[发明专利]大跨度双向混合预应力成套施工方法

摘要

本发明公开了一种大跨度双向混合预应力成套施工方法，包括深化设计、定位放线、非预应力筋施工、预应力筋施工、预应力张拉、孔道灌浆及端部封堵。本发明施工方便，工作效果好。

主权项

1.一种大跨度双向混合预应力成套施工方法，其特征是：包括下列步骤：（一）深化设计：根据施工图所设定的技术参数进行预应力分部分项工程的深化设计，内容包括模板和承重排架的设计与计算，肋梁的轴线定位，预应力筋张拉端头细部翻样，预应力筋曲线的平面及标高控制点，预应力筋马镫曲线的平面及标高控制点，同时进行抗剪，空心板变形及张拉反拱值验算，并由此确定空心板跨中施工起拱数值；（二）定位放线短向上首先定位主梁700mm×1200mm，以主梁中心线为控制轴线向两侧测放定位肋梁；长向上以任意一侧的边梁中心线为控制轴线向另一侧测放；同时在梁轴线上沿梁的跨度上以预应力筋马镫的平面分布为依据标识出各马镫在平台模板上红三角油漆标记，为下一步马镫的标高定位做准备；另在平台上测放出水、电管线、电线盒位置；（三）非预应力筋施工（1）绑扎顺序：短向上框架主梁、肋梁→长向上肋梁→短向上底板筋→长向上底板筋→上部板筋；（2）原则上要求非预应力筋制作及绑扎时避让波纹管及端部锚垫板或预应力筋位置，尤其是在有预应力筋梁与柱节点钢筋密集部位，由于较多的交叉钢筋将会使预应力的喇叭管安装十分困难，此时应按照先保证短向预应力筋位置，长向预应力筋放在短向预应力筋上即可；（3）梁钢筋绑扎完毕整后应随即垫好保护层垫块，以便于预应力筋马镫标高的准确定位；（4）马镫焊接时应使用接火盆接住掉落的焊渣，注意对已安装的波纹管、钢绞线、无粘结预应力的塑料管进行保护，避免损坏；（四）预应力筋施工（1）预应力筋的下料与墩头处理：采用一端锚固，一端张拉的形式；下料用砂轮机切割，不得使用电弧或气割，切口与钢绞线垂直，下料制作完毕后编号贴上标签，标明长度、使用部位，分类堆放在干燥平整的地方，并在下面垫好垫木；将整束钢绞线和牵引头连接在一起；（2）支架钢筋定位按照预应力筋马镫设计图纸，结合定位放线过程中在梁轴线标识出的红三角油漆的马镫水平坐标，在高度方向上将曲线坐标的标高标定在梁的箍筋上，再将支架钢筋焊接在梁箍筋标定的标高位置处；对于支架钢筋也应遵循先要保证短向预应力筋的位置，长向预应力筋放在短向预应力筋上即可的设计要求；（3）波纹管放置波纹管绑扎在定位支架筋上，连接部位用大一号的同型波纹管套结，接管每段长250mm左右，顺波纹管的螺旋与主管套结，主管伸出承压板预留孔，另一端从螺旋筋和承压板孔部穿出，接缝处及孔壁上的小孔均用塑料胶带黏贴多道，波纹管应密封良好，接头严密，无漏浆，如有大面积破损的应将破损处切除，重新更换；波纹管放置过程中要求保持顺直，流畅，不得打死弯，当预应力筋与水电管线等位置发生矛盾时，尽量调整水电管线，优先保证预应力筋的位置；（4）灌浆孔安装对有粘结预应力孔道在沿梁跨度刚性上的最高点和最低点分别设置灌浆孔，即排气孔，排气孔使用PVC塑料制作，伸出梁面300mm，管口用胶带封好，以免堵塞；当预应力筋超过30m时，加设灌浆孔数量；（5）张拉端安装预应力筋的固定端挤压锚及张拉端部按施工图定位，张拉端锚具位于结构边，预埋垫板直接与钢筋骨架通过绑扎来定位，也可与周边箍筋点焊定位；螺旋筋紧贴锚垫板后面，并与垫板及其他非预应力筋固定，预应力筋末端应与锚垫板相互垂直，锚垫板后面的预应力筋应有不小于300mm的直线段；最后用棉丝密封灌浆孔、喇叭口部位，连接部位用胶带缠绕，可靠密封，防止漏浆；（6）预应力筋铺设对有粘结预应力筋在铺设穿束时使用“子弹头”形穿束器，具体工艺包括：①穿束时，先人工穿入一根直径φ6.5mm 的钢筋，通过钢筋连接穿入一根高强预应力钢绞线，在钢绞线端部安装牵引头，用牵引头固定经墩头固定好的钢绞线，利用卷扬机，整束一次性穿管；②通过牵引头和所有预应力钢绞线连接固定，用作牵引的钢绞线另一端与卷扬机钢丝绳连接固定，然后进行钢绞线的牵引工作；③每束预应力钢绞线编组后采用卷扬机进行牵引；卷扬机钢丝绳的另一端与牵引单根钢绞线连接线固定后，通过牵引头拉结预应力钢绞线进行牵引；如果出现由于预应力筋较长，而现场条件有限，卷扬机钢丝绳不能一次牵引到位，可分次进行牵引，即牵引一次后，重新转换钢丝绳与连接的牵引点进行牵引，直到全部牵引到位；④每束钢绞线牵引到位后，将钢绞线的墩头芯线剪断，待张拉时通过防松夹片锚具固定；⑤在钢绞线牵引过程中，预应力钢绞线的相对位置要保持不变，并不能出现扭转；首先用脚手架钢管搭设钢绞线编束架；然后对牵引头连接的每根钢绞线编号，并针对钢绞线分排设置，在编束时调整好每排钢绞线位置，每隔4米用12＃铁丝捆成整体；每束穿筋完成后在两端对每根钢绞线进行编号固定；（7）无粘结预应力筋穿束在有粘结预应力筋穿束后将无粘结预应力筋逐根铺放，由人工从一端逐根穿入，另一端从螺旋筋和承压板孔部穿出，再安装一端张拉端，将锚垫板和螺旋筋点焊固定，由一端向另一端整理平顺不能有扭曲交叉，要保证每根管道顺直通畅，在每束铺设后每隔4m使用12#铁丝捆成整体，再将整束绑扎固定在定位钢筋上，收紧，但不得扎死凹陷，以免增大张拉预应力筋的摩擦阻力；（五）预应力张拉对同条件养护的试块进行抗压检测，待混凝土达到设计要求的90%强度方可进行预应力张拉；先拆除端头模板，清理端部，拔去塑料穴模的锥形前套；（1）张拉要求按设计要求，待混凝土达到90%强度方可进行预应力张拉，预应力筋为低松弛预应力钢绞线，直径15.2mm, 强度标准值fptk=1860MPa；采用锚固体系张拉端为夹片锚，固定端为挤压锚；预应力张拉控制应力为0.7fptk；采用双控控制方式：即应力控制和伸长量控制，预应力筋张拉控制应力σcon＝0.70fptk，实际伸长值与计算伸长值偏差在＋6%～－6％之内；（2）张拉顺序预应力筋穿入孔道后，在正式张拉前进行初步张拉，调整预应力筋，使各项预应力筋的松紧程度一致；按照先短向再长向，先短向肋梁再短向主梁，先张拉中间后两边的对称张拉原则；（3）张拉程序预应力筋为低松弛预应力筋，采用锚固体系张拉端为夹片锚，固定端为挤压锚，张拉程序为：0→初应力0.2σcon→σcon持荷2min锚固；预应力筋张拉控制应力σcon＝0.70fptk； 预应力筋张拉伸长值的量测有粘结预应力预应力直接量测千斤顶油缸长度，无粘结预应力直接量测预应力筋外露长度的方法测量，即在达到确定的初始张拉力时量出千斤顶油缸长度L1，达到张拉力时再量测千斤顶油缸长度L2，同时推算出初始张拉力之前的伸长值△L1，则（L2‑ L1+△L1）为预应力筋的实际伸长值；伸长值的实测值与理论计算值之间的误差应在‑6%~6%之间，如果误差超过上述范围，应分析查明原因，解决后再继续张拉；（六）孔道灌浆及端部封堵（1）灌浆材料要求灌浆水泥采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，水泥浆体标准强度大于30MPa，水泥浆的水灰比为0.4，为增加孔道灌浆的密实性，在水泥浆中应掺入膨胀剂；按重量比：水泥：水：膨胀剂＝1：0.4：0.03；水泥浆自调制至灌入孔道的延续时间不超过30min；灌浆不得使用压缩空气；（2）灌浆工艺要求灌浆前切割外伸钢绞线，钢绞线露在夹片外的长度控制在30～50mm，然后用水泥浆密封所有张拉端，以防浆体外溢；并将排气孔部位的波纹管逐个打通，为下一操作做好准备；灌浆采用灌浆泵和搅拌机；灌浆前，应进行机具准备和试车；灌浆前应按配比要求用量具称取材料，在磅秤上进行称重，做好标记；施工时按标记量取材料，确保配比准确；灌浆孔设在张拉端垫板上，水泥浆从一端灌入，灌浆压力控制为0.4～0.6MPa；孔道较长或灌浆管较长时压力大些，反之可小些；灌浆进行到排气孔冒出浓浆时，即堵塞此处的排气孔，再继续保压1～2分钟；每一工作班制作1组70×70×70mm³的立方体水泥净浆试块，标准养护28天后送交实验室检验试块强度，其强度不应小于30MPa；灌浆后张拉端锚具用结构同标号微膨胀细石混凝土封堵，外露钢绞线的保护层厚度不小于30mm，后浇的混凝土必须振捣密实。