桥梁预应力精细化施工手册.doc
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1、汝城至郴州高速公路项目桥梁预应力精细化施工手册 (暂行)湖南省汝郴高速公路建设开发有限公司湖南联智桥隧技术有限公司2023年7月前 言大量在役的预应力桥梁调查和检测结果表白,相称部分的预应力桥梁质量隐患来源于预应力张拉施工不规范和缺少有效的质量控制手段。如何改善和细化施工技术使预应力张拉能有效地完毕,如何对整个桥梁预应力工程加以监控,如何对已完毕的桥梁预应力工程实行全面有效的检测与验收,已经成为亟待解决的重要问题。推行桥梁预应力精细化施工技术,严格控制有效预应力的大小及其不均匀度,保证桥梁预应力张拉施工质量符合设计和使用规定,是解决由于施工不妥而导致桥梁预应力病害问题的最有效、最直接的方法,具
2、有重大的现实意义。 湖南省汝郴高速公路建设开发有限公司、湖南联智桥隧技术有限公司等单位共同编写了汝郴高速公路桥梁预应力精细化施工手册。本手册对现行公路桥涵施工技术规范(JTG041-2023)和湖南省高速公路精细化施工实行细则(2023)中有关预应力施工内容做了细化与补充完善,提出了检测验收的内容和控制精度的规定,规定了检测方法与频率,填补了预应力张拉质量检测控制领域的空白。 目 录前 言21 总则32 材料与器具32.1 预应力筋及制作32.2 预应力筋锚具、夹具和连接器52.3 预应力管道63 管道安装与锚垫板预埋73.1 管道安装73.2锚垫板预埋84 张拉设备质量控制85 梳编穿束95
3、.1 短束梳编穿束95.2 长束梳编穿束105.3 分节段施工的连续刚构桥的梳编穿束126 预应力张拉施工126.1 预应力张拉施工的基本规定126.2 预应力张拉施工控制137 连续刚构桥竖向预应力筋施工控制158 现浇连续段负弯矩预应力筋施工控制159 预应力张拉施工质量检测验收169.1 张拉施工质量检测169.2 张拉施工质量验收169.3 解决措施1810 压浆与封锚1910.1压浆1910.2 封锚2111 安全环保措施21编制说明23附件 本手册相关条款的补充说明241 4.0.3条 张拉设备整体静态标定242 5.1.2、5.2.2条 梳编穿束工艺243 6.1.3条 预应力施
4、加的顺序、同步性与对称性244 6.2.3条 持荷时间255 7.0.1条 连续刚构桥竖向预应力筋有效预应力建立256 8.0.1条 现浇连续段负弯矩预应力筋预应力损失分析257 9.1.2条 有效预应力的检测仪器与检测原理261 总则1.0.1 为提高汝郴高速公路桥梁预应力张拉施工质量,保证预应力施工质量符合设计和使用规定,保证结构安全与耐久性,减少桥梁全寿命周期成本,特编写本手册。1.0.2 本手册依据中华人民共和国行业标准公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2023)、公路工程质量检查评估标准(JTG F80/1-2023),并参考重庆市公路工程行业标准桥梁预应力及索力张拉施工质量检测验
5、收规程(CQJTG/T F81-2023)编写。1.0.3 本手册合用于汝郴高速公路预应力混凝土预制梁、先简支后连续T型梁(箱梁)现浇连续段、连续刚构梁桥预应力施工。1.0.4 汝郴高速公路桥梁预应力施工除应符合本手册的规定外,还应符合公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2023)等现行行业标准、规范的相关规定。2 材料与器具2.1 预应力筋及制作2.1.1 预应力混凝土结构所采用的钢绞线与精轧螺纹钢筋的质量,应符合现行国家标准预应力混凝土用钢绞线(GB/T 5224-2023)、预应力混凝土用螺纹钢筋(GB/T 20235-2023)的规定和规定。新产品及进口材料的质量应符合现行国家标准的相
6、应规定。2.1.2 预应力筋进场时应分批验收,验收时,除应核对其质量证明书、包装、标志、规格和逐盘进行外观质量检查外,尚须委托有相应资质的公路工程实验检测机构按照下列规定进行检查。1 钢绞线1)钢绞线检查项目、检查频次、取样数量与质量规定见下表2-1。表2-1 钢绞线检查项目、频次、取样数量与质量规定检查项目取样数量抽验项目频次质量规定1.外观3根1.1m/每批每批60t同厂家、同规格、同品种、同批号钢绞线符合预应力混凝土用钢绞线(GB/T 5224-2023)2.外形尺寸3.抗拉强度 表2-1 钢绞线检查项目、频次、取样数量与质量规定(续表)检查项目取样数量抽验项目频次质量规定4.最大力总伸
7、长率3根1.1m/每批每批60t同厂家、同规格、同品种、同批号钢绞线符合预应力混凝土用钢绞线(GB/T 5224-2023)5.规定非比例延伸力6.弹性模量7.松弛性能1根1.5m/每协议批注:1.协议批为一个订货协议的总量; 2.样品应分别从3盘上截取;如每批少于3盘,则应逐盘取样进行上述检查。2)检查结果中有一项不合格,则不合格盘报废,并再从未实验过的钢绞线中取双倍数量的试件做该不合格项的复验,如仍有一项不合格,则该批钢绞线为不合格。2 精轧螺纹钢筋1)精轧螺纹钢筋检查项目、检查频次、取样数量与质量规定见下表2-2。表2-2 精轧螺纹钢筋检查项目、频次、取样数量与质量规定检查项目取样数量抽
8、验项目频次质量规定1.表面质量2根0.550.60m/每批每批60t,每增长40t增长一个拉伸实验,产品应为同厂家、同规格、同品种、同批号精轧螺纹钢筋符合预应力混凝土用螺纹钢筋(GB/T 20235-2023)2.屈服强度3.抗拉强度4.极限伸长率注:表中检查项目24项均由拉伸实验得到,拉伸实验的试件不允许做任何形式的加工。2)拉伸实验结果中有一项不合格,则需另取双倍数量的试件重做各项实验,如仍有一项不合格,则该批钢筋为不合格。2.1.3 预应力筋的实际强度不得低于现行国家标准的规定。预应力筋的实验方法应按现行国家标准的规定执行。2.1.4 预应力筋的制作1 预应力筋下料1)预应力筋的下料长度
9、应满足预应力筋设计尺寸及张拉需要。2)预应力筋的切断,应采用切断机或砂轮锯,不得采用电弧切割。2 预应力筋编束预应力筋由多根钢绞线组成时,同束内应采用强度相等的预应力钢材。编束时,应逐根理顺,绑扎牢固,防止互相缠绕(具体工艺详见本手册第5章)。3 预应力筋端部锚具的制作钢绞线固定端采用压花锚时,其应表面清洁、无油污,梨形头和直线段长度应符合设计规定。4 预应力筋竖向位置偏差应符合表2-3的规定。表2-3 预应力筋束竖向位置允许偏差截面高(厚)度(mm)h300300h1500H1500允许偏差(mm)510152.2 预应力筋锚具、夹具和连接器2.2.1预应力筋锚具、夹具和连接器应符合国家现行
10、标准预应力筋锚具、夹具和连接器(GB/T 14370-2023)。2.2.2 预应力筋锚具应按设计规定使用。用于后张的锚具或其附件上应设立压浆孔或排气孔,压浆孔应有足够的截面面积,以保证浆液的畅通。2.2.3 夹具应具有良好的自锚性能、松锚性能和反复使用性能。需敲击才干松开的夹具,必须保证其对预应力筋的锚固没有影响,且对操作人员的安全不导致危险。2.2.4 用于后张法的连接器,必须符合锚具的性能规定;用于先张法的连接器,必须符合夹具的性能规定。2.2.5 锚具、夹具和连接器进场时,除应按出厂合格证和质量证明书核查其锚固性能类别、型号、规格及数量外,还应委托有相应资质的公路工程实验检测机构进行检
11、查。1 锚具、夹具、连接器检查项目、检查频次、取样数量与质量规定见下表2-4。表2-4 锚具、夹具、连接器检查项目、频次、取样数量与质量规定检查项目取样数量检查频次质量规定1.外观10%,不少于10套/每批每批1000套,同类产品、同类原料、同种工艺一次投料生产的数量符合预应力筋锚具、夹具、连接器(GB/T14370-2023)2.硬度5%,不少于5套/每批3.静载锚固性能实验6套/每批2 检查结果鉴定外观:表面无裂纹,影响锚固性能的尺寸符合设计规定,应判为合格;如此尺寸有一项超过允许偏差,则应取双倍数量重做检查;如仍有一套不合格,则应逐套检查,合格者方可使用。硬度:每个零件测试3点,其硬度应
12、在设计规定的范围内;如有一个零件不合格,则应取双倍数量的零件重做实验;如仍有一个零件不合格,则应逐个检查,合格者方可使用。静载锚固性能实验:抽取6套锚具(夹具或连接器)组成3个预应力筋锚具组装件进行静载锚固性能实验,如有一个试件不符合规定,则应另取双倍数量重做实验;如仍有一个试件不符合规定,则该批产品为不合格。2.3 预应力管道2.3.1 预应力管道的一般规定1 在后张预应力混凝土结构中,力筋的孔道材料应按设计规定选用,一般由金属波纹管或塑料波纹管构成。2 浇筑砼时,在混凝土中的管道不得有漏浆现象。管道应当具有足够的强度,以使其在混凝土的重量作用下能保持原有的形状,且能按规定传递粘结应力。 3
13、 预应力管道在使用前应进行外观检查,其内外表面应清洁、无锈蚀、油污、孔洞和不规则褶皱,咬口不应有开口或脱扣。2.3.2 预应力管道材料1刚性或半刚性管道应由不与混凝土、预应力筋、水泥浆发生不良反映的金属或塑料材料制成。半刚性管道一般应由波纹状的金属螺纹管或塑料螺纹管道组成。2 金属管道宜尽量采用镀锌材料制作,并具有良好的柔软性,一般情况材料厚度不得小于0.3mm 。塑料波纹管管道的制作材料(高密度聚乙烯或聚丙烯)和管道性能应符合预应力混凝土桥梁用塑料波纹管(JG/T 529-2023)的规定。塑料波纹管的壁厚()应为:内径75mm,2.5mm ;内径90mm,3.0mm 。管道应有一定的强度,
14、塑料波纹管的环向刚度应不小于6 ,以使其在搬运和浇筑混凝土过程中保持一定的形状和完好。2.3.3 金属波纹管的检查1 金属波纹管进场时,除应按出厂合格证和质量保证书核对其类别、型号、规格、数量和逐根进行外观质量检查外,还应委托有相应资质的公路工程实验检测机构按表2-5进行检查。表2-5金属波纹管检查项目、频次、取样数量与质量规定检查项目取样数量检查频次质量规定1.外观5根1m/每批每批 50000m,同厂家、同批次的金属波纹管符合预应力混凝土用金属波纹管(JG 225-2023)2.尺寸3. 集中荷载作用下的刚度4. 均布荷载作用下的刚度5. 集中荷载作用下的抗渗漏性能6. 弯曲后的抗渗漏性能
15、2 检查结果有不合格项目时,应以双倍数量的试件对该不合格项目进行复验,复验仍不合格时,则该批产品为不合格。2.3.4 塑料波纹管的检查1 塑料波纹管进场时,除应按出厂合格证和质量保证书核对其类别、型号、规格、数量和逐根进行外观质量检查外,还应委托有相应资质的公路工程实验检测机构按表2-6进行检查。 表2-6 塑料波纹管检查项目、频次、取样数量与质量规定检查项目取样数量检查频次质量规定1. 外观5根1m/每批每批 10000m,同厂家、同配方、同工艺、同设备连续产生的塑料波纹管符合预应力混凝土桥梁用塑料波纹管(JG/T 529-2023)2. 尺寸3. 环刚度4. 抗冲击性5. 柔韧性6. 局部
16、横向荷载2 检查结果有不合格项目时,应以双倍数量的试件对该不合格项目进行复验,复验仍不合格时,则该批产品为不合格。3 管道安装与锚垫板预埋3.1 管道安装3.1.1 对于跨径大于或等于25m的T梁、小箱梁、现浇结构等,宜采用塑料波纹管;跨径小于25m的空心板等可以采用金属波纹管。3.1.2 管道安装要点1 波纹管安装前,应准确拟定波纹管(或定位钢筋)的位置,特别是曲线段。可先按设计图纸中预应力筋的曲线坐标,以梁底模板为基准,直接量出相应点的高度,标在箍筋上,定出波纹管曲线位置。定位筋间距要符合规定,一般情况下,波纹管管道不宜大于1.0m,曲线管道与扁平波纹管道应适当加密。管道纵、横坐标定位宜采
17、用12钢筋焊接成“井”字型定位架,并按标定位置点焊在箍筋上,箍筋下面用垫块垫实。2 波纹管安装时,应去掉端头毛刺、卷边和折角,尽量避免反复弯曲,以防管壁开裂,同时还应防止电焊火花烧伤管壁。波纹管的接长可采用大一号的同型波纹管作为接头管,接头管长度:管径为4065时不小于200mm;7085时不小于250mm;90100时不小于300mm,被接管旋进管内的长度不得少于100mm。接头管两端用密封胶带或塑料热缩管封裹,避免混凝土浇筑时水泥浆渗入管内导致管道堵塞。3.1.3 波纹管安装后,应检查波纹管的位置、曲线形状是否符合设计规定(见表3-1),保证管道直线段平顺、曲线段圆滑。检查波纹管的固定是否
18、牢固,接头是否完好,管壁有无破损等,如有破损,应及时用胶粘带修补。表3-1 管道安装允许偏差项 目允许偏差(mm)检查方法和频率管 道 坐 标梁长方向30抽查30%,每根查10个点梁高方向10管 道 间 距同 排10抽查30%,每根查5个点上下层103.1.4 为防止浇筑混凝土时波纹管漏浆堵塞和变形,浇筑混凝土前应在波纹管内预穿硬塑料管,待混凝土浇筑完毕2小时后方可拔出。3.2锚垫板预埋3.2.1设立端部钢筋网和预埋锚垫板位置要准确,应与端模板紧密结合,不得平移或转动,保证锚固面与钢束垂直。3.2.2墩顶负弯矩预应力扁锚锚垫板和扁形波纹管预埋位置必须要准确,扁形波纹管可放大一级,便于穿钢绞线。
19、3.2.3 锚下螺旋钢筋宜采用直径不应小于12mm的HPB钢筋,圈数不应少于6圈。4 张拉设备质量控制4.0.1 预应力张拉机具设备及仪表(压力表精度1.5级)必须有合格证书及相应铭牌。4.0.2 张拉设备应配套标定并配套使用,标定期活塞的运营方向应与实际使用时一致。4.0.3千斤顶、压力表和油泵应结合施工现场整体静态标定,同时应尽量满量程标定(至少80%以上)以减少摩阻影响。4.0.4 校验应委托经主管部门授权的法定计量技术机构定期进行。4.0.5 为保证静态标定和张拉时能持荷保压,千斤顶不得有明显内泄漏现象,即加压时进油表显示压力读数,回油表读数接近为零。4.0.6 长期不使用、标定期间超
20、过6个月、6个月内正常使用超过两百次、使用中预应力机具设备或仪表出现反常现象、千斤顶检修后均应重新标定。4.0.7 当采用测力传感器计量张拉力时,测力传感器应按国家相关规定的检查周期检定,千斤顶和压力表可不做标定。4.0.8施加预应力所用的机具设备及仪表应由专人使用和管理,并应定期维护和校验。标定期,施工方负责张拉的专人应参与标定读数。5 梳编穿束5.1 短束梳编穿束5.1.1跨径小于或等于45m的预制梁及其它钢束长度较短、根数较少、重量较轻的预应力钢束应采用短束梳编穿束工艺。5.1.2 短束梳编穿束工艺环节:1 机具准备:扎钩、扎丝、梳束板(可用锚具代替)、透明胶带、刀片、油性笔、号码纸、卷
21、扬机、钢丝绳(宜为8mm)等。2 下料:每束钢绞线下料时应有一根钢绞线长出1020cm做为中间钢绞线,其余各根钢绞线下料长度应基本一致。3 编号:每根钢绞线的两端应编上同样的号码,以透明胶带将写好的号码绑在钢绞线的两端,同时对锚具进行编号,两端的锚具应同时编号,一块锚具顺时针编号,另一块锚具逆时针编号。编号应写在锚具的外露面(上夹片的一面)。如下图5-1所示。4 端头绑扎:端头绑扎宜分层进行。如图5-2所示1、2、8号钢绞线作为一层,7、9、3号钢绞线作为一层,4、5、6号钢绞线作为一层,先逐层绑扎再整体绑扎。绑扎好后的钢绞线根据每束钢绞线根数的不同呈正方形、矩形、梯形等形状。图5-1(a)锚
22、具1 图5-1(b)锚具2 5 梳束:运用梳束板或锚具对钢绞线进行梳理,每梳理钢绞线长度约1m时,用扎丝把钢绞线扎紧,绑扎时扎丝端头朝上。逐段绑扎直至将钢绞线梳理完毕。6 穿束:钢丝绳一端连接卷扬机,此外一端做成绳套与钢绞线穿入端绑牢,穿入端端头可用塑料瓶套住并用胶带缠紧。启动卷扬机缓慢匀速拉动钢绞线。7 对中调整:穿束完毕后,将穿入端钢丝绳、塑料瓶和胶带等去除,使钢绞线编号外露,先将中间钢绞线套入锚具孔内中间位置,上夹片,稍微顶紧,再将其它钢绞线分别套入相应的锚具孔内。旋动锚具使两端锚具各孔位对中。如图5-1(a)(b)所示1号钢绞线均在上方。8 注意事项:1)钢绞线的编号在两端按从小到大呈
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