連續(xù)梁群錨高強鋼絞線預(yù)應(yīng)力施工工法

連續(xù)梁群錨高強鋼絞線預(yù)應(yīng)力施工工法編制單位批準(zhǔn)部門工法編號主要執(zhí)筆人L工法特點22適用范圍23QM系列預(yù)應(yīng)力材料及結(jié)構(gòu)件25工藝流程56主要工序施工方法57勞動力組織88質(zhì)量注意事項99文明、安全施工措施910經(jīng)濟效益分析911工程實例9近年來公路交通建設(shè)飛速發(fā)展，由此橋梁施工技術(shù)也得到了迅猛發(fā)展，各種橋梁結(jié)構(gòu)形式都不斷地得到實踐與應(yīng)用。其中群錨預(yù)應(yīng)力高強鋼絞線連續(xù)梁橋板體系，以其特有的優(yōu)勢占有了一定的比重。該體系在國外已有三十多年的歷史，而且目前仍是處于主導(dǎo)地位的預(yù)應(yīng)力體系；在我國則還只是近幾年發(fā)展起來的，但從其設(shè)計構(gòu)配件制作及機械制造方面，已有較為完善的體系，為其施工創(chuàng)造了必要的條件。本工法便是實現(xiàn)該體系而特定的施工工法。L工法特點該體系是在引進瑞士VSL系列的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，在此基礎(chǔ)上我國又自行研究、設(shè)計、生產(chǎn)了QM預(yù)應(yīng)力體系。1L通過QML連接器將預(yù)應(yīng)力鋼絞線隨連續(xù)梁彎矩圖曲線連接起來，形成多跨連續(xù)梁（如圖1L所示），施工中按圖示分段逐段張拉，逐段連接，從而形成連續(xù)梁構(gòu)造。12目前國內(nèi)該體系施工尚無較為完整的闡述，而本工法基本詳盡、系統(tǒng)、全面地介紹了其材料，零件，施工機械及施工方法，對各種規(guī)格鋼絞線相應(yīng)系列均有介紹。13利用本工法，無需再要其他參考資料，即可進行該體系施工技術(shù)準(zhǔn)備工作。2適用范圍本工法適用于建筑、橋梁等工程中的連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力施工。3QM系列預(yù)應(yīng)力材料及結(jié)構(gòu)件3L高強鋼絞線QM系列均采用低松馳高強鋼絞線；它由六根碳素鋼絲圍繞一根蕊絲用絞線機扭絞而成。32錨具QM體系錨具分為張拉端錨、固定端錨和連接器三種型號；其規(guī)格和型號表示方法如下QML1312研制單位為了使QM錨具能適應(yīng)我國鋼絞線規(guī)格的不統(tǒng)一，錨具制造時考慮到了其具有一定的通用性，各型號錨具適用范圍見表32。其中QM12與QMI3系列、QM15與QM157系列之間，除了夾片齒絞部分的螺紋底孔直徑有所區(qū)別外，其他幾何尺寸完全一致，使用中應(yīng)注意選擇。錨具系列代號表32每束中鋼絞線根數(shù)錨具按鋼絞線直徑的編號，見表32錨具類型；張拉端錨不作標(biāo)記，G表示固端錨，L表示連接器群錨體系標(biāo)記鋼絞線直徑MM1212512712915152157對應(yīng)錨具系列QM12QM13QM15QM15732L張拉端錨具QM型張拉端錨具的結(jié)構(gòu)見圖32L所示。它是由錨板、夾片、錨下喇叭型墊板、螺旋筋、鋼絞線和金屬波紋管幾部分組成。墊板上設(shè)帶有M272螺紋的孔，供施工中灌漿或排氣用。322固定端錨具多跨連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力均采用一端張拉，因此固端錨可有兩種類型一是采用與張拉端完全相同的錨頭；二是采用埋入式的固定端H型自錨錨具，H型自錨錨具結(jié)構(gòu)見圖322L所示，由帶梨形自錨頭的一段鋼絞線、支托用鋼筋網(wǎng)、螺旋筋、灌漿孔和金屬波紋管等部分組成。其原理是利用一小型千斤頂將每個鋼絞線端頭頂壓成梨形的散花狀而形成自錨錨頭，并利用裸露部分的鋼絞線和自錨頭同砼的粘結(jié)作用而將鋼絞線束的張拉力傳給端部砼。每個頂壓成型后的鋼絞線自錨頭標(biāo)準(zhǔn)尺寸見圖3222。括號內(nèi)的數(shù)字為QM12、QM13系列梨形頭的尺寸。323QML連接器見圖323，它是在QM張拉錨具的基礎(chǔ)上由連續(xù)板、鋼環(huán)、帶錨頭的鋼絞線，罩筒及金屬波管等幾部分組成。它的錨固板中心區(qū)域具有和普通錨板排列相同的錨固錐孔，用以張拉和錨固前一段鋼絞線束。錨固板周邊具有數(shù)量與中心錨孔相同的等距離U形槽，將事先作好的帶有錨固頭的鋼絞線按順序逐根掛入槽內(nèi)，從而形成下一段鋼絞線束，然后罩上罩筒，套入鋼環(huán)，將波紋管與罩筒連接，并用膠帶對連接點進行密封即形成鋼絞線連接器，待下跨張拉后，連接器的前后兩段便形成整體效果。324QML連接器中的鋼絞線錨固頭它分為A型和B型兩種A型是采用夾片式錨固頭，見圖324L所示；而B型則是擠壓式錨固頭，它通過一專用模具將特制擠壓元件與鋼絞線一同擠壓從而形成錨固頭，見圖3242所示。4施工機具（見表4）4L預(yù)應(yīng)力張拉機YCQ系列千斤頂是為QM型錨具配套研制的專用設(shè)備。它采用穿心式雙作用的結(jié)構(gòu)形式，其構(gòu)造原理見圖4L所示該系列千斤頂?shù)奶攸c是（1）油泵額定工作壓力63MPA，與國外同類產(chǎn)品壓力等級一致；（2）采用短行程（15200MM）構(gòu)造；（3）不頂壓結(jié)構(gòu)，根據(jù)QM錨具自錨性能可靠的特點，千斤頂?shù)那安坎捎孟尬话宕媪艘酝捻攭浩?，其作用是張拉過程中，限制錨具夾片后退，保證夾片有均勻一致和所要求的回縮值；（4）千斤頂后部采用工具錨，錨板通過螺栓與專用組合工具夾片套相連接，這樣夾片退出時仍為整體，操作簡便、靈活；（5）自重較原來的千斤頂減少了1520。施工機具一覽表表4機具名稱及型號數(shù)量說明YCQ系列千斤頂1若施工緊張，應(yīng)備用一臺高壓油泵1根據(jù)千斤頂匹配設(shè)備壓花機YH31配套有專用小油泵錨固頭積壓機TY451配套有專用小油泵砂輪切割機1臺式、手持式各一臺波紋管卷揚機1專用設(shè)備砂漿泵1壓力大于4MPA千斤頂使用過程中，應(yīng)注意其準(zhǔn)確性；凡出現(xiàn)下列情況之一者，需對千斤頂進行維修后，重新標(biāo)定（標(biāo)定見第五部分）。L）新使用的千斤頂2千斤頂經(jīng)過拆卸修理3）千斤頂久置后重新使用4）更換壓力表5）壓力表受到碰撞或出現(xiàn)失靈現(xiàn)象6）張拉伸長值與計算伸長值之差不符合規(guī)范要求7）千斤頂連續(xù)使用超過半年8）液壓油管更換后42QML聯(lián)接器擠壓式錨固頭擠壓機TY45型擠壓機是QML型聯(lián)接器的施工配套設(shè)備，能用于擠壓12、129、15及157等各種規(guī)格鋼絞線的錨固頭，其結(jié)構(gòu)見圖42所示。其特點如下（1）額定油壓為63MPA，工作壓力高，性能可靠，操作方便。（2）擠壓不同直徑的鋼絞線時，只需更換擠壓模具即可，同時更換端板后，還可用于頂壓A型夾片式錨固頭，通用性強。43壓花機YH3壓花機是為鋼絞線壓花所特制的專用工具（包括千斤頂也是特制的），工作原理是將鋼絞線按設(shè)計長度放入壓花模具，采用手柄式杠桿夾具夾住鋼絞線，然后用特制千斤頂頂壓其端頭即可形成梨花狀。施工平面原理見圖43所示。壓花機的保養(yǎng)程序（1）每壓50個“花頭”后，必須用夾具油少許，抹在夾具齒紋處；用汽油或柴油清洗柱塞底板；上緊夾具手柄螺栓。（2）每壓500個“花頭”后，須拆下全部零件，檢查夾具有無裂痕和齒紋磨損情況，如有損壞，應(yīng)予以更換。5工藝流程工藝流程見圖5L。6主要工序施工方法6L鋼絞線下料611鋼絞線下料前，首先要檢查其質(zhì)量。在外觀方面應(yīng)逐盤檢查，不應(yīng)有折斷、橫裂和相互交叉的鋼絲；其表面不得有潤滑劑、油漬、裂縫、小刺、劈裂及機械損傷；表面允許有輕微浮銹，但不得銹蝕成肉眼可見的麻坑；還應(yīng)檢查其直徑和捻距是否符合設(shè)計要求。在力學(xué)性能方面應(yīng)從每批中取5盤（但不少于3盤），在每盤中端部正常部位取樣檢查其屈服強度、破斷強度及延伸率。612計算下料長度LLL。L1L2L。預(yù)留孔道曲線上度；張拉及錨固（砼達到強度要求時）支模綁扎下部鋼筋安放波紋管穿鋼絞線錨具安裝及波紋管定位綁扎上部鋼筋澆注砼及養(yǎng)護灌漿養(yǎng)護切割鋼絞線余量、封錨拆除模板波紋管制作鋼絞線制作（下料、壓花、制作積壓頭）LI張拉端預(yù)留長度包括錨板厚度，限位板厚度，千斤頂長度，夾片式工作板厚度，外留長度（一般取值10CM）；L。固定端預(yù)留長度當(dāng)為QM錨具時，L2為錨板厚度；當(dāng)為QML錨具時，L。0；當(dāng)為H型錨時，L2為H錨距砼面的距離取負值。6L3下料用砂輪切割機切斷。然后去掉切割面的毛刺；如果切割后出現(xiàn)“散絲”現(xiàn)象，則應(yīng)在切割前距切割點兩端5CM處用細鐵絲綁扎后切割。62H錨壓花對于自錨錨頭，下料后應(yīng)進行壓花制作。首先應(yīng)試制壓花頭，檢查其長度及直徑是否符合標(biāo)準(zhǔn)，并準(zhǔn)確地確定應(yīng)頂壓的鋼絞線長度（具體作法參見材料、機具部分），然后進行批量生產(chǎn)。63QML聯(lián)接器錨固頭的制作631擠壓前應(yīng)檢查鋼絞線端部是否齊整，不得歪斜；按鋼絞線直徑查對擠壓原件，鋼絲襯套是否配套；尺寸是否符合規(guī)格（見表63L）；擠壓元件上涂有防銹油，擠壓時起潤滑作用，如果表面粘上了泥土、灰砂，則必須用柴油清洗干凈，否則容易損壞模具。632擠壓前應(yīng)將鋼絲襯套套入鋼絞線端部并旋緊，使其裹緊鋼絞線，然后套上元件。鋼絲襯套長度見圖632。擠壓元件尺寸13系列12系列D149007003142007003D29012901A42154215B55633擠壓完畢后應(yīng)檢查其質(zhì)量。外觀方面擠壓后的元件端面應(yīng)基本平整，不得傾斜過大；表面不得有裂痕或缺口。力學(xué)性能方面每批操作（或每500件）應(yīng)對試件進行力學(xué)試驗，用試驗機試拉，應(yīng)力達80時不滑脫，不破壞為合格。634若為夾片式錨固頭，可按前敘裝配即可。64波紋管埋設(shè)64L根據(jù)設(shè)計的斷面位置，先將制作好的波紋管排放到位，然后用短頭連接管段將其連接成為整體。642為了方便施工，先將鋼絞線穿好后，按照設(shè)計的曲線及固定點對波紋管進行固定。一般可用鋼筋卡子，按間距1米進行綁扎固定即可。643預(yù)留灌漿排氣孔。波紋管安裝完畢之后，應(yīng)在固定端錨具處及跨中各高點設(shè)置排氣孔，排氣管一般用內(nèi)徑16MM，外徑20MM的塑料管，其與波紋管之間采用塑料瓦的連接，見圖643。65穿鋼絞線651待波紋管連接成型后，先將張拉端錨具喇叭口墊板安裝固定并與波紋管連接固定。652穿鋼絞線。為了穿束方便，先不固定波紋管，將固定端波紋管口抬起與工作面基本等高，并將該端起頭一段按一定坡度臨時固定，然后即可穿束。653根據(jù)實踐經(jīng)驗，一般跨距小于30米時，可用人工整體穿束，若遇個別穿束困難，可采取先45根，再34根，最后23根的辦法穿束；若跨大于30米，則需采用穿束機單根穿束，而且時常需用穿束牽引彈（見圖653）。654鋼絞線束編號，為了鋼絞線不至打絞，必須逐根對鋼絞線進行編號，然后按號對位與錨具連接或固定。若是單根穿束；則可逐根編號；若整體穿束，則可在固定端錨具制作時，按事先編排好的順序進行編號并作好編號記錄便于張拉時按號錨固。66錨具安裝及制作鋼絞線穿束完畢后，即可分別對錨具進行安裝，制作及安裝順序前面已有介紹；錨具的安裝及波紋管接點都必須牢固可靠，以保證砼施工中不致錨具脫落、松動及接口裂縫。67鋼絞線張拉67L準(zhǔn)備工作671L千斤頂?shù)臉?biāo)定為保證張拉控制應(yīng)力的準(zhǔn)確，在出現(xiàn)第四節(jié)第1條中所敘八種情況之一時，應(yīng)對張拉機系統(tǒng)包括千斤頂，壓力表及油路膠管進行“油壓值張拉力”的標(biāo)定。壓力表的精度不得低于15級，標(biāo)定可使用SC30OKN壓力傳感器作為測力設(shè)備，測力設(shè)備的精度不得低于2。標(biāo)定時以千斤頂?shù)闹鲃庸ぷ鲃討B(tài)為準(zhǔn)，分級記錄，連續(xù)作三次試驗，取其平均值，制定標(biāo)定曲線或計算其一次回歸直線方程，從而確定“壓力油壓表讀數(shù)”關(guān)系，再根據(jù)張拉力計算相應(yīng)的油壓表讀數(shù)。6712張拉力及伸長值計算根據(jù)設(shè)計的張拉要求（一般后張法為極限強度的80）及鋼絞線的極限強度進行計算K80，為錨固應(yīng)力。考慮張拉損失，一般采用超張拉3進行調(diào)整，因此張拉力PN（L3）A0824NA（N為每束鋼絞線根數(shù)，A為每根鋼絞線斷面積），張拉要求張拉力及伸長值雙控指標(biāo)，因此尚需計算鋼絞線張拉伸長值上L（L3）KLE（E2110NMM2，L為置于張拉范圍內(nèi)的鋼絞線長度）。672安裝錨具構(gòu)件端部安裝錨板前，應(yīng)將錨具墊板喇叭口中的雜物清除干凈；錨板上的錐孔內(nèi)不得有泥土、砂粒等雜物；鋼絞線表面不得帶有灰漿痕跡、粘有泥砂等；如有要用鋼絲刷清除干凈。然后按先排列好的順序，將鋼絞線逐根結(jié)入錨板的孔內(nèi)，并將錨板推至墊板處。673安裝夾片用鋼絲圈將夾片夾在一起，其表面的機油不必清除，但應(yīng)保持清潔；將夾片逐套套在鋼絞線上，推入錨板錐孔中并壓緊即可。674安裝千斤頂將與錨具規(guī)格相對應(yīng)的限位板（其孔數(shù)和排列順序與錨板相同），套在鋼絞線上，并推至錨板處；將千斤頂套到鋼絞線束上；在工具錨上套牽引帽，然后將鋼絞線尾部逐根穿入帽內(nèi)即可將工具錨套入鋼絞線上，然后用力將工具錨夾片、工具錨板、千斤頂及限位板頂緊即可張拉。675張拉與錨固675L由于錨板與墊板，限位板與錨板，千斤頂與限位板之間均有一定間隙，因此第一次只張拉到控制張拉力的10，此時不計實際伸長值，伸長值按計算值計L10LL（L為達到控制張拉力的計算伸長值）。6752第一次張拉完畢后，回油，此時錨具夾片會自動錨固，向前推動千斤頂及工具錨，重新張拉到10P時記下千斤頂內(nèi)筒伸出值，然后繼續(xù)張拉到設(shè)計值，再記下千斤頂內(nèi)筒伸出值；兩值之差為L2。6753若千斤頂行程不足，可重新回油，并記下伸長值；再次張拉到設(shè)計值，再記下伸長值，兩次伸長值之和記為L2。6754根據(jù)雙控原則應(yīng)將計算值L與實際伸長值L1L2相比較二者差值不得超過計算伸長值的6，即L（LLL2）L6。若不符此要求，則應(yīng)暫停施工查找原因，并使其符合要求。6755張拉完畢后，即用水泥砂漿封堵夾片處縫隙準(zhǔn)備灌漿。6756灌漿張拉完畢后，應(yīng)立即進行灌漿。灌漿時應(yīng)按設(shè)計標(biāo)號配制水泥凈漿，可適當(dāng)添加些微膨脹劑；灌漿時，將帶有閘閥的、有螺紋絲扣的鋼管旋入錨具墊板的螺紋孔，然后與灌漿管相接，進行灌漿；灌漿過程中，應(yīng)有專人封堵排氣孔，待漿液將要溢出孔口時，立即用事前作好的軟木塞堵住孔口，并敲打緊實，同時關(guān)閉閘閥，以保持其壓力。且每灌漿臺班均需作3組試塊，以考察灌漿強度及強度增長情況。6757將鋼絞線余量用切割機切除。全張拉施工過程見圖6757。7勞動力組織勞動力使用情況一覽表表71工種工序小組作業(yè)人數(shù)工序名稱電工油泵操作工鋼筋工砼工記錄員其他備注鋼絞線下料122壓花112擠壓錨固頭1112其中卷管機操作工人1名波紋管制作13波紋管安裝4穿鋼絞線4張拉11212灌漿11214以上工序流水作業(yè)116216注除油泵操作工、電工、卷管機操作工、灌漿操作工外，其余各工種只需稍微培訓(xùn)即可。8質(zhì)量注意事項8L該預(yù)應(yīng)力體系為后張法，且孔道連續(xù)成曲線型，一旦孔道堵塞，將造成極為嚴重的問題，因此波紋管間的連接，波紋管與錨孔或罩筒的連接都必須牢固可靠；澆注砼時，必須看清波紋管的位置，不得讓振動棒碰壞了波紋管，以避免砼漿漏入孔道造成堵塞。82張拉時給油速度應(yīng)緩慢均勻，可適當(dāng)先快后慢，快達到設(shè)計張拉力時，更應(yīng)小心謹慎，避免過多超張拉或由于突然加油造成鋼絞線斷裂。否則，由于錨具是自錨體系，無法卸去張拉力，從而造成嚴重后果。83波紋