0~10%σk 应力下的千斤顶的实际引伸量
B —10%σk~20%σk 应力下的千斤顶的实际引伸量
C —20%σk~100%σk 应力下的千斤顶的实际引伸量
5、钢绞线制束、穿束与张拉操作规程
5.1制束
5.1.1φ15.2钢绞线试验合格后才允许使用。
5.1.2下料时剔除死弯处,油污污染等应采取措施处理干净。
5.1.3预应力筋的下料长度=工作长度+1640mm。
5.1.4每束钢绞线表面不得有接头起皮磨损处。
5.1.5下脚料应堆放整齐,不得随处乱扔。
5.2穿束及预施应力操作一般要求及方法
5.2.1张拉钢绞线之前,对梁体作全面检查,如有缺陷修补完好且达到设计强度,并将承压垫板及锚下管道扩大部分的残余灰浆铲除干净,否则不得进行张拉。
5.2.2多余钢绞线使用切割器在距锚具30mm以外的位置切割,严禁采用氧气乙炔火焰进行切割。
5.2.3张拉锚固后应及时灌浆,一般在应48小时内完成,如因特殊情况不能及时灌浆,则应采取相应的保护措施,保证锚固装置及钢绞线不被锈蚀。
5.2.4高压油表须经校验合格后方允许使用。校验有效期不得超过一周。千斤顶必须经过校验合格后使用。校正期限不得超过一个月。
5.2.5高压油泵有不正常情况时,应立即停止作业并进行检查,严禁在千斤顶工作时,拆卸液压系统的部件和敲打千斤顶。
5.2.6张拉钢绞线时,必须两边同时给千斤顶主油缸徐徐充油张拉,两端伸长基本保持一致,严禁一端张拉。张拉时,应有专人负责及时填写张拉记录。
5.2.7张拉完毕,卸下千斤顶及工具锚后,要检查工具锚处每根钢铰线的刻痕是否平齐,若不平齐说明有滑束现象,如遇有这种情况要对滑束进行补拉,使其达到控制应力。全梁断丝,滑丝总数不得超过该断面钢丝总数的0.5%,且一束内断丝不得超过一丝,也不得在同一侧。
5.2.8预施应力应按初张拉和终张拉2个阶段进行。
5.2.9预制梁初张拉在制梁台座上进行。当混凝土强度、弹性模量达到设计要求,拆除端模和内模,松开外模紧固件,同时清除管道内的杂物和积水,将预应力钢筋穿进,进行初张拉。初张拉应在梁体混凝土强度达到设计值80﹪后进行,初张拉后,梁体方可调出台位。
5.2.10当梁体混凝土强度及弹性模量达到设计值且混凝土龄期大于10天时,进行终张拉。终张拉结束且存梁期达到30d时,应由质检人员对梁体进行上拱度测量。实测上拱值不宜大于1.05倍的设计计算值。
5.2.11预施应力采用两端同步张拉,并左右对称进行,最大不平衡束不应超过1束,张拉顺序及应力表如附表所示。预施应力采用双控措施,张拉过程中应保持两端的伸长量基本一致。
5.2.12生产初期,应至少对两孔梁进行管道摩阻、喇叭口摩阻等预应力瞬时损失测试,以保证预施应力准确。
5.2.13预施应力值以油压表读数为主,以预应力筋伸长值进行校核。
千斤顶张拉操作方法张拉程序:
持续五分钟
0→初应力(0.10δcon)→0.20δcon 锚固
6、质量检验标准及要求
6.1预应力筋下料长度=工作长度+1640mm。其允许偏差和检验方法除相关专业验收标准有特殊规定外,尚应符合下表规定。
表6-1 预应力筋下料长度的允许偏差和检验方法
钢 绞 线 | 允许偏差(mm ) | 检验方法 | |
与设计或计算长度差 | ±10 | 尺量 | |
束中各根钢绞线长度差 | 5 |
检验数量:施工单位检查预应力筋总数的3%,且不少于5根(束)。
6.2预留孔道位置允许偏差和检验方法除相关专业验收标准有特殊规定外,尚应符合下表中的规定。
表6-2 预留孔孔道位置允许偏差和检验方法
序号 | 项目 | 允许偏差(mm) | 检验方法 | |
1 | 纵向 | 距跨中4m范围内 | 4 | 尺量跨中1处 |
其余部位 | 6 | 尺量1/4、3/4跨各1处 | ||
2 | 横向 | 5 | 尺量两端 | |
3 | 竖向 | h /1000 | 吊线尺量 | |
注:h为构件高度,单位为mm。
检验数量:施工单位检查孔道总数的3%,且不少于5根。
6.3张拉
6.3.1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。
检验数量:施工单位、监理单位全部检查。
检验方法:观察和尺量。
6.3.2后张法预应力筋预张拉或初张拉时,混凝土强度必须符合设计要求。当混凝土强度达到60%时可进行预张拉,脱模时梁体强度达到设计强度的80%条件下,也可将预张拉和初张拉两阶段合并为一阶段进行。当设计无具体要求时,初张拉时混凝土强度应达到设计强度的80%。后张法预应力筋终张拉时,混凝土强度等级和弹性模量必须符合设计要求。
检验数量:施工单位每次张拉时全部检查。后张法预应力筋预张拉时,检查一组同条件养护混凝土强度试件和弹性模量试件。监理单位全部检查。
检验方法:施工单位进行强度和弹性模量试验。监理单位检查同条件养护试件试验报告或见证试验。
6.3.3预应力筋的预施应力、张拉或放张顺序和张拉工艺,必须符合施工技术方案和设计要求。
检验数量:施工单位、监理单位全部检查。
检验方法:观察。
6.3.4预应力筋的实际伸长值与计算伸长值的差值不得大于±6%。
检验数量:施工单位、监理单位全部检查。
检查方法:观察和尺量。
6.3.5后张法预应力构件的预应力筋不得有断丝、滑丝。
检验数量:施工单位、监理单位全部检查。
检验方法:观察。
6.3.6张拉端预应力筋内缩量应符合设计要求,当设计无要求时,张拉端预应力筋内缩量限值和检验方法应符合下表规定:
表6-3 张拉端预应力筋内缩量限值和检验方法
序号 | 锚具类别 | 内缩量限值(mm) | 检验方法 | ||
1 | 支承式锚具 (墩头锚具等) | 螺帽缝隙 | 1 | 尺量 | |
每块后加垫板的缝隙 | 1 | ||||
2 | 锥塞式锚具 | 5 | |||
3 | 夹片式锚具 | 有预压 | 5 | ||
无预压 | 6~8 | ||||
6.4技术标准及质量要求
锚具经试验合格后才允许使用。
张拉出现断丝滑丝时及时处理。
张拉记录要认真及时准确填写。
割丝
终张拉24小时后经检查确认张拉合格并无断滑丝现象方可割掉钢绞线余长部分。
割丝长度以不影响封锚为宜。
及时清理割下的钢绞线。
采用砂轮切割机割丝。
7、安全操作规程
7.1在下列情况下校正千斤顶
7.1.1压力表更换后
7.1.2千斤顶更换配件及检修后
7.1.3使用200次也要校正,不足200次时,每月至少检查一次。
7.2千斤顶应按张拉顺序进行操作,不得颠倒。
7.3张拉行程不得超过额定行程。
7.4千斤顶在加荷时应平稳均匀,在卸荷时也应平稳无冲击。
7.5新油管使用时勿直接与千斤顶油咀连接,应事先清洗干净或油泵输出油液清洗干净之后方可连接使用。油管闲置不用时应用防尘堵头封住油管接头。卸下油管后的油泵及千斤顶油咀均用防尘堵头封住,严防污物混入。
7.6在张拉时,千斤顶正后方不准站人,油管不准踩踏攀扶。
7.7千斤顶在有油压的情况下,不得拆卸油压系统中任何零件。
7.8应随时将油泵油箱内的油加满,及时更换变质过期油液,并清洗油箱。
7.9油泵启动前将调压阀、卸荷阀全部打开,工作电机的绝缘阀门的转动接头的松紧密封性等作常规检查。
7.10卸荷阀应是常闭的,只有工作油缸卸荷时才将其打开,因此,当空运转数分钟确认一切正常后,即将关闭。
7.11调压阀右旋时加速油缸运行,左旋时油缸运行迅速减慢。
7.12司机不得在油泵工作时离开操作位置,非油泵司机不得开机。
7.13油管与油泵、千斤顶、油表以及本身接头,均应紧密畅通。
7.14油表必须按规定校正后才允许使用。
8、预应力施工常见问题及处理措施
8.1锚垫板面与孔道轴线不垂直或锚垫板中心偏离孔道轴线
8.1.1现象
张拉过程中锚杯突然抖动或移动,张拉力下降。有时会发生锚杯与锚垫板不紧贴的现象。
8.1.2原因分析
锚垫板安装时没有仔细对中,垫板面与预应力索轴线不垂直。造成钢绞线或钢丝束内力不一,当张拉力增加到一定程度时,力线调整,会使锚杯突然发生滑移或抖动,拉力下降。
8.1.3预防措施
锚垫板安装应仔细对中,垫板面应与预应力索的力线垂直。
锚垫板要可靠固定,确保在混凝土浇筑过程中不会移动。
8.1.4治理方法
另外加工一块楔形钢垫板,楔形垫板的坡度应能使其板面与预应索的力线垂直。
8.2锚头下锚板处混凝土变形开裂。
8.2.1现象
预应力张拉后,锚板下混凝土变形开裂。
8.2.2原因分析
通常锚板附近钢筋布置很密,浇筑混凝土时,振捣不密实,混凝土疏松或仅有砂浆,以致该处混凝土强度低。
锚垫板下的钢筋布置不够、受压区面积不够、锚板或锚垫板设计厚度不够,受力后变形过大。
8.2.3预防措施
锚板、锚垫板必须在足够的厚度以保证其刚度。锚垫板下应布置足够的钢筋,以使钢筋混凝土足以承受因张拉预应力索而产生的压应力和主拉应力。
浇筑混凝土时应特别注意在锚头区的混凝土质量,因在该处往往钢筋密集,混凝土的粗骨料不易进入而只有砂浆,会严重影响混凝土的强度。
8.2.4治理方法
将锚具取下,凿除锚下损坏部分,然后加筋用高强度混凝土修补,将锚下垫板加大加厚,使承压面扩大。
8.3滑丝与断丝
8.3.1现象
锚夹具在预应力张拉后,夹片“咬不住”钢绞线或钢丝,钢绞线或钢丝滑动,达不到设计张拉值。
张拉钢绞线或钢丝时,夹片将其“咬断”,即齿痕较深,在夹片处断丝。
8.3.2原因分析
锚夹片硬度指标不合格,硬度过低,夹不住钢绞线或钢丝;硬度过高则夹伤钢绞线或钢丝,有时因锚夹片齿形和夹角不合理也可引起滑丝或断丝。
钢绞线或钢丝的质量不稳定,硬度指标起伏较大,或外径公差超限,与夹片规格不相匹配。
8.3.3防治措施
锚夹片的硬度除了检查出厂合格证外,在现场应进行复验,有条件的最好进行逐片复检。
钢绞线和钢丝的直径偏差、椭圆度、硬度指标应纳入检查内容。如偏差超限,质量不稳定,应考虑更换钢绞线或钢丝的产品供应单位。
滑丝断丝若不超过规范允许数量,可不予处理,若整束或大量滑丝和断丝,应将锚头取下,经检查并更换钢束重新张拉。
8.4波纹管线形与设计偏差较大
8.4.1现象
最终成型的预应力孔道与设计线形相差较大。
8.4.2原因分析
浇筑混凝土时,预应力橡胶棒没有按规定可靠固定。橡胶棒被踩压、移动、上浮等,造成橡胶棒变形。
8.4.3预防措施
要按设计线形准确放样,并用U形钢筋按规定固定橡胶棒的空间位置,再点焊牢固。曲线及接头处U形钢筋应加密。
浇筑混凝土时注意保护橡胶棒,不得踩压,不得将振动棒靠在橡胶棒上振捣。
应有防止波纹管在混凝土尚未凝固时上浮的措施。
8.5张拉钢绞线延伸率偏差过大
8.5.1现象
张拉力达到了设计要求,但钢绞线延伸量与理论计算相差较大。
8.5.2原因分析
钢绞线的实际弹性模量与设计采用值相差较大。
孔道实际线形与设计线形相差较大,以致实际的预应力摩阻损失与设计计算值有较大差异;或实际孔道摩阻参数与设计取值有较大出入也会产生延伸率偏差过大。
初应力采用值不合适或超张拉过多。
张拉过程中锚具滑丝或钢绞线内有断丝。
张拉设备未作标定或表具读数离散性过大。
8.5.3防治措施
每批钢绞线均应复验,并按实际弹性修正计算延伸值。
校正预应力孔道的线形。
按照钢绞线的长度和管道摩阻力确定合格的初应力值和超张拉值。
检查锚具和钢绞线有无滑丝或断丝。
校核测力系统和表具。
8.6预应力损失过大
8.6.1现象
预应力施加完毕后钢绞线松驰,应力值达不到设计值。
8.6.2原因分析
锚具滑丝或钢绞线内有断丝。
钢绞线的松驰率超限。
量测表具数值有误,实际张拉值偏小。
锚具下混凝土局部破坏变形过大。
钢绞线与孔道间摩阻力过大。
8.6.3防治措施
检查钢绞线的实际松驰率,张拉时应采取张拉力和引伸量双控制。事先校正测力系统,包括表具。
锚具滑丝失效,应予更换。
钢绞线断丝率超限,应将其锚具、预应力筋更换。
锚具下混凝土破坏,应将预应力释放后,用环氧混凝土或高强度混凝土补强后重新张拉。
改进钢束孔道施工工艺,使孔道线形符合设计要求,必要时可使用减摩剂。
9、保证措施
9.1质量保证措施
9.1.1严格按设计图纸和现行施工验收规范组织施工,具体操作严格按批准后的施工方案和预应力施工工法进行。
9.1.2认真做好自检,互检等检验工作,并及时进行隐蔽工程验收,未经验收不得进行下一道工序的施工。
9.1.3张拉施工前,应认真复核图纸与施工情况,在现场同条件养护的混凝土试块的试压强度达到设计允许的张拉强度后,方可进行张拉。
9.1.4严格按图纸要求进行施工。发现问题应及时上报有关单位,经有关部门核定后继续施工。
9.1.5严格按照预应力施工工艺进行施工,预应力连续箱梁和板的支撑应满足上部施工荷载所必需的强度和刚度要求,尤其是底层支撑的基础应牢固,以防止支撑的不均匀沉降。
9.1.6预应力筋张拉前,不得拆除梁底模。
9.1.7张拉前应对待张拉梁的外观作必要的检查,确认混凝土浇捣质量合格,无蜂窝,空洞、
9.1.8发现异常裂缝等后方可进行张拉;如有异常,应及时通知有关单位,查明原因,必要时调整张拉方案,经批准后再进行张拉。
9.2安全、环保施工措施
9.2.1严格执行安全操作规程进行施工,施工前要预先进行交底,每区域施工前应对张拉操作人员进行安全教育。
9.2.2锚具、夹具应设专人妥善保管,避免锈蚀、玷污、遭受机械损伤或散失。施工时在终张拉完成后对锚具进行防锈处理。
9.2.3张拉前仔细检查张拉平台的安全性,并在张拉平台上搭设高度适当的安全挡板,防止张拉中的意外事故伤及人身安全。
9.2.4施工操作人员必须配备安全防护用品,进入施工现场,必须戴安全帽,高空作业时操作人员必须系安全带。
9.2.5从施加预应力至锚固后封端期间,除非采取有效屏蔽措施,否则操作人员不得在锚具正前方活动。
9.2.6张拉过程中,测量伸长值或拆卸工具锚时,操作人员应站在千斤顶侧面,应禁止非预应力施工人员进入张拉区域。
9.2.7从开始张拉至孔道压浆完毕的过程中,不得敲击锚具、钢绞线和碰撞张拉设备。张拉过程中发现张拉设备运转声音异常,应立即停机检查维修。
9.2.8油压泵上的安全阀应调至最大工作油压下能自动打开的状态。油压表安装必须紧密满扣,油泵与千斤顶之间采用的高压油管连同油路的各部接头均须完整紧密,油路畅通,在最大工作油压下保持5min以上不得漏油。若有损坏者应及时修理更换。
9.2.9特殊情况下,在更换夹具时,两端都应装上千斤顶,采取其它措施放松预应力筋时,应仔细做好施工现场的安全防护工作。
9.2.10压浆人员必须站在锚具两侧操作,严禁正对锚具,也不得踩踏高压油管。
9.2.11压浆时要对墩柱采取有效保护措施,防止浆液喷洒在墩柱上。
9.2.12张拉设备使用前,应对高压油泵、千斤顶进行空载试运行,无异常情况方可正式使用。高压油管使用前应作耐压试验,不合格的不能使用。
9.2.13电器设备由专人管理,电闸箱应符合技术要求,电源线在使用前应进行测试,不得违章作业,作业完毕后必须将总电源切断,所有电器设备应遮盖。严格遵守施工现场的用电制度。
9.2.14切割钢绞线时应注意防止砂轮片破碎伤人。操作人员需带防护眼镜。
一、工程概况
本工程为威海市地方储备粮库工程,由山东粮油工程设计院设计,共4个单体工程,总建筑面积5015m2,1#仓有24米预应力折线屋架15榀,2#、3#仓各有24米预应力折线屋架6榀,周转仓有21米预应力折线屋架3榀。预应力钢绞线1×7标准型,公称直径φ15.2mm强度等级186Mpa钢绞线,截面积为140mm2。每榀屋架梁下弦预应力筋2束,每束由3根1×7标准型钢绞线组,屋架采用现场预制。
二、预应力钢绞线施工实验
预应力钢绞线进场后应分批验收,每一检验批由同一型号、规格、同一生产工艺,重量不超过60T,本工程进场钢绞线分盘计量,试验时每盘取一根,分别进行表面质量,屈服强度,松弛试验,抗拉试验,伸长率,力学性能试验,有一项不合格即为不合格产品。
三、锚具及张拉机械选择
锚具必须有合格证,锚具性能必须符合JGJ85-92的规定标准,锚具1000套为一检验批,进行外观检查,硬度检查,合格后方可使用。张拉机械选用YCQ20型千斤顶。
四、预应力钢绞线的下料及编束
1、预应力钢绞线下料长度计算:
预应力钢绞线采用一端张拉,一端补强的方法:
下料长度考虑构件的长度,锚具的厚度,YCQ20千斤顶工作需要长度,及施工工艺所需钢绞线外露长度:
L=L0+2×(L1+L2+L3+100)
L0:构件孔道长度23800mm
L1:工作锚厚度50mm
L2:所需撑脚长度,一般取170mm
L3:YCQ20千斤顶所需长度130mm
L24=23800+2×(50+170+130+100)=24700mm
L21=20800+2×(50+170+130+100)=21400mm
2、钢绞线盘重大,盘卷小,弹力大,为了防止在下料过程中钢绞线紊乱弹出伤人,应先做一个钢筋笼,用φ18钢筋焊制,存放直径视钢绞线圆盘的大小,下料时,将钢绞线盘卷装在焊制的钢筋笼内,然后逐卷放出。
3、预应力钢绞线的下料必须采用砂轮切割,严禁用切断机,电弧焊切割机,下料前现场必须做一个25米长,1米宽操作水泥平台,以便钢绞线下料长度的丈量和施工操作。下料时发现钢绞线有电接头或机械损伤应及时剔除,不得混入使用。
4、为保证钢绞线下料长度的准确,端头平齐,须在切割处50-100mm处用20#铁丝扎牢,钢绞线编束采用20#铁丝绑扎,间距2m-3m,编束时先将钢绞线理顺,尽量使各根钢绞线紧松一致,再按下料平台的标记下料。,长度偏差控制在10mm以内。
5、本工程采用1×7钢绞线,公称直径φ15.2。每榀屋架下弦分别由两束三根钢绞线组成,为确保钢绞线两端排列顺序一致,在穿钢绞线和张拉时不致紊乱,必须对其进行编束,编束时,首先将3根钢绞线用红蓝油漆再两端标记,并按顺序摆放,编束时要求在做好的水泥平台上完成,,钢绞线各自位置准确,然后用2m~3m用20#铁丝编制合拢捆扎,下料编束完成以后随即穿入屋架梁预留孔道内。
五、预留孔道
1、由于1#仓,2#仓3#仓及周转仓受到场地限制,因此采用预埋金属波纹管内径50mm。管道采用“井字架”固定,井字架的钢筋选用φ6.5钢筋,间距60cm一道,每一接点处增加一个。波纹管接头部位采用同种材料大一个规格的波纹管长约40cm,两端采用塑料胶纸密封。
2、灌浆孔和排气孔留置执行95G415图集。
六、张拉力及钢绞线伸长值计算
24米跨折线梁预应力损失计算
(一)应力及损失
张拉控制应力允许值:后张法(表11—49)钢绞线σcon≤0.75fptk
σcon=1128.57Mpa,fptk=1860Mpa,σcon/fptk=0.67<0.75
1、锚具的锚固损失:
σl1=aES/L=5×2×105/(23.8×103)=21.01Mpa
L—张拉端至固定端长度,a—锚具变形引起的预应力筋
2、砼弹性压缩损失:(后张法)
σl3=0.5ESσpc/Ec=0.5×2×105×σpc/(3.45×104)=7.8Mpa
其中:σpc=Py1/A=0.9×158×103/220/240=2.69Mpa,Py1=0.9Pj
3、预应力钢筋松弛损失
σl4=0.44×(σcon/fpck-0.5)×σcon
=0.44×(0.607-0.5)×1128.57
=53.13Mpa
4、砼收缩徐变引起的应力损失(后张法)
σl4=(35+280×σpc/fcu)/(1+15ρ)
=(35+280×3.23/50)/1.367=38.85Mpa
σpc=158×1000/(220×240-3.14×252×2)=3.23Mpa
5、孔道摩擦引起的应力损失
查施工手册2:μ*θ+k*x=0.3×0+0.003×23.8=0.07<0.2
按σl2=1128.57×(μ*θ+k*x)=79.0Mpa
故应力损失之和:
∑σli=σl1+σl2+σl3+σl4+σl5
=21.01+7.8+53.13+38.85+79=199.79Mpa
因:σpc=σcon-∑σli
故σcon=158000/140+199.79=1328.36Mpa
σcon/fptk=0.714<0.75,满足要求。
对夹片锚具不可卸载锚具,张拉时按σ→1.03Pj锚固
(二)计算伸长值
ΔL=P*LT/(AP*ES)=1.03×1328.36×140×23.8×103/(140×2×105)
=162.81mm
21米跨折线梁预应力损失计算
(一)应力及损失
张拉控制应力允许值:后张法(表11—49)钢绞线σcon≤0.75fptk
σcon=1076.21Mpa,fptk=1860Mpa,σcon/fptk=0.579<0.75
1、锚具的锚固损失
σl1=aES/L=5×2×105/(20.8×103)=48.07Mpa
L—张拉端至固定端长度,a—锚具变形引起的预应力筋
2、砼弹性压缩损失:(后张法)
σl3=0.5ESσpc/Ec=0.5×2×105×σpc/(3.45×104)=7.44Mpa
其中:σpc=Py1/A=0.9×150.67×103/220/240=2.57Mpa,Py1=0.9Pj
3、预应力钢筋松弛损失
σl4=0.44×(σcon/fptk-0.5)×σcon
=0.44×(1076.21/1860-0.5)×1128.57
=37.22Mpa
4、砼收缩徐变引起的应力损失(后张法)
σl4=(35+280×σpc/fcu‘)/(1+15ρ)
=(35+280×2.57/50)/1.367=36.13Mpa
5、孔道摩擦引起的应力损失
查施工手册2:μθ+kx=0.3×0+0.003×20.8=0.0624<0.2
按σl2=1076.21×(μ*θ+K*XV)=67.16Mpa
故应力损失之和:
∑σli=σl1+σl2+σl3+σl4+σl5
=48.07+7.44+37.22+36.13+67.16=196.07Mpa
因:σpc=σcon-∑σli
故σcon=σpc+∑σli=150670/140+196.01=1272.22Mpa
σcon/fptk=0.714<0.75,满足要求。
对夹片锚具不可卸载锚具,张拉时按σ→1.03Pj锚固
(二)计算伸长值
ΔL=P*LT/(AP*ES)=1.03×172.22×140×20.8×103/(140×2×105)
=136.28mm
七、预应力钢绞线的现场张拉
1、机械准备
除砼工程所需机具外,尚应配备
YCQ—20千斤顶 两台 高压油泵ZB4—500型 两台
喷浆设备 一套 无齿锯 一台
气焊 一套 电焊机 一台
油泵与千斤顶配套检定使用。
2、人员组成
现场指挥:周喜刚、于井堂
安全监督:林涛
技术质量监督:王 兆
测量伸长值:王兆 马成虎
操作千斤顶:
其他人员:
3、现场准备:
施工现场三通一平,尤其是屋架两端必须平整畅通,张拉前对YCQ千斤顶进行校核,校核不得少于三遍,取平均值,为张拉依据。
4、张拉顺序
由于施工时屋架分三层或四层叠合预制生产,可采用逐层超张拉的方法:
24米跨屋架:
第一次:
0→10%σcon(132.836Mpa)(开始测量值持续2分钟)→1.0σcon(1328.36Mpa)上层架→σcon→1.03σcon(1368.21Mpa)二层架→ 1.05σcon(1394.78Mpa)三层架→1.06σcon(1408.06Mpa)四层架
21米跨屋架:
第一次:
0→10%σcon(127.22Mpa)(开始测量值持续2分钟)→1.0σcon(1272.22Mpa)上层架→σcon→1.03σcon(1310.39Mpa)二层架→ 1.05σcon(1335.83Mpa)三层架
第二次逐次逐根补强至张拉设计值,单根钢绞线150.67KN(21米),24米跨158KN
21米跨折线梁超张拉为张拉力的1.03σcon×140÷1000=1.03×1272.22×140/1000=183.45KN
24米跨折线梁超张拉为张拉力的1.03σcon×140÷1000=1.03×1328.36×140/1000=191.55KN
构件采用叠制,每垛三榀或四榀屋架,张拉时遵照先上后下的原则,张拉过程中认真测量伸长值,与理论计算值相比较,若实际伸长值大于计算伸长值的6%或小于伸长值的6%应暂停施工,查明原因采取措施后方可继续张拉。
现场张拉时采用1#千斤顶张拉1号、2号、3号筋,2#千斤顶张拉4、5、6号筋。
千斤顶分别位于屋架两端,1#千斤顶张拉1#筋时,2#千斤顶张拉4#筋;1#千斤顶张拉2#筋时,2#千斤顶张拉6#筋;1#千斤顶张拉3#筋时,2#千斤顶张拉5#筋。
复拉时,1#、2#千斤顶交换张拉对象进行复拉,复拉时控制张拉力为设计张拉力,
N超24米=185.97KN,(σcon=1328.36Mpa),
N超21米=178.11KN,(σcon=1272.22Mpa)
5、预应力钢绞线的张拉程序按下列要求进行张拉(σcon为预应力钢绞线的张拉控制应力)。预应力钢绞线采用0→σcon持荷三分钟→锚固的张拉程序。为避免侧向弯曲,两束应在两端对称布置,采用一端张拉,预应力钢筋张拉时,应保持孔道中心,锚具中心和千斤顶中心“三心一线”。张拉锚具固定后测量钢绞线回缩量。
八、孔道灌浆
张拉完毕后尽快灌浆,灌浆时采用42.5#普硅水泥浆,水灰比0.4—0.45,搅拌3h,泌水率不大于2%,泌水应能在24h内全部重新被水泥浆吸收。用灰浆泵压灌到预应力孔道中,孔洞大的可掺入少量细砂,为加快施工速度,使水泥浆尽快达到设计强度,掺入3%的早强剂,并加入万分之一铝粉,灌浆时应用灰浆泵先灌水,确保孔道湿润,冲刷干净,顺序宜先下层孔道再上层孔道,灰浆以构件中部灌浆孔灌入,两端孔冒出浆为准,灌浆压力为0.4~0.5N/mm2,灌浆应缓慢进行,不得中断,排气孔应顺通,灌满后应封闭排气孔,再加压0.5~0.6 N/mm2至夹片中排出浓浆,然后用木塞封堵灌浆孔,(砂浆应留置试块),如预应力筋张拉灌浆时间在12月2日以后为冬季施工,灌浆完毕后,屋架用草包覆盖,达到设计强度(≥M30)后用无齿锯在距端部不小于3cm处截去多余钢绞线,做防腐处理后吊装屋架。
九、安全措施
1、张拉时现场应划出工作区域,并做出明显标志,严禁他人进入,现场设专人指挥。
2、张拉两端应用木板钉做60×100的挡板进行防护,严禁两端站人。
3、张拉设备应有专人看护使用,使用前认真检查高压油泵和千斤顶的所有联结点,防止油泵破裂接头处喷油伤人。
4、千斤顶及油泵不得超负载工作,油泵和安全阀须按设备额定油压或使用油压调整压力,严禁任意调整。
5、压油泵运转前,应将油路调节阀松开,然后开动油泵,待运转正常后,再紧闭回压阀,逐次旋拧进油阀杆,增大负压,并注意压力表指针是否正常。
6、孔道灌浆时,持喷嘴人员必须戴好防护镜,穿雨衣。带胶皮手套,喷嘴插入孔道后,胶皮垫圈应压紧在空洞上,胶管应与浆泵连接牢固,防止喷浆伤人。
1 材料、机具及设备
所用预应力钢材采用1×7-15.24-1860-Ⅱ级钢绞线,其力学性能为:强度>1860MPa,延伸率>3.5%,弹性模量(实测值)为:E=197GPa。Ⅱ级松弛,符合GB/T5224-2003和ASTMA416-98 标准要求,所采用的张拉设备如下: 张拉机具油泵型号为:ZB500型。千斤顶型号为:YC300A-400、YC300A、YC25。仪表型号为:Y-150。所用千斤顶、压力表均已委托宁夏公路工程质量检测中心标定。
2 施加预应力的准备工作
2.1施工现场应具备经批准的张拉程序和现场施工说明书。
2.2现场已有具备预应力施工知识和正确操作的施工人员。
2.3施工现场已具备确保全体操作人员和设备安全的必要的预防措施。
2.4监理工程师对张拉作业的批复。
2.5实施张拉时,应使千斤顶的张拉力作用线与预应力筋的轴线重合一致。
3 张拉程序
3.1预应力筋采用应力控制方法张拉时,以伸长值进行校核,实际伸长值与理论伸长值的差值符合设计要求,设计无规定时,实际伸长值与理论伸长值的差值应控制在6%以内,否则应暂停张拉,待查明原因并采取措施予以调整后,方可继续张拉。
3.2预应力筋的理论伸长值ΔL(mm)可按下式计算:
=195300×68400/140/194000=492mm
式中:PP—预应力筋的平均张拉力(N),直线筋取张拉端的拉力;
L—预应力筋的计算长度(mm);
AP—预应力筋的截面面积(mm2);
EP—预应力筋的弹性模量(N/mm2)。
3.3预应力筋张拉时,从固定端先调整到初应力σ0,该初应力为张拉控制应力σcon的10%,伸长值从初应力时开始量测。将预应力钢绞线拉直,锚固端和连接器处拉紧,在预应力钢绞线上选定适当的位置刻画标记,作为测量延伸量的基点, 再从张拉端张拉控制应力到σcon的20%并量测伸长值ΔL2,最后张拉到σcon,量测伸长值ΔL1,预应力筋张拉的实际伸长值ΔL(mm),可按下式计算:
ΔL=ΔLl+ΔL2
式中:ΔLl—从初应力至最大张拉应力间的实测伸长值(mm);
ΔL2—初应力以下的推算伸长值(mm),采用相邻级的伸长值,即10%σcon~20%σcon的实测伸长值(mm);
一端固定,一端多根张拉。千斤顶必须同步顶进,保持横梁平行移动,预应力钢束均匀受力,分级加载拉至设计张拉应力。
3.4持荷,按预应力钢绞线的类型选定持荷时间2~5min,使预应力钢绞线完成部分徐舒,完成量约为全部量的20%~25%,以减少钢丝锚固后的应力损失。
3.5锚固前,补足或放松预应力钢绞线的拉力至控制应力。测量、记录预应力钢绞线的延伸量,并核对实测值与理论计算值,其误差应在±6%范围内,若不符合规定,则应找出原因及时处理。所以钢绞线的实测值在462mm和522mm之间。
3.6张拉满足要求后,锚固预应力钢绞线、千斤顶回油至零。
3.7预应力筋张拉及放松时,均填写施工记录。
3.8各阶段张拉时,对应油表读数
3.8.1初应力10%σk时:
初应力采用单根钢绞线张拉,最终施加荷载值为195.3KN
表号:NO.08-8042压力表与油泵线性回归方程:P=0.2384F+0.4045
式中:F为施加荷载值KN
P为压力表读数MPa
P=0.2384×195.3×0.1+0.4045=5.06MPa
表号:NO.08-8048压力表与油泵线性回归方程:P=0.2337F+0.1318
式中: F为施加荷载值KN
P为压力表读数MPa
P=0.2337×195.3×0.1+0.1318=4.70MPa
3.8.2 20%σk时:
20%σk采用整体张拉,最终施加荷载值为195.3×21=4101.3KN,由于采用两个千斤顶张拉,每个千斤顶的最终施加荷载值为4101.3×50%=2050.65KN
表号:NO.08-8042压力表与油泵线性回归方程:P=0.0155F+0.2091
式中: F为施加荷载值KN
P为压力表读数MPa
P=0.0155×2050.65×0.2+0.2091=6.57MPa
表号:NO.08-8048压力表与油泵线性回归方程:P=0.0154F-0.4545
式中: F为施加荷载值KN
P为压力表读数MPa
P=0.0154×2050.65×0.2-0.4545=5.86MPa
3.8.3 100%δk时:
100%σk采用整体张拉,最终施加荷载值为195.3×21=4101.3KN,由于采用两个千斤顶张拉,每个千斤顶的最终施加荷载值为4101.3×50%=2050.65KN
表号:NO.08-8042压力表与油泵线性回归方程:P=0.0155F+0.2091
式中: F为施加荷载值KN
P为压力表读数MPa
P=0.0155×2050.65+0.2091=31.99MPa
表号:NO.08-8048压力表与油泵线性回归方程:P=0.0154F-0.4545
式中: F为施加荷载值KN
P为压力表读数MPa
P=0.0154×2050.65-0.4545=31.13MPa
4 滑丝和断丝的处理
在张拉过程中,由于各种原因会导致预应力钢筋的破断或滑移,其结果会使预应力钢筋受力不均,甚至使构件不能建起足够的预应力,因此在施工过程中,应严格控制滑丝和断丝的数量,使之不超过设计规定的数值。对于在施工过程中发生的滑丝和断丝现象,应使用千斤顶锚,更换钢束后重新张拉并锚固。当钢绞线测量伸长值与计算伸长值误差超出规定的范围,必须停止张拉,查明原因并记录在案,排除原因后才能继续张拉。
1 材料、机具及设备
所用预应力钢材采用1×7-15.24-1860-Ⅱ级钢绞线,其力学性能为:强度>1860MPa,延伸率>3.5%,弹性模量(实测值)为:E=197GPa。Ⅱ级松弛,符合GB/T5224-2003和ASTMA416-98 标准要求,所采用的张拉设备如下: 张拉机具油泵型号为:ZB500型。千斤顶型号为:YC300A-400、YC300A、YC25。仪表型号为:Y-150。所用千斤顶、压力表均已委托宁夏公路工程质量检测中心标定。
2 施加预应力的准备工作
2.1施工现场应具备经批准的张拉程序和现场施工说明书。
2.2现场已有具备预应力施工知识和正确操作的施工人员。
2.3施工现场已具备确保全体操作人员和设备安全的必要的预防措施。
2.4监理工程师对张拉作业的批复。
2.5实施张拉时,应使千斤顶的张拉力作用线与预应力筋的轴线重合一致。
3 张拉程序
3.1预应力筋采用应力控制方法张拉时,以伸长值进行校核,实际伸长值与理论伸长值的差值符合设计要求,设计无规定时,实际伸长值与理论伸长值的差值应控制在6%以内,否则应暂停张拉,待查明原因并采取措施予以调整后,方可继续张拉。
3.2预应力筋的理论伸长值ΔL(mm)可按下式计算:
=195300×68400/140/194000=492mm
式中:PP—预应力筋的平均张拉力(N),直线筋取张拉端的拉力;
L—预应力筋的计算长度(mm);
AP—预应力筋的截面面积(mm2);
EP—预应力筋的弹性模量(N/mm2)。
3.3预应力筋张拉时,从固定端先调整到初应力σ0,该初应力为张拉控制应力σcon的10%,伸长值从初应力时开始量测。将预应力钢绞线拉直,锚固端和连接器处拉紧,在预应力钢绞线上选定适当的位置刻画标记,作为测量延伸量的基点, 再从张拉端张拉控制应力到σcon的20%并量测伸长值ΔL2,最后张拉到σcon,量测伸长值ΔL1,预应力筋张拉的实际伸长值ΔL(mm),可按下式计算:
ΔL=ΔLl+ΔL2
式中:ΔLl—从初应力至最大张拉应力间的实测伸长值(mm);
ΔL2—初应力以下的推算伸长值(mm),采用相邻级的伸长值,即10%σcon~20%σcon的实测伸长值(mm);
一端固定,一端多根张拉。千斤顶必须同步顶进,保持横梁平行移动,预应力钢束均匀受力,分级加载拉至设计张拉应力。
3.4持荷,按预应力钢绞线的类型选定持荷时间2~5min,使预应力钢绞线完成部分徐舒,完成量约为全部量的20%~25%,以减少钢丝锚固后的应力损失。
3.5锚固前,补足或放松预应力钢绞线的拉力至控制应力。测量、记录预应力钢绞线的延伸量,并核对实测值与理论计算值,其误差应在±6%范围内,若不符合规定,则应找出原因及时处理。所以钢绞线的实测值在462mm和522mm之间。
3.6张拉满足要求后,锚固预应力钢绞线、千斤顶回油至零。
3.7预应力筋张拉及放松时,均填写施工记录。
3.8各阶段张拉时,对应油表读数
3.8.1初应力10%σk时:
初应力采用单根钢绞线张拉,最终施加荷载值为195.3KN
表号:NO.08-8042压力表与油泵线性回归方程:P=0.2384F+0.4045
式中:F为施加荷载值KN
P为压力表读数MPa
P=0.2384×195.3×0.1+0.4045=5.06MPa
表号:NO.08-8048压力表与油泵线性回归方程:P=0.2337F+0.1318
式中: F为施加荷载值KN
P为压力表读数MPa
P=0.2337×195.3×0.1+0.1318=4.70MPa
3.8.2 20%σk时:
20%σk采用整体张拉,最终施加荷载值为195.3×21=4101.3KN,由于采用两个千斤顶张拉,每个千斤顶的最终施加荷载值为4101.3×50%=2050.65KN
表号:NO.08-8042压力表与油泵线性回归方程:P=0.0155F+0.2091
式中: F为施加荷载值KN
P为压力表读数MPa
P=0.0155×2050.65×0.2+0.2091=6.57MPa
表号:NO.08-8048压力表与油泵线性回归方程:P=0.0154F-0.4545
式中: F为施加荷载值KN
P为压力表读数MPa
P=0.0154×2050.65×0.2-0.4545=5.86MPa
3.8.3 100%δk时:
100%σk采用整体张拉,最终施加荷载值为195.3×21=4101.3KN,由于采用两个千斤顶张拉,每个千斤顶的最终施加荷载值为4101.3×50%=2050.65KN
表号:NO.08-8042压力表与油泵线性回归方程:P=0.0155F+0.2091
式中: F为施加荷载值KN
P为压力表读数MPa
P=0.0155×2050.65+0.2091=31.99MPa
表号:NO.08-8048压力表与油泵线性回归方程:P=0.0154F-0.4545
式中: F为施加荷载值KN
P为压力表读数MPa
P=0.0154×2050.65-0.4545=31.13MPa
4 滑丝和断丝的处理
在张拉过程中,由于各种原因会导致预应力钢筋的破断或滑移,其结果会使预应力钢筋受力不均,甚至使构件不能建起足够的预应力,因此在施工过程中,应严格控制滑丝和断丝的数量,使之不超过设计规定的数值。对于在施工过程中发生的滑丝和断丝现象,应使用千斤顶锚,更换钢束后重新张拉并锚固。当钢绞线测量伸长值与计算伸长值误差超出规定的范围,必须停止张拉,查明原因并记录在案,排除原因后才能继续张拉。
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