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混凝土简支梁桥施工

来源:伴沃教育
第九章 混凝土简支梁桥的施工

第壱节

施工准备工作

1、技术准备

1)熟悉设计文件、研究施工图纸及现场核对

熟悉、研究、领会设计意图;检查图纸各部分的组成,特别是(几何尺寸、坐标、标高,说明等);技术要求是否正确;现场情况是否核对;有疑问和建议可向设计单位书面反映;2)原始资料的进一步调查分析

地质资料;水文资料;水位调查;材料的运输;设备的进场等;3)施工前的设计技术交底 由业主主持,设计、监理和施工单位参加。由设计单位说明工程的设计依据、意图和功能要求,进行技术交底;然后施工单位根据对设计图纸的研究和对设计意图的理解,提出对色痕迹图纸的疑问、建议和变更。最后在同意认识的基础上,形成“设计技术交底纪要”

由建设单位正式行文,参加单位共同会签盖章,作为与设计文件同时使用的技术文件和指导施工的依据,以及建设单位与施工单位进行工程结算的。

4)制订施工方案、进行施工设计临时性施工结构的设计:基坑围堰、钻孔桩水上平台、预制场地、悬浇梁段的挂蓝、导梁或架桥机、摸板支架及脚手架,自制起重吊装设备等。均应在安全的条件下,尽量采用现有的材料,因地制宜,经济适用、装拆简便、实用性强。5)编制施工组织设计

目的在于全面、合理、有计划地组织施工,从而具体实现设计意图,优质高效地完成施工任务。6)编制施工预算

施工预算是根据施工图纸、施工组织设计或施工方案、施工定额等文件进行编制的。

2、施工现场准备1)2)3)4)

施工控制网测量

控制网中中所设的基线桩、水准点以及重要桩志的保护桩,进行三角控制网的复测。

补充钻探

以便查明墩位处的地质情况和可能的隐蔽物。

搞好“四通一平”

水通、电通、通讯通、路通及平整场地。

建设临时设施

如生产、办公、生活、居住和储存等临时用房,以及临时便道、码头、混凝土拌和站、构件预制场等。

5)6)7)

安装调试施工机器材料的试验和储存堆放新技术项目的试制和试验

8)9)10)

冬雨季施工安排消防、保安措施

建立健全施工现场各项管理制度

第二节 桥位施工测量

1、概述

放样的任务是:精确地确定墩台中心位置、桥轴线测量以及对构造物各细部构造的定位和放样。即建立平面控制网、高程系统及测量桥位中线的长度。保证桥梁;的走向、跨径、高程符合规范和设计要求。2、桥涵中线测量

3、桥涵三角网的布置4、桥涵施工的高程测量5、桥梁墩台定位及轴线测量

墩台定位:准确地定出桥梁墩、台的中心位置和它的纵横轴线。直线墩台的中心用设计里程确定;曲线墩台的中心位置除了应结合里程,还应有偏角、偏距或结合曲线要素计算出墩台中心的坐标值。 水中墩台中心的定位一般采用方向交会法;旱地或浅滩可直接定位;在已稳固的墩台基础上,可采用距离交会法、极坐标法或直角坐标法。下面重点介绍方向交会法。 见课本106

第参节 钢筋混凝土简支梁桥的施工工艺

一、概述

1 就地浇筑施工

是在桥孔位置搭设支架,并在支架上安装模伴,绑扎及安装钢筋骨架,并在现场浇筑混凝土和施加预应力的施工方法。适用于小跨径、交通不便地区、异性桥、弯桥。1)特点2)施工工序

2 装配式梁桥的施工

在下部结构施工的同时进行上部构件的预制工作,当下部结构完成后,然后进行上部结构的运输和安装。1)特点

(1)桥梁构件的型式和尺寸可向标准化发展,有利于大规模工业化生产;

 (2)在预制厂(场)集中生产,可充分利用先进设备,提高施工机械化和自动化的程度,因此可提高工程质量、降低劳动强度、降低工程造价、提高生产效率;

 (3)能节省大量支架和模板材料,多跨桥梁施工只需一套施工设备,能多次周转使用; (4)构件预制不受季节的限制,上、下部构造可同时施工,预制梁安装速度快;

(5)需要有一定起吊能力的吊装设备,施工时高空作业多;2)施工工序

二、施工支架和模板1支架类型及构造

(1)满布式支架 适用于陆地、不通航的河道、桥不高及桥位处水不深的桥梁。满布式支架应设置在枕木或桩基上,基础须坚实可靠。(2)钢木混合支架(3)万能杆件拼装支架(4)贝雷支架(5)轻型钢支架(6)墩台自承式支架2模板构造

3模板和支架的制作与安装

(1)制作及安装注意事项(2)质量要求(3)安装

支架结构应满足立模标高的调整要求,按设计标高和施工预拱度立模。4施工预拱度

(1)考虑的因素(2)预拱度的计算(3)预拱度的设置三、钢筋骨架工程

普通钢筋从加工到形成钢筋骨架需要经过钢筋整直、切断、除锈、弯钩、焊接、绑扎等工序。同时应对加工前的钢筋进行抽检。1 钢筋加工前的准备工作(1)钢筋的检验

进场的钢材应有出厂证明书,对中小桥所用的钢筋,使用前可不进行抽检,对于大桥,应抽检。检查内容是:抗拉、冷弯和可焊性试验。

钢筋检验包括外观检查和力学性能试验。每批(同级别同直径),按规定的吨数,任取两根钢筋,每根钢筋取两个样(拉力试验、冷弯试验),如有一项不合格,则应重取双倍试样,如仍有不合格,则此批钢筋不能用。

钢筋接头的检验,钢筋的接头有:闪光对焊接、电弧焊接、套筒连接。

抽检的共同内容有:拉伸试验。要求3个试件的抗拉强度均不得小于规定值,至少有两个试件断于焊缝之外,并是塑性断裂。若否,应双倍取样,若复检出现下列情况之一,则该批接头视为不合格品: 有一个试件的抗拉强度低于规定值或有一个试件断于焊缝;有3个试件呈脆性断裂。(2)钢筋的调直(3)钢筋的除锈去污(4)钢筋的画线配料

弯曲伸长计算,一般可按不同的弯钩形状估算。弯45℃时伸长0.5d; 弯90℃时伸长1d;弯180℃时伸长1.5d。

下料长度=钢筋设计长度+接头长度-弯曲伸长量(5) 钢筋的切断

可用人工或机械方法进行。2 钢筋的加工(1)钢筋的接长

钢筋接长的方式有:闪光接触对焊、电弧焊和绑扎搭接三种。下面着重介绍电弧焊和绑扎搭接。采用电弧焊完毕,应对接头进行外观检查,并进行机械性能试验。外观应满足:焊缝应没有缺口、裂缝

1倍,也不得和较大的金属焊瘤;接头处钢筋的轴县偏角不得大于4℃;轴线的偏移不得大于钢筋直径的0。

大于3mm;焊缝的宽度和高度应符合尺寸的要求。接头的抗拉极限强度不能小于该种钢筋的抗拉极限强度。焊条的牌号应符合要求。焊缝的长度应符合要求.

采用绑扎搭接是,其搭接的长度应符合要求.(2)钢筋的弯制成型

一般采用人工弯筋器在成型台上弯制.3 钢筋骨架的安装

钢筋骨架的拼装施焊的顺序:由中间向两端对称均匀进行,先下部后上部,分区对称地跳焊;为保证钢筋的混凝土保护层厚度,应垫混凝土垫块;

钢筋骨架质量要求:应对加工质量、焊接质量及各项机械性能进行检验;四 .混凝土工程

(一)混凝土浇筑前的准备工作1.检查原材料 1)水泥

  每批进场水泥,必须附有质量证明书,对标号、品质不明或超过出厂日期三个月者,应取样试验,鉴定后方可使用。检查项目有:水泥的细度、水泥的凝结时间、水泥的安定性、水泥的强度常用水泥在出厂超过三个月视为过期水泥,使用时必须重新检验确定强度等级。2)砂子

  混凝土用的砂子,应采用级配合理、质地坚硬、颗粒洁净的天然砂,砂中有害杂质含量不得超过规范规定。试验项目有:筛分——确定细度模数和级配、含泥量(影响粘结力或引起裂缝)、有机质含量;

强调级配曲线的绘制和区间的含义。3)石子

  混凝土用的石子,有碎石和卵石两种,要求质地坚硬、有足够强度、表面洁净,针状、片状颗粒以及泥土、杂物等含量不得超过规范规定。取样的规定;试验的项目:筛分、含泥量、针片状、压碎值、(含碱量)等其它外加剂4)水

pH值小于4的  水中不得含有妨碍水泥正常硬化的有害杂质,不得含有油脂、糖类和游离酸等。

酸性水及含硫酸盐量按SO3计超过水的质量0.27%的水不得使用。 2.检查混凝土配合比

  混凝土配合比设计必须满足强度、和易性、耐久性和经济的要求。根据设计的配合比及施工所采用的原材料,在与施工条件相同的情况下,拌和少量混凝土做试块试验,验证混凝土的强度及和易性。

 3.检查模板

  检查模板的尺寸和形状是否正确,接缝是否紧密,支架连接是否牢固;清除模板内的灰屑,并用水冲洗干净,模板内侧需涂刷隔离剂,若是木模还应洒水润湿。 4.检查钢筋

  检查钢筋的数量、尺寸、间距及保护层厚度是否符合设计要求,预埋件和预留孔是否齐全,位置是否正确。

2 混凝土配合比的确定(增加)

(1)按试配强度,进行初步配合比的确定(2)通过调整工作性能确定试验室配合比

(3)通过强度试验,提出更安全更经济的配合比;(4)现场检测砂和石的含水量,计算施工配合比;

举例说明:

1)如何将试验室配合比换算成施工配合比。若实验室确定的配合比为水泥:砂:石:水=a:b:c:d,现场砂含水率为

w,石含水率为w,则现场单位体积混凝土砂重应为(1+w)×b;石重应为(1+w)×c;水为:d-w×b-w×c;

1212122) 如何将施工配合比试验室配合比换算成试验室配合比。若现场施工配合比为水泥:砂:石:水=a:b:c:d,现场砂含水率为

w,石含水率为w12,则试验室单位体积混凝土砂重应为

bw;石重

1应为

cw;水为:d+(b -

b2w)+(c-

c1w);

23 混凝土的拌制

混凝土的拌制一般以机械拌制为主,人工为辅。对于强制式拌和机:先砂,再水泥,最后加石料,上料后提起料斗,把全部原料倒入搅拌机拌和,同时打开进水阀,待各材料混合均匀,颜色一致才出料。

拌和时应严格按照施工配合比下料。由于施工配合比是反映开盘时现场砂和石的含水量,而施工过程中砂和石的含水量是在不断变化,因而拌和后混凝土坍落度也在变化。实际施工时,首先应根据经验判断坍落度,若有怀疑时,随时抽检现场拌和地点的坍落度,也可结合现场浇注地点坍落度,然后调整施工配合比,使现场混凝土的坍落度符合设计要求。、4 混凝土的运输

混凝土在运输过程中,应避免发生离析、泌水和灰浆流失现象,坍落度前后相差不得超过30%,否则应进行二次拌制。混凝土运送时间不宜超过时间限制允许值。

混凝土的运输方式有:水平运输和垂直运输。5 混凝土的浇筑

(1)混凝土的浇筑速度

为了保证混凝土浇注的整体性, 混凝土的浇筑应按照次序,逐层连续浇完,不得任意中断,并应在前层混凝土开始初凝前即将次层混凝土拌和物浇捣完毕。如因故必须间隙时,应不超过规定的最小间隙时间。,每层混凝土浇筑允许的最小允许间隙时间,不同的温度和不同的水泥,一般为1.5~3.0小时不同。

当次一层的混凝土浇注时间超过混凝土允许的最小间隙时间时,应按工作缝处理,其方法如下:

1)需待下层混凝土强度达到1200 (钢筋混凝土为2500 )后方可浇筑上层混凝土。2)在浇注混凝土前应凿除施工缝处下层混凝土表面的水泥砂浆和松弱层。

3)经凿毛处理的混凝土表面,应用水冲洗干净。在浇筑新混凝土前,垂直缝应刷一层净水泥

浆;水平缝应在全部连接面铺一层厚为1~2cm的1:2水泥砂浆。4)无筋构件的工作缝应加锚固钢筋。

(2)混凝土的浇筑顺序

在考虑主梁混凝土的浇筑顺序时,不应使模板和支架产生有害的下沉;为了使混凝土振捣密实,应采用相应的分层浇筑;当在斜面或曲面上浇筑混凝土时,一般应从低处开始。

简支T梁和箱梁混凝土的浇筑顺序见课本119图9-17;空心板梁混凝土的浇筑见课本119 图9-18。

5混凝土的振捣

混凝土振捣的目的是通过振捣使混凝土处于理想的密实状态。表现为:混凝土表面出现一层薄的水

泥砂浆、骨料不在下沉、气泡不在上浮。

振捣的方法分为人工和机械振捣两种。机械振捣设备有插入式、附着式、平板式振捣器和振动台。振捣时应注意以下几点:严禁利用钢筋振动进行振捣;每次振捣的时间要严格掌握;插入式,一般为15~30s,平板式一般为25~40s。6混凝土的养护

首先要及时养护,养护可分为自然养护和蒸气养护。养护期间要保持构件湿润,防止雨淋、日晒、受冻及受荷载的振动、冲击,以使混凝土硬化。自然养护的时间为7天。

当日平均气温低欲+5℃或日最低气温低于-3℃时,应按冬季施工要求进行养护。7模板的拆除

模板的拆除时间与现场混凝土的强度有关。当试验表明达到设计强度的25%时可拆除侧面模板;达到设计强度的70%时可拆除各种梁的模板。

梁体的落架顺序应从梁挠度最大的支架节点开始,逐步卸落相邻两侧的节点,并要求对称、均匀、有顺序地进行;同时要求各节点应分多次进行卸落,以使梁的沉降曲线逐步加大到梁的挠度曲线。通常简支梁桥和连续梁桥可从跨中向两端进行。五桥梁安装工程

1、构件的移送和堆放

1) 对构件混凝土强度要求

装配式预制构件在移送、堆放时,混凝土强度不宜低于设计强度值的75%,对于预应力混凝土构件,其孔道水泥浆的强度不应低于设计要求。2.)构件移运前的准备工作

(1)构件拆模后应检查外形实际尺寸,伸出归纳赶紧、吊环和各种预埋件的位置及构件混凝土的质量,确保安装上时不发生困难;

(2)尖角、凸出或细长构件在移运、堆放时应用木版或相应的支架保护;(3)安装上时需测量高程的够在移运前应定好标尺;(4)预制时应标明孔号和梁号;2、安装工具1. 扒杆

扒杆在场内主要作为出坑用即把构件从预制的底座上吊移出来。2.龙门架(龙门吊机)

龙门吊机是由底座、腿架和横梁、跑车组成,运行在专门的轨道上。

3、预制安装的方法1)

陆地架设法

移动式支架架梁法

此法是在假设孔的地面上,顺桥轴线的方向铺设轨道,其上设置可移动指甲,预制梁的前端搭在支架上,通过移动支架将梁运送到要求的位置后,再用龙门架或人子扒杆吊装;或者在桥墩上设枕木垛,用千斤顶卸下,再将梁横移就位。

摆动式支架架梁法

本法是将预制梁沿路基牵引到桥台上并稍悬出一段,悬出距离根据梁的截面尺寸配筋确定。从桥孔中心河床上悬出的梁端底下设置人子扒杆或木支架,前方用牵引绞车牵引梁端,此时支架随之摆动而到对岸。

自行式吊车安装法

陆地桥梁、城市高架桥预制梁安装常采用自行吊车安装。一般先将梁运到桥位处,采用一台或两台自行式汽车吊机或履带吊机直接将梁片吊起就位,方法便捷,履带吊机的最大起吊能力达3MN。

扒杆吊装法

在桥跨两墩上各设置一套扒杆,预制梁的两端系在扒杆的起吊钢索上,后端设制动索以控制速度,使预制梁平稳地进入安装桥孔就位,其施工程序如图所示,此法宜用于起吊高度不大和水平移动范围较小的中、小跨径的桥梁。

跨墩龙门吊机安装法

跨墩龙门吊机安装适用于岸上和浅水滩以及不通航浅水区域安装预制梁。两台跨墩龙门吊机分别设于待安装孔的前、后墩位置,预制梁由平车顺桥向运至安装孔的一侧,移动跨墩龙门吊机上的吊梁平车,对准梁的吊点放下吊架,将梁吊起。当梁底超过桥墩顶面后,停止提升,用卷扬机牵引吊梁平车慢慢横移,使梁对准桥墩上的支座,然后落梁就位,接着准备架设下一根梁。

在水深不超过5m、水流平缓、不通航的中小河流上的小桥孔,也可采用跨墩龙门吊机架梁。这时必须在水上桥墩的两侧架设龙门吊机轨道便桥,便桥基础可用木桩或钢筋混凝土桩。在水浅流缓而无冲刷的河上,也可用木笼或草袋筑岛来作便桥的基础。便桥的梁可用贝雷组拼。

2)3)

浮运架设法(略)高空架设法

.双导梁安装法(穿巷式架桥机)

穿巷吊机可支承在桥墩和已架设的桥面上,不需要在岸滩或水中另搭脚手与铺设轨道,因此,它适用于在水深流急的大河上架设水上桥孔。

  根据穿巷吊机的导梁主桁架间净距的大小,可分为宽、窄两种。宽穿巷吊机可以进行边梁的吊起并横移就位;窄穿巷吊机的导梁主桁净距小于两边T梁梁肋之间的距离,因此,边梁要先吊放在墩顶托板上,然后再横移就位。

  宽穿巷吊机见下图所示,宽穿巷吊机可以进行梁体的垂直提升、顺桥向移动、横桥向移动和吊机纵向移动等四种作业。吊机构造虽然较复杂,但工效却较高,且横移就位也较安全

宽穿巷吊机

架设过程如下:(1)(2)

在桥头路堤上拼装导梁和行车,并将拼装好的导梁用绞车纵向拖拉就位,使可伸缩支架支承在架梁孔的前墩上;

先用纵向滚移法将预制梁运到两导梁间,当梁前端进入前行车的吊点下面时,将预制梁前端稍稍吊起,前方起重横梁吊起,继续运梁前进至安装位置后,固定起重横梁;用横梁上的起重行车将梁落在横向滚移设备上,并用斜撑撑住以防倾倒,然后在墩顶横移落梁就位(除一片中梁外);按以上步骤并直接用起重行车架设中梁;

(3)

(4)

此法预制梁的安装顺序是先安装两个边梁,再安装中间各梁。

联合架桥机法

联合架桥机法系以联合架桥机并配备若干滑车、千斤顶、绞车等辅助设备架设安装预制梁。联合架桥机主要由龙门吊机、导梁和蝴蝶架组成。龙门架用工字型钢梁架设,在架上安放两台吊车,架的接头

处和上、下缘用钢板加固,主柱为拐脚式,横梁的标高由二根预制梁的叠高加上平板车的高度和起吊设备的高度决定。蝴蝶架是专供托运龙门吊机在轨道上移走的支架,它形如蝴蝶,用角钢拼成,上设有供升降用的千斤顶。导梁用钢桁梁拼成,以横向框架连接,其上铺钢轨供运梁行走。

联合架桥机架梁顺序如下:(1)(2)墩上;

(3)(4)

在桥头拼装钢导梁,梁顶铺设钢轨,并用绞车将导梁拖移就位后;拼装龙门吊机和蝴蝶架,用蝴蝶架将两个龙门吊机移运至架梁孔的桥

用平车将梁运到两墩之间,由吊机起吊、横移、下落就位;将导梁所占位置的预制梁临时安放在已架设好的梁上;

(5)用绞车纵向拖拉导梁至下一孔后,将临时安放的梁由门式吊机架设就位,完成一孔梁的架设工作并用电焊将各梁连接起来;

(6)(7)

在已架设的梁上铺接钢轨,再用蝴蝶架把吊机移至下一跨架梁。如此反复。直至将各孔梁全部架设好为止。

其优点是可完全不设桥下支架,不受洪水威胁,架设过程中不影响桥下通车、通航。预制梁的纵移、起吊、横移、就位都比较便利。缺点是架设设备用钢材较多(可周转使用),较适用于多孔30米以下孔径的装配式桥。

第四节 预应力简支梁桥的施工工艺

一、先张法预应力简支梁桥的施工工艺

先张法的制梁工艺是在浇筑难题前张拉预应力筋,将其临时锚固在张拉台上,然后立模浇筑混凝土,待混凝土达到规定强度(不低于设计强度等级的70%)时,逐渐将预应力筋放松,构件通过预应力钢筋和混凝土之间的粘接获得预压应力。工艺流程见下:

张拉台座工作

              ↓

预应力加工→ 穿力筋、调整初应力 ↓

张拉力筋←张拉机器设备 ↓

钢筋骨架制作 ↓

安装心模、立侧模 ↓

制作试块→浇筑混凝土

↓ 养护

↓ 拆模 ↓

压试块→放松预应力筋→修整张拉机器 ↓

出坑、堆放、运输

图 先张法施工工艺基本流程

(一)台座

台座承受先张法施加预应力筋在构件制作时的全部拉力,要求受力后不倾覆、不移动、不变形。按构造形式台座可分为:框架式、槽式和墩式;按受力形式分为轴心压柱、偏心压柱式和无压柱式。 槽式台座主要由底版、承力架(支承架)、横梁、定位板和固定装置几部分组成。1 台座组成1)底板

2)承力架(支承架)

承力架为台座的主要受力结构,是台座的支承架,承受全部的张拉力,要求变形小,经济、安全、便于操作等。形式有:框架式、槽式和墩式等。3) 横梁

横梁是将预应力筋的张拉力传给。承力架的横向构件。常用型钢制作,要求保证刚度和稳定性。4) 定位板

定位板用来固定预应力筋,一般是用钢板制成,连接在横梁上。要求有足够的强度和刚度。5)固定端装置

用于固定力筋位置并在梁预制完成后放松力筋,它设在非张拉端,仅用于一端张拉的先张法。2台座构造类型1)框架式台座

框架式台座由纵梁(压柱)、横梁和横系梁组成框架,承受张拉力。一般是采用钢筋混凝土在现场整体浇筑。底板一般应选择在硬质地基或经过整平处理并铺设碎石层上,然后浇筑难题底版。底版标高要严格控制,要求平整和光滑。2)墩式台座

一般分重力式和桩式两类。横梁直接和墩或桩基连成整体共同承受张拉力。墩式台座优点是构造简单,造价合理;缺点是稳定性差,变形大。(二)模板与预应力筋制作要求(略)

3施工要求

(1)张拉作业开始前,承包人应将其有关先张法的建议以及建议使用的张拉台、横梁及各项张拉设备的全部细节提交给监理工程师批准。

(2)张拉台的台面应平整、光滑,设3%左右的排水横坡,并有足够的定位板以保证在浇注混凝土期间钢铰线能保持其适当的位置,且有许多可沿其长度方向自由移动的模板处于一条直线,从而使得预应力能沿整条构件均匀地传递给混凝土。

(3)张拉台座的反力支墩应能承受预应力钢铰线的全部张拉力而不产生变形和位移。 (4)反力横梁要保证必要的刚度和稳定性,受力后的挠曲变形不应大于2mm。 (5)定位板上钻孔的位置与孔径应符合设计图纸的规定。 (6)对千斤顶、油压表配套的标定应依照规定执行。 4、张拉程序

(1)钢铰线张拉程序应按图纸所示或按监理工程师指示。

(2)当采用多根预应力钢铰线同时张拉时,为使其每根预应力钢铰线的应力一致,必须在张拉前调整初应力,其应力值一般为张拉值的10%。

(3)多根预应力钢铰线同时张拉时,在张拉过程中,活动横梁与固定横梁应始终保持平行。为此,必须使两个千斤顶与预应力钢筋对称布置并使两个千斤顶油路串通,同步顶进。 (4)钢铰线张拉控制应力应为其标准强度的0.75倍,即 σk=0.75R。

(5)为减少预应力钢铰线的松驰损失,采用超张拉方法进行张拉时,其张拉程序如下: 划线 持荷5m 测伸长 0→初应力→105%σk →0→σk(锚固)

(6)同时张拉多根钢铰线时,应抽查钢铰线的预应力值,其偏差的绝对值不得大于或小于按一个构件全部钢铰线预应力总值的5%。

(7)张拉时,断丝数量不得超过同一构件内钢铰线总数的1%的规定。

(8)为保证施工安全,应在超张拉放至90%控制应力时装设模板、预埋件、非预应力钢筋等。 (9)锚固时的顶塞力参照后张法607.09条中有关规定执行。

(10)预应力钢铰线张拉完毕后,对设计位置的偏差不得大于5mm,同时不得大于构件截面最短边长度的4%。

(11)当预应力钢铰线在张拉时的温度低于10℃时,钢铰线伸长值的计算应考虑张拉时与混凝土初凝之间钢铰线温度的增长,量测的钢铰线温度低于5℃时,应禁止张拉。

(12)预应力钢铰线放松时的混凝土强度须符合设计规定;设计未规定时,不应低于设计强度的70%。此时荷载应能逐渐地传递,采用单根放松时应先两侧,后中间,分阶段对称地进行,不得一次将一根松完。预应力钢铰线全部放松后,切割外露的部分,切割时防止烧坏钢铰线端部处的混凝土,要用砂浆或防腐蚀材料封闭外露端头。

(13)所有构件应标出经过同意的永久性标志表明构件的编号、制造的生产线、浇注混凝土和张拉日期等,其标志应在构件安装后不外露。二、后张法预应力简支梁桥的施工工艺

施工工艺流程: 浇筑混凝土→后张拉钢筋→灌浆→封端1.预应力钢筋加工(1)粗钢筋的加工 下料长度的计算:2.预留孔道

(1)成孔设备

成孔设备有埋置式和抽拔式两类。埋置式制孔器有铁皮管和铝合金波纹管两种,抽拔式制孔器有橡胶抽拔管和钢管等,后者目前应用较少。

铝合金波纹管由制管机卷制而成,横向刚度大,不易变形和漏浆,纵向也便于弯成各种线形,与梁混凝土的粘结也较好,故较适用。

波纹管一般采用“井”字网眼固定在骨架上。3.穿束

当梁体混凝土强度达到设计强度的75%以上时,才可进行穿束张拉,穿束前,可用空压机吹风等方法清除孔道内的污物和积水,以确保孔道畅通。一般可采用人工直接穿束或专门的穿束机。也可在浇筑混凝土前预先埋束。4.力筋张拉

(1)张拉前的准备工作

力筋张拉前必须对千斤顶和油压表进行校检,计算与张拉吨位相应的油压表读数和钢丝伸长量,确定张拉顺序和清孔、穿束等工作,并完成制锚工作。

〔增加如何校检千斤顶和油压表〕[增加](2)张拉程序

1)第一步先将钢绞线略微予以张拉,以消除钢绞线松弛状态,并检查孔道轴线、锚具和千斤顶是否在一条直线上。并要注意钢束中每根钢绞线受力要均匀。

2)当钢束初始应力达到张拉控制应力的10%~25%左右时,可在钢绞线上划一个记号,作为量测延伸率的参考点,并检查钢绞线有无滑动。 3)钢束张拉应按下列图式进行。

后张法预应力钢材张拉程序预应力钢材种类钢筋钢筋束钢绞线束钢丝束夹片式铺具锥销式铺具其他铺具张拉程序划线 持荷5min 侧伸长0 初应力 105σK % σK(锚固)划线 持荷5min 侧伸长0 初应力 105σK % σK(锚固)划线 持荷5min 侧伸长0 初应力 105σK % σK(锚固)注: ①表中σK 为张拉时的控制应力,包括预计的预应力损失值。

②两端同时张拉时,两端千斤顶升降压、测伸长、插垫等工作应一致;

③梁的竖向预应力钢材可一次张拉到控制应力,然后于持荷5min后测伸长和锚固;

④超张拉数值超过JTJ041-89《公路桥涵施工技术规范》第11.5.5条规定的最大超张拉应力限值时,应按该条规定的限值进行张拉。 4)张拉时,如果锚头处出现滑丝、断丝或锚具损坏,应立即停止操作进行检查,并作出详细记录。当滑丝、断丝数量超过图纸中规定的容许值时,承包人应自费抽换钢束。如果图中没有规定,应遵守下列要求。钢绞线:

a. 张拉过程中如一根钢绞线被拉断,该束应换束重拉。 b. 每束中钢丝拉断数量容许1根。

c. 钢绞线的瞬间回缩值不得大于3mm。张拉滑移量的总和不得大于该束总伸长量的2%。 5)锚固时的顶塞力应根据锚具生产厂家推荐数值,并经实验测定后,方可用于指导施工。 (3)张拉原则

对于曲线预应力筋或长度大于25米的直线预应力筋应在构件两端同时张拉。张拉时应避免构件呈过大的偏心状态,因此,应对称于构件截面进行张拉,或先张拉靠近截面重心处的预应力筋,后张拉距截面重心较远处的预应力筋。(4)滑丝和断丝处理

在张拉过程中,应限制预应力筋的滑丝和断丝数量,桥规规定,对于钢丝束或钢铰线最多允许断1根或1丝,同时每个断面断丝之和应不超过该断面钢丝总数的1%;对于单根钢筋不允许断筋或滑移。若情况异常,要作好如下工作:

1)加强对设备、锚具、预应力筋的检查

①千斤顶和油表需按时进行校正,保证误差不超过规定;

②锚具尺寸应正确,保证加工精度,有同符号误差的应配套使用;

③锚塞应保证规定的硬度值,否则张拉后有可能产生内缩量过大甚至滑丝;④锚环不得有内部缺陷,应逐个进行电磁探伤;⑤预应力筋在使用前应按规定检查。⑥锚具安装位置要准确

2)严格执行张拉工艺,防止滑丝、断丝

3)滑丝、断丝的处理6安全操作注意事项5.孔道压浆和封锚(1)压浆的目的

使梁内的预筋免于锈蚀;使预筋与梁体粘结成整体。要求水泥浆的特性如下:要具有适当的稠度;没有收缩,而应具有适当的膨胀性(一般加铝粉);应具有规定的抗压强度和粘结强度。

(2)压浆工艺

1)压浆前,应将孔道冲洗洁净、湿润,并用吹风机排除积水,然后从压浆嘴慢慢地、均匀地压入水泥浆,直至另一端有空气排出,有浓的水泥浆流出。再关闭压浆和出浆的阀门。

2)压浆的顺序:对曲线和竖向的管道,应从低点进,高点出;一般应从梁的底面向上面进行;比较集中和附近的孔道,宜尽量连续压浆完成,以免窜到邻近的水泥浆凝固堵塞孔道,不能连续压浆时,后压浆的孔道应在压浆前用压力水冲洗畅通。

(3)压浆中应做的实验:

水泥浆的稠度实验;水泥浆的标准强度实验。(4)压浆注意事项

a. 从拌水泥浆到开始向孔道压浆,间隔时间不得超过40mm。在压浆前,水泥浆应不断搅动,以防流动性降低。

b.孔道压浆应按自下而上的顺序进行。

c. 水泥浆压注工作应在一次作业中连续进行,并让出日处冒出废浆,直至不含水沫气体的浆液排出,其稠度与压注的浆液稠度相同时即行停止(流出浆液的喷射时间不少于11s)。然后应将所有出浆口和孔眼封闭,压浆端的水泥浆压力应最少升至0.7MPa、且最少维持10s。 d. 为保证钢束全部充浆,进浆口应予封闭。直到水泥浆凝固前,所有塞子、盖子或气门不得移动或打开。

e. 如监理工程师批准,亦可采用另一方案,压浆分两次完成,两次间隔时间不小于30min。第二次压浆应从钢束的另一端进行。

f.当监理工程师认为需要时,承包人应用孔道射线照像方法检验压浆效果。4.封锚

压浆后将锚具周围冲洗干净并凿毛,设置钢筋网并浇筑封锚混凝土。要求梁端混凝土一般不低于梁体混凝土等级的80%,并不宜低于C30。

(六)与张拉有关的计算

1.钢丝束镦头锚张拉锚固时钢丝下料长度计算2.精轧螺纹钢筋下料长度

Ll2hl1l2l3----螺母厚度;

------钢筋露出螺母长度;

l-----构件预留孔道长度h-----垫板厚度;

lll123------张拉端千斤顶螺纹套筒 入长度,取80mm;

4.预应力筋伸长值的计算与要求

1)后张法预应力筋理论伸长值及预应力筋平均张拉力的计算

LPLAyEP1ePPKLKL上式中:L------ 预应力筋理论伸长值( cm);

L-------从张拉端到计算截面孔道长度( cm);P------预应力筋的平均张拉力(N)

A------- 预应力筋截面面积( ymm)

2EP-------预应力筋的弹性模量(MPa)

P------预应力筋张拉端的张拉力(N)

k-------孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数;

 -------从张拉端到计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和( rad);

------预应力筋与孔道壁的摩擦系数;

当为直线孔道及不考虑局部偏差的摩擦影响时, 预应力筋伸长值可简化如下:

1)当孔道为直线时,0,可简化为:

PKLL1ekAyeEPLPLAyEP2)当孔道为直线且无局部偏差的摩擦阻时,PP,可简化为:

预应力筋的张拉力P,按下式计算:

PKAGn1b1000式中: P------预应力筋的张拉力(KN);

------ -预应力筋的张拉控制应力( MPa);A-------每根预应力筋的截面面积(mm);

K2Gn-------同时张拉预应力筋根数;

b-------超张拉系数,不超张拉时为1.0.

(2)实际伸长值的量测及计算方法

预应力筋张拉前,应先调整到初应力

0,再开始张拉和量测伸长值.实际伸长值除张拉时量测的伸

长值外,还应加上初应力时的推算伸长值,.实际伸长值总量L的计算公式如下:

LL1L2CL2式中:

E0P[LL1------从初应力至最大张拉应力间的实际伸长值;L2 ------初应力 0时推算伸长值;

C------混凝土构件在张拉过程中的弹性压缩值,一般情况下C值也可略而不计。

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