智能张拉数控压浆施工工艺

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张拉压浆作业指导书

工程概况:本标段共有25米箱梁56片,均为K255+522北汪分离立交构件,13米T梁168片,分属3个一等通道3个管线交叉。

一、 后张法预应力张拉

预制梁板混凝土强度达到设计强度的100%,且龄期不小于7天时可进行张拉预应力钢束,根据图纸要求锚下控制应力25米箱梁为0.75fpk,13米T梁为0.72fpk。

1)后张法预应力张拉的施工工序(见工序框图)

预留孔道

检查验收

预制梁混凝土施工

强度、龄期满足要编束、穿束 预应力筋检验

安装工作锚

千斤顶、油表配套标对称张拉 伸长值计算

记录伸长值

不合格找出原因或返工 伸长值校核

真空压浆 待强 出坑或安装

后张法预应力施工工序框图

2)后张法预应力张拉施工要点

(1)孔道预留采用设计规定的材料和方式,拆模后及时用胶带等将锚垫板口有效封闭。

(2)穿束前检查锚垫板和孔道,保证锚垫板位置准确,孔道内畅通,无积水和杂物。锚下螺旋钢筋采用直径不小于12mm的HPB钢筋,圈数不应少于6圈。

(3)穿束采用人工穿束,穿束前进行编束、编号,采取整束穿束,穿束过程中防止污染,不让钢绞线在地面拖动。穿束后尽早进行张拉。预应力混凝土后张梁板在混凝土浇筑之前不得穿束,混凝土浇筑前应在管道内穿硬塑料管,硬塑料管的直径宜小于管道直径1cm。

(4)张拉施工时,严格控制混凝土强度与弹性模量。锚垫板下及周边混凝土须密实。宜采用与构件混凝土同条件下养生的混凝土试件进行控制,回弹仪回弹强度值可作为参考。

(5)张拉前对不同类型的孔道进行至少一个孔道的摩阻测试。根据测试结果对设计张拉控制应力进行修正。

(6)安装智能千斤顶,要保证千斤顶、工作锚、锚垫板三者同心,具与锚垫板垂直。锚垫板的安装位置必须准确,工作锚必须进槽。要经常检查工具锚、夹片,防止滑丝。

(7)张拉过程

①张拉程序 采用智能张拉设备进行张拉作业,对操作人员进行专门培训,确保熟练操作智能张拉设备,具备处理张拉过程中出现问题的能力。预应力钢绞线张拉顺序严格按照图纸要求进行张拉,千斤顶张拉作用线与预应力钢绞线的轴线重合一致,垂直于锚垫板。

I 、钢绞线的张拉程序如下:0→10%σk →20%σk →100σk (持荷5分钟) →锚固。

25米箱梁钢束张拉顺序

第一步:先对称张拉N1钢束至100%的控制张拉应力。

第二步:对称张拉N3钢束至100%的控制张拉应力。

第三步:再将N2钢束对称张拉至100%的控制张拉应力。

第四步:最后对称张拉N4钢束至100%的控制张拉应力。

13米T梁钢束张拉顺序

第一步:先对称张拉N1钢束至100%的控制张拉应力。

第二步:对称张拉N2钢束至100%的控制张拉应力。

②实际伸长值按以下公式计算:

△L=△L1+△L2(mm) △L1=100%的伸长值-10%的伸长值(mm)

△L2=20%的伸长值-10%的伸长值(mm)

③张拉的操作步骤

两人配备一套智能张拉设备,一人负责操作电脑,一人负责照看张拉现场,张拉按设计要求的顺序进行,并保证对称张拉。

第一步:安装锚具,将锚具套在钢丝束上,使分布均匀。

第二步:将清洗过的夹片,按顺序依次嵌入锚孔钢丝周围,夹片嵌入后,人工用专用的工具钢管轻轻敲击,使其夹紧预应力钢丝,夹片外露长度要整齐一致。

第三步:安装智能千斤顶,将千斤顶套入钢丝束,连接智能张拉仪,确保千斤顶大缸进油顺畅。 第四步:在智能控制设备中设置好梁号、孔道号、千斤顶编号、回归方程、设计张拉控制力值、钢绞线的理论伸长量、加载速率、停顿点、持荷时间等张拉要素。准备就绪开始张拉。

张拉过程数据显示示意

第五步:注意显示器,张拉到钢丝束的控制应力时,保证持荷5min。计算出钢丝束的实测伸长量并与理论值比较,如果超过±6%应停止张拉分析原因。

第六步:控制设备,使张拉油缸缓慢回油,夹片将自动锚固钢铰线,如果发生断丝滑丝,则应割断整束钢丝线,穿束重拉。

第七步:张拉完成,打印、分析智能张拉数据,拆除千斤顶。

(8)按照设计的张拉顺序采用两段对称张拉。在张拉施工中,张拉速率应控制在张拉控制力的10%-15%/min,并应匀速加压,为确保多点张拉的同步性,可增加几个停顿点。张拉过程中,密切监控智能张拉设备工作过程,确保两侧的千斤顶出顶长度均匀和张拉速率基本相同。同时注意梁体的变化,特别是预拱度,防止梁端摩阻力过大而损伤梁体。

密切监控张拉设备,控制张拉施工过程同步性(钢绞线对称张拉同步性、张拉过程同步性、张拉停顿点同步性),切实控制有效预应力大小和同断面不均匀度。由于采用智能控制系统进行张拉,可以排除人为、环境因素影响,实现张拉停顿点、停顿时间、加载速率的同步性。由计算机完成张拉、停顿、持荷等命令的下达。

(9)在钢绞线表面做好记号,检查张拉后是否有滑丝现象。

(10)钢绞线在张拉控制预应力达到稳定后方可锚固。在张拉锚固过程中或锚固完成以后,不得大力敲击或震动。夹片式锚具锚固后夹片顶面保证平齐,其相互间距的错位控制在2mm以内,且露出锚具外的长度不大于4mm。锚固完毕经检验合格后方可切除端头多余的钢绞线,切割采用砂轮锯或无齿锯切割,且不得损伤锚具;杜绝采用电弧切割。

(11)切割后钢绞线的外露长度不小于30mm,且不应小于1.5钢绞线直径。

(12)张拉完成后,在48小时内完成孔道压浆。否则应采取措施,确保钢绞线不出现锈蚀。

(13)张拉锚固后需要放松预应力时,做到以下几点:

a.对于夹片式锚具可采用专用放松装置将锚具松开。

b.严禁在预应力筋存在拉力的状态下直接将锚具卸去。

c.对于需再次锚固的预应力筋,严禁有夹痕的部分进入受力段。 二、 孔道压浆

采用智能压浆设备进行孔道压浆,施工前对操作人员进行培训,确保其熟练操作设备。

智能压浆系统工作流程及技术特点:

(1)精确调节和保持灌浆压力 ,自动实测管道压力损失,以出浆口满足规范最低压力值来设置灌浆压力值,保证沿途压力损失后管道内仍满足规范要求的最低压力值。

(2)按施工配合比数量自动加水,准确控制加水量,从而保证水胶比符合要求。(2011版桥涵施工技术规范7.9.3条规定“浆液水胶比宜为0.26~0.28 )

(3)管道内浆液从出浆口导流至储浆桶,再从进浆口泵入管道,形成大循环回路,浆液在管道内持续循环,通过调整压力和流量,将管道内空气通过出浆口和钢绞线丝间空隙完全排出,还可带出孔道内残留杂质。

(4)智能压浆设备可双孔同时压浆,从位置较低的一孔压入,从位置较高的一孔压出回流至储浆桶,节约劳动力。

(5)灌浆过程由计算机程序控制,不受人为因素影响,准确计量加水量,实时监测灌浆压力、稳压时间、浆液温度、环境温度各个指标,自动记录,并打印报表。

(6)高速制浆机、储浆桶、进浆测控仪、返浆测控仪、压浆泵集成于一体,现场使用时须提前将进浆管、返浆管与预应力管道对接。

压浆过程要点

(1)压浆前首先检查管道, 保证管道内清洁通畅。

(2)孔道压浆确保可连续作业,采用智能压浆能使浆液持续进出循环,排空空气;压力控制,流量校核,保证压入管道内浆液的充盈度;实时检测浆液水胶比是否符合要求。在施工前,应对智能压浆工艺进行必要的试验。

(3)压浆前对锚具进行认真封堵,以提高孔道内的真空度。

(4)预应力孔道压浆采用高性能灌浆材料。

a. 外加剂要与水泥具有良好的相容性。

b.膨胀剂宜采用钙矾石系列或复合型膨胀剂,不得采用铝粉为膨胀

源的膨胀剂或总碱量0.75%以上的高碱膨胀剂。

c控制水胶比、流动度、泌水率及自由膨胀率等浆液性能指标。

(6)按要求控制浆液搅拌机的各项性能指标。临时存储浆液的储存罐也需要搅拌,且设置网格尺寸不大于3mm的过滤筛。浆液拌制完成至压入孔道的延续时间不超过40分钟。

(8)压浆时,对曲线孔道和竖向孔道从最低点压入;对结构或构件中上下分层设置的孔道,先下后上顺序压浆。同一管道的压浆要连续进行,一次完成;智能压浆系统可以同时对两个孔道进行压浆,同一构件的压浆要在5小时内全部完成。

正弯矩孔道压浆浆液流动示意

(9)压浆过程及压浆结束后48小时内,结构或构件混凝土的温度及环境温度不得低于5℃,否则应采取保温措施,并按冬期施工的要求处理,但浆液中不得掺用防冻剂。当环境温度高于35℃时,压浆宜在夜间进行。

(10)压浆后及时抽查压浆的密实情况,如有不实及时进行补压浆处理。

(11)压浆后及时进行养生。未压浆或水泥净浆强度未达到规定强度时不得移梁。

后张法孔道压浆浆液性能指标

项目 性能指标

水胶比 0.26~0.28

凝结时间(h) 初凝 ≥5

终凝 ≤24

流动度(25℃)(s) 初始流动度 10~17

30min流动度 10~20 60min流动度 10~25

泌水率(%) 24h自由泌水率 0

3h钢丝间泌水率 0

压力泌水率(%) 0.22MPa

(孔道垂直高度≤1.8m时)

≤2.0 0.36MPa

(孔道垂直高度>1.8m时)

自由膨胀率(%) 3h 0~2

24h 0~3

充盈度 合格

抗压强度(MPa) 3d ≥20

7d ≥40

28d ≥50

抗折强度(MPa) 3d ≥5

7d ≥6

28d ≥10

三、 封锚作业

a.锚头封堵可采用水泥砂浆材料,但是压浆时,必须保证砂浆强度满足压浆需要,也可使用真空帽的方式或原子灰密封。封堵前必须对锚头用防锈漆涂刷防锈处理,并将锚头杂物清理干净。

b.端梁封锚应在吊装前完成。封锚时,必须采用定型钢模板支设,并加强混凝土振捣。封锚时,严格控制梁板长度,确保伸缩缝宽度。端梁伸缩缝预埋钢筋位置、高度、角度要符合设计要求,保