淺談石武客專(zhuān)史凹特大橋預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)
2017-02-27
石武客專(zhuān)史凹跨濟(jì)東高速公路特大橋北起衛(wèi)輝市孫杏村鎮(zhèn)張武店材，至新鄉(xiāng)市牧野區(qū)張村。全長(zhǎng)4.58486千米，跨省道新濮公路、輸油管線、東孟姜女河、濟(jì)東高速公路。本橋采用雙線圓端形橋墩，橋臺(tái)采用一字形橋臺(tái)，孔跨布置為：1-20m+14-24m+112-32m雙線簡(jiǎn)支箱梁，2-（32+48+32）m+1-(40+64+40)m+1-(48+80+48)m雙線連續(xù)箱梁。
箱梁結(jié)構(gòu)形式為雙線單箱單室斜腹板截面，梁高4.2m，梁頂寬13.4m，梁底寬為5.5m。每孔箱梁C50混凝土(474.9+92.9+0.4)568.2立方,鋼筋93.19噸，鋼絞線21.958噸；每孔箱梁總重1561噸。節(jié)段混凝土箱梁最大吊重為150噸。
一、預(yù)應(yīng)力施工工藝
預(yù)應(yīng)力筋張拉施工是預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵工序，鋼束張拉采取張拉力和延伸量雙控。張拉施工的質(zhì)量直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)安全、人身安全。施工前必須精心組織、策劃，做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，保證張拉施工的順利進(jìn)行。
（1）材料要求
采用符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》（GB/T5224-1995）的φj15.2高強(qiáng)度、低松馳預(yù)應(yīng)力鋼絞線，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為1860Mpa，彈模為1.95×105 Mpa，松馳率不大于2.5%。。
預(yù)應(yīng)力錨具及配套的螺旋筋應(yīng)采用可靠廠家的定型產(chǎn)品。其材質(zhì)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件》（GB/T699）和《合金結(jié)構(gòu)鋼》（GB3077）的規(guī)定。其錨固性能應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器》（GB/T14370）的規(guī)定，成套錨具的組合條件，各套間應(yīng)能互換使用。
錨具在使用前，應(yīng)進(jìn)行外形外觀、硬度、錨固性能及工藝性能的抽樣檢驗(yàn)。經(jīng)檢驗(yàn)合格后的錨具方可使用。
?。?）預(yù)應(yīng)力鋼絞線束制作
①鋼絞線下料
A、鋼絞線應(yīng)在拉直條件下進(jìn)行切斷，切斷前宜在切口兩端用鐵線扎緊，不得使用電弧焊進(jìn)行切割。
B、下料方法。根據(jù)鋼絞線線盤(pán)的直徑加工放線架，將鋼絞線盤(pán)放入放線架內(nèi)，四周卡緊，下料頭從內(nèi)圈抽出。在下料場(chǎng)用鋼尺丈量，用砂輪切割機(jī)切割。在切割頭兩端5CM處用20號(hào)鐵絲綁扎，以免接頭鋼絲散亂。下好的料，存放在防雨干燥處，并掛牌標(biāo)識(shí)，待施工時(shí)運(yùn)至梁上施工。
C、鋼絞線的下料長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)工藝設(shè)備的具體尺寸進(jìn)行計(jì)算后確定。
?、阡摻g線編束
按照設(shè)計(jì)根數(shù)進(jìn)行編束，制束時(shí)一端至另一端必須順直無(wú)交叉，并盡量使各根鋼絞線的松緊一致，且單根鋼絞線無(wú)旁彎、燒傷等缺陷。同束鋼絞線應(yīng)采用同爐、同批、同強(qiáng)度的預(yù)應(yīng)力鋼材，鋼絞線束應(yīng)按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)進(jìn)行編束，并每隔1～1.5m綁扎―道鐵絲，鐵絲扣向里，編束要順、直、勻，綁扎應(yīng)牢固。編好的鋼絞線束應(yīng)編號(hào)掛牌并置于平坦的場(chǎng)地妥善保管，在堆放、運(yùn)輸和安裝過(guò)程中均不得發(fā)生物理和化學(xué)損傷。
?、垆摻g線穿束
穿束前應(yīng)用壓力水沖洗孔道內(nèi)的雜物，并觀查孔內(nèi)有無(wú)串孔現(xiàn)象，而后用風(fēng)吹干孔內(nèi)的水份。穿束采用引線進(jìn)行，先由人工穿入引線，再用卷?yè)P(yáng)機(jī)將編好束的鋼絞線穿入。
?、軓埨?br />
當(dāng)環(huán)氧樹(shù)脂膠漿的強(qiáng)度達(dá)到可以進(jìn)行張拉的強(qiáng)度后，即可按設(shè)計(jì)要求開(kāi)始張拉。
張拉程序?yàn)?～10%δcon～20%δcon～80%δcon，其中0～10%δcon鋼絞線伸長(zhǎng)量用10%δcon0～20%δcon伸長(zhǎng)量推算。
?、葑⒁馐马?xiàng)
A. 在張拉開(kāi)始前，應(yīng)向監(jiān)理工程師提交詳細(xì)說(shuō)明、圖紙、張拉應(yīng)力和延伸量的靜力計(jì)算。
B. 選派富有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員指導(dǎo)預(yù)應(yīng)力張拉作業(yè)。所有操作預(yù)應(yīng)力設(shè)備的人員，應(yīng)通過(guò)設(shè)備使用的正式訓(xùn)練。
C. 預(yù)應(yīng)力張拉過(guò)程中，如果發(fā)生下列任何一種情況，張拉設(shè)備應(yīng)重新進(jìn)行校驗(yàn)：
a. 張拉過(guò)程，預(yù)應(yīng)力鋼絲經(jīng)常出現(xiàn)斷絲時(shí)；
b.千斤頂漏油嚴(yán)重時(shí)；
c.油壓表指針不回零時(shí)；
d.調(diào)換千斤頂油壓表時(shí)
D. 除非另有書(shū)面允許，張拉工作應(yīng)在監(jiān)理工程師在場(chǎng)時(shí)進(jìn)行。
E. 張拉即將開(kāi)始前，所有的預(yù)應(yīng)力鋼材在張拉點(diǎn)之間應(yīng)能自由滑動(dòng)，同時(shí)構(gòu)件可以自由的適應(yīng)施加預(yù)應(yīng)力時(shí)產(chǎn)生的移動(dòng)。
F. 預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí)應(yīng)對(duì)稱(chēng)張拉，其張拉順序?yàn)橄雀拱搴蟮装?，先上后下，?duì)稱(chēng)進(jìn)行張拉。
G. 預(yù)應(yīng)力筋張拉后錨固值與設(shè)計(jì)規(guī)定的檢驗(yàn)值的允許偏差為±5%。
H. 每次預(yù)應(yīng)力張拉以后，如監(jiān)理工程師要求，應(yīng)將下列數(shù)據(jù)抄錄給監(jiān)理工程師：
a. 每個(gè)測(cè)力計(jì)、壓力表、油泵及千斤頂?shù)蔫b定號(hào)。
b. 測(cè)量預(yù)應(yīng)力鋼材延伸量時(shí)的初始拉力。
c. 在張拉完成時(shí)的最后拉力及測(cè)得的延伸量。
d. 千斤頂放松以后的回縮量。
二、真空壓漿工藝
真空灌漿是后張預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工中的一項(xiàng)新技術(shù)，其基本原理在于：采用真空泵抽吸預(yù)應(yīng)力孔道中的空氣，使孔道達(dá)到負(fù)壓0.1Mpa左右的真空度，然后在孔道的另一端用壓漿機(jī)以≥0.17Mpa的正壓力將水泥漿壓入預(yù)應(yīng)力孔道，以提高孔道壓漿飽和度，減少氣泡影響。漿體的材料、配比及灌漿施工工藝是真空灌漿的關(guān)鍵。
（1）真空壓漿優(yōu)點(diǎn)
?、僭谡婵蛰o助下，孔道中原有的空氣和水被清除，同時(shí)，混夾在水泥漿中的氣泡和多余的自由水亦被排出，增強(qiáng)了漿體的密實(shí)度。
②漿體中的微沫漿及稀漿在真空負(fù)壓下率先進(jìn)入負(fù)壓容器，待稠漿流出后，孔道中漿體的稠度即能保持一致，使?jié){體密實(shí)性和強(qiáng)度得到保證。
?、壅婵諌簼{的進(jìn)程是一個(gè)連續(xù)且迅速的過(guò)程，縮短了灌漿時(shí)間。
?、芸椎缐簼{在真空狀態(tài)下，減小了由于孔道高低彎曲而使?jié){體自身形成的壓頭差，便于漿體充盈整個(gè)孔道。尤其是一些異形關(guān)鍵部位。
?。?）真空壓漿配合比
用P.052.5R水泥拌制水泥漿，添加高效減水劑、膨脹劑、阻銹劑，設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)C50。采用真空壓漿專(zhuān)用攪拌機(jī)攪拌水灰比控制在0.33左右，稠度控制在21±4秒之間。
（3）準(zhǔn)備工作
?、贆z查確認(rèn)材料數(shù)量，種類(lèi)是否齊備，品質(zhì)是否保證；
?、跈z查機(jī)具是否齊備、完好；
?、蹤z查供水、供電是否齊全、方便；
?、馨磁浞匠恿繚{體材料，減水先溶于一部分水，待用。
?、葸B接裝好各部件。
?。?）試抽真空
將灌漿閥、排氣閥全都關(guān)閉，抽真空閥打開(kāi)；啟動(dòng)真空泵抽真空，觀察真空壓力表讀數(shù)，即管內(nèi)的真空度，當(dāng)管內(nèi)的真空度維持在-0.1Mpa時(shí)（壓力盡量低為好），停泵約lmin時(shí)間，若壓力能保持不變即可認(rèn)為孔道能達(dá)到并維持真空。
(5）攪拌水泥漿
?、贁嚢柚埃铀辙D(zhuǎn)數(shù)分鐘，將積水倒凈，使攪拌機(jī)內(nèi)壁充分濕潤(rùn)。攪拌好的灰漿要做到基本卸盡。在全部灰漿卸出之前不得再投入未拌合的材料，更不能采取邊出料邊進(jìn)料的方法。
?、谘b料順序
首先將稱(chēng)量好的水（扣除用于溶化減水劑的那部分水）、水泥、0.0001水泥用量的鋁粉倒入攪拌機(jī)，攪拌2min；將溶于水的減水劑倒入攪拌機(jī)中，攪拌3min出料；
?、鬯酀{出料后應(yīng)盡量馬上進(jìn)行泵送，否則要不停地?cái)嚢琛?br />
?、鼙仨殗?yán)格控制用水量，否則多加的水全部泌出，易造成管道頂端有空隙。
?、輰?duì)未及時(shí)使用而降低了流動(dòng)性的水泥漿，嚴(yán)禁采用增加水的辦法來(lái)增加灰漿的流動(dòng)性，而應(yīng)給予棄除。
(6）灌漿
?、賹⒒覞{加到灌漿泵中，在灌漿泵的高壓橡膠管出口打出漿體，待這些漿體濃度與灌漿泵中的濃度一樣時(shí)，關(guān)掉灌漿泵，將高壓橡膠管
此端接到孔道的灌漿管上，扎牢。
?、陉P(guān)掉灌漿閥，啟動(dòng)真空泵，當(dāng)真空度達(dá)到并維持在-0.1Mpa 值時(shí)，啟動(dòng)灌漿泵，打開(kāi)灌漿閥，開(kāi)始灌漿，當(dāng)漿體經(jīng)過(guò)空氣濾清器時(shí)，關(guān)掉真空泵及抽氣閥，打開(kāi)排氣閥。
?、塾^察排氣管的出漿情況，當(dāng)漿體稠度和灌入之前稠度一樣時(shí)，關(guān)掉排氣閥，仍繼續(xù)灌漿2～3min，使管道內(nèi)有一定的壓力，最后關(guān)掉灌漿閥。
④清洗拆下抽真空管的兩個(gè)活塞，卸下真空泵；拆下空氣濾清器和灌漿膠管，清洗灌漿泵、攪拌機(jī)、閥門(mén)、空氣濾清器以及粘有灰漿的工具。
(7） 注意事項(xiàng)
?、馘^頭一定要密封好，最好在密封后24h開(kāi)始灌漿。
?、诠酀{管應(yīng)選用牢固結(jié)實(shí)的高強(qiáng)橡膠管，抗壓能力≥1MPa，帶壓灌漿時(shí)不能破裂，連接要牢固，不得脫管。
?、蹏?yán)格掌握材料配合比，否則多加的水會(huì)全部泌出，易造成管道頂端有空隙。對(duì)未及時(shí)使用而降低了流動(dòng)性的水泥漿，嚴(yán)禁采用加水的辦法來(lái)增加其流動(dòng)性。漿體材料（水泥、水及外摻劑）誤差不大于2%。
?、芑覞{進(jìn)入灌漿泵之前應(yīng)通過(guò)70目的篩子。
⑤灌漿工作宜在灰漿流動(dòng)性沒(méi)有下降的30～45min時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，孔道一次灌注要連續(xù)。
?、拗型緭Q管道時(shí)間內(nèi)，繼續(xù)啟動(dòng)灌漿泵，讓漿體循環(huán)流動(dòng)。
