门机轨道梁预应力锚索施工工艺性试验方案.doc

门机轨道梁预应力锚索施工工艺性试验方案门机轨道梁预应力锚索施工工艺性试验方案1、工艺试验的目的门机轨道梁预应力锚索施工工艺性试验的目的是检验钢绞线、锚具、夹具和连接器是否满足规范要求，测试锚索张拉过程中预应力损失，并使操作人员熟习工艺流程、张拉顺序及规程、规范，确保门机轨道梁预应力锚索施工顺利进行。2、编制依据1）、设计蓝图门机轨道梁预应力锚索布置图（设计图纸编号）。2）、国家行业标准：水工预应力锚固施工技术规范。3）、国家行业标准：公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）。4）、国家行业标准预应力筋锚具、夹具和连接器（GB/T14370）3、设计工程量表1： 单片梁设计工程量表（共32片梁）锚索号规格数量（束）锚索计算长（m)钢绞线下料长（m)钢绞线重（kg)波纹管锚具管长（m)管径（mm)数量（套)规格N17-75117.8619.46149.9817.86外772OVM15-7内74N27-75117.8219.42149.6717.82外772OVM15-7内74N34-75217.70219.302169.9917.702外624OVM15-4内59N47-75217.75219.352298.2617.752外774OVM15-7内74N59-75217.71219.312382.6917.712外874OVM15-9内84总计8142154.81150.59142164、工艺试验前的准备1）熟习设计图纸、技术要求、相关规程、规范及国家和部颁发有关现行标准和设计文件的规定。2）提供钢绞线进场分批验收时的质量证明书、包装、标志和规格检查资料外，尚须提供钢绞线表面质量、直径偏差和力学性能试验资料。每批钢绞线的重量应不大于60t。3）钢绞线张拉的锚具、夹具和连接器应具有可靠的锚固性能、足够的承载力和良好的适用性，能保证充分发挥钢绞线的强度，安全地实现预应力张拉作业，并应满足现行国家标准预应力筋锚具、夹具和连接器（GB/T14370）的要求，其中锚具必须采用设计OVM锚具，锚具应满足分级张拉、补张拉以及放松预应力的要求；夹具应具有良好的自锚性能、松锚性能和重复使用性能，需敲击才能松开的夹具，必须保证其对钢绞线的锚固没有影响，且对操作人员的安全不造成危险；用于后张法的连接器，必须符合锚具的性能要求。钢绞线张拉的锚具、夹具和连接器进场验收规定：（1）锚具、夹具和连接器进场时，除应按出厂合格证和质量证明书核查其锚固性能类别、型号、规格及数量外，还应按规范规定进行验收进行外观检查和硬度检验。（2）锚具、夹具和连接器验收批的划分：在同种材料和同一生产工艺条件下，锚具、夹具应以不超过1000套组为一个验收批；连接器以不超过500套组为一个验收批。4）锚具、夹具和连接器的保护：锚具、夹具和连接器均应设专人保管。存放时均应妥善保护，避免锈蚀、沾污、遭受机械损伤或散失。临时性的防护措施应不影响安装操作的效果和永久防锈措施的实施。5）施加预应力的准备：（1）机具及设备施加预应力所用的机具设备及仪表应由专人使用和管理，并应定期维护和校验。千斤顶与压力表应配套校验，以确定张拉力与压力表之间的关系曲线，校验应在经主管部门授权的法定计量技术机构定期进行。张拉机具设备应与锚具配套使用，并应在进场时进行检查和校验。对长期不使用的张拉机具设备，应在使用前进行全面校验。使用期间的校核期限应视机具设备的情况确定，当千斤使用超过6个月或删次或在使用过程中出现不正常现象以后应重新校验。弹簧测力计的校验期限不宜超过2个月。（2）施加预应力的准备工作A、对钢绞线施加预应力前，必须完成或检验以下的工作：施工现场应具备经批准张拉程序和现场施工说明书；现场已具备预应力施工知识和正确操作的施工人员；锚具安装正确，对后张构件，混凝土已达到要求的强度；施工现场已具备确保全体操作人员和设备安全的必要的预防措施。B、实施张拉时，应使千斤顶的张拉力作用线与钢绞线的轴线重合一致。5 施工措施5.1施工技术措施5.1.1 施工工艺流程预应力锚索采用后张法施工，施工工艺流程，如图1。轨道梁模板架立N1N5锚索安装装锚索组装回填灌浆浆液制备永久防护切割下料张拉与监测张拉设备检校钢铰线材料检验绑扎钢筋绑扎钢筋浇筑混凝土施工前的准备轨道梁模板架立N1N5锚索安装锚索组装回填灌浆浆液制备永久防护切割下料张拉与监测张拉设备检校钢铰线材料检验绑扎钢筋绑扎钢筋浇筑混凝土图1：施工工艺流程图5.1.2锚索主要材料准备1）、采用1860Mpa（270K）强度级的低松弛高强度粘结式钢铰线。2）、张拉端锚夹具采用具有自锚性能的夹片式锚具。3）、塑料波纹管采用专业厂家生产的塑料波纹管定型产品。4）、封孔灌浆采用强度等级为42.5Mpa的普通硅酸盐水泥。5.1.3锚索制作（1）切割下料按设计施工图纸要求的长度尺寸，采用砂轮片切割机对钢铰线切割下料，下料前注意检查钢铰线的表面，没有损伤的钢铰线才能下料。（2）锚索组装按设计锚索结构图编制锚索，将下好料的钢铰线根数穿入塑料波纹管内，波纹管采用接头加长连接，接头处用封口胶带缠封，每根钢绞线保持顺直不交叉，绑扎牢固，防止互相缠绕。组装好后的锚索挂牌标示以防错乱。5.1.4锚索安装经检验合格后的锚索，采用人工扛抬至轨道梁预制件上，按布置图上的位置，采用定位钢筋固定安装，使其能牢固地置于设计位置，架设安装并固定好，并在混凝土浇筑期间不产生位移。定位钢筋的间距，对于波纹管不宜大于0.8m；曲线管段处宜适当加密。两端部的预埋钢垫板应垂直于孔道中心线。锚索安装完毕后，应将其两端部用彩条布或塑料胶带缠封好盖好，防止水或其他杂物进入，做好临时防护。浇筑混凝土后，在混凝土凝固之前及时推拉活动锚索，以防被水泥浆液将锚索注死。5.1.5张拉与监测（1） 张拉准备张拉前，对拟投入使用的张拉千斤顶和压力表进行标定并绘制出油表压力与千斤顶张拉力的关系曲线图，以供张拉时操作使用。安装锚具及千斤顶，连接液压系统，仔细检查各系统的运行情况，确保无误后方可开始进行张拉。（2） 张拉机具使用ZB4/500型电动高压油泵驱动千斤顶张拉，采用YCW-250B型千斤顶对锚索的各单根钢绞线进行预紧张拉，各根钢铰线的预紧张拉力均为15KN，使之充分绷直，以使锚索在整束张拉是各根钢铰线能够均匀受力，然后使用YCW-2500型千斤顶分别对各级锚索进行整束张拉。 （3）锚索张拉待预制轨道梁混凝土强度达到设计强度的100以上后即可对锚索进行张拉。同一轨道梁根据锚索分布情况采取按顺序张拉，张拉顺序为：N1N2N3N4N5。 钢绞线采用分级串动方式进行张拉 传统张拉工艺是梁体甲、乙两端同步加压，同时加相同的压力 ，达到设计规定压力值时，梁体两端同时稳压 ，进行测量并记录数据。因门机大梁钢绞线布置集中，张拉吨位大，为了避免梁体张拉过程中，梁端头部位应力集中，出现裂缝 ，影响梁体质量。确定梁体两端采用分级串动式法进行张拉施工。 具体加压施工过程：梁体每孔钢绞线初始应力施加前，单根均施加1t的力，使钢绞线处于紧绷状态梁体两端同时加 0.15(初始应力，表示设计应力)，甲端先升压至 0.3乙端缓慢升压至0.3后稳压测量 ，继续升压至 0.5将甲端缓慢升压至 0.5后稳压测量，继续升压至0.7依此交替进行直到梁体两端均升压至 0.8后测量，并同时升压至1.0测量至1.03测量持荷2min后，逐级卸荷至0，锚具自动锁紧钢绞线(锁定压力在 1.01.03之间)。N1、N2、N4张拉时的控制应力为1248.7KN；N3张拉时的控制应力为713.6KN；N5张拉时的控制应力为1605.5KN。并排双孔钢绞线张拉施工 根据设计蓝图，预应力门机大梁单根梁共有(N1N5)8束钢绞线，其中N3、N4、N5为水平并排双孔钢绞线，需同时对称张拉。由于两孔钢束之问距离小，不能同时布置2台千斤顶进行张拉施工。因此，做了改进：两孔钢束交替进行张拉，先将一侧钢束加载至0.5应力，稳压后，卸载至0，锚具中夹片自动锁定钢绞线，然后将千斤顶移至另一孔钢束，加载至0.5应力，并逐渐升至 1.0至 1.03卸载结束。再将千斤顶移至前一束钢束，按要求施加剩余应力至设计值。 钢绞线张拉控制应力应符合设计要求，在任何情况下不得超过设计规定的最大张拉控制应力的1.03。各锚索张拉过程中，量测钢铰线的伸长值，以用于校核张拉力，实际量测的钢铰线的伸长值须与理论计算的伸长值基本相符，当实际量测的伸长值大于理论计算值的6%或小于理论计算值的6%时，就暂停张拉，待查明原因并采取相应措施，予以调整后方可恢复张拉，直至张拉正常为止。坝顶预应力门机大梁钢绞线采用后张法施工理论伸长值计算采用精确计算公式： 式中：P为预应力钢筋张拉端的张拉力，N；L为从张拉端至计算截面的孔道长度，m；为从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和，rad；k为后为孔道每米偏差对摩擦的影响系数； 为预应力钢筋与孔道壁的摩擦系数；Ay为预应力钢筋截面面积，mm ； Ey为预应力钢筋的弹性模量，MPa。 钢绞线初始应力(0.15)下的伸长量包括自然绷紧量和应力作用下的钢绞线弹性伸长量。测量钢绞线实际伸长量时，在初始应力之后，测量钢绞线的初始长度，因钢绞线在整个张拉过程中，属弹性变形(钢绞线张拉应力不大于设计应力 的 70)，可按照弹性变形公式，根据实测钢绞线实际伸长量，反推计算出钢绞线初始应力(0.15)下的伸长量，二者之和为钢绞线张拉过程中的实际伸长量。张拉及卸载时，均应填写施工记录。首先张拉起监测作用的试验锚索，试验锚索束的数量及位置由监理工程师确定，试验锚索张拉时，记录压力传感器的读数、张拉千斤顶的压力表读数以及在不同张拉力下的钢铰线伸长值，张拉时应有监理工程师在现场旁站监理，以监测试验锚索的资料指导一般锚索的施工。5.1.6回填灌浆锚索张拉工作结束并由监理工程师检查确认锚索预应力已达到稳定的设计值后，即可使用水灰比为0.35：1的M35水泥浆液对锚索孔道进行回填灌浆，回填灌浆材料为强度等级42.5Mpa的普通硅酸盐水泥。为提高水泥浆液的流动性，可在水泥浆液内根据试验配方掺加减水剂，水泥浆液强度不低于35MPa。回填灌浆时，对N1、N2、N4、N5等曲线孔道从最低的一端设置的灌浆孔内灌浆，由最高点的排气孔排气和泌水。压浆时按锚索灌浆孔自下至上的顺序进行灌浆，即：N5N4N2N1N3。使用活塞灌浆泵通过与预埋在锚索端部的灌浆管进行灌浆，当灌注到锚索高端出浆孔孔口排出的浆液浓度与进浆浓度相同时，关闭排气管孔孔口闸阀，在0.50.7MPa压力下稳压2min即可停止灌浆，待凝48h之后，若锚索孔内的水泥浆液干缩出现孔腔，应再次用浓浆从出浆孔进行倒灌，以将孔口不满部分回填灌满，直至全孔充填密实，注浆封孔工作即可结束。灌浆应缓慢、均匀地进行，注入率控制在10L/min以内，不得中断，并应将所有最高点的排气孔依次放开和关闭，使孔道内排气通畅。较集中和邻近的孔道，宜尽量先连续压浆完成，不能连续压浆时，后压浆的孔道应在压浆前用压力水冲洗通畅。每次灌浆时，浆液制作好后提取3组的70.7mm70.7mm70.7mm立方体试件，标准养护28d，检查其抗压强度，作为评定水泥浆质量的依据。孔道压浆应填写施工记录。5.1.7锚头永久防护锚索孔在补充注浆回填封孔结束48h之后，即使用手持切割机将工作锚具外的超长部分钢铰线切除，切除后的钢铰线在工作锚具外的留存长度不小于30mm，然后浇筑与轨道梁相同标号的混凝土对工作锚具及外露钢绞线做永久防护。5.2资源配置（1）人员配备组合根据门机轨道梁预应力锚索施工特点，对编制锚索、安装、张拉等施行工序流水施工。根据所需完成的工程量、工期要求、施工难度及施工工效，拟投入1个机组的施工力量进行施工，按每天8小时工作制，三班作业，各机组人员组合如下：机长4人、班长3人、助手18人，总计施工人员25人。（2）机械设备配置1）、灌浆机械设备配置：400L高速搅拌机1台，BWS-200型灌浆泵1台，2200L双层搅拌机1台，2）、编索机械设备配置：砂轮片切割机1台，角磨机2把，电焊机1台。3）、张拉设备配置ZB4/500型液压油泵2台，YCW-2500型手持式轻型千斤顶2台，YCW-250B型千斤顶1台。（3）投入机械设备表2： 拟投入机械设备数量表序号设备名称规格型号功率（KW）单位数量备注1灌浆泵BWS-20022台12高速搅拌机ZJ-400L13台13双层搅拌机ZJ2200L3台14电焊机350A台15砂轮切割机1.5台26角磨机把27千斤顶YCW-2500台28千斤顶YCW-250B台19液压油泵ZB4/500台2（4）所需材料计划表3： 所需材料计划表序号设备名称规格型号单位数量备注1工作锚具OVM15-7套2562工作锚具OVM15-4套1283工作锚具OVM15-9套1284波纹管外径内径7774m2277.765波纹管外径内径6259m1132.86波纹管外径内径8784m1133.447工具锚OVM15-4套28工具锚OVM15-7套29工具锚OVM15-9套210钢铰线1860Mpa强度级t36.811锚垫板160160个12812锚垫板200200个25613锚垫板230230个12814褪锚灵Kg2015手拉葫芦HS1个216手拉葫芦HS5个417水泥42.5MPat806锚索质量检查及验收6.1钢铰线检查与验收预应力钢铰线进场时应分批验收，验收时，除应对其质量证明书、包装、标志和规格等进行检查外，尚须按下列规定进行检验。从每批钢绞线中任取3盘，并从每盘所选的钢绞线端部正常部位截取一根试样进行表面质量、直径偏差和力学性能试验。如每批少于3盘，则应逐盘取样进行上述试验。试验结果如有一项不合格时，则不合格盘报废，并再从该批未试验过的钢绞线中取双倍数量的试样进行该不合格项的复验，如仍有一项不合格，则该批钢绞线为不合格。6.2锚具检查与验收锚具、夹具进场时，除应