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1、连续梁群锚高强钢绞线预应力施工工法编制单位:中建一局集团批准部门:中国建筑工程总公司工法编号:GF/201006-96I工法特点22适用范围33QM系列预应力材料与结构件35工艺流程86主要工序施工方法87劳动力组织148质量留意事项159文明、平安施工措施1510经济效益分析1611工程实例16近年来马路交通建设飞速发展,由此桥梁施工技术也得到了迅猛发展,各种桥梁结构形式都不断地得到实践与应用。其中群锚预应力高强钢绞线连续梁桥板体系,以其特有的优势占有了肯定的比重。该体系在国外已有三十多年的历史,而且目前仍是处于主导地位的预应力体系;在我国则还只是近几年发展起来的,但从其设计构配件制作与机械
2、制造方面,已有较为完善的体系,为其施工创建了必要的条件。本工法便是实现该体系而特定的施工工法。I工法特点该体系是在引进瑞士VS1系列的基础上发展起来的,在此基础上我国又自行探讨、设计、生产了QM预应力体系。1I通过QM1连接器将预应力钢绞线随连续梁弯矩图曲线连接起来,形形成连续梁构造。1.2目前国内该体系施工尚无较为完整的阐述,而本工法基本详尽、系统、全面地介绍了其材料,零件,施工机械与施工方法,对各种规格钢绞线相应系列均有介绍。1.3利用本工法,无需再要其他参考资料,即可进行该体系施工技术打算工作。2适用范围本工法适用于建筑、桥梁等工程中的连续梁预应力施工。3QM系列预应力材料与结构件3 .
3、I高强钢绞线QM系列均采纳低松驰高强钢绞线;它由六根碳素钢丝围绕一根蕊丝用绞线机扭绞而成。4 .2锚具QM体系锚具分为张拉端锚、固定端锚和连接器三种型号;其规格和型号表示方法如下:1 集束中钢绞线根数锚具格钢皎线直杼的编号,见表3.2锚具类型;张拉端锚不作标记,G表小固端锚,1表不连接器群锚体系标记QM11312研制单位为了使QM锚具能适应我国钢绞线规格的不统一,锚具制造时考虑到了其具有肯定的通用性,各型号锚具适用范围见表3.2。其中QM12与QMI3系列、QM15与QM157系列之间,除了夹片齿绞部分的螺纹底孔直径有所区分外,其他几何尺寸完全一样,运用中应留意选择。锚具系列代号表3.2钢绞线
4、直径mm12-12.515-15.215.7对应锚具系列QM12QM13QM15QM15.73.2.1 张拉端锚具图3.2.1张拉端锚具构造困1.铜较线I2.夹片3.锚板4.锚下喇叭型热板5.排气孔6.螺旋筋7.金属波纹管QM型张拉端锚具的结构见图3.2.1所示。它是由锚板、夹片、锚下喇叭型垫板、螺旋筋、钢绞线和金属水纹管几部分组成。垫板上设带有M272螺纹的孔,供施工中灌浆或排气用。3.2.2 固定端锚具多跨连续梁预应力均采纳一端张拉,因此固端锚可有两种类型:一是采纳与张拉端图3.2.2-1H型锚构造图1.波纹管2.钢环3.螺旋筋4.史托网片5.梨花形锚头困3.2.2-2成型后的自锚头完全相
5、同的锚头;二是采纳埋入式的固定端H型自锚锚具,H型自锚锚具结构见图3.2.27所示,由带梨形自锚头的一段钢绞线、支托用钢筋网、螺旋筋、灌浆孔和金属水纹管等部分组成。其原理是利用一小型千斤顶将每个钢绞线端头顶压成梨形的散花状而形成自锚锚头,并利用袒露部分的钢绞线和自锚头同位的粘结作用而将钢绞线束的张拉力传给端部位。每个顶压成型后的钢绞线自锚头标准尺寸见图3.2.2-2o括号内的数字为QM12、QMI3系列梨形头的尺寸。图3.2.4-1QM1连接若A型幡固头1.弹性图2.AX3.套筒4.钢鼓或ff13.2.4-2QM1连接若挤压式幡团头困32.3QM1连,a.挤压的b.挤压后I.特制钢桃衬套1.连
6、接修头2.连接体3.央片4.革筒2.挤压元件3.钢统或锚具的基础上由连续板、钢环、带锚头的钢绞线,罩筒与金属波管等几部分组成。它的锚固板中心区域具有和一般锚板排列相同的锚固锥孔,用以张拉和锚固前一段钢绞线束。锚固板周边具有数量与中心锚孔相同的等距离U形槽,将事先作好的带有锚固头的钢绞线按依次逐根挂入槽内,从而形成下一段钢绞线束,然后罩上罩筒,套入钢环,将水纹管与罩筒连接,并用胶带对连接点进行密封即形成钢绞线连接器,待下跨张拉后,连接器的前后两段便形成整体效果。3.24QM1连接器中的钢绞线锚固头它分为A型和B型两种:A型是采纳夹片式锚固头,见图3.2.4-I所示;而B型则是挤压式锚固头,它通过
7、一专用模具将特制挤压元件与钢绞线一同挤压从而形成锚固头,见图3.2.4-2所示。4施工机具(见表4)4I预应力张拉机YCQ系列千斤顶是为QM型锚具配套研制的专用设备。它采纳穿心式双作用的结构形图4.1YCQ型千斤顶的构造及液压系统困I.限位板2.工作央片3.铜蚊线,4.喇叭型站板5.牯板6.千斤顶配体7.活塞8.X具锚板9.工具式夹片IO.高压油泵I1.裁止阀(囤油阀)12.节流阈13.安全阀14.压力表15.单向阀式,其构造原理见图4I所示:该系列千斤顶的特点是:(1)油泵额定工作压力63MPa,与国外同类产品压力等级一样;(2)采纳短行程(15-200mm)构造;(3)不顶压结构,依据QM
8、锚具自锚性能牢靠的特点,千斤顶的前部采纳限位板代替了以往的顶压器,其作用是张拉过程中,限制锚具夹片后退,保证夹片有匀称一样和所要求的回缩值;(4)千斤顶后部采纳工具锚,锚板通过螺栓与专用组合工具夹片套相连接,这样夹片退出时仍为整体,操作简便、敏捷;(5)自重较原来的千斤顶削减了15%20%。施工机具一览表表4机具名称与型号数量说明YCQ系列千斤顶1若施工惊慌,应备用一台r压油泵1依据千斤顶匹配设备压花机YH-31配套有专用小油泵锚固头积压机TY-451配套有专用小油泵砂轮切割机1台式、手持式各一台水纹管卷扬机1专用设备砂浆泵1压力大于4MPa千斤顶运用过程中,应留意其精确性;凡出现下列状况之一
9、者,需对千斤顶进行修理后,重新标定(标定见第五部分)。I)新运用的千斤顶2)千斤顶经过拆卸修理3)千斤顶久置后重新运用4)更换压力表5)压力表受到碰撞或出现失灵现象6)张拉伸长值与计算伸长值之差不符合规范要求7)千斤顶连续运用超过半年8)液压油管更换后4. 2QM1联接器挤压式锚固头挤压机TY-45型挤压机是QM1型联接器的施工配套设备,能用于挤压12、12.9、15与15.7等各种规格钢绞线的锚固头,其结构见图4.2所示。其特点如下:(1)额定油压为63MPa,工作压力高,性能牢靠,操作便利。(2)挤压不同直径的钢绞线时,只需更换挤压模具即可,同时更换端板后,还可用于顶压A型夹片式锚固头,通
10、用性强。S4.2TY45型挤用机工作示叁1.挤压机传力架2.桥压机H杆3.挤瓜元件4.相住村誉5.初及坎6.林压模具4.3压花机工作示意图1.TSif2.相较簿3.模架4.失具压花机的保养程序:(1)每压50个“花头”YH3压花机是为钢绞线压花所特制的专用工具(包括千斤顶也是特制的),工作原理是:将钢绞线按设计长度放入压花模具,采纳手柄式杠杆夹具夹住钢绞线,然后用特制千斤顶顶压其端头即可形成梨花状。施工平面原理见图4.3所示。后,必需用夹具油少许,抹在夹具齿纹处;用汽油或柴油清洗柱塞底板;上紧夹具手柄螺栓。(2)每压500个“花头”后,须拆下全部零件,检查夹具有无裂痕和齿纹磨损状况,如有损坏,
11、应予以更换。5工艺流程工艺流程见图5.Io6主要工序施工方法6.I钢绞线下料6.1.1 钢绞线下料前,首先要检查其质量。在外观方面:应逐盘检查,不应有折断、横裂和相互交叉的钢丝;其表面不得有润滑剂、油渍、裂缝、小刺、劈裂与机械损伤;表面允许有稍微浮锈,但不得锈蚀成肉眼可见的麻坑;还应检查其直径和捻距是否符合设计要求。在力学性能方面:应从每批中取5%盘(但不少于3盘),在每盘中端部正常部位取样检查其屈服强度、破断强度与延长率。6.1.2 计算下料长度11=10+11+1210:预留孔道曲线上度;11:张拉端预留长度:包括锚板厚度,限位板厚度,千斤顶长度,夹片式工作板厚度,外留长度(一般取值IOC
12、m);1o:固定端预留长度:当为QM锚具时,12为锚板厚度;当为QM1锚具时,1。=0;当为H型锚时,12为H锚距碎面的距离取负值。6.1.3 下料用砂轮切割机切断。然后去掉切割面的毛刺;假如切割后出现“散丝”现象,则应在切割前距切割点两端5cm处用细铁丝绑扎后切割。6.1.4 .2H锚压花对于自锚锚头,下料后应进行压花制作。首先应试制压花头,检查其长度与直径是否符合标准,并精确地确定应顶压的钢绞线长度(详细作法参见材料、机具部分),然后进行批量生产。.3QM1联接器锚固头的制作钢丝衬套是否配套;尺寸是否符合规格(见表图6.3.2挤压元件6.3.1) ;挤压元件上涂有防锈油,挤压时起润滑作用,
13、假如表面粘上了泥土、灰砂,则必需用柴油清洗干净,否则简洁损坏模具。6.3.2挤压前应将钢丝衬套套入钢绞线端部并旋紧,使其裹紧钢绞线,然后套上元件。钢丝衬套长度见图6.3.2o挤压元件尺寸13系列12系列dD29-0.129-0.1A42+1.542+1.5B556.3.3挤压完毕后应检查其质量。外观方面:挤压后的元件端面应基本平整,不得倾斜过大;表面不得有裂痕或缺口。力学性能方面:每批操作(或每500件)应对试件进行力学试验,用试验机试拉,应力达80%时不滑脱,不破坏为合格。6.3.4若为夹片式锚固头,可按前叙装配即可。6.4水纹管埋设6.4I依据设计的断面位置,先将制作好的水纹管排放到位,然
14、后用短头连接管段将其连接成为整体。定。一般可用钢筋卡子,按间距1米进行绑扎固定即可。6.4.3预留灌浆排气孔。水纹管安装完毕之后,应在固定端锚具处与跨中各高点设置排气孔,排气管一般用内径16mm,外径20mm的塑料管,其与水纹管之间采纳塑料瓦的连接,见图6.4.3。6.5穿钢绞线6.5.1 待水纹管连接成型后,先将张拉端锚具喇叭口垫板安装固定并与水纹管连接固定。6.5.2 穿钢绞线。为了穿束便利,先不固定水纹管,将固定端水纹管口抬起与工作面基本等高,并将该端起头一段按肯定坡度临时固定,然后即可穿束。6.5.3依据实践阅历,一般跨距小于30米时,可用人工整体穿束,若遇个别穿束困图6.5.3穿束牵
15、引弹(以M2.9钢绞线为例)难,可实行先45根,再3-4根,最终23根的方法穿束;若跨大于30米,则需采纳穿束机单根穿束,而且时常需用穿束牵引弹(见图6.5.3)o6.5.4钢绞线束编号,为了钢绞线不至打绞,必需逐根对钢绞线进行编号,然后按号对位与锚具连接或固定。若是单根穿束;则可逐根编号;若整体穿束,则可在固定端锚具制作时,按事先编排好的依次进行编号并作好编号记录便于张拉时按号锚固。6.6锚具安装与制作钢绞线穿束完毕后,即可分别对锚具进行安装,制作与安装依次前面已有介绍;锚具的安装与水纹管接点都必需坚固牢靠,以保证碎施工中不致锚具脱落、松动与接口裂缝。6.7钢绞线张拉6.7.1打算工作6.7.1.I千斤顶的标定:为保证张拉限制应力的精确,在出现第四节第1条中所叙八种状况之一时,应对张拉机系统-包括千斤顶,压力表与油路胶管进行