有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁施工技術(shù)

1、20m有粘結(jié)（后張法）預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁施工技術(shù)主題詞：鋼絞線 預(yù)應(yīng)力 張拉一 工 程 概 況馬平高速公路蓮花臺(tái)湟水河I號(hào)大橋（中心樁號(hào)K20+571.17）下部構(gòu)造采用獨(dú)柱墩、柱式臺(tái)及鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，上部構(gòu)造為13-20米裝配式部分預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁。全橋有預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁104片。本工程采用低松弛高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼絞線作為預(yù)應(yīng)力筋。單根鋼絞線直徑 j15.24mm，鋼絞線公稱(chēng)截面面積A=140mm2，鋼絞線標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度Rby=1860MPa，彈性模量Ey=1.95×105MPa。鋼絞線截面特性及力學(xué)性能見(jiàn)表一。預(yù)應(yīng)力筋孔道采用預(yù)埋金屬螺旋波紋管成孔，頂板負(fù)彎矩鋼束管道成孔采用鋼波紋扁管。預(yù)應(yīng)

2、力箱梁砼強(qiáng)度等級(jí)為C50，砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%以上后方可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋張拉。張拉控制應(yīng)力k=0.75Rby=1395MPa,張拉采用雙控，以鋼束伸長(zhǎng)量進(jìn)行較核。預(yù)制箱梁中鋼束均采用一端張拉，且在橫橋向采用YM型錨具及其配套的設(shè)備，頂板負(fù)彎矩鋼束采用YMB型錨具及配套的設(shè)備。鋼絞線截面特性及力學(xué)性能 表1鋼絞線強(qiáng)度等級(jí)（MPa）公稱(chēng) 直徑（mm）標(biāo)準(zhǔn)斷面積（mm2）直徑偏差（mm）最大負(fù)荷（KN）屈服負(fù)荷（KN）最小伸長(zhǎng)率（%）標(biāo)準(zhǔn)重量（Kg/m）1000h松弛率（%）不大于70%公稱(chēng)最大負(fù)荷80%公稱(chēng)最大負(fù)荷186015.24140+0.4、-0.22592203.51.1022.54.5

3、二 預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁施工工藝流程1、 施工順序流程圖材料設(shè)備驗(yàn)收進(jìn)場(chǎng)安裝底模安裝鋼筋骨架、支模埋設(shè)固定波紋管及螺旋筋、錨墊板澆注砼制作試塊養(yǎng)護(hù)、拆模清理孔道鋼絞線下料加工 穿 束油泵、千斤頂標(biāo)定定張拉鋼絞線灌漿機(jī)具準(zhǔn)備制作水泥漿試塊孔道灌漿封端、封錨2、 材料、設(shè)備進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收及檢驗(yàn)2.1鋼絞線的進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收 預(yù)應(yīng)力鋼絞線應(yīng)成批驗(yàn)收，每批由同一牌號(hào)、同一規(guī)格、同一生產(chǎn)工藝制度的鋼絞線組成，每批重量不大于60噸； 從每批鋼絞線中任取3盤(pán)，進(jìn)行表面質(zhì)量、直徑偏差、捻矩和力學(xué)性能試驗(yàn)； 檢驗(yàn)合格的鋼絞線存放于通風(fēng)良好的倉(cāng)庫(kù)中。露天堆放時(shí)，應(yīng)擱置在方木支墊上，離地高度不小于20厘米，并在上面覆蓋防雨布。2.2

4、 錨具的進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收預(yù)應(yīng)力錨具應(yīng)有出廠合格證，進(jìn)場(chǎng)時(shí)應(yīng)作下列檢驗(yàn)：外觀檢查：每批抽檢10%但不少于10套，檢查外觀及尺寸。硬度檢驗(yàn)：每批抽檢5%但不少于5套，對(duì)多孔夾片式錨具的夾片，每套至少抽檢5片。靜載錨固性能試驗(yàn)：由生產(chǎn)廠家提供試驗(yàn)報(bào)告。4）驗(yàn)收批劃分：在同種材料和同一生產(chǎn)工藝條件下的錨具、夾具不超過(guò)1000套為一批。2.3 油泵、千斤頂標(biāo)定 本工程所用千斤頂型號(hào)為YDC-1000，由青海省路橋集團(tuán)有限公司中心試驗(yàn)室標(biāo)定，標(biāo)定結(jié)果如下：張拉力值對(duì)應(yīng)壓力表讀數(shù)值對(duì)于15.24鋼鉸線，設(shè)計(jì)錨下應(yīng)力均為1395MPa，0.75。 扁錨采用單根張拉，其余采用整束張拉。每束鋼絞線數(shù)量張拉錨下力（kN）油

5、壓表及千斤頂編號(hào)分級(jí)張拉力對(duì)應(yīng)油壓表讀數(shù)（Mpa）35859YDC-100010%50%100%表 2343.414.528.4頂0910表 2253.714.528.0頂 091147812YDC-100010%50%100%表 2344.319.137.7頂0910表 2254.619.037.0頂 09112.4 波紋管的進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收波紋管進(jìn)場(chǎng)時(shí)應(yīng)檢驗(yàn)內(nèi)外徑尺寸、鋼帶厚度，并進(jìn)行荷載檢驗(yàn)及抗?jié)B性能檢驗(yàn)。每50000m為一批。3、 鋼絞線下料、編束3.1 鋼絞線下料場(chǎng)地應(yīng)平坦，下墊方木或彩條布，采用砂輪機(jī)切割下料，長(zhǎng)度誤差控制在+50mm以?xún)?nèi)。為了防止在下料過(guò)程中鋼絞線紊亂并彈出傷人，下料時(shí)將

6、鋼絞線盤(pán)卷裝在鐵籠內(nèi)，從盤(pán)卷中央逐步抽出。下料長(zhǎng)度：L=l+2（l1+100）+l2+l3l 構(gòu)件的孔道長(zhǎng)度l1 夾片式工作錨厚度l2 千斤頂長(zhǎng)度l3夾片式工具錨厚度3.2為保證鋼絞線束兩端鋼絞線的排列順序一致，穿束與張拉時(shí)不致紊亂，每束鋼絞線都必須編束。編束時(shí)先將鋼絞線理順，并盡量使各根鋼絞線松緊一致，采用20號(hào)鐵絲綁扎，間距11.5m。單根穿孔時(shí)不編束，但應(yīng)在每根鋼絞線兩端貼上標(biāo)簽。4、 波紋管埋設(shè)及錨墊板安裝4.1 鋪筋前應(yīng)對(duì)波紋管進(jìn)行抽檢，經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可使用。波紋管位置應(yīng)準(zhǔn)確，采用鋼筋卡子，以鐵絲幫扎固定。波紋管的連接采用大一號(hào)的同型螺旋管，接頭管的長(zhǎng)度為200-300mm，接頭兩端

7、用密封膠帶封裹。4.2 錨墊板安裝時(shí)穿套波紋管，然后按施工圖尺寸定位，并用短鋼筋架立與非預(yù)應(yīng)力筋電焊固定，錨墊板應(yīng)與端部模板緊密結(jié)合，且與管道方向垂直，不得平移或轉(zhuǎn)動(dòng)。5、 預(yù)應(yīng)力砼澆注5.1 澆注砼前應(yīng)仔細(xì)檢查模板、鋼筋及波紋管、錨墊板的預(yù)埋位置是否準(zhǔn)確。經(jīng)自檢合格后報(bào)監(jiān)理工程師檢驗(yàn)，確認(rèn)無(wú)誤后方可進(jìn)行砼的澆注；5.2 砼入模時(shí)，嚴(yán)禁將下料斗出口對(duì)準(zhǔn)波紋管下灰，防止沖擊壓彎波紋管或移位。振搗時(shí)禁止將振搗棒直接振擊波紋管，防止破損或移位。5.3 砼澆畢要加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，保持充分濕潤(rùn)，防止水分過(guò)早蒸發(fā)，而產(chǎn)生表面裂縫，澆注過(guò)程中應(yīng)取兩組試塊，并與構(gòu)件同條件養(yǎng)護(hù)，以確定張拉時(shí)間之用。6、 鋼絞線穿束本工

8、程采用人工穿束。穿束時(shí)工人在前面牽引，后面推進(jìn)，由專(zhuān)人指揮，保持前后同進(jìn)用力。7、 預(yù)應(yīng)力筋張拉7.1 當(dāng)砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%時(shí)，方可進(jìn)行鋼絞線的張拉；7.2 預(yù)應(yīng)力筋設(shè)計(jì)張拉力PjPj=com·Ap式中 com預(yù)應(yīng)力筋設(shè)計(jì)張拉控制應(yīng)力值，j15.24鋼絞線為1395N/mm2。Ap鋼絞線束的截面面積中梁：Pj=1395×140×3=585.9KN邊梁：Pj=1395×140×4=781.2KN7.3 施工張拉程序 0 10%Pj 50%Pj Pj錨固7.4 預(yù)應(yīng)力筋張拉伸長(zhǎng)值L，按下式計(jì)算：L=（P·LT）/（APES）式中

9、P預(yù)應(yīng)力筋的平均張拉力，即P= Pj（1-（x+）/2）LT鋼絞線長(zhǎng)度AP預(yù)應(yīng)力筋的公稱(chēng)截面面積ES預(yù)應(yīng)力筋的實(shí)測(cè)彈性模量 ES×105N/mm2（x+）/2孔道摩擦損失=0.0015 =0.2 張拉前計(jì)算每束鋼絞線的伸長(zhǎng)值L為： N1 L=139.5 mmN2 L=139.2 mmN3 L=137.7 mm7.5 張拉伸長(zhǎng)值的量測(cè)：在初始應(yīng)力下，量測(cè)油缸外露長(zhǎng)度，在相應(yīng)分級(jí)荷載下量測(cè)相應(yīng)油缸外露長(zhǎng)度，將多級(jí)伸長(zhǎng)值疊加即為初應(yīng)力至終應(yīng)力間的實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)值。實(shí)際伸長(zhǎng)值應(yīng)為：L=L1+L2-A-B-CL1從初應(yīng)力至最大張拉力之間的實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)值；L2初應(yīng)力以下的推算伸長(zhǎng)值；A張拉過(guò)程中錨具契緊引

10、起的預(yù)應(yīng)力筋內(nèi)縮值；B千斤頂體內(nèi)預(yù)應(yīng)力筋的張拉伸長(zhǎng)值；C構(gòu)件的彈性壓縮值。關(guān)于推算伸長(zhǎng)值L2，可根據(jù)彈性范圍內(nèi)張拉力與伸長(zhǎng)值成正比的關(guān)系計(jì)算。張拉伸長(zhǎng)值允許偏差范圍：-5%+10%L。7.6 張拉工藝千斤頂安裝限位板安裝錨具安裝伸長(zhǎng)值校核千斤頂進(jìn)油張拉 工具錨安裝記 錄卸荷錨固持荷頂壓安裝錨具與張拉設(shè)備：錨固體系：安裝錨具時(shí)應(yīng)注意工作錨環(huán)或錨板對(duì)中，夾片均勻打緊并外露一致；千斤頂上的工具錨位與構(gòu)件端部工作錨的孔位排列要一致，以防鋼絞線在千斤頂穿心孔內(nèi)打叉。安裝張拉設(shè)備時(shí)，對(duì)直線預(yù)應(yīng)力筋，應(yīng)使張拉力的作用線與孔道中心線重合；，對(duì)曲線預(yù)應(yīng)力筋，應(yīng)使張拉力的作用線與孔道中心線末端的切線重合。開(kāi)動(dòng)油泵

11、供油給千斤頂張拉油缸，進(jìn)油張拉，每級(jí)加載均應(yīng)測(cè)量伸長(zhǎng)值，并隨時(shí)檢查伸長(zhǎng)值與計(jì)算值的偏差。張拉到規(guī)定油壓后持荷復(fù)驗(yàn)伸長(zhǎng)值，合格后，實(shí)施錨固。千斤頂回油，拆卸工具錨，換束重新安裝錨具、設(shè)備。灌漿及封錨：切除過(guò)長(zhǎng)鋼絞線，余留鋼絞線8cm封口、在48小時(shí)內(nèi)壓漿、封錨。8、 孔道灌漿8.1 灌漿水泥采用425#普通硅酸鹽水泥，水灰比控制在0.4-0.45；8.2 在梁端灌漿孔采用壓力灌注，壓力宜控制在0.6MPa左右，水泥漿在進(jìn)入灌漿泵前需過(guò)篩，灌漿應(yīng)緩慢進(jìn)行，不得中斷，灌滿孔道后，先堵泌水孔，待錨墊板上排氣孔排盡空氣，噴出濃漿后堵排氣孔，并持壓片刻；9、 封錨張拉后應(yīng)及時(shí)用砂輪切割機(jī)將多余的鋼絞線切掉

12、，預(yù)應(yīng)力筋切割后露出錨具夾片外的長(zhǎng)度不小于8cm，灌漿結(jié)束后用C50混凝土封堵錨具，封頭砼應(yīng)振搗密實(shí)，并濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)不少于7天。10、 張拉安全事項(xiàng)10.1 夾片與錨圈錐孔不應(yīng)黏附泥漿或其它雜物，且不允許銹蝕。工具錨的夾片，應(yīng)注意保持清潔和良好的潤(rùn)滑狀態(tài)。10.2 對(duì)表面油銹的鋼絞線，張拉前應(yīng)徹底除銹。10.3 錨具安裝到位后，應(yīng)及時(shí)張拉，以防止銹蝕而產(chǎn)生滑絲、斷絲。10.4 限位板應(yīng)根據(jù)鋼絞線的實(shí)際外徑來(lái)選擇。10.5 切除多余鋼絞線必須在距錨具8cm以外的位置使用切割器，并采取保護(hù)措施，使錨具附近的溫度不超過(guò)150度。10.6 灌漿后三天內(nèi)不得切割鋼絞線和碰撞錨具。10.7 張拉前，應(yīng)全面檢查張拉系統(tǒng)，確保安全可靠，張拉時(shí)，千斤頂后嚴(yán)禁站人。三、施工中的主要問(wèn)題和處理對(duì)策1、 預(yù)應(yīng)力筋孔道堵塞為預(yù)防波紋管漏漿堵塞孔道，在砼澆注完畢和砼初凝前，用高壓水沖洗孔道。若孔道已堵塞，先探測(cè)到管道堵塞的準(zhǔn)確位置，再?gòu)南淞旱膬?nèi)側(cè)開(kāi)孔，由人工清除孔道內(nèi)的水泥塊，張拉完畢后，再用同標(biāo)號(hào)的砼封堵開(kāi)口。 如果是先穿鋼絞線,在