石梁河預應力空心板張拉施工工藝

葛 淼

【摘 要】本文通過在石梁河橋中采用小型千斤頂張拉的施工工藝,表現出簡單易行,安全可靠,施工方便,實際效果良好,在同類工程施工中具有推廣應用價值。

【關鍵詞】后張法 預應力空心板 施工工藝

【中途分類號】TU74【文獻標識碼】A【文章編號】1673-8209(2009)11-0-01

石梁河橋位于石梁河小王莊處,是石梁河治理工程的主要建筑物。該橋中心與石梁河成300交角,共三孔,中心跨20 米,邊孔跨19.65米,橋長(斜長/正長) 60/51.96米,路面用瀝青混凝土鋪設,橋兩端河床用75號水泥漿砌塊石護坡。

1 空心板設計概況

橋面板系采用后張法施工的預應力空心板,結構尺寸(斜長×寬×高)20m×1.22m×0.95m。橋面空心板為有粘結預應力工藝,鋼絞線材料選用抗拉強度標準值為1470Mpa,錨具選用七孔夾片錨,設計控制應力為932.27Mpa,實際張拉時超張拉3%。

2 張拉前的準備工作

根據工程設計情況,通過多種方案比較,最后選用小型千斤頂張拉的施工工藝方案。

(1)材料選用。鋼絞線選用天津鋼絲二廠生產的1470級的鋼絞線;錨具選用山東探礦機械廠生產的SM-7型夾片錨; 紋管選用天津振華生產的70型波紋管。鋼絞線、錨具等必須經檢驗合格方可使用。

(2)設備選用。①張拉千斤頂: YCN-23型千斤頂3臺,并配泵3臺。②灌漿機1臺。

(3)采用兩端張拉形式,鋼絞線下料長度為:

L=L0+2(L1+L2+L3+100)

式中:L0—構件的孔道長度;

L1一夾片式工作錨厚度;

L2一穿心式千斤頂長度;

L3一夾片式工具錨厚度。

(4)孔道布置

預應力筋的孔道形狀有直線、曲線和折線三種?？椎赖闹睆脚c布置,主要根據預應力混凝土構件的受力性能,并參考預應力筋張拉筋張拉錨固體系特點與尺寸確定。

本例中,預應力筋為鋼絞線,孔道直徑應比預應力束外徑或錨具外徑大5～10mm,且孔道面積應大于預應力筋面積的兩倍。

預應力筋孔道之間的凈距不應小于25mm,孔道至構件邊緣的距離不應小于25mm,且不宜小于孔道直徑的一半。凡需要起拱的構件,預留孔道宜隨構件同時起拱。

(5)穿筋與安裝錨具

穿筋前,螺絲端桿錨具的絲扣部分要用水泥袋紙加塑料薄膜纏繞二、三層并用細鐵絲扎牢或用套管保護,以防損傷。

鋼絞線穿束時,應將其端部扎緊;必要時套上穿束器,將穿束器的引線穿過孔道,在前端拉動,后端繼續送料,直至兩端露出所需的長度為止。

采用錐形錨具時,穿束前在鋼絞線的一端套上錨具預緊器。用千斤頂以110～130%的張拉力預緊,使鋼絲束牢固地錨固在錨具內,張拉時不致滑動。

采用鋼絲束墩頭錨具時,需要增添工具式拉桿與連接套筒,以便與千斤頂連接。工具式拉桿與套筒采用45號鋼,調質處理硬度HB251-283。

安裝張拉設備時,對直線預應力筋,應使張拉力的作用線與孔道中心線重合; 對曲線預應力筋,應使張拉力的作用線與孔道中心線末端的切線重合。

3 預應力筋張拉

(1)當混凝土強度達到設計強度的90%時,方可進行張拉,且必須提供在同等條件下養護的混凝土試塊試壓報告單,并

輔以混凝土回彈儀進行校核。

(2)張拉前張拉設備必須進行校核,并有校核報告單,校核期限不應超過半年。

(3)根據設計要求,預應力筋的張拉程度為0.1→0.1σk→0.03k錨固。

(4)張拉力:設計張拉力941kN,根據多年實際經驗,實際張拉力為941kN。

(5)預應力筋的張拉順序,應使混凝土不產生超應力、構件不扭轉與側彎、結構不變位等;因此,對稱張拉是一項重要原則。同時還要考慮到盡量減少張拉設備的移動次數,根據多年施工經驗,本工程張拉順序如圖1所示。

其中1號、4號預應力筋采用一端張拉;2號、3號預應力筋采用兩端張拉。實際張拉時,采用先把一端錨固,一端張拉后,另一端初中張拉力的辦法進行。

(6)張拉實行雙控,以應力控制為主,以伸長直校核存檔。有粘結預應力筋的實際伸成長值的95%～110%,如實際伸長值大于計算伸長值10%或小于計算伸長值5%,應暫停張拉,待查明原因并采取相應的措施予以調整后,方可繼續張拉。

4 孔道灌漿

(1)預應力筋張拉后應盡早灌漿,可在一榀或榀預應力筋全部張拉完畢后一次進行灌漿。

(2)灌漿水泥應用不小于42.5號普通硅酸鹽水泥,水灰比0.4～0.45,水泥漿稠度宜控制在14～18s之間,水泥漿可用人工或機械攪拌。

(3)灌漿壓力宜適中,應防止灌漿管接口處噴水泥漿傷眼(應戴防護眼鏡)。

(4)宜在孔道中部或端部錨具處的灌漿孔均勻地一次灌滿孔道,待泌水孔(出氣孔)和錨具出氣孔處冒出水泥漿后方可封閉泌水孔,并繼續加壓,持荷2min后封閉灌漿孔。

(5)灌漿后應及時檢查泌水情況并進行人工補漿。

(6)灌漿時應及時制作水泥漿試塊。

(7)灌漿后端部應盡早用細石混凝土封裹,外露鋼絞線應保留不小于50mm,切斷方法可用手提砂輪切割機切割,也可用氣割,但外露鋼絞線至少應保留50mm,采用濕砂而包裹錨具降溫等措施。

5 施工注意事項

(1)在預應力作業中,必須特別注意安全。因為預應力持有很大的能力,萬一預應力筋被拉斷或錨具與張拉千斤頂失效,巨大能量急劇釋放,有可能造成很大危害。因此在任何情況下作業人員不得站在預應力筋的兩端。同時在張拉千斤頂的后面應設立防護裝置。

(2)操作千斤頂和測量伸出值的人員,應站在千斤頂側面操作,嚴格遵守操作規程。油泵開動過程中,不得擅自離開崗位。如需離開,必須把油門全部松開或切斷電路。

(3)張拉時應認真做到孔道、錨環與千斤頂三對中,以便張拉工作順利進行,并不致增加孔道摩擦損失。

(4)孔道灌漿主要人員應戴防護鏡,以防水泥漿噴出傷眼。

(5)張拉后一束內萬一有個別鋼絞線加縮過大,則可用小型千斤機(如YCN-23型)補足張拉力。

(6)多根鋼絲束同時張拉時,構件截面中斷絲和滑脫鋼絲的數量不得大于鋼絲總數量的3%,但一束鋼線只允許一根。

(7)每根構件張拉完畢后,應檢查端部和其他部位是否有裂縫,并填寫張拉記錄表。

(8)預應力筋錨固后的外露長度,不宜小于20mm。長期外露的錨具,可涂刷防銹油漆,或用混凝土封裹,以防腐蝕。

通過在石梁河橋中采用小型千斤頂張拉的施工工藝,表現出簡單易行,安全可靠,施工方便,實際效果良好,在同類工程施工中具有推廣應用價值。