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摘 要:本文结合杭长客专柯城梁场箱梁预制施工实践,就箱梁预制关键工序的技术控制进行了简要阐述。
关键词:箱梁预制; 技术控制
杭长客专柯城制梁场负责杭州至长沙客运专线工程DK241+596.31~DK271+274.38 共30公里范围内596榀双线箱梁预制任务。箱梁分为31.5m、23.5m二种跨度,其中31.5m箱梁533孔, 23.5m箱梁63孔。现就箱梁预制关键工序的技术控制进行阐述。
1.预应力工艺流程
预制梁张拉施工按预张拉、初张拉和终张拉三个阶段进行。
预张拉:预制箱梁预张拉在制梁台座上进行。当混凝土强度、弹性模量达到设计要求,拆除端模和内模,松开侧模紧固件,同时清除管道内的杂物和积水,将预应力钢筋穿进,进行预张拉。预张拉能有效的控制混凝土预制梁的早期裂纹。
初张拉:当梁体混凝土强度达到设计值的80%和拆除侧模后,按照设计要求对梁体进行初张拉。初张拉在预制台座上进行,初张拉结束后,方可将梁体移出台座。
终张拉:当梁体混凝土强度及弹性模量达到设计值且混凝土龄期大于10天时,进行终张拉。终张拉结束且存梁期达到30d时,应由质检人员对梁体进行上拱度测量。实测上拱值不宜大于1.05倍的设计计算值。
预应力筋采用7φ5钢绞线束,钢绞线为标准型,并进行取样试验,强度级别为1860Mpa的低松弛钢绞线。锚具采用群锚张拉方法为按照设计的张拉顺序,两端两侧同时对称张拉(即四台张拉千斤顶同时工作),当油表读数达到0.2σk时,测量出各千斤顶活塞伸出长度,待梁体受力稳定后,四台千斤顶分三阶段张拉到σk,每阶段应力达到相应的规定后,四台千斤顶全部停止工作待梁体受力稳定后,才可进行下一次张拉,通过计算得出工作锚夹片回缩及自由长度的伸长值,从而与理论伸长值进行校核。如果实测伸长值与理论伸长值之差超出设计规定,须将钢绞线松开,重新进行张拉。
张拉操作工艺流程:工作锚安装→限位板安装→千斤顶安装→工具锚安装→千斤顶进油张拉→伸长值校核→持荷顶压→卸荷锚固→记录
张拉顺序:按设计的顺序进行张拉,遵循同步、对称张拉的原则,以使梁体受力均匀、同步、不产生扭转、侧弯及砼产生超应力。
具体张拉程序:0→0.2σk(作伸长量标记) →σk(静停5min)→补拉σk(测伸长量 )→锚固。控制应力代表预张拉、初张拉、终张拉各阶段的控制应力。
①先将钢铰线束略微予以张拉,以消除其松弛状态,并检查孔道轴线、锚具和千斤顶是否在一条直线上,注意钢绞线束中每根钢绞线受力均匀。
②当钢绞线束初始应力达到张拉控制应力的20%时,此时将千斤顶充分固定。把松驰的钢绞线拉紧以后,在两端精确地标以记号。
③张拉力和延伸量的读数应在张拉过程中分阶段读出。油压达到张拉吨位后,关闭主油缸的油路,并持荷5min,计算钢绞线伸长值并加以校核,若油压有所下降,须补油到设计吨位的油压值,千斤顶回油,夹片自动锁定,该束张拉结束,及时作好记录。张拉后,测定预应力筋的回缩量。
④为使拉力控制准确,采用仪表读数与伸长值双控制,预施力值以油压表读数为主,以预应力筋伸长值作校核,按预应力筋实际弹性模量计算的伸长值与实测伸长值相差不大于±6%。
⑤张拉时,每件预制梁滑丝及断丝数量不得超过预应力钢丝总数的0.5%,并不处于梁的同一侧,且一束内断丝不得超过一丝;超过限制数时应进行更换,重新张拉。
2.压浆、封锚施工
2.1压浆
后张预制梁终张拉完成后,在48h内进行管道压浆。为保证预制梁的耐久性,管道压浆采用真空辅助压浆工艺,并在水泥浆中掺高效减水剂;压浆前,锚具外面的预应力筋间隙应用环氧树脂胶浆填塞,并将管道内的杂物、积水排出,保证压浆密实、不漏压。压浆时及压浆后3d内,梁体及环境温度不得低于5℃。压浆泵采用连续式,同一管道压浆连续进行,一次完成。
真空辅助压浆工艺流程:预应力筋的切断→检查、清理管道→预应力筋、夹片空隙堵塞(用环氧树脂胶浆)→机械设备及相关部件安装→按配合比搅拌浆体→抽真空→灌浆→压浆完毕设备清理→封端→抹面。
①预应力筋的切断:二期张拉结束,接到安质部发的允许切断预应力筋的通知后方可对预应力筋切断,切断用角磨砂轮。要求预应力筋端头至梁体端头砼平面的距离为3cm,不得小于2cm。
②封锚:封锚前用环氧树脂胶浆对锚环支承垫板工作锚夹片周围接缝处进行涂封。
③壓浆:压浆之前清净隐蔽部分杂物及管道内积水,水胶比由试验室给出,不得大于0.4,泌水量不得大于2%,压力宜为0.6~0.7MPa,保压时间3~5min,压入管道的水泥浆应饱满密实,水泥浆自拌制至压入管道内的时间不得超过40min,水泥浆拌制均匀后须经孔格
2.5×2.5mm的滤网过滤后方可压入管道。待出浆孔出浓浆后封闭出浆孔,继续加压后封闭进浆孔。
④封端:压浆之后,经检查无漏注管道后清净穴口杂物(封端前凿毛),按设计图纸要求绑好穴口钢筋,封端砼的配比由试验室给定符合图纸要求的无收缩砼封端,采用人工法振动模板,对砼捣实。
⑤抹面:抹面前先对封端砼进行凿毛,然后采用灰砂比为1:2的砂浆进行抹面,三天后沿锚穴周边砼接缝处涂3cm宽,
1.5mm厚聚氨酯防水涂料。
压浆使用的原材料要求:水泥采用不低于42.5Mpa的低碱硅酸盐或低碱普通硅酸盐水泥,浆体水胶比不超过0.34,且不得泌水,流动度不应大于25s,30min后不应大于35s,压浆时浆体温度应不超过35℃。水泥浆28d抗压强度不小于35MPa,28d 浆体膨胀率为0~0.1%。水泥浆掺入的高效减水剂、阻锈剂须分别符合GB8076和YB/T9231的规定要求,掺量由试验确定,严禁掺入氯化物或其他对预应力筋有腐蚀作用的外加剂;水泥浆其他质量要求须符合现行规范要求;管道压浆严格按配合比施工。
压浆操作注意事项:压浆前先用真空辅助压浆工艺;压浆泵应采用连续式;同一管道压浆应同时进行,一次完成。管道出浆口应装有三通管,必须确认出浆浓度与进浆浓度一致时,方可封闭保压。泵抽吸预应力孔道中的空气,使管道真空度稳定在-0.06~-0.10 MPa之间,然后在孔道的另一端用压浆泵将搅拌好的水泥浆体压入管道,当浆体注满管道且确认出浆浓度与入浆浓度一致时,关闭出浆口并在0.50~0.60 MPa下持压2 min,压浆最大压力不得超过0.60 MPa。水泥浆搅拌结束至压入管道的时间间隔不得超过40 min;冬季压浆时须采取保温措施,并掺加防冻剂。要在拌制水泥浆同时,制作标准试块,并与构件在同等条件养护,待符合现行规范规定的要求后方可进行移运和吊装。
压浆顺序自下而上,并应将集中在一处的孔道在一次作业中压完,以免孔道漏浆堵塞邻近孔道;如集中孔道无法一次压完时,将相邻未压浆孔道用压力水冲洗干净,以便重新压浆时孔道通畅无阻。为检查孔道内水泥浆的实际密度,压浆后应从检查孔抽查压浆的密实情况,如有不实及时处理和纠正。
启动真空泵前首先注满水箱的水,使真空泵在正常运转时水能够循环进行,达到为真空泵降温的目的;电动机的转向按外壳指示方向操作,以免水箱的水流入真空箱;每次注浆完毕,须对管道和阀门等清洗,如有浆体进入空气滤清器和负压箱,还要进行清理;停机后将真空泵积水放完,防止锈死;较长时间停机后,再启动前先将电动机防护罩拆去,用手转动电动机风扇叶使之灵活转动方可启动;运转中如发现真空座下面方孔中有水漏出,说明机械密封泄露,须停机处理。
2.2封锚
封端砼采用无收缩砼,配合比通过试验确定。浇注梁体封端混凝土之前,应先将承压板表面的黏浆和锚环外面上部的灰浆铲除干净,同时清除支承垫板、锚具及锚穴砼的污垢,对锚圈与锚垫板之间的交接缝用聚氨酯防水涂料进行防水处理,并将锚穴砼凿毛,以备浇注封端砼。
3.结束语
通过对以上关键工序进行了严格的技术控制,柯城梁场箱梁预制施工合格率达100%,完全满足了设计要求。
关键词:箱梁预制; 技术控制
杭长客专柯城制梁场负责杭州至长沙客运专线工程DK241+596.31~DK271+274.38 共30公里范围内596榀双线箱梁预制任务。箱梁分为31.5m、23.5m二种跨度,其中31.5m箱梁533孔, 23.5m箱梁63孔。现就箱梁预制关键工序的技术控制进行阐述。
1.预应力工艺流程
预制梁张拉施工按预张拉、初张拉和终张拉三个阶段进行。
预张拉:预制箱梁预张拉在制梁台座上进行。当混凝土强度、弹性模量达到设计要求,拆除端模和内模,松开侧模紧固件,同时清除管道内的杂物和积水,将预应力钢筋穿进,进行预张拉。预张拉能有效的控制混凝土预制梁的早期裂纹。
初张拉:当梁体混凝土强度达到设计值的80%和拆除侧模后,按照设计要求对梁体进行初张拉。初张拉在预制台座上进行,初张拉结束后,方可将梁体移出台座。
终张拉:当梁体混凝土强度及弹性模量达到设计值且混凝土龄期大于10天时,进行终张拉。终张拉结束且存梁期达到30d时,应由质检人员对梁体进行上拱度测量。实测上拱值不宜大于1.05倍的设计计算值。
预应力筋采用7φ5钢绞线束,钢绞线为标准型,并进行取样试验,强度级别为1860Mpa的低松弛钢绞线。锚具采用群锚张拉方法为按照设计的张拉顺序,两端两侧同时对称张拉(即四台张拉千斤顶同时工作),当油表读数达到0.2σk时,测量出各千斤顶活塞伸出长度,待梁体受力稳定后,四台千斤顶分三阶段张拉到σk,每阶段应力达到相应的规定后,四台千斤顶全部停止工作待梁体受力稳定后,才可进行下一次张拉,通过计算得出工作锚夹片回缩及自由长度的伸长值,从而与理论伸长值进行校核。如果实测伸长值与理论伸长值之差超出设计规定,须将钢绞线松开,重新进行张拉。
张拉操作工艺流程:工作锚安装→限位板安装→千斤顶安装→工具锚安装→千斤顶进油张拉→伸长值校核→持荷顶压→卸荷锚固→记录
张拉顺序:按设计的顺序进行张拉,遵循同步、对称张拉的原则,以使梁体受力均匀、同步、不产生扭转、侧弯及砼产生超应力。
具体张拉程序:0→0.2σk(作伸长量标记) →σk(静停5min)→补拉σk(测伸长量 )→锚固。控制应力代表预张拉、初张拉、终张拉各阶段的控制应力。
①先将钢铰线束略微予以张拉,以消除其松弛状态,并检查孔道轴线、锚具和千斤顶是否在一条直线上,注意钢绞线束中每根钢绞线受力均匀。
②当钢绞线束初始应力达到张拉控制应力的20%时,此时将千斤顶充分固定。把松驰的钢绞线拉紧以后,在两端精确地标以记号。
③张拉力和延伸量的读数应在张拉过程中分阶段读出。油压达到张拉吨位后,关闭主油缸的油路,并持荷5min,计算钢绞线伸长值并加以校核,若油压有所下降,须补油到设计吨位的油压值,千斤顶回油,夹片自动锁定,该束张拉结束,及时作好记录。张拉后,测定预应力筋的回缩量。
④为使拉力控制准确,采用仪表读数与伸长值双控制,预施力值以油压表读数为主,以预应力筋伸长值作校核,按预应力筋实际弹性模量计算的伸长值与实测伸长值相差不大于±6%。
⑤张拉时,每件预制梁滑丝及断丝数量不得超过预应力钢丝总数的0.5%,并不处于梁的同一侧,且一束内断丝不得超过一丝;超过限制数时应进行更换,重新张拉。
2.压浆、封锚施工
2.1压浆
后张预制梁终张拉完成后,在48h内进行管道压浆。为保证预制梁的耐久性,管道压浆采用真空辅助压浆工艺,并在水泥浆中掺高效减水剂;压浆前,锚具外面的预应力筋间隙应用环氧树脂胶浆填塞,并将管道内的杂物、积水排出,保证压浆密实、不漏压。压浆时及压浆后3d内,梁体及环境温度不得低于5℃。压浆泵采用连续式,同一管道压浆连续进行,一次完成。
真空辅助压浆工艺流程:预应力筋的切断→检查、清理管道→预应力筋、夹片空隙堵塞(用环氧树脂胶浆)→机械设备及相关部件安装→按配合比搅拌浆体→抽真空→灌浆→压浆完毕设备清理→封端→抹面。
①预应力筋的切断:二期张拉结束,接到安质部发的允许切断预应力筋的通知后方可对预应力筋切断,切断用角磨砂轮。要求预应力筋端头至梁体端头砼平面的距离为3cm,不得小于2cm。
②封锚:封锚前用环氧树脂胶浆对锚环支承垫板工作锚夹片周围接缝处进行涂封。
③壓浆:压浆之前清净隐蔽部分杂物及管道内积水,水胶比由试验室给出,不得大于0.4,泌水量不得大于2%,压力宜为0.6~0.7MPa,保压时间3~5min,压入管道的水泥浆应饱满密实,水泥浆自拌制至压入管道内的时间不得超过40min,水泥浆拌制均匀后须经孔格
2.5×2.5mm的滤网过滤后方可压入管道。待出浆孔出浓浆后封闭出浆孔,继续加压后封闭进浆孔。
④封端:压浆之后,经检查无漏注管道后清净穴口杂物(封端前凿毛),按设计图纸要求绑好穴口钢筋,封端砼的配比由试验室给定符合图纸要求的无收缩砼封端,采用人工法振动模板,对砼捣实。
⑤抹面:抹面前先对封端砼进行凿毛,然后采用灰砂比为1:2的砂浆进行抹面,三天后沿锚穴周边砼接缝处涂3cm宽,
1.5mm厚聚氨酯防水涂料。
压浆使用的原材料要求:水泥采用不低于42.5Mpa的低碱硅酸盐或低碱普通硅酸盐水泥,浆体水胶比不超过0.34,且不得泌水,流动度不应大于25s,30min后不应大于35s,压浆时浆体温度应不超过35℃。水泥浆28d抗压强度不小于35MPa,28d 浆体膨胀率为0~0.1%。水泥浆掺入的高效减水剂、阻锈剂须分别符合GB8076和YB/T9231的规定要求,掺量由试验确定,严禁掺入氯化物或其他对预应力筋有腐蚀作用的外加剂;水泥浆其他质量要求须符合现行规范要求;管道压浆严格按配合比施工。
压浆操作注意事项:压浆前先用真空辅助压浆工艺;压浆泵应采用连续式;同一管道压浆应同时进行,一次完成。管道出浆口应装有三通管,必须确认出浆浓度与进浆浓度一致时,方可封闭保压。泵抽吸预应力孔道中的空气,使管道真空度稳定在-0.06~-0.10 MPa之间,然后在孔道的另一端用压浆泵将搅拌好的水泥浆体压入管道,当浆体注满管道且确认出浆浓度与入浆浓度一致时,关闭出浆口并在0.50~0.60 MPa下持压2 min,压浆最大压力不得超过0.60 MPa。水泥浆搅拌结束至压入管道的时间间隔不得超过40 min;冬季压浆时须采取保温措施,并掺加防冻剂。要在拌制水泥浆同时,制作标准试块,并与构件在同等条件养护,待符合现行规范规定的要求后方可进行移运和吊装。
压浆顺序自下而上,并应将集中在一处的孔道在一次作业中压完,以免孔道漏浆堵塞邻近孔道;如集中孔道无法一次压完时,将相邻未压浆孔道用压力水冲洗干净,以便重新压浆时孔道通畅无阻。为检查孔道内水泥浆的实际密度,压浆后应从检查孔抽查压浆的密实情况,如有不实及时处理和纠正。
启动真空泵前首先注满水箱的水,使真空泵在正常运转时水能够循环进行,达到为真空泵降温的目的;电动机的转向按外壳指示方向操作,以免水箱的水流入真空箱;每次注浆完毕,须对管道和阀门等清洗,如有浆体进入空气滤清器和负压箱,还要进行清理;停机后将真空泵积水放完,防止锈死;较长时间停机后,再启动前先将电动机防护罩拆去,用手转动电动机风扇叶使之灵活转动方可启动;运转中如发现真空座下面方孔中有水漏出,说明机械密封泄露,须停机处理。
2.2封锚
封端砼采用无收缩砼,配合比通过试验确定。浇注梁体封端混凝土之前,应先将承压板表面的黏浆和锚环外面上部的灰浆铲除干净,同时清除支承垫板、锚具及锚穴砼的污垢,对锚圈与锚垫板之间的交接缝用聚氨酯防水涂料进行防水处理,并将锚穴砼凿毛,以备浇注封端砼。
3.结束语
通过对以上关键工序进行了严格的技术控制,柯城梁场箱梁预制施工合格率达100%,完全满足了设计要求。