提 要:本文介紹了天津火車站地下進站廳及高架候車室預(yù)應(yīng)力張拉工程的施工工法及技術(shù)要點。介紹了它的優(yōu)點、工藝流程及應(yīng)用的一些問題關(guān)鍵詞:鋼絞線 張拉 灌漿
一.工程概況:天津火車站主站房工程是鐵道部投資的特大型火車站房工程。工程特點是工期緊、施工技術(shù)復(fù)雜。地下進站廳為后張法預(yù)應(yīng)力梁和墻,采用后張無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)。高架候車室預(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)力梁混凝土強度等級C40 。預(yù)應(yīng)力筋選用低松弛無(有)粘結(jié)鋼絞線ФS15.2,fptk=1860Mpa,直徑15.24mm。鋼絞線長度8-44.75M。高架候車室1-3區(qū)梁為側(cè)向張拉,3-5區(qū)預(yù)應(yīng)力梁(梁總長120米)為采用連接器分區(qū)張拉澆注完后澆帶后再張拉連為一根連續(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: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分鐘待砼強度達到100%后再進行預(yù)應(yīng)力張拉。
二、施工難點 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.沒有下料、放料場地,各工種交叉施工,施工條件不好。 6.錨具種類較多,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)力材料采購與檢驗 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)力隱檢驗收 澆注混凝土并養(yǎng)護至張拉強度 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)力工程驗收、資料整理
四.施工要點
1.錨墊板安裝: 錨墊板應(yīng)與端部模板或梁端頭鋼筋貼緊,并用電焊將兩點焊在一起。
2.波紋管就位、綁定位架嚴(yán)格按設(shè)計要求曲線形式布管,保證在垂直方向上各控制點高度達到規(guī)范要求,形成平滑曲線,反彎點,最高最低點位置按圖施工。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方向不大于2m。支架鋼筋應(yīng)采用Ⅰ級鋼筋,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,按計算好的下料長度,用無齒鋸下料,每根無粘結(jié)鋼絞線均栓掛標(biāo)志,注明長度、及所在的部位,每一根無粘結(jié)鋼絞線盤成一盤。鋼絞線穿束時,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,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)檢查波紋管及無粘結(jié)鋼絞線外皮的完好程度,對輕微破損情況可用膠帶纏繞修補,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,以防砼進入波紋管內(nèi)。波紋管最高點處的出氣孔應(yīng)將排氣孔處波紋管開口,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,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。
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.勞動組織配置2個作業(yè)小組負責(zé)布管、穿筋工作,由專門工長負責(zé),每道工序要經(jīng)技術(shù)員驗收后才能往下道工序進行。配置2個張拉作業(yè)小組,2套張拉設(shè)備,每個小組3人;司泵及記錄各1人,操作千斤頂及測伸長值1人。配置2個灌漿作業(yè)小組,1套灌漿設(shè)備。由項目經(jīng)理和總工負責(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級低松弛鋼絞線,具有產(chǎn)品質(zhì)量保證書。并按規(guī)范要求在使用前進行力學(xué)性能檢驗。錨具采用符合設(shè)計及規(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。錨具進場后應(yīng)進行一組硬度試驗和錨固性能實驗,合格后才允許使用。水泥漿用水泥及外加劑由項目部統(tǒng)一提前購買,并做出材料復(fù)試和配合比。各種預(yù)應(yīng)力材料由項目部收料驗收,應(yīng)分類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)護試塊達到設(shè)計張拉強度(100%混凝土設(shè)計強度),并經(jīng)有關(guān)部門和監(jiān)理工程師確認后進行張拉施工。
3.張拉儀表精度不低于1.5級,并在施工前進行檢定。張拉儀表及千斤頂在使用前經(jīng)計量檢測機構(gòu)進行配套校驗。
4.張拉時應(yīng)控制加荷速度,加荷時間不少于30秒。
5.在張拉施工過程中,并用伸長值進行校核,張拉伸長值控制在+6%~-6%以內(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)填寫張拉施工記錄表
9.壓漿用水泥及外加劑應(yīng)符合設(shè)計規(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。水泥漿強度等級≥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,水泥漿必須采用機械攪拌,專用壓漿機壓。漿,并嚴(yán)格按壓操作規(guī)程施工.壓漿施工應(yīng)填寫壓漿施工記錄表。當(dāng)固定端排氣孔漏出濃漿時,方可封閉壓漿機。壓漿過程中及壓漿后48小時內(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,壓漿宜在上午和傍晚進行。壓漿時,每一工作班應(yīng)中鐵項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28d,檢查其抗壓強度,作為評定水泥漿質(zhì)量的依據(jù)。孔道壓漿應(yīng)填寫施工記錄。
七.施工機械配置 1、ZB4-500型油泵 4臺 2、YCN-1500型千斤頂 4臺 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 1臺 7、水泥漿灌漿泵 1臺
八.安全施工措施
1.張拉時應(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)高與鋼絞線出口錯開20cm,橫桿間距1.5m,腳手架應(yīng)有護身橫桿,并掛細目安全網(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臺套 150Kg 合計:450kg
2.施工用電閘箱應(yīng)有漏電保護器,施工用的電源線應(yīng)完好無損,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,雨后施工要進行張拉設(shè)備絕緣性能檢測,以防觸電事故發(fā)生。
4.張拉施工時應(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。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,在張拉過程中不得離開油泵,如必須離開時應(yīng)關(guān)機后才可離開。
九.經(jīng)驗與教訓(xùn)經(jīng)驗:
1. 由于技術(shù)措施得當(dāng)鋼絞線、波紋管、透氣孔安裝較好,沒有發(fā)生孔道堵塞現(xiàn)象,灌漿較密實。
2. 大面積、超長度的預(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)問題,采用了單孔連接器和斜墊板解決了問題。
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)計斷面較小,連接器并排使用尺寸有問題(鋼絞線有的掛不上)。結(jié)果用錯開的方法。
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)了錯位和錨下砼振搗不密實,造成了張拉時有問題,好在及時采取了技術(shù)措施解決了此問題。
3. 地下進站廳預(yù)應(yīng)力墻的筋是直筋,在澆注砼時有砸筋現(xiàn)象,致使有的鋼絞線縮短,造成張拉困難。
4. 由于場地小施工順序有問題,應(yīng)該3-4-5區(qū)的順序制梁,實際是4-5-3區(qū)制梁,造成穿筋、張拉都有問題。使施工困難,工期加長。
5. 設(shè)計上現(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、造價高)類似設(shè)計可采用整體施工,兩端張拉,不用連接器。150米以內(nèi)的梁都可。十.結(jié)論 綜上所述,本工程面積大、梁長、技術(shù)復(fù)雜、質(zhì)量要求高、工期緊、場地小,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)施工過程非常富有實效,解決了不少新問題。為今后承擔(dān)類似大型工程積累了新經(jīng)驗。參照的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范:
1、《無粘結(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)計規(guī)范》(GBJ0010-2002)
作者:張金順