先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心板施工工藝

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某高速公路北段第五合同段共有20m先張法預(yù)應(yīng)力空心板439片，均在預(yù)制場預(yù)制。預(yù)制梁長19.96m，梁高90cm，板寬143cm，砼設(shè)計標(biāo)號為40MPa，預(yù)應(yīng)力鋼筋采用270級φj15.24鋼絞線，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度Ryb=1860Mpa，彈性模量Ey=1.95×105Mpa，單束張拉控制應(yīng)力為195.3KN，每片梁有16根鋼絞線。
    1  預(yù)制場布置
    預(yù)制場布置在國道206東側(cè)，鮑集互通立交區(qū)內(nèi)，長220m，寬35m，設(shè)4個梁板預(yù)制臺座，5個存梁場，1個鋼筋骨架綁扎場及木工房、鋼筋加工房、水泥庫、發(fā)電機(jī)房等。場內(nèi)設(shè)有1臺貝雷桁架拼成的50t自行式龍門吊，為梁板的預(yù)制及吊運、裝車服務(wù)。1臺拌和能力為25m3/h的混凝土拌和站?；炷敛捎梅奋囘\輸，具體見表1。
    1.1張拉臺座
    (1)張拉臺座設(shè)計為長線型槽式臺座，長度為85m。傳力柱和抗力墩整體參加受力而臺座不受力，所以它必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。臺座剛度對預(yù)應(yīng)力影響較大，若剛度不夠，臺座變形較大，預(yù)應(yīng)力損失就會較大。因此要求在梁板預(yù)制前在臺座放入鋼絞線，對張拉臺座及橫梁進(jìn)行荷載試驗，滿足要求才能使用。經(jīng)驗算采用尺寸為傳力柱邊柱寬35cm、高55cm，中柱寬60cm，抗力墩埋深150cm，抗力墩張拉端及錨固端都布設(shè)鋼筋，其余為C30素砼。傳力柱軸線與鋼絞線在同一平面內(nèi)，使傳力柱為軸心受壓構(gòu)件。張拉端及錨固端部預(yù)埋δ=16mm的鋼板，以使應(yīng)力分散。張拉臺座橫斷面圖如圖1。
   (2)臺座底模的優(yōu)劣直接影響著預(yù)應(yīng)力空心板的幾何尺寸及外觀，所以在進(jìn)行張拉臺座底模施工時，必須嚴(yán)格控制其寬度、平整度和直順度。寬度控制在1430mm，平整度及直順度控制在3mm以內(nèi)，采用水磨石底模。
    1.2張拉機(jī)具的選擇和使用
    根據(jù)設(shè)計張拉力的大小選擇千斤頂?shù)膰嵨?、行程以及與之相配套的高壓油泵和油表。由于施加梁體上的預(yù)應(yīng)力值的準(zhǔn)確性對預(yù)應(yīng)力空心板質(zhì)量的影響至關(guān)重要，所以張拉機(jī)具進(jìn)場之前，必須由有資格的檢測單位進(jìn)行千斤頂和油表的校驗。張拉機(jī)具必須要由專人操作使用。
     2 原材料質(zhì)量控制及混凝土配合比要求
2.1砂、石料、水泥的質(zhì)量控制
(1) 砂
采用河南淮濱砂，檢測結(jié)果見表2。
(2)石料
采用符離集石料，檢測結(jié)果見表3。
(3)水泥
采用巢湖水泥廠“巢湖”牌42.5級普通硅酸鹽水泥，檢測結(jié)果見表4。
經(jīng)檢驗合格后才能進(jìn)場的砂、石料，必須分存堆放在已經(jīng)硬化的硬地上，并且掛牌注明產(chǎn)地、規(guī)格，不得直接置于土地上，以防污染。水泥必須用倉庫存放，且有防潮防水措施。
2．2鋼筋及預(yù)應(yīng)力鋼材的質(zhì)量控制
熱軋鋼筋采用首鋼和馬鋼生產(chǎn)的，預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用江陰法爾勝鋼鐵制品有限公司的。所有鋼筋及預(yù)應(yīng)力鋼絞線進(jìn)場時必須有出廠合格證、產(chǎn)品質(zhì)量證明書，并進(jìn)行外觀檢查。鋼絞線要逐盤檢查，進(jìn)行外觀檢查，表面不得有裂紋、毛刺、油污、銹蝕、機(jī)械損傷等缺陷。鋼筋進(jìn)場時，每20t為一批；預(yù)應(yīng)力鋼絞線每60t為一批，進(jìn)行取樣驗收試驗，經(jīng)檢驗合格后，方可使用。其機(jī)械性能分別按GB  1499-98和GB  5224-95執(zhí)行，鋼筋及預(yù)應(yīng)力鋼絞線必須入棚，貯存于地面以上0.5m的平臺、墊木或其他支承上。
2．3外加劑
外加劑使用必須經(jīng)過省指中心試驗檢驗。性能符合要求，才能使用，且外加劑摻量必須嚴(yán)格控制。施工選用的是山西黃河化工有限公司UNF-2C緩凝高效減水劑，每盤混凝土所用外加劑應(yīng)事稱量備好，專人負(fù)責(zé)添加。要求外加劑專庫存放。
2．4混凝土配合比的要求
水灰比為0.41，水泥用量為440kg/m3，5~10mm碎石摻量按35%，10~30mm碎石摻量按65%，外加劑按水泥用量的3%，坍落度按3.0~5.0cm控制。
  3 鋼絞線伸長值計算
(1) 依據(jù)臺座具體形式及鋼絞線錨固形式，計算下料長度為：
下料長度L=傳力柱長+鋼橫梁寬-1.20
=85+0.60-1.20
=84.4m
設(shè)計圖紙規(guī)定單束張拉控制力為195.3KN,則各階段的張拉力為:
初始應(yīng)力  0.1δcon：0.1×195.3=19.53KN
δcon  ：  195.3KN
1.05δcon  ：205.065KN
(2)根據(jù)公式ΔL=ΡL/AypEyp，(式中:L=84.4m，Ayp=140mm2，Eyp=1.95×105N/mm2)
計算各階段張拉中鋼絞線的伸長值：
結(jié)果為：0.1δcon時:ΔL1=60mm
δcon時:  ΔL2=604mm
1.05δcon時:  ΔL3=635mm 
則鋼絞線在控制應(yīng)力時的量測伸長值:
ΔL=ΔL2-ΔL1=544mm
鋼絞線在1.05δk時的量測伸長值: 
ΔL=ΔL3-ΔL1=575mm
  4預(yù)應(yīng)力空心板施工工藝
4．1施工步驟
(1) 準(zhǔn)備好經(jīng)校驗的張拉機(jī)具
施工現(xiàn)場應(yīng)具備經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的張拉程序、步驟、現(xiàn)場施工說明書及能夠正確操作的施工人員。施工現(xiàn)場具備確保全體操作人員和設(shè)備安全的必要的預(yù)防措施，實施張拉時，應(yīng)使千斤頂?shù)膹埨ψ饔镁€與鋼絞線的軸線重合一致。
(2) 清理臺座 
本先張法底座為水磨石，張拉鋼絞線前應(yīng)先將臺座上的塵土和磨制過程中的砼粉沖洗干凈，以免影響涂刷隔離劑。
(3) 涂刷隔離劑
在清理好的臺座上用毛刷涂刷隔離劑，一般要2~3遍，且要涂刷均勻，防止底座與梁體粘連，造成底座損壞。
(4) 鋼絞線的制作與安裝
○1鋼絞線放置在錨固端，底部放在鋼架上，置于砼平臺上。
○2用切割機(jī)下料，依據(jù)現(xiàn)場條件，鋼絞線下料長度為84.4m，誤差控制在L/5000以內(nèi)。
○3鋼絞線下料完畢，放置在槽內(nèi)臺座上，并用鋼筋架起，防止鋼絞線下垂。
○4放置預(yù)應(yīng)力失效隔離套管，等張拉完畢后，定位套管，并把套管口封死，防止水泥漿進(jìn)入套管內(nèi)。
○5裝設(shè)張拉設(shè)備，準(zhǔn)備預(yù)張。
(5)預(yù)張拉調(diào)整初應(yīng)力
現(xiàn)場施工采取預(yù)應(yīng)力鋼絞線整體同時張拉，因此張拉前必須調(diào)整初應(yīng)力。其值取控制應(yīng)力的10%即19.53KN；調(diào)整初應(yīng)力時用25T千斤頂一根一根的張拉，使鋼絞線應(yīng)力都為19.53KN。初張拉結(jié)束后，應(yīng)仔細(xì)檢查每根預(yù)應(yīng)力筋的位置，是否與設(shè)計位置相符，否則應(yīng)重新調(diào)整。
(6)鋼絞線的張拉
○1預(yù)張拉結(jié)束后，對千斤頂錨固端、前后鋼橫梁作一次詳細(xì)檢查。若一切正常，則開始預(yù)備張拉，張拉時用2臺300T千斤頂，2臺油泵供油，使2臺千斤頂同時啟動，千斤頂頂推前橫梁，千斤頂通過絲杠帶動后橫梁，使鋼絞線被張拉。張拉前在鋼絞線上作一記號，作為測量伸長量的參考點。
○2張拉程序
0→初應(yīng)力0.1δcon→1.05δcon(持荷2min)  →0→δcon(錨固)。
○3初張拉結(jié)束后，安置好千斤頂進(jìn)行張拉。張拉過程應(yīng)勻速，兩油泵壓力表同時起動，且每隔5Mpa油泵暫停供油，測量鋼絞線伸長量是否一致，前后橫梁是否保持平行，否則進(jìn)行調(diào)整。在張拉過程中，抽查預(yù)應(yīng)力鋼絞線的預(yù)應(yīng)力值，其偏差的絕對值不得超過按一個構(gòu)件全部預(yù)應(yīng)力總值的5%，這項工作應(yīng)重復(fù)進(jìn)行。當(dāng)應(yīng)力達(dá)到1.0δcon時，測其伸長值，如果差值超過±5%時應(yīng)停止張拉，查明原因后，再進(jìn)行張拉，當(dāng)達(dá)到1.05δcon時，測其伸長值，并持荷2min。
○4當(dāng)超張拉結(jié)束后，放松至零，再張拉到δcon，測其伸長量。若合格，用扳手帶好螺母進(jìn)行錨固在前橫梁上。再回油，使千斤頂復(fù)位。
○5張拉時，注意檢查鋼絞線是否產(chǎn)生滑絲、斷絲現(xiàn)象，如有則停止施工，進(jìn)行更換。
○6張拉完畢后，檢查鋼絞線的位置是否與設(shè)計位置一致，最大偏差不大于5mm。
○7以上各工序都在監(jiān)理工程師的監(jiān)督下進(jìn)行，只有在監(jiān)理工程師檢查確認(rèn)許可后，方可進(jìn)行下一步工序的施工