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预应力采用!京沪高铁罗尔庄特大桥连续梁预应力施工方法

导读:本文是一篇关于预应力采用论文范文,可作为相关选题参考,和写作参考文献。

预应力钢筋锚固一般采用几块垫板 视频 : 预应力混凝土优先采用 1、★京沪高铁罗尔庄特大桥连续梁预应力施工方法2、★大跨度连续刚构桥悬臂施工期预应力损失3、★黄骅港多用途泊位码头工程预应力混凝土大直径管桩的应用4、★预应力混凝土连续桥梁施工技术

魏本强(中国水利水电第五工程局有限公司,四川 成都 610066)

摘 要:预应力施工是连续梁施工的一个质量控制重点.文章结合工程实例,对京沪高铁罗尔庄特大桥跨104国道连续梁预应力施工方法和质量控制进行了总结,以供类似工程参考借鉴.

关键词:京沪高铁;预应力施工;连续梁施工;工程质量控制

中图分类号:U445 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2011)31-0079-03

一、工程概况

罗而庄特大桥全长3787.1m,桥梁穿越山东省济南市市中区罗而庄、崔马庄两个村庄,与104国道相交于DIK429+047.80处,罗而庄特大桥跨越104国道连续梁全长145.5m,边跨40.85m+中跨64m+边跨40.85m,桥宽12m.全桥共35节段,其中2个0#梁段在支架上现浇、2个9#梁段(边跨现浇段)在支架上现浇,2个边跨合拢段及1个中跨合拢段、28个悬浇节段在挂篮上现浇.悬浇节段长度最长为4.25m,最短为3.0m.截面参数:底板厚度从80cm变化到40cm,腹板厚度从80cm变化到64cm(4#块),再从64cm变化到48cm(5#块),再从48cm变化到60cm(9#块),顶板厚度40cm(现浇段由40cm变到65cm),底板宽670cm(0#块腹板加厚段770cm).

罗尔庄特大桥跨104国道连续梁预应力施工主要工程量为预应力钢绞线1860MP共计106吨,Φ25精扎螺纹钢筋14吨,锚具共2804套,波纹管共计9654米.本桥采用3向预应力,预应力设计如下:纵向预应力体系:采用1×7-15.2-1860-GB/T5224-2003预应力钢绞线,锚固体系采用自锚式拉丝体系,张拉采用与之配套的机具设备.管道形成采用直径90或100铁皮波纹管成孔.横向预应力体系:采用1×7-15.2-1860-GB/T5224-2003预应力钢绞线,锚固体系采用BM15-4(P)锚具及配套的支承垫板,张拉采用YDC240Q型千斤顶,管道形成采用70×19mm扁铁皮波纹管成孔.竖向预应力体系:竖向预应力采用PSB785型Φ25高强精轧螺纹钢筋,锚固体系采用JLM-25型锚具,张拉采用YC60A型千斤顶,管道采用内径Φ35mm铁皮管成孔.

二、预应力施工工艺流程

京沪高铁罗尔庄特大桥跨104国道连续梁预应力施工工艺流程如图1所示:

(一)施工准备

钢绞线、钢筋、锚具(含连接器)、波纹管及张拉用千斤顶、电动油泵及压力表等需委托有相应资质的检查单位定期进行检验及校验,检验合格后方可使用.张拉应在梁体混凝土强度达到设计值的95%及弹性模量达到设计值的100%后进行,且必须保证张拉时梁体混凝土龄期大于5天.

(二)钢绞线的下料、编束和穿束

1.下料.钢绞线一定要按设计提供的下料长度并考虑现场张拉千斤顶的型号、工作锚、锚垫板、工具锚及穿束、张拉方式下料.采用砂轮切割机切割,在切口处20cm范围内用细铁丝绑扎牢,梳直理顺后,每隔一米绑扎一道铁丝,防止钢束松散,互相缠绕.下料时间安排在箱梁节段混凝土灌注完成后进行.下料后钢绞线要根据设计钢束编号编束,挂牌存放,以防混用.其中横向预应力、有连接器连接的后一节段纵向预应力筋在安放波纹管同时需先穿上.

2.运输.钢绞线运输时严禁在地上拖拽,避免因砂石等的磨擦和磕碰损伤钢绞线截面积,致使钢绞线强度降低,钢绞线要用人悬空抬至穿束现场进行施工.

3.穿束.中短钢束穿入端绑扎紧密后用人工穿入管道,长钢束采用卷扬机拖拉穿束,具体方法是:在长束穿入端套一锥形套环,在钢束中打入一钢锲,将钢束与套环锲紧,穿入端在编束时事先留钢绞线,将卷扬机钢丝绳拉过管道另一端,钢丝绳与钢束穿入端的钢绞线联接,开动卷扬机,将钢束拉过管道.也可将几根钢绞线端头错落摆放,并穿入一根引线,采用焊接方法将整束钢绞线与引线焊接为一体,引线长度大于管道长度2~3m.在张拉钢束前,从焊接接头后20cm处将焊接接头切割.同时在钢绞线焊接时,要在焊接处附近的钢绞线上洒水降温.

(三)张拉前的准备工作

1..检查梁段混凝土强度及弹性模量、龄期是否达到设计要求.

2..检查锚垫板下混凝土是否有蜂窝和空洞,必要时采取补强措施.

3..计算钢束理论伸长值,根据张拉控制应力及超张拉应力换算张拉油压表读数.

4..准备记录表,按表中要求记录项目逐项记录有关数据.

(四)张拉操作程序及施工方法

各节段总体张拉程序为先纵向,再竖向,后横向;纵向预应力束张拉程序为:先腹板,后顶板;先长束,后短束;竖向、横向预应力束张拉程序为:先根部(靠近已成梁段),后端部.

纵向预应力钢束的张拉:纵向张拉采用1×7-15.2-1860-GB/T5224-2003预应力钢绞线,弹性模量为Ep等于195GPa.张拉采用YDC5000、YDC3500型千斤顶进行.预施应力采用两端同步张拉,并左右对称进行,最大不平衡束不超过1束,张拉顺序先顶板束,后腹板束,从外到内左右对称进行.各节段先张拉纵向后竖向再横向,并及时压浆.预施应力采用双控措施,预施应力值以油表读数为主,以预应力筋伸长值进行校核,预施应力过程中应保持两端的伸长量基本一致.两端对称张拉时,张拉人员用对讲机互相联系,互报压力表读数和伸长值,以保持油压上升速度一致,并尽量使两端伸长量相等.锚固时,一端先锚固后,看另一端油压表读数是否一致,若下降予以补足,再行锚固,张拉要两侧对称进行.

竖向预应力筋的张拉: 竖向预应力筋采用Φ25mm高强精扎螺纹钢筋,型号为PSB785,极限强度fpk等于785MPa,屈服强度σ0.2等于700MPa,伸长率σs≥7%,10h松弛率<1.5%,应符合《预应力混凝土用螺纹钢筋》(GB/T20065-2006)要求;竖向预应力钢筋在锚固端在施工前先将螺母及垫板用环氧树脂将螺母下端与粗钢筋固定,安装时将两根竖向预应力铁皮管的底部连通,注浆时由一根顶部预留管注浆,由另一根顶部预留管排气,完成注浆作业.采用YDC650型千斤顶由墩顶现浇段向两边与桥轴线对称单向张拉.张拉槽口采用竹胶板制成的箱体进行预留设置.张拉时采用两次重复张拉的方法,即在第一次张拉完成一天后进行第二次张拉,弥补由于操作或设备等原因造成的预应力损失.

为什么预应力筋不能采用电弧切割 视频时长:47:01 为什么预应力筋不能采用电弧切割 播放:20896次 评论:11441人

横向预应力钢束的张拉:横向预应力采用1×7-15.2-1860-GB/T5224-2003预应力钢绞线,张拉体系采用YDC270型千斤顶,利用翼板的支架搭设工作平台,由墩顶现浇段中心向两侧逐束单根张拉.张拉槽口采用木模制作,张拉后采用混凝土封锚.张拉控制采用双控法,以应力控制为主,伸长量作为校核,实际伸长值与理论伸长值的误差控制在±6%范围内.

每束预应力张拉程序为:0→0.1σk(作伸长量标记)→σk(静停5分钟)→补拉σk(测伸长量)→锚固.

实际伸长值:

L实等于(L2-L1)σk/(σk-σ初)

式中:

L2——从初应力至控制应力间的实测伸长量;

L1——初应力的伸长值.

理论伸长值:

L理等于(P×L)/(Eg×Ap)

式中:

L——预应力钢束的张拉力有效长度(mm);

Ap——预应力钢束的截面面积;

Eg——钢绞线公称面积;

P —— 预应力, P 等于 P × [ 1 - e - ( K L + μ θ ) ] /( K L + μ θ ) , ( 简化计算法: P 等于 N K [ 1 - e -(KL+μθ]/2;NK等于n×A×бk),NK——锚下控制张拉力(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摩擦的影响系数;μ——预应力束与孔道壁的摩擦系数.

(五)张拉伸长值校核

张拉控制以张拉力为主、张拉伸长量作为校核的原则进行双控,当实际伸长值与理论伸长值不相符,并超过±6%时,应停止张拉,查明原因,可采用中性肥皂在钢绞线两端进行涂抹,以减小孔道摩阻力,但在靠近张拉端的锚具2m范围内不得涂抹.必要时按设计要求进行孔道摩阻试验.

(六)滑、断丝的处理

在张拉过程中,如发现滑丝,断丝,立即停止操作,查明原因,作好记录.若滑丝、断丝的数量超过有关规定时可用如下三种处理措施:

1.提高其它钢绞线的控制张拉力作为补偿,但要注意任何情况下最大张拉力不得超过钢绞线极限抗拉强度标准值的0.8倍.

2..重新换束.

3..必要时启用备用束,对于大跨度预应力连续梁,设计有备用孔道,如果在断丝比较严重时,重新换束不可行时,可启用备用束.

(七)管道压浆

1.浆体选择及排气管设置.管道压浆采用桶装成品灌浆剂与水泥拌制而成,经试验合格后使用.纵向管道进浆孔和排气孔均设于锚垫板上,用铁管或塑料管与喇叭管接通,对于腹板束、顶板束在B块管道中部每根波纹管最高处设三通管,中跨底板在跨中横隔板附近每根波纹管最高处设三通管,边跨底板束在距支座约10m附近每根波纹管最高处设三通管,钢束长度超过60m的按相距20m左右增设一个三通管,以利于排气,保证压浆质量.三通管采用在波纹管上打眼,上部包3mm厚铁皮,然后在铁皮上焊外径2cm的钢管作排气孔,铁皮与波纹管要用胶布及铁线封堵密实.

竖向管道在与竖向预应力筋、锚垫板和锚具连接后,安装于腹板内,采用两根竖向预应力筋编为一组压浆的型式进行,先在两预应力筋底部铁皮管上焊接20cm长的直径2cm的钢管,然后用塑料管连通.压浆时由一根预应力筋张拉端压浆,通过另一根张拉端排气,在混凝土施工中要注意保护排气管,以防排气管堵塞.

2..注浆作业程序.

(1)张拉后,应立即进行压浆.压浆前要用高压风将管道冲洗干净并吹干管内水珠.压浆时间以张拉完毕不超过48h为宜.同一管道压浆作业要一次完成,不得中断.

(2)压浆剂采用水泥与灌浆剂拌合,采用高速搅拌机拌制.灌浆时,对储浆桶内已拌好的压浆剂要低速搅拌,以保持浆体均匀,压浆剂自调制至压入管道相隔时间不得大于40min.

(3)压浆采用真空压浆工艺,其工作原理为:在孔道的一端采用真空泵对孔道进行抽真空使之产生负压(-0.06~-0.1MPa),在孔道的另一端用灌浆泵进行灌浆,直至充满整条孔道,然后灌浆泵再给孔道施加不大于0.6MPa的正压力.从而获得更加饱满、密实的灌浆效果.

预应力钢筋宜采用:“预应力筋采用镦头锚固”是什么意思

三、预应力施工注意事项

1..在顶塞锚固后,量测两端伸长量之和不得超过计算值的±6%.

2..全梁断丝、滑丝总数不得超过钢丝总数的5‰,且一束内断丝不得超过1丝.

3..每端钢丝回缩量之和不得大于8mm.

4..每端夹片外露量不得小于5mm.

5.管道压浆时,一定要注意相邻管道是否串浆,每次压浆后,用通孔器对相邻管道进行孔道检查,如有串浆及时采用高压风冲洗干净.

6.纵向管道压浆时,一定要有专人在设有三通管的作业面负责观测三通管是否已经出浆,如已出浆,要及时封闭,以防浆液通过三通管进入其它管道发生堵管.

7.压浆完成后,要及时将机械设备、压浆管、拌合设备等清洗干净,并妥善保管,以便下次压浆时使用.

8.压浆时要密切注意压浆泵压力表,如出现异常要及时停止压浆,以防压浆管爆裂伤人.

四、结语

预应力施工是连续梁施工的一个质量控制重点,预应力砼连续梁一般都是作为全预应力结构进行,如果施工过程中由于以上原因造成预应力不足,梁体会产生裂缝,支座破坏等问题,因此施工过程中必须严格控制影响预应力施工质量的关键因素.本文就京沪高铁连续梁预应力施工方法和质量控制进行总结,类似工程可以参考借鉴.

作者简介:魏本强(1982-),男,河南南阳人,中国水利水电第五工程局有限公司助理工程师,研究方向:水电工程施工技术与管理.

(责任编辑:陈倩)

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