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1、京沪高速铁路预制箱梁预应力施工技术探讨o.GB厂r5224.2oO3高强度低松弛钢绞线,单束公称直径i15.24mm,抗拉标准强度Rgb=186OMPa,弹性模量Eg=1.95l0MPa.锚具,夹具采用安徽金星预应力工程技术生产的A锚具,夹具.采用的锚具,夹具通过铁路产品CRCC认证.1.2施工准备1.2.1检查确认粱体砼强度,弹性模量及龄期(终张拉)是否已达到设计施工要求.1.2.2检查千斤顶和油压表是否在检定期内,有无异常现象,千斤顶标定有效期不得超过一个月或张拉作业达2o0次,在张拉作业前必须经过校正,确定其校正系数.1.2_3检查使用的预应力钢绞线数量是否准确,外露部位无损伤,扭结:穿
2、钢绞线束前耍用检孔器对预应力孔道的成孔质量进行检查,发现问题及时处理,确保孔道畅通,顺直.1-2.4清除梁体锚垫板上灰浆,胶条等杂物,以保证锚具与锚垫板的密贴.1.2.5检查注浆孔有无堵塞,所有注浆孔应在预应力施加前予以清除干净,以保持畅通.检查张拉束周围有无初始裂纹存在,并对初始裂纹做好标识,便于对裂纹后期观察.1.2.6拆除支座预埋板,防落粱预埋板和接地端子的固定螺栓.张拉前应由主管技术人员根据本批钢绞线的弹性模量计算出实际的张拉伸长值计算单,然后根据有效的校项和校表报告出具油表读数及伸长量控制通知单及现场施工记录表.张拉前应确认工作锚环,工作夹片,工具锚环,工具夹片无损坏.13施工工艺预
3、施应力按预张拉,初张拉,终张拉三个阶段进行.1.3.1预张拉:为避免粱体早期温度裂纹的出现.在梁体混凝土抗压强度达到33.5MPa时,对箱梁进行带模预张拉.预张前应拆除端模,松开内模和外模紧固件,避免模板对梁体压缩造成障碍.张拉数量,张拉力,张拉顺序应符合设计要求.1.3.2初张拉:初张拉的设计意图为通过预施应力来抵消粱的自重,使其状态满足吊装或移运,其作用主要为减少制梁台座占用时间,提高制粱台座利用率,初张拉应在梁体混凝土强度达到43.5MPa时,对预制梁进行初张拉.只有进行初张拉的箱粱才可吊出台位,以避免在吊装过程中因梁体自重产生应力裂纹.1.3_3终张拉:终张拉的条件应实施三控,即02O
4、%6(作伸长量标记:测量油缸伸长量,工具夹片外叠;量)一6II(静停持荷5分钟)一补拉到6-(测伸长值:测量油缸伸长量,工具夹片外露量,校核伸长值)一锚固一分级回油卸载(测量工作夹片外露量);1.4-3经预初张拉后的钢绞线终张拉程序:O一6曩”(作伸长量标记:测量油缸伸长量,工具夹片外露量)一6(静停持荷5分钟)一补拉到6#(测伸长值:测量油缸伸长量,工具夹片外露量.校核伸长值)一锚固一分级回油卸载(测量工作夹片外露量).1.5质量控制要点1.5.1终张拉前三控:梁体混凝土强度(术53.5MPa),弹模(术35.5GPa),龄期(术l0d);张拉中实旄张拉应力,应变,时间”三控”:即张拉时以油
5、压表读数为主,以钢绞线的伸长值作校核,在0K作用下持荷5miIl.1.5.2预制箱梁试生产期间,应至少对两孔梁体进行各种预应力瞬时损失测试,确定预应力的实际损失,必要时请设计方对张拉控制应力进行调整.正常生产后每100孔进行一次损失测试.需测试的各项瞬时损失有:管道摩阻,锚口摩阻,锚垫板喇叭口摩阻,锚具回缩损失等.1.5_3张拉时,必须两端同时对称张拉,两端伸长应基本保持一致,严禁一端张拉,张拉时最大不平衡束不得超过1束.张拉过程中要使千斤顶与锚具对中,管道,锚具,千斤顶三者同心.张拉以油表读数为主,以伸长值作校核,按钢绞线实际弹性模量计算的伸长值与实测伸长值相差不应大于士6%,如钢绞线伸长值
6、偏差超过规定范围,查明原因后重新张拉.1.5.4每孔梁张拉后24h内断丝及滑丝数量不得超过预应力钢绞线总丝数的O.5%.并不得位于梁体的同一侧,且一束内断丝不得超过一丝.否则,应放松换束或更换锚具.因处理滑丝断丝而弓I起钢柬重复张拉时,同一束钢绞线束次数不得超过3次,若钢绞线与锚具因滑丝而留有明显刻痕时,应予更换.1.5.5锚固后夹片外露量应不小于3r啪,且平齐,夹片不得错牙.并应在夹片与锚圈,夹片与钢绞线啮合处划线标记,24h后检查有无夹片跟进或钢绞线内缩;钢绞线回缩量单端应控制在6mm以内.1321.5.6箱梁终张拉结束后应立即实测梁体弹性上拱,实测上拱值不大于1.05倍的设计值.1.5.
7、7张拉期间在外露钢绞线上套上塑料套管或采用隔水材料进行包裹,以避免锚具,预应力筋受雨水,养护用水浇淋,防止锚具及钢绞线出现锈蚀,造成滑丝.2孔道压浆箱梁终拉完成后,应在48h内进行管道压浆.管道压浆采用真空辅助压浆工艺,压浆材料为高性能无收缩防腐灌浆剂.2.1压浆材料及设备压浆水泥采用山东榴园新型水泥发展生产的榴园牌P.0I42.5袋装低碱水泥,灌浆剂采用创基九州(北京)科技生产的CBMA.GJll型高性能灌浆剂.灌浆剂掺量为lO%,水胶比为0.32,灌浆剂送铁道部产品质量监督检验中心检验合格.压浆设备采用河北山泉建筑机械厂生产的GS700型高速灰浆搅拌机,MBV80型水注式真空泵和安徽合肥石
8、川工程机械生产的ZB4真空灌浆泵,搅拌机转速应大于lo0Or/min,浆叶的最高线速度应小于l5m,S;压浆泵采用连续式泵,其压力表最小分度值不大于O.1MPa.2.2真空辅助压浆原理真空辅助压浆体系是将孔道系统封闭,一端用抽真空机将孔道内的空气抽出,保证孔道真空度在.O.06.O.08MPa,同时从另一端(压浆端)压入拌制完成的浆体,当水泥浆从抽真空端流出且稠度与压浆端基本相同,进行保压,确保孔道内水泥浆体饱满.23施工工艺清除管道内杂物及积水一用水泥砂浆密封锚具一清理锚垫板上的压浆孔一确定抽真空端及压浆端,安装引出管,堵阀和接头一搅拌水泥浆一抽真空一压浆泵压浆一出浆稠度与压入的浆体相同时,
9、关闭抽真空端所有的阀一压浆泵保压(压力不小于0.5MPa,持压3m.m且无漏浆情况)一关闭压浆泵及压浆端阀门一拆卸外接管路,压浆泵一浆体初凝后拆卸并清洗出浆端堵阀.2.4质量控制要点2.4.I压浆料搅拌要先在搅拌机中加入实际拌和水的80.90%,进行高速搅拌,再均匀加入全部压浆剂,边加边搅拌,然后加入全部水泥,搅拌2分钟,最后加入剩下的lo.20%的水,继续搅拌2分钟:搅拌均匀后,现场进行出机流动度试验,每lO盘进行一次检测,其流动度在l8士4s内即可通过过滤网进入储料罐,过滤网空格不应大于3mm3mm.浆体在储料罐中继续搅拌,以保证浆体的流动度.北京电力高等专科学校5月科学技术与应用2.4.
10、2压浆料搅拌好后应尽快压入孔道,置于储料罐的浆体应连续搅拌,自搅拌至压入孔道的问隔时间不应超过4Omin.禁止在施工过程中由于流动度不够额外加水.同一孔管道压浆应连续进行,一次完成.若因故障中途停顿时间超过2Omin,必须将己压入管道内的水泥浆全部用清水冲去,然后重压.2.4I3孔道压压浆顺序应先下后上,依次进行,比较集中和邻近的孔道,应先连续压浆完成,以免串到邻孔的水泥浆凝固,堵塞孔道,进浆压力不得大于0.6MPa.2_4_4冬,夏季施工时要采用水加热,降温等措施确保浆体的温度在530范围内.冬季施工压浆时及压浆后3天内,梁体及粱体周边环境温度不得低于5,否则应采取预热保温措施.2.4.5浆
11、体抗压强度7d龄期不小于35MPa,28d龄期不小于5OMPa.压入孔道的压浆剂应饱满密实.3封端箱梁压浆完成后,应尽快进行封端.封端采用强度等级C5O的干硬性补偿收缩混凝土进行填塞.封端前,应对锚具穴槽表面进行采用冲击钻进行凿毛(宜在梁端钢模拆卸后立即进行)处理,凿毛的深度应满足设计施工要求,然后将杂物以及锚垫板上浮浆清除干净.在预应力筋锚具及与锚垫板接触处四周采用聚氨酯防水涂料进行防水处理.用一端带有螺纹的短钢筋安装于锚垫板螺栓孔,与锚穴内钢筋网绑扎在一起,钢筋安装到位后采用补偿收缩混凝土对锚具进行填塞.填塞混凝土应分层筑实,表面平整,无蜂窝麻面,与梁端面平齐,封端混凝土各处与梁体混凝土的
12、错台不超过2rnm.混凝土凝固后,采用塑料薄膜密封养护,在封堵混凝土边缘不得有收缩裂纹.最后,端底板及腹板表面满涂1.5mm厚聚氮脂防水涂料.正式生产后,每1o0.m测试一次混凝土耐久性指标:抗冻性,抗渗性,电通量.4结语截至2oo9年3月底,京沪高速铁路土建四标徐州贾汪制梁场已成功预制箱粱l80余孔,预应力施工情况整体良好.通过采用三步张拉施工工艺很好的控制了高性能混凝土早期温度裂纹的出现;真空辅助压浆工艺的实施大大提高了孔道压浆的密实性,增强了预应力筋防腐蚀能力,符合整个梁体耐久性1oo年要求.参考文献:【l】于冲;预应力锚索数值模拟方法及动力承载特性研究fD】:西安理工大学:2oo6年.
13、2】汪海滨,高波,陈凯;基于Mindlin解的预应力锚索荷载.变位关系m;西南交通大学;2oo5年o4期.3】范卫琴;锚索预应力损失靓律的数值模拟【D:武汉理工大学;2OO7年.【4】李轼:预应力锚固机理数值模拟及工程应用研究D】;河海大学:1007年.【5】牟晓光;高强预应力钢筋粘结性能试验研究及数值模拟f【)】:大连理工大学:2oo6年(上接第l5l页)加筋环在垂直均布荷载作用下的受力状态,与人们在土工实验室中所做的三轴试验相类似.测试环筋所承受的侧向压力有多大,只需粘贴电阻应变片即可,当填抖高度不断上升时实测钢筋的拉伸变形并计算出拉应力,以此判断配筋是否合理,积累相当的实测数据可供理论分
14、析和研究,为设计提供依据.5加筋土挡土墙的优越性加筋体内部受力明确:对填料适应性好:加筋材料易于防腐;有利于施工;经济效益好.6结语采用”加筋环”替代拉筋带使加筋土内部的受力状态发生了很大变化.目前注重于研究土颗粒与筋带之间的摩阻理论已经不再适用,人们只要借助电阻应变仪就可以非常直观地观察到加筋环在土压力作用下产生的拉伸变形.不必深入进行微观分析,只要积累一定量的观察资料即可,通过对资料的分析和研究,不难提出针对本地区地质条件适用的设计标准,再不会出现目前多种设计理论并存,让人无所适从的两难处境.但从加筋体外部观察,革新后的加筋土挡墙几乎没有任何变化:现有加筋土挡墙所具备的所有工程特性全部保留,它的外部稳定计算理论和方法也可以不做任何改变.参考文献:1】张慧.杨敏.王猛:水泥土组合桩三维有限元数值模拟与试验研究J】;地下空间与工程:2Oo6年o4期.2】晏致涛;高层建筑基础设计智能决镱支持系统研究【D】:重庆大学;2002年.【3】陈杰:高层建筑上部结构,厚筏基础与地基共同工作的分析与研究【DJ;西安建筑科技大学:20o3年.【4】张望喜:混凝土地基扳静,动力特性试验与研究【D】;湖南大学:20o2年.133
