现浇箱梁钢绞线张拉及压浆施工工法

南通城欣市政工程有限公司1现浇箱梁钢绞线张拉及压浆施工工法南通城欣市政工程有限公司南通城欣市政工程有限公司2目录1前言…………………………………………………………32现浇箱梁钢绞线张拉及压浆施工工法的构成……………33工法特点……………………………………………………34适用范围……………………………………………………45施工工艺流程及操作要点…………………………………46材料与设备…………………………………………………157安全环保措施………………………………………………168效益分析……………………………………………………179应用实例……………………………………………………17南通城欣市政工程有限公司3现浇箱梁钢绞线张拉及压浆施工工法1前言目前我国无论是公路、铁路还是城市立交桥粱，多采用“后张预应力箱梁结构”，在设计，施工及验收质量标准方面，都积累了相当宝贵的经验。近几年，建筑市场竞争激烈。相当一部分施工企业采用粗放经营，扩大外延的办法增加在建施工面积。这种方法使得企业的整体素质、管理水平很难提高。由于企业不重视技术积累和技术跟踪，很难形成具有本企业特色的综合配套技术。为此，建设部干1989年颁布了《施工企业实行工法制度的试行管理办法》。因而，我们应积极响应这一“办法”，以提高企业的整体技术素质和技术管理水平。工法是理论与实践结合的产物，因而建立工法时必须将实践过程中遇到的问题采取措施加以解决，从而保证工程能顺利实施，才是一部完整的工法。2现浇箱梁钢绞线张拉及压浆施工工法的构成（1）预应力孔道布置（2）预应力的施加（3）真空压浆3工法特点预应力张拉是后张预应力箱粱结构质量的最终体现。预应力的施加效果是由孔道位置线型、预应力筋的力学性能、张拉控制南通城欣市政工程有限公司4程序、锚具质量精度等多方面因素构成。但其将归结为预应力施加量与预应力损失两部分。这两者之差也就是预应力的施加效果。与传统的压浆工艺相比，真空压浆工艺由于使孔道在压浆前形成了负压状态这一最大的特点.4适用范围本工法适用于各等级公路、市政桥梁现浇后张预应力箱梁的钢绞线张拉及压浆施工。5施工工艺及操作要点5.1现浇箱梁钢绞线张拉施工工艺5.1.1安装波纹管⑴塑料波纹管应符合JT/T529-2004标准，安装前，应按照下表示要求检查波纹管塑料波纹管技术要求项目项目技术要求外观质量内壁均匀光滑，无分解变色线及无明显杂质；外壁波纹及颜色均匀一致，无气泡、裂口；内外壁紧密熔结，无脱开现象环刚度（Mpa）≥0.6扁平试验垂直方向加压致外径变形量为厚外径的40%时，立即卸荷，试样不破裂，不分层冲击试验温度25℃，高度6m的条件下，用0.5m长的ф15.2mm钢绞线竖直下落冲击10次，应9次以上无穿破现象耐温性阻燃性电焊渣在2m高处自由坠落到波纹管上，波纹管未引燃和熔穿耐水压密封试验温度20℃，压力50KPa条件下，保持24h，试样无渗漏弯曲率（%）≤2南通城欣市政工程有限公司5弯曲半径（m）≤0.3纵向收缩率≥3⑵塑料波纹管在布管安装前，应按设计规定的管道坐标进行放样，设置定位钢筋，波纹管应固定在定位钢筋上用铁丝扎紧。定位钢筋的间距直线段不宜大于1m，对曲线管道宜适当加密，但不宜大于0.5m，安装后对个别不平顺处做调整。⑶塑料波纹管与锚座连接处应使用防水胶带缠紧密封；对锚座上的压浆孔连接螺孔，亦应使用防水胶带或其他材料堵塞密封，以防止浇注混凝土时水泥浆渗入管道内或螺旋孔内。⑷塑料波纹管之间的连接采用连接套卡箍对接，或使用焊管孔焊接。焊管机的可设定温度为250°，功率800W，加热时间30S～65S。在使用焊管焊接前做连接试验，以确定连接温度和加热时间。⑸曲线束的灌浆孔均设置在位于曲线波高施工缝的锚垫板上，为保证全线闭气，中部设排气孔。位于连接器部位、P锚约束环附近的排气孔兼作真空抽吸空的安装注意安装质量。⑹在张拉端端部，塑料波纹管必须插入喇叭管内一定长度，接口处密封确保完好。5.1.2锚具安装⑴锚具应符合GB/T14370-2000国家标准，进场后做规定的外观检查、硬度抽检和静载锚固性能试验。⑵锚垫板必须与预应力管道垂直。⑶加强局部承压的螺旋筋圈与圈的间距应保证有50～60mm，螺旋筋必须紧贴铸铁喇叭管承压板背面。5.1.3穿束南通城欣市政工程有限公司6⑴钢绞线①钢绞线进场及检验根据设计图纸，预应力钢束采用符合GB/T5224国标φj15.24mm的Ⅱ级(底)松弛钢绞线。钢绞线分批进场，进场后应分批验收。验收时，应检验其质保单、材料数量、规格、包装方法及标志内容是否齐全、正确。并按批报试验室及监理现场取样进行抗拉强度、伸长率及弹性模量试验，同时还必须有锚具与钢绞线的配套试验，待取样试验合格后方可正式施工。钢绞线离地存放，上盖蓬布等覆盖物，以防雨水的浸蚀。钢绞线使用前，必须进行外观检查，表面无裂纹、毛刺、机械损伤或不得有降低钢绞线粘结力的润滑剂、油渍等物。②钢绞线下料预应力筋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、锚夹具厚度、千斤顶长度、张拉伸长值和外露长度等因素。结合设计图及施工方案要求进行下料，下料长度必须满足用于永久性工程和工作长度要求，确保施工质量满足设计及规范要求。⑵钢绞线穿束穿束：检查预应力孔道，发现被堵要及时排堵。箱梁锚垫板与锚板接触处的焊渣、毛刺、砼残渣要及时清理干净。曲线束穿束，可以采用逐根穿入，穿钢绞线时头部应包裹胶布或戴子弹头壳帽，以免戳穿波纹管。对于直线束，如果束数不多，可以考虑整束一起穿。5.1.4张拉方法南通城欣市政工程有限公司7箱梁预应力筋，首先根据设计图纸要求选择一端张拉或两端张拉。对于长束预应力筋对称张拉工艺，两端张拉预应力筋，用两台千斤顶同时张拉。如果锚垫板角度和预留凹槽可插入前卡千斤顶，则进行直接张拉，否则采用变角张拉装置进行张拉。张拉要保证两端对称，由专人统一指挥，保证张拉同步。5.1.5张拉程序张拉程序为：0→0.1σcon（初应力，记录初读数L1）→0.2σcon（测量中值L2）→1.0σcon（持荷2分钟，量终值L3）→锚固。(如果需要，可以适当超张拉至1.03σcon,以保证设计的锚下控制应力)实际张拉伸长值计算公式为：L＝L3-L2+2*（L2-L1）＝L3+L2-2*L1建议实际张拉伸长值量测：⑴在张拉端部依次安装工作锚、千斤顶和工具锚，安装锚具夹片时要求缝隙均匀，基本击紧，松紧一致；⑵按设计的张拉程序将钢绞线张拉至初始应力(0.1σcon)，使钢绞线处于绷紧状态，在千斤顶尾部的工具锚后用白色油漆笔在各钢绞线上做出平面状初应力下刻度线记号；⑶千斤顶连续倒缸张拉钢绞线，张拉至张拉程序要求的最大张拉终应力时，再在千斤顶尾部的钢工具锚后用白色油漆笔在各钢绞线上做出平面状初应力下刻度线记号；⑷现场量测从初应力至终应力间的实测伸长值△L1(应扣除千斤顶穿心孔内从初应力至终应力差值的弹性伸长)。5.1.6张拉顺序、控制（1）张拉顺序根据设计要求，当混凝土强度达到设计强度100％要求后，一般南通城欣市政工程有限公司8控制在一周左右，严格按照设计提供的张拉顺序进行张拉。腹板与底板钢束张拉顺序为先腹板后底板，腹板从高处束开始向低处束顺序张拉，底板束先中间后两侧。顶、底板束多为直线束，可相对对称沿梁中心线张拉，先短束后长束对称张拉，每个工作面上必须保证至少两台千斤顶同时操作。（2）张拉控制预应力筋张拉，采用张拉力控制为主，伸长量进行校核。以张拉力和伸长值作为张拉工作的双控标准，确保预应力张拉的质量。张拉施工时的实际伸长值与理论伸长值差值应符合设计要求，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，才可继续进行张拉。设计所给的引伸量按照钢绞线试验检测得到的实测弹性模量值进行修正。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。预应力束的锚固，应在张拉控制应力处于稳定状态下进行。预应力束张拉及放松时，应认真、如实填写施工记录。5.2现浇箱梁钢绞线张拉施工操作要点一、预应力孔道成型的主要施工要点是要求位置准确、线型圆顺、密闭性能好。解决好下面三个问题对能否满足以上要求十分重要。（1）施工前必须校验孔道符座标位置与曲线长度是否相符，否则常会发生孔道及锚区位置与断面不符的情况，造成孔道、模板的返工修改。（2）在设计中，一般锚区钢筋与结构钢筋分别承担各自功能。因而经常发生办钢筋密集地段相互位置发生矛盾的现象。因南通城欣市政工程有限公司9此，施工中必须加以整理，排好位置，当处于隔梁处或结构钢筋直径较粗时，可通过设计进行精简，避免发生钢筋过密以至无法绑扎或混凝土无法浇筑的情况发生，一旦这种情况发生，极易造成锚区混凝土出现蜂窝，狗洞。降低了锚座的承载能力，直接影响预应力的施加。（3）在墩柱、隔梁处一般钢筋都比较密，必须对上述截面的钢筋与孔道位置进行排列。特别是有横向预应力筋时，一般位置都排不开，通过设计调整时，应以纵向线型为中。绑扎钢筋时也应特别注意绑扎顺序，避免钢筋绑扎成型后孔道无法就位或锚座预埋件无法放入。二、在钢绞线张拉施工时，在预应力施加过程中经常会遇到断丝、滑丝、预应力损失这三个问题，解决好这三个问题，也就保证了预应力张拉的施工效果。（1）造成断丝的原因：a.预应力筋力学性能不合格。b.锚板喇叭筒、锚板、锚环及千斤顶不同心，造成偏拉，受力不均。c.锚垫板的选用也是原因之一。目前采用的锚垫板有钢制与铸钢制两种。钢制垫板喇叭筒较细、校长，端部也比较锋利，稍有连接不顺，张拉时就可能造成对预应力筋的伤害。而铸钢制垫板喇叭筒较短粗，端部与孔道用内插式连接。故应尽量选用后者。南通城欣市政工程有限公司10d.采用高强钢丝做为预应力筋时，锚具夹片硬度不能太高，齿高也不能过大：这样稍有偏控就造成刻痕过深，容易发生断丝。（2）防止断丝的措施：a.严格材料力学性能试胎。强度相同，延伸率差异较大的两批材料不能同束使用。b.在施工中应考虑锚垫板喇叭筒与波纹的连接。安装千斤顶应做到安正与垫板方向垂。C．钢绞线下料时，一定要使用切割机，严禁使用电焊机焊断钢绞线。（3）断丝处理：a.双张钢束时可先用卸锚器松锚，然后移动钢束，用单孔小顶进行张拉，这样就缩短了千斤顶占用长度。b.当预应力束较短时，也可以用单张代替双张的办法加以解决。c.当本身就是单张的钢束发生断丝时，一般采用超张拉的办法加以解决，超张时可采用全断面超张或同束号超张的办法。因为一般设计都未用足0.75Rbv只用到0.7左右，超张时应根据断丝数量计算超张值。计算时应以规范控制应力误差下限为准。（4）造成滑丝的原因：a.锚环、夹片硬度不够或夹片齿过浅。b.钢束、夹片清理不彻底、有油、锈或杂物张拉时存在于夹片与钢束之间或夹片与锚环之间。南通城欣市政工程有限公司11c.当铺环孔坡度过小、过大时都可能发生滑丝。安装夹片顶面不齐也能造成滑丝。d.千斤顶张拉时回油过快也可能发生滑丝现象。拆卸工具锚时巨烈震动也可能造成滑丝。（5）防止滑丝的措施：a.张拉前对钢束锚锚固部分、锚环、夹片进行彻底清理，安装夹片时要保证外露部分相同，顶面平齐。b.根据所采用的钢束种类选择锚具。当用高强钢丝时宜采用XM型锚具，因该锚具夹片有偏转角，锚固方向为360°无间隙。当采用钢纹线时则OVM型锚具较为适宜。(6)滑丝的处理：滑丝处理一般采用单孔补张，补张不成功时可用叠加锚环法处理。（7）预应力损失在预应力的６种损失中，混凝土干缩损失、徐变损失两种不易控制。但其损失值与其它４种相比也较小。因此，要想减小预应力损失应在其它４种损失上想办法。a.孔道库阻损失。孔道摩阻的损失值较大，实践证明，孔道布设对铺置轨道筋，加密架立筋，在张拉锡固前先不上夹片，反复单张拉数次都可以有效的降低孔道摩阻系数。b.锚具回缩损失。南通城欣市政工程有限公司12减小锐具回缩损失可以两方面入手。一是选用机械顶锚的锚具及张拉机具。二是当采用自锚体系时，适当减小锚环与限位板之间的间距，但调整时必须注意不能调整过大，否则锚具回缩损失虽然减小，但锚口损失增加，得不偿失。c.混凝土压缩损失。减小混凝土压缩损失可在不影响结构受力状态的前提下，通