1、空心板梁缓凝结预应力筋张拉质量控制邯长八部-枣临作业队 QC 小组 一、工程概况枣庄至临沂铁路 k4+988.1 泰山路平改立工程,位于枣庄市薛城区,跨越既有枣临铁路、枣曹公路及蟠龙河。施工主体为 6-20m+9-30m+1-20m 后张缓凝结预应力空心板简支梁。大桥全长 417.06m,共 256 片空心板梁,采用缓凝结预应力筋施工工艺。梁体张拉为单束张拉、单锚锚固,张拉设备采用 YDC240QX 型(预应力穿心前卡式千斤顶) ;采用 OVM 锚固体系,配合 OVM15-1(二片式直开缝夹片)及 OVM15P-1(挤压锚)锚具,梁体内部设有辅助锚垫板及螺旋筋。二、施工现状介绍缓凝结预应力筋技
2、术在我国兴起时间较晚,上世纪 90 年代由中铁一院和兰州铁道学院合作“外包砂浆型缓凝结预应力筋” 成功,在1994 年 4 月通过了上海市建委组织的专家组现场评估,并成功申报了国家专利。复合缓凝剂是由缓凝剂、水泥、粉煤灰按 1:4.8:1.6 比例加水配制。其工艺是在钢绞线上均匀包裹凝砂浆,再用塑料带顺时针、逆时针包缠两次。包裹成型钢绞线与梁体钢筋固定,浇筑梁体混凝土,混凝土达到设计强度的 80%后张拉钢绞线,封锚。其特点是凝结时间长,在 20C30C 温度下,约 10 天后开始初凝;终凝强度大,混凝剂终凝后强度与梁体混凝土一致。梁预应力钢绞线采用 GB/T5223-1995 标准,15.2m
3、m,标准抗拉强度 1860Mpa,张拉控制应力为 0.75 倍标准抗拉强度。根据设计院提供的应力控制系数 0.03,实际控制应力为:1860*140*0.78=20311.2KGF=ma 得 F=203112N=203KN=20.3T根据山东大学力学研究院提供的千斤顶校订回归方程 计算现场油表读数:F =4.6257P+2.2583 F千斤顶载荷 (kN)P送油管压力(MPa 单根单锚张拉,张拉过程分四次张拉。主拉端:F 为张拉实际控制应力第一次张拉: 10%F100%F第二次张拉: 25%F100%F第三次张拉: 25%F100%F副拉端补拉: 25%F100%F伸长量计算:第一次张拉按两次
4、伸长量差的 1.11 倍计;第二、三次张拉及补拉按两次伸长量差的 1.33 倍计。最大伸长量计算:主拉端的最大值与补拉值相加即为钢绞线的伸长量。三、选题理由1、缓凝结技术在桥梁预应力中属于新型工艺,项目部是第一次使用; 2、缓凝剂成本高,换凝结张拉施工工艺的每一步骤对时间的控制都有严格要求,小问题就可能对梁体张拉质量有大的影响,继而影响整个工程的质量及成本控制; 3、项目部青年职工较多,通过本 QC 小组来提高青年职工的职业素养,培养认真、专业、负责的工作态度。四、QC 小组情况表五、现场问题1、张拉第一片梁时 N3 左、N4 右钢绞线最终伸长量为设计伸长量的+8.2%、-9.5%超过了规范要
5、求的 6%。 (后续张拉梁中也有类似现象)2、20m 梁张拉施工过程中,梁中心相对梁端偏心较大;张拉完成后,经测量偏心 4mm。六、原因分析通过查阅相关资料及现场施工记录,分析以下原因 :1、缓凝砂浆的伴制由三个现场负责人伴制,并没有明确分工;2、缓凝砂浆包裹施工人员绝大部分是第一次接触此类施工,对包裹不太熟练;3、包裹成型的钢绞线简单堆放,没有采取保湿措施;4、张拉人员对新进场的张拉设备不熟练,张拉过程中存在张拉力控制不匀的情况;5、梁体腹板的钢绞线在竖直方向上的间距与设计不符;6、张拉顺序与设计图纸相符,但张拉时千斤顶的移动方向类似于方形移动。七、要因确认及对策1、配料施工并没有指定专人进
6、行,通过现场发现,有时会出现原材反复添加的现象。 解决方法:指定专人进行配料,负责原材的称重、伴制这两道工序。 2、包裹人员施工手法不熟练,造成成型钢绞线粗细不匀,影响后续张拉施工。 解决方法:包裹施工前,对施工人员进行培训:使用粘稠砂浆代替缓凝砂浆,钢筋代替钢绞线,集中一天进行试包裹,直到包裹厚度均保持在 5-7.5mm 之间。后续施工中还不定期抽查。 3、成型钢绞线存放不合理,包裹完成之后,就直接放在包裹平台上,不能很好的起到保湿效果。 解决方法:将包裹成型的钢绞线放置平整,上铺毡布,并在中午时段洒水保湿。4、张拉人员对新仪器操作不熟,在张拉过程中不能很好的控制进油阀和送油阀,导致张拉力不
7、稳。解决方法:组织仪器操作人员集中练习,张拉时做到加力平缓。5 、腹板上钢绞线布置,设计上在竖直方向上有 6cm 的间距,这样可以保证混凝土充分包裹钢绞线,张拉后可以保证钢绞线应力在梁体内均匀分步,并对缓凝结预应力钢绞线起到很好的保护作用,可以有效减少因缓凝砂浆强度问题带来的应力损失。解决方法:严格控制板梁腹板上钢绞线布置间距,在报检过程中用米尺根根测量其间距。6、千斤顶移动方向不同;梁张拉设计采用单束张拉方法,张拉过程中的应力损失较整束张拉法较大,前期张拉过程中顶镐采用方块形移动方法,应力损失对梁左右两侧的影响不均匀,容易造成偏心。梁体之间铰缝设计宽度为 10mm,这就对梁体张拉偏心有了具体
8、要求。解决方法:将千斤顶的移动顺序改为 S 型,这样对称移动顶镐的方式,减少了梁两侧的受力差值。八、检查效果根据制定的方法对策:1、缓凝砂浆由专人配比后,砂浆性能稳定,最大程度上减少了缓凝剂的浪费,杜绝了原材料的反复添加。钢绞线包裹粗细均匀,缓凝砂浆包裹厚度保持在 5-8mm 之间。成型钢绞线放置规整,无成型钢绞线破损、暴晒等现象。缓凝剂成本较高,减少浪费就相当于节约了工程成本,初步计算节约一万余元。2、通过练习,在张拉过程中顶搞加力均匀,杜绝了拉力控制不匀的情况。顶镐的 S 型移动在 20m 梁控制张拉偏心上得到了很好的体现,截止到成稿日期,已张拉的 106 片预制梁均没有出现偏心过大情况。
9、3、本次 QC 小组活动从准备到最后成文,历经三个多月,参加的青年员工亲力亲为,在碰到问题时反复的找原因,并进行自我否定。培养了认真、负责、发现问题认真思考的工作态度。九、加强措施QC 小组结束后,制定了定期检查机制,对缓凝砂浆配置人、包裹厚度均进行不定时检查。坚持已经制定的顶镐 S 型移动顺序,不定期的测量梁张拉后的偏心情况。制定现场张拉记录明细表,每 10 天进行一次横向对比,及时发现问题。十、总结及下一步工作打算本次 QC 小组活动在项目部领导的支持、小组成员的一致努力下达到预期效果。积极找出施工现场问题的原因和制定出相应的对策。为项目部的成本控制尽了一份力。增强了施工的专业技能,培养了青年员工的工作态度。以后我们会认真的对现场进行技术控制,并在缓凝结张拉质量控制这一课题上多下功夫,争取有更深层次的理解。