预制混凝土板范文(精选11篇)
预制混凝土板 第1篇
关键词:轻骨料混凝土,预制预应力空心板,优点,展望
0 引言
有关轻骨料混凝土的研究早在20世纪初期就开始进行。相比传统混凝土, 轻骨料混凝土具有轻质高强、保温隔声性能优越的特点。早在1913年, 美国开始对人造轻骨料进行研究, 成功研制出页岩陶粒, 并将其成功应用在船舶制造、桥梁工程和房屋建筑中。挪威自1987年以来, 已经使用轻骨料混凝土建立了11座桥[1]。我国在20世纪50年代开始研究轻骨料, 到20世纪90年代我国轻骨料混凝土的应用主要以高层建筑外墙板为主, 由于高性能陶粒的研发和生产没有受到应有的重视, 所以只有极少应用于结构轻骨料混凝土。目前, 大规模、大跨度、环境条件更加苛刻的建筑依次出现, 为了满足未来建筑向超高层、超大跨度结构发展的需求, 必然需要更轻更强的混凝土。同时, 我国的粉煤灰排量已经高达8 000万t/年, 并且还有继续增长的趋势, 提高粉煤灰的利用率也是现在环境保护的必要手段。
随着轻骨料混凝土现浇构件不断使用, 已经证实了其轻质高强的特点, 并且完全符合规范标准。然而目前存在的主要问题是:轻骨料混凝土的价格有待降低、市场上还缺乏统一的管理、实例工程还远远没有普及、有关轻骨料混凝土预制构件的参考文献资料也较少、缺少技术的引导, 还需进一步的研究。
1 工程实例
1.1 大跨空间
体育馆是十分常见的大跨结构建筑, 北京奥运射击馆建筑面积4.2万m2, 采用钢筋混凝土框架结构。为了保证观众的观看和射击比赛项目要求, 同时为了达到减轻自重的目的, 此部分楼盖采用了预应力楼板, 图1为奥运射击馆资格赛馆三层平面示意图[2]。当板的跨度大于11 m时, 预应力实心楼板的经济性开始变差, 板的自重占总荷载比重超过50%。所以此时选用预应力空心板。但由于北京奥运射击馆是重点建筑, 更加注重抗震性, 所以此结构选用的是现浇混凝土预应力空心楼盖。由于本工程空心板楼盖跨度较大, 而且框架柱断面受建筑条件限制, 因此空心板设计除要求尽量减轻自重外, 还应使框架柱所承担的弯矩尽量减小。
应用高强轻骨料混凝土的大跨度预应力框架结构的工程案例在国内还十分少见。云南省体委体育训练基地拳击训练馆原设计二层为18 m跨度的大跨度预应力混凝土框架结构, 但当施工至二层柱时, 建设方提出增加一层用于办公 (见图2) 。预计加固工程使费用增加15万元以上, 然而三层楼面改用了轻骨料混凝土, 恒载内力降低了24%, 面荷载也降低了30%, 并且各项预应力损失中, 都无异于普通混凝土结构计算。虽然轻骨料混凝土的价格更高, 但节省了11余万元的施工加固费用, 同时也节约了工期[3]。
在许多大跨度结构上, 轻骨料混凝土可以使得结构自重减轻, 可以在不增加原设计恒载的条件下进行加长跨度、加层, 同时在设计允许的范围内, 避免对下部结构和基础的加固, 从而达到一个更好的经济效益。
1.2 在高层建筑中的应用
目前我国一线城市住房紧张状况日益严重, 住宅建筑高层化是未来发展的必然趋势, 意味着更高的抗震设计要求。例如上海属于软土地基, 当地要求7度的地震烈度, 在高要求地震烈度的地区, 在抗震设计当中减轻结构自重更加的重要。
轻骨料混凝土在高层建筑上的减重增层应用的典范不得不说美国休斯敦商业大厦 (见图3) 。建筑面积130 000 m2, 高218 m。对于相同的基础, 相同自重、开挖深度采用普通混凝土只可建造35层, 但采用轻骨料混凝土就可建成52层的大厦。
上海岗皋路上三座20层住宅设计原为18层普通钢筋混凝土现浇剪力墙体系, 由于未考虑抗震因素, 为补充考虑抗震设防要求, 改用陶粒LWAC。在保证总荷载不变的前提下, 使得建筑物自重减轻了11%, 增加了两层[4]。自重轻, 经济效益随着层数的增加而提高, 除此之外, 软土地基的沉降量也有所减小。
对于高层建筑, 楼板的使用也越来越多, 楼板的重量对建筑整体的自重影响更加明显, 轻骨料预制预应力空心板使得基础造价大大降低, 经济性越来越显著, 且提高了抗震性、耐火性。并且在我国石料缺乏的地区, 恰恰可以采用粉煤灰陶粒、矿渣制得的轻骨料混凝土, 一方面可以节约石料, 另一方面可以将粉煤灰、矿渣这些废料利用起来, 达到绿色环保的目的。
2 轻骨料混凝土预制预应力空心板优点
我国在20世纪50年代就开始学习前苏联预制装配化的理论。然而从技术上来看, 我国预制构件的生产技术水平还比较低, 同时也出现了一些预制空心板在民用住宅建筑中的问题, 结构的整体性、抗震性、抗渗性都有明显的不足, 施工过程中也有断板事故发生。就预制空心板而言, 有以下缺点:
1) 延性差、易脆断。传统的冷加工钢筋延性较差, 加上混凝土本身就是脆性材料, 破坏先兆不足;2) 浪费钢材、强度又低。冷拉钢筋和冷拉带肋钢筋强度最高也只有800 MPa, 而且配筋多, 不利于构件锚固受力;3) 开裂难控制。先张法施工、操作不当、运输超重都易产生难以消除的裂痕, 影响构件受力性能;4) 预制装配结构整体性差, 抗震性不好。楼板之间拼缝多, 拼缝开裂易引起安全问题。
由于商品混凝土的发展, 许多城市相继取消了预制空心楼板的使用, 一律改为现浇混凝土结构。然而随着建筑技术和建筑体系的完善, 预制混凝土构件所代表着的“工厂化、装配化、标准化、规格化”仍是未来建筑产业工业化的发展方向, 所以一时被取缔的预制构件技术不会轻易的被淘汰。
2.1 自重轻, 强度高
通过上述工程实例可以看出采用轻骨料混凝土替代普通混凝土是减轻结构自重的最直接措施。在承载力相同的条件下可减轻自重20%~40%。轻骨料混凝土完全可以达到LC40以上的要求, 结构轻骨料混凝土干表观密度在1 400 kg/m3~1 950 kg/m3之间[5]。对于自重较大的结构, 轻骨料混凝土的这种优势表现出明显的优越性并使其具有很强的市场竞争力。结构自重越小, 使得地基沉降量减少, 也可以在不改变沉降的条件下加层等。
2.2 耐火性好
普通混凝土和轻骨料混凝土的耐火时间和高温保持强度百分比如表1所示[6]。
轻骨料混凝土材料的热传导更低, 在相同的耐火条件下, 使用轻骨料混凝土制作空心板的厚度可比普通混凝土更薄。
2.3 耐久性好
耐久性包括抗冻融性、抗渗性、抗化学侵蚀的能力。由于轻骨料与砂浆之间有良好的弹性协调, 降低了微裂缝的发展, 使用轻骨料还可以有效避免碱骨料反应, 同时骨料与水泥浆面粘结效果好, 抗侵性和抗冻性都相对较强。国外使用轻骨料混凝土材料已有近百年的时间, 说明轻骨料混凝土完全符合耐久性的要求。
2.4 经济效益好
在跨径、设计荷载相同的条件下, 由于自重减少, 钢筋或钢绞线的用量有明显减少;同时自重减少, 轻骨料混凝土制作的梁可以有效的减小梁的高度, 从而节约了混凝土的用量。虽然目前轻骨料混凝土的价格比普通混凝土稍高, 但综合考虑减少了钢筋用量和混凝土用量等, 对建筑工程的总体经济效益有很大益处。
2.5 力学性能佳
轻骨料混凝土有普通混凝土许多不具备的优点, 同时力学性能上又与普通混凝土相近。1) 受压破坏形式:为正倒相接的四角锥破坏, 与普通混凝土无太大区别;2) 应力—应变试验:粉煤灰陶粒混凝土与普通混凝土的应力—应变全曲线相似;3) 弹性模量试验:粉煤灰陶粒混凝土的弹性模量明显低于普通混凝土;4) 棱柱体抗压强度与立方体抗压强度的关系:其比值比较接近, 大于规范的0.76, 类似于高强普通混凝土;5) 泊松比:未出现大于0.5的情况, 类似于普通混凝土。所以轻骨料混凝土兼顾其特有的优点, 同时在力学性能上对普通混凝土具有可代替性。
3 结论与展望
预制预应力空心板也存在弊端:
1) 整体性、抗震性要比现浇板差一些, 目前规范中有抗震要求的建筑, 预制装配式的建筑很难满足要求, 所以还需要更多对轻骨料混凝土预制构件提高延性要求和增强预制装配式结构的抗震性的研究;2) 轻骨料混凝土的弹性模量较低, 相比普通混凝土, 徐变会更大, 易使得预制预应力空心板的预应力损失。
随着一些高强轻骨料的研究越来越多, 由于轻骨料混凝土可以进一步减少楼板自重, 从而减少了建筑物的自重。而且减少自重可以减少地基沉降、提高经济性。轻骨料混凝土又具有较好的保温隔声性, 不仅满足一些工程的设计要求, 而且提高了建筑综合使用效益。预制和轻骨料等元素的融合使得建筑产业商品预制化向前更进一步。
参考文献
[1]徐晋平, 陈建华, 周绍豪.轻骨料混凝土的应用及展望[J].国外建材科技, 2007, 28 (5) :11-13.
[2]汤涵, 徐焱.大跨度预应力空心板在北京奥运射击馆中的应用[J].奥运场馆, 2007 (11) :71-73.
[3]甘永辉, 丁建彤.轻骨料混凝土在房建工程中的设计与施工[J].施工技术, 2005, 34 (8) :56-58.
[4]宋绍铭.轻骨料混凝土在高层建筑和大跨桥梁工程上的应用及其发展前景[J].江苏建筑, 2003 (92) :77-83.
[5]孙小巍.轻骨料混凝土发展现状[J].上海建材, 2011 (5) :26-27.
预制空心板总结 第2篇
我项目于2013年7月1日晚间在驻地办和监理单位参与的情况下,在我项目拌合站梁板预制场区对K17+071.753小桥的13m装配式先张法预应力混凝土空心板进行混凝土浇筑施工。2013年7月2日下午,根据测定结果显示混凝土已经达到拆模强度且拆模条件成立,对混凝土空心板进行了拆模工作。结合拆模后混凝体的现场情况和混凝土浇筑施工过程中的各项施工记录,我项目部管理人员会同项目实验室、施工工班队伍对此次混凝土的浇筑施工进行如下总结。
一、内部混凝土浇筑服务工作总结:
1、实验室前期工作不到位,人员安排不合理,与以往安排相比不到位。
2、拌合站操作手混凝土拌制不了解现场通知何时出料,实验员经验不足。
二、实验室李自友总结:
1、施工准备阶段砂石料含水率测定以及外加剂方面关注较少导致外加剂混用和塌落度较大。
2、合站操作系统没有提前进行运行调试,导致施工开始时间延误。
3、施工过程中现场没有控制好混凝土的性能。
4、与拌合站存在沟通问题,应加强与拌合站的沟通。
5、将以前剩余的外加剂另用以防止因为外加剂引发混凝土性能问题。
6、应该在料仓的输料带上方加设雨棚,防止在输料过程中受雨淋。
7、实验室内部要求各岗位人员加强责任心,对工作人员进行培训提高业务能力。
三、拌合站总结:
1、2、设备故障率过高,操作人员很辛苦,设备老化,无法预料。
3、拌合站与混凝土公司、项目部及
4、沟通问题,外加剂和水泥也都存在问题。
5、电工问题
6、材料人员相互制约监督。
四、工班总结:
1、管理人员素质不到位,导致管理混乱和资源利用不合理。
2、工人主动性不强,随意性差,自我意识太强。
3、工班工人分工不明确导致生产缓慢。
4、工人责任心差。
5、调整措施:明确人员分工和生产目标;积极调动工人的生产积极性;采取工序责任到人追究制
五、技术方面总结:
1、施工技能、工序组合、混凝土配制及实验室监控问题,混凝土外观预制及预埋钢筋线型问题,必须办证底板混凝土的密实性。
2、通过技术改进努力改进混凝土配合比和振捣问题。
3、本次混凝土浇筑项目的利益基本没有。
4、要尽快努力统一利益。
六、邹经理关于底模宽度的控制和槽钢与胶管之间的控制的总结:
1、钢筋加工人员需要固定。
2、钢筋绑扎必须严格按照规范和交底进行绑扎。
3、模板使用前必须清理,清理后要用干净的纱布擦拭。
4、模板定位时要划线标识以规范端头板以及底模和侧模的定位。
5、严格控制模板的垂直度。
6、关于混凝土浇筑对于工人冒雨施工的精神是肯定的。
7、施工准备工作不到位,施工安排人员不到位。
8、刷毛及收面工作未安排到位,人员偏少,下次应该将混凝土施工人员分工明确安排到位。
9、由于模板密封处理较差,端头堵塞不严导致漏浆严重,应该安排专人负责密封检查工作。
10、由于压杠未做加固检查导致内膜以及腹板钢筋上浮。
11、照明系统和灯具频繁出现故障,以及振动棒电机频繁出现故障,存在安全隐患。
七、陈总补充总结:
1、必须对张拉槽进行检查,现有张拉槽尺寸存在偏差。
2、下料及张拉基本正常,应保证配套材料尽快到位。
3、钢筋加工是造成现有问题的关键,对于影响较大的保护层厚度以及钢筋绑扎过程要严格控制。
4、项目人员配备不足,交底不够明确,作业人员能力存在偏差也是造成问题的原因。
5、机具设备问题存在隐患。
6、模板安装及锚栓孔开裂,此问题应该设专人负责。
7、混凝土浇筑过程中准备不充分,分工不明确。
8、混凝土浇筑过程中混凝土的自身性能、浇筑工艺。振捣均存在需要改进的问题。
9、混凝土拌合站的外加剂罐要加强检查。
八、施工队总结:
1、混凝土放料的问题。
20m预应力空心板预制技术 第3篇
关键词:空心板 预制 措施
1 工程概况
郑州黄河特大桥南引桥上部结构为27孔20m先简支后连续的先张法预应力混凝土空心板梁,预制长度19.96m,底面宽99cm,板高80cm,中板顶面预制宽度99cm,边板顶面预制宽度111.5cm,内部空心结构以减轻自重。预应力采用“3+12”根Φ15.24高强度低松弛钢绞线。空心板包括企口缝采用C50混凝土,封头采用C20混凝土。
2 台位建设
2.1 预制台位。台座连同底模在使用前经模拟压重,强度及刚度符合预制要求,无不均匀沉降。长期使用过程中,由于预应力放张等因素造成水磨石底模局部出现横向开裂,使脱模剂渗入,导致梁底花面,难于维修,为今后同类施工中避免此类问题提供了借鉴。
2.2 张拉台位
空心板预应力张拉采用一端张拉,分设张拉端台座和固定端台座。
张拉端台座采用重力式台座。其中,固定横梁为两个焊接I50,在张拉穿索方向钻“3+12”个螺杆孔,千斤顶着力点焊接承力钢板,保证足够的刚度,活动横梁的长度满足1条线张拉时张拉面两侧各1台千斤顶的安放需要,而固定横梁的长度则是5条线的总张拉面宽度。外侧的活动横梁张拉时沿张拉方向移动,横向沿其下所架设的走道钢轨移动。
3 钢筋绑扎、成型
绑扎钢筋前检查底模表面、护边槽钢是否有破损、变形,修缮清理后涂刷脱模剂,即而投入使用。
钢筋采用车间加工制作成半成品,台座上绑扎成型。纵向通长钢筋全部采用对焊焊接接长,接头按不大于50%数量错开,普通钢筋采用铁丝绑扎或点焊连接。钢筋保护层采用3cm垫块控制,考虑到经济与美观,外模采用购买的塑料齿形垫块。
钢筋绑扎按先底板,再腹板,最后顶板的顺序进行。先将底层钢筋摆放到位,初步绑扎,为方便施工以及克服张拉时钢筋与钢铰线之间的不利影响,上下两层钢铰线之间钢筋待张拉结束后再行安装,绑扎牢固。
针对预应力放张时张拉端钢铰线周边混凝土开裂,我们在端头腹板、隔板位置增加Φ12,45°斜置的防裂钢筋,取得较好的效果。
4 钢铰线安装
钢绞线穿入时避免交叉错位,同时每片空心板在端头钢绞线失效长度范围内安装塑料管并定位。
张拉端钢绞线的安装方法:将15根足够长度的精轧螺纹钢一端分别穿过固定横梁后,上好第一排螺帽,继续穿过活动横梁,留出一定安全外露长度,上好第二排螺帽即可,螺纹钢另一端通过连接器与钢绞线连接。
固定端钢绞线的安装方法:将15根足够长度的精轧
螺纹钢一端穿过固定横梁后,留出一定安全外露长度,上好螺帽即可,螺纹钢另一端通过连接器与钢绞线连接。
5 预应力施加
5.1 张拉程序0→0.1Nk→1.0Nk(持荷2min锚固)
5.1.1 第一阶段:调整初应力(0→0.1Nk)
此阶段为消除每根钢绞线在穿入时的长度间误差,避免第二阶段张拉时受力不均。
此阶段张拉在固定端台座进行。将YDC-600穿心式单作用千斤顶座于型钢撑角上逐根进行钢绞线张拉,由中间向两边,或由两边向中间两两对称进行,每根钢绞线张拉至设计吨位后,将螺帽拧紧锚固。
5.1.2 第二阶段:正式张拉(0.1Nk→1.0Nk)
由于钢绞线设计伸长量远大于YDC-2500千斤顶的顶压行程,此阶段采用两次张拉到位(0.1Nk→0.6Nk→1.0Nk)。
张拉程序:0.1Nk→0.6Nk(记录伸长量Ⅰ),锚固→千斤顶回油→1.0Nk,(记录伸长量Ⅱ),持荷2分钟,锚固→ 千斤顶回油。
5.2 方法
将活动横梁密贴于千斤顶活塞面,拧紧活动横梁外侧的螺帽→2台YDC-2500千斤顶同步顶推活动横梁缓慢移动→张拉应力达到0.6Nk,将固定横梁外侧的螺帽拧紧,完成对螺杆的锚固,同时记录伸长量Ⅰ→千斤顶回油→ 将活动横梁收回,密贴于千斤顶活塞面,拧紧活动横梁外侧的螺帽→2台千斤顶同步顶推活动横梁缓慢移动→张拉应力达到1.0Nk(持荷2分钟),将固定横梁外侧的螺帽拧紧,完成对螺杆的锚固,同时记录伸长量Ⅱ→千斤顶回油。
5.3 技术控制要点
5.3.1 千斤顶、油泵油表等张拉设备在首次使用前进行配套标定,千斤顶的摩阻系数不大于1.05,压力表精度不低于1.5级。
5.3.2 实施张拉时,穿心式单作用千斤顶的张拉力作用线与钢绞线轴线重合一致;2台YDC-2500千斤顶活塞同步顶推,活动横梁和固定横梁始终保持平行。
5.3.3 张拉按双控标准进行,以控制张拉力为主,控制伸长值为辅,实际伸长值以0.1NK为零点计算,实际伸长值与理论伸长值误差≤6%。
6 模板安装
组合钢模板在工厂制造,有足够的强度、刚度和稳定性,成套使用,修整合格,涂刷脱模剂后投入使用。单侧模板之间通过M16螺栓连接。拼装时上口采用Φ16整体式拉杆螺栓通过模板上口顶面的间距200cm的螺栓拉孔,下口用Φ16拉杆螺栓穿过预埋于底模内的拉杆孔将对面模板拉紧,侧模的调整及固定采用Φ16花兰螺丝,一端钩挂在模板外侧的拉孔内,一端钩挂于台面预埋钢筋环上,拧动螺帽来完成。
预留伸缩缝位置采用加设内模板的方法。在伸缩缝位置根据实际尺寸加工内模板,上缘两端设挂钩,钩挂在两侧外模板上,浇注时用撑杆支撑定位。
外模板支立高度应稍高于空心板顶面高度,用下部塞垫木楔的方法调整。在护边槽钢及模板接缝处粘贴双面胶带、橡胶皮,减少模板变形引起的漏浆。
7 混凝土浇注
预制采用C50高强、低塑商品混凝土,由混凝土工厂机械拌制。砼的配合比及生产质量满足以下性能要求:坍落度50mm~90mm,初凝时间≥6h,三天强度达到90%以上,粗骨料最大粒径满足最小结构尺寸7cm、最小钢筋净距3.4cm的要求。
砼的运输方式为在搅拌站装罐后用平板车运至梁场,再用龙门吊机天车起吊灌注。砼灌注顺序由两端向中间水平分层、左右对称浇注的方法进行,分层厚度不超过30cm,砼的倾落高度不超过2m。采用插入式振捣棒振捣。空心板底层混凝土适当增大坍落度,厚度控制在100mm内,之后人工将放气气囊从一端穿入,过程中适时调整姿态,避免钢筋划破气囊。气囊充气(当气温低于20℃时,气压为0.025MPa,当气温等于或高于20℃时,气压为0.023MPa),并检查固定,防止气囊在砼浇注过程中上浮和跑位。完成气囊充气后继续分层浇注腹板混凝土,直至最终完成顶板浇注。
技术控制要点:
7.1 振捣棒插入下层砼5~10cm,并避免碰撞钢绞线,气囊和水磨石底模。
7.2 尽量缩短安放气囊时间,在混凝土失塑前完成充气。
7.3 在两气囊间的腹板部位安设支承定位钢筋,浇注后解除,以此进行气囊定位。
7.4 气囊放气抽拔及拆模在混凝土初凝或强度达到2.5MPa以上时进行。
8 预应力放张
待砼强度达到90%,进行放张。首先超张拉至1.03Nk~1.05Nk,旋松退出固定横梁处螺帽,千斤顶回油卸载至活动横梁处螺帽松动,即完成了钢绞线的放张,放张完毕后从放张端开始,由近及远逐根对称切割空心板间钢绞线,并测量梁中起拱度。
9 结束语
本结构为先张法预应力双孔箱型截面梁,具有受力性能好、重量轻等优点,但由于其板厚较小,钢筋及钢铰线排列紧密,给预应力的施加及浇注造成诸多困难,同时,也为今后的同类施工提供了大量可借鉴经验。
预制混凝土板 第4篇
关键词:预制钢筋混凝土板,质量问题,防治
预制钢筋混凝土板采用成组立模设备制作的钢筋混凝土薄板,在建筑工程隔墙中常用的有矩形、“Ⅱ”形和“回”字形等,板的厚度一般为5 cm、7 cm,混凝土的强度等级一般为C20。这种材料的板材具有强度较高、防水性好、耐蚀性强、施工方便等优点,是近几年迅速推广应用的墙体材料。本文介绍了预制钢筋混凝土板隔墙在施工中易出现的质量问题,并分析其原因,提出防治措施。
1 预制钢筋混凝土板出现板缝开裂
1.1 质量问题
在隔墙板安装完毕后,隔墙板与顶板之间、隔墙板与隔墙板之间、隔墙板与侧面墙体连接处,因勾缝砂浆黏结不牢,出现板缝开裂,不仅影响隔墙表面美观,而且影响隔墙的整体性和使用。
1.2 原因分析
(1)预制钢筋混凝土隔墙板设计的构造尺寸不当;由于施工误差,墙体混凝土标高控制不准确;有的隔墙上口顶住楼板,需要进行剔凿;有的隔墙则上口不到楼板,造成上部缝隙过大;结构墙体位置偏差较大,造成隔墙板与墙体间缝隙过大等。以上这些均可能出现板缝开裂。
(2)在预制钢筋混凝土隔墙板的生产中,由于工艺较差、控制不严,出现尺寸误差过大,造成隔墙板与顶板、隔墙板与墙体间的缝隙过大或过小。
(3)勾缝砂浆配合比不当、计量不准确、搅拌不均匀、强度比较低,均可以产生板缝开裂;如果缝隙较大,没有分层将勾缝砂浆嵌入密实,或缝隙太小,不容易将勾缝砂浆嵌入密实;勾缝砂浆与顶板或与结构墙体黏结不牢,均可以出现板缝开裂。
1.3 防治措施
(1)准确设计和制作隔墙板,确保板的尺寸精确,这是避免或减少出现板缝开裂的基本措施。在一般情况下,隔墙板的高度以按房间高度净空尺寸预留2.5 cm空隙为宜,隔墙板与墙体间每边预留1 cm空隙为宜。
(2)预先测量定线、校核隔墙板尺寸,努力提高施工精度,保证标高及墙体位置准确,使隔墙板形状无误、尺寸准确、位置正确、空隙适当、安装顺利。
(3)采用适宜的勾缝砂浆和正确的勾缝方法,确保勾缝的质量。勾缝砂浆宜采用配合比为1:2 (水泥:细砂)的水泥砂浆,采用的水泥强度等级不得小于32.5 MPa,并按用水量的20%掺入108胶。勾缝砂浆的流动性要好,但不宜太稀。勾缝砂浆应当分层嵌入捻实,不要一次将缝塞满。
(4)要加强对已完成隔墙成品的保护。在勾缝砂浆凝结硬化的期间,要满足其硬化时所需要的温度和湿度,要特别加强其初期的养护。在正式使用前,不能对隔墙产生较大的振动和碰撞。
2 门框固定不牢靠
2.1 质量问题
预制钢筋混凝土安装后,出现门框边勾缝砂浆处断裂、脱落现象,甚至因门的松动使整个墙面的连接处出现裂缝,从而造成门框固定不牢靠。
2.2 原因分析
(1)预留木砖原来含水率较高,经过一段时间干燥产生收缩,从而造成松动;在安装门扇后,关闭和碰撞造成门口松动。
(2)门口预留洞口的尺寸余量过大,自然形成门框两边缝隙过大,勾缝砂浆与混凝土墙黏结不好;或者黏结砂浆强度等级太低,配合比设计不当,砂浆原材料不良,当门扇碰撞振动时,会造成勾缝砂浆的断裂、脱落。
2.3 防治措施
(1)由于门是频繁开启和经常振动的构件,在一般情况下,预制钢筋混凝土板隔墙的门框与结构墙体的固定应当采用预埋件连接固定的方法,而不能单纯依靠水泥砂浆黏结进行固定。
(2)对于质量要求较高的隔墙工程,应当采用改进门框的固定方法。可在隔墙板门洞的上、中、下3处预埋铁件(预埋件外皮与混凝土板外皮平齐),木门框的相应位置用螺丝固定扁铁(扁铁应当插进门框内,扁铁的外表面与门框外表面平齐),安装门框后,将隔墙板预埋件与门框上的扁铁焊牢(如图1所示)。
(3)门洞口的预留尺寸要适宜,应使勾缝砂浆与混凝土墙板能够良好黏结,但此预留尺寸既不要过大,也不能太小。工程实践证明,以门框两边各留1cm缝隙为宜。
(4)门框处应设置压条或贴脸,将门框与隔墙板相接的缝隙盖上,既增加美观,又保护缝隙(如图1所示)。
(5)严格控制勾缝砂浆的质量,以确保勾缝砂浆与墙板的黏结力。勾缝砂浆应当采用配合比为1:2的水泥砂浆,并掺入用水量80%~90%的108胶。在勾缝砂浆拌制中,计量要准确,搅拌要均匀,配制后要在2h内用完。勾缝砂浆应当分层捻实、抹平。
(6)如果原设计不理想,门框边缝隙在3 cm以上,则需要在缝内加一根直径为6 mm的立筋,并与预埋件点焊,用细石混凝土捻实、抹平。细石混凝土中应掺加用水量20%的108胶,以增加其黏结强度。
3 隔墙板断裂,翘曲或尺寸不准确
3.1 质量问题
预制钢筋混凝土隔墙板出现断裂一般在5 cm厚的隔墙板中发生较多;5 cm厚隔墙板中的“刀把板”易在中部产生横向断裂;质量低劣的隔墙板在安装后出现表面不平整,或发生翘曲。这些质量问题既影响美观,又影响使用,甚至造成破坏。
3.2 原因分析
(1)在一般情况下,厚度为5 cm的隔墙板常采用单层配筋,构造不合理,本身刚度差:当采用台座生产,在吊离台座时薄弱部位容易产生裂缝,尤其是“刀把板”中部易产生横向断裂。
(2)如果厚度为5 cm的隔墙板采用双向Φ4 mm@120~150 mm的配筋,由于墙的厚度较小、面积较大、刚度较差,也容易出现断裂现象。
(3)钢筋混凝土隔墙板在加工制作中不精心,结果造成尺寸不准确,板面发生翘曲,安装后墙面不平整。
3.3 防治措施
(1)采用台座生产的预制钢筋混凝土隔墙板的厚度至少应在7 cm以上,只有在采用成组过模立式生产时,预制隔墙板的厚度才可采用5 cm。
(2)钢筋混凝土隔墙板一般宜采用双向直径为4 mm、间距为200 mm双层点焊的网片,这样虽然增加了钢筋的用量,但大大加强了隔墙板的刚度,避免了在生产、运输和施工中出现折断。
(3)提高预制隔墙板的加工质量,搞好混凝土配合比设计和配筋计算,保证构件的尺寸准确。采用台座法生产时,必须待构件达到规定强度后再吊离台座,避免构件产生裂缝和翘曲。
(4)预制钢筋混凝土隔墙板的强度等级一般不得低于C20,采用的水泥强度等级不宜低于32.5 MPa,并应采用抗裂性良好的水泥。
(5)由于钢筋混凝土隔墙板是一种薄壁板,其抗折和抗剪强度较低,如果放置方式不当,很容易产生裂缝、翘曲和变形,因此应当将架子进行立放。
4 预埋件移位或焊接不牢
4.1 质量问题
由于种种原因,结构墙体或隔墙板中的预埋件产生移位,焊件中的焊缝高度和厚度不足,而产生焊接不牢。
4.2 原因分析
(1)预埋件没有按照规定的方法进行固定,只是用铅丝进行简单的绑扎,在其他因素的影响下,则可产生移位;当墙体浇筑混凝土时,如果振捣方法不当,预埋件也会产生较大的移位。
(2)预埋件产生移位后,用钢筋头进行焊接,焊缝高度和厚度不符合要求,从而造成焊接不牢。
(3)预埋件构造设计或制作不合理,在浇筑混凝土时预埋件产生移位。
4.3 防治措施
(1)预制钢筋混凝土隔墙板与结构墙体、隔墙板之间的预埋件位置必须准确,并按照设计或焊接规范要求焊接牢固。隔墙板与结构墙体的连接如图2所示,隔墙板与隔墙顶部的连接如图3所示。
注:1楼板;2 iR•凝土预制板;3结构墙体。
(2)在浇筑完墙体混凝土后,在墙体的相应位置进行打眼,用108胶水泥砂浆把预埋件埋入墙体内,这是一种简单易行、能确保预埋件位置准确的好方法,但对于结构墙体有一定损伤。
(3)隔墙板上的预埋件应制作成如图4所示的形状,预埋件的高度应为墙板的厚度减去保护层厚度,这种形状的预埋件浇筑混凝土时不会产生移位。
(4)精心设计,精心施工,每个环节都应加强责任心,特别是焊缝的高度、长度和宽度一定要按照设计的要求去做。
5 结语
在高层建筑的住宅工程中,厨房、卫生间、浴室、阳台隔板等非承重墙适宜采用预制钢筋混凝土板隔墙。这种做法既减少了施工现场的湿作业,又增加了使用面积,但是在工程施工过程中也会出现很多质量缺陷,因此必须对预制钢筋混凝土板隔墙质量问题有正确认识,进而采取一定的预防措施,以达到防治质量缺陷的目的。
参考文献
[1]刘经强.装饰隔墙与隔断工程[M].北京:化学工业出版社, 2009.
[2]李继业.现代工程材料实用手册[M].北京:化学工业出版社, 2007.
空心梁板预制施工技术方案剖析 第5篇
1、模板工程(1)底模制作
预制场原地面为一农田,将表层杂物清理后,经压路机碾压,铺垫一层50cm厚的道渣,再碾压静平,浇筑10cm厚C25混凝土,以利排水。为防止局部沉降不均匀造成底模变形,对底模两头张拉端位置进行开挖,形成2.0米宽*0.8米深的基槽,设置整体钢筋骨架,并用C30砼浇筑台座。考虑最大斜交角度,底模长度设置成21m。底模结构层从上到下为6mm厚的钢板,10cm C30混凝土,10cm C25混凝土,50cm道渣。在钢板底的两侧,每隔1米分别预埋5号角铁,用于固定钢板。底模制作时根据设计意图设置1.0cm反拱值,并按二次抛物线进行布设。为考虑预制场不受雨水的浸泡而降低底模的强度和稳定性,在预制场四周开好40cm深的排水沟,保证预制场在雨天排水畅通。
待20m板梁预制结束后,按上述方案重新设置16m板梁底模。(2)空心板梁芯模、侧模。
空心板梁侧模全部采用大块定型钢模板,以减少接缝数量,模板结构采用定型钢骨架,6mm 钢板贴面。侧模骨架采用10号槽钢和5号角铁制作,角铁纵向间距50 cm,横向间距75cm,侧模接缝形成企口缝。投入侧模:20m中梁3套,边梁1套,16m中梁1套,边梁1套。芯模采用橡胶充气芯模,橡胶充气芯模由专业厂家按图纸制作。投入芯模20m 2套,16m 1套模板。安装侧模前先均匀涂抹一层脱模剂(脱模剂采用纯机油),并在底模两侧贴上一层5cm宽5mm厚的橡胶海绵,侧模企口间夹一层3 mm厚的薄海绵,橡胶充气芯模用滑石粉作为脱模剂。使用前,侧模应先在底模上进行试拼,检查各部位尺寸是否准确,对各个接缝处进行打磨平整,以保证梁体外观质量。严格控制顶板宽度和厚度。
2、钢筋工程
钢筋下料前审阅各相关施工图设计,根据相关尺寸、规格、数量,列出下料单,经技术负责人审核后进行下料。
钢筋表面保持清洁无油渍、泥土、铁锈等。直径为10mm以下的Ⅰ级钢筋用卷扬机冷拉调直,调直后的钢筋用断线钳下料;直径为10mm以上的Ⅰ、Ⅱ级钢筋采用断筋机或轮切割机截断。钢筋直径小于12mm时采用绑扎,当钢筋直径大于或等于12mm时采用闪光对焊及搭接焊,焊接质量符合规范要求,搭接焊焊条采用502、506焊条。
箍筋的弯曲由人工操作,制作时严格控制几何尺寸和弯曲角度,以免影响骨架的外形尺寸和形状。
钢筋成品与半成品分开堆放,并标识齐全。板梁钢筋施工时先绑扎底板和腹板钢筋,再安装顶板钢筋。
钢筋骨架绑扎时,在主筋上用石笔画出箍筋间距,然后绑扎箍筋,预制成的骨架具有足够的刚度和稳定性。
板梁底板钢筋保护层采用与设计保护层厚度等厚的塑料垫块,均匀绑扎在主筋下方,腹板保护层采用接触面较小的塑料垫块。
板梁顶板钢筋绑扎时,保证预埋件位置的准确性。为防止芯模上浮,将固定芯模的21号筋与底板筋焊接。并且在侧模顶端间隔60cm设置固定5*10cm横木条的扣环,在木条与主筋之间支垫混凝土保护层垫块,以防止钢筋整体上浮,进而达到防止芯模上浮的效果。
3、波纹管的预埋
波纹管严格按图纸设计要求的坐标进行设置,并用点焊钢筋头可靠固定。锚垫板锚固面和波纹管轴线垂直,固定在端头模板上,管道连接用大一号的长40cm管道套接并用胶带包缠连接,防止漏浆。波纹管定位由专人负责,按照设计坐标逐一安装定位。安装定位后进行一次全面检查,是否有孔洞、脱节、脱扣、变形,并随时进行整改。N1束在浇筑混凝土前采用小一型号的硬塑料管衬垫,防止波纹管变形。N2束在混凝土浇筑前把钢绞线穿束完毕,在浇筑混凝土过程中,及时松动钢绞线,保证预应力张拉需要。
4、混凝土工程(1)原材料
原材料试验按规范要求频率进行,对于C50/C40预制板梁砼严格控制原材料的质量。A、水泥:水泥采用安徽宁国产,海螺Po42.5等级水泥,使用前检验水泥的胶砂强度、安定性等指标。水泥采用罐装储存。
B、细骨料:细骨料采用细度模数为2.5-3.0,含泥量小于等于2%的河砂。检验其质量时,除级配和细度模数外,并鉴定其外观是否颗粒清洁,质地坚硬。
C、粗骨料:粗骨料采用临安淤潜产5-31.5mm连续级配碎石,压碎值指标小于12%,针片状含量小于等于15%,含泥量小于1.0%,石料最大粒径不应超过钢筋最小间距的3/4,以免影响板梁浇筑。(2)混凝土搅拌
板梁混凝土采用JS-500型强制式搅拌楼搅拌。搅拌前和生产过程中定期标定搅拌楼的计量系统,将水泥投料偏差控制在±1%以内,骨料投料控制在±2%以内。外加剂在开拌前分袋称量并包装好,在拌料时和水泥一道投入料仓中。拌和根据砂、石含水量将设计配合比调整至施工配合比,拌和时严格控制用水量,搅拌时间控制在2.5min-3.5min,并经常对砼的坍落度进行检测。(3)砼浇筑
混凝土出料后由翻斗车运输至浇筑现场,运距约30m。运至现场后由设在浇筑龙门上的电动葫芦配料斗运送入模。在高温季节浇筑砼时考虑到坍落度在运输过程中的损失,搅拌楼拌和的砼坍落度控制在9cm左右,便于砼入模浇筑,一般情况下砼坍落度控制在7-8cm。混凝土浇筑顺序为纵向先从一端开始浇筑,以45度倾角向前推进,砼振动用30型和50型插入式振捣器,相结合使用,注意波纹管和锚下位置的混凝土振捣,振捣控制好时间,不宜过长,不漏振,防止出现水纹和空洞,直至砼表面停止下沉,呈现平坦状,不出现显著气泡,表明已经振捣到位。
板梁顶面浇筑结束后,及时收光拉毛,拉毛后立即覆盖土工布进行洒水养护,防止混凝土因泌水过快而产生收缩裂缝。(4)拆模及养护
在混凝土全部浇筑结束6个小时后拆除芯模,24小时后,拆除侧模,侧模用人工配合龙门上的电动葫芦进行拆装,拆完后,立即用喷雾器喷水养护,并始终保持构件顶部潮湿、养护时间一般为7d。待模板拆完后,砼达到一定强度时,进行凿毛。
5、预应力施工(1)预应力材料
预应力混凝土板梁采用Φj15.24mm规格的钢绞线作预应力钢束,经检验,钢绞线截面积A=140mm2,标准强度Rby=1860Mpa,弹性模量Eg=1.95*105Mpa,松弛率小于2.5%。预制板梁腹板采用OVM、BM型锚具及其配套设备,管道成孔采用波纹管预埋制孔。(2)预应力钢绞线制作 a、钢绞线的运输及保管
预应力钢绞线在运输中或现场使用,避免造成局部弯曲和折伤,不抛扔或拖卷材料。现场保管时,钢绞线底部垫石子和方木,上面覆盖雨布。b、钢绞线的开盘
钢绞线呈圆盘状运至工地将它平置在石子垫层木制垫框上以防泥土、水对钢绞线的腐蚀,四周用Φ32的钢筋将钢绞线固定,防止拉出时散乱,扭结和伤人,打开钢绞线外包装,从抽出钢绞线线头,抽拉时,一边拉,一边放松,防止钢绞线会乱盘,扭结造成死弯,影响其利用率,对于有弯曲或其它缺陷的部分,予以切除。C、钢绞线的切割与编束
预应力钢绞线在下料前按照相应的国家标准或国际通用标准进行检验,检验合格后方能下料。
预应力筋下料时采用砂轮切割机切割。如果预应力筋表面已经形成降低强度与延伸率的锈蚀,则不再使用。整束预应力筋中,各
根预应力筋应互相平行,不得缠绕,每1.0~1.5米绑扎一道,然后
再根据图纸要求注明钢束编号,以免弄错,一端用胶布裹好,以免在穿束是划破波纹管。d、穿束
构件端部的孔道采用喇叭管,是预应力体系的重要组成部分,在施工中保证其位置准确。穿束前检查构件端部顶留口形状和尺寸。穿插钢束时宜将预应力筋放在框架上进行穿束,以防预应力筋接触地面而污染。穿束后检查预应力筋外露情况是否符合规范要求。(3)锚具
锚具采用经过部级鉴定的专业厂家的产品,BM15-
4、BM15-
5、OVM15-
5、OVM15-6、YM15-
3、YM15-
4、YM15-5型铸铁锚,锚具、夹片附有产品合格证、校对实物、检查型号、规格、硬度、质量。外观要求无裂纹、伤痕、锈蚀。在安装锚具、夹片前,锚具范围内钢绞线表面用毛刷或干布除尘、除污,确保锚固质量,夹片内侧齿口及外表刷净后予以安装。(4)张拉设备及检验
预制板梁正弯矩钢束张拉施工设备为150吨YCW150B千斤顶2台,27吨QYC-270型千斤顶2只,YBZ2*1.5/63型电动油泵2台,压力表6只。在下述情况下对油表、千斤顶进行配套校验:
a、油泵、千斤顶、油表之中,有一件是进场后或修复后第一次使用的。b、连续使用两个月,停置四个月或连续张拉200次之后。C、在运输和张拉操作出现异常时。(5)张拉有关数值计算
张拉时两端对角线张拉,以伸长量为主,张拉力校核控制,实际伸长值与理论误差控制在6%内。钢绞线理论伸长值计算见附 表。
a、锚下控制应力的计算:
张拉应力控制:砼强度达到100%后即可正弯矩束进行正弯矩束预应力张拉。张拉程序为0→初应力→σk→持荷2mim→(锚固):控制张拉应力σk=0.75Rby,即0.75×1860=1395Mpa。张拉时进行双控,一方面控制张拉力,控制伸长量。单根钢绞线控制力:P1=1395*140=195.3KN。
(6)伸长量的测量
张拉时,两端同时将荷载加至15%σk,用钢尺测量千斤顶伸长值读数然后将荷载加至30%σk,量测15%σk~30%σk之间伸长值作为施加初张拉力的伸长值。钢绞线实际伸长值可按下式计算:
实际伸长值=L1+L2 L1=初始应力(即控制应力的百分之十)到最大张拉力间的实际伸长值。
L2=初始应力时推算伸长值,采用百分之十五至百分之三十的控制应力之间的伸长值来推算零至初始应力的伸长值。(7)张拉 a、张拉施工流程:
安装工作锚板→安夹片→安限位板→安千斤顶→安工具锚→张拉→锚固 b、张拉前的准备工作
张拉前试验同条件养护砼试块抗压强度,达到设计强度100%后张拉正弯矩预应力钢束。负弯矩张拉前检查现浇连续湿接头混凝土强度,达到设计强度100%后张拉负弯矩钢束。张拉前检查孔道位置、孔道是否畅通、构件端部预埋件位置是否准确、千斤顶、油泵的油量是否充足、灌浆孔及排气孔是否满足施工要求,确认无误后开始张拉。c、张拉施工方法
张拉采用两端同时对角线张拉、分级张拉。张拉顺序:N2中间一束-N2/中间一束-N1束。张拉时首先两端同时将荷载加至15%σk,用钢尺测量千斤顶伸长值读数,然后将荷载加至30%σk,量测15%σk~30%σk之间伸长值作为施加初张拉力的伸长值,分级张拉以15%σk作为一级。加载至σk后持荷3min后锚固。d、张拉注意事项:
实际延伸量与理论延伸量容许误差为6%。每束钢绞线中钢丝的断丝,滑丝数不容许超过1根,每个端面点和不超过该端面的钢丝数的1%。钢绞线的瞬时回缩量两端合计应不大于6mm。
5、压浆
预应力筋张拉完毕后用手轮切割机切除多余钢绞线,钢绞线的外露长度控制在5—7cm,切除后用水泥净浆将钢绞线周围的夹片空隙填实。压浆水泥采用P.O42.5等级普通硅酸盐水泥,水灰比0.35~0.45之间,采用纯水泥浆灌入,为了使灰浆和钢绞线更好地粘在一起,并充满孔道,掺入水泥用量的8%TM-IV型AEA低碱混凝土膨胀剂。由一端压浆直至另一端冒规定稠度水泥浆后,将该端木塞塞紧,压浆的最大压力为0.5-0.7MP.再从原压浆端补压浆以达到孔道内水泥浆饱满的效果,至冒出清水然后稳压2min。压浆时,每工作班留取4组7.07×7.07×7.07cm立方体试块,一组与构件同条件养护,起吊时送压。其余3组标准养护28天检查其抗压强度,作为水泥浆的质量评定标准。
6、存梁
根据板梁长度,在存梁区设置两条长*宽*深=25*2*0.5素混凝土基础,用水准仪找平。存梁时板梁面支垫30*30cm方木,存梁高度以三层为宜。根据施工进度和施工需要,在桥梁施工现场设置存梁区域。
三、行车架设及受力计算
根据板梁最大自重(43.7T),选用50T贝雷片落地门式行车,行车上部主梁采用贝雷片拼装,立柱支腿采用φ377*7螺旋焊管焊成八字型支腿,下部采用摆线针轮减速机为动力的行走大车。本安装行车主要有贝雷片组合梁、起重天车、行走大车、主支腿、操作室等部件组成。贝雷片组合梁:
用45cm支撑架组合二条贝雷片承重梁,内档净宽80cm,便于滑车档内行走。组合梁的贝雷片每片接头上下部位需采用45cm支撑架加强,增加侧向刚度。起重天车:
天车采用5T卷扬机配六门60T滑车组成,提升速度为0.67m/min。行走用二台BLEN131-121-1.5制动减速机,行走速度5m/min。行走大车:
行走大车是行车纵向行走系统。为减少单轮轮压,行走大车采用二只车轮为一组合,两轮中心距为60cm。车轮踏面宽为10.5cm。大车采用BL14-59-3减速机驱动,行走速度为本11.5 m/min。主、副支腿:
采用φ377*7螺旋焊管焊成,与上部、下部采用螺栓连接。操作室:
安装行车电源操作控制系统,为了便于集中控制操作,二台安装行车设一个操作室,两行车之间电源连接采用擦座、擦头式连接。轨道地基处理:
落地门式安装行车拼装前,先对轨道下部进行开挖,行成宽80cm*长50cm的基槽,设置整体钢筋骨架,并用C30砼浇筑,待砼达到一定强度后,铺设铁轨,二条轨道间距偏差控制在±1cm,处于同一水平面上,保持平行状态。注意事项:
1、安装行车由熟练起重工人操作,由专人指挥,遵守起重安装操作规程,六级以上大风禁止作业。
2、安装行车的起重天车、行走大车等外露齿轮,须勤加油、勤检查。
3、定期对安装行车整体结构上轴肖、螺栓、钢丝绳、电器线路进行检查,发现松动、磨损等情况及时紧固、更换。部分结构计算
1、板梁出坑起重机钢丝绳计算
板梁出坑采用6门滑车组,Ф21.5mm钢丝绳。根据滑车轮组数,共有钢丝绳13根,由《公路施工手册·桥涵》查表得每根钢丝绳破断拉力总和296KN,钢丝绳破断拉力换算系数为0.82,每根钢丝绳换算为296×0.82=242.7KN,则6门滑车额定安全起重量为242.7×13=3155.1KN。
已知20m预制板梁自重最大的端跨边梁,自重为437KN。则每端起吊集中荷载为437/2=218.5KN。安全系数K=3155.1/218.5=14.4,根据起重构件安全规定,钢丝绳安全系数要求﹥6。故该出坑龙门钢丝绳满足荷载要求。
2、出坑龙门强度计算。a.主梁受力分析
板梁自重为437KN,卷扬机、钢丝绳、滑车组总重约为50KN。则主梁受力如下图所示:
1、由空心板梁集中荷载产生的内力 P=243.5KN 15M 15M Q图:
A B C Q1max=QAB =P/2=243.5/2=121.75KN M图:
A B C M1max=MB=pl/4=243.5*30/4=1826.25 KN.M
2、由横梁自重均布荷载产生的内力 横梁自重及其他配件合计重量越为4KN/M Q2 max= QL/2=60KN M2 max =QL2 /8=4*30*30/8=450KN.M Q= Q1max+ Q2 max=181.75KN M= M1max+ M2 max=1826.25+450=2276.25 KN.M b.出坑门架容许应力
根据交通部《装配式公路钢桥使用手册·绗架容许内力表》查得,单排单层321钢桥容许最大弯矩788.2KN·m,容许最大剪力
为245.2 KN,而出坑龙门为加强4排单层,换算得出坑龙门架主梁允许最大弯矩为3152.8 KN·m,容许最大剪力为980.8 KN。c.主梁强度校核:
综合上述计算可得,出坑龙门主梁Qmax=181.75 KN﹤[Q]=980.8 KN,剪力安全系数K1=[Q]/Qmax=5.4。
Mmax=2276.25 KN·m <[M]=6750 KN·m,安全系数为K2=[M]/Mmax=3。故出坑门架强度满足施工要求。
四、板梁安装方案
各类型的预制板梁,自重最大的为端跨边梁,自重 43.7T。针对预制板梁自重情况和桥梁跨径布置,及运输距离等因素,下埠溪大桥、昌化互通BK0+335桥梁安装拟采用行车出坑,汽车运输,利用导梁、吊车联合安装,运输距离约为10KM;其余桥梁均采用行车出坑,汽车运输,吊车安装。
1、安装设备选用
一套出坑龙门、四辆梁板运输车、一套纵向安装导梁、二辆50T吊车等主要安装设备来完成全板梁的安装工作。
2、安装设备功能(1)出坑龙门
出坑龙门承担着将板梁从预制场出坑吊运至存梁区,安装时提升至梁板运输车上的功能。(2)梁板运输车
梁板运输车负责将出坑的梁板运输至待安装的桥位旁。(3)纵向安装导梁
纵向安装导梁由两组双排贝雷片拼装组成,下设四个支点,长度为24m,贝雷片上设置轨道,轨道上设置一平车,用于纵移板梁。两组导梁之间间距为4.5m。(4)吊车
当板梁运至桥位时,吊车负责起吊、就位。
3、临时支座设置
桥梁预制板梁临时支座采用a×b×c=15×15×7cm的C50混凝土预制块和a×b×c=15.5×15.5×15cm的砂筒。混凝土预制块提前制作,达到设计强度后投入使用。砂筒由5mm钢板焊接而成,顶面开口,内装中砂,砂筒底口预留一处直径25mm螺纹洞口,并安装一只同直径螺杆,以便在拆除临时支座时使用。
4、安全保证措施
(1)板梁单片最重的为边梁43.7T,预制梁采用吊环的方法吊装,吊装前认真检查钢丝绳、卸环等吊装工具,并由安全员对每一位安装人员进行安全技术交底,保证吊运、安装的安全。(2)跨路安装时在路两侧设立限高及其它安全标志,安装过孔时,路两侧禁止通行,并安排经培训合格的人员进行疏导交通,待安装结束后再正常通行。(3)待跨路板梁安装好后,梁顶两侧及梁底拉好安全网,防止坠物。(4)支座摆放位置准确。
(5)对龙门吊委托有资质的结构工程研究所进行受力检算,并组织有关安全部门进行鉴定合格后投入使用。
预制混凝土板 第6篇
关键词:模具 钢筋网片 混凝土浇筑 混凝土养护 脱模
一、简介
中水四局宁杭客专徐舍制板场2009年04月01日开始建场,于2009年10月01日完成厂房建设,然后先后进行了11次轨道板试制板,研究轨道板预制工艺,经过研究、探索形成了一套适合自己并且满足设计要求的轨道板预制作业工艺。2009年11月30日开始进行轨道板正式制板作业生产,在生产实践中继续努力摸索、研究,进一步提高和完善了轨道板预制作业工艺。
在正式生产中,实行标准化管理,按工序交接的方式逐步进行。每道工序必须经过审核确认合格后,进行下一道工序,严格控制轨道板的施工质量。
二、施工工序方法及技术要求
轨道板预制作业从模具的检测与清理开始,然后喷涂脱模剂,钢筋网片入模,关闭气阀,至此仓号准备完毕进行混凝土浇筑。混凝土浇筑采用拌合站拌和混凝土,电瓶小车运砼,16t双钩桁车吊运砼至布料机,布料机布料,高频振捣器振捣(150Hz),振捣后人工收面,人工安装调平垫板,刷毛机刷毛,人工覆盖养护膜加机械覆盖养护膜覆膜养护的方法进行施工。浇筑完成后,采用全自动同步养护仪同步养护,达到脱模强度后,真空吊具脱模,脱模后立即覆盖养护膜车间内静停养护,然后电瓶小车运板至毛坯板存放区,16t龙门吊吊运存放,存放后自然养护。轨道板预制作业结束。
1.模具的检测与清理
在每批轨道板进行预制作业之前,对模具的平整度进行测量、调整,定期检查模具的长度、宽度、厚度、承轨槽细部尺寸、平整度及模具间高度偏差等。
模具应清理干净,不得有粘浆和油污现象,清理时,模具上的粘浆用细砂纸人工打磨去除,油污用棉纱擦拭,清理后模具内的粉尘、杂物等用大功率吸尘器清理。
2.喷涂脱模剂
首先将侧隔板、橡胶端模涂抹脱模剂,然后进行模具内部的脱模剂喷涂。脱模剂喷涂在多功能小车上进行,采用专用喷涂机喷涂。脱模剂来回喷涂两遍,喷涂要全面,不留死角。
3.钢筋网片入模
钢筋网片入模由以下几个步骤组成:φ5mm定位钢筋入模、下层钢筋网片入模、φ10mm预应力筋入模及预应力初张拉、侧隔板安装及终张拉、上层网片入模、预应力筋及网片绝缘检测。模具脱模剂喷涂完毕后进行φ5mm定位钢筋安装,共安装6根φ5mm定位预应力钢筋, 下层网片沿生产台座依次安装就位,下层网片为接地网片,由2个接地端子、1根接地扁钢以及4根φ16mm钢筋和φ8mm纵、横向钢筋组成。60根φ10mm预应力钢筋按顺序入模,将预应力钢筋两端固定在张拉横梁的夹片上,之后启动自动张拉系统,实施初张拉(设计张拉力的20%)。安装模具侧隔板,用桁车吊起侧隔板安装到每套模具之间,将侧隔板和模具锁定为一体。
4.气阀关闭
每块轨道板生产模具上都有6个通气孔,为防止混凝土浇筑时有气体从通气孔溢出影响轨道板上表面外观质量,在混凝土浇筑之前,必须先确认通气阀门关闭,并打开排气阀门,排出通气管道内的残留气体,同时模具上的通气孔用密封胶垫密封后,方可通知进行混凝土浇筑。
5.混凝土浇筑
5.1混凝土各项性能测试
混凝土浇筑前首先进行混凝土的各项性能测试后进行浇筑。根据《客运专线铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道混凝土轨道板(有挡肩)暂行技术条件》,混凝土拌和物入模时温度应控制在5℃-30℃,坍落度为160-180mm(铁道部批准的混凝土配合比坍落度),含气量不超过4%(铁道部批准的混凝土含量)。
5.2混凝土浇筑
混凝土浇筑沿模具顺序依次进行,采用桁车吊运、两个砼料斗连续运料、布料机布料的方法进行施工。浇筑每块轨道板时,布料机布料2-3次,每次布料完成后开启模具下方的附着式高频振捣器振捣,振捣70-90s。
5.3安装定位块预埋件
定位块是确保轨道板上道后精调和CA砂浆灌浆的调高装置,在混凝土初凝前进行定位块的安装,压入混凝土中的定位块位置和数量应满足设计要求,位置允许偏差 0,-3mm。
5.4轨道板刷毛
混凝初凝前对轨道板底面进行刷毛,刷毛深度应为1-2mm。
5.5轨道板覆盖养护
在每个生产台座完成浇筑后立即进行覆盖养护。
6.混凝土养护
混凝土浇筑成型后立即进行覆膜养护,同时开启轨道板同步养护系统。同步养护过程时,同步养护系统中水箱水温、试块的芯部温度与轨道板的芯部温度相差不超过2℃。在养护期间,板体混凝土芯部最高温度不宜超过55℃。
7.预应力筋放张及轨道板脱模
7.1预应力筋放张
预应力筋放张时,混凝土抗压强度不得低于设计强度的80%,且不应低于48MPa,同时轨道板表面温度与周围环境温差不大于20℃时方可放张。预应力筋放张采用整体放张方式,在放张过程中要保证4台千斤顶动作同步。
预应力筋放张完成后,先切断在张拉台座1/2处模具间的预应力筋,再切断在张拉台座1/4和3/4处模具间的预应力筋,最后切断其余模具间的预应力筋。不允许在带应力的情况下切割预应力筋。预应力筋切割采用特制的切割小车进行。
7.2轨道板脱模
预应力筋切割完后,进行轨道板脱模。在确认工艺配件与模具的固定装置全部卸除后,采用真空吊具缓慢地起吊轨道板,16t桁车吊运轨道板至静置台座,同时在脱模过程中应保证轨道板不受冲击。
8.毛坯板存放
8.1轨道板脱模后车间静停养护
轨道板脱模后在厂房内的静置台座上临时存放,每组静置台座上存放3层,每层间安放4个垫块,垫块要上下对齐。垫块的规格尺寸和支点位置应符合设计要求,垫块高度允许偏差±2mm,承载面应平行,误差控制在2mm以内,存放后应立即进行覆盖养护。
8.2轨道板自然养护
毛坯板存放时每垛毛坯板不超过12层,板与存放基础之间以及每层板间安放4个垫块,垫块要上下对齐,垫块的规格尺寸和支点位置应符合设计要求。
轨道板存放基础要坚固、平整,在存放期间,要对存放基础定期沉降观测。
毛坯板存放28d后,方可进行打磨。
三、结语
现在我场轨道板预制作业已日益成熟,生产出的毛坯板外观质量和外形尺寸均满足设计规范要求,同时取得了铁道部产品质量检验中心的上道审查。徐舍制板场研究的CRTSⅡ型板式无砟轨道板施工工艺以及作业要求实用于目前铁路工程施工的高速铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道板施工技术,且易于操作、切实可行。
参考文献:
[1]客运专线铁路CTRSⅡ型板式无砟轨道混凝土轨道板(有挡肩)暂行技术条件
[2]铁路工程结构混凝土强度检测规程
[3]客运专线无砟轨道铁路工程施工技术指南
[4]铁路轨道设计规范
预制混凝土板 第7篇
哈大铁路客运专线纵贯东北三省, 正线全长904.26km, 设计时速350km/h。全线采用CRTSⅠ型板式无咋轨道混凝土板, 混凝土强度等级为C60。标准板共采用P4962、P4856、P3685、P4962A、P4856A五种规格, 异形板需特殊设计。全线共设置16个预制轨道板场, 共计制板数量约352246块。
2 施工方案
无咋轨道板质量标准要求高, 施工中必需采用严格的技术工艺保证措施, 确保无咋轨道板预制的质量。无咋轨道板采用厂房内集中预制的方式进行生产, 生产区主要分为钢筋加工和绑扎区、制板区、张拉封锚区、水养区、存板区、成品板出场检验区等六大基本功能区。以及混凝土拌和站、锅炉房、蒸汽养护控制室等一站一房一室配套设施。
3 施工技术
3.1 模型工程
轨道板模型采用钢模, 按照构造分为底台、端侧模、锁紧系统、脱模系统、定位系统和振动系统组成。要求制作精良、工艺先进, 具有足够的强度、刚度及稳定性, 制造允许公差以轨道板成品允许公差的1/2为准。模型由专业厂家生产, 模型各部件利用大型数控加工设备进行精密加工, 确保精度;各部件在加工完成后, 厂内对模型进行拼装, 利用精密检测设备对模型长度、宽度、平整度等各项指标进行检测。检测合格后, 方可出厂, 同时出具产品合格证及相关检测数据。轨道板预制厂房内模型基础采用钢筋混凝土条形基础, 基础施工进行测量放样, 精确定位, 基础刚度及不均匀沉降满足模型及轨道板预制施工使用要求。基础顶面预埋钢板与轨道板模型支腿进行焊接连接。模型配置数量按每套模型生产25~30块轨道板进行计算。
与传统无咋轨道板模型相比, 本线采用了四项新工艺。一是绝缘套管定位技术, 改变原有丝扣定位方式, 采用强磁磁铁加卡扣定位方式, 拆装方便、节约了模型台位施工成本;二是锚垫板定位技术, 传统的锚垫板定位方式是在锚垫板、锚穴成孔器上设置螺栓孔, 利用螺栓将二者连接。本线采用在锚垫板上设置两个定位圆孔, 在锚穴成孔器上设置两根定位销棒并将成孔器端部制做为永久磁铁。既能准确的定位锚垫板, 又大大提高了工效;三是钢胶结合锚穴成孔器, 在锚穴成孔器与侧模之间设置一条倒角橡胶条, 在轨道板脱模过程有效的对锚穴孔进行保护;四是硅胶条成槽工艺, 在锚穴成孔器上加设硅胶条工艺代替锚穴凿毛工序, 有效的防止了锚穴薄弱处混凝土开裂现象。
3.2 钢筋工程
钢筋骨架制作需设置钢筋焊接胎具及钢筋骨架绑扎胎具。根据设计图纸结合预埋件具体位置进行准确定位, 胎具制作完成后进行验收, 验收合格后方可进行钢筋工程的批量生产。胎具的数量根据轨道板模型数量进行合理配置, 一般每8~12套模型配置一个钢筋绑扎胎具, 每3~4个钢筋绑扎胎具配置一个钢筋焊接胎具和钢筋加工设备一套。
钢筋焊接胎具一般采用角钢进行加工制作。接地钢筋骨架在制作时必需先定位接地端子的位置, 可采用定位螺帽的方式进行定位。在接地端子定位好后再进行纵横向钢筋的布设及焊接。
钢筋绑扎胎具采用木板与方木加工而成, 首先对预埋件位置进行定位, 然后再根据图纸设计钢筋的位置在胎具上切割槽口, 与预埋件冲突的适当调整钢筋位置。
钢筋加工特别要注意环氧涂层钢筋的加工制作, 要采取保护措施, 防止涂层破坏。环氧涂层钢筋剪切及冷弯时, 所有接触环氧涂层钢筋的支座和芯轴等接触区均应配尼龙套筒或其他合适的塑料制品。环氧涂层钢筋的剪切端头或其他破损的区域应及时采用修补液进行修补。
轨道板钢筋骨架采用在绑扎胎具内整块预制绑扎, 扎丝采用绝缘扎丝。保护层垫块采用细石混凝土垫块, 其抗压强度及耐久性指标不低于轨道板标准。
钢筋骨架吊装入模后, 要对保护层、预埋件等进行检查。浇筑混凝土前, 应用500V兆欧表测量确认钢筋骨架的绝缘性能。确保钢筋骨架上层纵横向、下层纵横向、上层与下层两相邻钢筋间的电阻不小于2MΩ。
3.3 混凝土工程
混凝土采用混凝土拌和站集中供应的方式, 混凝土拌合站应采用自动计量装置。混凝土运输采用运输车配合料斗运输。混凝土灌注一次成型, 采用混凝土从模型一端向另一端延伸的办法布料。混凝土浇筑分两次连续进行, 均匀布料。同一轨道板混凝土灌注时间尽量控制在15min内。混凝土采用附着式振捣器进行振捣, 第一层布料后, 充分振捣后再放入另一层混凝土。混凝土振捣完成后用抹子抹平混凝土表面, 及时覆盖篷布静停保温。
混凝土养护分为蒸汽养护、水中养护及洒水养护。蒸汽养护应采用自动温控系统, 蒸汽养护全过程分为静停、升温、恒温、降温四个阶段。静停期间应保持棚内温度5℃~30℃, 时间3h以上;升温期升温速度不得大于15℃/h;恒温期蒸汽温度不宜超过45℃, 混凝土芯部温度不应超过55℃, 最高温度的持续时间不宜超过6h;降温期降温速度不应超过15℃/h, 脱模时轨道板表面温度与环境温差不应超过15℃, 脱模时混凝土强度应不低于40MPa。脱模时应利用轨道板预埋的起吊装置, 利用四个千斤顶同时均匀的起升, 在确认预埋件与模板的固定装置脱离后, 水平缓慢起吊轨道板。
新制轨道板从脱模后环境温度应大于5℃, 并洒水养护保持轨道板处于湿润状态, 在保证张拉封锚静置2h后, 根据封锚砂浆凝结允许的情况下把轨道板放入水养池进行水中养护。池内最低水温不应低于5℃, 轨道板板体与养护水温差大于15℃时不得入池, 水中养护完成后板体表面与环境温差大于15℃时不得出池。轨道板水中养护时间不得少于3d, 养护时轨道板需全部浸没在养护水内。
轨道板水中养护完出池后进行洒水养护, 环境温度低于5℃时不得洒水养护, 采取喷涂养护剂的方式进行养护。洒水养护的时间和水中养护的总时间不得少于7d。
3.4 预应力工程
轨道板预应力张拉应采用自动张拉设备, 张拉设备应具备自动张拉、自动记录和自动标记功能。张拉千斤顶与油表应经过配套标定, 张拉前混凝土强度应不低于40MPa。预应力筋张拉顺序应符合设计图纸要求, 横向预应力筋采用单端张拉, 纵向预应力筋应两端同时张拉, 并控制两端预应力筋螺纹外露量基本一致。预施应力值应采用双控, 以油压表读数为主, 以预应力筋伸长值作为校核。实测伸长值与设计值的差值不得超过1mm, 实测伸长值以20%张拉力作为测量的初始点。
封锚砂浆填压前, 应清理锚穴内的油污、浮浆、杂物和积水等, 清理完毕后, 在锚穴内壁均匀喷涂能够提高粘结强度的界面剂。封锚砂浆填压时的环境温度宜为5℃~35℃, 封锚砂浆应分层填压, 采用空气锤对砂浆进行振捣, 频率不小于1000Hz, 振捣力不小于3kg, 振捣次数不得少于3次, 每次不小于20s。封锚砂浆表面较轨道板表面下凹2±2mm。封锚砂浆填压完毕后应立即在砂浆表面喷涂养护剂。
3.5 运输与存放
轨道板运输可采用平板车运输方式。装车时, 轨道板应按纵向水平层次放置平板车内, 每两层间用两根方木分开放置。垫木应上下对齐, 支点设置于起吊套管处。
轨道板存放以垂直立放为原则, 并采取防倾倒措施。临时 (不大于7d) 平放时, 堆放层数不超过4层。轨道板应按型号和批次分区储存, 并做出明确标识。存放基础要求坚固、平整、无沉陷, 并应隔段采取防倾覆措施。
4 成品检验
轨道板出厂前应进行出厂检验, 轨道板应按批次进行检验, 同样原材料和生产工艺制成的500块轨道板为一批, 批量不足500块按500块计。出产检验项目包括轨道板各部分尺寸和外观质量、混凝土28d抗压强度和弹性模量、封锚砂浆抗压强度和抗折强度、轨道板绝缘性能等, 并出具《制造技术证明书》。
参考文献
[1]客运专线铁路CRTSⅠ型板式无砟轨道混凝土轨道板暂行技术条件 (.科技基[2008]74号) .
梁板预制施工工艺创新 第8篇
1) 刚性台座安装、拆除便捷。
2) 提高刚性台座周转使用次数, 减少资源消耗。
3) 保证梁板预制施工质量, 底板色泽一致。
4) 梁板预制完工后, 减少了破除混凝土台座的机械投入, 同时减少了混凝土台座带来的环境污染。
2 适用范围
该施工工艺适用于地形条件复杂, 场地有限, 同类型桥梁数量多的施工项目。
3 工艺原理
通过采用分段制作、加工, 整体拼装的刚性台座, 在保证T梁预制施工质量的同时, 减少了场地恢复机械设备的投入, 减少了环境污染, 提高了台座的周转利用率, 降低了资源消耗 (见图1~图3) 。
4 施工工艺流程及操作要点
1) 工艺流程。梁板预制施工工艺流程见图4。
2) 操作要点。a.台座的刚性材料须使用符合国家标准的材质。b.台座分段焊接长度为2 m, 底层为并排3根18号槽钢, 中间层间距为40 cm, 并排6根10号槽钢, 上层为并排3根5号槽钢, 最上面平铺5 mm厚钢板。制作、加工时严格按照梁板底部尺寸准确下料, 将槽钢、钢板焊接牢固, 并将焊渣敲除干净。c.台座分段组装前, 将梁场进行混凝土硬化, 设置完善的排水设施。科学合理规划出梁场台座位置, 并用高标号水泥砂浆找平, 确保台座组装高度一致。台座组装过程中, 严格按照控制点标高, 挂线组装, 保证分段台座水平且避免出现错台、错缝。d.端头台座安装, 须将基础挖除1 m, 浇筑钢筋混凝土, 并在混凝土顶面预埋1 cm厚钢板, 将刚性台座与预埋钢板进行焊接, 以保证T梁张拉后, 不会发生端头台座下沉, 影响台座的再次使用。e.台座组装过程中, 用水平尺精确量测分段台座拼装高差, 发现错台, 及时用高标号水泥砂浆在台座底部找平, 保证组装台座钢板平面水平。f.台座组装完成后, 用电动绞毛机清除钢板表面浮锈, 涂刷脱模剂。g.台座投入使用, 开始绑扎预制梁板钢筋。
5 材料与设备
主要施工材料与设备见表1, 表2。
6 质量控制
6.1 质量控制标准
1) JTJ/T F50-2011公路桥涵施工技术规范。2) JTJ/T F80/1-2004公路工程质量检验评定标准。
6.2 质量控制要点
1) 台座焊接要牢固, 焊接施工人员必须持证上岗。2) 梁场建设, 场地硬化要平整, 满足台座拼装施工要求。3) 台座拼装, 要进行拉线施工, 钢板平面要水平, 用水平尺进行检查。出现错台时, 即时用高标号水泥砂浆进行支垫、找平。4) 端头台座要进行基础处理, 防止张拉后, 发生台座下沉。5) 刚性台座进行周转使用, 拆除时要避免发生相互碰撞, 造成钢板变形。
7 安全措施
1) 施工前, 对现场施工人员进行详细的安全技术交底和执行安全风险告知制度。
2) 特殊工种操作人员须经有关部门专业培训合格后, 持证上岗。
3) 进入施工现场施工人员必须佩戴安全帽, 正确使用安全劳动防护用品。
4) 电焊作业时, 操作人员必须配备专业面具, 防止灼伤眼睛。
5) 临时照明、电源电缆线、设备电缆必须执行“三级配电, 两级保护”安全用电制度。
6) 施工运输机械要经常检修, 定期保养, 防止发生安全事故。
7) 台座周转使用, 拆装台座, 安排专人负责指挥机械, 避免发生人身伤害。
8) 施工现场安排专职安全员进行安全生产检查, 并做好记录。
8 环保措施
1) 建立环境保护责任制度, 采取有效措施, 防止施工过程中产生的废水、废渣、噪声等对环境产生的污染和危害。
2) 严格遵守当地有关环境保护、文明施工的管理规定, 争创平安文明工地。
3) 对施工人员进行环境保护教育, 要求施工人员养成良好的保护环境的习惯, 保持施工现场和临时驻地的整洁。
4) 剩余的固体废弃物, 运输至指定地点, 进行集中处理, 避免造成环境污染。
5) 施工现场、施工便道保持整洁、有序, 设置临边防护, 并在显著位置设置文明施工标识、标牌, 营造文明施工氛围。
6) 拆除刚性台座后, 梁场硬化等废弃建筑材料要集中进行运输处理, 对占用的耕地、林地及时进行土地复耕。
9 效益分析
1) 经济效益。本工艺采用刚性台座, 刚性台座具有支拆方便、安装速度快、周转使用次数多的优点。单从一个台座考虑, 刚性台座较以往混凝土台座虽然增加了成本, 但刚性台座可周转使用8次~10次, 减少了工程完工后, 场地恢复的机械费用投入, 且在周转使用时, 不需要再次焊接, 只需组装, 施工投产速度快, 取得了良好的经济效益。2) 社会效益。本工艺采用刚性台座, 较以往混凝土台座减少了建筑材料对环境造成的污染和破坏, 减少了资源的消耗, 提高了刚性台座的周转使用次数, 社会效益显著, 具有较高的应用推广价值。
摘要:通过对T梁台座施工技术和工艺的总结, 介绍了该工艺的适用范围和工艺原理, 并对具体的操作要点、材料与设备的选用情况作了论述, 提出了确保质量、安全、环保的措施, 以供参考借鉴。
桥梁空心板预制气囊理论位置初探 第9篇
在桥梁梁板设计时,因空心板具有受力性能好,梁板自重轻,坚固耐用,使用寿命长,便于施工等优点,目前一般中小桥梁板采用较多。但在实际施工中,气囊理论位置难以控制,在振捣时均会有不同程度的上浮,使空心梁板顶面理论厚度薄厚不均匀,多年来一直困扰着梁板施工质量,给工程留下不同程度的质量隐患。气囊在振捣时上浮——“跑模”现象,被施工单位视为“通病”,视之漠然。
1 气囊上浮原因分析
梁板预制,在钢筋绑扎完模板固定后,其施工工艺为:混凝土浇筑振捣→气囊就位→混凝土浇筑振捣。很明显,问题发生时段是在气囊就位后的振捣,通常情况下,现场技术人员都会要求持振捣工具人员站在气囊上方混凝土面上,这时会出现以下两种情况:
如图1所示,振动棒(插入式)工作时产生两种力:一种水平向,另一种是竖直向。当A=N时,气囊在振捣时的理论位置不动,然而实际情形不是如此,而是A<N,因为混凝土中的集料在振动力的作用下,大小自然排列,相互紧嵌,此时气囊随着其底部混凝土的密实和混凝土中的空气、水分上升浮出混凝土表面以及振动棒的振力作用,砂浆集料向气囊底部运动产生的N瞬间远远大于A,气囊随其上浮,造成气囊理论位置的必然移动。
气囊在振捣时上浮的另一原因是混凝土比重与气囊比重有着密切关系。混凝土在振捣时成为“液体”(流动状),液体中的气囊具有漂浮载物的特性,因此,在施工时即使在气囊上方站人,对控制气囊上浮作用也不大(如图2所示),图2中气囊1/2表面积S受N作用。由此可知,S与N成正比。也就是说,气囊表面积S越大,受N作用力也越大,上浮力就越强。因此,气囊在振捣时上浮是客观的、必然的。
气囊在上浮时无规则,它随着振动棒插入和抽出时间的不同而不同;振动棒功率(频率)强弱不同,气囊上浮的同时,它还会向左或向右做扭曲状向上浮动。这种扭曲状向上浮动不但影响梁板质量,而且会影响气囊脱模,严重时会拉伤甚至拉断气囊模。因此,控制气囊理论位置是保证空心梁板质量,提高气囊使用效率的有效手段。
2 气囊理论位置的控制方式
介于以上气囊在振捣时的移动原因,建议在设计时采取理论措施。其方法为:在气囊上方布置两根钢筋?且位于气囊理论位置切线下方(见图3)。钢筋规格要求如图3中所示标识: 筋间距为:
具体操作方法为:自气囊与?筋切点左右各量取
图4为多边形空心板气囊的钢筋布置图:两根ϕ12钢筋位于多边形上水平线下紧?筋与气囊,两根竖筋?间距略大于气囊横向边缘尺寸2 cm~3 cm。自梁板端部50 cm开始,每75 cm设一组?筋上与?筋下与梁板主筋勾连,控制气囊上浮,钢筋规格与上节圆孔空心梁板布置相同。
注意事项:因?号筋直接压在气囊上方,与气囊表面接触,绑扎前须将钢筋端部毛刺、棱角用手砂轮消磨光滑,确认对气囊无伤害后方可绑扎,以防在脱模时气囊被划伤,影响气囊使用周转次数。
3 结语
据本文以上对气囊上浮的理论分析和实践证明,气囊孔径小的梁板质量优于孔径大的梁板质量,两孔的圆形空心优于单孔的多边形(⎔)空心板质量。因此建议我们的桥梁设计师们在空心梁板的空心孔径、空心几何形状设计方面再劳费心血,使我国桥梁空心梁板设计更加科学,以达到施工质量高、维修周期长、使用效益好的目的。
摘要:结合工程实践着重分析了空心板梁板预制气囊“跑模”原因,提出了控制气囊理论位置的方法,指出气囊孔径小的梁板质量优于孔径大的梁板质量,两孔的圆形空心优于单孔的多边形空心板质量。
简支梁板预制施工技术 第10篇
麟凤河高架桥位于云南省威信县境内。本桥第1、2孔跨越麟凤河, 第5孔跨越乡村道。桥梁平面位于R=2000 m右偏曲线, 纵面为R=1368 m的凸型曲线。上部构造采用3×30m预应力混凝土组合T梁+3×20m预应力混凝土空心板。全桥共分两联, 先简支后结构连续。
1施工方案
为了防止地基下沉造成梁底模断裂, 预制粱场选在地基良好的大桥6#桥台后面的挖方地段。混凝土由拌和站用强制式拌和机集中拌和, 混凝土运输车运输, 龙门吊吊运入模, 采用插入式震动棒辅以附着式震动器振捣。底模采用角钢镶边水磨石底模, 外模采用定制钢模, 内模采用自行研制的新型收缩式自动脱模模板, 金属波纹管成孔。
2施工工艺
3工艺特点
3.1 底模台座
为避免地基下沉造成断梁, 特将梁厂设在挖方地段。为节约投资和避免铁锈污染梁底影响混凝土外观, 没有采用钢板作台面。采用了空心板和T梁相结合的水磨石底模台面。为克服混凝土台面容易掉角损坏的缺点, 在台模顶面设封角角钢 (见图2) 。
3.2 模板设计
20 m空心板内箱空间小, 采用普通钢模施工人员在内箱操作困难;如采用木模则损坏率高不经济、几何尺寸误差较大、施工速度慢。采用普通模板的施工工序为:绑底板、肋板钢筋→立外模→浇注底板混凝土→立内模、绑顶板钢筋→浇注肋板、顶板混凝土→拆模、养护。存在两次浇注混凝土易产生施工缝、工序时间长、模板上浮等问题。因此本次施工在结合了以前施工经验的情况下设计了新型收缩式自动脱模模板, 施工工序缩减为:绑底板、肋板钢筋→立内模→绑顶板钢筋→立外模→浇注混凝土→拆模、养护。这样就避免了两次浇注混凝土的问题, 并且该模板可预先拼装成型后吊进钢筋笼即可, 因此也大大缩短了工序时间, 提高了工作效率。
自动脱模模板由冷轧钢板面模、铰链、支撑杆、和拉杆组成。各折叠点用铰链连接, 组装成型时如图3空心板内模断面图。拆模时只需用卷扬机按顺序拉动1、2、3号拉杆, 使支撑杆弯曲, 支撑杆带动模板收缩自动脱模。模板收缩后成图4中空心板内模收缩后断面图形状。然后再同时拉三根拉杆将模板整体拖出。为了克服底板混凝土不容易到达的困难, 该模板还特意在顶模上设置了可进混凝土的天窗, 待浇注完底板后用钢板将天窗盖好即可浇注顶板。
3.3 混凝土施工
混凝土由拌和站集中拌和, 混凝土运输车运输。振动棒捣实 (T梁在模板上加辅助振动器) 空心板混凝土浇注顺序:先浇注底板, 混凝土从内模预留天窗入模;再浇注肋板, 在浇注肋板过程中应注意振动棒绕过波纹管, 避免波纹管被震坏进浆, 堵塞管道;最后浇注顶板, 顶板混凝土应注意表层浮浆凿毛。T梁注意在负弯矩张拉槽预留排水孔, 避免在槽内积水。
3.4 预应力张拉及压浆
3.4.1 张拉计算
一端理论引伸量计算。现取一束为例, 曲线段和直线段分别计算。 平均张拉力计算式:
Pp=P1 (1-e- (kx+μθ) ) ÷ (kx+μθ)
(当预应力筋为直线时Pp=P1) 。
一端理论引伸量计算式。
L=PpL/ApEp=106.3mm。
式中 P1—单根钢绞线理论张拉力。 (P1=1860MPa×75%×140mm2=195.3kN)
X—计算区段刚绞线长度。 (X=1518.1 cm) ;
K—偏摆影响系数。 (K取0.015) ;
μ—摩阻系数 (μ取0.16) 。
油压表读数计算。根据油压表回归方程计算, 例如:
P=0.021722F+0.857692
式中 P—油压表读数 (MPa) ;
F—千斤顶压力 (F= n×195.3kN n—钢绞线股数) 。
计算结果见表1。
3.4.2 现场张拉
张拉采用“双控”法即张拉力 (油表读数) 和实际张拉伸长量双向控制。张拉顺序:张拉准备→10%δ→20%δ→100%δ (持荷2min) →锚固。 (分别记录10%、20%、100%时的油缸伸长值。) 张拉实际油缸伸长值如表2。
则张拉实际伸长值为:一端伸长值
LA= (20%-10%) ×2+100%-20%= (49-27) ×2+124-49=119mm
LB= (20%-10%) ×2+100%-20%= (40-25) ×2+111-40=101mm
刚束总伸长值 △L=△LA+△LB=220mm。
3.5 锚固压浆
预应力筋在张拉控制应力达到稳定后方可锚固, 预应力筋锚固后外露长度不宜小于3 cm, 锚具应用封锚端混凝土保护, 当需要长时间外露时, 应采取防锈措施。一般情况下, 锚固完毕并经检验合格后即可切割端头多余的预应力筋, 严禁用电弧焊切割, 强调用砂轮机切割。
压浆使用活塞式压浆泵, 压浆应达到孔道另一端饱满和出浆, 并且排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆方可关闭出浆口。保持不小于0.5 MPa压力不小于2 min。以保证压浆饱满度。
4经济效益
底模采用角钢封角水磨石节约底座钢板30 t;收缩式自动脱模模板提高模板拆装功效3倍以上, 拆装时间由采用人工箱内拆模的约1.5天缩短为采用新工艺的3个小时。收缩式自动脱模模板节省费用约50万。经过不懈努力, 麟凤河高架桥预应力混凝土梁板预制取得圆满成功。所预制的空心板梁、T形梁内实外美, 线形良好, 棱角分明, 结构尺寸精确, 混凝土表面光滑平整, 颜色均匀。尤其是空心板梁由于采用了收缩式自动脱模模板, 拆装简便尺寸精确, 受到业主、监理和云南省质检站赞扬, 多次组织兄弟施工单位来现场学习参观。
参考文献
[1]杨文渊, 徐犇.桥梁施工工程师手册[M].北京:人民交通出版社, 2003.
Ⅰ型轨道板预制施工工艺与造价分析 第11篇
对于无砟轨道, 铁道部目前还没有发行标准定额, Ⅰ型轨道板的真实造价, 也是国内同行普遍比较关心的问题。本人根据石太客运专线Ⅰ型轨道板的施工实践, 总结归纳了Ⅰ型轨道板的施工工艺和实际工程造价。
1 工程概况
石太客运专线无砟轨道铺设范围为石板山隧道进口—太行山隧道出口, 共计铺轨95.045 km。采用Ⅰ型双向预应力混凝土轨道板 (简称Ⅰ型轨道板) , 共计铺设轨道板18 899块。在盂县和井陉新建两个轨道板预制厂完成全部轨道板的预制生产。
2 Ⅰ型轨道板预制施工技术[1]
2.1 Ⅰ型轨道板预制施工工艺流程
Ⅰ型轨道板预制施工工艺流程见图1。
2.2 预应力轨道板的生产工艺[2]
2.2.1 轨道板模型要求
1) 模型制作要求:a.具有足够强度、刚度、稳定性、精确性和耐久性。b.要拆装方便, 结合部位便于清理。c.设计预留适当的混凝土振捣器安装位置。d.加工过程中消除焊接、加工产生的应力。2) 轨道板模型安装要求:a.支承基础平整、坚实, 不得因其不均匀性下沉引起模型变形。b.避免安装过程中产生变形及应力集中现象。c.安装后进行检查, 合格后作好安装记录。模型安装应符合表1的规定。
2.2.2 钢筋加工和安装
1) 钢筋加工和安装。a.普通钢筋加工按照相关规范要求办理。b.绝缘涂层钢筋先加工弯制成型, 后进行环氧涂层绝缘处理。c.钢筋笼绑扎在专用胎具上进行, 绑扎采用绝缘绑扎丝。d.钢筋笼绑扎完成后, 对几何状态及绝缘性能进行检查。e.采用专用工装将钢筋笼起吊至运输小车上, 由运输小车运至轨道板生产车间。2) 质量控制要点:a.钢筋绑扎必须符合设计要求及规范要求。钢筋笼制作允许误差±5 mm。b.绝缘涂层钢筋的绑扎应采取措施防止绝缘钢筋涂层的损伤。c.绑扎成型的钢筋笼, 其绝缘性能采用摇表进行检查, 保证电阻大于2 MΩ。d.因绝缘涂层损坏, 绝缘性能不符合要求时, 采取加绝缘套的方式进行处理。
2.2.3 预埋件安装
1) 在模型上放置步行板, 分类安装预埋件。2) 绑扎起吊螺母外螺旋筋, 塑料套管外螺旋筋。3) 预埋件安装完成后对钢筋笼、模型及预埋件安装进行检查, 直至满足要求。
2.2.4 预应力筋制作及安装
1) 预应力筋下料长度在综合考虑轨道板尺寸、锚垫板形式尺寸、固定端挤压完成后情况、模型侧模情况、预紧工作长度、张拉工作长度、施工误差等各种因素后确定。
2) 预应力筋安装:a.预埋件及钢筋笼安装完成后, 将PC钢棒按要求穿入。b.安装预应力钢棒张拉端锁紧装置。c.将预应力钢棒拉紧, 保证预应力钢棒的顺直, 且不得拉动固定端锚垫板。
2.2.5 混凝土施工及养护
1) 混凝土施工工艺。
a.混凝土在拌合站集中生产。b.采用混凝土运输车将混凝土运输至轨道板生产车间。c.检查钢筋和预埋件, 并进行钢筋绝缘测试, 合格后进行浇筑。d.混凝土捣固采用附着式高频振动器振捣, 插入式振动器辅助。e.振捣完毕后立即进行抹面。f.混凝土达到一定强度后进行蒸汽养护。
2) 质量控制要点:
a.轨道板采用高性能混凝土, 技术指标应满足相关要求。b.混凝土的灌注应一次完成。c.混凝土拌合物入模温度控制在10 ℃~30 ℃。d.在制板过程中随机选取混凝土制作试件, 28 d标准试件按标准养护, 其余试件应随板一起养护。
2.2.6 脱模、起吊、运输
1) 拆除所有预埋件固定螺栓及预应力筋锁紧装置, 拆除侧模和端模。2) 采用龙门吊将轨道板吊离模型, 放在平板运输车上, 运至张拉区存放。3) 质量控制要点:a.混凝土强度达到25 MPa后, 方可脱模。b.轨道板的拆模及起吊, 要在确认混凝土的强度达到C30后方可进行, 防止轨道板发生变形和产生裂缝。c.轨道板起吊前, 充分拧紧起吊螺栓。
2.2.7 预应力施工
1) 在轨道板混凝土的强度、弹性模量达到设计要求后, 方可进行张拉作业。2) 对每一根预应力筋按顺序编号, 记录张拉力和实测伸长值。3) 每块板张拉完毕后, 在确认无滑丝情况后, 进行预应力钢棒切割。4) 张拉后的锚穴采用C40无收缩细石混凝土进行封锚。5) 封锚混凝土的养护采用麻袋覆盖, 洒水养护。6) 质量控制要点:a.按照设计要求的张拉力, 张拉时从中间向两边对称进行, 逐根张拉。b.封锚前对锚具进行防腐处理 (涂抹环氧树脂) 。c.封锚应能保证板体尺寸在误差范围内, 封锚后须进行打磨。
2.2.8 成品检查、存放
1) 外形外观检查:按照标准要求进行外形外观检查, 并记录在检查卡片上。2) 试件检验:按要求对轨道板混凝土试件进行检验、评定。3) 抗拔试验:进行预埋套管抗拔力试验, 预埋套管抗拔力不小于70 kN。4) 绝缘性能检查:按要求进行轨道板绝缘性能电桥试验。5) 检查验收合格的轨道板在存放场地立放储存, 存放地基应坚固、平整, 底部放置木板。
3 Ⅰ型轨道板预制的费用分析[3]
3.1 Ⅰ型轨道板预制直接费用分析
3.1.1 Ⅰ型轨道板的人工消耗
1) 轨道板混凝土:包括模板安装, 混凝土搅拌、运输, 混凝土浇筑、养护, 转运等, 共需人工13.25工日。2) 轨道板钢筋:包括钢筋制安, 预应力钢棒制安、张拉等工作, 共需人工9.8工日。3) 人工费:按照50元/工日计算, 人工费为1 152.5元/块。
3.1.2 Ⅰ型轨道板材料消耗
石太客运专线Ⅰ型轨道板为P4962和P3685两种型号, 其中大部分为P4962。主要材料消耗数量见表2。
按照材料消耗量, 根据当时的材料价格, 每块轨道板材料费为5 744.21元, 其中每块板模型摊销费为1 050元。
3.1.3 Ⅰ型轨道板的机具消耗
石太客专Ⅰ型轨道板预制主要机械为混凝土生产设备、运输设备、吊装设备、钢筋加工设备和预应力张拉设备。根据设备消耗量, 结合《铁路工程施工机械台班费用定额》[4]单价, 每块轨道板的机械费约为634.41元。
3.2 Ⅰ型轨道板建厂费用分析
石太客专无砟轨道共计生产轨道板18 899块, 设置两个轨道板生产厂进行轨道板预制。两个轨道板场共计投入建厂资金1 177.8万元, 平均每块轨道板分摊建厂费用623.21元。
4 结语
无砟轨道作为客运专线的轨道结构形式, 在通行速度、安全稳定、舒适度上优于有砟轨道, 特别是无砟轨道养护维修工作量小、维修费用极低, 更是有砟轨道无法比拟的。随着无砟轨道Ⅰ型轨道板在各条客运专线和城际铁路上的使用, 如果降低预制轨道板模板上产生的费用, Ⅰ型轨道板将会有广阔的发展前景, 优势也会得到逐步证实。
参考文献
[1]科技基[2008]74号, 客运专线铁路CRTSⅠ型板式无砟轨道混凝土轨道板暂行技术条件[S].
[2]中铁八局集团有限公司, 客运专线铁路无砟轨道工程施工质量验收评定标准[S].
[3]铁建设[2006]113号文, 铁路基本建设工程设计概 (预) 算编制办法[S].
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