连续梁群锚高强钢绞线预应力施工工法

连续梁群锚高强钢绞线预应力施工工法TOC\o"1-3"\h\zHYPERLINK\l"_Toc506008014"l工法特点2HYPERLINK\l"_Toc506008015"2适用范围2HYPERLINK\l"_Toc506008016"3QM系列列预应力材料料及结构件22HYPERLINK\l"_Toc506008017"5工艺流程5HYPERLINK\l"_Toc506008018"6主要工序施工工方法5HYPERLINK\l"_Toc506008019"7劳动力组织88HYPERLINK\l"_Toc506008020"8质量注意事项项8HYPERLINK\l"_Toc506008021"9文明、安全施施工措施8HYPERLINK\l"_Toc506008022"10经济效益分分析8HYPERLINK\l"_Toc506008023"11工程实例99近年来来公路交通建建设飞速发展展，由此桥梁梁施工技术也也得到了迅猛猛发展，各种种桥梁结构形形式都不断地地得到实践与与应用。其中中群锚预应力力高强钢绞线线连续梁桥板板体系，以其其特有的优势势占有了一定定的比重。该该体系在国外外已有三十多多年的历史，而而且目前仍是是处于主导地地位的预应力力体系；在我我国则还只是是近几年发展展起来的，但但从其设计构构配件制作及及机械制造方方面，已有较较为完善的体体系，为其施施工创造了必必要的条件。本本工法便是实实现该体系而而特定的施工工工法。l工法特点该体系系是在引进瑞瑞士VSL系列的基础础上发展起来来的，在此基基础上我国又又自行研究、设设计、生产了了QM预应力体系系。1．ll通过QML连接器将预预应力钢绞线线随连续梁弯弯矩图曲线连连接起来，形形成多跨连续续梁（如图1．l所示），施施工中按图示示分段逐段张张拉，逐段连连接，从而形形成连续梁构构造。1．22目前国内该该体系施工尚尚无较为完整整的阐述，而而本工法基本本详尽、系统统、全面地介介绍了其材料料，零件，施施工机械及施施工方法，对对各种规格钢钢绞线相应系系列均有介绍绍。1．33利用本工法法，无需再要要其他参考资资料，即可进进行该体系施施工技术准备备工作。2适用范围本工法法适用于建筑筑、桥梁等工工程中的连续续梁预应力施施工。3QM系列列预应力材料料及结构件3．ll高强钢绞线线QM系系列均采用低低松驰高强钢钢绞线；它由由六根碳素钢钢丝围绕一根根蕊丝用绞线线机扭绞而成成。3．22锚具QM体体系锚具分为为张拉端锚、固固定端锚和连连接器三种型型号；其规格格和型号表示示方法如下：：每束中钢绞线根数锚具按钢绞线直径的编号，见表3．2锚具类型；张拉端锚不作标记，G表示固端锚，L表示连接器群锚体系标记QML每束中钢绞线根数锚具按钢绞线直径的编号，见表3．2锚具类型；张拉端锚不作标记，G表示固端锚，L表示连接器群锚体系标记研制单单位为了使QM锚具能适应应我国钢绞线线规格的不统统一，锚具制制造时考虑到到了其具有一一定的通用性性，各型号锚锚具适用范围围见表3．2。其中QM12与QMI3系列、QM15与QM157系列之间，除除了夹片齿绞绞部分的螺纹纹底孔直径有有所区别外，其其他几何尺寸寸完全一致，使使用中应注意意选择。锚具系列列代号表3.2钢绞线直径mmm12-12.5515-15.2215.7对应锚具系列QM12QM13QM15QM15.73．22．l张拉端锚具具QM型型张拉端锚具具的结构见图图3．2．l所示。它是是由锚板、夹夹片、锚下喇喇叭型垫板、螺螺旋筋、钢绞绞线和金属波波纹管几部分分组成。垫板板上设带有M27×2螺纹的孔，供供施工中灌浆或排气用。3．22．2固定端锚具具多跨连连续梁预应力力均采用一端端张拉，因此此固端锚可有有两种类型：：一是采用与与张拉端完全相同的锚头头；二是采用用埋入式的固固定端H型自锚锚具具，H型自锚锚具具结构见图3．2．2－l所示，由带带梨形自锚头头的一段钢绞绞线、支托用用钢筋网、螺螺旋筋、灌浆浆孔和金属波波纹管等部分分组成。其原原理是利用一一小型千斤顶顶将每个钢绞绞线端头顶压压成梨形的散散花状而形成成自锚锚头，并并利用裸露部部分的钢绞线线和自锚头同同砼的粘结作作用而将钢绞绞线束的张拉拉力传给端部部砼。每个顶顶压成型后的的钢绞线自锚锚头标准尺寸寸见图3．2．2－2。括号内的的数字为QM12、QM13系列梨形头头的尺寸。33．2．3QML连接器见图3．2．3，它是在QM张拉锚具的的基础上由连连续板、钢环环、带锚头的的钢绞线，罩罩筒及金属波波管等几部分分组成。它的锚锚固板中心区区域具有和普普通锚板排列列相同的锚固固锥孔，用以以张拉和锚固固前一段钢绞绞线束。锚固固板周边具有有数量与中心心锚孔相同的的等距离U形槽，将事事先作好的带带有锚固头的的钢绞线按顺顺序逐根挂入入槽内，从而而形成下一段段钢绞线束，然然后罩上罩筒筒，套入钢环环，将波纹管管与罩筒连接接，并用胶带带对连接点进进行密封即形形成钢绞线连连接器，待下下跨张拉后，连连接器的前后后两段便形成成整体效果。3．22．4QML连接器中的的钢绞线锚固固头它分为为A型和B型两种：A型是采用夹夹片式锚固头头，见图3．2．4－l所示；而B型则是挤压压式锚固头，它它通过一专用用模具将特制制挤压元件与与钢绞线一同同挤压从而形形成锚固头，见见图3．2．4－2所示。4施工工机具（见表表4）4．ll预应力张拉拉机YCQQ系列千斤顶顶是为QM型锚具配套套研制的专用用设备。它采采用穿心式双双作用的结构构形式，其构造原理理见图4．l所示：该系列千斤顶的的特点是：（1）油泵额定定工作压力63MPa，与国外同同类产品压力力等级一致；；（2）采用短行行程（15－200mm）构造；（3）不顶压结结构，根据QM锚具自锚性性能可靠的特特点，千斤顶顶的前部采用用限位板代替替了以往的顶顶压器，其作作用是张拉过过程中，限制制锚具夹片后后退，保证夹夹片有均匀一一致和所要求求的回缩值；；（4）千斤顶后后部采用工具具锚，锚板通通过螺栓与专专用组合工具具夹片套相连连接，这样夹夹片退出时仍仍为整体，操操作简便、灵灵活；（5）自重较原原来的千斤顶顶减少了15％～20％。施工机具一一览表表4机具名称及型号号数量说明YCQ系列千斤斤顶1若施工紧张，应应备用一台高压油泵1根据千斤顶匹配配设备压花机YH-331配套有专用小油油泵锚固头积压机TTY-451配套有专用小油油泵砂轮切割机1台式、手持式各各一台波纹管卷扬机1专用设备砂浆泵1压力大于4MPPa千斤顶顶使用过程中中，应注意其其准确性；凡凡出现下列情情况之一者，需需对千斤顶进进行维修后，重重新标定（标标定见第五部部分）。l）新新使用的千斤斤顶2)千千斤顶经过拆拆卸修理3）千千斤顶久置后后重新使用4）更更换压力表5）压压力表受到碰碰撞或出现失失灵现象6）张张拉伸长值与与计算伸长值值之差不符合合规范要求7）千千斤顶连续使使用超过半年年8）液液压油管更换换后QML联接器挤挤压式锚固头头挤压机TY—45型挤挤压机是QML型联接器的的施工配套设设备，能用于于挤压φ12、φ12．9、φ15及φ15．7等各种规格格钢绞线的锚锚固头，其结结构见图4．2所示。其特点点如下：（1）额额定油压为63MPa，工作压力力高，性能可可靠，操作方方便。（2）挤挤压不同直径径的钢绞线时时，只需更换换挤压模具即即可，同时更更换端板后，还还可用于顶压压A型夹片式锚锚固头，通用用性强。4．33压花机YH33压花机是为为钢绞线压花花所特制的专专用工具（包包括千斤顶也也是特制的），工工作原理是：：将钢绞线按按设计长度放放入压花模具具，采用手柄柄式杠杆夹具具夹住钢绞线线，然后用特特制千斤顶顶顶压其端头即即可形成梨花花状。施工平平面原理见图图4．3所示。压花机机的保养程序序：（1）每每压50个“花头”后，必须用用夹具油少许许，抹在夹具具齿纹处；用用汽油或柴油油清洗柱塞底底板；上紧夹夹具手柄螺栓栓。（2）每压5000个“花头”后，须拆下下全部零件，检检查夹具有无无裂痕和齿纹纹磨损情况，如如有损坏，应应予以更换。张拉及锚固（砼达到强度要求时）支模绑扎下部钢筋安放波纹管张拉及锚固（砼达到强度要求时）支模绑扎下部钢筋安放波纹管穿钢绞线锚具安装及波纹管定位绑扎上部钢筋浇注砼及养护灌浆养护切割钢绞线余量、封锚拆除模板波纹管制作钢绞线制作（下料、压花、制作积压头）5工艺流程工艺流程见图55．l。6主要工序施工工方法6．ll钢绞线下料料6．11．1钢绞线下料料前，首先要要检查其质量量。在外观方方面：应逐盘盘检查，不应应有折断、横裂和相互交叉叉的钢丝；其其表面不得有有润滑剂、油油渍、裂缝、小小刺、劈裂及及机械损伤；；表面允许有有轻微浮锈，但但不得锈蚀成成肉眼可见的的麻坑；还应应检查其直径径和捻距是否否符合设计要要求。在力学学性能方面：：应从每批中中取5％盘（但不不少于3盘），在每每盘中端部正正常部位取样样检查其屈服服强度、破断断强度及延伸伸率。6．11．2计算下料长长度LL＝L。＋L1＋L2L。：：预留孔道曲曲线上度；LI：：张拉端预留留长度：包括括锚板厚度，限限位板厚度，千千斤顶长度，夹夹片式工作板板厚度，外留留长度（一般般取值10cm）；L。：固定端端预留长度：：当为QM锚具时，L2为锚板厚度度；当为QML锚具时，L。＝0；当为H型锚时，L2为H锚距砼面的的距离取负值值。6．ll．3下料用砂轮轮切割机切断断。然后去掉掉切割面的毛毛刺；如果切切割后出现“散丝”现象，则应应在切割前距距切割点两端端5cm处用细铁丝丝绑扎后切割割。6．22H锚压花对于自自锚锚头，下下料后应进行行压花制作。首首先应试制压压花头，检查查其长度及直直径是否符合合标准，并准准确地确定应应顶压的钢绞绞线长度（具具体作法参见见材料、机具具部分），然然后进行批量量生产。6．33QML联接器锚固固头的制作6．33．1挤压前应检检查钢绞线端端部是否齐整整，不得歪斜斜；按钢绞线线直径查对挤挤压原件，钢丝衬套是否配配套；尺寸是是否符合规格格（见表6．3．l）；挤压元元件上涂有防防锈油，挤压压时起润滑作作用，如果表表面粘上了泥泥土、灰砂，则则必须用柴油油清洗干净，否否则容易损坏坏模具。6．33．2挤压前应将将钢丝衬套套套入钢绞线端端部并旋紧，使使其裹紧钢绞绞线，然后套套上元件。钢丝衬套长长度见图6．3．2。挤压元件尺尺寸13系列12系列dD29-0.129-0.1A42+1.542+1.5B556．33．3挤压完毕后后应检查其质质量。外观方方面：挤压后后的元件端面面应基本平整整，不得倾斜斜过大；表面面不得有裂痕痕或缺口。力力学性能方面面：每批操作作（或每500件）应对试试件进行力学学试验，用试试验机试拉，应应力达80％时不滑脱脱，不破坏为为合格。6．33．4若为夹片式式锚固头，可可按前叙装配配即可。6．44波纹管埋设设6．44．l根据设计的的断面位置，先先将制作好的的波纹管排放放到位，然后后用短头连接接管段将其连接成为整体体。6．44．2为了方便施施工，先将钢钢绞线穿好后后，按照设计计的曲线及固固定点对波纹纹管进行固定定。一般可用用钢筋卡子，按按间距1米进行绑扎扎固定即可。6．44．3预留灌浆排排气孔。波纹纹管安装完毕毕之后，应在在固定端锚具具处及跨中各各高点设置排排气孔，排气气管一般用内内径16mm，外径20mm的塑料管，其其与波纹管之之间采用塑料料瓦的连接，见见图6．4．3。6．55穿钢绞线6．5．1待波波纹管连接成成型后，先将将张拉端锚具具喇叭口垫板板安装固定并并与波纹管连连接固定。6．5．2穿钢钢绞线。为了了穿束方便，先先不固定波纹纹管，将固定定端波纹管口口抬起与工作作面基本等高高，并将该端端起头一段按按一定坡度临临时固定，然然后即可穿束束。6．5．3根据据实践经验，一一般跨距小于于30米时，可用用人工整体穿穿束，若遇个个别穿束困难，可采取先44—5根，再3－4根，最后23根的办法穿穿束；若跨大大于30米，则需采采用穿束机单单根穿束，而而且时常需用用穿束牵引弹弹（见图6．5．3）。6．5．4钢绞绞线束编号，为为了钢绞线不不至打绞，必必须逐根对钢钢绞线进行编编号，然后按按号对位与锚锚具连接或固固定。若是单单根穿束；则则可逐根编号号；若整体穿穿束，则可在在固定端锚具具制作时，按按事先编排好好的顺序进行行编号并作好好编号记录便便于张拉时按按号锚固。6．6锚具安装装及制作钢绞线穿束完毕毕后，即可分分别对锚具进进行安装，制制作及安装顺顺序前面已有有介绍；锚具具的安装及波波纹管接点都都必须牢固可可靠，以保证证砼施工中不不致锚具脱落落、松动及接接口裂缝。6．7钢绞线张张拉6．7．l准备备工作6．7．1．ll千斤顶的标标定：为保证证张拉控制应应力的准确，在在出现第四节节第1条中所叙八八种情况之一一时，应对张张拉机系统--包括千斤顶顶，压力表及及油路胶管进进行“油压值—张拉力”的标定。压压力表的精度度不得低于1．5级，标定可可使用SC30OOkN压力传感器器作为测力设设备，测力设设备的精度不不得低于2％。标定时时以千斤顶的的主动工作动动态为准，分分级记录，连连续作三次试试验，取其平平均值，制定定标定曲线或或计算其一次次回归直线方方程，从而确确定“压力—油压表读数”关系，再根根据张拉力计计算相应的油油压表读数。6．7．1．22张拉力及伸伸长值计算根据设计的张拉拉要求（一般般后张法为极极限强度的80％）及钢绞绞线的极限强强度σ进行计算σk＝σ×80％，σ为锚固应力力。考虑张拉拉损失，一般般采用超张拉拉3％进行调整整，因此张拉拉力P＝n×（l＋3％）×σ×A＝0.824××n×A×σ（n为每束钢绞绞线根数，A为每根钢绞绞线断面积），张张拉要求张拉拉力及伸长值值双控指标，因因此尚需计算算钢绞线张拉拉伸长值上L＝（l＋3％）σk×L／E（E＝2.1×110N／mm2，L为置于张拉拉范围内的钢钢绞线长度）。6．7．2安装装锚具：构件件端部安装锚锚板前，应将将锚具垫板喇喇叭口中的杂杂物清除干净净；锚板上的的锥孔内不得得有泥土、砂砂粒等杂物；；钢绞线表面面不得带有灰灰浆痕迹、粘粘有泥砂等；；如有要用钢钢丝刷清除干干净。然后按按先排列好的的顺序，将钢钢绞线逐根结结入锚板的孔孔内，并将锚锚板推至垫板板处。6．7．3安装装夹片：用钢钢丝圈将夹片片夹在一起，其其表面的机油油不必清除，但但应保持清洁洁；将夹片逐逐套套在钢绞绞线上，推入入锚板锥孔中中并压紧即可可。6．7．4安装装千斤顶：将将与锚具规格格相对应的限限位板（其孔孔数和排列顺顺序与锚板相相同），套在钢绞线上，并并推至锚板处处；将千斤顶顶套到钢绞线线束上；在工工具锚上套牵牵引帽，然后后将钢绞线尾尾部逐根穿入入帽内即可将将工具锚套入入钢绞线上，然然后用力将工工具锚夹片、工工具锚板、千千斤顶及限位位板顶紧即可可张拉。6．7．5张拉拉与锚固6．7．5．ll由于锚板与与垫板，限位位板与锚板，千千斤顶与限位位板之间均有有一定间隙，因因此第一次只张拉拉到控制张拉拉力的10％，此时不不计实际伸长长值，伸长值值按计算值计计ΔL1＝0．lΔL（ΔL为达到控制制张拉力的计计算伸长值）。6．7．5．22第一次张拉拉完毕后，回回油，此时锚锚具夹片会自自动锚固，向向前推动千斤斤顶及工具锚锚，重新张拉拉到10％P时记下千斤斤顶内筒伸出出值，然后继继续张拉到设设计值，再记记下千斤顶内内筒伸出值；；两值之差为为ΔL2。6．7．5．33若千斤顶行行程不足，可可重新回油，并并记下伸长值值；再次张拉拉到设计值，再再记下伸长值值，两次伸长长值之和记为为ΔL2。6．7．5．44根据双控原原则应将计算算值ΔL与实际伸长长值ΔL1＋ΔL2相比较二者者差值不得超过计算伸伸长值的6％，即［ΔL－（ΔLl+ΔL2）］／ΔL≤6％。若不符符此要求，则则应暂停施工工查找原因，并并使其符合要要求。6．7．5．55张拉完毕后后，即用水泥泥砂浆封堵夹夹片处缝隙准准备灌浆。6．7．5．66灌浆：张拉拉完毕后，应应立即进行灌灌浆。灌浆时时应按设计标标号配制水泥泥净浆，可适当添加些微微膨胀剂；灌灌浆时，将带带有闸阀的、有有螺纹丝扣的的钢管旋入锚锚具垫板的螺螺纹孔，然后后与灌浆管相相接，进行灌灌浆；灌浆过过程中，应有有专人封堵排排气孔，待浆浆液将要溢出出孔口时，立立即用事前作作好的软木塞塞堵住孔口，并并敲打紧实，同同时关闭闸阀阀，以保持其其压力。且每每灌浆台班均均需作3组试块，以以考察灌浆强强度及强度增增长情况。6．7．5．77将钢绞线余余量用切割机机切除。全张拉施工过程程见图6．7．5．7。7劳动力组织劳动力使用情况况一览表表7.1工种工序小组作业人数工序名称电工油泵操作工钢筋工砼工记录员其他备注钢绞线下料122压花112挤压锚固头1112其中卷管机操作作工人1名波纹管制作13波纹管安装4穿钢绞线4张拉11212灌浆11214以上工序流水作作业116216注：除油泵操作作工、电工、卷卷管机操作工工、灌浆操作作工外，其余余各工种只需需稍微培训即即可。8质量注意事项项8．l该预应力力体系为后张张法，且孔道道连续成曲线线型，一旦孔孔道堵塞，将将造成极为严严重的问题，因因此波纹管间间的连接，波波纹管与锚孔孔或罩筒的连连接都必须牢牢固可靠；浇浇注砼时，必必须看清波纹纹管的位置，不不得让振动棒棒碰坏了波纹纹管，以避免免砼浆漏入孔孔道造成堵塞塞。8．2张拉时给给油速度应缓缓慢均匀，可可适当先快后后慢，快