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(chǎng)預(yù)制。預(yù)制梁長(zhǎng)19.96m，梁高90cm，板寬143cm，砼設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)為40MPa，預(yù)應(yīng)力鋼筋采用270級(jí)φj15.24鋼絞線(xiàn)，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(xiàn)。
    1  預(yù)制場(chǎng)布置
    預(yù)制場(chǎng)布置在國(guó)道206東側(cè)，鮑集互通立交區(qū)內(nèi)，長(zhǎng)220m，寬35m，設(shè)4個(gè)梁板預(yù)制臺(tái)座，5個(gè)存梁場(chǎng)，1個(gè)鋼筋骨架綁扎場(chǎng)及木工房、鋼筋加工房、水泥庫(kù)、發(fā)電機(jī)房等。場(chǎng)內(nèi)設(shè)有1臺(tái)貝雷桁架拼成的50t自行式龍門(mén)吊，為梁板的預(yù)制及吊運(yùn)、裝車(chē)服務(wù)。1臺(tái)拌和能力為25m3/h的混凝土拌和站?；炷敛捎梅奋?chē)運(yùn)輸，具體見(jiàn)表1。
    1.1張拉臺(tái)座
    (1)張拉臺(tái)座設(shè)計(jì)為長(zhǎng)線(xiàn)型槽式臺(tái)座，長(zhǎng)度為85m。傳力柱和抗力墩整體參加受力而臺(tái)座不受力，所以它必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。臺(tái)座剛度對(duì)預(yù)應(yīng)力影響較大，若剛度不夠，臺(tái)座變形較大，預(yù)應(yīng)力損失就會(huì)較大。因此要求在梁板預(yù)制前在臺(tái)座放入鋼絞線(xiàn)，對(duì)張拉臺(tái)座及橫梁進(jìn)行荷載試驗(yàn)，滿(mǎn)足要求才能使用。經(jīng)驗(yàn)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(xiàn)與鋼絞線(xiàn)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(tái)座橫斷面圖如圖1。
   (2)臺(tái)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(tái)座底模施工時(shí)，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?xún)?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(jì)張拉力的大小選擇千斤頂?shù)膰嵨弧⑿谐桃约芭c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(duì)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(chǎng)之前，必須由有資格的檢測(cè)單位進(jìn)行千斤頂和油表的校驗(yàn)。張拉機(jī)具必須要由專(zhuān)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(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。
(2)石料
采用符離集石料，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表3。
(3)水泥
采用巢湖水泥廠(chǎng)“巢湖”牌42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表4。
經(jīng)檢驗(yàn)合格后才能進(jìn)場(chǎng)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(cāng)庫(kù)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(xiàn)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(xiàn)進(jìn)場(chǎng)時(shí)必須有出廠(chǎng)合格證、產(chǎn)品質(zhì)量證明書(shū)，并進(jìn)行外觀檢查。鋼絞線(xiàn)要逐盤(pán)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(chǎng)時(shí)，每20t為一批；預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)每60t為一批，進(jìn)行取樣驗(yàn)收試驗(yàn)，經(jīng)檢驗(yàn)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(xiàn)必須入棚，貯存于地面以上0.5m的平臺(tái)、墊木或其他支承上。
2．3外加劑
外加劑使用必須經(jīng)過(guò)省指中心試驗(yàn)檢驗(yàn)。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(pán)混凝土所用外加劑應(yīng)事稱(chēng)量備好，專(zhuān)人負(fù)責(zé)添加。要求外加劑專(zhuān)庫(kù)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(xiàn)伸長(zhǎng)值計(jì)算
(1) 依據(jù)臺(tái)座具體形式及鋼絞線(xiàn)錨固形式，計(jì)算下料長(zhǎng)度為：
下料長(zhǎng)度L=傳力柱長(zhǎng)+鋼橫梁寬-1.20
=85+0.60-1.20
=84.4m
設(shè)計(jì)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(jì)算各階段張拉中鋼絞線(xiàn)的伸長(zhǎng)值：
結(jié)果為：0.1δcon時(shí):ΔL1=60mm
δcon時(shí):  ΔL2=604mm
1.05δcon時(shí):  ΔL3=635mm 
則鋼絞線(xiàn)在控制應(yīng)力時(shí)的量測(cè)伸長(zhǎng)值:
ΔL=ΔL2-ΔL1=544mm
鋼絞線(xiàn)在1.05δk時(shí)的量測(cè)伸長(zhǎng)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(yàn)的張拉機(jī)具
施工現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)施工說(shuō)明書(shū)及能夠正確操作的施工人員。施工現(xiàn)場(chǎng)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(shí)施張拉時(shí)，應(yīng)使千斤頂?shù)膹埨ψ饔镁€(xiàn)與鋼絞線(xiàn)的軸線(xiàn)重合一致。
(2) 清理臺(tái)座 
本先張法底座為水磨石，張拉鋼絞線(xiàn)前應(yīng)先將臺(tái)座上的塵土和磨制過(guò)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(tái)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(xiàn)的制作與安裝
○1鋼絞線(xiàn)放置在錨固端，底部放在鋼架上，置于砼平臺(tái)上。
○2用切割機(jī)下料，依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件，鋼絞線(xiàn)下料長(zhǎng)度為84.4m，誤差控制在L/5000以?xún)?nèi)。
○3鋼絞線(xiàn)下料完畢，放置在槽內(nèi)臺(tái)座上，并用鋼筋架起，防止鋼絞線(xiàn)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(chǎng)施工采取預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)整體同時(shí)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(shí)用25T千斤頂一根一根的張拉，使鋼絞線(xiàn)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(jì)位置相符，否則應(yīng)重新調(diào)整。
(6)鋼絞線(xiàn)的張拉
○1預(yù)張拉結(jié)束后，對(duì)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(kāi)始預(yù)備張拉，張拉時(shí)用2臺(tái)300T千斤頂，2臺(tái)油泵供油，使2臺(tái)千斤頂同時(shí)啟動(dòng)，千斤頂頂推前橫梁，千斤頂通過(guò)絲杠帶動(dòng)后橫梁，使鋼絞線(xiàn)被張拉。張拉前在鋼絞線(xiàn)上作一記號(hào)，作為測(cè)量伸長(zhǎng)量的參考點(diǎn)。
○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(guò)程應(yīng)勻速，兩油泵壓力表同時(shí)起動(dòng)，且每隔5Mpa油泵暫停供油，測(cè)量鋼絞線(xiàn)伸長(zhǎng)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(guò)程中，抽查預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)的預(yù)應(yīng)力值，其偏差的絕對(duì)值不得超過(guò)按一個(gè)構(gòu)件全部預(yù)應(yīng)力總值的5%，這項(xiàng)工作應(yīng)重復(fù)進(jìn)行。當(dāng)應(yīng)力達(dá)到1.0δcon時(shí)，測(cè)其伸長(zhǎng)值，如果差值超過(guò)±5%時(shí)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(shí)，測(cè)其伸長(zhǎng)值，并持荷2min。
○4當(dāng)超張拉結(jié)束后，放松至零，再?gòu)埨?delta;con，測(cè)其伸長(zhǎng)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(shí)，注意檢查鋼絞線(xiàn)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(xiàn)的位置是否與設(shè)計(jì)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