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    1. 技術交流
      技術交流
      渭河右岸華陰羅夫河口堤防交通橋工程現澆箱梁分段張拉施工工藝
      點擊次數:10120次    發布時間:2016-05-30

      1 工程概況

      渭河右岸華陰羅夫河口堤防交通橋工程位于華陰市羅夫河入渭河口處。橋梁位于渭河南大堤,跨越羅夫河,連接羅夫河兩岸的渭河南大堤。橋梁工程級別為:2級;防洪標準:渭河5年一遇洪水;荷載標準:公路-Ⅱ級;城市—B級;人群荷載標準:3.0KN/m2;地震設防烈度:8度,地震動峰值加速度:0.20g,加速度反應譜特征周期0.35s;橋面標準寬度:22m;橋面縱坡:雙向1.0%;橋面橫坡:雙向2.0%;設計洪水位:338.31m;橋梁設計基準期為100年,設計安全等級為一級。

      2 設計指標

      現澆箱梁采用四跨預應力C50混凝土連續箱梁,跨徑布置:30+40+40+30=140m;主橋平面線形位于直線上,橋墩與水流方向平行,主梁為35o斜橋。預應力混凝土箱梁中心高度為2.4m,頂板寬22m,箱梁底寬17m。

          主梁采用混凝土連續箱梁單箱三室結構,4道腹板分別設置4×2孔預應力管道,預應力鋼束采用23-ФS15.2高強度低松弛鋼絞線,張拉端錨具為夾片式15-23錨具;2道端橫梁設置6孔預應力管道,3道中橫梁設置4×2孔預應力管道,預應力鋼束采用13-ФS15.2高強度低松弛鋼絞線,張拉端錨具為夾片式15-13錨具。

      箱梁鋼束采用單端分段張拉,標準強度fpk=1860MPa,張拉控制應力為fcon=0.72fpk=1339.3Mpa。張拉采取張拉力和伸長量雙控,以張拉力為主。

      3 施工準備

      施工前應做好各項準備工作,內容包括技術準備、施工設備準備、現場準備、施工組織準備、物資和材料準備等。

      3.1技術準備

      組織技術人員熟悉圖紙,領會圖紙意圖,根據現場實際情況編制《現澆箱梁分段張拉施工技術方案》,并對施工人員進行技術、質量和安全交底。

      3.2施工設備準備

          根據施工方案進行設備準備,并將千斤頂和油壓表送實驗室進行配套校驗。

      3.3現場準備

      根據專家組論證的《滿堂腳手架搭設專項施工方案》完成腳手架基礎處理和滿堂架搭設,進行預壓檢測和調整,并完成箱梁承重模板安裝和鋼筋制安。

      3.4施工組織準備

      制定施工進度計劃,根據施工方案安排人、材、機,使施工合理有序進行。

      3.5物資材料準備

      波紋管、鋼絞線、錨具、連接器、夾片等材料進場,并送實驗室進行檢測,合格后方可在工程中使用。

      4 施工工藝

      4.1施工工藝流程圖

      4.2施工方法

      4.2.1預應力管道制作安裝

      在箱梁鋼筋安裝完成后嚴格按設計坐標布置預應力筋管道,若鋼筋和管道位置發生沖突,對鋼筋位置進行調整,保證管道位置的正確。管道定位鋼筋間距直線段80cm一組、曲線段40cm設置一組,并與箱梁主筋有效連接,保證管道彎起點平滑。管道接頭連接采用大一號同型波紋管接頭管,接頭管長不小于200mm,波紋管連接后用密封膠帶封口。之后安裝錨下螺旋筋,螺旋筋緊貼錨板背面,保證錨板面、墊板面與管道軸線垂直,波紋管盡可能處于其正中位置。

      控制要點及注意事項:

          a、管道安裝前應檢查管道質量及兩端截面形狀,遇到有可能漏漿部分應割除、整形和除去兩端毛刺后使用。

          b、接管處及管道與喇叭管連接處,應用膠帶或冷縮塑料密封。

          c、管道定位必須準確可靠,嚴禁波紋管上浮,定位后管道軸線偏差不大于5mm。

          d、預應力束平彎段必須設置防崩鋼筋,每隔30cm設置一組,防崩鋼筋彎弧內側必須與管道貼緊,并用鐵絲綁扎牢固,防崩鋼筋本身與主梁內鋼筋可靠連接。

          e、管道與喇叭口連接處管道軸線必須垂直于錨墊板。

          f、預應力管道在混凝土澆筑過程、澆筑完成及混凝土初凝前用高壓淡水進行沖洗,以清除管道內滲漏的浮漿,防止預應力管道堵塞而造成無法壓漿的事故發生。

          g、焊接管道定位鋼筋時應采取防護措施,避免管道被焊渣燒傷,澆筑砼前應派專人對管道進行仔細檢查,尤其應注意檢查管道是否被電焊燒傷,出現小孔。

          h、在施工縫處預應力管道連接時,不允許將接管外露,只允許被接管外露。

      4.2.2鋼束制作安裝

      鋼絞線下料采用圓盤鋸進行機械切割,且應使鋼絞線的切斷面為一平面,以便在張拉時檢查斷絲。鋼絞線切斷時,應在每端離切口30-50mm處用鐵絲綁扎。穿束時,鋼絞線前端采用粘膠帶包好,不可露出鋼頭,防止鋼絞線捅壞波紋管。鋼絞線盡量整束穿,每隔2.0m左右用鐵絲扎牢,避免鋼絞線互相纏繞。鋼絞線伸出錨墊板的長度,在張拉端為1.2米,固定端為0.2米。

      鋼絞線穿束時在位于管道出口方向(距離比該管道長5m)安放卷揚機,用一根鋼絞線由管道固定穿入、管道張拉端穿出與被穿鋼束連接,另一頭與卷揚機連接,緩慢開動卷揚機,將鋼束緩緩拉入管道,直至由張拉端管口拉出至設計長度。

      控制要點及注意事項:

      a、鋼絞線切斷必須采用冷切割法(圓盤鋸、砂輪機等);

      b、下料前必須按圖紙核對長度,確實無誤后方可下料;

      c、穿束過程中,管道進口處、鋼束前進方向及管道出口處安排專人觀察和調整,保持信息暢通,出現問題及時停止。

      d、鋼束安裝完成后對其位置進行校驗,出現移動及時糾正。

      4.2.3預應力鋼絞線張拉

      在第一跨箱梁澆筑完成等強過程中,在第一跨和第二跨張拉端預留2m操作區,第二跨箱梁其他的鋼筋、模板、波紋管和鋼絞線等全部安裝到位,待第一跨壓漿完成后立即將第二跨鋼絞線與第一跨連接器連接,并完成鋼筋模板安裝,開始進行第二跨箱梁混凝土澆筑。

      4.2.3.1張拉力計算

      采用高強度低松弛鋼絞線,標準強度fPk=1860MPa,張拉控制應力為fcon=0.72fpk=1339.3Mpa。

      4.2.3.2伸長值計算

      a、鋼絞線理論伸長值計算

      △L=(Fp•L)/(Ay•Eg)

      Fp=P•(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)

      Ay——預應力鋼材截面積,單位mm2

      Eg——鋼絞線的彈性模量,E=1.95×105Mpa

      μ——管道摩擦系數;μ=0.19為理論摩阻,實際摩阻以實際摩阻為準。

      K——管道偏差系數;k=0.0015

      θ——曲線管道累計轉角之和;rad(弧度)

      L——鋼束有效長度;m(在管道長度上加上千斤頂的長度,單端張拉時加0.6米。)

      x——曲線管道長度;m(x計算摩阻損失用。計算管道摩阻時,不考慮千斤頂內摩阻。)

      b、實際伸長值計算

      預應力鋼絞線張拉時,應先調整到初應力σb(宜為10%×σcon),伸長值應從初應力開始測量。鋼絞線的實際伸長值除測量的伸長值外,必須加上初應力的推算伸長值。預應力鋼絞線張拉的實際伸長值△L(mm)。

      △L=△L1+△L2

      上式中:△L1-從初應力至最大張拉力間的實測伸長值(mm)。

      △L2-初應力以下的推算伸長值(mm),可采用相鄰級的伸長值。

      實際伸長值與理論伸長值之差控制在±6%以內,否則應暫停張拉,經查明原因并采取措施后,方可繼續張拉。

      4.2.3.3張拉控制

          因本橋梁屬現澆箱梁且長度較長,鋼絞線張拉采用單向分段張拉,即第一跨箱梁澆筑完成待強度達到90%以上后開始進行第一次張拉,第一跨腹梁中N13、N24、N33、N44號鋼束進行張拉,N14、N23、N34、N43號鋼束長度為第一第二跨箱梁總長,待第二跨完成后張拉,依此類推,第一、第二、第三跨每一跨張拉端有32束鋼束,其中16束張拉,另16束在下一跨張拉,到第四跨時對32束進行張拉。

      腹板鋼束應對稱張拉,在箱梁橫斷面(外腹板、內腹板)上應對稱地組合配對,并且同一腹板鋼束張拉采用中層束→下層束→上層束的順序張拉。

      張拉采用YDC-500T千斤頂,張拉過程中張拉機具要確保精確可靠,千斤頂與鋼束錨圈處于同一條軸線上。張拉預應力束時按要求做好張拉記錄,對每束編號記錄其張拉施工狀態。箱梁張拉順序按設計規定順序進行。張拉具體操作程序如下:

      預應力施加到初應力σ0(10%σk)→測量千斤頂油缸伸長量L0→預應力施加到應力σ50%(50%σk)→測量千斤頂油缸伸長量L50%→預應力施加到應力σ80%(80%σk)→測量千斤頂油缸伸長量L80%→應力緩慢升到σk 并持荷3分鐘→測量油缸伸長量L1 →驗算實際伸長量ΔL,符合要求后方進行錨固。

          預應力采用張拉力與引伸量雙控,以千斤頂油壓表讀數為準,鋼絞線引伸量作為校核。張拉時實際伸長值與理論伸長值之差應控制在+6%以內,否則應暫停張拉,待查明原因并采取措施加以調整后,方可繼續張拉。每一截面的斷絲率不得大于該截面總鋼絲數的1%,且不允許整根鋼絞線張拉。

      開始張拉前將所有鋼絞線尾端切割成一個平面或采用與鋼絞線顏色反差較大的顏料標出一個平面,在任何步驟下量測均應量測該平面距錨墊板之間的距離,而不可量測千斤頂油缸的變形量,以免使滑絲現象被忽略.

      4.2.3.4鋼絲伸長、回縮及斷絲、滑絲等情況的處理

      預應力筋的錨固,在張拉控制應力處于穩定狀態下進行。錨固階段張拉端預應力筋的內縮量,應不大于設計規定或不超過6mm。預加應力時,每片后張梁出現斷絲的總根數不得多于鋼絲總根數的0.5%,且不在同一束、同一側,否則必須進行處理。

      處理斷、滑絲時,應先退出夾片,放松鋼束應力后,抽換所斷或刮、滑傷的鋼絞線,并重新更換錨具,然后才可對該束鋼束繼續進行張拉。

      鋼束張拉完畢后,待應力比較平穩時,及時灌漿。

       張拉控制要點及注意事項:

      a、夾片與錨環孔不應粘附泥漿或其它雜物(若有應徹底清除)。

      b、錨具安裝到位后,應及時張拉,以防止因銹蝕而產生滑絲、斷絲! 

      c、限位板應根據千斤頂的外徑選擇,且不能扭纏安裝。

      d、工作錨板夾片與工具錨夾片不能混用(工作錨具不能重復使用)! 

      e、工具錨夾片表面和錐孔內表面用前應涂有潤滑劑以便退錨靈活。

      f、張拉施工中,要求施工人員嚴格按各項安全操作規程施工,堅守各項張拉崗位,保證張拉全過程安全施工。

      g、張拉區應有明顯標志,非工作人員禁止入內,從開始張拉至封錨前要設置擋板。

      h、鋼絞線開盤,應放在簡易鋼筋籠內,防止回彈傷人,操作時應站好位置,保證安全。

      i、預應力筋持有很大的能量,在任何情況下禁止作業人員站在預應力筋的兩端,同時在千斤頂的后面應設立防護裝置。

      j、操作千斤頂和測量人員,應站在千斤頂側面進行操作,嚴格遵守操作工藝。

      k、高壓油泵連接必須牢固可靠,油泵操作人員要戴防護眼鏡,防止油管破裂或油表連接處噴油傷眼。油泵開動過程中不得擅自離開工作崗位。

      l、張拉時應認真做到管道、錨環與千斤頂三對中,以便張拉工作順利進行,并不致增加管道摩擦損失。

      m、張拉時,千斤頂行程應根據千斤頂工作長度留出富裕量。

      n、千斤頂張拉缸進油時,必須處于回油狀態。千斤頂回程缸進油時,張拉缸必須處于回油狀態。千斤頂油壓不得超過最大油壓。頂壓過程中必須密切注意張拉油路的升壓情況,不得超過1-2Mpa。

      o、張拉過程中,若發現咔咔響聲,或預應力斷絲,飛片等現象,要停下來檢查原因。

      p、張拉后灌漿前,不得用重物去敲擊錨頭,不得隨意碰撞錨頭及鋼絞線,以防止飛錨傷人。

      q、雨天張拉時,應設臨時雨棚,防止雨水淋濕張拉設備。

      r、千斤頂上吊鉤絲要擰緊,嚴防滑扣脫鉤掉落傷人,掛頂強索要隨時注意檢查,防止破皮漏電傷人,不用時要關電閘。

      s、在千斤頂正后方禁止站人,張拉施工作業面正后方必須設置安全防護擋板,擋板厚度不小于5cm,防止鋼絞線張拉時,滑絲和斷絲、錨具和張拉設備意外飛出傷人。

      4.2.4封錨壓漿

      預應力鋼束張拉完畢并經監理工程師同意壓漿后用切割機割除錨具外部多余鋼絞線,余留長度為3cm,之后采用環氧樹脂加水泥封錨,封錨時留排氣孔。封錨達到一定強度后即壓漿。

       

      預應力管道在張拉完后24小時內對管道進行壓漿。壓漿采用專用壓漿機進行壓漿,保證了管道的飽滿度和密實度。

      管道壓漿水泥漿強度不小于40MPa,用P.O 42.5級硅酸鹽水泥水泥拌制,并摻入適量的減水劑、膨脹劑,水泥漿體的水灰比控制在0.35左右。水泥漿采用水泥漿專用攪拌機攪拌,拌和時先下水再下水泥,攪拌時間不少于1min,水泥漿過篩后存放于儲漿桶內,且保持足夠的數量以保證每根管道的壓漿能一次連續完成。水泥漿在使用前和壓注過程中保持流動狀態。

      管道壓漿順序先下后上,將集中在一處的管道一次地壓完,壓漿時從管道低端向高端壓漿。管道在壓漿前用壓力水沖洗干凈,保證管道暢通,沖洗后用空壓機吹去孔內積水,使水泥漿與孔壁的結合良好。壓漿時采用灌漿機將已攪拌好的水泥漿往管道壓注。當排氣端流出的水泥漿連續排出并與壓漿端壓入的水泥漿稠度一樣時,關閉出漿端的閥門,再用壓漿機進行加壓至0.5Mpa~0.7Mpa后持壓3分鐘,關閉壓漿機和壓漿端閥門,待管道內水泥漿初凝后拆除管道兩端閥門。

      壓漿過程做好壓漿記錄。壓漿時,每一個工作班留取不少于3組試樣(每組為70.7mm×70.7mm×70.7mm立方體試件3個),標準養生28天,檢查其抗壓強度,作為評定水泥漿質量的依據。

      預應力管道壓漿完成后,對于有連接器的部位及時清理連接器,方便下一跨鋼絞線連接。對需要封端的錨具進行封端施工,壓漿后將錨具周圍沖洗干凈并對錨槽面混凝土鑿毛,然后嚴格按圖紙要求安裝封端鋼筋網澆筑封端混凝土。

      控制要點及注意事項:

      a、壓漿管道為曲線,在波紋管每個波峰的最高點靠同一端設立泌水管,高出混凝土200mm。

      b、輸漿管應選用高強橡膠管,橡膠管的抗壓能力≥1Mpa,帶壓壓漿時不易破裂,連接要牢固,不得脫落。

      c、攪拌后的水泥漿進入儲漿斗之前應通過1.2mm篩網進行過濾,水泥漿在壓入管道前必須做稠度、泌水性實驗,符合技術指標要求后方可進行壓漿。

      d、壓漿工作宜在水泥漿流動性下降前進行(約30~45分鐘內),單根管道壓漿要連續,直至完成。

      e、水泥漿攪拌前應注意檢查配合比計量的準確性,投料順序,攪拌時間及水泥漿的流動性水泥漿的標準拌和時間為5MIN。壓漿時的水灰比及所須添加的外加劑摻量見壓漿配合比申請單。

      f、灌漿后,應該填寫灌漿記錄,檢查管道密實情況,如果有不適,應急時處理;壓漿中每一工作班須留取不少于3組試件,作為水泥漿強度的評定依據。

          g、封錨前錨口處的鋼筋應予以恢復,局部還需要進行補強。

          h、封錨砼采用與梁體相同的砼,以避免與梁體有色差,確保封錨混凝土的澆筑質量。


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