提 要:本文介紹了天津火車(chē)站地下進(jìn)站廳及高架候車(chē)室預(yù)應(yīng)力張拉工程的施工工法及技術(shù)要點(diǎn)。介紹了它的優(yōu)點(diǎn)、工藝流程及應(yīng)用的一些問(wèn)題關(guān)鍵詞:鋼絞線 張拉 灌漿
一.工程概況:天津火車(chē)站主站房工程是鐵道部投資的特大型火車(chē)站房工程。工程特點(diǎn)是工期緊、施工技術(shù)復(fù)雜。地下進(jìn)站廳為后張法預(yù)應(yīng)力梁和墻,采用后張無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)。高架候車(chē)室預(yù)應(yīng)力梁采用后張有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)。預(yù)應(yīng)力梁混凝土強(qiáng)度等級(jí)C40 。預(yù)應(yīng)力筋選用低松弛無(wú)(有)粘結(jié)鋼絞線ФS15.2,fptk=1860Mpa,直徑15.24mm。鋼絞線長(zhǎng)度8-44.75M。高架候車(chē)室1-3區(qū)梁為側(cè)向張拉,3-5區(qū)預(yù)應(yīng)力梁(梁總長(zhǎng)120米)為采用連接器分區(qū)張拉澆注完后澆帶后再?gòu)埨B為一根連續(xù)梁的方法。張拉方式: 大多采用一端張拉一端固定的施工工藝。錨具型號(hào):張拉端采用YM15-5、7型夾片式錨具(連接器)及相配套的錨墊板。固定端采用 YM15P型固定錨具及相配套的鑄鐵錨墊板。單根張拉力:按75%應(yīng)力控制1395×140=195.3KN 5孔張拉力:195.3KN×5=976.5KN 7孔張拉力:195.3KN×7=1367.1KN 張拉程序:0-0.1σcon-0.3σcon-1.05σcon錨固2分鐘待砼強(qiáng)度達(dá)到100%后再進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉。
二、施工難點(diǎn) 1.側(cè)向張拉梁由于張拉端在樓板下面,張拉端的支模、綁筋、砼澆注都很困難。 2.1、3區(qū)梁固定端外面都有別的梁先作完及鋼筋密布穿鋼絞線很困難。 3.后澆帶用網(wǎng)模支模,錨墊板的安裝、保證位置,砼的振搗密實(shí)都很困難。 4.由于3區(qū)作為通道,最后施工,與張拉順序正好相反,使工期難以保證。 5.沒(méi)有下料、放料場(chǎng)地,各工種交叉施工,施工條件不好。 6.錨具種類(lèi)較多,預(yù)應(yīng)力的各種技術(shù)都用上了。
三、施工工藝:施工工藝流程:支梁底模綁扎梁鋼筋骨架 預(yù)應(yīng)力材料采購(gòu)與檢驗(yàn) 安裝波紋管支架 波紋管與定位支架綁扎固定 波紋管下料 安裝固定端及張拉端錨墊板 安裝有粘結(jié)鋼絞線 有粘結(jié)鋼絞線下料、擠壓錨安裝透氣孔、堵死固定端波紋管口 預(yù)應(yīng)力隱檢驗(yàn)收 澆注混凝土并養(yǎng)護(hù)至張拉強(qiáng)度 清除張拉端錨口砼及多余波紋管、拆除側(cè)模 安裝錨具(掛連接器)、預(yù)應(yīng)力張拉 張拉設(shè)備配套校驗(yàn)水泥漿灌漿 張拉端封錨或后澆注混凝土施工 預(yù)應(yīng)力工程驗(yàn)收、資料整理
四.施工要點(diǎn)
1.錨墊板安裝: 錨墊板應(yīng)與端部模板或梁端頭鋼筋貼緊,并用電焊將兩點(diǎn)焊在一起。
2.波紋管就位、綁定位架?chē)?yán)格按設(shè)計(jì)要求曲線形式布管,保證在垂直方向上各控制點(diǎn)高度達(dá)到規(guī)范要求,形成平滑曲線,反彎點(diǎn),最高最低點(diǎn)位置按圖施工。圖中矢高尺寸為波紋管中心尺寸。如圖紙未標(biāo)明,則板反彎點(diǎn)位置為:水平距柱中心線0.15L(L為跨度);高度距頂面1/3H(H為板厚)。明梁反彎點(diǎn)位置為:水平距柱中心線0.15Ln(Ln為跨度);高度距梁頂面1/3H(H為梁高度)。在水平方向不得彎曲。支架間距沿波紋管長(zhǎng)方向不大于2m。支架鋼筋應(yīng)采用Ⅰ級(jí)鋼筋,其直徑不宜小于8mm。波紋管位置的垂直偏差控制在±5mm。波紋管在錨墊板內(nèi)側(cè)30厘米區(qū)段應(yīng)保持與錨墊板垂直。波紋管就位后調(diào)整好曲線形狀,用22#鉛絲將鋼絞線與支架綁在一起,防止?jié)沧⒒炷習(xí)r波紋管移位。
3.鋼絞線下料與穿束:為保證下料尺寸準(zhǔn)確,按計(jì)算好的下料長(zhǎng)度,用無(wú)齒鋸下料,每根無(wú)粘結(jié)鋼絞線均栓掛標(biāo)志,注明長(zhǎng)度、及所在的部位,每一根無(wú)粘結(jié)鋼絞線盤(pán)成一盤(pán)。鋼絞線穿束時(shí),應(yīng)采取措施防止波紋管被鋼絞線穿破。并且必須保證預(yù)應(yīng)力筋的標(biāo)高和位置,非預(yù)應(yīng)力筋與預(yù)應(yīng)力筋的標(biāo)高的標(biāo)及位置發(fā)生矛盾時(shí),應(yīng)優(yōu)先保證預(yù)應(yīng)力筋的標(biāo)高和位置。張拉端鋼絞線外露長(zhǎng)度不小于80厘米。固定端的擠壓錨應(yīng)與錨墊板貼緊。 鋼絞線穿束完成后,應(yīng)檢查波紋管及無(wú)粘結(jié)鋼絞線外皮的完好程度,對(duì)輕微破損情況可用膠帶纏繞修補(bǔ),如破損嚴(yán)重應(yīng)做換管換線處理。
4.安裝透氣孔透氣孔為排氣管為φ16mm硬質(zhì)塑料自來(lái)水管,固定端透氣管要插入波紋管至少300mm,并且露出梁面500mm。透氣管插入固定端波紋管后要用膠帶或水泥沙漿將波紋管口封死,以防砼進(jìn)入波紋管內(nèi)。波紋管最高點(diǎn)處的出氣孔應(yīng)將排氣孔處波紋管開(kāi)口,排氣蓋瓦與波紋管安裝牢固,用膠帶或綁絲固定,透氣管與蓋板插緊用膠帶纏緊并且露出梁面500mm。要保證透氣孔通氣
5.混凝土澆注時(shí),嚴(yán)禁壓、撞、碰波紋管、支撐架。張拉端、固定端混凝土必須振搗密實(shí)。
6.模板拆除: 預(yù)應(yīng)力張拉前應(yīng)拆除現(xiàn)澆梁側(cè)模,保留底模、支撐。待預(yù)應(yīng)力張拉后,再拆除該梁支撐。
五.勞動(dòng)組織配置2個(gè)作業(yè)小組負(fù)責(zé)布管、穿筋工作,由專(zhuān)門(mén)工長(zhǎng)負(fù)責(zé),每道工序要經(jīng)技術(shù)員驗(yàn)收后才能往下道工序進(jìn)行。配置2個(gè)張拉作業(yè)小組,2套張拉設(shè)備,每個(gè)小組3人;司泵及記錄各1人,操作千斤頂及測(cè)伸長(zhǎng)值1人。配置2個(gè)灌漿作業(yè)小組,1套灌漿設(shè)備。由項(xiàng)目經(jīng)理和總工負(fù)責(zé)張拉施工和技術(shù)工作。六.質(zhì)量保證措施
1. 鋼絞線采用1860級(jí)低松弛鋼絞線,具有產(chǎn)品質(zhì)量保證書(shū)。并按規(guī)范要求在使用前進(jìn)行力學(xué)性能檢驗(yàn)。錨具采用符合設(shè)計(jì)及規(guī)范(預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器GB/T14370-2000)要求的夾片式錨具,應(yīng)有合格證、產(chǎn)品質(zhì)量保證書(shū)。錨具進(jìn)場(chǎng)后應(yīng)進(jìn)行一組硬度試驗(yàn)和錨固性能實(shí)驗(yàn),合格后才允許使用。水泥漿用水泥及外加劑由項(xiàng)目部統(tǒng)一提前購(gòu)買(mǎi),并做出材料復(fù)試和配合比。各種預(yù)應(yīng)力材料由項(xiàng)目部收料驗(yàn)收,應(yīng)分類(lèi)墊起堆放并有防雨措施。
2. 當(dāng)預(yù)應(yīng)力梁混凝土同條件養(yǎng)護(hù)試塊達(dá)到設(shè)計(jì)張拉強(qiáng)度(100%混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度),并經(jīng)有關(guān)部門(mén)和監(jiān)理工程師確認(rèn)后進(jìn)行張拉施工。
3.張拉儀表精度不低于1.5級(jí),并在施工前進(jìn)行檢定。張拉儀表及千斤頂在使用前經(jīng)計(jì)量檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行配套校驗(yàn)。
4.張拉時(shí)應(yīng)控制加荷速度,加荷時(shí)間不少于30秒。
5.在張拉施工過(guò)程中,并用伸長(zhǎng)值進(jìn)行校核,張拉伸長(zhǎng)值控制在+6%~-6%以?xún)?nèi),如超出此范圍暫停施工、分析原因采取措施處理后,方能繼續(xù)施工。
6.張拉后應(yīng)采用砂輪鋸切斷超長(zhǎng)部分的鋼絞線,嚴(yán)禁采用電弧切斷,預(yù)應(yīng)力鋼絞線切后漏出夾片的長(zhǎng)度不得小于30mm。
7.嚴(yán)格按張拉施工操作規(guī)程施工,張拉小組服從統(tǒng)一指揮,相互間協(xié)調(diào)配合,以保證預(yù)應(yīng)力值均勻準(zhǔn)確。
8.張拉施工應(yīng)填寫(xiě)張拉施工記錄表
9.壓漿用水泥及外加劑應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定,水泥用42.5普通硅酸 鹽水泥,摻復(fù)合微膨脹劑兼減水緩凝作用。為滿(mǎn)足壓漿工藝要求,水灰比應(yīng)控制在0.4~0.45,水泥漿稠度控制在14-18S。水泥漿強(qiáng)度等級(jí)≥30。壓漿工藝流程:材料(水泥、外加劑)準(zhǔn)備 材料復(fù)試、配合比標(biāo)定設(shè)備準(zhǔn)備、試運(yùn)轉(zhuǎn)、注漿孔安裝 水泥漿攪拌 注漿 封錨。為保證壓漿質(zhì)量,水泥漿必須采用機(jī)械攪拌,專(zhuān)用壓漿機(jī)壓。漿,并嚴(yán)格按壓操作規(guī)程施工.壓漿施工應(yīng)填寫(xiě)壓漿施工記錄表。當(dāng)固定端排氣孔漏出濃漿時(shí),方可封閉壓漿機(jī)。壓漿過(guò)程中及壓漿后48小時(shí)內(nèi)結(jié)構(gòu)混凝土的溫度不得低于5?C,否則應(yīng)采取保溫措施,當(dāng)氣溫高35?C時(shí),壓漿宜在上午和傍晚進(jìn)行。壓漿時(shí),每一工作班應(yīng)中鐵項(xiàng)目部留取不少于三組的70.7mm×70.7mm×70.7mm立方體試件,標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d,檢查其抗壓強(qiáng)度,作為評(píng)定水泥漿質(zhì)量的依據(jù)??椎缐簼{應(yīng)填寫(xiě)施工記錄。
七.施工機(jī)械配置 1、ZB4-500型油泵 4臺(tái) 2、YCN-1500型千斤頂 4臺(tái) 3、直尺(200mm) 4支 4、卸錨器 1件 5、壓力表(60Mpa) 8塊 6、水泥漿攪拌機(jī) 1臺(tái) 7、水泥漿灌漿泵 1臺(tái)
八.安全施工措施
1.張拉時(shí)應(yīng)搭設(shè)張拉施工用腳手架,腳手架的寬度大于1mm,腳手板的標(biāo)高與鋼絞線出口錯(cuò)開(kāi)20cm,橫桿間距1.5m,腳手架應(yīng)有護(hù)身橫桿,并掛細(xì)目安全網(wǎng),防止張拉作業(yè)人員,張拉設(shè)備及工具高空墜落事故發(fā)生,腳手架荷載應(yīng)滿(mǎn)足張拉設(shè)備及人員的荷載要求。腳手架承擔(dān)的荷載如下:施工人員:3人 100 Kg×3=300 Kg 張拉設(shè)備:1臺(tái)套 150Kg 合計(jì):450kg
2.施工用電閘箱應(yīng)有漏電保護(hù)器,施工用的電源線應(yīng)完好無(wú)損,并防止利器劃傷,并按有關(guān)規(guī)定敷設(shè)。防止人員觸電。
3.張拉機(jī)具要有防雨措施,每天施工完畢應(yīng)用塑料布苫蓋油泵,防止雨淋,雨后施工要進(jìn)行張拉設(shè)備絕緣性能檢測(cè),以防觸電事故發(fā)生。
4.張拉施工時(shí)應(yīng)避免立體交叉作業(yè),張拉施工人員上方和下方不得有其他人員施工,如有必要應(yīng)搭設(shè)防護(hù)棚,防止高空落物傷人。
5.預(yù)應(yīng)力張拉施工應(yīng)遵守操作規(guī)程,戴好安全帽并做好自身的安全防護(hù)。千斤頂后方不得站人,以防止鋼絞線及夾片斷裂后飛出傷人。
6.張拉操作人員精神集中,在張拉過(guò)程中不得離開(kāi)油泵,如必須離開(kāi)時(shí)應(yīng)關(guān)機(jī)后才可離開(kāi)。
九.經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)經(jīng)驗(yàn):
1. 由于技術(shù)措施得當(dāng)鋼絞線、波紋管、透氣孔安裝較好,沒(méi)有發(fā)生孔道堵塞現(xiàn)象,灌漿較密實(shí)。
2. 大面積、超長(zhǎng)度的預(yù)應(yīng)力張拉在技術(shù)和質(zhì)量上要求是非常復(fù)雜和嚴(yán)格的,本工程張拉后砼沒(méi)有發(fā)現(xiàn)裂紋,質(zhì)量較好。
3. 由于施工組織嚴(yán)密,工期大大提前。
4. 由于錨墊板安裝和砼振搗出現(xiàn)問(wèn)題,采用了單孔連接器和斜墊板解決了問(wèn)題。
5. 由于梁的鋼筋很密且主筋不能斷,采用了單根張拉的方法,順利完成。
教訓(xùn):
1. 由于梁設(shè)計(jì)斷面較小,連接器并排使用尺寸有問(wèn)題(鋼絞線有的掛不上)。結(jié)果用錯(cuò)開(kāi)的方法。
2. 由于后澆帶處端模采用的鋼網(wǎng)模,錨墊板的安裝出現(xiàn)了錯(cuò)位和錨下砼振搗不密實(shí),造成了張拉時(shí)有問(wèn)題,好在及時(shí)采取了技術(shù)措施解決了此問(wèn)題。
3. 地下進(jìn)站廳預(yù)應(yīng)力墻的筋是直筋,在澆注砼時(shí)有砸筋現(xiàn)象,致使有的鋼絞線縮短,造成張拉困難。
4. 由于場(chǎng)地小施工順序有問(wèn)題,應(yīng)該3-4-5區(qū)的順序制梁,實(shí)際是4-5-3區(qū)制梁,造成穿筋、張拉都有問(wèn)題。使施工困難,工期加長(zhǎng)。
5. 設(shè)計(jì)上現(xiàn)采用的分3段張拉施工的方法,較復(fù)雜。(施工困難、工期長(zhǎng)、造價(jià)高)類(lèi)似設(shè)計(jì)可采用整體施工,兩端張拉,不用連接器。150米以?xún)?nèi)的梁都可。十.結(jié)論 綜上所述,本工程面積大、梁長(zhǎng)、技術(shù)復(fù)雜、質(zhì)量要求高、工期緊、場(chǎng)地小,比一般的預(yù)應(yīng)力工程難度大的多。由于采取措施得當(dāng),組織得力,施工中采用新思路、新方法、新技術(shù)指導(dǎo)施工過(guò)程非常富有實(shí)效,解決了不少新問(wèn)題。為今后承擔(dān)類(lèi)似大型工程積累了新經(jīng)驗(yàn)。參照的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范:
1、《無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T92-93)
2、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)程》(GB 50204-2002)
3、《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》(JB5224-95)
4、《鋼絞線、鋼絲束無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋》(JG 3006-93)
5、《預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具及連接器》(GB/T14370-2008)
6、《預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具及連接器應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》(JBJ 85-92)
7、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ0010-2002)
作者:張金順