大橋連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力張拉及管道壓漿作業(yè)指導書

1、構(gòu)皮灘烏江大橋連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力張拉及管道壓漿作業(yè)指導書一、前言構(gòu)皮灘烏江大橋連續(xù)梁長90m+160m+90m，預(yù)應(yīng)力張拉及管道壓漿施工工藝是搞好連續(xù)梁施工的關(guān)鍵工藝之一。為了規(guī)范施工，指導施工人員正確操作，特編制本作業(yè)指導書。二、工程概況構(gòu)皮灘烏江大橋連續(xù)梁采用三向預(yù)應(yīng)力混凝土變截面箱型結(jié)構(gòu)?？v向預(yù)應(yīng)力鋼束采用的l5-75鋼束和12-75鋼束，橫向預(yù)應(yīng)力鋼束采用3-75鋼束，大橋使用的鋼絞線規(guī)格為ASTMA416-92270級，低松型，75鋼絞線公稱直徑15.24mm，標準強度Rby=1860MPa，彈性模量Ey=1.95105MPa；豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋均采用32精軋全螺紋鋼筋，其標準強度Rby=75

2、0MPa，彈性模量Ey=2.0105MPa。縱向鋼束采用VLMl5-15和VLMl5-12錨具，102mm和97mm波紋管成孔，采用YCL320型千斤頂雙端張拉；橫向鋼束采用VLMl5B-3和VLMl5B-3P錨具，6019mm扁形波紋管成孔，采用YCL25型千斤頂單端張拉；豎向預(yù)應(yīng)力筋采用YCW-32錨具和YGD-32墊板，50鐵皮管成孔，采用YCI70型千斤頂單端張拉。油泵均采用ZB4-500型。大橋每一節(jié)段預(yù)應(yīng)力施工順序為：先張拉部分豎向預(yù)應(yīng)力筋(至少完成每一批數(shù)量的50)，再張拉縱向和橫向預(yù)應(yīng)力鋼絞線，最后把余下的預(yù)應(yīng)力筋張拉完?？v向預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉的順序應(yīng)遵循先上束后下束、先邊束后中

3、束、先長束后短束的原則進行。三、預(yù)施應(yīng)力工藝1、預(yù)施應(yīng)力前的各項準備工作11鋼絞線、預(yù)應(yīng)力粗鋼筋、波紋管、錨具的外觀檢查和試驗檢查；12檢查梁段砼是否達到張拉強度；13清除錨墊板上的砼，檢查錨墊板是否與孔道垂直，如有偏差用楔形墊圈校正；14檢查錨墊板上的砼是否有蜂窩和空洞，必要時需采取補強措施；15用空氣壓縮機向孔道內(nèi)壓風，清除孔內(nèi)雜物；16在錨墊板上標出錨圈安放位置； 17檢算鋼絞線理論伸長值與設(shè)計院提供數(shù)據(jù)是否一致。 =(k-O)Ey(L-l2KL2-12MLc)100+式中：k預(yù)應(yīng)力筋張拉時平均應(yīng)力(Mpa)； 且 k =k1-12(KL+M) k預(yù)應(yīng)力錨下控制應(yīng)力(Mpa)； O測量伸

4、長值時的初調(diào)應(yīng)力(Mpa)；K考慮管道對其設(shè)計位置的偏差系數(shù)，1m； M孔道曲線摩擦系數(shù)； 孔道彎起角度之和(rad)； L孔道長度(m)； Lc孔道曲線段長度(m)； Ey預(yù)應(yīng)力材料彈性模(Mpa)； 構(gòu)件彈性壓縮修正值。注：在使用本公式時應(yīng)注意：孔道長度是直曲線累計實長，并非投影長度；當僅計算一端伸長值時，L1、LC、均應(yīng)取整梁的一半。2、預(yù)施應(yīng)力有關(guān)數(shù)據(jù)測定 21管道摩阻測試 管道摩阻測量是通過試驗求出孔道偏差系數(shù)K和孔道摩阻。 試驗方法和測定裝置：試驗前將兩臺千斤項，傳感器、錨具及預(yù)應(yīng)力筋等設(shè)備和材料進行檢驗和標定，對選定的試驗孔在兩端順序安裝傳感器、錨圈(不放錨塞，以便反復(fù)張拉試驗)

5、、對中套、承壓罩及千斤頂。測試時，先記錄零荷載時傳感器、油表、千斤頂油缸伸出量始讀數(shù)；在傳感器、錨具、千斤頂及管道中心四者同心的情況下，兩端千斤頂同時充油至35Mpa壓力，記錄讀數(shù)，檢查設(shè)備狀態(tài)；以一端為張拉(主動)端，另一端為被張拉(被動)端，以總張拉力的14為一級，逐級張拉到稍大于設(shè)計噸位為止。記錄各級施力下的兩端傳感受器、油壓表、千斤頂油缸長度變化值；放松千斤頂，將原主、被動端換位重復(fù)試驗，至此，完成一個試驗過程。以上試驗重復(fù)三次，并計算對應(yīng)結(jié)果的平均值。 其計算方法為： 直線孔道偏差系數(shù)K計算： 設(shè)PA為主動端張拉力，PB為被動端張拉力。 令r=PAPB 則K=1nrL 式中：L孔道長

6、度： lnr各次讀數(shù)分別計算出r，取平均值。求自然對數(shù)。 曲線孔道摩阻系數(shù)計算。 A、僅利用一個孔道或幾個孔道，但L、值均相等的情況。 =(1nrk1) 式中：從張拉端至計算截面曲線孔道切線的夾角之和，以弧度計； K利用已測的直線孔道數(shù)據(jù)。 B、測兩個不同L值與不同值的孔值，以解方程的方法求出k、u值。 KLl+1=lnrl K+2=lnr2 式中： Ll、L2、1、2表示兩個不同孔道值。 22錨圈摩阻測試 錨圈摩阻系指由于鋼絞線穿過錨圈出現(xiàn)彎折而產(chǎn)生的摩阻損失。 測試方法及設(shè)備：將鋼絞線穿過1.5m長測試臺座，鋼絞線的固定端安設(shè)測力筒、對中套，并以錨具將錨絞線束固定(用人工把錨塞打緊)。在另

7、一端鋼絞線束上，先套上測力筒(測力筒支承在臺座上)，將錨圈套置在測力筒內(nèi)，再安設(shè)千斤頂。張拉時，在張拉端錨圈內(nèi)不放錨塞(便于重復(fù)張拉)，張拉時的張拉力接近或稍大于使用噸位，每張拉一次，錨圈轉(zhuǎn)動一個角度，同時讀取兩個測力筒的應(yīng)變值和千斤頂油表讀數(shù)，由兩個測力筒讀數(shù)之差，便可計算出錨圈摩阻損失值。 摩阻損失系數(shù)=1-PPK； 式中：P由測力筒測出的錨下力(測力筒外貼應(yīng)變片，以應(yīng)變儀測得) (kN)； PK千斤頂張拉力(kN)。 為使錨圈摩阻試驗更加符合實際，測試工作宜在梁上進行。測試方法是：每一試驗孔道穿束后，在兩端錨下安設(shè)傳感受器，錨外安裝千斤頂，一端錨固作被動端，另一端作主動端。張拉時，在對中

8、錨圈、傳感器后，分級(每級5Mpa)張拉至最終控制噸位。每級記錄兩端讀數(shù)(千斤油壓表、傳感器應(yīng)變值、鋼束伸長量)，兩端傳感器壓力差即為孔道摩阻損失值，主動端千斤頂張拉值與傳感器壓力差，即為錨圈摩阻損失值。3、預(yù)應(yīng)力鋼束及預(yù)應(yīng)力筋的下料及編號31鋼絞線下料及編束鋼絞線下料長度應(yīng)等于預(yù)應(yīng)力鋼絞線通過孔道長加兩倍工作長度。工作長度視采用的錨具、千斤頂及工作條件而定。一般采用7580cm。開盤下料時，宜攤置在平坦地面上，順直后，按下料長度施用無齒鋸或用氧炔焰切割下料。下料時，切割口兩側(cè)各5cm處，先用鐵絲綁扎，然后切割。切割后應(yīng)立即焊牢： 下料長度應(yīng)根據(jù)所采用的錨具型式分別用不同公式確定，其計算公式分

9、如下兩種情況計算。 當兩端張拉時： L=l+2(L1+L2+b+c)； 當一端張拉時： L=1+L1+2(L2+b)+c； 式中：1孔道長度(cm)； L1千斤頂長度(cm)； L2錨具長度，(錐形錨4cm)(cm)； b端部墊板厚(cm)； c外露卡環(huán)長度(cm)。 鋼絞線需要編束時，宜將鋼絞線理直，使其松緊一致。每隔lm左右用1822號鐵絲綁扎成束。綁扎處襯以16mm，長20cm螺紋鋼筋頭一根編束后，應(yīng)系上標簽，注明束號、束長及鋼絞線產(chǎn)地，分別存放在防雨棚內(nèi)待用。 對較長的鋼絞線束，為便于存放、運輸，可將其盤成大盤，圈徑應(yīng)為3m左右。 32豎向精軋螺紋鋼筋下料 豎向預(yù)應(yīng)力筋宜采用高強精軋螺

10、紋鋼筋，由于整根鋼筋上軋有螺紋，鋼筋用連接器連接，螺帽錨固，不需特別加工，按需下料埋入腹板混凝土即可。 鋼筋下料長度為： 一端張拉時：L=l+2(b+h)+11+l2 兩端張拉時：L=1+2(b+h)+2l2 1孔道長度； b墊板厚度； h扣除45斜面高度后的錨具高度； 11非張拉端露出錨具的鋼筋長度，取鋼筋直徑； l2張拉端露出錨具的鋼筋長度，不少于6倍螺距，單位均為mm。 4、鋼絞線穿束 穿束前，應(yīng)先用壓縮空氣將孔內(nèi)灰塵、雜物吹盡，然后用通孔器沿孔道全長通過一遍。通孔后，可進行穿束作業(yè)。 穿束有人工穿束，人、機結(jié)合穿束和機械穿束三種。對于長在60m以下鋼絞線宜采用人工穿束；超過60m的多采

11、用人機結(jié)合或機械穿束辦法。 41鋼絞線用人機結(jié)合穿束的方法步驟是： (1)用人工將一根5mm高強鋼絲從穿束端送進孔內(nèi)，直到另一端孔口； (2)利用已穿設(shè)的鋼絲將牽引用的16mm鋼絲繩從孔的另一端拉到穿束端； (3)在己編束的鋼絞線束端頭，插入一根帶環(huán)的鋼筋，并將鋼束及12mm鋼筋焊成一體； (4)鋼絲繩系好鋼筋環(huán)，開動卷揚機，收拉鋼絲繩，便可將鋼絞線從穿入端拉至另一端；(5)穿束后，將熔焊段割去，便可張拉了。42采用機械穿束的方法是： 將成盤鋼絞線安放在鋼絞線分配器上，通過穿束機將鋼絞線送入孔內(nèi)。當孔道口在箱內(nèi)時，則鋼絞線通過軟導向管穿入。鋼絞線穿入速度宜為26ms。 5、張拉機具配套、組裝及

12、運轉(zhuǎn) (1)對所使用的千斤頂、油壓表進行配套，并根據(jù)千斤頂校驗曲線查出各級張拉噸位下的油壓表讀數(shù)。填在油壓表讀數(shù)卡片上，供張拉使用； (2)將千斤頂、油泵及油管等張拉設(shè)備移至梁體張拉端組裝，把千斤頂卡絲盤和楔子擦洗干凈，并聯(lián)接就序； (3)宜將油泵運轉(zhuǎn)12min左右，然后令大缸進油，小缸回油，使大缸活塞外伸200mm左右。再令小缸進油，使大缸活塞回零。如此反復(fù)23次，以排出千斤頂缸內(nèi)和油管路中的空氣，以使張拉壓力平穩(wěn)。 6、鋼絞線張拉 61張拉程序 0初應(yīng)力(本橋設(shè)計規(guī)定為02 K，作伸長值標記)張拉至103 K，持荷5min(測量伸長值，與設(shè)計對照)大小油壓回零(測量回縮量及夾片露量) 62

13、張拉方法縱向鋼絞線采用兩端同步張拉，橫向鋼絞線采用單端逐根張拉。因單端張拉與兩端張拉方法近似，現(xiàn)主要敘述兩端同步張拉的方法。(1)穿束后，將工作錨的錨環(huán)套入鋼絞線束，按鋼絞線自然狀態(tài)依順時針方向插入夾片，并用小錘輕輕將夾片打入錨環(huán)內(nèi)；安裝千斤頂并與孔道中線初對位；安裝工具錨于千斤頂后蓋上，精確對中，鋼絞線應(yīng)在工作錨之間順直無扭結(jié)；為使工具錨卸脫方便，可在工具錨夾片與錨環(huán)之間涂退錨靈； (2)兩端千斤頂主缸同時充油張拉到初應(yīng)力02K，讀表讀數(shù)。記錄任意三根鋼絞線的標記位置，作為測量伸長值的起點； (3)兩端同步張拉，當張拉至103K時，停止供油，持荷5min測量伸長值； (4)千斤頂大、小缸油壓

14、回零，測量頂錨后的鋼絞線向錨內(nèi)滑移的數(shù)值； (5)檢查數(shù)據(jù)，如有疑問，待查明原因后，重新張拉。正常時，可拆移千斤項，進行下束鋼絞線張拉。 63鋼絞線張拉質(zhì)量要求 （1）實際伸長值兩端之和不超過計算伸長值之和的6； （2）由錨具所引起的滑移量超過3mm部分即按滑絲計算，每一梁段中滑移量超過3mm的錨具不得多于2個； （3）每一梁段的滑絲量(指5鋼絲)總和不超過鋼絲總根數(shù)的0.5根。鋼絞線張拉伸長值之和，在一束內(nèi)的滑絲量不超過2根鋼絲張拉伸長值之和。鋼絲斷絲和工具錨與工作錨之間斷絲所造成的滑絲，均折算成滑絲量； （4）張拉過程中出現(xiàn)以下情況之一者，需要更換錨具或鋼絲束，并重新張拉。A、錨具內(nèi)夾片錯

15、牙在10mm以上者； B、錨具內(nèi)夾片斷裂在兩片以下者(含有錯牙的兩片斷裂)；C、一束中滑絲量(含斷絲及斷絲引起的滑絲)達到2根鋼絲的張拉伸長值之和者；D、錨環(huán)裂紋損壞者；E、切割鋼絞線或壓漿時及發(fā)生滑絲者。 64滑、斷絲情況處理 （1）在張拉過程中，由于工具錨的夾片牙齒被鋼絞線擠平，致使工具錨卡不住鋼絞線而發(fā)生滑線現(xiàn)象(當發(fā)生滑絲時，可以清楚地聽到“咔、咔”響聲。這說明鋼絞線在滑動)。這時，必須更換新夾片。若更換夾片后仍發(fā)生滑絲現(xiàn)象，這說明鋼絞線束硬度大，要更換鋼絞線； （2）頂錨斷絲有三種情況：一是頂力不當，頂錨時操作不穩(wěn)、有誤，致使千斤頂主缸出現(xiàn)較大的超拉力或頂錨力；二是在一端張拉，一端固

16、定的張拉方式中，固定端鋼絞線隨張拉力的加大，連同錨塞向錨圈內(nèi)滑移。當錨圈內(nèi)口導角不圓順時，靠錨圈一側(cè)鋼絞線不能順利向錨圈內(nèi)滑移而被錨圈楞口卡傷，致使斷絲；三是鋼材材質(zhì)問題而斷絲。處理辦法是：由頂錨產(chǎn)生的斷絲，若僅斷12根，且斷頭在錨口處，因斷絲內(nèi)滑損失甚少，不影響預(yù)應(yīng)力筋的總應(yīng)力，這種情況，可以不作處理；若斷絲3根以上時，需更新束；對于頂錨斷絲發(fā)生的抽絲(即鋼絲滑入孔道)及一束鋼絞線全斷者，應(yīng)重新更換鋼絞線。更換辦法是：用氧氣沿軸向把錨圈切割開，使錨具失效，在鋼絞線應(yīng)力失效后，從另一端抽出，穿入新鋼絞線束。 65鋼交線外露頭切割，切割處距錨具表面5mm，嚴禁以電弧切割鋼絞線。 7、粗鋼筋張拉

17、(1)清除端桿、墊板上的水泥漿，將螺母擰緊至根部； (2)千斤頂就位、對中(為便于操作，千斤頂應(yīng)放在特制的鐵架子內(nèi)并用手拉葫蘆吊起能調(diào)整上下)小缸進油、活塞桿伸出，將套筒螺母(接頭)擰緊在端桿上。將接頭套入千斤頂套碗中，并扭轉(zhuǎn)90度卡牢，將千斤頂找平就位；(3)小缸回油，大缸進油，活塞桿縮進，通過拉頭張拉應(yīng)力筋。張拉到 20K(K控制應(yīng)力)在螺桿上做好標記，作為測量鋼筋伸長的起點；(4)加荷至控制應(yīng)力，持荷5min，量出伸長量。如與計算之差在-510之內(nèi)(20K之差也應(yīng)考慮在內(nèi))即認為合格。隨后擰緊螺母，使其緊貼墊板；（5)大缸回油，小缸進油，伸出活塞桿把拉頭反向扭轉(zhuǎn)90度，卸下千 斤頂；小缸

18、回油，大缸進油，把活塞桿退回到原來位置，張拉結(jié)束。四、管道壓漿工藝1、管道壓漿是防止鋼束銹蝕和保證鋼束與混凝土之間握成整體的重要 措施。因此，要求壓漿必須密實和飽滿。2、壓漿時間，宜在張拉完畢后，盡快(不得超過5天)進行。按設(shè)計要求的灰漿強度(一般為3040Mpa)配制灰漿?；覞{配合比要嚴格控制，水灰比不得大于045；灰漿材料宜采用不低于425號硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽 水泥，水泥漿之泌水率不得大于2；水泥漿中可摻加減水劑，摻量由試驗確定，但不得摻入鹽類；灰漿要求有較好的流動性(指標應(yīng)不超過6s)、和易性，顆粒小、泌水率小，以保證灰漿能順利壓入管道。3、水泥漿樣拌合應(yīng)均勻，先加水，后加水泥，拌合

19、時間不少于1min。水泥放入壓漿罐時，應(yīng)經(jīng)過濾，過濾網(wǎng)孔不得大于2.5mm2.5mm。4、壓漿工藝41壓漿前，應(yīng)清除孔道內(nèi)雜物、積水，切割錨具外留有一定長的鋼絲。切割位置應(yīng)在錨塞尾端34cm處，但不要燒傷錨具；42用壓力水(壓漿泵供水)將管道沖洗干凈，如有與相鄰道串孔現(xiàn)象，應(yīng)事先處理好才壓漿；43在壓漿孔及出漿孔(排氣孔)上，分別安裝閥門管節(jié)，并接上壓漿咀；44用小型灰漿拌和機拌制灰漿。把拌好的灰漿經(jīng)過篩后存放于漿桶內(nèi)，此時灰漿仍應(yīng)低速攪拌(防止沉淀)，并經(jīng)常保持足夠的數(shù)量，以使每根管道的壓漿能一次連續(xù)灌注完成；45壓注灰漿，采取從一端壓注的方法?；覞{泵輸出最高壓力以保證入管道內(nèi)的灰漿密實為準

20、(一般為0607Mpa)，并有適當?shù)谋毫?。當壓注的灰漿從排氣排出后，將排氣孔堵塞，一直壓注另一端出濃漿后，關(guān)閉出漿閥門，待壓力達到1Mpa(長束管道)時，壓漿泵停機，同時關(guān)閉進漿孔閥門，以保持灰漿密實。46孔道壓漿完畢后，等待一定時間(夏季約30min左右，冬季則適當推遲23h)，待灰漿流動性消失后，拆除壓漿孔及出漿孔的閥門管節(jié)，并沖洗干凈。卸管時，應(yīng)先檢查孔道內(nèi)灰漿壓力是否完全消失，可先稍扭開旋塞閥，觀察是否有灰漿“反溢”現(xiàn)象，如有灰漿“反溢”，則應(yīng)推遲拆卸時間。拆卸下來的扣碗應(yīng)及時沖刷，準備下次再用。47壓漿過程中，如發(fā)現(xiàn)孔道有局部漏漿時，可在漏漿處用氈片蓋好、貼嚴、頂緊堵漏。如堵漏無效，則應(yīng)用水壓入孔道，將已壓進的灰漿沖洗出來，待漏漿處理修補完畢后，重新壓漿。5、夏季壓漿施工時，水泥漿溫度不應(yīng)高于25，冬季施工時，溫度不應(yīng)低于+5。否則，應(yīng)采取降溫或保溫措施。6、當環(huán)境溫度低于+5時，不宜對孔道進行壓漿。如果梁體孔道壓漿后遇到氣溫下降，應(yīng)立即采取防寒保溫措施(壓漿后最初7天內(nèi)或灰漿強度未達到35Mpa之前，環(huán)境溫度降至