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灌浆料

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箱梁后张法预应力灌浆料孔道压浆的施工流程

作者:上海华固建材 发布日期:2018-07-31 10:12:40

         灌浆料作为高端建筑材料,以其高效品质及施工简便的特点越来越多的应用在建设工程中,其中不乏应用在道路、桥梁、隧道的施工工程中,在曲线配筋或大型构件的桥梁施工中,多采用后张法预应力灌浆料,靠锚具来传递和控制预应力灌浆料

  下面由华固建材总结了多年后张法预应力灌浆料施工经验,就箱梁预应力灌浆料钢绞线施工中的波纹管质量、预应力灌浆料张拉、孔道灌浆等施工环节质量控制进行分析探讨,以供大家参考。

  一、预应力灌浆料的介绍

  预应力灌浆料,就是事先人为的在灌浆料或钢筋灌浆料中引入内部应力,且其数值和分布恰好能将使用荷载产生的应力抵消到一个合适程度的配筋灌浆料。预应力灌浆料提高了构件的抗裂度和刚度,可以节省材料,减少自重,减小灌浆料梁的竖向剪力和主拉应力,结构质量安全可靠。箱梁后张法预应力灌浆料钢绞线在桥梁中普遍采用,预应力灌浆料钢绞线施工是桥梁施工质量控制的关键环节之一,在施工中要高度重视。

 

  二、预留孔道的要点

  预应力灌浆料筋预留孔道的尺寸和位置偏差应符合设计、规范要求,施工中如普通钢筋与预应力灌浆料塑料波纹管在空间发生干扰时,可适当移动普通钢筋以保证预应力灌浆料钢绞线和塑料波纹管位置准确,波纹管要平直、圆顺畅通,无折起;一般梁长方向允许偏差3cm,梁高方向允许偏差1cm。波纹管接头采用套管法,且在套管内要对口、居中,两端的环向缝隙用胶带封闭严密不得漏浆,灌浆孔和排气孔应符合设计及规范要求的位置。

  预埋孔道端部的锚垫板平面应垂直于孔道轴线,锚垫板孔中心要对准塑料波纹管中心,安装应牢固,预埋的螺旋加劲钢筋应尽量紧靠锚垫板,以更好地分散此处应力,锚垫板上的灌浆孔应布置在下方。

 

  三、预应力灌浆料张拉施工

  1.钢绞线束的制作及穿放

  现在用作预应力灌浆料的钢绞线多采用低松驰的高强度钢绞线。每批进场的预应力灌浆料钢绞线必须经外观、力学性能检验合格后方可投入使用。预应力灌浆料筋的下料长度应通过计算确定,除要按照设计图,加孤线值的长度外,还要考虑每端预留千斤顶+工具锚+限位板的δ值等工作长度。

  钢绞线穿放前应清除孔道内杂物,钢绞线穿入梁体后应尽快张拉,停放时间不能超过48小时,否则应采取防锈措施。预应力灌浆料钢绞线束穿后,应对所有波纹管进行检查,有破损或密封不严处应采取措施处理或更换,以免砼浇筑过程中漏浆,堵塞管道,影响预应力灌浆料钢绞线张拉和灌浆料孔道压浆。

  在浇注灌浆料时,在灌浆料初凝前设专人随时拉动钢束,避免个别波纹管接头发生漏浆而产生管内固结。

  2.千斤顶与油表校正

  预应力灌浆料张拉的设备和预应力灌浆料锚具,应按锚具说明书的千斤顶型号配套使用。张拉前,应按照校正系数公式计算出分级加载的油表读数与张拉力的对应值。

  在下列情况下应重新标定:

  •   新千斤顶初次使用前;
  •   油压表指针不能退回零点时;
  •   千斤顶、油压表和油管进行过更换或维修后;
  •   当千斤顶使用超过6个月或张拉超过200次以上;
  •   在使用过程中出现其他不正常现象。

  3.锚夹具、连接器、挤压锚质量控制

  后张法建立预应力灌浆料,是靠锚具来传递和建立预应力灌浆料,如锚具质量不合格,预应力灌浆料张拉时或在张拉后,锚板、垫板或夹片锚的夹片容易碎裂。

  所以锚夹具质量非常重要,使用前,应按要求对锚夹具、连接器进行外观、硬度、静载锚固试验和挤压锚头工艺抗拔试验,合格后才能用于工程。

  4.核算钢绞线理论伸长值

  张拉前,同类钢绞线首批进场后应进行弹性模量试验,根据实测的弹性模量和相关公式仔细检校每一束钢绞线的理论伸长值,以免有时设计提供理论值有误,而造成实测伸长量与理论伸长量之差不符合要求。

  5.预应力灌浆料张拉

  预应力灌浆料钢绞线张拉前,箱梁的灌浆料强度和砼浇筑时间必须达到设计、规范要求,千斤顶和油压表均在校验有效期内,箱梁侧向约束已解除(但须特别注意,箱梁底模必须在预应力灌浆料钢绞线张拉结束并对管道实施压浆后才能拆除),支座定位螺栓已解除,以使在预应力灌浆料张拉过程中能自由转动和移动。

  当所有准备工作做好后,清除锚垫板下水泥浆等杂物,将钢绞线切割成楔形逐根对孔穿入锚环中,装紧工作锚具夹片,安装时务必使工作锚落入锚垫板止口中,并与孔道轴线同心。

  工作锚安装后,安装张拉限位板及千斤顶对位,再在千斤顶后端安装工具锚,安装工具锚时,应注意不得使钢绞线错孔扭结。为安装方便,可将工具锚夹片用橡皮筋箍住,从钢绞线端头沿钢绞线送进到工具锚孔中,并用钢管打紧,夹片不得错位。

  张拉过程中应认真作好张拉原始记录,因处理滑丝、断丝而引起钢绞线束重复张拉时,同一束不超过3次,若钢丝与锚具因滑丝而留有明显刻痕时,应予更换。张拉完成后,经检查并确认全部合格后方可割丝,钢束张拉完毕,严禁撞击锚头和钢束。

  施加应力以张拉力为主,以预应力灌浆料筋伸长值作校核,预应力灌浆料筋实际弹性模量计算的伸长值与实测伸长值相差不应超过±6%,否则应暂停张拉,查找原因,主要原因有:钢绞线材料发生变化,弹性模量E值变化或截面积A值变化;千斤项标定曲线发生变化造成张拉力变化;灌浆料强度不足;孔道摩阻损失变化;测量方法不准确,因漏浆致使钢绞线局部固结等。

 

  四、孔道灌浆质量控制

  张拉力筋在张拉控制应力达到稳定后方可锚固,预应力灌浆料筋锚固后的外露长度不宜小于30mm,锚固完毕检验合格后即可用砂轮机切割端头多余的预应力灌浆料筋,并用无收缩灌浆料密封锚头,锚头不得漏浆、漏水,清理锚垫板上的灌浆孔,保证灌浆通道畅通和孔道密封良好。

  预应力灌浆料钢绞线张拉完成封锚后,一般24~36h之内宜及时进行灌浆料孔道压浆,根据要求进行水泥浆原材料检验和配合比设计,初凝时间不小于3小时,终凝时间应不大于17小时;浆体体积变化率应小于5%,28天龄期强度应符合设计规范要求。

  为保证灌浆料饱满、密实,采用真空压浆工艺,即在孔道的一端采用真空泵对孔道进行抽真空,当达到-0.06MPa左右的真空度时,启动灌浆泵,将优化后的特种水泥浆从孔道的另一端灌入,直至充满整条孔道,并加以≤0.7MPa的压力;另为确保曲线管道最高点灌浆密实,在预应力灌浆料波纹管道最高点设置排气出浆口,出浆口冒浓浆后稳压2分钟。

 

  五、灌浆料孔道压浆工艺流程

  1.用高压水冲洗孔道,以冲走杂物并湿润孔道内壁,防止干燥的孔壁吸收水泥浆中的水分而降低浆液的流动性,清洗完后,可用不含油的压缩空气排除管道内的积水。

  2.用高速搅拌机,使水泥浆能充分拌和,以保证浆体质量。

  3.现场检查每盘水泥浆的流动度,一般均控制在13~18秒以内,浆体应达到无离析及分层现象,泌水率<2%,并且拌和后泌水在24h内重新被浆体全部吸收。

  4.灌浆料自拌和至压入管道的延续时间,视气温情况而定,一般控制在30~45分钟,浆体在使用前和压注过程中须连续搅拌。

  5.压浆管选用高强橡胶管,抗压能力≥2MPa,要求压浆时不易破裂,连接牢固,不得脱管。

  6.在曲线预应力灌浆料孔道的最低处要留设压浆口,最高处和孔道末端要留设排气(浆)口,水泥浆由最低处压入孔道,按照水泥浆的行程封堵排气口,排气口全部封堵完后,持压时间不少于2分钟,最大压力不宜超过1.0MPa。

  7.压浆过程应连续一次性完成,中途不得停止,为防止压浆中途断电,应提前准备好发电机,并且储浆筒中的浆体要不停地搅动。

  8.若遇孔道堵塞时,应立即用高压水将孔道冲洗干净,重新压浆,以保证压浆饱满密实。

  9.压浆顺序:先下后上。较集中和邻近的孔道,宜尽量先连续压浆完成,不能连续压浆时,后压浆的孔道应在压浆前用压力水冲洗通畅。

  10.压浆用的胶管一般不超过30m,若超过30m则压力增加0.1MPa。水泥浆搅拌结束至压入管道的时间间隔不应超过40min。

  11.灌浆料搅拌及压浆时浆体温度应小于35度,当气温或梁温度低于5℃时,不得压浆,压浆后48h内,保持结构物温度在5℃以上。

  12.压浆是否密实,除了以上要求外,还要从压浆数量上来保证其质量。水泥浆的净用量=(孔道截面面积-钢绞线截面面积)×孔道长度。

  13.压浆孔数和位置必须作好记录,以防漏灌。灌浆料孔道压浆应填写施工记录。

  14.灌浆料压浆后应先将其周围冲洗干净并对梁端灌浆料凿毛,然后设置钢筋网浇筑封锚灌浆料,封锚灌浆料的强度应符合设计规定。浇筑时要加强振捣,要求灌浆料密实,无蜂窝麻面,与梁端面平齐。

 

  六、预应力张拉时的安全控制

  张拉时,千斤顶后面不准站人,也不得踩踏高压油管;张拉时发现张拉设备运转异常,应立即停机检查维修;正确安装张拉千斤顶,张拉架搭设应稳固牢靠等,避免张拉时发生安全事故及意外事故。

  在现代的预应力灌浆料箱梁施工中,预应力灌浆料钢绞线施工和灌浆料孔道压浆占着举足轻重的地位,是预应力灌浆料能否正确建立并达到设计目的的关键,必须严格按设计、规范施工,积累丰富施工经验应用于实际,以保证其质量。

 

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