qc无砟轨道后张法预应力简支箱梁预应力施工质量控制

PAGE15无砟轨道后张法预应力简支箱梁预应力施工质量控制【关键词】后张法预应力简支箱梁预应力施工要求质量控制基本概况无为制梁场北区（以下简称无为制梁场）地处安徽省巢湖市无为县境内（正线里程DK97+000处）。无为制梁场北区管段箱梁为革古山特大桥24m箱梁4孔，32m箱梁41孔；铜陵长江大桥北引桥24m梁29孔，32m箱梁497孔；共计：24m梁33孔，32m梁538孔，总计571孔。铁路客运专线（安徽段）为目标时速350km/h的新建铁路客运专线。制梁场制梁场共设置制梁台座7个，外模7套、内模6套，双层存梁台座41个，提升台座3个，检测台座1个，场内极限存梁能力为96孔，日生产能力1-2孔；梁场配备120m3/h拌合站2座，450t门式提梁机2台，900t提运架设备1套，50t龙门吊4台，4t锅炉1台，1000kw变压器2个。1.原材料要点1.1.预应力钢绞线1.1.1.原材料标准预应力钢绞线采用抗拉强度标准值为1860MPa，公称直径为15.2mm高强度低松弛钢绞线，其技术性能应符合GB/T5224-2003《预应力混凝土用钢绞线》的规定。其尺寸和允许偏差见表1。表1钢绞线尺寸允许不、偏差表钢绞线公称直径径（mm）直径允许偏差（mm）钢绞线公称截面面积（mm²）中心钢丝直径加加大范围（％）每1000m钢绞绞线理论重重量（kg）15.2+0.4，-00.21402.011011.1.2.进场验收、存放、发放规则1.1.2.1预应力钢绞线应成批验收，每批由同一牌号、同炉罐号、同一规格、同一生产工艺、同交货状态的预应力筋每30t为一批，不足30t也按一批计。施工单位每批抽检一次；监理单位平行检验或见证取样检测次数为施工单位抽检次数的10％或20％，但至少一次。1.1.2.2钢绞线检验钢绞线验收标准应符合GB/T5224-2003,预应力钢绞线应成批验收,每批由同一牌号,同一规格,同一生产工艺制度的钢绞线组成,逐盘检验。抽检频率:每3盘(约10吨)抽一盘,盘端取样进行做拉力（整根破断）试验，如每批少于3盘,则应逐盘进行外观质量、尺寸及力学性能的检验，屈服强度和松驰试验抽检一次,不少于一根，供方在保证1000h和松驰值合格的基础上,可进行10h松驰试验。试验结果如有一项不合格则该盘报废，再从未试验过的钢绞线中取双倍数量的试样进行不合格的复验，如仍有一项不合格,则该批判定为不合格,不得使用。1.1.2.3钢绞线存放于干燥处，避免潮湿锈蚀。工地存放应高出地面200mm并及时覆盖好。1.1.2.4钢绞线应按批号分堆存放，并挂牌明示。1.1.2.5钢绞线按试验合格通知单核对后方可发放使用。1.2锚具、夹片1.2.1锚具进场验收检验1.2.1.1锚具应建立严格的入库检验、登记、保管、领用、发放制度。锚具应配套齐全与之相应的锚垫板、夹片及弹簧垫圈。1.2.1.2每批产品的数量是指同一类产品，同种材料和同一生产工艺且连续进场的预应力锚具、夹具和连接器，每1000套为一批，不足1000套也按一批计。施工单位每批抽检一次；监理单位平行检验或见证取样检测次数为施工单位抽检次数的10％或20％，但至少一次。1.2.2检验规定1.2.2.1外观检验外观检查抽检10％，且不少于10套。每盘钢绞线应由一整根钢绞线组成，如无特殊要求，每盘钢绞线的长度不小于200m。钢绞线盘的内径不小于1000mm。钢绞线内不应有折断，横裂和相互交叉的钢丝。如无特殊规定，钢绞线的捻向为左(S)捻。每根成品钢绞线中的钢丝不得带有任何形式的电接头。成品钢绞线应是不松散的，表面不得带有润滑剂、油渍等降低钢绞线与混凝土粘结力的物质。钢绞线表面允许有轻微的浮锈，但不得锈蚀或肉眼可见的麻坑。1.2.2.2硬度检验每批抽检5%（不少于三件）,且不少于5套。1.2.2.3静载锚固系数性能试验：每批抽检一次（5%），且不少于3套。抽验中有一件或一项不合格时，应在该批中再抽取双倍数量检验；如全部合格，则该批产品合格；如有一件或一项不合格，则该批产品不合格。2．预应力张拉工程后张梁预应力钢绞线采用穿心式千斤顶单束双端对称张拉、应力与伸长值双控法施工工艺。其预施应力工艺分为施工准备、设备的检验与控制、张拉操作(分为初张、终张两个阶段—梁场内部预张拉、初张拉一并进行)、滑丝和断丝处理、施工安全保证措施等五大部分。具体细则如下：2.1摩阻试验梁场建设初期必须对两孔以上梁体进行孔道摩阻试验以确定应力损失，便于对预应力张拉过程中预施应力进行及时调整。2.1.1喇叭口摩阻损失2.1.2孔道摩阻损失2.1.3锚口摩阻损失2.2施工准备2.2.1对梁体混凝土表面存在的较大缺陷，应预先修补并达到设计要求，方可施加预应力，缺陷严重者要特别处理。2.2.2张拉前清除孔道内的杂物和积水。2.2.3检查梁体砼实际强度，确保张拉前已达到设计强度、弹模和龄期要求。2.2.4千斤顶和油压表、油泵配套校验合格，并在规定使用期限内。2.2.5锚具、预应力钢绞线按规定检验合格。2.2.6确认孔道已进行过检孔并通过检查。2.2.7清除锚垫板上附着的灰浆。2.2.8在雨季钢束生锈，为避免滑丝，在穿束后，对未张拉的钢绞线进行防护防锈处理。2.3、设备的检验2.3.1千斤顶校正期限不得超过一个月且不超过200次张拉作业。千斤顶的校正系数K不得大于1.05。千斤顶活塞漏油或有串缸现象，检修后必须校正，合格后方允许使用。2.3.2千斤顶校正方法2.3.2.1在正式校验前千斤顶先空载把油缸伸出最大长度，再回到活塞伸出全部行程的1／2左右。此时加到最大使用压力的1.1倍，维持5分钟，如果压力不降低，千斤顶不漏油，并且校正系数不大于1.05时，才能正式校验。2.3.2.2千斤顶每次增压3～5MPa为一级，在开始压力较低的几级还可以适当地加大。逐级增压到需要吨位，再逐级回油降压。升压过程中作好记录。2.3.2.3千斤顶校验最少要进行三次，每进行一次千斤顶要转动90°，取三次的平均值，分别求出千斤顶的校正系数。2.3.3高压油表油表选用0.4级精密压力表，表盘最大读数60MPa，校正有效期为一个月。油表发生故障后必须重新校正。后张梁采用YCW-300型千斤顶，其校验摩擦系数不得大于1.05。2.3.4高压油表校正方法通常为标准表比较法。具体方法为，在油泵出口安装一个三通管，分别接上标准表和被校正表，按每2MPa级逐级升压，分别记录两只表的读数，直到超过最大使用压力值为止，重复三次取其平均值。测其校正系数：K==p校/p标K值应在被校正表等级最大允许偏差范围内。2.3.5千斤顶和油表应建立使用卡片，记录校正系数及校正日期，并由试验室下发校验结果通知书。2.4箱梁穿线施工2.4.1穿束前应用压力水冲洗孔道内杂物，观测孔道有无串孔现象。2.4.2解卷时，用铁筐护架将钢绞线四周固定好，防止剪掉钢带后钢绞线松动塌陷，钢带应剪断，禁止电焊和气割。2.4.3钢绞线下料应在特制的放盘筐中进行，防止钢绞线弹出伤人和扭绞，钢绞线在滚放状态从内圈抽头放线，方向与钢绞线捻向一致，并防止碰到尖硬的物品，以免表面被刮伤。2.4.4散盘后的钢绞线应细致检查外观，劈裂重皮者不得使用，小刺、折弯、油污等进行处理后方可使用。2.4.5钢绞线按工作长度加1640毫米余量作为下料依据。下料应在平整的水泥地面上进行。钢绞线下料长度误差不得超过30mm。2.4.6钢绞线下料时切割口两侧各30mm处先用铁丝绑扎，下料应采用砂轮锯切割，不得采用其他方式切割。2.4.7穿束后的钢绞线应做好编号。2.4.8钢绞线穿入梁体后应尽快张拉，停放时间不宜过长，否则应采取防锈措施。2.5箱梁张拉操作工艺2.5.1张拉设备及工艺采用单束两端同步张拉并左右对称进行、张拉应力与伸长量双控的施工工艺张拉采用四台YCW-300型千斤顶，两端同时张拉，并左右对称进行，最大不平衡束不超过一束，严格按照施工图张拉束顺序进行。张拉操作应严肃认真，准确控制油表读数。张拉应力值以油表读数为主，以钢绞线伸长值作校核，实测伸长值与预张拉理论伸长值相差不大于±6％。预应力孔道编号及张拉顺序详见图1。图1预应力孔道编号及张拉顺序图表2张拉顺序张拉阶段张拉顺序钢束编号锚外控制应力((Mpa))每束锚外张拉力力(kN)预张拉12N69301171.822N2a9301171.83N1b9301171.8初张拉42N2c9301562.452N39301171.862N79301171.872N109301171.882N2d9301562.4终张拉12N91372.4331729.26622N81342.9551692.1223N1a1339.2001687.39942N2d1339.2002249.86652N51372.4331729.26662N41342.9551692.12272N2b1339.2002249.86682N101342.9551692.12292N71372.4331729.266102N61342.9551692.122112N31372.4331729.266122N1b1339.2001687.399132N2c1339.2001687.399142N2a1339.2001687.3992.5.2预施应力按初张拉（与预张拉合并）和终张拉二个阶段进行，张拉力必须严格按张拉技术交底进行控制。初张拉：当梁体混凝土强度达到43.5MPa，端模板拆除并且内模移出后，即可进行初张拉。初张拉后，梁体即可移出台位。终张拉：终张拉在梁体混凝土达到53.5MPa及弹模达到35.5GPa以上、且龄期不少于10d时进行。2.5.3钢绞线张拉后，应在锚具夹片后钢绞线上沿钢绞线周边用石笔标画出标记，经24小时后复查，确认无新的滑断丝并经主管技术员认可，方可切割多余钢绞线，钢绞线外露量3～4cm，切割钢绞线时，先将钢绞线根部用浸湿石棉布加以防护，避免锚具内钢绞线受到损伤。2.5.4千斤顶不准超载，不准超出规定的行程。转移油泵时必须将油压表拆卸下来另行携带。2.5.5张拉时，必须两边同时给千斤顶主油缸徐徐充油张拉，两端钢绞线伸长量基本保持一致，严禁一端张拉。2.6有关规定2.6.1桥梁张拉时必须有专人负责，及时填写张拉记录。2.6.2千斤顶不准超载，不准超出规定的行程，转移油泵时必须将油表拆卸下来另行携带。2.6.3箱梁张拉钢绞线时，必须两端同时给千斤顶主油缸徐徐充油张拉，两端伸长值应基本保持一致，严禁一端张拉。2.6.4终张拉完毕24h后经复查，确认无滑断丝时，即可切割钢束，切断处距锚具外3～4cm。2.6.5钢束张拉质量要求见表1。表3钢束张拉质量要求序号项目标准备注1钢绞线实际量测测值与理论论计算值偏偏差±6%2没端钢绞线回缩缩量6mm3锚固后夹片外露露>5mm4每片梁滑丝和断断丝总数量量0.5%5同一束钢绞线重重复张拉次次数3次2.7施工安全保证措施2.7.1参加张拉人员穿戴好劳动防护用品，特别要戴好防护眼镜，以防高压油泵破裂喷油伤眼睛。2.7.2操作人员站立位置安全，有回旋余地，高处作业设置平台防护栏。2.7.3张拉时，箱梁两端不准站人，操作人员站在侧面，两端设置防护栏高压油泵放在箱梁端部左右侧。2.7.4千斤顶操作人员要注意保持千斤顶水平状态，待受力后方可松开，以防止受力时千斤顶偏侧滑丝。张拉时千斤顶升降压速度应缓慢、均匀。两端张拉力要求同步，切忌突然加压或卸压。2.7.5加压时，高压油泵操作人员注意与千斤顶操作人员保持联系，避免过快或不协调导致失误。张拉作业时，不得敲击及碰撞张拉设备，油压表要妥善保护，避免受震。高压油管要防弯折，防踏压，油管接头处加防护套，以防喷油伤人。不得载压检查油路。2.7.6张拉时千斤顶后方不得站人，不得在有压力的情况下旋转张拉工具的螺丝或油管接头。张拉过程中，千斤顶两侧需设防护网，千斤顶后设置安全防护板，千斤顶后严禁站人，测量伸长值的人员，须待油泵停机时，站在千斤顶侧面工作。钢绞线断滑丝处理时，两端都装上千斤顶。2.7.7张拉时如遇临时停电，要立即拉闸断电，以防突然来电发生危险。2.7.8所有张拉设备、仪表应设专人领取、保管，不准挪作它用。3.预应力管道压浆及封端工程3.1.孔道压浆3.1.1预应力管道压浆采用真空辅助压浆工艺，压浆作业由钢筋车间指派熟知压浆工艺的人员实施，并如实填写管道压浆记录表。3.1.2预应力钢绞线束张拉完毕，24h后经观察确认无滑丝现象，48h内组织进行管道压浆，压浆时，施工班组必须有试验室出具的施工配合比。压入管道的水泥浆应采用搅拌速度大于1000r/min的高速搅拌设备进行施工，保证水泥浆各项指标满足设计和压浆工艺要求，保证管道饱满密实。真空泵与排气口连接，压浆泵与同一管道的压浆口连接，排气口设在管道一端的上方，压浆口要设在管道另一端的下方。3.1.3孔道压浆前必须对锚具与锚垫板之间的交接缝、锚具外露钢绞线做防水、防锈处理，用防水涂料均匀涂刷在锚具上及锚具与锚垫板之间的交接缝处，待防水涂料不再粘手时，用特制防护罩封锚，防止孔道压浆时“冒浆”。3.1.4压浆前，应对孔道进行清洁处理，以清除管道内的有害材料。3.1.5为保证梁体的耐久性，压浆材料宜采用经铁道部鉴定通过的高性能无收缩灌浆剂。高性能无收缩灌浆剂的技术指标应满足以下要求：3.1.5.1抗压强度28天大于50MPa，抗折强度大于10MPa；3.1.5.2凝结时间：初凝大于4小时，终凝小于24小时；3.1.5.3泌水率：24小时自由泌水率为0，压力泌水率≤3.5%。3.1.5.4膨胀率：24小时自由膨胀率0~3%。3.1.5.5含气率：1%~3%。3.1.5.6流动度：出机流动度在18±4S内，30min流动度≤30秒；3.1.5.728天限制膨胀率0～0.1%；3.1.5.8充盈度：无肉眼可见水囊，无直径大于3mm的气囊；3.1.5.9含有机渗透迁移性阻锈剂，严禁使用亚硝酸盐或铬酸盐等成份的阻锈剂。3.1.6压浆时及压浆后3d内，梁体及环境温度不得低于5℃。浆体温度不超过35℃。压浆采用5等级普通硅酸盐水泥P.O52.5。水泥浆拌合时应均匀，先加实际拌和水量的80%~90%，开动搅拌机，均匀加入除水泥外的全部压浆材料，边加入边搅拌，然后均匀加入全部水泥。全部粉料加入后搅拌2min；然后加入剩余的10%~20%的拌和水，搅拌2min。水泥浆放入压浆罐时，应经过滤，过滤网孔格不得大于3mm×3mm。水泥浆从搅拌至压入孔道内的间隔时间不应超过40min,否则水泥浆不得再用。3.1.7工序流程图2压降工序流程开启压浆机前，将压浆胶管里的水排掉等待正式压浆（抽芯成型的混凝土空心孔道应冲洗干净，并使孔壁完全湿润）开启真空机一直抽到孔道内真空度达到－0.06～－0.08Mpa左右且真空度不再上升；此时即开始压浆，初始压浆时，须使用慢速档，发现压力无异常时，可立即换快速档进行压浆；当水泥浆从抽真空端的透明真空管流出时，应关闭通向该真空机的阀门，关闭真空机，同时打开排废管的阀门，让水泥浆从排废管流出，当流出的浆稠度合适时，关闭抽真空端的阀门；当压浆端的压力逐渐上升到0.5～0.6Mpa时，开始保压，保压时间为3min，保压结束后点动压浆泵，以便压力保持在0.5Mpa以上，即可关闭压浆端的阀门,并打开安全阀卸压;关掉压浆泵，关闭压浆口铁管阀门。拆下真空泵的两个活接头且卸下真空泵，连同压浆泵、搅拌机、橡胶管和阀门清洗干净。每次压浆均应从出浆口提取水泥浆制作4cm×4cm×16cm试件2组，每组3块，均为标准养护试件。压浆人员应戴防护眼镜，以免灰浆喷出时射伤眼睛。水泥浆在拌浆机中的温度不宜超过25℃，夏季施工应采取降温措施（降水温及掺减水剂等），同时尽量安排在早晚压浆。冬季压浆时应采取保温措施，水泥浆应掺入防冻剂。3.2梁体封端3.2.1封端混凝土采用强度等级为C50无收缩混凝土。3.2.2浇注梁体封锚混凝土之前，应先将锚垫板表面的粘浆和锚环外面上部的灰浆铲除干净，并对锚具、锚垫板表面及外漏钢绞线用聚氨酯防水涂料进行防水处理，同时检查无漏浆的管道后，才允许浇注封锚混凝土。为保证与梁体混凝土接合良好，应将混凝土表面凿毛，应从端头以内2cm出开始凿毛，要充分均匀，露出新鲜混凝土面，凿毛时要确保梁端面及锚穴棱角免遭破坏，凿毛深度以2～5mm控制，凿毛面积不低于锚穴总面积的75%，凿毛后将锚穴内清理干净，封锚前用水清洗润湿。利用一端带钩一端带有螺纹的短钢筋安装于锚垫板螺栓孔，并放置钢筋网片，与短钢筋绑扎在一起，保证封端混凝土与梁体混凝土连为一体。3.2.3放置钢筋网片时，网片要确保不小于30mm保护层，并且把钢筋网片与锚下垫板