南水北调S15标桥梁预应力空心板后张法施工工艺

所属栏目:建筑设计论文 发布日期:2011-07-01 16:56 热度:

  摘要:本文详细阐述了桥梁预应力空心板后张法施工工艺,此工艺设备简单,施工质量有保证,对于预应力混凝土桥梁施工有一定的参考价值。
  [关键词]预应力,钢绞线,张拉,灌浆
  1前言
  南水北调S15标段,共有公路交叉建筑物三座,包括北大岳公路桥、中平乐公路桥、寺留营公路桥,均为三跨18米预应力空心板结构,累计空心板数量42块。
  空心板在中心预制场集中预制,施工过程及产品质量均符合设计及有关施工规范要求。预应力钢铰线经抽样检测,各项指标均符合设计及有关施工规范要求。空心板混凝土强度达到设计要求的100%后,进行钢铰线张拉施工工序。
  2材料及设备情况
  2.1预应力锚具及预应力钢铰线
  预应力锚具采用XYM15-7型锚具及其配套产品,42块板共计用锚具336套;预应力钢铰线采用直径Φs15.2高强低松弛钢铰线,标准强度fpk=1570Mpa,Ep=1.95×105Mpa。锚具及钢绞线分别抽样送桥梁试验检测中心进行检测,检测结果满足设计要求。
  2.2预应力设备
  预应力设备选用开封市中天预应力工程设备厂生产的YDC1500型千斤顶2台,经开封市质量技术监督检验测试中心进行标定,可以用于钢铰线的张拉施工,其动力源采用YBZ2×2/50型高压油泵2台,满足施工要求。
  3张拉工艺流程
  3.1钢铰线布置结构
  空心板跨长18m,板宽1.24m,高0.85m。预应力筋构造如图示。
  
  预应力空心板(单位:mm)
  3.2钢铰线下料加工及安装
  钢绞线切割采用砂轮切割机切割,其长度按两端张拉长度计算:
  L=L1+2(L2+L3+L4+100)
  L1—孔道长度;
  L2—工作锚厚度;
  L3—千斤顶工作长度;
  L4—夹片式工具锚长度。
  钢绞线切割时,要在每端离切口30mm~50mm处用铁丝绑扎,用胶带包裹扎紧。
  钢绞线编束采用20号铁丝绑扎,间距1~1.5m。编束时先将钢绞线理顺,并尽量使各根钢绞线松紧一致,无扭曲弯折。
  穿束前全面检查锚垫板和孔道,锚垫板要位置准确,若锚垫板移位,造成垫板平面和孔道中轴线不垂直时,用楔块加以纠正;孔道内要畅通、无水分和杂物,孔道要完整无缺。制好的钢绞线束要检查其绑扎是否牢固、端头有无弯折现象;钢绞线束按长度和孔位编号,穿束时核对长度,人工对号整束穿入孔道,直至两端露出所需长度。
  3.3钢铰线束夹片锚固体系
  安装锚具时工作锚环和锚板对中,夹片均匀打紧并外露一致,千斤顶上的工具锚孔位与构制件端部工作锚的孔位排列一致,防止钢绞线在千斤顶穿心孔内打叉。安装张拉设备时,使张拉力的作用线与孔道中心线末端的切线重合。
  3.4张拉顺序
  钢铰线采用两端张拉,同一截面上两束同时进行,使用在一端张拉锚固后,再在另一端补足预应力值进行锚固的方法。先N1束左端和N2束右端,再N2束左端和N1束右端,N3、N4采用同种方法。
  
  3.5张拉程序
  本工程采用高强低松驰钢铰线,采用自锚性能的夹片式锚具,根据《公路桥函施工技术规范》(JTJ041-2000)要求,张拉程序为:
  0→10%σcon→20%σcon→100%σcon(持荷2min锚固)。
  ① σcon为张拉时的控制应力(包括预应力损失在内,取3%);
  ② 张拉时,千斤顶升降压、划线、测伸长值等工作同时进行;
  ③初始应力定为张拉控制应力的10%,把松弛的预应力筋拉紧,此时将千斤顶充分固定。在把松弛的预应力拉紧以后,在预应力筋的两端精确的标以记号,预应力筋的延伸量或回缩量即从记号起量。张拉力和延伸量的读数要在张拉过程中分阶段读出,并随时计算伸长量与理论伸长量进行比较,发现异常立即停止,查找原因。
  3.6预应力筋的理论伸长值的计算
  ①N1束钢绞线的理论伸长值
4.jpg

  ②N2束钢绞线的理论伸长值
5.jpg

  3.7理论伸长值与实际伸长值比较
  实际伸长值从应力为0时开始量测。初始应力把松驰的预应力钢绞线拉紧,此时将千斤顶充分固定,在钢材的两端精确地标以记号,钢绞线的延伸量或回缩量从该记号起测量,则实际伸长值与实测伸长值相差从0至初应力过程中钢绞线的伸长量,该部分伸长值采用相邻级的伸长值,即从10%σcon→20%σcon的伸长值代替0→10%σcon的伸长值。按以下公式计算:
  ΔL=ΔL1+ΔL2-ΔL3。
  ΔL—实际伸长值mm;
  ΔL1—从初应力至最大张拉应力间的实测伸长值mm;
  ΔL2—初应力以下的推算伸长值mm,采用0→10%σcon的伸长值代替;
  ΔL3—夹片回缩量mm。
  实际伸长值与理论伸长值的偏差不得超过±6%,即实测伸长值应满足94%△L理≤△L≤106%△L理,如有异常要停止张拉并查明原因。
  标准
6.jpg

  3.8千斤顶油压表读数控制
  根据千斤顶的标定报告,1号千斤顶对应压力表编号:60246F,回归方程标定为Y=-1.57+29.50X;2号千斤顶对应压力表编号:60276F,回归方和标定为Y=7.99+29.81X,计算张拉各阶段压力表读数如下:
7.jpg

  注:控制应力含预应力损失3%。
  3.9张拉注意事项
  ①张拉现场要有明显标志,与该工作无关的人员禁止入内;
  ②张拉或退楔时,千斤顶后面不得站人,以防预应力筋拉断或锚具、楔块弹出伤人;

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