① 预应力钢绞线
a、进场的预应力钢绞线应有出厂合格证书和试验报告单,进场时要进行外观检查。钢绞线表面不得带有裂纹、机械损伤和油迹。
b、进场材料进行力学性能检验。从每批钢绞线抽取试件
做直径偏差、捻距、破断负荷、屈服负荷、弹性模量、极限伸长率等力学性能试验,作为计算伸长率和实际控制的依据。
c、钢绞线按设计提供的下料长度,采用砂轮切割机在加工厂集中切割下料,分根编束,同一束中各丝长度一致,编束后的钢绞线按孔位编号挂牌存放。穿束时钢绞线不许交叉或缠绕。
② 波纹管
a、预应力管道采用波纹管成孔,进场时对波纹管进行检查,外观应清洁,表面无油圬,无引起锈蚀的附着物,无孔洞和不规则折皱,咬口无开裂。
b、波纹管的连接要用大一号同型波纹管作接头管,接头管长大于300mm, 波纹管连接后用密封胶带缠绕接头,避免混凝土浇筑时水泥浆渗入管内。
c、波纹管安装位置准确、牢固,采用定位钢筋固定。波纹管定位筋间隔直线段不大于1m, 管道曲线段定位筋加密布置, 曲线要素点单独设置。定位钢筋要和结构受力筋焊接牢固。
d、波纹管安设作业时注意防止管壁破裂,同时防止邻近电焊火花烧伤管壁。
e、波纹管要插入锚座之喇叭口内,用定位钢筋固定锚座,使其不能移动,密封两端接头处,锚座压浆孔及喇叭口内,均需用海绵塞实,防止水泥浆渗入。
f、波纹管安设的线性控制,要在梁端、跨中、竖直起弯点等截面加强控制,其它位置确保圆顺过渡。
③ 锚具、夹具、连接器
纵向锚具采用群锚体系(M15-10、M15-12),锚具、夹具和连接器进场时,必须按《铁路工程预应力筋用锚具、夹具和连接器技术条件》(TB/T3193-2008)中的规定,对其质量指标进行全面检查,并按批进行外观、硬度、静载锚固系数性能试验,合格后,方可使用。
④ 张拉机具、千斤顶、高压油泵、压力表
a、选择与张拉吨位相匹配的张拉千斤顶,油料采用经过过滤的清洁液压油,接好油路后进行试运行,若出现异常,要分析原因,及时处理。
b、张拉千斤顶使用前应进行校正,校正有效期为一个月或200次张拉作业。如出现千斤顶张拉缸漏油,张拉断筋,均应重新校正,合格后,方可使用。
c、检查油泵的润滑系统,润滑油宜采用润滑机油,油泵储油量不少于张拉过程中千斤顶总输油量的15倍;油泵上安装安全阀必须预先鉴定,确保在最大压力时能灵敏地自动开启回油。油泵所用油料根据实际气温采用10号或者20号机械油,要保证用油清洁。采用高压油管,在使用时保持顺直,不得有小于90度锐角,油管接头保持清洁,防止灰、砂、粘土侵入油路。
d、压力表。压力表应选用防震型,精度不低于1.0级。表面最大读数为张拉力的1.5~2.0倍,压力表在使用前应送计量管理单位检验。当用0.4级时,校正有效期可为1个月。油泵的油箱容量宜为张拉千斤顶总输油量的1.5倍,额定油压数宜为油压数的1.4倍。
千斤顶、油泵、压力表配套校正使用,并绘出油表读数和相应的张拉力关系曲线。配套标定的千斤顶、油泵、压力表进行编号,并制作标识牌分别区分配套使用。
(2)张拉前的准备工作
① 检查梁体混凝土强度及混凝土弹性模量是否达到设计规定强度。
② 检查锚垫板下混凝土是否有蜂窝、空洞或其它严重缺陷,必要时采取补强措施。
③ 向孔内压风,清除孔内杂物。
④ 清除锚垫板上的混凝土,修正孔口,画出锚圈安放位置。
⑤ 钢绞线对号穿束。
⑥ 对所使用的千斤顶、油泵、压力表进行配套检查,并根据千斤顶校验曲线,查出各级张拉吨位下油压表读数,与标识牌对照检查是否有误,以便作为张拉时的控制依据。
⑦ 将千斤顶、油泵移至梁体张拉端,并把千斤顶卡盘擦拭干净,为减少摩阻损失,采用两端同步对称张拉。以油表读数为主,伸长值进行校核。
⑧ 排除油管及千斤顶内的空气。
(3)预应力钢绞线张拉程序
箱梁预应力施工采用双控法,以应力控制为主,伸长值作校核,具体张拉程序为:
O→初应力(0.1σcon)(作伸长量标记)→应力(0.2σcon)(作伸长量标记) →σcon(持荷5min)→补拉至σcon(测伸长量) →锚固。σcon设计应力与各种实测摩阻之和。
(4)张拉施工工艺要求
预应力筋用钢绞线。钢绞线为标准型,强度为1860Mpa的低松驰钢绞线。锚具为低回缩锚具。
① 预应力应两端同步张拉,左右对称进行。张拉顺序及控制应力严格按照设计图中“张拉顺序及控制应力表”进行。
② 张拉应力由油表控制。张拉千斤顶在使用前经过标定,根据标定,采用回归分析法列出“张拉力-油表读数”直线方程。计算出各张拉力控制点的油表读数,由油表读数控制张拉力。
③ 按照设计图中规定的预应力伸长量值计算各预应力索的理论伸长值。张拉时按设计分级进行,并记录每级荷载下的钢绞线伸长量。
④ 实际伸长量的计算方法为:
由0张拉至10%σcon时,记录伸长量 L1;
张拉至20%σcon时,记录伸长量 L2;
张拉至100%σcon时,记录伸长量 L3;
其实际伸长量为:ΔL=(L3- L1)+(L2- L1)
⑤ 每束根数与相应的锚具配套带好夹片,将钢绞线从千斤顶中心穿过,张拉时当钢绞线的初始应力达到0.1σcon时,停止供油,检查夹片情况。
⑥ 向千斤顶油缸充油并对钢绞线张拉,张拉值以油压表读数为主,以预应力钢绞线伸长值加以校核。实际张拉伸长量与理论伸长值控制在6%范围内,每端锚具回缩量控制在6mm以内。
⑦ 油压达到张拉吨位后关闭主油缸油路,持荷5min时,测量钢绞线伸长量加以校核,若油压稍有下降,补油到设计吨位的油压值。千斤顶回油,夹片自动锁定则该束张拉结束,及时做好记录。
⑧ 全部检查后张法预应力筋断裂或滑丝数量,不得超过预应力筋总数的5‰,且每束内断丝不得超过1根,均不得位于结构的同一侧。
(5)张拉工艺注意事项
① 千斤顶、油泵、油压表及锚具安装应符合要求。
② 千斤顶、锚圈与孔口必须同心圆,定位“三轴”同心。
③ 初张拉应在梁体混凝土强度及弹性模量达到80%以上时方可进行,初张拉后方可拆卸底模及支承。
④ 梁体带模预张拉时,内模应松开,不应对梁体压缩形成阻碍。
⑤ 初张拉为控制张拉值的10%,主要是使每束钢绞线受力均匀,并在初张拉后画测伸长值记号。
⑥ 将锚垫板及锚下管道扩大部分的残余灰浆铲除干净。
⑦ 所有需要校验的张拉机具不准超过校验的有效期限,若张拉过程中出现故障应立即停止张拉。
⑧ 为了校验预应力值,在张拉过程中应测出预应力筋的实际伸长量,如延伸量超出设计值,应停止张拉,查清原因,采取措施后再进行张拉。
(6)张拉过程中安全要求
① 高压油管使用前应做耐压试验,不许踩踏攀扶油管,油管如有破损及时更换。
② 千斤顶内有油压时,不得拆卸油管接头,防止高压油射出伤人。
③ 油压泵上的安全阀应调至最大油压下能自动打开的状态,要保证安全阀灵敏可靠。
④ 油压表安装必须紧密,油泵与千斤顶之间的高压油管连同油路的接头均需紧密,油路畅通,在最大油压下保持5min不得漏油。
⑤ 张拉时千斤顶后边严禁站人,张拉人员应站在千斤顶两侧面操作。
⑥ 锚具应设专人妥善保管,张拉完成后对锚具进行除锈处理。
(7)孔道压浆和封锚
预应力终张拉完检查合格后,用砂轮切割机切除外露的钢绞线,进行封锚。清理锚垫板上的灌浆孔,保证通道通畅。预应力孔道压浆,是通过凝结后的水泥浆将预应力传至梁体混凝土,防止预应力钢绞线锈蚀和松驰。
① 拌浆:拌浆前先加水空转数分钟,使搅拌机内壁充分湿润,将积水清除干净。将称量好的水倒入搅拌机,边搅拌边倒入水泥,搅拌均匀,将溶于水的外加剂倒入搅拌机,然后倒入盛浆桶,倒入盛浆桶水泥浆尽量马上泵送,否则应不停地搅拌。
② 真空压浆技术:启动真空泵,使系统负压达到0.06 Mpa~0.1 Mpa,当孔道内真空度保持稳定时,停泵1分钟,若压力降低小于0.02 Mpa,即可认为孔道基本达到真空,如果不满足此要求,则表示孔道未能完全封闭,需要在灌浆前进行检查及更正。
③ 灌浆:启动真空泵,当真空泵达到要求时,打开阀门,启动灌浆泵,开始灌浆。当浆体经过透明高压管到达三通接头时,打开排浆阀门并关闭负压容器阀门,关闭真空泵,观察废浆桶处出浆情况,当出浆流畅、稳定且稠度与盛浆桶浆体基本一致时,再正式灌浆。
④ 封锚:压浆完成后及时进行封锚。封锚混凝土等级同梁体混凝土。封锚前,先将锚具周围冲洗干净,并对梁端混凝土凿毛,然后安装模板,严格按照混凝土配合比拌合封锚混凝土。浇筑混凝土要振捣密实,封锚部位混凝土要和梁体混凝土外观协调一致。
⑤ 真空辅助压浆注意事项
a、终拉完成后应在2天内进行孔道压浆。压浆材料及施工工艺应满足《客运专线预应力混凝土现浇梁暂行技术条件》和《铁路后张法预应力混凝土管道压浆技术条件》(TB/3192-2008)的规定。
b、压浆前应清除管道内杂物积水,确保真空辅助压浆工作顺利进行。
c、浆体搅拌时,严格控制水、水泥和外加剂的用量。压入孔道内的水泥浆应饱满密实。
d、冬季压浆时应采取保温措施,保证压浆质量。