□趙凱選(河南水利建筑工程有限公司)
□李 慧(鄭州交通職業(yè)學(xué)院)
□李回力(河南水利建筑工程有限公司)
南水北調(diào)中線工程輝縣后段第七施工標(biāo)段由河南水利建筑工程有限工程承建,設(shè)計樁號為Ⅳ108+000~Ⅳ115+900,標(biāo)段長度7.90km,標(biāo)段內(nèi)共有公路橋7座,生產(chǎn)橋2座。
文昌路公路橋位于輝縣市區(qū),該道路市區(qū)段現(xiàn)已建成,但未通至南水北調(diào)中線總干渠處,文昌路公路橋為輝縣市文昌路規(guī)劃路段與總干渠的交叉建筑物,橋位處總干渠設(shè)計樁號Ⅳ109+406.9,橋梁荷載等級為公路-Ⅰ級。
預(yù)應(yīng)力體系采用φs15.2高強度低松弛鋼絞線(標(biāo)準(zhǔn)強度1860MPa),錨具采用M15-4、M15-5系列,經(jīng)檢驗符合《預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器》(GB/T1430-2000)要求。
預(yù)應(yīng)力孔道位置不準(zhǔn),波紋管形成空間曲線,張拉時鋼束的摩阻力變大,當(dāng)張拉到設(shè)計噸位時,預(yù)應(yīng)力的實際伸長值偏小,千斤頂與壓力表等預(yù)應(yīng)力張拉機具未能按規(guī)定定期進行校驗,會造成張拉與伸長值不一致。
預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁張拉時,發(fā)生預(yù)應(yīng)力鋼絞線的斷絲和滑絲,使得箱梁的預(yù)應(yīng)力鋼束受力不均勻或使構(gòu)件不能達到所要求的預(yù)應(yīng)力度。
現(xiàn)場管理人員:設(shè)現(xiàn)場生產(chǎn)經(jīng)理1名,質(zhì)檢員2名,施工員3名,安全員1名。
現(xiàn)場施工人員:每孔道兩端各4人,油泵操作手4名,錨具安裝及千斤頂安裝和伸長量測量人員4名,兼職安全員1名。
箱梁預(yù)制場設(shè)在1#營地內(nèi),南北方向,北側(cè)為存梁區(qū),中間為生產(chǎn)區(qū),南側(cè)為鋼筋加工區(qū)。預(yù)制工作準(zhǔn)備到位,并投入生產(chǎn)。
張拉機具為1500kN千斤頂、YBZ2×1.5-63型油泵,壓漿機具為活塞式壓漿泵,經(jīng)過校核、標(biāo)定均滿足要求,投入灰漿攪拌機1臺。
選用正規(guī)廠家生產(chǎn)的鋼絞線,經(jīng)檢驗合格。鋼絞線在下料過程中,隨時檢查外觀,如發(fā)現(xiàn)鋼絞線局部有嚴(yán)重銹斑、起皮、裂縫、折彎、氣孔等情況禁止使用。下料在平整、干凈的場地上進行,用鋼、木承托,不能直接置于地面上,任何情況下,鋼絞線只用砂輪鋸切割。
首先進行鋼絞線下料,下料長度應(yīng)考慮千斤頂和錨環(huán)所占用的長度,下夠一束所需的根數(shù)后,應(yīng)立即編束,編束時應(yīng)用梳型板(或錨環(huán))從一端向另一端梳理順直,同時用20號鐵絲每1~2m捆扎一道,鐵絲扣應(yīng)置于鋼絞線空隙里。鋼絞線穿束應(yīng)注意在孔道內(nèi)保持順直狀態(tài),不能彎曲、交叉扭結(jié)。預(yù)留孔道應(yīng)用空壓機吹風(fēng)清孔,以確??椎罆惩ǎ瑥亩鴾p少鋼絞線束與孔道間的摩阻力。制好的鋼絞線先檢查其綁扎是否牢固,有無絞絲現(xiàn)象,并核對各孔道的鋼絞線束長度是否符合規(guī)定要求,如果符合規(guī)定,將鋼絞線束穿入孔道,鋼絞線束在孔道兩頭伸出長度要大致相等。
應(yīng)力與應(yīng)變的計算,結(jié)合工程實際情況,其應(yīng)力、應(yīng)變應(yīng)分段計算,然后疊加。
穿束→安裝錨具→施加預(yù)應(yīng)力→施加控制應(yīng)力(持荷2min)→錨固
1.清除錨墊板上的水泥漿,先將鋼絞線穿入錨環(huán),錨環(huán)與錨墊板上的中心對齊。
2.將夾片放入錨環(huán),夾片放好后用手錘輕敲,使夾片進入錨環(huán)內(nèi),并保證3片夾片的頂面平齊;在千斤頂就位后,調(diào)整千斤頂?shù)奈恢?,使管道、錨環(huán),千斤頂處在一條軸線上。
3.工具錨具、夾片安裝對中,界面平整無雜物、油污。
4.張拉順序:預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉時,為防止發(fā)生由于構(gòu)件截面受過大的偏心壓力導(dǎo)致梁體出現(xiàn)較大的側(cè)彎現(xiàn)象,在分批張拉時,后張拉的一批預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土所產(chǎn)生的彈性壓縮會使先張拉鋼絞線的預(yù)應(yīng)力值降低。由于這2種原因,需排列鋼絞線束的張拉順序和計算控制應(yīng)力,設(shè)計圖中所給出的張拉順序和張拉控制應(yīng)力已經(jīng)將這兩種情況考慮進去,所以施工就按圖紙施工(張拉順序為 N1、N3、N2、N4;左右對稱分階段張拉),采用兩端對稱張拉。
5.張拉程序:即0→初應(yīng)力(15%σcon)→100σcon%(持荷2min錨固)。
6.初始張拉:兩端同時張拉至初應(yīng)力(15%σcon),在千斤頂上劃好標(biāo)記,作為測量鋼絞線伸長量的基點。
7.施加張拉力,人員根據(jù)分工部位就位后開始施加張拉力。根據(jù)規(guī)范要求,張拉過程需要增加一個30%σcon的級別,測量伸長量,作為鋼絞線在初應(yīng)力伸長,然后逐漸加荷使張拉應(yīng)力接近控制應(yīng)力時,兩端同時張拉至控制應(yīng)力,加載后應(yīng)測量伸長量并用對講機與另一端聯(lián)系,互報油壓表的讀數(shù)作為核算孔道摩阻率的依據(jù)。
8.持荷:在兩端同時張拉至控制應(yīng)力后,持荷2min,使預(yù)應(yīng)力鋼絞線在錨固前便完成部分徐舒,以減少鋼絞線錨固后的應(yīng)力損失。
9.校核伸長量:規(guī)定1.06ΔL計〉ΔLS實〉0.94ΔL計為合格,否則,分析原因并予以調(diào)整。
10.一端首先補足張拉至控制應(yīng)力后,測量鋼絲伸長量并作好記錄,然后回油,使夾片回縮,完成自錨,再測量鋼絞線回縮量,在測得鋼絞線伸長量后,千斤頂回油至初應(yīng)力,再測鋼絞線伸長量,然后算出鋼絞線內(nèi)縮量,最后千斤頂回油至零,另一端同樣補足張拉并頂錨。
11.認(rèn)真做好預(yù)應(yīng)力張拉記錄及報告。
1.孔道壓漿的主要目的是使水泥漿凝結(jié)后預(yù)應(yīng)力鋼絞線與混凝土成為一共同受力整體,也防止預(yù)應(yīng)力鋼絞線銹蝕和松弛。梁體張拉后盡快壓漿(不超過7d)。
2.孔道壓漿工藝流程:沖洗孔道→灌漿→補漿。
3.壓漿工作。用水洗液沖洗孔道油污,用清水二次沖洗,用壓縮空氣將孔道內(nèi)所有積水吹出,對孔道暢通做出判定合格后可進行壓漿施工。
4.制漿。按報批壓漿配合比進行配制,先加水,后加水泥和外加劑,水泥漿應(yīng)連續(xù)攪拌直至壓入孔道為止。拌漿量應(yīng)滿足一次壓漿孔道需要,水泥漿自拌制至壓入孔道的延續(xù)時間,根據(jù)氣溫情況而定,一般在30~45min。
5.灌漿。將配制好的水泥漿以0.5~0.8MPa的壓力直接從一端壓入,另一端排出的水泥漿的稠度與進漿端的稠度一致時,關(guān)閉排氣口,持壓(0.5MPa以上)2min。
根據(jù)壓漿具體情況和漿體泌水情況采用從排氣口壓入,進氣口排出的方法進行補漿,直至進、排兩端漿液稠度相同為止。
6.制作試塊。每批灌漿施工應(yīng)制作3組70.7mm×70.7mm×70.7mm立方體試件,測其標(biāo)養(yǎng)28d抗壓強度。
7.壓漿注意事項:一是水泥漿自伴制至壓入孔道的延續(xù)時間,視氣溫情況而定,一般在30~45min范圍內(nèi)。當(dāng)氣溫〉35°C時,壓漿宜在夜間進行;二是壓漿應(yīng)緩慢、均勻地進行,不得中斷;三是2次壓漿的間隔時間宜為5~30min;四是壓漿過程中及壓漿后48h內(nèi),結(jié)構(gòu)混凝土應(yīng)采用保溫措施(不擾動,注意保溫);五是壓漿后應(yīng)現(xiàn)將封錨范圍沖洗干凈;六是后張預(yù)制構(gòu)件在孔道未壓漿前不得移動、安裝;七是認(rèn)真填寫孔道壓漿記錄。
一是嚴(yán)格遵守《公路施工安全技術(shù)規(guī)范》及《建筑工程施工規(guī)程》的規(guī)定;二是預(yù)應(yīng)力鋼絞線下料時防止絞線彈出傷人,采用絞線約束架放線;三是采用砂輪切割機切割時,在鋼絞線切口兩側(cè)采用鐵絲綁扎牢固,沿砂輪旋轉(zhuǎn)方向嚴(yán)禁站人和過人;四是張拉時嚴(yán)禁與施工無關(guān)的人員入內(nèi),張拉區(qū)域設(shè)置安全護欄及安全警示標(biāo)志;五是仔細(xì)檢查所安裝的夾片、錨具有無損傷,仔細(xì)檢查油管及接點是否完好,張拉操作人員佩戴防護眼鏡;六是確定張拉聯(lián)絡(luò)信號,確保張拉同步進行;七是張拉時千斤頂后方及45°范圍內(nèi)嚴(yán)禁站人,以防預(yù)應(yīng)力筋拉斷彈出傷人;八是張拉過程中聽到異常聲響,要立即停止,查明原因;九是壓漿時應(yīng)戴防護眼鏡,以免灰漿噴出時射傷眼睛。
南水北調(diào)是一項功在當(dāng)代利在千秋的偉業(yè),總干渠不可避免地要和很多原有交通道路交叉,需要修筑橋梁工程,這些橋梁往往采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu),預(yù)應(yīng)力的張拉是很關(guān)鍵的一步,文章對張拉施工進行了詳細(xì)的描述,對現(xiàn)場施工具有一定的指導(dǎo)意義。
[1]孔慶丹,倪斌.現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力箱梁施工質(zhì)量問題及處理措施[J].科技信息,2010(17).