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摘要:结合后张法预应力混凝土桥梁施工,论述了该工艺在桥梁施工中的施工技术,及后张法预应力的张拉与压浆的施工控制措施,提出了两大工艺施工中应注意的常见问题;后张法预应力张拉法在桥梁建设中被普遍采用,其是桥梁整个施工的关键环节,其施工质量将影响整个结构的受力与安全,因此在施工中应严格按照工艺要求进行,方可促进后张法在桥梁施工中被广泛应用并不断发展,最终更好的实现桥梁的经济效益和社会效益。
关键词:预应力混凝土T梁;张拉施工;压浆施工
一、张拉施工
1、张拉方式
张拉时,以中轴线两侧对称张拉即东、西两侧同步张拉,以免构件承受过大的偏心压力;同时采用分级(10%、20%、初张应力、100%)张拉以避免两端钢绞线受力不同,导致钢绞线伸长量偏差过大;两端同时张拉,由一人统一指挥,两端同时开动油泵,使钢丝束两端能同步张拉。
2、张拉步骤
(1)移出台位前张拉(初张拉)
当后张梁梁体混凝土抗压强度大于33.5Mpa时,可进行初张拉。张拉作业时严格按照张拉顺序进行。
(2)移出台位后张拉(终张拉)
梁体存入存梁场后,当梁体强度(不小于58.5MPa)弹性模量(不小于3.6×104 MPa)及梁体混凝土龄期不少于14天时方可进行终张拉。终张拉由主管技术员负责张拉监控并将张拉记录汇总,作为该工序状态标识。
(3)预制T梁上拱度测量
梁体初张拉前,先对梁体跨中、支座中心线处画上标示线,测量最初预拱度值,初张拉、终张拉完成后各测量一次上拱度值;终张拉完成后第3天、第7天、第14天、第30天各测量一次,以后每隔1周进行一次观测,记录观测数据,对上拱数值进行分析,直至90天为止。实测梁体弹性上拱不宜大于1.05倍设计计算值,
3、张拉工序管理
后张法预应力简支T梁张拉工序是整道工序中危险系数最大,质量最难以控制的一道工序,因此现场管控技术人员要做到眼勤、手勤、脑子快,确保张拉工序在安全和质量上得以控制。
张拉过程中,技术人员要严格按照张拉中的“三控”(油压表读数、实际伸长量、持荷时间)对现场进行管控。张拉完毕后及时的对每束钢绞线进行计算和核实,伸长量误差超过±6%时,要查明原因对症下药,重新处理。
张拉过程中要注意千斤顶、工作锚具、孔道“同心”,如三者不同心,钢绞线极易发生拉断现象,其拉断部位一般发生在限位板和对中套之间或工具夹片外端。现场发生此类事件表明施工人员操作经验欠缺,技术人员也没有做到“眼勤”,处理办法只能是退锚放张,更换断的钢绞线重新张拉,耗时耗力耽误施工进度。
钢绞线张拉完后每端回缩量不能超过6mm,如果超过规定值有可能是滑丝现象;在张拉之前要根据钢绞线的直径配套使用限位板,限位板与锚圈之间有一间隙,一般为6mm左右,因此在张拉过程中,夹片最多只能后退6mm就会被限位板挡住,不能够继续后退。当张拉到规定的应力持荷2min后,操作回油卸载,钢绞线由于失去张拉力便立即回缩,并带动夹片,将夹片拖入锚孔内,由于夹片与锚圈的锥形配合,钢绞线在回缩过程中,越回缩越被拖入的夹片锚紧,直到不能再回缩时已经被锚固;由于夹片和锚圈的锥形配合,再有限位板有6mm左右的间隙,故在钢绞线的回缩自锚过程中,夹片被钢绞线带动前进最多也只有6mm,就会被钢绞线锚固,也就是说每端钢绞线最多只能回缩6mm,超过6mm可能会出现滑丝现象。
二、压浆施工工艺
压浆有三个作用:保护预应力筋以免锈蚀;使预应力筋与构件混凝土有效地粘结,以控制超载时裂缝的间距与宽度并减轻梁端锚具的负荷状况;增强梁体强度以减少收缩徐变引起的预应力损失。
1、压浆准备
压浆前,先用砂浆将锚具的间隙及钢绞线端部堵塞严密,防止漏浆。砂浆材料:采用42.5级低碱硅酸盐水泥和过筛细砂(粒径小于0.3mm),按1∶1.5的配合比加水拌合成适当的稠度,用小铁铲、细铜丝和手指相互配合,将砂浆塞在锚具间隙;
2、压浆工艺
压浆采用第三代真空压浆工艺。
(1)灰浆拌合
在搅拌机中先加入实际拌合用水量的80%,开动搅拌机,均匀加入全部压浆剂,边加入边搅拌,然后均匀加入全部水泥。全部粉料加入后再搅拌2min;然后加入剩余的20%的水,继续搅拌2min。以防止水泥浆泌水沉淀。
(2)压浆方法
压浆时,梁体一端(出浆口)采用真空泵抽取孔道内空气,当孔道内气压达到-0.06~-0.08MPa时,再从另一端(进浆口)开始压入水泥浆,压力保持在0.5~0.6MPa。当水泥浆从出浆口溢出后,關闭真空泵阀门,继续压浆,待出浆口溢出浓浆时关闭阀门,压力保持在0.6~0.7MPa之间,保持3min,再关闭进浆口阀门。压浆管道按照“先下后上”的施工顺序,互相串通的孔道应同时压浆。压浆工作应有序地进行,不得中断。管道出浆口需装有三通管,浆体注满管道后,必须确认出降浓度与进浆浓度一致时,方可封闭保压,保压时压力控制在0.6~0.7Mpa,持压3min且无漏水和漏浆。锚具上的漏浆缝隙,应在压浆前封闭。水泥浆终凝后,方可卸拔压浆阀门。
3、压浆工序管理
后张法压浆具有及时性要求,由于张拉后预应力钢材内的碳晶体重新分布,晶体间的间隙加大,水分子和不良气体极易侵入,因此,此时预应力筋的锈蚀速度要比未张拉时快得多(通常在6倍左右)。预应力筋的锈蚀,必然引起预应力损失过大,造成预应力不足。因此,在预应力筋张拉、锚固后,应立即进行压浆,并加速水泥浆的凝固,以保护预应力筋不致锈蚀。施工技术规范规定:预应力张拉锚固后到压浆前这段时间最多不超过48h。这一点极为重要,但有些施工单位对此并不重视,常常在很多天后才进行压浆,甚至有某些孔道漏压浆的情况发生。这样做的后果必然是使预应力筋锈蚀速度加快,导致永存预应力不足,另外长时间未进行管道压浆或漏压浆钢绞线预应力就会有损失,构件砼开裂将会降低预制梁的使用期限和荷载受力。
后张法压浆必须保证压浆的密实性和孔道浆体饱满,如二者达不到要求,预应力钢绞线与混凝土梁体不能很好形成整体,不能整体受力,将会降低预制梁的使用期限和荷载受力。(1)密实性:我场采用了真空泵辅助压浆,将孔道里的气体排出,使孔道内气压达到-0.06~-0.08MPa时,再进行管道压浆;在压浆过程中不能空压,避免气体压入孔道内;从而保证了浆体的密实性。(2)饱满性:当水泥浆从出浆口溢出后,关闭真空泵阀门,继续压浆,待出浆口溢出浓浆时关闭阀门,压力保持在0.6~0.7MPa之间,保持3min,再关闭进浆口阀门,静置24h再取下阀门,此时会看到进浆口和出浆口会充满水泥浆,其饱满度达到了要求;
三、结束语:
实践证明,通过以上的控制手段,使后张法预应力简支T梁的质量得到了有效地保证,使得预应力混凝土结构的优势得到了有效地发挥,满足了使用要求;通过以上的控制手段,以及技术人员和施工人员的丰富经验,能够保证后张法预应力简支T梁产品在最后的验收阶段顺利通过验收;同时为以后施工提供了有力的数据及施工经验。
参考文献:
[1]谢伟:市政桥梁后张法预应力施工工艺【J】江西建材,2011;
关键词:预应力混凝土T梁;张拉施工;压浆施工
一、张拉施工
1、张拉方式
张拉时,以中轴线两侧对称张拉即东、西两侧同步张拉,以免构件承受过大的偏心压力;同时采用分级(10%、20%、初张应力、100%)张拉以避免两端钢绞线受力不同,导致钢绞线伸长量偏差过大;两端同时张拉,由一人统一指挥,两端同时开动油泵,使钢丝束两端能同步张拉。
2、张拉步骤
(1)移出台位前张拉(初张拉)
当后张梁梁体混凝土抗压强度大于33.5Mpa时,可进行初张拉。张拉作业时严格按照张拉顺序进行。
(2)移出台位后张拉(终张拉)
梁体存入存梁场后,当梁体强度(不小于58.5MPa)弹性模量(不小于3.6×104 MPa)及梁体混凝土龄期不少于14天时方可进行终张拉。终张拉由主管技术员负责张拉监控并将张拉记录汇总,作为该工序状态标识。
(3)预制T梁上拱度测量
梁体初张拉前,先对梁体跨中、支座中心线处画上标示线,测量最初预拱度值,初张拉、终张拉完成后各测量一次上拱度值;终张拉完成后第3天、第7天、第14天、第30天各测量一次,以后每隔1周进行一次观测,记录观测数据,对上拱数值进行分析,直至90天为止。实测梁体弹性上拱不宜大于1.05倍设计计算值,
3、张拉工序管理
后张法预应力简支T梁张拉工序是整道工序中危险系数最大,质量最难以控制的一道工序,因此现场管控技术人员要做到眼勤、手勤、脑子快,确保张拉工序在安全和质量上得以控制。
张拉过程中,技术人员要严格按照张拉中的“三控”(油压表读数、实际伸长量、持荷时间)对现场进行管控。张拉完毕后及时的对每束钢绞线进行计算和核实,伸长量误差超过±6%时,要查明原因对症下药,重新处理。
张拉过程中要注意千斤顶、工作锚具、孔道“同心”,如三者不同心,钢绞线极易发生拉断现象,其拉断部位一般发生在限位板和对中套之间或工具夹片外端。现场发生此类事件表明施工人员操作经验欠缺,技术人员也没有做到“眼勤”,处理办法只能是退锚放张,更换断的钢绞线重新张拉,耗时耗力耽误施工进度。
钢绞线张拉完后每端回缩量不能超过6mm,如果超过规定值有可能是滑丝现象;在张拉之前要根据钢绞线的直径配套使用限位板,限位板与锚圈之间有一间隙,一般为6mm左右,因此在张拉过程中,夹片最多只能后退6mm就会被限位板挡住,不能够继续后退。当张拉到规定的应力持荷2min后,操作回油卸载,钢绞线由于失去张拉力便立即回缩,并带动夹片,将夹片拖入锚孔内,由于夹片与锚圈的锥形配合,钢绞线在回缩过程中,越回缩越被拖入的夹片锚紧,直到不能再回缩时已经被锚固;由于夹片和锚圈的锥形配合,再有限位板有6mm左右的间隙,故在钢绞线的回缩自锚过程中,夹片被钢绞线带动前进最多也只有6mm,就会被钢绞线锚固,也就是说每端钢绞线最多只能回缩6mm,超过6mm可能会出现滑丝现象。
二、压浆施工工艺
压浆有三个作用:保护预应力筋以免锈蚀;使预应力筋与构件混凝土有效地粘结,以控制超载时裂缝的间距与宽度并减轻梁端锚具的负荷状况;增强梁体强度以减少收缩徐变引起的预应力损失。
1、压浆准备
压浆前,先用砂浆将锚具的间隙及钢绞线端部堵塞严密,防止漏浆。砂浆材料:采用42.5级低碱硅酸盐水泥和过筛细砂(粒径小于0.3mm),按1∶1.5的配合比加水拌合成适当的稠度,用小铁铲、细铜丝和手指相互配合,将砂浆塞在锚具间隙;
2、压浆工艺
压浆采用第三代真空压浆工艺。
(1)灰浆拌合
在搅拌机中先加入实际拌合用水量的80%,开动搅拌机,均匀加入全部压浆剂,边加入边搅拌,然后均匀加入全部水泥。全部粉料加入后再搅拌2min;然后加入剩余的20%的水,继续搅拌2min。以防止水泥浆泌水沉淀。
(2)压浆方法
压浆时,梁体一端(出浆口)采用真空泵抽取孔道内空气,当孔道内气压达到-0.06~-0.08MPa时,再从另一端(进浆口)开始压入水泥浆,压力保持在0.5~0.6MPa。当水泥浆从出浆口溢出后,關闭真空泵阀门,继续压浆,待出浆口溢出浓浆时关闭阀门,压力保持在0.6~0.7MPa之间,保持3min,再关闭进浆口阀门。压浆管道按照“先下后上”的施工顺序,互相串通的孔道应同时压浆。压浆工作应有序地进行,不得中断。管道出浆口需装有三通管,浆体注满管道后,必须确认出降浓度与进浆浓度一致时,方可封闭保压,保压时压力控制在0.6~0.7Mpa,持压3min且无漏水和漏浆。锚具上的漏浆缝隙,应在压浆前封闭。水泥浆终凝后,方可卸拔压浆阀门。
3、压浆工序管理
后张法压浆具有及时性要求,由于张拉后预应力钢材内的碳晶体重新分布,晶体间的间隙加大,水分子和不良气体极易侵入,因此,此时预应力筋的锈蚀速度要比未张拉时快得多(通常在6倍左右)。预应力筋的锈蚀,必然引起预应力损失过大,造成预应力不足。因此,在预应力筋张拉、锚固后,应立即进行压浆,并加速水泥浆的凝固,以保护预应力筋不致锈蚀。施工技术规范规定:预应力张拉锚固后到压浆前这段时间最多不超过48h。这一点极为重要,但有些施工单位对此并不重视,常常在很多天后才进行压浆,甚至有某些孔道漏压浆的情况发生。这样做的后果必然是使预应力筋锈蚀速度加快,导致永存预应力不足,另外长时间未进行管道压浆或漏压浆钢绞线预应力就会有损失,构件砼开裂将会降低预制梁的使用期限和荷载受力。
后张法压浆必须保证压浆的密实性和孔道浆体饱满,如二者达不到要求,预应力钢绞线与混凝土梁体不能很好形成整体,不能整体受力,将会降低预制梁的使用期限和荷载受力。(1)密实性:我场采用了真空泵辅助压浆,将孔道里的气体排出,使孔道内气压达到-0.06~-0.08MPa时,再进行管道压浆;在压浆过程中不能空压,避免气体压入孔道内;从而保证了浆体的密实性。(2)饱满性:当水泥浆从出浆口溢出后,关闭真空泵阀门,继续压浆,待出浆口溢出浓浆时关闭阀门,压力保持在0.6~0.7MPa之间,保持3min,再关闭进浆口阀门,静置24h再取下阀门,此时会看到进浆口和出浆口会充满水泥浆,其饱满度达到了要求;
三、结束语:
实践证明,通过以上的控制手段,使后张法预应力简支T梁的质量得到了有效地保证,使得预应力混凝土结构的优势得到了有效地发挥,满足了使用要求;通过以上的控制手段,以及技术人员和施工人员的丰富经验,能够保证后张法预应力简支T梁产品在最后的验收阶段顺利通过验收;同时为以后施工提供了有力的数据及施工经验。
参考文献:
[1]谢伟:市政桥梁后张法预应力施工工艺【J】江西建材,2011;