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摘要:结合娄底至邵阳铁路扩能改造工程邵东预制梁场的工程实践经验,对后张法预应力混凝土铁路简支T梁的施工方法和施工过程进行了阐述。
关键词:混凝土T梁预应力
中图分类号: TU37文献标识码:A 文章编号:
工程概况
娄邵铁路扩能改造工程LSZQZH-Ⅱ标段需预制后张法简支砼T梁4320片,共2160孔。邵东预制梁场承担预制T梁2780片,梁型为通桥(2005)2201T梁,其中32mT梁2556片,合计砼数量为144030.6m3 ;24m T梁224片,合计砼数量为8758.4m3。
二、施工工艺
施工工艺流程如下:
后张预应力铁路桥简支T梁施工工艺流程图
三、施工重点方案
针对本次后张预应力铁路桥简支T梁施工时,各个工序都要严格按照预定施工规范和方案执行,本文在这只探讨施工关键工序。
1.抽拔管定位
(1)在绑扎梁体钢筋时按照抽拔管定位坐标从跨中向梁端方向每50cm设置1道抽拔管定位架,而且定位架必须和梁体钢筋焊接牢固。
(2)抽拔管在穿束前要严格检查,确保每根抽拔管的完好无损,没有任何外伤.
(3)在穿抽拔管的过程中,要避免抽拔管的反复弯曲,防止抽拔管的破裂,还应注意电焊火花烧伤。
(4)每个孔道的两节抽拔管在接头处先用薄铁皮套管连接,连接长度不小于30cm,再将铁皮管用塑料胶带封闭,并用22#扎丝每10cm绑扎一道,之后再用塑料胶带缠3~5圈。
(5)抽拔管定位好后,将锚垫板与抽拔管之间的空隙以及锚垫板上的压浆孔用棉纱或者土工布塞紧,密封起来以防漏浆堵塞。在浇筑砼过程中要避免振捣器触及抽拔管,以免抽拔管的变形、移位或者定位架脱落。
(6)梁体浇筑完混凝土后砼强度达到6-8MPa时将抽拔管抽出。在抽拔管时必须先抽浇筑完混凝土比较早的部位的抽拔管。
2.混凝土施工
(1)混凝土配料和計量:混凝土配料必须按试验室通知单进行,并应有试验人员值班。配料应采用自动称量系统计量。
(2)开盘前要检查砂、石的质量情况,核实使用原材料与配合比通知单是否相符,数量是否能满足当天的生产任务。
(3)开盘前要校核电子秤及其他计量器具,根据施工配合比调整用料,并由试验人员复核。
(4)浇注混凝土时,以侧模附着式振动为主,辅以插入式振动器振捣混凝土,梁体混凝土是梁的关键工序,应注意下列2点:
由于梁肋断面小,钢筋稠密,加上抽拔管占据一定的空间,混凝土很不容易捣实。混凝土的下料应特别讲究。浇筑顺序应从梁的一端逐步推向另一端。采用水平分层、斜向分段连续灌注一次灌注的浇筑方法,待砼灌至腹板顶面后,适当调小砼塌落度,从梁一端逐步浇注到另一端,直至浇注完。切忌乱投料,防止砼漏振。
切忌侧模振动时间过长(一般以60~90s为宜)造成“过”振,看到砼不下沉,表面泛光,砼中气泡不再出现时,才能停止振动。插入式振动器宜距模板5cm,严禁碰到抽拔管,并要快插慢抽,振动密度应在间隔30cm插振一次,切忌漏振。
灌筑过程中,设专人检查模板、附着式振动器和钢筋,发现螺栓、支撑等松动应及时拧紧和打牢。发现漏浆应及时堵严,钢筋和预埋件如有移位,及时调整保证位置正确。
3.张拉程序
(1)后张预应力梁的张拉作业分两次完成。第一次待梁体砼强度达到初张拉设计规定的强度时,对部分预应力筋按设计要求进行初张拉。初张拉完成后,把梁移出台座。待梁体砼强度、弹性模量达到设计值且砼龄期不小于14天时,预应力筋张拉至控制应力,进行终张拉。张拉前先按每束根数与相应的锚具配套,带好夹具,将钢绞线从千斤顶中心穿过,安装好工作锚,接着通过对讲机桥梁两端同时开机送油,当达到钢绞线初始应力时停止供油,此时钢绞线基本绷直,检查夹片状况完好后,画线作好标记线,测原始空距,作测量钢绞线伸长值的起点。
(2)当油压达到张拉吨位后持荷2min,测量钢绞线伸长值加以校核。如果总伸长值与理论伸长值相差在±6%以内,则为合格。在保持2min以后,若油压稍有下降,必须补油到设计吨位的油压值,千斤顶回油,夹片自动锁定则该束张拉结束,回油时应一端先回,另一端补足张拉力后再回油锚固,张拉时做好记录,整个过程必须缓慢进行。
(3)张拉工序、程序:
初张:0 → 初始应力10%σk(测伸长值初值)→初张拉控制应力40%σk(测伸长值终值,计算并校核伸长)→回油锚固(测回缩量)。
终张:0→初应力10%σk(测伸长值初值)→控制应力σk(静停2min,测伸长值终值,计算并校核)→回油锚固(测回缩量)
初张过的终张:0→初张控制应力40%σk(测伸长值初值)→控制应力σk(静停2min,测伸长值终值,计算并校核)→回油锚固(测回缩量)。
张拉设备采用YCW300型穿心式千斤顶,油泵采用ZB4-500型电动油泵 。锚具采用夹片锚。张拉时应注意做到两端同步进行、严格双控(以油表读数为准、以伸长值校正)并做好记录。张拉后经检查夹片外露长度符合规范要求、静停24小时无滑丝现象后(如有滑丝应及时处理),方可割断钢绞线。割断钢绞线时采用手动砂轮机切割,避免锚具受热造成滑丝,产生应力损失。
4.压浆过程
(1)水泥浆拌合时应均匀,先加80%的水,后加水泥及膨胀剂,搅拌均匀后再加剩余的20%的水,拌制时间不得小于1min,水泥浆放入压浆罐时,应经过滤,过滤网孔格不得大于2.5×2.5mm。水泥浆从搅拌至压入孔道内的间隔时间为30~40min,否则水泥浆不得再用。
(2)孔道压浆需一气呵成。管道出浆体,必须确认出浆浓度与进浆浓度一致时,方可封闭保压,保压时压力控制在0.50~0.60MPa,保压时间为2min。压浆时最大压力不超过0.60MPa。
(3)压浆顺序为先下后上,先中间后两侧。如有串孔现象,须同时压浆,若压浆过程中出现异常情况,应立即向工程部汇报,研究解决办法,同时清出孔内浆液。
(4)压浆完后要及时将阀门和接头拆掉并清洗干净。
5.T梁养护
(1)夏季养护
为了保证T梁质量,春夏秋季节自然养护采用制动喷淋系统进行养护。每两个台座中间的排水沟中设置一道供水管,端头安装自动增压泵。需要养护时,从台座端头接入水管,引至梁面,水管从梁顶板两侧伸入翼缘板下方,每隔2m设置一个高压雾状喷头以确保梁体在自然养生时能达到足够的湿度。
(2)冬季养护
为缩短模板使用周期,冬季T梁混凝土养护采用蒸汽养生,为确保蒸汽养护时温度的均恒性,提高养护质量,我们在T梁蒸汽养护中引入的温度自动控制系统
在混凝土T梁蒸汽养护过程中,不论是在升温和降温阶段还是在恒温阶段对T梁温度的检测和调节则是温度自动控制的关键环节。温度的检测主要是针对养护罩内蒸汽和空气的混合物的温度的测量,需要在T梁的适当位置布置相应的温度传感器;温度的调节主要是对锅炉蒸汽出口的阀门进行精确和及时的控制;同时控制系统还设计有养护罩内温度的实时显示、初始参数设置(包括升温和降温分段控制的参数设定)及安全报警等功能
(3)冬季蒸汽养护过程
混凝土T梁的温度控制分为四个阶段:即静停阶段、升温阶段、恒温阶段和降温阶段
静停阶段为砼浇筑完毕后,静停时间不小于4小时,待砼表面达到一定硬度后,开始送气加温。
升温阶段控制温度的上升斜率保持在10℃/小时左右,误差值为±2℃/小时,当第二次测量值和第一次测量值的变化率小于上述规定时,择优控制核心发送电流信号给相应的阀门,将其调打一个挡位,反之调小一个挡位。
保温阶段控制温度在45℃±5℃ 范围内,待砼浓度达到 时才能开始降温。降温速度每小时≤10℃,当梁体温度和环境气温≤15℃时可拆除蒸养设施,进入自然养护,并按自然养护工艺办理;梁体养护用水与拌制梁体混凝土用水相同。白天和晚上洒水两次均要是混凝土表面保持湿润状态。
在对梁体进行洒水养护的同时,要对随梁养护的混凝土试件进行覆盖并洒水养护,使试件与梁体混凝土强度同步增长。
当环境气温低于5℃时,梁体表面应喷涂养护剂,采取保温措施,禁止对混凝土洒水。
关键词:混凝土T梁预应力
中图分类号: TU37文献标识码:A 文章编号:
工程概况
娄邵铁路扩能改造工程LSZQZH-Ⅱ标段需预制后张法简支砼T梁4320片,共2160孔。邵东预制梁场承担预制T梁2780片,梁型为通桥(2005)2201T梁,其中32mT梁2556片,合计砼数量为144030.6m3 ;24m T梁224片,合计砼数量为8758.4m3。
二、施工工艺
施工工艺流程如下:
后张预应力铁路桥简支T梁施工工艺流程图
三、施工重点方案
针对本次后张预应力铁路桥简支T梁施工时,各个工序都要严格按照预定施工规范和方案执行,本文在这只探讨施工关键工序。
1.抽拔管定位
(1)在绑扎梁体钢筋时按照抽拔管定位坐标从跨中向梁端方向每50cm设置1道抽拔管定位架,而且定位架必须和梁体钢筋焊接牢固。
(2)抽拔管在穿束前要严格检查,确保每根抽拔管的完好无损,没有任何外伤.
(3)在穿抽拔管的过程中,要避免抽拔管的反复弯曲,防止抽拔管的破裂,还应注意电焊火花烧伤。
(4)每个孔道的两节抽拔管在接头处先用薄铁皮套管连接,连接长度不小于30cm,再将铁皮管用塑料胶带封闭,并用22#扎丝每10cm绑扎一道,之后再用塑料胶带缠3~5圈。
(5)抽拔管定位好后,将锚垫板与抽拔管之间的空隙以及锚垫板上的压浆孔用棉纱或者土工布塞紧,密封起来以防漏浆堵塞。在浇筑砼过程中要避免振捣器触及抽拔管,以免抽拔管的变形、移位或者定位架脱落。
(6)梁体浇筑完混凝土后砼强度达到6-8MPa时将抽拔管抽出。在抽拔管时必须先抽浇筑完混凝土比较早的部位的抽拔管。
2.混凝土施工
(1)混凝土配料和計量:混凝土配料必须按试验室通知单进行,并应有试验人员值班。配料应采用自动称量系统计量。
(2)开盘前要检查砂、石的质量情况,核实使用原材料与配合比通知单是否相符,数量是否能满足当天的生产任务。
(3)开盘前要校核电子秤及其他计量器具,根据施工配合比调整用料,并由试验人员复核。
(4)浇注混凝土时,以侧模附着式振动为主,辅以插入式振动器振捣混凝土,梁体混凝土是梁的关键工序,应注意下列2点:
由于梁肋断面小,钢筋稠密,加上抽拔管占据一定的空间,混凝土很不容易捣实。混凝土的下料应特别讲究。浇筑顺序应从梁的一端逐步推向另一端。采用水平分层、斜向分段连续灌注一次灌注的浇筑方法,待砼灌至腹板顶面后,适当调小砼塌落度,从梁一端逐步浇注到另一端,直至浇注完。切忌乱投料,防止砼漏振。
切忌侧模振动时间过长(一般以60~90s为宜)造成“过”振,看到砼不下沉,表面泛光,砼中气泡不再出现时,才能停止振动。插入式振动器宜距模板5cm,严禁碰到抽拔管,并要快插慢抽,振动密度应在间隔30cm插振一次,切忌漏振。
灌筑过程中,设专人检查模板、附着式振动器和钢筋,发现螺栓、支撑等松动应及时拧紧和打牢。发现漏浆应及时堵严,钢筋和预埋件如有移位,及时调整保证位置正确。
3.张拉程序
(1)后张预应力梁的张拉作业分两次完成。第一次待梁体砼强度达到初张拉设计规定的强度时,对部分预应力筋按设计要求进行初张拉。初张拉完成后,把梁移出台座。待梁体砼强度、弹性模量达到设计值且砼龄期不小于14天时,预应力筋张拉至控制应力,进行终张拉。张拉前先按每束根数与相应的锚具配套,带好夹具,将钢绞线从千斤顶中心穿过,安装好工作锚,接着通过对讲机桥梁两端同时开机送油,当达到钢绞线初始应力时停止供油,此时钢绞线基本绷直,检查夹片状况完好后,画线作好标记线,测原始空距,作测量钢绞线伸长值的起点。
(2)当油压达到张拉吨位后持荷2min,测量钢绞线伸长值加以校核。如果总伸长值与理论伸长值相差在±6%以内,则为合格。在保持2min以后,若油压稍有下降,必须补油到设计吨位的油压值,千斤顶回油,夹片自动锁定则该束张拉结束,回油时应一端先回,另一端补足张拉力后再回油锚固,张拉时做好记录,整个过程必须缓慢进行。
(3)张拉工序、程序:
初张:0 → 初始应力10%σk(测伸长值初值)→初张拉控制应力40%σk(测伸长值终值,计算并校核伸长)→回油锚固(测回缩量)。
终张:0→初应力10%σk(测伸长值初值)→控制应力σk(静停2min,测伸长值终值,计算并校核)→回油锚固(测回缩量)
初张过的终张:0→初张控制应力40%σk(测伸长值初值)→控制应力σk(静停2min,测伸长值终值,计算并校核)→回油锚固(测回缩量)。
张拉设备采用YCW300型穿心式千斤顶,油泵采用ZB4-500型电动油泵 。锚具采用夹片锚。张拉时应注意做到两端同步进行、严格双控(以油表读数为准、以伸长值校正)并做好记录。张拉后经检查夹片外露长度符合规范要求、静停24小时无滑丝现象后(如有滑丝应及时处理),方可割断钢绞线。割断钢绞线时采用手动砂轮机切割,避免锚具受热造成滑丝,产生应力损失。
4.压浆过程
(1)水泥浆拌合时应均匀,先加80%的水,后加水泥及膨胀剂,搅拌均匀后再加剩余的20%的水,拌制时间不得小于1min,水泥浆放入压浆罐时,应经过滤,过滤网孔格不得大于2.5×2.5mm。水泥浆从搅拌至压入孔道内的间隔时间为30~40min,否则水泥浆不得再用。
(2)孔道压浆需一气呵成。管道出浆体,必须确认出浆浓度与进浆浓度一致时,方可封闭保压,保压时压力控制在0.50~0.60MPa,保压时间为2min。压浆时最大压力不超过0.60MPa。
(3)压浆顺序为先下后上,先中间后两侧。如有串孔现象,须同时压浆,若压浆过程中出现异常情况,应立即向工程部汇报,研究解决办法,同时清出孔内浆液。
(4)压浆完后要及时将阀门和接头拆掉并清洗干净。
5.T梁养护
(1)夏季养护
为了保证T梁质量,春夏秋季节自然养护采用制动喷淋系统进行养护。每两个台座中间的排水沟中设置一道供水管,端头安装自动增压泵。需要养护时,从台座端头接入水管,引至梁面,水管从梁顶板两侧伸入翼缘板下方,每隔2m设置一个高压雾状喷头以确保梁体在自然养生时能达到足够的湿度。
(2)冬季养护
为缩短模板使用周期,冬季T梁混凝土养护采用蒸汽养生,为确保蒸汽养护时温度的均恒性,提高养护质量,我们在T梁蒸汽养护中引入的温度自动控制系统
在混凝土T梁蒸汽养护过程中,不论是在升温和降温阶段还是在恒温阶段对T梁温度的检测和调节则是温度自动控制的关键环节。温度的检测主要是针对养护罩内蒸汽和空气的混合物的温度的测量,需要在T梁的适当位置布置相应的温度传感器;温度的调节主要是对锅炉蒸汽出口的阀门进行精确和及时的控制;同时控制系统还设计有养护罩内温度的实时显示、初始参数设置(包括升温和降温分段控制的参数设定)及安全报警等功能
(3)冬季蒸汽养护过程
混凝土T梁的温度控制分为四个阶段:即静停阶段、升温阶段、恒温阶段和降温阶段
静停阶段为砼浇筑完毕后,静停时间不小于4小时,待砼表面达到一定硬度后,开始送气加温。
升温阶段控制温度的上升斜率保持在10℃/小时左右,误差值为±2℃/小时,当第二次测量值和第一次测量值的变化率小于上述规定时,择优控制核心发送电流信号给相应的阀门,将其调打一个挡位,反之调小一个挡位。
保温阶段控制温度在45℃±5℃ 范围内,待砼浓度达到 时才能开始降温。降温速度每小时≤10℃,当梁体温度和环境气温≤15℃时可拆除蒸养设施,进入自然养护,并按自然养护工艺办理;梁体养护用水与拌制梁体混凝土用水相同。白天和晚上洒水两次均要是混凝土表面保持湿润状态。
在对梁体进行洒水养护的同时,要对随梁养护的混凝土试件进行覆盖并洒水养护,使试件与梁体混凝土强度同步增长。
当环境气温低于5℃时,梁体表面应喷涂养护剂,采取保温措施,禁止对混凝土洒水。