预应力管道压浆作业指导书
一、工程概况
本工程统计预制构件有:T梁共498片,小箱梁共100片,空心板梁292片。其中30mT梁共372片,40mT梁共126片,30m小箱梁共100片,20m空心板共164片,16m空心板共12片。全部预制构件预应力体系均采用后张法施工。
预应力混凝土连续小箱梁的预应力体系由顶板、底板、腹板纵向预应力组成,其中:1、顶板纵向采取5-фs15.2和4-фs15.2钢绞线,采用锚具规格分别为BM15-5和BM15-4采用扁波纹管规格分别为фG=90mm、фH=25mm和фG=70mm、фH=25mm; 2、底板纵向采取4-фs15.2钢绞线,采用锚具规格OVM15-4,采用波纹管规格ф内=55 mm及ф外=62 mm;3、腹板纵向采取5-фs15.2钢绞线,采用锚具规格OVM15-5,采用波纹管规格ф内=50 mm及ф外=62 mm。
预应力混凝土连续T梁的预应力体系由纵向N1、N2、N3、N4钢束组成。N1的钢束型号为8-фs15.2;N2、N3、N4钢束型号为7-фs15.2。N1采用的锚具规格为M15-8,采用的波纹管规格ф内=80mm及ф外=87mm;N2、N3、N4采用的锚具规格为M15-7,采用的波纹管规格ф内=70mm及ф外=77mm。
预应力空心板分为16m空心板,20m空心板。16m空心板由纵向N1、N2钢束组成,钢束型号为4-фs15.2,采用的锚具规格为YM15-4.20m空心板由纵向N1、N2、N3钢束组成,N1、N2的钢束型号为3-фs15.2,采用的锚具规格为YM15-3. N3的钢束型号为4-фs15.2,采用的锚具规格为YM15-4。波纹管规格同为ф内=56mm。
二、机械设备组织
机械设备数量表
序号 1 2 3 名称及规格 发电机(100kw) 压浆机 泥浆搅拌机 数量 用 途 压力≥2Mpa 备 注 1台 电力供应 2套 预应力管道压浆 2套 预应力管道压浆
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4 5 6 真空泵 压浆嘴 潜水泵 2套 预应力管道压浆 20个 预应力管道压浆 2台 压浆机清洗 配阀门 三、孔道压浆
(一)、压浆设备介绍 1、水泥浆拌和机
水泥浆拌和机系由 生产,具体尺寸如下:直径:1.8m;高度:1.35m;容积:3.43m3。 2、压浆泵
压浆泵为柳州欧维姆机械有限责任公司生产的LGB3型螺杆泵,其主要技术参数为: 输送量:45L/min 最大工作压力:2.2MPa
输送水泥浆时(水灰比=0.43)水平输送距离400m,垂直输送高度90m。 电机功率及输入转速:3Kw,1450r·p·m 减速机输出转速:224 r·p·m 整机重量:200㎏
外形尺寸:长×宽×高为2000×600×560(㎜) 3、真空辅助压浆组件
真空灌浆组件主要由:水环式真空泵、负压容器和相应的管路阀门组成,其主要作用是将张拉的孔道内的空气抽干。主要技术性能指标:
抽气速率:80m3/h 极限真空:4000Pa 电机功率:2.35Kw 转速:2840r/min 补充水用量:0.15m3/h 进气口径:25mm 重量:190kg
外形尺寸:750×660×500mm (二)、水泥浆配合比
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水泥:掺合料:水:外加剂=
(三)、压浆机、水泥浆拌和机、真空灌浆组件的布置 1、整体布置
因箱梁整体合拢之后桥面联成一整体,可采取铺设轨道的方式移动压浆机和真空灌浆组件,轨道长80m,压浆时待一孔压浆完毕,利用吊机和汽车将轨道分节移制至下一孔梁进行压浆。
2、压浆机组件和真空灌浆组件的布置
压浆机组件分别由拌浆机、存浆筒和压浆机组成,布置在由二个平车搭成的平台上,连接顺序为:拌浆机→存浆筒→压浆机,此套组件布置在箱梁的一端。真空灌浆组件布置在一个平车上,布置于箱梁的另一端。箱梁预制时在桥面纵向束锚块前端50cm处预留Ф内=80mm孔洞,此孔张拉时作为吊顶用,压浆时作为压浆管的进孔,为了便于底版合拢束的压浆,在浇注湿接头混凝土时必须在底版合拢束锚块的顶板上预留Ф内=80mm孔洞以利压浆时使用。 (四)、孔道压浆 1、压浆原理
在压浆之前,首先采用真空泵抽吸预应力孔道中的空气,使孔道内的真空度达到80%以上,然后在孔道的另一端再用压浆机以大于0.7Mpa的正压力将水泥浆压入预应力孔道。由于孔道内只有极少的空气,很难形成气泡;同时,由于孔道与压浆机之间的正负压力差,大大提高了孔道压浆的饱满度。在水泥浆中,减小了水灰比,添加了专用的添加剂,提高了水泥浆的流动度,减小了水泥浆的收缩。 2、工艺流程
(1)、在水泥浆出口及入口处接上密封阀门,将真空泵连接在非压浆端上,压浆泵连接在压浆端上,以串联的方式将负压容器、三向阀门和锚具盖帽连接起来,其中锚具盖帽和阀门之间用一段透明的喉管连接。
(2)、在压浆前关闭所有排气阀门(连接至真空泵的除外)并启动真空泵十分钟,显示出真空负压力的生产,应能达到负压力0.1Mpa。如未能满足此数据则表示波纹管未能完全封闭。需在继续压浆前进行检查及更正工作。
(3)、在保持真空泵运作的同时,开始往压浆端的水泥浆入口压浆,注意在压浆过程中真空压力将会下降(约0.03 Mpa)。从透明的软管中观察水泥浆是否已添满波纹管。继续压浆直至水泥浆达到安装在负压容器上方的三相阀门。
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(4)、操作阀门以隔离真空泵及水泥浆,将水泥浆导向废浆桶的方向,继续压浆直至所溢出的水泥浆形成流畅及一致性,没有不规则的摆动。 (5)、关闭真空泵,关闭设在压浆泵出浆处的阀门。
(6)、将设在压浆盖帽排气孔上的小盖打开,打开压浆泵出浆处的阀门直至所溢出的水泥浆形状均匀。在压浆盖帽的排气管上安装小盖,并保持压力在0.4 Mpa下继续压浆半分钟。
(7)、关闭设在压浆泵出浆处的筏门,关闭压浆泵。 3、原材料和浆体要求 (1)、原材料要求
a、水泥:宜采用硅酸盐水泥,水泥的强度不低于42.5。水泥不得含有任何团体。 b、水:应不含对预应力筋或水泥有害的成分。可采用清洁的饮用水。如采用非饮用水,事先应经过检验,并达到混凝土拌和用水的要求。
c、外加剂:宜采用具有低含水量、流动性好、最小渗出及膨胀性等特殊的外加剂。它们应不得含有对预应力筋或水泥有害的化学物质。外加剂的用量应通过试验确定。 (2)、浆体要求
a、灌浆浆体的强度应符合设计要求,设计无具体要求时,7天强度不低于30Mpa,28天强度应不低于40Mpa。水泥浆的技术条件应符合下列规定:
b、浆体水灰比为0.30~0.35。一般宜控制在0.33以下。
c、浆体泌水率最大不得超过4%,拌和3小时后,其泌水率小于2%,泌水应在24h内重新被浆吸收。
d、浆体流动度宜控制在14~18s,拌制30分钟后宜控制在50s内。 e、通过试验,浆体内可掺入适量膨胀剂,但其膨胀率小于5%。 f、初凝时间应不小于3h,终凝时间应大于17h。 g、浆体搅拌及压浆时浆体温度应小于35℃。 4、设备要求
(1)、搅拌设备:水泥浆拌和机应能制备具有胶稠状的水泥浆。搅拌机要有足够的容量,至少能保证一根束道灌浆用量(一般至少具有管道体积的1.5倍),禁止边加原料,边搅拌,边压浆。如容量不够应另设储存桶,储存桶也应设置搅拌设备,能保证边搅拌边压浆。
(2)、压浆设备:压浆泵应可连续操作,对于纵向预应力管道,能以0.7Mpa的恒压作
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业。压浆泵应是活塞式的或排液式的,泵及其吸入循环应是完全密封的,以避免气泡进入水泥浆内,且装有一个喷嘴,该喷嘴关闭时,导管中无压力损失。压力表在第一次使用前及此后监理工程师认为需要时应加以校准。
(3)、抽真空设备:真空泵能提供不小于90%真空度的抽真空能力。在真空泵前应配备空气虑清器,防止抽出的浆体直接进入真空泵而造成的真空泵的损坏。所有设备在灌浆操作中至少每3h用清洁水彻底洗一次,每天使用结束时也应清洗一次。 5、压浆施工 (1)、施工准备
a、孔道清洗:在压浆前,用无油分的的压缩空气清洗管道。接着用含有0.01㎏生石灰或氢氧化钙的清水冲洗管道,直到将松散颗粒除去及清水排出为止。再以无油的压缩空气吹干管道。
b、封锚:张拉施工完成后,切除外露多余的钢绞线,清水冲洗,高压风吹干,然后进行封锚。封锚可采用两种方式:
一种是采用专用的保护罩封锚。安装前将锚垫板表面清理,保证平整,在保护罩底面和橡胶密封圈表面均匀涂上一层玻璃胶,装上橡胶密封圈,将保护罩与锚垫板上的安装孔对正,用螺栓拧紧,注意将排气口朝正上方。在灌浆后10小时左右拆除。
另一种方法是用无收缩水泥砂浆封锚。砂浆必须将锚板及夹片、外露钢绞线全部包裹,覆盖层厚度大于15mm。 (2)、压浆施工注意事项
a、预应力筋张拉完毕后,经检查签证后才能进行压浆,张拉完毕之后应尽快进行压浆,其间隔时间不得超过48小时。
b、压浆时,每一工作班应留取不少于3组试样(每组为3个70.7mm×70.7mm×70.7mm立方体试件),标准养生28d,检查其抗压强度作为水泥浆质量的评定依据。
c、当气温或构件温度低于5℃或高于35℃时,不得进行压浆。如应特殊情况,事先需报针对性方案,并经监理同意后方可实施。
d、压浆必须有监理工程师在场。
e、清理锚垫板上的灌浆孔,保证灌浆通道畅通。
f、灌浆过程中,真空泵保持继续工作,维持相应的真空度。
g、待抽真空端的透明网纹管中有浆体经过时,关闭空气滤清器前端的阀门,稍后打开排气阀。当水泥浆从排气阀顺畅流出,其稠度与灌入口的浆体相当时,关闭抽真空
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端所有的阀。
h、灌浆泵继续工作,并保持不小于0.7Mpa的压力,持压不小于2分钟。 i、压满浆的管道应进行保护,使在一天内不受振动,管道内水泥浆在注入后48h内,结构混凝土温度不得低于5℃,否则应采取保温措施。在压浆后两天,应检查注入端及出气孔的水泥浆密实情况,需要时进行处理。
j、施工中需做好完备的压浆记录,包括每个管道的压浆日期、水灰比及掺合料、压浆压力、试块强度、障碍事故细节及需要补做的工作。压浆记录应在压浆后3d内送交监理工程师。
k、同一孔道压浆应一次完成,不得中途停压,因故中途停压不能连续一次压满时,应立即用压力水冲干净,研究处理后再压浆。
l、互相串通的孔道应同时压浆。
m、浆体自调制至压入孔道的延续时间一般不宜超过30~45min,水泥浆使用前和使用过程中应经常搅动。
n、水泥浆在拌浆机中的温度不宜超过35℃,夏季施工应采取降温措施(降水温及掺减水剂等)。同时尽量安排在早晚压浆。
o、环境温度低于5℃时,一般不宜压浆。 (3)、真空组件使用注意事项:
a、与注浆孔道连接时,连接处必须扎紧不漏气,管路连接见附图。 b、起动前应先将进水阀打开,打开后应立即起动真空泵。
c、水压在1~1.5×105Pa时,可将水阀开足;如果水压较高,可调整进水阀来控制进水量。补充水用量要控制合理,大小会降低性能,太大不但要降低性能,还会使电机过载。
d、連接完成,可对孔道进行试抽真空,当孔道内真空度能稳定保持在-0.08Mpa左右时,可进行压浆,如不行则要检查孔道的密封情况。
e、压浆时,从透明胶管观察到浆液即将进入负压容器内时,立即关闭阀门4和真空泵,打开阀门2,让浆液流出孔道,出浆中与浆中浆液浓度一致时,依次关闭出浆口阀门、压浆口阀门、压浆泵,使孔道内维持正压力一段时间。
f、每次注浆完毕,应对管道和阀门进行清洗,如有浆液进入负压容器,还应打开负压容器瑞部的压盖进行清理。
g、如果长时间停机不用或冬天停机后,应将真空泵内积水放完。
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h、较长时间停机后,再起动前,应将电动机防护罩拆去,用手转动电动机风扇叶,使之灵活转动后方可起动。
i、运转中如发现真空泵连接座下面方孔中有水漏出,说明机械密封泄漏,少量泄漏不影响性能,可继续使用,较严重漏水应停机修理。 (五)封锚
管道压浆完毕,水泥浆达设计强度后,张拉槽和锯齿块应及时封锚,封锚混凝土标号不低于C40,混凝土表面应设φ8钢筋网片,并与梁体锚固,安装模板,浇注封锚混凝土,封锚混凝土坍落度8~10cm为宜,采用5~10mm骨料,振捣应密实,浇注后进行有效养护,防止出现裂纹。
四、质量控制和安全注意事项
(一)、质量控制
1、压浆前,应对参加施工的全体人员进行技术交底,施工人员应认真执行作业指导书要求。
2、压浆设备应定期检查保养,保持状况良好,确保压浆顺利连续进行。 3、要严格按照水泥浆设计配合比投料拌浆,搅拌均匀,并保证压浆压力,确保压浆密实、饱满。
4、施工单位要制定严格的质量管理责任制,压浆应派专人负责,将责任落实到人,并制定奖罚措施,对出现质量事故的要坚决追究当事人的责任。
5、应按照竣工文件编制要求及贯标的要求做好各种质量记录表格,并及时签证。 (二)、安全注意事项和环境控制 1、施工人员安全管理措施
(1)、施工前,对参加作业的所有人员进行安全交底及安全培训,让他们了解海上作业、高空作业的安全注意事项,提高施工人员的安全意识和自我保护意识。 (2)、对参加作业的人员进行身体检查,健康合格后方准上岗。
(3)、所有作业人员应穿救生衣、戴安全帽,高空作业人员还应系好安全带。 (4)、混凝土压浆完毕,应有专人及时清理场地,保持桥面整洁。 (5)、夜间施工时,现场必须有符合操作要求的照明设备。 2、用电安全措施
(1)施工现场的电气设备必须符合建设部《施工现场临时用电安全技术规范》,输电
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线路必须采用三相三线制,执行“三级配电二级保护”制度和“一机、一闸、一箱”制。 (2)施工现场照明灯架安装牢固,防止风吹倾倒,同周围的易燃物保持足够的距离。 (3)电工作业人员应持证上岗,作业时应穿戴好个人防护用品,并严格执行电气安全操作规程。
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