厂房预应力注浆有什么要求梁钢绞线敷设安装,张拉,灌浆,封堵多少钱一吨?

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1、东莞市科技城服务中心预应力分项工程施工方法深圳市建筑工程有限公司 刘永东摘要:本文介绍了有粘结预应力及无粘结预应力施工工艺及施工方法。结合工程实际,经检测,取得了良好的效果。关键词:锚具、有粘结、无粘结、灌浆、张拉、锚固1 工程概况 东莞市科技城服务中心由4幢建筑组成,分别为主楼和东、西、北楼,其中主楼为20层高层建筑,东、西、北楼为附属多层建筑。总建筑面积约为15万平方米。工程由东莞市城市中心区开发建设总公司投资兴建,同济大学建筑设计研究院设计,深圳市建筑工程有限公司施工。主楼和北楼部分大跨梁板结构采用预应力结构,分有粘结预应力及无粘结预应力施工。跨度为12-20米。施工时采用了以下的施工方

2、法,经最后检测,取得了良好的效果。2 预应力材料2.1 钢材 本工程使用强度等级1860MPa、直径15.24mm的高强度低松弛钢绞线( 松弛损失小于2.5)。钢材应具有出厂证明书,进场时应进行外观检查和力学性能抽样检验,合格方能使用。2.2 混凝土 本工程预应力梁、板混凝土强度等级为C40,用于预应力端部封锚的混凝土采用同等级梁、板混凝土强度。2.3 锚具 本工程采用OVM体系锚具,固定端采用挤压锚具。 锚具是预应力工程中最重要的部件,必须严格要求。使用的锚固体系需提前交监理单位认同。出厂前应由供方按规定进行检验并提供质量证明书,其质量应符合预应力筋用锚具、夹具和连接器国家标准(GB/T14

3、370-93)的要求,进场时应分批抽样进行外观检查和硬度检查并进行组装件试验,合格方能使用。2.4 端部承压垫板 本工程有粘结预应力筋张拉端承压垫板采用OVM多孔锚具配套铸铁垫板,固定端采用多孔钢垫板;无粘结预应力筋张拉端采用单孔钢垫板,固定端采用多孔钢垫板或锚具配套挤压固定成型铸铁垫板。单孔钢垫板厚度为12mm,平面尺寸为90×90mm,其余垫板按OVM15系列锚具选用。2.5 螺旋筋、网片筋 本工程无粘结预应力端部承压垫板下局部受压间接钢筋采用6螺旋筋,有粘结预应力端部承压垫板下局部受压采用OVM 15配套螺旋筋(当螺旋筋安装困难时采用12网片筋)。2.6 无粘结预应力筋包涂 无

4、粘结预应力筋由预应力专业包涂厂家进行包涂,油脂应符合无粘结预应力筋专用防腐润滑脂标准,包涂质量符合相应标准。2.7灌浆水泥裙楼有粘结预应力孔道采用325号普通水泥,进场水泥前需有准用证和出厂检验报告,进场后需抽样进行快速检验,合格方能使用。3 有粘结预应力施工3.1有粘结预应力施工工艺 梁底模板安装 预应力筋采购、检验 梁钢筋骨架绑扎 下料 波纹管、垫板安装 预应力筋穿束 梁侧模安装、布板筋 浇筑混凝土试块制作 混凝土养护 千斤顶校正预应力筋张拉混凝土达到设计强度 孔道灌浆 切去外伸多余钢绞线 封头3.2 垫板安装 在梁柱钢筋骨架基本绑扎定位后,即可开始安装预应力筋端部承压垫板。垫板按设计位置

5、焊在钢筋骨架上,并按设计要求在垫板承压面后安装螺旋筋或网片筋。垫板安装大样如图3.3 预埋波纹管在梁的钢筋骨架绑扎基本完成后开始预埋波纹管。波纹管接头长度取3.5D。管接口处用胶带缠裹密封,以防接缝处漏浆。 两根波纹管相接处应抵紧,以防穿筋时出现翻皮。波纹管在孔道端部与预埋钢承压垫板喇叭管相接,并对接缝进行处理以防漏浆。安装波纹管时,事先按设计图中预应力筋的曲线坐标,以波纹管底为准在箍筋上标出波纹管曲线位置,以间距1m的钢筋托架进行支撑,钢筋托架焊接于箍筋上,箍筋下用垫块垫实。托架筋采用12钢筋。波纹管安装就位后,用扎丝将其与托架筋绑在一起,以防浇筑混凝土时波纹管移位。 波纹管安装时应避免反复

6、弯曲和电焊火花烧伤管壁。波纹管安装后,应对波纹管的位置、曲线形状、固定的牢固程度、接头及管壁破损情况进行检查,如有破损可用粘胶带修补,破损严重的应更换。3.4 设置灌浆孔(兼泌水排气管) 混凝土浇筑前须在波纹管上设置灌浆孔(兼泌水排气管)。灌浆孔( 兼泌水排气管)设置在波纹管曲线的波峰上。做法为:在波纹管上开洞, 其上覆盖海绵垫板,再用专用压板压在海绵垫板上,与波纹管紧密相接,并将其用细管引出梁顶面绑扎定位。管道长度露出混凝土构件表面不小于300mm, 管道内径不小于16mm。3.5 穿筋 在混凝土浇筑前,将下好料的预应力筋,依次穿入已埋设好的波纹管内。对一端预埋于构件内的预应力筋,应先安装好

7、固定端垫板,在预应力筋挤压制作完成后逐根将其穿入波纹管中。穿筋时在钢绞线的穿入端带上特制的导向头,以便钢绞线顺利穿入。3.6 预应力筋张拉锚固 a 张拉设备 采用YCW150及YCW250型千斤顶及高压油泵(配油表)进行张拉。 张拉设备(高压油泵、千斤顶)在使用前进行校正,张拉时其控制应力根据校正报告用内插法计算出张拉力所对应的油表读数进行控制。 b 张拉控制应力:主楼con=0.7fptk=1302Mpa; 北楼con=0.72fptk=1339Mpa。 c 张拉程序:0103con锚固。 d 张拉顺序:采用按结构顺序依次张拉,即从结构一边向另一边依次张拉;对同一根梁的张拉应注意预应力筋的分

8、布关系,避免混凝土构件在张拉时出现应力不均。 e 施加预应力的管理 张拉过程中以应力控制为主,对预应力筋张拉实行应力和伸长值双控管理。张拉前计算出预应力筋的理论伸长值,其实际伸长值应不大于理论伸长值的10或小于5,若超出此范围应停止张拉,查明原因方可继续张拉。 预应力筋理论伸长值Lcp按以下公式计算: Lcp=FpmLp/ApEp其中 Fpm-预应力筋的平均张拉力(KN); Lp-预应力筋的长度(mm); Ap- 预应力筋的截面面积(mm2); Ep-预应力筋的弹性模量(KN/mm2)。 f 预应力筋伸长值的测量 当千斤顶张拉力达到张拉控制力的10时,测量人员开始测量预应力筋的初始伸长值,当千

9、斤顶张拉力达到张拉控制力时,测量人员测量预应力筋的最终伸长值,两者差值即为预应力筋测量伸长值。将测量伸长值除以0.9得到实际伸长值,以之与理论伸长值比较进行校核。 g 张拉前对每束预应力筋编号,并在张拉时作好现场记录。3.7 孔道灌浆 预应力钢绞线张拉完毕后停置12小时,以观察钢绞线的锚固情况,然后再进行孔道灌浆。孔道灌浆的材料为水泥浆,水泥标号为普通325号,水灰比控制在0.4-0.45左右。每个孔道灌浆应一次完成,不能中途停顿,喷嘴不能离开灌浆孔,以免空气进入孔道形成汽泡。灌浆孔设在锚具处,水泥浆从一端灌入,直至另一端冒出水泥浆为止。为保证孔道灌浆饱满,待排气孔出浓浆后将排气孔堵塞,并在灌

10、浆口补压。补压压力不小于0.5Mpa。3.8 锚具封堵 预应力筋张拉完成后须做好封锚工作,方法为:(1) 切除预应力筋多余长度,锚具夹片外露长度不小于30mm,切除时采用氧割或机械切割;(2)将张拉端及其周围清理干净;(3)用构件等强度混凝土浇筑填充并振捣密实,外露钢绞线保护层厚度不小于20mm。3.9 有粘结预应力框架梁施工要点3.9.1 模板的安装与拆除 梁侧模在波纹管安装并绑扎到位预应力筋穿束完成后方可安装。 预应力梁底模及支撑,必须在预应力筋张拉结束并孔道灌浆完成后,方可拆除。3.9.2 预应力筋的挤压制作 对于一端张拉的预应力筋,需在埋设前进行固定端锚具的挤压。 本工程穿束采用先穿法

11、,即在波纹管安装结束后,即可进行预应力筋穿束。预应力筋采用人工穿束。穿束时预应力筋前端套上子弹头,以免扎破波纹管。预应力筋严禁电弧焊火花损伤,若有损伤预应力筋应作报废处理。3.9.3 混凝土浇筑及养护 预应力框架梁高度大,混凝土应用插入式振动器振实。混凝土振捣过程中,应特别注意振动器不得触及波纹管,以防损坏波纹管造成漏浆堵塞孔道。振捣混凝土时,在容易碰伤或挤扁波纹管的地方,如柱中和接近梁面处的波纹管,设立波纹管垂直位置的标志。张拉端及梁柱结点等关键部位,因钢筋密集,浇捣困难,宜用小直径( 30) 振动棒振捣密实,以防张拉时由于混凝土不密实使预埋承压垫板凹陷,造成质量安全事故。对于梁端部钢筋在与

12、柱相接时梁的钢筋可分别上下锚固。不与柱相接的梁端部其中一半的钢筋可退后150mm(距梁端)锚固,对于较密的柱、墙钢筋处,穿管和设置固定端时,适当调整柱筋、墙筋的间距以保证预应力筋的位置和设计标高。 由于框架梁混凝土强度等级高,构件截面大, 故此混凝土应有切实有效的养护措施,防止框架梁混凝土在张拉前出现温度收缩裂缝。3.9.4 框架梁预应力筋张拉 框架梁混凝土强度达设计强度80后,即可进行预应力筋张拉。预应力筋采用两端张拉时,可用两套设备在两端同时张拉,也可以先在一端张拉锚固,再在另一端补足张拉力后锚固。 梁中预应力筋张拉顺序为梁截面从上到下次序进行张拉。 本工程采用的YCW150及YCW250

13、型千斤顶重量达150kg以上,为保证张拉安全, 张拉前需用钢管搭设张拉架,置于张拉端上部,用滑轮及葫芦提升千斤顶进行张拉。3.9.5 张拉后预应力筋的切除 预应力筋张拉和孔道灌浆结束后,需待现场监理工程师签字确认后,方可切除张拉端多余预应力筋。预应力筋可以采用机械或氧割方法切割。采用氧割切割时,应做到边割边淋水,以免温度过高影响夹片锚固和钢绞线性能。4 无粘结预应力梁、板施工4.1工艺流程 预应力梁(板)底模板安装 预应力筋采购、检验 预应力梁(板底筋)钢筋骨架绑扎 预应力筋包涂 预应力定位支撑筋焊接、马凳筋安设 下料、挤压 张拉端固定处墙、梁骨架筋绑扎 无粘结预应力筋穿束、铺设 张拉端垫板、

14、螺旋筋安装 无粘结筋绑扎固定 ( 预应力梁拉钩筋绑扎、梁侧模安装 ) 浇筑混凝土试块制作 混凝土养护 千斤顶校正 预应力筋张拉混凝土强度达80 (锚具检验) 切去外伸多余钢绞线 封头4.2预应力筋包涂 预应力筋包涂前应对钢绞线进行外观检查,不允许钢绞线有弯折或死弯。包涂应做到包皮结实,油脂饱满。4.3固定端锚具挤压、制作对采用一端张拉的预应力筋,在埋设前需进行固定端锚具挤压制作。挤压时应按挤压锚具控制油压对挤压质量进行控制,当挤压油压小于产品额定油压时,将该挤压锚具切除作报废处理,对预应力筋重新挤压。 为满足工程进度要求,保证挤压质量,本工程采用下料后现场挤压。预应力筋挤压制作后需保证挤压锚与

15、承压垫板的紧贴和垂直。4.4 张拉端垫板安装 结构周边梁柱钢筋绑扎完成后,可以开始安装该处张拉端承压垫板;框架梁预应力筋搭接锚固处次梁钢筋骨架基本绑扎定位后,即可开始安装预应力筋搭接处张拉端承压垫板。钢垫板按设计位置焊在钢筋骨架上,并按设计要求在钢垫板承压面后安装螺旋筋。 垫板及螺旋筋焊接固定,端部承压垫板必须与预应力筋保持垂直.4.5 铺设无粘结预应力筋梁中无粘结预应力筋按设计曲线进行铺设,对控制点标高用10支架筋焊于箍筋上,进行定位。支架每隔1.0m设置一个。预应力筋在梁内按设计要求成束对称布置并绑扎固定。预应力筋铺设时根据情况可以采用逐根穿入,就位后再绑扎成束;也可以成束穿入梁内再行绑扎

16、固定。板中无粘结预应力筋按直线布置,每米设置马凳筋定位保证预应力筋顺直。板中无粘结预应力筋单根铺设,单根绑扎定位。4.6 预应力筋张拉锚固 a. 张拉设备对无粘结预应力筋均采用YCW23千斤顶及高压油泵(配油表)进行张拉。张拉设备在使用前进行校正,并根据校正报告用内插法或千斤顶压力-油泵油压回归公式计算出张拉力所对应的油表读数进行张拉控制。 b. 张拉控制应力:主楼con=0.7fptk=1302Mpa; 北楼con=0.72fptk=1339Mpa。 c. 张拉程序:0103con锚固。 d. 张拉顺序:由于无粘结预应力筋为单根张拉,每次张拉时对构件受力影响较小,所以对结构依次张拉即可。4.7锚具封堵 预应力筋张拉完成后须做好封锚工作,方法为:(1) 切除预应力筋多余长度,锚具夹片外露钢绞线长度不小于30mm,切除时采用氧割或机械切割;(2)将张拉端及其周围清理干净;(3)在无粘结筋张拉端锚具夹片上涂防腐油脂,并套上塑料封端罩;(4

李磊 魏成 王鹏 郭建强

【摘要】随着我国城市轨道交通工程的迅猛发展,预应力盖梁也因其工艺简单、可操作性强、质量控制方便等诸多显著优点,而被广泛应用于城市轨道交通工程中。本文结合南京至句容城际轨道交通工程DS6线预应力盖梁工程实践,对预应力盖梁的进行了系统的分析,并详细阐述了预应力盖梁各施工工序,总结了笔者在预应力盖梁施工中的一些经验,以供同行同业者在进行相关工程的施工时参考借鉴。

【关键词】轨道交通;预应力;盖梁;施工技术

近年来,随着我国国民经济的高速发展,城市轨道交通建设呈现飞速发展的形式,预应力盖梁施工技术广泛运用于轨道交通工程中,寻求技术上安全可靠、成本低廉、施工效率高的施工方法是目前一个值得研究的课题。

南京至句容城际轨道交通工程DS6-TA02标。起于南京马群站,终于句容站,全长约43.70km。其中DS6-TA02标全长约21km,含5站(2座地下站,3座高架站)7区间1出入线及1车辆段,起点汤山站~黄梅站高架区间,向东经黄梅站、宝华山站,过肖杆河转向南,过杨塘路站后,逐渐由高架转为地下,经东大街站后,在二圣路南侧设终点站句容站。

全线高架区间工程盖梁主要为G型盖梁,其结构形式详见下图1。

2、预应力盖梁模板设计及支撑体系

盖梁模板为定型钢模板,模板横向坡度由可调式顶托或小型预制三角榀架进行调整。底模拆除时,拆除榀架即可卸落底模。盖梁模板外侧预留80-100cm宽的工作平台,工作平台满铺5cm厚木跳板,跳板边缘设15cm高踢脚板,便于模板安装、调整和实施张拉操作;操作平台四周围设不小于1.2米高封闭式防护结构。

2.2双抱箍法支撑体系

盖梁双抱箍法主要依靠抱箍与墩柱之间的摩阻力作为支撑盖梁混凝土、模板、钢筋以及其他荷载,但为了增加稳定性,在下抱箍两侧与承台顶面之间增设矩形钢管柱支撑。根据计算的抱箍安装高程,用石笔在墩柱上进行标识作为抱箍安装的依据。抱箍由2块半圆弧型钢板组成,面板高度1000mm,M30的高强螺栓连接,采用电动螺栓扳手拧紧,扭紧力矩不小于500N.m,每个螺栓均应检查。为了提高墩柱与抱箍间的摩擦力,同时对墩柱混凝土面保护,在墩柱与抱箍之间设5mm厚的白色橡胶垫。抱箍上设2根承重梁,每根承重梁由I40b工字钢焊接而成。用高强螺栓固定在上抱箍支撑板上,工字钢上横向铺设I28b工字钢做分担梁,分担梁上安装盖梁底模板。

3、工艺流程及操作要点

预应力盖梁施工工艺流程如图2所示。

墩柱拆模后即可进行柱顶混凝土凿毛,凿除柱顶水泥浮浆,直至露出碎石。然后扫净柱顶混凝土渣和松散碎石。柱顶凿毛后,柱顶标高允许偏差10mm,柱顶面与盖梁底面保持平行。立柱钢筋上的混凝土渣、铁锈等用钢丝刷或千叶片刷清理干净,直至露出钢筋本色。盖梁施工前必须测放立柱中心,即盖梁中心线,使用全站仪测量。将立柱中心点用铁钉及红漆标记在柱顶上。

盖梁底模采用钢模,由专业加工厂制作。安装底模前,桥梁中线和盖梁横向中心线用护桩固定,底模按照盖梁底面设计高程铺设在横梁上,板面应平整、无错台,板缝间用海绵条填塞,以防漏浆。底模安装完毕后,对模板进行刨光、打磨、满涂脱模剂,并确定轴线位置、标高及各部尺寸,确认无误并经验收合格后方可进行下道工序施工。

盖梁底模搭设完毕,检验合格后,对墩柱钢筋进行校正修复,并用钢丝刷清除浮在钢筋上的泥浆、铁锈,待符合要求后方可依据设计图纸进行钢筋绑扎。

安装前,根据预应力曲线坐标,准确在梁钢筋上放线,然后将定位筋焊接在梁钢筋上,其高度及侧向误差不超过10mm、纵向误差不超过30mm,预应力管道要设置定位钢筋,定位钢筋在直线段按照1m间距控制,曲线段按照不大于0.5m间距控制,以保证钢绞线的线型。焊接完毕,反复检查位置、标高是否符合设计要求,并经监理工程师检查合格后,方可进行穿波纹管。

模板组拼场地选在靠近立柱的临时便道上,按编号组拼。然后入模内检查模板拼缝,注意检查时不要模板,检查人员宜在鞋外套干净塑料袋。模板拼缝检查合格后紧固所有连接螺栓,用刀割平、割齐伸入模内的止浆条,并用油腻子或玻璃胶填平所有拼缝。模板拼缝处理完成后用起重机整体吊装模板。最后从模板顶四周的拉环上引出绳索,相互连接形成封闭环,并挂上警示标志,保证高空作业的人和物的安全性。

混凝土到达现场后由试验人员检测其坍落度和其它性能,不合格的混凝土要及时退回搅拌站,由试验室重新调配,不得勉强使用。混凝土浇筑前,必须用清水打湿柱顶的混凝土(即混凝土接合面),或者在柱顶铺2cm厚的同标号水泥砂浆。通过吊车加料斗方式将混凝土送入模内,其自由落度不超过2m。布料要分层进行,层厚不大于30cm。振捣工入模内持ZN50型插入式振捣棒进行混凝土振捣。

3.8张拉、压浆及封锚

3.8.1预应力钢绞线穿筋

按长度下好料的预应力筋,穿入已埋设好的波纹管内。穿筋后应观察张拉端预应力钢筋外露长度是否满足张拉要求,同时应调整固定端锚具垫板的位置,使其不重叠、不脱离。穿筋时应将同束内各根预应力钢绞线适当错开,便于以后锚具的安装。

3.8.2张拉、压浆及封锚

(1)待盖梁混凝土强度和弹模达100%且混凝土龄期不小于10天时,方可进行预应力张拉。独墩盖梁采用单端张拉,先张拉底排N2和顶排两根N1,采用对称张拉原则,该阶段钢束张拉完毕后才能拆除盖梁支架。

(2)管道压浆必须48小时内完成,管道灌浆达到设计强度后方可进行架梁运梁工作。架桥机架完四片梁之后,且所有运架荷载完全退出,桥面二期施工之前,方可张拉剩余N1钢束,如采用汽车吊架梁,须在汽车吊架完四片梁之后,桥面二期施工之前,方可张拉剩余N1钢束。

(3)压浆前管道内应清除杂物及积水。压入管道的水泥浆应饱满密实。预应力管道压浆宜采用真空辅助压浆工艺;压浆泵应采用连续式;同一管道压浆应连续进行,一次完成。管道出浆口应装有三通管,必需确认出浆浓度与进浆浓度一致时,方可封闭保压。压浆前管道真空度应稳定在-0.06~-0.10MPa之间;浆体注满管道后,应在0.50~0.60MPa下持压3min;压浆最大压力不宜超过0.60MPa。水泥浆搅拌结束至压入管道的时间间隔不应超过40min。冬季压浆时应采取保温措施。封端前应对锚槽进行凿毛处理,以保证封端混凝土与梁体连为一体。

(4)封锚材料应采用干硬性聚合物混凝土,封端材料应采用塑性混凝土,封锚及封端混凝土的强度应不低于梁本体混凝土。

近些年我国城市轨道交通工程迅猛发展,预应力盖梁被广泛应用于城市轨道交通工程中,该施工工艺所具有的工艺简单、可操作性强、质量控制方便等特点,使其在城市轨道交通工程预应力盖梁施工中被广泛采用。

[3]曹智欣.郑州黄河公铁两用桥大悬臂预应力盖梁施工技术[J].科技创新导报,2010,(19):72,74.

[4]乔华龙.浅谈桥梁工程的盖梁设计方案[J].科技创新导报,2011,(1):100.

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