1、K13+495淡家沖中橋16M簡支空心板預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù)方案K13+495淡家沖中橋16m空心板預(yù)應(yīng)力體系采用四孔5j15.24夾片錨,預(yù)應(yīng)力鋼束為高強(qiáng)度松弛鋼絞線,標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為=1860Mpa,公算面積為140mm2。一、預(yù)應(yīng)力材料1、波紋管布置波紋管時首先用鋼筋加工環(huán)形架作為波紋管的定位架,縱向間距為1m,橫向位置按設(shè)計圖紙上的坐標(biāo)定位,波紋管中穿有內(nèi)襯管,以保證波紋管成孔質(zhì)量。筑混凝土前應(yīng)檢查波紋管是否有孔洞或變形,接頭處是否用膠帶密封好,在與錨墊板接頭處,一定要用磁帶或其它東西堵塞好,以防水泥漿滲進(jìn)波紋管或錨孔內(nèi)。筑混凝土?xí)r應(yīng)盡量避免振搗棒直接接觸波紋管,以防漏漿堵孔。2、鋼絞線和錨具鋼絞
2、線采用s15.24(STM416-94a,270級,低松弛),標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度Ryb=1860Mpa。錨具型號為:XM15-5.鋼絞線下料要在干凈整潔的地面上進(jìn)行,并清除表面上的銹跡及雜物,下料時用砂輪切割機(jī)切割。穿束前,將鋼絞線理順,用扎絲綁扎好,以防在穿束過程中鋼絞線打絞,張拉時受力不均,導(dǎo)致有的鋼絞線達(dá)不到張拉控制應(yīng)力而有的則可能被拉斷。穿束時,將鋼束中單根鋼絞線編號,以便張拉時做到對應(yīng)編號,對稱張拉。二、預(yù)應(yīng)力張拉準(zhǔn)備工作準(zhǔn)備工作:1、 對設(shè)計圖紙?zhí)峁┑?的預(yù)應(yīng)力伸長值進(jìn)行復(fù)核計算,對不符合要求的要會同監(jiān)理、設(shè)計、業(yè)主進(jìn)行更正。2、現(xiàn)場須有具備預(yù)應(yīng)力施工知識并懂得正確操縱的施工人員。3、施工現(xiàn)
3、場已具備確保全體操縱人員和設(shè)備安全的必要的措施。千斤頂?shù)牡跹b應(yīng)有簡單的支撐架,支架用鋼管或角鋼制作。千斤頂?shù)纳涤玫规溸M(jìn)行。4、張拉設(shè)備校核:張拉機(jī)具與錨具配套使用,在進(jìn)場使用前進(jìn)行檢查與校核,每臺千斤頂與壓力表、壓力盒、測力計及其他裝置,應(yīng)具有1%的讀數(shù)精度。壓力表精度不應(yīng)低于1.5級。千斤頂一般使用超過6月或200次,以及在使用中出現(xiàn)不正常現(xiàn)象時,應(yīng)重新校準(zhǔn)。5、張拉前檢查孔道是否堵塞:檢查錨墊板是否與預(yù)應(yīng)力筋垂直,張拉力作用線與預(yù)應(yīng)力的軸線是否重合一致;檢查錨具與錨墊板是否緊密結(jié)合,清除錨墊板上的雜物;空心板混凝土的強(qiáng)度是否達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的90%以上(即36Mpa以上) 6、 張拉前試驗同
4、條件養(yǎng)護(hù)砼試塊抗壓強(qiáng)度,達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度90%后方可進(jìn)行張拉。張拉前檢查孔道位置、孔道是否暢通、構(gòu)件端部預(yù)埋件位置是否準(zhǔn)確、千斤頂、油泵的油量是否充足、灌漿孔及排氣孔是否滿足施工要求,確認(rèn)無誤后開始張拉。 三、預(yù)應(yīng)力張拉操縱程序張拉程序:參照橋涵施工技術(shù)規(guī)范JTJ041-2000和施工設(shè)計圖紙,因設(shè)計所用鋼絞線為s15.24(STM416-94a,270級,低松弛),標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度Ryb=1860Mpa。彈性模量E=1.95105 Mpa;公稱面積A=140mm2的鋼絞線。錨具為夾片式自錨式錨具,所以不需要超張拉。張拉施工流程: 安裝工作錨板安夾片安限位板安千斤頂安工具錨張拉錨固。張拉采用兩端對稱張拉,
5、鋼束張拉采用雙控即張拉力和伸長值。伸長率容許誤差控制在6%以內(nèi)。為保證在張拉過程中的兩端能同步進(jìn)行,同時為便于張拉過程中實際伸長率計算,張拉過程如下:0初應(yīng)力15%終應(yīng)力100%持荷2mim(錨固)。張拉時,應(yīng)先調(diào)整到初應(yīng)力,初應(yīng)力宜為張拉控制應(yīng)力的10%15%。當(dāng)澆筑混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的90%,同時齡期必須為三天以上方可進(jìn)行張拉,張拉順序為N1,N3,N4,N2(一)預(yù)應(yīng)力張拉操作:1、 對鋼絞線預(yù)壓,預(yù)壓應(yīng)力為15%設(shè)計應(yīng)力,壓到初始應(yīng)力時,測定千斤頂?shù)男谐獭nA(yù)壓的目的是調(diào)整各束鋼絞線的初始應(yīng)力保持一致,便于整體張拉。2、張拉及頂壓:預(yù)拉調(diào)整以后方可按規(guī)定張拉程序張拉。張拉由兩臺千斤頂
6、從梁板兩端同時同步進(jìn)行,統(tǒng)一指揮,張拉到控制應(yīng)力 ,持荷3分鐘,測定千斤頂?shù)男谐蹋缓箝_始回油。3、張拉完畢,測出鋼絲伸長值,苦與規(guī)定符合,就可進(jìn)行頂壓錨塞。頂壓錨塞時必須關(guān)閉大缸油路,給小缸進(jìn)油,使小缸活塞猛頂錨塞。當(dāng)兩端都張拉頂壓完畢后,應(yīng)測量鋼絲滑入錨楦中的內(nèi)縮量是否符合要求,如果大于規(guī)定數(shù)值,必須再張拉,補(bǔ)回?fù)p失。 4、鋼絲斷絲和滑脫的數(shù)量,嚴(yán)禁超過構(gòu)件同一截面鋼絲總數(shù)的3%,且一束鋼絲只允許一根。如超過上述規(guī)定,必須重新張拉,這時應(yīng)把鋼絲拉到原來的張拉噸位,拉松錨塞,用一根鋼釬插入墊板槽口內(nèi),卡住錨塞,然后大缸回油,錨塞被拉出,取出整個錨楦。分別檢查錨環(huán)是否被抽成凹槽,錨塞的細(xì)齒是否
7、被抽平,若有這類情況,要調(diào)換錨具,重新張拉,如果錨環(huán)、錨塞仍然完好無損,則只要在頂壓時加大壓力頂緊錨塞。5、填寫施加預(yù)應(yīng)力記錄。(二)預(yù)應(yīng)力張拉完成后注意事項(1)當(dāng)預(yù)應(yīng)力筋完成后,卸去千斤頂,檢查預(yù)應(yīng)力筋有無滑絲、斷絲現(xiàn)象,若有滑絲、斷絲現(xiàn)象,必須對預(yù)應(yīng)筋進(jìn)行更換,重新張拉。(2)檢查夾片的外露量,一般情況下,錨頭與夾片為配套產(chǎn)品,夾片外露量為13mm,當(dāng)普遍存在夾片外露梁3mm時,可認(rèn)為錨具不標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)退貨或換貨。(3)張拉完成之后,對外露多余鋼絞線進(jìn)行切割。(4)張拉時,應(yīng)注意夾片的回縮量,并做好記錄予以減除,采用自錨錨頭時,夾片的回縮量即鋼絞線的回縮量,一般為限位板槽深減去夾片外露量。夾
8、片外露量右張拉完畢后量得。(三)特殊狀況分析:1、滑絲、可能在張拉時錨具錐孔與夾片之間有雜物。、鋼絞線有油污,錨墊板喇叭口內(nèi)有混凝土和其它雜物。、錨固效北系數(shù)小于規(guī)范要求值。、初應(yīng)力小,可能鋼束中鋼絞線受力不均勻,引起鋼絞線收縮變形。、切割錨頭鋼絞線的留的太短,或未采取降溫措施。、塞片、錨具的強(qiáng)度不夠。2、斷絲、鋼束在孔道內(nèi)部變曲,張拉時部分受力大于鋼絞線的破壞力。、鋼絞線本身質(zhì)量有問題。、油頂重復(fù)多次使用,導(dǎo)致張拉力不準(zhǔn)確,應(yīng)重新標(biāo)定油頂。(四)施工安全技術(shù)措施和注意事項1、安全技術(shù)措施 臺座兩端應(yīng)有防護(hù)措施,張拉時,沿臺座長度方向每4-5m應(yīng)設(shè)一防護(hù)架。人員不得站在臺座兩端或進(jìn)入臺座。 預(yù)
9、應(yīng)力鋼絞線張拉到控制應(yīng)力后,宜停2-3min在打緊夾具,此時,操作人員應(yīng)站在側(cè)面。 操作高壓油泵人員要帶防護(hù)目鏡,防止油管破裂及接頭處噴油傷眼。 張拉地區(qū)應(yīng)標(biāo)示明顯的標(biāo)記,禁止非工作人員進(jìn)入張拉場地。2、注意事項: 每片板中斷絲數(shù)量不能超過鋼絲總數(shù)的1%。 每端夾片外露量不得小于5mm。 鋼絞線瞬間回縮值不得大于3mm,張拉滑移量的總和不得大于該根總伸長量的2%。 張拉橫梁受力后,撓度不應(yīng)大于2mm。 預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉完畢后,對設(shè)計位置的偏差不得大于5mm,亦不得大于構(gòu)件截面最短邊長的4%。 吊點支點位置應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定,其距離誤差不得大于20cm。 預(yù)應(yīng)力空心板反拱值不應(yīng)超過13mm,存梁時間
10、不得大于60天,否則可能產(chǎn)生過大的反拱度四、孔道壓漿 1、壓漿前的準(zhǔn)備工作:1)割切錨外鋼絲:應(yīng)用切割機(jī)切割,嚴(yán)禁用燒割方式切割。預(yù)應(yīng)力筋割切后的余留長度不得少于3cm。2)封錨:錨具外面的預(yù)應(yīng)力筋間隙應(yīng)用環(huán)氧樹脂膠漿或棉花和水泥漿堵塞,以免冒漿而損失灌閃壓力。封錨應(yīng)留排氣孔。3)洗孔道:孔道在壓漿前應(yīng)用壓力水沖洗,以排氣孔內(nèi)粉渣等雜物,保證孔涎暢通,保持孔道潤滑,而使水泥漿與孔壁的結(jié)合良好。在沖洗過程中,如發(fā)現(xiàn)有冒水、漏水現(xiàn)象,則應(yīng)及時堵塞漏洞;當(dāng)發(fā)現(xiàn)有串孔現(xiàn)象,又不易處理時,應(yīng)判明串孔數(shù)量,在壓漿幾個串孔同時壓注,或者某一孔道壓漿后,立刻對相鄰孔道用高壓水徹底沖洗。2、水泥漿的拌制水泥漿的
11、主要技術(shù)條件:(1)、水泥:宜采用硅酸鹽水泥或普通水泥;采用礦碴水泥時,應(yīng)加強(qiáng)檢驗,防止材性不穩(wěn)定,水泥的標(biāo)號不宜低于P.O42.5號。(2)、強(qiáng)度:不低于設(shè)計強(qiáng)度40Mpa。(3)、泌水性:最大不超過3%,拌和后3h泌水率宜控制在2%,24h后泌水應(yīng)全部被漿吸收。(4)、流動性:在流動性測定儀上進(jìn)行試驗,水泥漿片儀器內(nèi)流出時間不超過6S。(5)、膨脹率:水泥漿中(通過試驗)查滲入適當(dāng)膨脹劑如鋁粉等,鋁粉等,侶粉的摻入量約為水泥用量的0.01%,水泥漿摻入膨脹后的自由膨脹應(yīng)小于10%。(6)、收縮率:不大于2%。3、水泥漿的拌和:先下水再下水泥,拌和時間不少于1分鐘,灰漿過篩后存放于儲漿桶內(nèi),
12、此時桶內(nèi)灰漿仍要低速攪拌,并經(jīng)常保持足夠的數(shù)量以保證每根管道的壓漿能一次連續(xù)完成,水泥漿自調(diào)制到壓入管道的間隔時間不得超過40分鐘。4、壓漿:壓漿時應(yīng)按孔道自下而上的順序壓漿,壓漿時應(yīng)緩慢、均勻的進(jìn)行,不得中斷,并應(yīng)將所有最高點排氣孔依次一一放開和關(guān)閉,使孔道內(nèi)排氣暢通。較集中和鄰近的孔道,宜盡量先連續(xù)壓漿完成,不能連續(xù)壓漿時,后壓漿的孔道應(yīng)在壓前用壓力水沖洗通暢,壓漿進(jìn)程中及壓漿后48h內(nèi)。結(jié)構(gòu)砼的溫度不得低于5oC,否則應(yīng)采取保溫措施。當(dāng)氣溫高于35oC時,壓漿宜在夜間進(jìn)行。漿的稠度控制,用標(biāo)準(zhǔn)稠度筒測試,一般控制在15秒至20秒之間。(三)預(yù)應(yīng)力張拉伸長量計算1、預(yù)應(yīng)力張拉計算參數(shù)說明:
13、 式中:Ap預(yù)應(yīng)力筋公算面積 ,s15.24鋼絞線公算面積為: 140mm2EP預(yù)應(yīng)力筋彈性模量,取幾捆鋼絞線的彈性模量平均值。1.95105 N/mm2k錨下控制應(yīng)力。Pp預(yù)應(yīng)力筋平均張拉力(N) P預(yù)應(yīng)力筋張拉端的張拉力(張拉控制力)(N) X從張拉端至計算截面的孔道長度(m)L預(yù)應(yīng)力筋張拉長度 L=X+A+B+C(A代表預(yù)應(yīng)力在千斤頂中長度,B代表限位板工作長度,C代表工作錨長度)從張拉端至計算截面的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檫的影響系數(shù),取0.002 預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁的摩檫系數(shù),取0.14 千斤頂計算長度:56cm 工作錨長度:7cm 限位板計算長度:2
14、.5cm2、預(yù)應(yīng)力筋的理論伸長值計算過程二、鋼絞線理論伸長量計算: 1、N1束和N3一端的伸長量:(見后面預(yù)應(yīng)力鋼筋構(gòu)造圖) (一)錨下控制應(yīng)力k=0.75Ryb=0.751860=1395MPa(二)張拉控制應(yīng)力單根鋼絞線張拉力:P= Apk= 0.751860140=195300N 張拉盤控制應(yīng)力:195.3KN5根=977KNX=17.281/2=8.641m (N1單根下料長度為17.281 m)=2.5/180=0.043611rad kx+=0.0028.641+0.140.043611=0.021643Pp=195300(1-e-0.021643)/0.021643=193202
15、N L=PpL/(ApEp)=1932028.641/(1401.95105)=61.2mm N1和N3兩端理論伸長值:61.22=122.4 mm L取值范圍6% :(118 mmL130 mm)2、N2束和N4束一端的伸長量:(見后面預(yù)應(yīng)力鋼筋構(gòu)造圖) (一)錨下控制應(yīng)力k=0.75Ryb=0.751860=1395MPa(二)張拉控制應(yīng)力P=0.751860140=195300N X=17.348/2=8.674m (N1單根下料長度為17.348 m)=12/180=0.20933rad kx+=0.0028.674+0.140.20933=0.046654 Pp=195300(1-e
16、-0.046654)/0.046654=190814N L=PpL/(ApEp)=19081480674/(1401.95105)=56.38mmN2和N4兩端理論伸長值:56.42=112.8 mmL取值范圍6% :(108.3 mmL119.6 mm)三、張拉時理論伸長量計算: 1、N1束一端的伸長量: X=15.812/2=7.906m L=7.906+(0.56+0.07+0.025)=8.561m =11.4/180=0.19897rad kx+=0.0027.906+0.140.19897=0.0436678 Pp=201745(1-e-0.0436678)/0.0436678=1
17、97404N L=PpL/(ApEp)=1974048.561/(1402.02105)=59.8mm 2、N2束一端的伸長量: X=15.821/2=7.9105m L=7.9105+(0.56+0.07+0.025)=8.566m =12.8/180=0.2234rad kx+=0.0027.9105+0.140.2234=0.047097 Pp=201745(1-e-0.047097)/0.047097=197068N L=PpL/(ApEp)=1970688.566/(1402.02105)=59.7mm (四)張拉實測伸長值計算實際伸長值的測量與計算:預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉前調(diào)整到初應(yīng)力0
18、=15%K,再張拉和量測伸長值,實際伸長值應(yīng)為量測伸長值加初應(yīng)力時的推算伸長值,計算公式如下:L=L1+L2 L1從初應(yīng)力至最大張拉力之間的實測伸長值 (注意:要減去張拉過程中兩端的回縮量) L2初應(yīng)力0時(控制應(yīng)力的15%)的推算伸長值 L2=0L/ Ep 或者采用相鄰級實測伸長量為初應(yīng)力推算伸長量(即從15%K30%K實測伸長量)。 (五)千斤頂張拉力與對應(yīng)油表讀數(shù)計算 一、鋼絞線的張拉控制應(yīng)力:二、1523號千斤頂張拉、0050號油表時:5根鋼絞線束:con=100%k=100%977=977KN 千斤頂回歸方程: P=-0.35+0.01035F 式中:P油壓表讀數(shù)(MPa) F千斤頂
19、拉力(KN) (1)、10%con=97.7KN時: P=-0.35+0.01035F=-0.35+0.0103597.7=0.66MPa (2)、40%con=390.8KN時: P=-0.35+0.01035F=-0.35+0.01035390.8=3.7MPa (3)、70%con=683.9時: P=-0.35+0.01035F=-0.35+0.01035683.9=6.72MPa (4)、100%con=977KN時: P=-0.35+0.01035F=-0.35+0.01035977=9.76MPa 三、1524號千斤頂張拉、0054號油表時: 千斤頂回歸方程: P=0.21+0.
20、01022F: 式中:P油壓表讀數(shù)(MPa) F千斤頂拉力(KN) (1)、10%con=242.032KN時: P=0.21+0.01022F=0.21+0.01022242.032=2.68MPa (2)、40%con=968.13KN時: P=0.21+0.01022F=0.21+0.01022968.13=10.10MPa (3)、70%con=1694.22KN時: P=0.21+0.01022F=0.21+0.010221694.22=17.52MPa (4)、100%con=2420.32KN時: P=0.21+0.01022F=0.21+0.010222420.32=24.95
21、MPa 四、1525號千斤頂張拉、0077號油表時: 千斤頂回歸方程:P=-0.47+0.01024F: 式中:P油壓表讀數(shù)(MPa) F千斤頂拉力(KN) (1)、10%con=242.032KN時: P=-0.47+0.01024F=-0.47+0.01024242.032=2.0MPa (2)、40%con=968.13KN時 P=-0.47+0.01024F=-0.47+0.01024968.13=9.44MPa (3)、70%con=1694.22KN時: P=-0.47+0.01024F=-0.47+0.010241694.22=16.88MPa (4)、100%con=2420.
22、32KN時: P=-0.47+0.01024F=-0.47+0.010242420.32=24.31MPa 五、1526號千斤頂張拉、0064號油表時: 千斤頂回歸方程:P=-0.05+0.01021F: 式中:P油壓表讀數(shù)(MPa) F千斤頂拉力(KN) (1)、10%con=242.032KN時: P=-0.05+0.01021F=-0.05+0.01021242.032=2.42MPa (2)、40%con=968.13KN時 P=-0.05+0.01021F=-0.05+0.01021968.13=9.83MPa (3)、70%con=1694.22KN時: P=-0.05+0.01021F=-0.05+0.010211694.22=17.24MPa (4)、100%con=2420.32KN時: P=-0.05+0.01021F=-0.05+0.010212420.32=24.66MPa