箱梁张拉控制
预应力张拉技术交底
箱梁混凝土达到设计强度的90%,且混凝土龄期不小于7d时,方可张拉正弯矩区预应力钢束。正弯矩采用两端同时对称张拉,锚下控制应力为0.7fpk=1302Mpa。箱梁混凝土达到设计强度的95%,方可张拉负弯矩区预应力钢束。负弯矩采用两端同时对称张拉,锚下控制应力为0.75fpk=1395Mpa。施加预应力采用张拉力与伸长量双控。
4、张拉顺序
正弯矩钢束张拉顺序:N1→N2→N3; 负弯矩钢束张拉顺序:T1→T2→T3。 预应力张拉计算书 1、张拉计算所用常量:
预应力钢材弹性模量 Eg=1.96×105N/mm2 预应力单数钢材截面面积 Ag=139mm2 预应力钢材标准强度 R=1860Mpa
孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数 k=0.0015 预应力钢材与孔道壁的摩擦系数 μ=0.25
设计图纸要求:正弯矩束锚下张拉控制应力σ1=0.70 R=1302Mpa,负弯矩束锚下张拉控制应力σ1=0.75 R=1395Mpa
2、计算所用公式:
1)预应力筋张拉端的张拉力P的计算:
1P=σk×Ag×n×1000×b (KN)
bybyby式中:σ
k--预应力钢材的张拉控制应力(Mpa);
Ag--预应力单束钢筋截面面积(mm2); n--同时张拉预应力筋的根数(mm2); b--超张拉系数,不超张拉取1.0。 2)预应力筋的平均张拉力p的计算: ①直线筋
②两端张拉的曲线筋
pp(1e(kl))= (KN)
kl其中:P--预应力筋张拉端的拉力(N);
l--从张拉端至计算截面的孔道长(m);
--从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和(Rad);
k--孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数; μ--预应力钢材与孔道壁的摩擦系数。 3)预应力筋张拉时理论伸长值的计算:
pLΔL=AyEg
其中:p---预应力筋的平均张拉力(N);
L---预应力筋长度(cm); Ay---预应力筋截面面积(mm2); Eg---预应力筋弹性模量(N/mm2)。 3、计算过程
本标段采用φ15.2钢绞线作为预应力钢材,依据通用图及设计图纸,钢束的组成形式一共有两种,N1、N2为5束φ15.2低松弛钢绞线,N3为4束φ15.2低松弛钢绞线。负弯矩钢绞线T1、T3为5束φ15.2低松弛钢绞线,T2为4束φ15.2低松弛钢绞线。
①正弯矩张拉力
5φ15.2对应的张拉控制力为:
11P=σk×Ag×n×1000×b =1302×139×5×1000×1=904.KN;
4φ15.2对应的张拉控制力为:
11P=σk×Ag×n×1000×b =1302×139×4×1000×1=723.91KN。
②负弯矩张拉力
5φ15.2对应的张拉控制力为:
11P=σk×Ag×n×1000×b =1395×139×5×1000×1=969.525KN;
4φ15.2对应的张拉控制力为:
11P=σk×Ag×n×1000×b =1395×139×4×1000×1=775.62KN。
③钢绞线理论伸长值 钢束编号 N1 N2 N3 T1 T2 T3 位置 中跨(cm) 边跨(cm) 12.9 12.9 12.9 12.9 12.8 12.8 5 5 9.2 9.2 9.2 9.2 设计图纸提供的理论伸长量为左右两端之和,施工过程中采用计算的张拉力及图纸理论伸长量进行控制。 张拉施工
1、正弯矩张拉
1)搭设张拉操作平台,采用钢管支架加木板搭设平台放置千斤顶。
2)安装工作锚板,夹片,并将夹片轻轻敲实,然后安装千斤顶、工具锚、夹片。安装时使千斤顶与锚垫板垂直。
3)预应力张拉程序
当主梁砼强度达到设计强度的90%以上,且混凝土龄期达到7天后,可以张拉,按设计要求顺序N1→N2→N3张拉,张拉时采用两端同时对称张拉。
张拉程序如下: 0→初始应力(10%σ2分钟)锚固。
两端分级加载张拉,当张拉力接近控制应力时,两端同时张拉直到控制应力的100%,并持荷2分钟。逐级加载后通过测量千斤顶油缸行程测量各级钢绞线的伸长量,张拉时安排专人与两端联系,互报油表读数和钢绞线伸长量,尽量使两端接*衡,不允许出现明显不协调的现象。千斤顶回油到零,测量钢绞线的伸长量,并作好记录。两端同时退去工具锚,卸下千斤顶,张拉结束。张拉时认真作好张拉记录。
4)张拉应力控制
a.预应力筋的张拉控制应力符合设计要求。
b.预应力张拉以张拉力及伸长值进行双控,实际伸长值与理论伸长值的差值应控制在6%以内,如两者相差超出6%,则应暂停张拉,待查明原因并采取措施予以调整后继续张拉。
con
张拉控制应力)→(20%σ
con
张拉控制应力)→100%σk(持荷
2、负弯矩张拉
梁板架设后,连接接头段钢筋,绑扎横梁钢筋,设置接头段顶板束波纹管并穿束。在日温最低时,浇注连续接头、中横梁及其两侧与顶板负弯矩束同长度范围内的桥面板,混凝土达到设计强度95%,张拉顶板负弯矩预应力钢束。搭设钢管支架,然后用手拉葫芦固定千斤顶。张拉顺序为T1→T2→T3两端同束对称张拉。其他张拉程序、预应力控制同正弯矩张拉。
各阶段张拉力及油表读数控制
箱梁张拉采用YDC1500型千斤顶2台、ZB4-500高压电动油泵及配套油表(编号7396、7284)进行,施工前张拉机具经山西省交通建设工程质量检测中心检测,并出具相应检测报告。
(一)箱梁正弯矩束张拉力及油表对应读数计算如下:
1、千斤顶编号:YDC1500 KN(1#) 对应压力表编号:7396
1)钢绞线为4束:张拉控制应力P= 723.91KN。
张拉应力占控制应张拉力(KN) 力的百分比 10% 20% 100% 72.391 144.782 723.91 2.9 5.4 25.8 压力表读数(MPa) 校验回归方程公式为:压力表读数Y=0.0353X+0.2949。(详见检测报告) 2)钢绞线为5束: P=904.KN
张拉应力占控制应力张拉力(KN) 的百分比 10% 20% 100% 90.4 180.978 904. 3.5 6.7 32.2 压力表读数(MPa) 校验回归方程公式为:压力表读数Y=0.0353X+0.2949。(详见检测报告) 2、千斤顶编号:YDC1500 (2#) 对应压力表编号:7284
1)钢绞线为4束:张拉控制应力P= 723.91KN。
张拉应力占控制应力张拉力(KN) 的百分比 10% 20% 100% 72.391 144.782 723.91 2.7 5.2 25.6 压力表读数(MPa) 校验回归方程公式为:压力表读数Y=0.0351X+0.1657。(详见检测报告) 2)钢绞线为5束: P=904.KN
张拉应力占控制应力张拉力(KN) 的百分比 10% 20% 100% 90.4 180.978 904. 3.3 6.5 31.9 压力表读数(MPa) 校验回归方程公式为: 压力表读数Y=0.0351X+0.1657。(详见检测报告) (二)箱梁负弯矩束张拉力及油表对应读数计算如下:
1、千斤顶编号:YDC1500 KN(1#) 对应压力表编号:7396
2)钢绞线为4束:张拉控制应力P= 775.62KN。
张拉应力占控制应力张拉力(KN) 的百分比 10% 20% 100% 77.562 155.124 775.62 3.0 5.8 27.7 压力表读数(MPa) 校验回归方程公式为:压力表读数Y=0.0353X+0.2949。(详见检测报告) 2)钢绞线为5束: P=969.525KN
张拉应力占控制应力张拉力(KN) 的百分比 10% 96.9525 3.7 压力表读数(MPa) 20% 100% 193.905 969.525 7.1 34.5 校验回归方程公式为:压力表读数Y=0.0353X+0.2949。(详见检测报告) 2、千斤顶编号:YDC1500 (2#) 对应压力表编号:7284
1)钢绞线为4束:张拉控制应力P= 775.62KN。
张拉应力占控制应力张拉力(KN) 的百分比 10% 20% 100% 77.562 155.124 775.62 2.9 5.6 27.4 压力表读数(MPa) 校验回归方程公式为:压力表读数Y=0.0351X+0.1657。(详见检测报告) 2)钢绞线为5束: P=969.525KN
张拉应力占控制应力张拉力(KN) 的百分比 10% 20% 100% 96.9525 193.905 969.525 3.6 7.0 34.2 压力表读数(MPa) 校验回归方程公式为: 压力表读数Y=0.0351X+0.1657。(详见检测报告) 压浆
1、施工准备工作
1)检查确认材料数量、种类是否齐备,品质是否保证; 2)检查机具是否完备,运转是否正常;
3)张拉完成后,用砂轮切割机切除外露的钢绞线(外露量20≤H≤30mm),然后在锚垫板上进行封锚。
2、搅拌水泥浆
严格按照配合比进行施工作业。
水泥:水:外加剂:膨胀剂=1287:502:19:122(单位:千克)
1)搅拌要求:搅拌水泥浆之前,加水空转数分钟,将积水倒净,使搅拌机内壁充分
湿润。搅拌好的灰浆要做到基本卸尽。在全部灰浆卸出之前不得再投入未拌和的材料,更不能采取边出料边进料的方法。
2)装料顺序
①首先将称量好的水、水泥、膨胀剂倒入搅拌机,搅拌2min; ②将溶于水的减水剂倒入搅拌机中,搅拌3min出料; ③水泥浆出料后应尽量马上泵送,否则要不停地搅拌;
④必须严格控制用水量,否则多加的水全部泌出,易造成管道顶端有空隙; ⑤对未及时使用而降低了流动性水泥浆,严禁采用增加水的办法来增加灰浆的流动性。
3、灌浆
①将水泥浆加到储浆罐中引到灌浆泵,在灌浆泵高压橡胶管出口打出浆体,待这些浆体浓度与灌浆泵中的浓度一样时,关掉灌浆泵,将高压橡胶管此端接到孔道的灌浆管上,扎牢。
②打开灌浆阀,启动灌浆泵,开始灌浆,灌浆过程中,泵要保持连续工作。 ③压力达到0.8Mpa左右,持压2~3min,完成排气泌水,使孔道内浆体密实饱满,完成灌浆,关闭灌浆泵及灌浆阀门。
4、清洗
拆卸外接管路,清洗灌浆泵、搅拌机及所有沾有水泥浆的设备和附件。 5、压浆注意事项
①锚头一定要密封好,并尽早开始灌浆。
②灌浆管应选用牢固结实的高强橡胶管,抗压能力≥1Mpa,带压灌浆时不能破裂,连接要牢固,不得脱管。
③严格掌握水泥浆的配合比,浆体材料误差不能超过规定值。 ④灰浆进入灌浆泵之前应通过筛子。
⑤灌浆工作宜在灰浆流动性没有下降的30—45分钟时间内进行,孔道一次灌注要连续。
⑥中途换管道时间内,继续启动灌浆泵,让浆体循环流动。
⑦压浆的顺序为:先压下层孔道,后压上层孔道。在冲洗孔道时如发现串孔,则应两孔同时压注。
⑧每班应制作 7.07×7.07×7.07cm立方试件三组,标准养护28d,检查抗压强度作为水泥浆质量的评定依据。
⑨应作好压浆记录,包括灌浆日期、作业时间、温度、灰浆的比例和所有的掺加剂,灰浆数量,压浆压力以及压浆过程中所发生的异常情况等。 封锚
预应力钢材张拉和压浆完毕后,将锚具表面清理干净并将其外围的砼面凿毛,然后设置钢筋网,即可对外露的锚头进行浇筑封锚砼工作。封锚混凝土标号采用与箱梁同标号混凝土,要求确保封锚混凝土表面平整,外观与箱梁混凝土一致。