【摘 要】根據(jù)施工實(shí)例,介紹了在青弋江分洪道第一項(xiàng)目部馬元交通橋50mT型梁張拉主要施工方法,為類似的施工提供了借鑒。
【關(guān)鍵詞】分洪道、50mT型梁;張拉
0.工程簡介
中國水電十三局有限公司青弋江分洪道第一項(xiàng)目部施工的馬元交通橋位于南陵縣許鎮(zhèn)馬元村附近,分洪道樁號H3+000處比較線上,橋梁跨徑組成為4×20m+50m+4×20m,20m主梁跨設(shè)計(jì)為預(yù)應(yīng)力簡支空心板,50m跨主梁設(shè)計(jì)為預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁,預(yù)制及現(xiàn)澆部分均采用C50混凝土。T梁腹板中心距為2.30m,T梁預(yù)制部分梁高2.9m,組合T梁高3.0m;翼緣板厚15cm,翼緣根部厚30cm;腹板厚25cm,馬蹄寬65cm。T梁橫隔板間距為6.0m,橫隔板厚20~22cm,重210t。
1.施工方法
1.1預(yù)應(yīng)力鋼絞線的加工及安裝
通過卷揚(yáng)機(jī)穿縱向長束,采取整束牽引的方法:即制作一套架子,立于懸臂兩端,通過架子上的滑車,先使鋼絲繩穿入管道內(nèi),鋼絲繩在另一端穿出后綁上鋼絞線接頭,用卷揚(yáng)機(jī)通過滑車慢慢把鋼絞線引進(jìn)管道內(nèi)。
1.2安裝錨具及張拉設(shè)備
安裝錨具及張拉設(shè)備時(shí),對直線預(yù)應(yīng)力筋,應(yīng)使張拉力的作用線與孔道中心線在張拉過程中相互重合;對曲線預(yù)應(yīng)力筋,應(yīng)使張拉力的作用線與孔道末端中心點(diǎn)的切線相互重合。
1.3預(yù)應(yīng)力鋼絞線的張拉
張拉設(shè)備采用穿心式千斤頂,其所需的張拉力由鋼絞線張拉力的大小來確定,為了安全起見,張拉設(shè)備的張拉能力為鋼絞線所需張拉應(yīng)力的1.5倍左右。
壓力表的最大壓力讀數(shù)為1.5倍張拉力,并根據(jù)預(yù)應(yīng)力鋼束所需的張拉力選擇適當(dāng)精度的油表,避免造成誤差過大。
2.張拉設(shè)備的標(biāo)定
由于張拉系統(tǒng)各部件之間存在著摩擦力,其大小不能通過理論計(jì)算確定,因此在使用前對張拉設(shè)備進(jìn)行標(biāo)定。千斤頂、油路與壓力表配套進(jìn)行標(biāo)定,以確定張拉力與壓力表讀數(shù)之間的關(guān)系方程,由此直接求出所需張拉力所對應(yīng)的油表讀數(shù)。
預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)備委托外單位校定,測定油泵線性回歸方程,根據(jù)千斤頂?shù)膹埨τ?jì)算出壓力表讀數(shù),施工過程中實(shí)行雙控,以張拉力為主,伸長量為輔。
3.理論伸長值的計(jì)算
根據(jù)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》,預(yù)應(yīng)力鋼絞線理論伸長值按下式計(jì)算:
ΔL=PpL/ApEp
Pp-預(yù)應(yīng)力鋼絞線的平均張拉力(N)
L-預(yù)應(yīng)力鋼絞線的長度(mm)
Ap-預(yù)應(yīng)力鋼絞線的截面面積(mm2)
Ep-預(yù)應(yīng)力鋼絞線的彈性模量(N/mm2)
預(yù)應(yīng)力鋼絞線平均張拉力按下式計(jì)算:
Pp=P(1-e-(kx+μθ))/( kx+μθ)
P-預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉端的張拉力(N)
x-從張拉端至計(jì)算截面的孔道長度(m)
θ-從張拉端至計(jì)算截面曲線孔道部分切線的夾角之和(rad)
k-孔道每米局部偏差對摩擦的影響系數(shù)
μ-預(yù)應(yīng)力鋼絞線與孔道壁的摩擦系數(shù)。
4.張拉施工中的的控制
待砼養(yǎng)護(hù)期間,按照圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求進(jìn)行鋼絞線下料、編束、穿束,并在T梁預(yù)制后不小于7天齡期要求,且當(dāng)梁體砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的95%以上,彈性模量達(dá)到90%以上時(shí)(根據(jù)現(xiàn)場同期試塊確定),開始實(shí)施張拉預(yù)應(yīng)力鋼絞線。
4.1張拉控制應(yīng)力
預(yù)應(yīng)力張拉要對伸長量與張拉力進(jìn)行雙控,以控制張拉力為主,測定E值,校正設(shè)計(jì)引伸量,要求實(shí)測引伸量與設(shè)計(jì)引伸量之間的誤差在±6%以內(nèi)。測定引伸量要排除非彈性形變引起的全部引伸量。對同一張拉截面斷絲率不得大于1%,每束鋼絞線斷絲、滑絲不得超過一根 ,不允許整根鋼絞線拉斷。預(yù)應(yīng)力張拉時(shí),應(yīng)先調(diào)整到初應(yīng)力前先初應(yīng)力σ0(初應(yīng)力宜為控制應(yīng)力σcon的10%~25%),伸長值應(yīng)從初應(yīng)力開始測量。預(yù)應(yīng)力鋼束張拉完畢,嚴(yán)禁撞擊錨頭和鋼束,鋼絞線多余的長度應(yīng)用切割機(jī)切割,切割后的預(yù)應(yīng)力筋的外露長度不應(yīng)小于30mm,且不應(yīng)小于1.5倍的預(yù)應(yīng)力筋直徑。
4.2張拉施工
鑿除錨墊板上的浮漿,散開鋼束安裝錨具和夾片,安裝限位板,再安裝千斤頂,最后安裝工具錨和工具夾片進(jìn)行張拉工作,錨具中心線與孔道中心線、千斤頂中心線必須三線合一,否則需用楔型鋼板支墊。在張拉至初應(yīng)力時(shí),待兩端壓力表均平穩(wěn)后停車測量伸長值,再給油繼續(xù)張拉,以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。當(dāng)張拉力達(dá)到設(shè)計(jì)要求值時(shí),停止張拉持荷5分鐘后打開高壓油泵截止閥,使千斤頂緩慢回程至油壓為零,卸下工具錨、千斤頂、限位板,在張拉應(yīng)力狀態(tài)下卸載,自錨體系自動錨固。
4.3張拉質(zhì)量控制方式
預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉采用應(yīng)力控制,伸長量效驗(yàn)的方法,實(shí)際伸長值與理論伸長值的差值控制在6%以內(nèi),否則暫停張拉,待查明原因并采取措施予以調(diào)整后,方可繼續(xù)張拉。
4.4實(shí)際伸長量的計(jì)算
由于鋼束較長,導(dǎo)致其孔道內(nèi)鋼絞線的松弛量很大,鋼束張拉至初始張拉力的情況下,伸長值既包括張拉力作用下的伸長值又含有其松弛量,因此預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí),先調(diào)整到初應(yīng)力σ0,該初應(yīng)力為張拉控制力σcon的10%~25%,伸長值應(yīng)從初應(yīng)力時(shí)開始測量,鋼束的實(shí)際伸長值除測量的伸長值外,必須加上初應(yīng)力以下的推算伸長值,其計(jì)算公式如下:
△LS=△L1+△L2
△L1-從初應(yīng)力至最大張拉應(yīng)力間的實(shí)測伸長值(mm)。
△L2-初始應(yīng)力以下的推算伸長值(mm),可采用相鄰級的伸長值。
4.5張拉順序控制
鋼絞線張拉采用兩端同時(shí)張拉。預(yù)應(yīng)力施工時(shí),按先N1、N2,再N6、N5、N4、N3的順序進(jìn)行張拉。
4.6張拉注意事項(xiàng)
a、張拉順序:嚴(yán)格按照圖紙?jiān)O(shè)計(jì)順序,對稱張拉。
b、混凝土強(qiáng)度達(dá)到標(biāo)號強(qiáng)度的95%,且混凝土齡期不小于7天后,方可張拉預(yù)應(yīng)力鋼絞線。張拉時(shí)采取雙控,即以張拉力為主,伸長量作為校驗(yàn),實(shí)際伸長值與理論伸長值相比較,誤差保持在±6%以內(nèi),如發(fā)現(xiàn)伸長值異常應(yīng)停止張拉,查明原因并提出解決方案,待監(jiān)理工程師審查批準(zhǔn)后,方可繼續(xù)張拉。
c、張拉操作程序:安裝錨具、千斤頂→測量初始伸長值→張拉至1.0σcon(持荷5min)→回油至控制應(yīng)力→測量伸長值與理論伸長值校核→錨固。
預(yù)應(yīng)力采用張拉力與引伸量雙控,以控制張拉力為主,引伸量誤差范圍為±6%。將工作錨、頂壓器、千斤頂及工具錨依次就位后,梁兩端同時(shí)對千斤頂主缸充油,使鋼束略為拉緊,檢查調(diào)整各部軸線吻合,每股鋼絞線均勻受力。
張拉時(shí)逐級加壓直到最大張拉力,并做好逐級張拉記錄。張拉后,應(yīng)測定預(yù)應(yīng)力鋼材的回縮量與錨具的變形量。預(yù)應(yīng)力筋張拉錨固后,對張拉記錄和錨固狀態(tài)進(jìn)行復(fù)查,確認(rèn)合格后方可切割漏于錨具之外的預(yù)應(yīng)力筋多余部分。
d、預(yù)應(yīng)力束中的鋼絞線應(yīng)梳理順直,不得有纏絞、扭麻花現(xiàn)象,表面不得有損傷。同一截面預(yù)應(yīng)力筋接頭面積不得超過預(yù)應(yīng)力筋總面積的25%,接頭質(zhì)量應(yīng)滿足施工技術(shù)規(guī)范要求。
4.7壓漿
鋼束張拉完畢后,待應(yīng)力平穩(wěn)時(shí)及時(shí)灌漿,管道壓漿水泥漿等級不低于M50,水泥漿摻入微膨脹劑,不得摻入氯鹽。
壓漿前先用水沖洗管道,再用壓縮空氣清除管內(nèi)積水。壓漿機(jī)使用活塞式壓漿泵,將配制好的水泥漿從壓漿孔中注入,直到另一端流出泥漿的稠度和壓漿口泥漿的稠度完全相同,關(guān)閉出漿口,啟動壓漿泵,將水泥漿加到灌漿泵中,當(dāng)高壓管出口處流出的漿體與水泥漿濃度相同時(shí),表明泵和管中的水份、氣體已被排除干凈,停泵,將高壓管接至高壓端閥門上。
開啟壓漿端閥門并開啟壓漿泵,將已準(zhǔn)備好的水泥漿壓入孔道。
繼續(xù)壓漿,從透明膠管中觀察水泥漿情況,當(dāng)漿體流動連續(xù)穩(wěn)定無氣泡時(shí),打開通往廢漿桶的閥門,關(guān)閉真空泵。漿體前端的水和部分稀漿允許進(jìn)入負(fù)壓箱,但要嚴(yán)格控制,不允許進(jìn)入真空泵。
繼續(xù)壓漿至排出的水泥漿與壓入水泥漿稠度一直流出順暢無間斷時(shí)關(guān)閉抽真空閥門,開始加壓,當(dāng)壓力達(dá)到0.5MPa時(shí),持壓3min。關(guān)閉壓漿端閥門,完成壓漿。壓漿順序宜先壓注下層孔道。
4.8梁端封錨施工
預(yù)應(yīng)力張拉完畢后,將鋼絞線及錨具外漏部分用砼澆筑,澆筑前,按圖紙要求,對錨頭部分綁扎網(wǎng)片鋼筋,網(wǎng)片鋼筋分層設(shè)置,將錨具固定在其中,再在鋼筋外側(cè)支設(shè)模板澆筑砼,將錨頭完全封死,待砼達(dá)到一定強(qiáng)度后,拆除模板。 [科]