先張法預(yù)應(yīng)力梁施工技術(shù)

先張法預(yù)應(yīng)力梁施工技術(shù)

1首先，張拉平臺(tái)的設(shè)計(jì)1.1張拉伸長的串聯(lián)布置張拉臺(tái)由端梁、頂梁和橫系梁組成?？傮w布置要考慮要預(yù)制先張梁的數(shù)量、工期、起吊、運(yùn)輸及存放等因素。在承德路橋承建的橋梁工程中有16m先張梁板362片,由于施工時(shí)間短,又恰逢冬季,為了能在計(jì)劃工期內(nèi)完成任務(wù),張拉臺(tái)長按4片16m梁板串聯(lián)布置,總長為57m,寬按3個(gè)張拉道并列布置,總寬為6.5m。兩側(cè)設(shè)跨徑為12m的龍門吊軌道,以方便梁的起吊及運(yùn)輸。1.2張拉臺(tái)護(hù)架的重量(1)頂梁慣性矩計(jì)算頂梁慣性矩Jo=50412=520833cm4Jo=50412=520833cm4端梁慣性矩Jd=60×15036=33750000cm4Jd=60×15036=33750000cm4故Jd>>Jo由此可見,端橫梁不但可保證頂梁之軸心受壓,并且尚可將千斤頂或鋼絞線之壓力向旁側(cè)頂梁分配。(2)梁強(qiáng)度復(fù)查為簡化計(jì)算,端梁按簡支計(jì)算分配于頂梁上的荷載,而將實(shí)際上由端梁向遠(yuǎn)側(cè)頂梁分配的荷載作為安全儲(chǔ)備。頂梁分配張拉時(shí),頂梁分配之軸向力為,邊梁鋼絞線正確分配預(yù)應(yīng)力筋采用直徑為φ12.7j、強(qiáng)度等級(jí)為1860的鋼絞線,單根張拉力Nj=137.7kN,每片中梁15條鋼絞線,每片邊梁16條鋼絞線,其不利組合為,頂梁一側(cè)為邊梁另一側(cè)為中梁同時(shí)張拉,此時(shí)頂梁分配之軸向力為Ν=137.7×152+137.7×172=2134kΝN=137.7×152+137.7×172=2134kN頂梁計(jì)算長度建議頂梁間每10m設(shè)半剛性橫系梁一道,橫系梁截面積為50cm×50cm,頂梁計(jì)算長度按一端剛結(jié)一端鉸結(jié)計(jì)算Lo=0.7L=700cmLo/b=700/50=14故ф=0.92頂梁截面積b頂梁配有4根Φ20縱筋鋼筋截面積Ag=4×(22)2Л=12.57cm2Ag=4×(22)2Л=12.57cm2頂梁截面積A=50×50=2500cm22結(jié)構(gòu)強(qiáng)度混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)為C25,R=14.5MPa,鋼筋為II級(jí)Rg=340MPara1.254.323.25Νa=0.95×ф(RA1.25)+(RgAg1.25)=0.95×0.92(14.5×25001.25+340×12.571.25)=28334kΝNa=0.95×ф(RA1.25)+(RgAg1.25)=0.95×0.92(14.5×25001.25+340×12.571.25)=28334kNNa(28334kN)>>N(2134kN)故該張拉臺(tái)能夠滿足使用要求。1.3鋼絞線的準(zhǔn)確施工(1)鋼絞線合力中心必須與頂梁軸線在同一高度。(2)張拉臺(tái)各部尺寸要準(zhǔn)確,保證鋼絞線位置準(zhǔn)確。(3)在張拉端及被動(dòng)端各設(shè)一個(gè)鋼橫梁,且在張拉端設(shè)滑道,以備張拉時(shí)使用。(4)為防止在張拉過程中出現(xiàn)滑絲、斷絲等現(xiàn)象危害施工人員人身安全,在兩端橫梁設(shè)置1.5m高安全網(wǎng)。2預(yù)應(yīng)力筋張拉響應(yīng)法先張法預(yù)應(yīng)力梁預(yù)應(yīng)力筋是成直線布設(shè),所以計(jì)算預(yù)應(yīng)力筋伸長量ΔL時(shí),不需考慮磨阻損失的影響,可按下列公式計(jì)算ΔL=ΝjLApEnΔL=NjLApEn式中:Nj為預(yù)應(yīng)力筋張拉端的拉力,N;Ap為預(yù)應(yīng)力筋截面面積,mm2;Eh為預(yù)應(yīng)力的彈性模量,N/mm2;L為預(yù)應(yīng)力筋的長度,mm。計(jì)算預(yù)應(yīng)力筋伸長量ΔL時(shí),各項(xiàng)取值一定要嚴(yán)格按規(guī)范要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測定。3設(shè)備和工具的主要3.1應(yīng)力張拉時(shí)使用千斤頂及油泵的選用要根據(jù)預(yù)應(yīng)力筋的設(shè)計(jì)張拉力及理論伸長值來確定。承德路橋選用的是型號(hào)為YDC300行程為15cm的千斤頂一臺(tái),作為初應(yīng)力張拉時(shí)使用,選用型號(hào)為YDT1500-1000,行程為100cm的千斤頂兩臺(tái),作為控制應(yīng)力張拉時(shí)使用。3.2連接連接桿和錨定螺釘為防止鋼絞線的浪費(fèi),張拉臺(tái)兩端用連接器、Φ25精軋螺紋鋼拉桿代替鋼絞線與鋼橫梁連接,用螺母進(jìn)行錨固。3.3模型先張梁的預(yù)制模板采用的是鋼模板,這樣不但可以保證預(yù)制梁板的各部尺寸精度,而且可以重復(fù)使用,降低生產(chǎn)成本。3.4龍門吊車、平車先張梁板松張后,采用龍門吊起模,起模后用平車將梁運(yùn)到存梁場進(jìn)行存放,存放時(shí)要注意存放方法,以免預(yù)應(yīng)力梁損壞。4預(yù)應(yīng)力錨索張拉及張拉當(dāng)臺(tái)座強(qiáng)度達(dá)到100%,張拉設(shè)備經(jīng)過標(biāo)定并符合使用要求時(shí),即可進(jìn)行張拉。(1)將Φ25精軋螺紋鋼拉桿穿在定位板上,再用連接器將鋼絞線與螺紋鋼拉桿連接,將被動(dòng)端的拉桿以螺母固定在被動(dòng)端橫梁上,用YDC300型千斤頂逐根張拉至初應(yīng)力,并以螺母將拉桿卡在活動(dòng)橫梁上,以保證每根鋼絞線受力均衡。(2)做好油表讀數(shù)及伸長量的記錄并檢查初應(yīng)力后鋼絞線的左右位置及距底板的保護(hù)層厚度,如無異常情況即可正式張拉。(3)同時(shí)啟動(dòng)兩臺(tái)YDT1500-1000型千斤頂,推動(dòng)活動(dòng)橫梁前進(jìn)。兩臺(tái)油泵給油的速度要同步,保證兩側(cè)的千斤頂推進(jìn)速度相同,以保證鋼絞線的受力均衡。張拉至設(shè)計(jì)張拉力的105%時(shí),持荷5min,然后回縮到零,再張拉到設(shè)計(jì)張拉力用螺母將其鎖定,張拉結(jié)束。具體步驟:0→0.1δk0→0.1δk(初應(yīng)力)→105%δk(持荷5min)→0→δk(進(jìn)行錨固)?？紤]到冬季施工的特點(diǎn),在張拉過程中對(duì)張拉力及伸長量根據(jù)經(jīng)驗(yàn)采用上限控制。(4)張拉期間要做好張拉記錄,還要隨時(shí)注意觀察張拉臺(tái)座、鋼絞線、鋼橫梁等是否有異?，F(xiàn)象。5混凝土澆筑和振搗張拉完成后,按圖紙要求要進(jìn)行8h的靜止期,如無異?，F(xiàn)象,即可進(jìn)行綁扎鋼筋、支模及澆筑混凝土。澆筑混凝土?xí)r分兩層進(jìn)行。第一層鋪底至設(shè)計(jì)底板厚度處,振搗用平板式振搗器進(jìn)行振搗,以免損傷鋼絞線。第一層澆筑結(jié)束后進(jìn)行氣囊充氣,充到規(guī)定壓力時(shí)第二次澆筑混凝土,用插入式振搗棒振搗。澆筑過程中一定要注意振搗密實(shí),兩次澆筑間隔時(shí)間不要過長。6割線及鋼絞線控制原則先張法預(yù)應(yīng)力梁板達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后就要放張,放張采用對(duì)稱割線法放張。對(duì)稱割線法放張就是利用鋼絞線標(biāo)準(zhǔn)容許應(yīng)力和設(shè)計(jì)控制張拉應(yīng)力的25%差額和內(nèi)力不使梁體產(chǎn)生位移這兩個(gè)條件來實(shí)現(xiàn)的?？刂圃瓌t是每次割線不超過鋼絞線總張拉力的25%。割線時(shí)要從張拉道的中心(梁為偶數(shù))或中間梁兩端(梁為奇數(shù))開始,自外側(cè)向內(nèi)側(cè)對(duì)稱割線。由于鋼絞線在中心割線后,中心斷面鋼絞線減少25%,所以該斷面應(yīng)力增加25%,但未超過標(biāo)準(zhǔn)容許應(yīng)力,未割斷的鋼絞線不至于被拉斷,只產(chǎn)生了極小的位移(經(jīng)過計(jì)算及實(shí)踐不至破壞梁體及底模)。中心鋼絞線割斷25%后再分別對(duì)稱割斷其他梁體外的鋼絞線,此部分鋼絞線在梁體內(nèi)產(chǎn)生了內(nèi)力,張拉力消失,按此法逐步割線,直到全部割線完成,放張結(jié)束。7混凝土與龍門吊支拆由于我們是冬季施工,諸多不利因素,在施工中,采用了蒸氣養(yǎng)生法,用泡沫制作的大棚進(jìn)行保暖,用龍門吊支拆模板、澆筑混凝土,減少混凝土外露時(shí)間,保證了混凝土的外觀及內(nèi)在質(zhì)量,縮短了張拉臺(tái)的使用周期。8梁體放張主要矛盾(1)張拉機(jī)具的質(zhì)量要嚴(yán)格要求,如夾片等,如果質(zhì)量不好,在張拉過程中容易出現(xiàn)滑絲斷絲現(xiàn)象,出現(xiàn)安全事故。(2)由于芯模采用的是氣囊,在澆筑斜交梁時(shí),梁端容易出現(xiàn)偏心現(xiàn)象,解決方法是澆筑前在梁的鈍角側(cè)用木頭將氣囊與模板間卡死,這樣氣囊的受力均衡,就不會(huì)出現(xiàn)偏心現(xiàn)象了。(3)先張梁施工中,最大的困難在于由于混凝土的強(qiáng)度等原因影響,放張后梁體的起拱不一致,至使吊裝后梁底不平。我們在附道施工中也存在這種問題,針對(duì)這程情況,我們采取了3種方法來克服這種困難。①澆筑時(shí),同一槽的梁盡量同時(shí)澆筑,縮短相隔時(shí)間。②制作同步養(yǎng)生試塊,隨時(shí)掌握梁體的強(qiáng)度。③對(duì)每一片梁的溫度,根據(jù)同步養(yǎng)生試塊提供的數(shù)據(jù)隨時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié),力求強(qiáng)度增長速度一致。(4)放張時(shí)采用對(duì)稱割線法放張,優(yōu)于諸如楔塊法等放張方法,這種放張方法的優(yōu)點(diǎn)在于梁體幾乎不動(dòng),保證板底承托不受破壞,尢其像附道工程中的橋梁空心板,在端跨滑動(dòng)端都預(yù)埋有鋼板,且還有螺栓外露。(5)由于溫差影響,有個(gè)別梁體出現(xiàn)橫向裂