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预应力管道压浆施工方案

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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
名称及规格
数量
用 途
备 注
1
发电机( 100kw)
1台
电力供应

2
压浆机
2套
预应力管道压浆
压力≥2Mpa
3
泥浆搅拌机
2套
预应力管道压浆

4
真空泵
2套
预应力管道压浆

5
压浆嘴
20个
预应力管道压浆
配阀门
6
潜水泵
2台
压浆机清洗

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 ×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
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。
( 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。外加剂的用量应经过试验确定。
( 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、 经过试验, 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。
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, 让她们了解海上作业、 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。