预制T梁施工方案
一、 编制依据
1、根据陕西交通规划设计研究院的《陕西省合凤线铜川至旬邑高速公路
K192+715.00代子村大桥》施工图修改设计; 2、《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000; 3、《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-2004
二、 工程概况
代子村大桥跨越代子村冲沟,该桥起点桩号为K192+420.2,终点桩号为K192+967.2,桥梁全长为547.0米,最大桥高99.30米,主墩最大吨高88.0米。桥梁主桥上部结构为6×50米预应力混凝土T梁,引桥上部结构为30米预应力混凝土连续箱梁。
本工程由我中交一公局第三工程工程有限公司承建,其上部采用6跨-50m先简支后连续预应力混凝土T梁,共72片(中梁48片、边梁24片);T梁预制场地安排2#梁场,全长480米、宽24米。设置10个制梁台座;
本标段均为架设预制T梁,规格均为50米,采用C50后张法预应力钢筋混凝土结构。
1、T梁预制与吊装流程图
预制梁 移梁 存梁 吊运梁 喂梁 架 梁 2、主要施工设备及工程数量
序号 1 2 3
设备名称 轨道式龙门吊 汽车吊 千斤顶 1
规格型号 100t 50t ycw250 数量 2组 1台 4只 4 5 7 8 9 10 11 12 智能张拉泵 智能压浆泵 T梁钢模板 C50砼 钢绞线Φ15.2mm Φ70金属波纹管 15-6锚具 钢筋 柳州黔桥 柳州黔桥 M3 Kg m 套 t 1套 1套 3套 4915.2 289236 38400 1536 930.3 三、预制T梁施工方案
(一)制梁台座的施工
梁预制场地设在K192+100~K192+580,浇注砼地坪作为预制场地。
1、台座他主要承受来自构件张拉的全部应力,所以台座制作的好坏直接关 系到张拉质量的好坏。
2、 T梁台座选择在硬房基上,采用18吨振动压路机对其压实整平后浇注10cm厚的C15砼层,再施工预制梁台座。
3、T梁底座制作:本合同T梁底座拟采用C30混凝土现浇而成。施工前在碾压好的场地上挖槽,槽深70m,两端及中间槽深加至100cm,按照T梁底座设计图支模现浇C30混凝土,表面收浆压光。在T梁底座施工时要注意预埋螺栓孔。两端各4m范围内采用钢筋砼加厚、加强,以满足张拉起拱后两端对地基承载力的要求,保证在张拉时台座的牢固、不破坏。台座长52m,底宽65cm,纵向按二次抛物线设置,在跨中设置向下的反供值,跨中设置5.0cm,台座下面每隔1m预埋直径2cm的PVC管,以便模板加固时的对拉。
(二)T梁的预制
1、模板 (1)模板的制作
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预制梁的模板虽是施工过程中的临时结构,但却十分的重要,他不仅控制梁体尺寸的精度,而且对工程的质量等有直接影响。为保证桥梁施工的可靠性,模板要满足以下要求:
a、具有必须的强度、刚度和稳定性、能可靠的承受施工过程中可能产生的各项荷载,保证结构的设计形状,尺寸和模板各部件之间相互位置的准确性。 b. 模板板面光滑平整,接缝严密,确保混凝土在强烈振动下不漏浆; c.便于制作,装拆容易、施工操作方便,保证安全;
综合以上情况,为提高模板的适用性和周转率,我们采用工厂加工。 根据工期需要制作3套定型钢模。加工前向供应商进行详细的技术交底,使其了解设计意图和施工要求,供应商根据施工要求进行相应的工艺设计,加工与验收按《钢结构工程施工及验收规范》执行。制作模板时以规范允许偏差作为验收依据,试拼验收合格后方可使用。
(2) 模板的安装
模板的安装与钢筋的工作配合进行,妨碍钢筋绑扎的模板待钢筋安装完毕后安设;模板安装后先临时固定,用纵横轴线校正模板位置,用线锤校正模板垂直度。模板立好后检查保护层厚度和钢筋垫块是否符合要求,如有不当立即纠正。模板之间的接缝在拼装时用吹塑纸或海绵衬垫,拼好后的模板缝隙用腻子进行嵌批。
模板在第一次使用前一定要涂足隔离油或脱模剂,但不得玷污钢筋和成型后的砼表面,以后每次使用前要铲除残剩于模板上的砼,并涂隔离剂或脱模剂,同样不得玷污钢筋和成型后的砼表面。
模板安装完成后要组织验收,当监理认可后方可进入下道工序。 (3)模板拆除与维修保养
拆除模板时应在砼强度能保证砼表面及棱角不致因拆模而受损坏时方可拆除,一般在砼抗压强度达到2.5MPa后方可拆除侧模。模板拆除后,特别要注意对成品砼的保护。
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拆模时不允许用猛力敲打或强扭等粗暴的方法进行,拆卸下的模板妥善保存。
对于重复使用的模板,拆下来后及时清除灰浆污垢,维修整理、妥善存放、以利周转使用。堆放时应选在不易被他物碰撞的地方,并加盖防晒防雨材料,以防变形。对不可再使用的材料,则立即清除出场,以满足文明施工要求。
模板拆下后,应仔细检查其平整度与边框损坏情况,一旦出现模板有扭曲不平整及损坏情况时,要对其损坏程度进行评估并作出相应的决定。
2、钢筋加工及安装
当非预应力钢筋与预应力钢束位置相矛盾时,应首先保证预应力钢束位置正确,非预应力钢筋位置作适当调整。T梁顶部、底部预埋件,做到按图施工,加强复核,防止遗漏。
钢筋加工:Ⅱ级钢筋采用焊接接头。所有的钢筋接头,均不得位于跨中和两端,距离钢筋弯曲处距离不能小于10倍的钢筋直径,且钢筋接头率绑扎接头同一断面不得超过25%,焊接接头同一断面不得超过50%。钢筋绑扎搭接长度不小
于32d,焊接接头长度单面焊不小于10d,双面焊不小于5d。
钢筋安装:钢筋安装前先在底座和模板上按照设计图纸准确放出钢筋位置,接着安装架立筋,再安装主筋和箍筋、马蹄钢筋,钢筋骨架设立斜拉筋,以防止骨架变形和移位。钢筋骨架要求点焊,主筋和箍筋之间要求绑扎成型。钢筋安装前,对有焊接接头的钢筋检查每根接头是否满足焊接要求,安装时,在需要焊接的位置用楔形卡卡住,防止电焊时局部变形。待所有焊接点卡好后,先在焊缝两端点焊定位,然后进行焊缝施焊。骨架焊接时,不同直径的钢筋的中心线应在同一平面上,施焊顺序由中到边对称地向两端进行,先焊骨架下部,后焊骨架上部,相邻的焊缝采用分区对称跳焊,不得顺方向一次焊成。T梁钢筋安装完成后,请驻地监理验收,方可模板安装。
4、波纹管安装
本工程采用根据预应力钢束的数量采用内径70mm金属波纹管。波纹管施工必须注意以下事项:
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(1)T梁的钢绞线束预留孔道采用波纹管,波纹管应与钢绞线束配套,预留工作长度,并具有一定的强度。
(2)波纹管在安装前要逐根进行外观检查并做U形满水检漏。
(3)波纹管严格按设计规定的孔道坐标设置,防止浇注混凝土时上浮,固定波纹管的‘井’字型定位钢筋与梁体钢筋焊牢,管道每隔100cm一道定位筋,圆弧部分按50cm分布,在拐点处要保证定位准确、形状圆滑、线性顺畅;锚垫板附近适当加密。当钢筋对波纹管有干扰时,可适当调整钢筋位置,并遵循以下避让原则:波纹管→钢筋骨架→主筋→构造钢筋(位置在前的项目优先保证)。
(4)管节连接要平顺、牢固,所有接头用封箱带包裹15cm左右,并沿长度方向用两层胶布在接口处缠不小于5cm长度。确保管道接头不漏浆。波纹管插入锚垫板喇叭口的长度不得大于喇叭口直线段长度。
(5)在钢绞线穿束前,用高压泵冲洗孔道,清除内的污物。 5、锚具、夹具、锚垫板安装
本工程使用的锚具采用为OVMYM-6型,包括锚垫板、锚圈、夹片和螺旋筋等。锚夹具进场时应按现行国家标准《预应力锚具、夹具和连接器》(GB/T1470)的要求分批进行外观检查,不得有裂痕、伤痕、锈蚀,尺寸不得超过允许偏差。对锚具的强度、硬度等应根据供货情况确定复检的项目、数量,并按有关规程、规范检验,符合要求时才能使用,并提供相应的检测报告。
(1)安装前,应进行试验并检查其尺寸是否符合设计要求。灌浆管不得伸入喇叭管内(应平接不内伸)。
(2)锚垫板应牢固地安装在模板上,定位孔螺栓要拧紧,垫板与孔道严格对中,并应与孔道端部垂直,不得错位。
(3)锚垫板上的灌浆孔要用同直径管塞封堵,在锚垫板与模板之间应加一层橡胶或塑料泡沫垫,喇叭口与波纹管相接处,要用塑料胶布缠裹,防止漏浆堵孔。如孔隙过大要密封防止漏浆,波纹管要穿出锚垫板。锚垫板压浆孔朝上安装或压浆孔采取措施保证压浆孔的畅通。
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6、预应力砼的浇注
预应力砼浇注工艺直接影响到混凝土的密实度,而密实度与混凝土强度和耐久性有关。混凝土的浇注质量主要从两方面控制,一是浇注方法;二是良好的振捣,两方面互为影响。
混凝土的浇注应一气呵成,连续浇筑;采用纵向分段、水平分层浇注的方
法进行施工;(见下图)
144115166237171813521121092011198预制梁砼浇注顺序示意图
(1)砼浇注方向是从梁的一端循序渐进至另一端,在将近另一端时,为避免梁端砼产生蜂窝等不密实等现象,应改从另一端向相反方向投料施工,在距该段4-5m处合拢;并在侧模配以附着式振捣器加强振捣。
(2)分层下料、振捣,每层厚度不宜超过30cm,上下层浇注时间相隔不宜超过1.5小时,上层砼必须在下层砼振捣密实后方能浇注,以保证砼有良好的密实度;
(3)分段长度宜取4-6m,分段浇筑时必须在前一段砼初凝前开始浇筑下段砼,以保证砼的连续性。砼浇筑进行中不得随意中断,因故必须中断时,间歇最长时间应按所用水泥凝结时间、砼的水灰比及砼硬化条件确定。
(4)预应力砼梁的马蹄部分钢筋较密,为保证质量,先浇注马蹄部分,后浇腹板。配备部分小直径(如φ2.5cm)的插入式振捣棒,用于腹板波纹管及钢筋密集处,入模的混凝土及时振捣,但须注意不得冲撞波纹管及钢筋,不得漏振,但也不要振动过度引起混凝土离析。其横隔梁的砼与腹板同时浇筑,浇筑时应分段分层,平行作业。
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(5)为避免腹、翼板交界处因腹板混凝土沉落而造成纵向裂纹,可在腹板砼浇筑完后略停一段时间,使腹板砼能充分沉落,然后再浇筑翼缘板。但必须保证再腹板砼初凝前将翼板砼浇筑完成,并及时整平、收浆。
(6)在混凝土浇捣过程中,派专人检查模板及钢筋,一旦发现有模板漏浆走动、钢筋松动、变形、垫块脱落等现象及时调整。应随时检查与校正支座钢板、端部锚固板等的位置;
(7)为防止制孔器接头脱节,造成孔道堵塞、位移、弯曲或出现局部凹陷等事故,振动棒不得触击制孔器等;
(8)尽量减少每次混凝土的浇注时间,必要时采用两台泵车同时浇注,确保在最先浇注的混凝土初凝之前完成本次砼浇注。
(9)及时制作混凝土试件,混凝土浇筑完毕后,认真做好养护工作。
7、预应力钢绞线加工及安装
(1)钢绞线到现场查验出厂合格证,认真检查钢绞线的外观质量,如发现钢绞线面锈蚀或带有降低钢绞线与混凝土粘结力的润滑剂、油渍等物及时清除,锈蚀严重或有裂纹缺陷的钢绞线予以剔除。
(2) 预应力钢绞线应符合GB/T5224-1995标准的低松弛高强度钢绞线的有关技术标准的规定,公称直径为ф15.20mm,公称面积140mm2,其标准强度1860Mpa,松弛率为3.5%,弹性摸量E=1.9×105Mpa.
(3)做到每批钢绞线都按规范规定的项目进行物理力学的试验(每批超过3盘,则仅取3盘,如少于3盘,则逐盘检验)如其中某项试验结果不能满足标准要求,则取双倍数量的试样进行复试,如仍有指标不合格,则整批钢绞线不能使用。每批钢绞线重量应不大于60吨。
(4)钢绞线运抵工地后应采取防锈措施,钢绞线的下料只能使用切割机切割,不得使用电弧或氧乙炔切割。
(5)用切割机将钢绞线按设计长度(包括两端工作长度)切割下料。穿束处用黑胶布包裹。然后进行穿束。穿束时要防止用力过猛而损伤预留孔道内的波
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纹管。
(6)短束用人工穿束。当穿束长度超过一定长度,人工穿束无法进行时,可采用卷扬机穿束。
(7)严禁钢绞线作电焊机导线用,且钢绞线的位置应远离电焊地区。 (8)穿束前还必须对锚垫板及灌浆螺孔进行清理,如发现螺孔堵塞或波纹管损坏,应及时加以解决。
(9)在砼浇筑完成达到可张拉的强度后,开始进行穿钢束,在每根钢束上编号,保证钢束的整齐,不缠绕,并预留一定的张拉长度;
8、预应力材料的堆放及保护
(1)预应力材料必须保持清洁,在存放和搬运过程中应避免机械损伤和有害的锈蚀。如进场后需长时间存放时,必须安排定期的外观检查。
(2)预应力筋、波纹管、压浆水泥在仓库内保管时,仓库应干燥、防潮、通风良好、无腐蚀气体和介质;在室外存放时,时间不宜超过6个月,不得直接堆放在地面上,必须采取垫以枕木并用布覆盖等有效措施,防止雨漏和各种腐蚀性气体、介质的影响。
(3)锚具、夹具和连接器均应设专人保管。存放、搬运时均应妥善保护,避免锈蚀、沾污、遭受机械损伤或散失。临时性的防护措施应不影响安装操作的效果和永久性防锈措施的实施。
9、张拉
9.1预应力施工主要设备及校检 (1)张拉机具
张拉时采用智能张拉泵YCW250型千斤顶。 (2)千斤顶与压力表的校验
为确保张拉精度,张拉机具应与锚具配套使用,应在进场时进行检查和校验,千斤顶与压力表配套校验,以确保张拉力与压力表读数之间的关系曲线,所有压力表的精度不宜低于1.5级,校验千斤顶用的试验机或测力机的精度不得低于±2%。校验应在经主管部门授权的法定计量技术机构定期进行。
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张拉机具设备及仪表由专人使用和管理,并定期维护和校验,使用期间的校验期限应视机具设备的情况确定,当千斤顶出现下列任一情况后应重新标定:
A、斤顶使用六个月或张拉200次 B、千斤顶严重漏油 C、配套油压表指针不回零 (3)压浆设备
为保证孔道灌浆质量,采用带有循环拌浆机及活塞式压浆泵的组合压浆设备。
9.2 预应力张拉准备
a.施工顺序严格按照设计图纸要求的张拉孔道先后次序,张拉各个孔道并及时压浆。
b.在构件张拉部位搭设安全可靠的操作平台。
c.张拉前锚环、工作夹片、限位板、千斤顶、工具锚环、工具夹片按顺序安装,并正确就位。千斤顶、锚具、管道三对中安装并保证千斤顶与锚垫板垂直。
d.对相应需张拉构件混凝土试块进行抗压检验,砼强度达到设计规定的要求(90%),且不少于7天方可进行张拉。
e.现场已具有预应力施工知识和正确操作的施工人员及已具备确保全体操作人员和设备安全的必要预防措施; 9.3 预应力张拉及质量控制措施
(1) 当混凝土构件达到设计要求的张拉龄期 强度,开具“张拉通知单”,并经监理工程师或有关质检部门同意后,才能进行张拉作业。
(2) 张拉前检查千斤顶与油泵运转是否正常,各油管接头有否泄露现象,油泵安置在可靠的地方,各油管应防止过度弯折。
(3)正式张拉之前在千斤顶的正面设置挡板,防止张拉机具或钢绞线弹出伤人。
(4)张拉控制力严格按设计图纸提供的数据并根据张拉标定报告进行控制。 (5)钢绞线束张拉顺序严格按设计图纸要求进行。
(6)张拉时应使用千斤顶的张拉作用线,预应力钢绞线的轴线、孔道轴线重合。
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(7) 张拉采用对称两端张拉。张拉力和引伸量实行双控,张拉时应量测各级荷载下的伸长度读数,以便测定各钢束引伸量。
(8)钢束张拉程序为:0→初应力σ1→控制应力σK→持荷3min→锚固→量测引伸量ΔL;
(9) 预应力张拉作业程序:见附图。
(10) 实测引伸量按下式计算:ΔL=ΔL1+ΔL2,(ΔL1-从初应力至最大张拉应力间的实测伸长值,ΔL2初应力以下的推算伸长值)将实测引伸量与设计引伸量相比较,实测引伸量与设计引伸量值差应在±6%之内,否则,应查明原因并采取相应措施进行处理后方可继续张拉。见预应力施工程序图附后。 (11)张拉时填写张拉记录,并由现场监理工程师签认。
(12) 后张预应力筋断丝及滑移不得超过JTJ041-2000中的表12.10.3-2控制数规定。否则应查明原因并采取相应措施后方可继续张拉。
类 别 钢绞线束 钢绞线束 检 查 项 目 每束钢绞线断丝或滑丝 每个断面断丝之和不超过该断面钢丝总数的 控 制 数 1丝 1%
(13)预应力筋在张拉控制应力达到稳定后方可锚固。预应力己锚固的外露长度不宜小于30mm。锚具应用封端混凝土保护。当需长期外露时,应采取防止锈蚀的措施。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。
9.4 滑丝和断丝处理
在张拉过程中,由于各种原因会引起预应力筋滑丝或断丝,使预应力筋受力不均,甚至使构件不能建立足够的预应力。因此要限制滑丝或断丝的数量需做好如下工作:
(1)加强对设备、锚具、预应力筋的检查; (2)严格执行张拉工艺防止断丝、滑丝; (3)滑丝和断丝处理 a..滑丝的原因
滑丝的原因很多,一般是锚圈锥孔与夹片之间有夹杂物;力筋和千斤顶卡盘
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内有油污;锚下垫板喇叭口内有砼和其他残渣;锚具偏离锚下垫板止口;锚具(锚圈、锚塞、夹片)质量存在问题,由于其硬度不足不均而产生变形。
b. 滑丝的处理
张拉完成后及时在钢绞线上作好醒目的标记,如滑丝,解决的一般措施是:采用千斤顶和卸荷座,将卸荷座支撑在锚具上,用千斤顶张拉滑丝钢绞线,直至将滑丝夹片取出,换上新夹片,张拉至设计应力即可。
c.断丝的原因
锚圈口处分丝时交叉重叠;操作过程中没有做到孔道、锚圈、千斤顶三对中,造成钢丝偏中,受力不匀,个别钢丝应力集中;油压表失灵,造成张拉力过大;
d.断丝的处理
提高其他钢丝束的控制张拉力作为补偿,在任何情况下最大张拉力不得超过0.8Rby;
换束。卸荷、松锚、换束、重新张拉至设计应力值; 10、孔道压浆
10.1压浆前的准备工作 (1)割切锚外钢丝 (2)封锚 (3)冲洗孔道 10.2压浆施工
预应力张拉完成后,孔道要尽早压浆,以防止预应力筋的锈蚀及人员扰动外露钢绞线造成事故。压浆材料要用专业压浆料。压浆前先清洁孔道,用水冲洗并充分润湿孔壁,冲洗完成后用高压空气将孔内积水吹出。准备好压浆机并试压成功。水泥浆由机械拌制,活塞式压浆泵压浆,水泥浆自拌制到压入孔道的延续时间一般不超过30~45min,且对于延迟使用所致的流动度降低的水泥浆,不得通过加水来增加其流动度。压浆时,从孔道一端向另一端施压,压浆顺序从下往上进行。压浆过程中,要缓慢、均匀,不得中断。较集中和邻近的孔道,必须连续一次压浆完成,如不能连续压浆时,后压浆的孔道应在压浆前用压力水冲洗通畅,每个孔道分两次压浆,间隔时间一般30~45min,压浆时的压力一般为0.5~
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0.7mpa,最大不超过1.0 mpa。
压浆压致孔道另一端饱满和出浆且排出与规定稠度相同的水泥浆为止。为保证管道中充满灰浆,关闭出浆孔后,应保持不小于0.5 mpa的稳压期,该稳压期不少于2min。压浆时,每一工作班留取3组试件,标准养护28d,检查其抗压强度,作为评定水泥浆质量的依据。压浆过程中及压浆后48h内,不得扰动箱梁。当气温高于35ºC,压浆在夜间进行。压浆后,立即用高压水将锚具冲洗干净,梁端混凝土凿毛,设置钢筋网浇注封锚混凝土。封锚时,必须严格控制梁长,绝对不能超长封锚,以防吊装时就位困难。当水泥浆强度达到设计强度的100%后,方可进行箱梁的吊装工作。孔道压浆过程中,填写施工记录。
10.3 封端
孔道压浆后应立即将梁端水泥浆冲洗干净,同时清除支承垫板、锚具及端面砼的污垢,并将端面砼凿毛,以备浇筑封端砼。封端程序如下: (1)设置端部钢筋网。
(2)妥善固定封端模板,以免在浇筑砼时模板走动而影响梁长。 (3)封端砼的强度应符合设计要求。
(4)浇筑砼时要仔细操作并认真插捣,使锚具处的砼密实。
10.4 张拉、压浆安全措施
(1)张拉、灌浆作业地点必须清除一切障碍物,并适当平整附近场地,以供张拉、灌浆设备移动及操作。
(2)沿应力筋延长线一定距离及两侧1.5m范围内作为张拉操作安全禁区,设置明显标志,严禁非张拉人员进入。在应力筋两端各1.5m处必须堆置沙袋或厚50mm的木质挡板作为防护措施,其宽度不小于1m,且应对准应力筋轴线。 (3)操作人员进入现场施工必须严格遵守“施工现场十项安全生产纪律”,戴好安全帽等个人防护用品,张拉安全措施不做好严禁进行张拉操作。 (4)钢绞线下料时应有专人核对下料长度。在放钢绞线、切割、穿束时,应防止钢绞线端头弹开伤人。张拉操作时,必须有一人负责统一指挥,操作人员须站在张拉千斤顶两侧,严禁在应力筋端部中间行走和操作。
(5)张拉作业前,应仔细检查工作脚手架、葫芦吊环、吊绳是否牢固可靠,
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安装稳定,防止倾覆。油泵、压力表、油管连接正确可靠,无泄露现象,油管防止过度弯折。
(6)使用油泵、切割机、灌浆车等电气设备前,要检查电线、插头、插座等不得损坏或受潮。一旦发现电气故障,应叫专业人员修理。
(7)在张拉过程中,必须随时注意不正常情况发生,如遇张拉伸长值与设计伸长值相比过大、过小、压力表指针不回落、张拉机械发生故障、钢绞线断、滑丝,必须停止张拉,应会同有关人员分析弄清情况,排除故障并采取措施后,方可继续进行张拉。
(8)张拉后,尚未压浆前,严禁撞击锚具、钢束。
(9)在压浆操作前应仔细检查高速搅拌机、低速储浆桶、压浆泵、控制箱等运转情况是否良好,检查压浆管及各接头是否联结可靠。
(10)在压浆泵及孔道两端半径10m上下垂直范围内设立安全禁区,防止无关人员进入。
(11)孔道压浆操作时,操作人员应避免灌浆压力过大(1.2MPa),防止管道爆裂,喷浆伤人。
(12)压浆操作人员应站在灰浆不宜溅到的地方,并戴好防护眼镜,一旦水泥浆溅入眼内,应立即用清水冲洗。
(13)张拉、压浆施工作业前,必须有现场技术负责人对全体张拉人员进行技术和安全全面交底。在操作过程中时时注意安全,严格按技术工艺流程要求操作,明确分工,密切配合,各尽其责,保质、保量、保安全完成任务。
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