客運專線預應力混凝土梁的質(zhì)量控制

客運專線預應力混凝土梁的質(zhì)量控制

xx建筑研究所

xx0.前言(1)我國既有鐵路預應力混凝土梁的概況(2)客運專線預應力混凝土梁的特點(3)預應力混凝土梁質(zhì)量控制是客運專線橋梁乃至高速鐵路橋梁質(zhì)量控制的關鍵問題。1.原材料

1.1總則1.2應重點控制的問題(1)水泥(2)骨料(3)粗骨料(4)高效減水劑(5)鋼絞線(6)錨具(7)橋面防水層材料

2.制梁設備2.1總則2.2重點控制問題(1)模板(2)制、存梁臺座(3)箱梁支點的不平整量支點不平整量的定義3.混凝土配合比及澆筑前的質(zhì)量檢查3.1總則3.2重點控制問題(1)預應力管道的位置與定位(2)箱梁支座板的不平整量(3)鋼筋及預應力管道的混凝土保護層厚度各國規(guī)范對鋼筋、預應力管道保護層的規(guī)定國家距表面最近鋼筋保護層厚度(mm)預應力管道最小保護層厚度德國401.2倍管道直徑(各向)日本301.0倍管道直徑(各向)中國高速暫規(guī)30側面：1.2倍管道直徑底面：不小于60mm4.混凝土澆筑工藝4.1總則4.2重點控制問題(1)混凝土的配合比、準確計量及工作性能(2)各種試件的制備(3)混凝土施工時的溫度控制混凝土施工時的溫度控制（1）模板溫度宜控制在5～35℃；（2）混凝土拌和物入模溫度宜控制在10～30℃；（3）冬季施工的控制。5.混凝土的養(yǎng)護及拆模5.1秦沈客運專線箱梁制造的經(jīng)驗（1）秦沈客運專線的成功建成，標志者我國鐵路預制梁技術的全面提高；（2）由于尚缺乏足夠的經(jīng)驗，也存在一些不足，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：①混凝土養(yǎng)護溫度的控制②先期生產(chǎn)時混凝土的早期開裂①混凝土的水化熱發(fā)展規(guī)律根據(jù)箱梁混凝土水化熱溫度隨時間變化的測試結果，水化熱溫度在混凝土完澆筑成后16～20小時左右后達到最高，考慮各箱梁澆筑時間不同等因素后，箱梁混凝土水化熱出現(xiàn)最高溫度時間平均約為混凝土入模后24小時。

②混凝土水化熱的下降梁跨中及端部截面底板每小時降溫約0.45～0.55℃，頂板每小時降溫約0.35～0.45℃，腹板每小時降溫約0.30～0.35℃。

③箱梁混凝土與環(huán)境的溫差停止蒸養(yǎng)48小時后，箱梁內(nèi)外空氣溫度差在10℃之內(nèi)；除端部腹板及跨中腹板上部變截面處與環(huán)境溫度差在17～20℃外，箱梁其他部位與環(huán)境的溫差基本在15℃之內(nèi)。同時，梁體混凝土表面與芯部的溫差不大。因此，可選擇此時進行箱梁模板的拆除，以防止梁體由于溫差過大出現(xiàn)早期裂縫。5.2混凝土養(yǎng)護及拆模的溫度控制養(yǎng)護的溫度控制：（1）靜停時間（2）升溫速度（3）蒸汽溫度（4）混凝土芯部最高溫度（5）拆除保溫設施時的溫差拆模的控制：（1）芯部與表面、表面與環(huán)境溫差、混凝土強度（2）拆模后宜進行早期張拉（3）氣溫急劇變化時不宜拆模6.預應力施工6.1質(zhì)量控制基本原則（1）預應力施工的質(zhì)量將直接影響梁體的抗裂性能;（2）為有效避免可能出現(xiàn)的梁體早期裂縫，除應對拆模時梁體芯部及環(huán)境溫度、混凝土的強度、彈性模量進行控制外，應采用三次張拉工藝；（3）應對張拉用設備及相關資料進行檢查；（4）終張拉應在存梁臺座進行，并嚴格控制張拉混凝土彈性模量及齡期不小于10天。（5）根據(jù)現(xiàn)場實測的各種摩阻結果，復核設計或施工單位確定的各種張拉參數(shù)。6.2預應力的各種損失簡介預應力混凝土結構的預應力損失分兩大部分：（1）瞬時損失：后張法：管道摩阻、錨口及喇叭口摩阻、彈性壓縮、錨具回縮；先張法：錨口摩阻(折線配筋時的轉(zhuǎn)折器摩阻)、溫差損失、彈性壓縮、錨具回縮；（2）長期損失：混凝土收縮徐變損失、預應力筋松弛損失。6.2.1管道摩阻損失（1）管道摩阻損失的組成

①由摩擦引起的摩阻(摩擦系數(shù)m)

②由管道偏差引起的摩阻（擺動系數(shù)k，并與管道長度有關）

③因此，設計規(guī)范中計算管道摩阻損失的公式為：

P2/P1＝e-(kx+mq)（2）影響損失的主要因素①摩擦系數(shù)(相對較穩(wěn)定)；②管道彎起的角度；③管道的長度；④直管道的平順程度。其中：2～4項與施工工藝及質(zhì)量關系密切，變化相對較大。6.2.2錨口及喇叭口摩阻損失（1）產(chǎn)生損失的原因（2）影丑響損失的排主要因素錨口摩甚阻：①夾片思的加工崖精度；②限位高滔度；③鋼絞鋸線的直尼徑。喇叭口競摩阻：①分絲角箭度；②喇叭蠢口的長素度。6.2學.3僚彈性壓暴縮及回遵縮損失彈性壓縮鋪損失主要撫取決于梁冶體混凝土托及鋼絞線懲彈性模量晝、張拉順押序和張拉圖噸位；一漂般情況下唉，只要終是張拉時梁顛體的彈性單模量滿足渴設計要求翼，實測彈墓性壓縮損應失往往小勸于設計值吸。夾片回賞縮損失戲主要由箏夾片錨蜘固后的貧外露高呼度和限磨位板高桂度決定6.2狀.4濤長期損蓄失（1）涌松弛損馬失松弛損失膨主要由鋼肢絞線的原使材料性能掏、加工工租藝決定，旦相對較穩(wěn)必定（2.略5%）。（2）收犁縮徐變損淺失主要影覺響因素秋包括：恥混凝土陣的彈性日模量、優(yōu)張拉齡逝期、混擁凝土的恭配合比冤、初始僻應力的辱大小、墓外界環(huán)充境等。因此，需具要控制終堵張拉時混足凝土的彈日性模量、歇齡期；要止求控制混夢凝土中水骨泥用量。6.3裁預施應力森的質(zhì)量控爪制預應力混皆凝土結構蔑的大量試濃驗結果表慎明，通過仿測試管道歐、錨口和頃喇叭口摩戶阻以及鋼共絞線彈性估模量確定嬌預應力筋畜伸長量，殼并嚴格控療制預應力醫(yī)管道位置弓，可以獲底得準確的償梁體混凝津土預施應蘭力。為此吩新技術條濤件中規(guī)定蛋在試生產(chǎn)催期間應至姓少進行2扁件瞬時損書失測試，村正常生產(chǎn)踩后每10間0件進行眉一次測試夾。6.3.沉1管道凡摩阻試驗6.3.綢2預應要力張拉伸宏長量的計僅算（1）預積應力施工債中實測伸辟長量的組舍成：①梁體錨美底之間鋼費絞線的伸幟長量(設跑計值)；②工作亂錨與工夢具錨之偏間鋼絞械線的伸滔長量；③工具樹錨夾片器的回縮酸。（2）皂張拉力冤不變條雜件下，躺影響伸躬長量的診主要因鍬素：①鋼絞播線的彈悅性模量寧；②預應息力的管傻道摩阻銹、錨口隙及喇叭藍口摩阻隱。（3）部考慮管催道摩阻草的伸長異量的計叮算令由鋼絞線消微段的葬伸長量為，兩邊租積分得濟：（4）捏施工伸蛾長量的腎計算設計伸壘長量＝周L1K1＝設避計鋼絞線萬彈模/實你際鋼絞線嗽彈模K2＝設設計KZ/實測局KZ工作錨與膛工具錨之史間鋼絞線大伸長量＝半L2；工具錨價夾片回巡壽縮量＝歡L3施工伸長舉量L＝L延1?K1?K撕2＋L2重－L36.3.運3嚴格乒避免超張湖拉超張拉輝后，雖殺然可以齡提高梁敲體的有神效預應蜂力，提浩高梁體謎的抗裂顯性，但飯對梁體械的后期峽徐變上稅拱影響對較大。高速鐵路閘對軌道的呢平順度要劫求很高，搬因此應控播制預應力堤混凝土結星構的后期縣徐變上拱喝度。技術鼻條件中除蒙規(guī)定測試兵梁體終張糟拉的彈性度上拱度外搶，特別規(guī)唉定進行終彼張拉30賴天后的徐都變上拱度督測試和要乎求。增加酬上述規(guī)定邪后，不僅讓可以控制凳梁體后期濕變形，也震可有效地罰防止施工啟單位為單射純滿足梁隙體抗裂性厘檢驗要求劃盲目加大鍬預施應力制，確保梁壩體的長期杰性能。7.預應役力管道壓砌漿及封錨7.1側管道柴壓漿施字工（1）觀后張預歌制梁終滿拉完成明后，宜兄在48偶h內(nèi)進摸行管道鴨壓漿。抽壓漿前勺管道內(nèi)倉應清除也雜物及蓋積水，霜梁體及晴環(huán)境溫泊度不得碎低于5泊℃（2）什壓漿用制水泥應孤為強度粘等級不床低于4躲2.5叮級低堿妹硅酸鹽所水泥或巖低堿普葛通硅酸兵鹽水泥裝，漿體破水膠比迅不應超茶過0.擴34，番水泥漿園不得泌逃水，0嗎.14懼MPa弱壓力下喝泌水率傘不得大漂于2.青5％；全漿體流睜動度不壘大于2晉5s，院30m伶in后尖不大于盒35s差；壓入裕管道的贏漿體不儉得含未汗攪勻的刷水泥團啞塊，終簽凝時間瞇不宜大法于12牧h。水涼泥漿2稿8d抗分壓強度鹿不小于郊35M負Pa，航抗折強痰度不小辜于7.懷0MP菊a；2射4h內(nèi)起最大自或由收縮逝率不大摘于1.偏5％，循標準養(yǎng)蔥護條件芽下28躁d漿體教自由膨礙脹率為剝0～0鉆.1％匠。（3）水院泥漿應摻罩高效減水率劑、阻銹貍劑，摻量案由試驗確染定。嚴禁粒摻入氯化誤物或其它教對預應力絲式筋有腐蝕勵作用的外羊加劑。（4）累預應力較管道壓撫漿應采冬用真空虜輔助壓愚漿工藝時式，壓攏漿泵應丙采用連肥續(xù)式；刷同一管擦道壓漿責應連續(xù)話進行，陜一次完讀成。壓叼漿前管涼道真空粘度應穩(wěn)蜜定在-容0.0駱6～-園0.1跌0M軟Pa之嘩間；漿疲體注滿引管道后征，應在體0.5芬0～0設.60陵MPa部下持壓燥2mi物n。愉（5）篩水泥漿泥攪拌結漆束至壓梳入管道婚的時間魔間隔不比應超過驢40分泊鐘。懼（6）爹冬季壓漿漿時應那采取保割溫措施謀，并摻滲加防凍飼劑。7.2府封錨（1）封稅端混凝土謙應采用無筒收縮混凝強土，抗壓撤強度不應貸低于設計而要求；（2）封顛端前應對圖錨圈與錨糞墊板之間絮的交接縫怕用聚氨酯介防水涂料巡壽進行防水量處理。8.橋面紗防水層8.1璃橋面防水布的重要性灣及存在的芒問題（1）債橋面防席水是保泳證梁體湯耐久性蒜的重要技環(huán)節(jié)，錢我國既匆有鐵路甘橋梁中健80％涼以上的慶病害均協(xié)與水害角有關。（2）匯目前存文在的主獻要問題勞：①生產(chǎn)廠夾家多，各谷種低價劣歌質(zhì)成品多純；②低價中架標、原材若料質(zhì)量低堵劣；③施工盒單位重土視程度言低，施眾工質(zhì)量逆差；④檢驗手好段不完善然。8.2菠保證候橋面防鬼水質(zhì)量簽的措施（1）加低強原材料患的檢驗和醒施工過程袋的質(zhì)量控訊制；（2）癥橋面防攻水層保份護層中餅聚丙烯絨纖維網(wǎng)鍋摻量不肌應小于睛1.8像kg/千m3；保護窩層混凝極土斷縫活設置應稼滿足設囑計要求改，并用包聚氨脂異防水涂憐料將斷璃縫墊實熔、墊滿盤；（3）防遭水層構造后、排水坡暗度、橋面祝泄水管位慢置應符合已設計要求劃；（4）泄構水管和泄旅水管蓋板痛構造應符禮合設計要枕求。9.架梁9.1艘支點腔不平整欣效應試匆驗簡介（1）勾支點不舟平整量洽與支點夸反力的莖關系實測箱緩梁兩對吃角支點膽反力為掩零時支貴點不平屋整量＝晝11.景99m守m，限響元計算崖＝9.犧61m用m。當禽支點不握平整量割大于7創(chuàng)～8m席m后，弄箱梁頂貍、底板溜縱向已中經(jīng)開裂岔，橫向痛剛度降陰低，因糊此實測泉箱梁的對臨界脫營空量大景于計算酬值。箱梁下沉掠支點及其恥對角支點倍處頂板橫隙向承受正葬彎矩作用嗓，同端另蜻一支點處遵頂板橫向嚴承受負彎適矩作用。蠟頂板開裂解前，實測拖結果與計顏算接近。評當支點不栗平整量分編別在4m紐奉m和6m慘m時，頂比板底面、感頂面的實三測最大拉退應力各達洲到4.0軟MPa；馬當支點不琴平整量大夠于7mm柱，頂板橫扒向出現(xiàn)肉刷眼可見裂擁縫。（2）出賣現(xiàn)支點不泊平整箱梁瓶的頂板橫之向應力箱梁支播點下沉閥處的底下板與相宮同位置晃頂板所王受的彎抵矩方向運相反。欣底板橫接向開裂禍前，實條測結果慢與計算修接近。陵當支點菌不平整閣量大于援6mm惠時，箱樓梁底板因底面實肢測應變棋明顯減廣小，說轎明底面帖橫向已構經(jīng)出現(xiàn)胃細微裂柜縫，頂朵面橫向顫拉應力攏也接近踢4.0遞MPa桐；當支傻點不平帽整量大菠于8m粗m時，朋底板出拘現(xiàn)明顯黑的肉眼妖可見裂在縫。（3）出慌現(xiàn)支點不已平整箱梁捐的底板橫輝向應力（4）根試驗研腹究結論高：為保證箱莫梁端隔板唇不出現(xiàn)裂朗縫，并留膀有一定的博安全儲備就，箱梁支包點不平整舉度應控制孔在3mm撲以內(nèi)，施習工階段可讓限制在5腥mm以內(nèi)替。當支點撿不平整量廟超過5m夢m后，在求端隔墻及凱頂、底板資出現(xiàn)裂縫寬的可能性釀很大，只摸要恢復支謊點平整，鈔裂縫基本跪閉合，肉脫眼僅可觀設察到很細俘微的裂縫蛾（≤0.糞05mm素）。9.2參保證明箱梁各境支點受嶺力均勻回的措施（1）采蘇用新的架槳梁方式，煮即預制梁遲落下后應儲采用測力非千斤頂作拔為臨時支騰點，應保扮證每支點舍反力與四儲個支點的剝平均值相屋差不超過芒±5%。（2）支皆承墊石頂霜面與支座骨底面間隙先應采用壓匠力注漿填截實。（3）載加強支足座成品尚的檢驗侍工作，御要求配死套檢驗治（四個丟支座受殿力后的搶豎向相擋對變形禾小于1距mm）9.3率架梁百的其他葵要求（1）落駝梁時，支膏承墊石頂雀面與支座突底面之間與注漿材料持的強度不澡應低于墊叉石混凝土英的設計強旁度，彈性亞模量不小緒于30G咱Pa，厚爹度不小于拖10mm晴。注漿壓嫩力不小于蘆1.0M松Pa。（2）低預制梁亂架設后先，與相潤鄰預制友梁端的鈔橋面高薪差不應昨大于1厭0mm內(nèi)，支點派處橋面袍標高誤況差應在霧+0～拿-20喜mm。10.圣靜載檢瓶驗及質(zhì)慌量要求10.紫1質(zhì)沸量要求與以往斧的質(zhì)量膏要求相芝比增加岸的項目蛾：（1）屠終張拉輛30天茫后梁體妹