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浅谈后张法预应力“T”型梁施工技术的应用

2010-02-14赵保龙闫世强

治淮 2010年7期
关键词:灰浆锚具压浆

赵保龙 张 宏 闫世强

后张法预应力“T”型梁与过去普遍钢筋混凝土“T”型梁相比,有高度小、自重轻、刚度好、安装安全等优点,得到了广泛的应用和推广。本文结合丰县复新河北苑桥施工情况及全过程技术控制,探讨后张法预应力体系的施工方法和控制要点,力求为同类施工提供有益的参考。

一、工程概况

丰县复新河北苑桥位于丰县凤城镇境内,桥总长134.6m,桥面净宽10.25m,桥墩基础为钢筋混凝土钻孔灌注桩,共13根。该桥共4孔,两侧各为一孔跨径20m的钢筋混凝土“T”型梁,中间为二孔跨径25m的预应力钢筋混凝土“T”型梁,设计荷载为汽-20,挂 -100。

二、钢绞线张拉

1.准备工作

(1)本工程选择山东威海生产的Φj12.7型钢绞线,其标准强度>1600MPa,抗拉设计强度>1280MPa,弹性模量>1.9×105MPa。

(2)锚具和张拉设备采用河南开封红星锚具厂生产的XM型锚具。

(3)采用预埋铁皮纹管作为“T”型梁预留孔道,波纹管内径为5.5cm,每根波纹管内均有5束1×7Φj12.7型钢绞线。钢绞线的外径为3.6cm,每道波纹管仍有5.5cm-3.6cm=1.9cm的穿束和灌浆空隙,以利于钢绞线的穿入和水泥浆的灌压。

(4)钢绞线的下料采用钢筋切割机,下料长度的确定:钢绞线下料长度按图纸设计长度,其中预留75cm为千斤顶、钢垫片和XM型锚具长度65.0cm+10.0cm的富余长度。下过料的钢绞线在编束时应每间隔2m用一根16#铁丝捆扎牢固。在钢绞线穿入孔道时将钢绞线顶端用橡胶筒套封,以免钢绞线在穿入时端部散乱影响穿孔。

(5)钢绞线张拉采用两端同时张拉的方法,张拉时两端应同步进行。张拉伸长率的确定:钢绞线的伸长值为千斤顶工作后两端量测的伸长值之和。实测伸长值与钢绞线长度的比值为实际伸长率,实际伸长率与理论伸长率相比较误差应在6%以内。

(6)为保证张拉时梁体的强度,张拉前须对梁体强度复核,除查阅混凝土强度增长曲线外,还应用混凝土试块和混凝土回弹仪进行综合测定,以确认梁体强度达到设计强度的70%以上时,方可张拉。

2.张拉

(1)首先将油压千斤顶和油压表送至实验室,进行千斤顶与压力表的配套校验,以确定千斤顶张拉力与压力表之间的线性方程,然后再确定预应力钢绞线的张拉程序0→10%σD(初应力)→30%σD→50%σD→100%σD(持荷2min锚固)计算各阶段的拉力值和其相对应的压力表读数作为控制数,并制定钢绞线张拉原始表,将张拉实际结果记录在表格中。

(2)依照设计图纸的设计要求,对不同孔道采取不同的张拉力,张拉顺序由下至上,分批张拉。钢绞线拉伸至各力段后应停置测量伸长量,到达100%σD后的力段应持荷2min,然后锚固,做好测量伸长量记录。

(3)张拉预应力钢绞线采用应力和伸长值双控制的方法来实现。应力控制是通过在各力段内张拉的方法来实现的,而变形控制则是以实际伸长值与理论伸长值相比较,如误差应在6%以上,则应暂停张拉。本工程在实际操作中亦遇到了误差值为3%~8.4%不等,发现超标后采取以下处理措施:

①调整初应力值由10%σD调整到20%σD。

②调整张拉程序:减去30%σD的力段,由初应力直接张拉到100%σD。

即0→20%σD(初应力)→50%σD→100%σD(持荷2分钟锚固)。

调整根据:由于各孔道内的钢绞线松紧、弯曲程度不尽相同,而10%σD初应力可能会使个别孔道内松弛钢绞线的拉直和钢丝间位置的调整程度不一样,因此将初应力值调整为20%σD。通过调整,实际伸长值与理论伸长值控制在3%~5.5%范围,符合设计要求。

(4)钢材的回缩量。经现场量测,张拉预应力钢材的回缩量在1~2mm之间,符合夹片式锚具和预应力钢材回缩量在5mm之内的要求。

3.注意事项

(1)张拉时,千斤顶后方不能站人,避免出现飞顶伤人事故。

(2)张拉时,千斤顶的张拉力作用线必须与应力钢材的轴线重合一致。

三、孔道压浆

预应力筋张拉后,应立即进行压浆以减少20%~30%的应力松弛损失,并提前做好各项压浆准备工作。

1.准备工作

配备压浆设备:灰浆泵(HB-3型)、灰浆搅拌、贮浆桶、过滤器、橡胶管及配套管件、清洗槽。

2.配料

(1)水泥:采用P.O42.5硅酸盐水泥。

(2)水:采用清洁地下水。

(3)外加剂:铝粉(膨胀剂)加入量为水泥重量的0.05%,膨胀率为2%~3%。

(4)减水剂:选用占水泥重量的0.5%的NNO,可减水10%~15%,泌水小,收缩小,早期强度高。

(5)水灰比为0.35,水泥浆的泌水率最大不得超过3%,拌和后3h的泌水率控制在2%,水泥浆的稠度控制在14~18s之间。

3.孔道清理

为了保证孔道内压浆流畅及浆液与孔壁间良好结合,压浆前先用压力水冲洗孔道,孔道冲洗后,用空压机吹除孔内的积水以保持孔道内的洁净。

4.压浆

(1)用3.0kW的砂浆拌和机作为水泥浆拌和设备,具体操作过程:首先按比例称量拌和原料,向拌和斗内掺入水泥和外加剂,开机拌和,拌和料基本均匀后往罐中加水,拌和完成后,打开放料门让灰浆徐徐流至2.5mm×2.5mm规格的细筛上过滤,防止杂物和水泥结块流入储浆池,灰浆在使用前和压灌过程中应经常搅动,以防止灰浆沉淀结块影响灰浆在压入时造成孔道堵塞,导致灌浆的失败。

(2)压浆机械采用活塞式灌浆泵,在实际灌浆过程中,活塞式灌浆泵正常工作压力为0.6~0.8MPa。

(3)尽量减少拌和后灰浆的存放时间,自加水拌和起至压入孔道的时间不得大于40min。

(4)灌浆顺序:从下方孔道开始,由下往上逐步操作,每片梁上的孔道灌浆应在一个工作时段内完成,防止孔道间串浆凝固影响边邻孔道灌浆。

每一孔道压浆作业应一次完成,灌浆工作不得中断,如遇机械事故不能迅速恢复时,则用高压水冲掉已灌入的水泥浆,直至孔道疏通,以待重新压浆。

(5)压浆应达到孔道内灰浆饱满和孔道另一端正常出浆,并且排出和压入的水泥浆稠度相同时为止。孔内还应有一定的稳定时间,一般为2.0min。

(6)孔道内压浆后,应将XM型锚具上的锈迹用钢丝刷除净,并将XM型锚具周围混凝土凿毛后冲洗干净,最后布设钢筋网片和浇筑封锚混凝土■

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