装配式预应力混凝土桥梁在老挝南椰2水电站的应用.pdf

水利水电技术第4 4卷2 0 1 3年第 1 1期 装配式预应 混凝土桥梁在老挝南椰 2 水电站的应用 杨岳林 ，陈育权 ，祁雪春，刘立民 ( I ．中国水利水电第十工程局有 限公司，四川 成都 6 1 0 0 7 2 ；2 ．中国水利电力对外公司，北京 1 0 0 0 1 1 ) 摘 要 ：老挝 南椰 2水 电站厂房交通桥的梁采用后张法装配式预应力混凝土 T形梁取得 了成功，其优 点为：保障安全、保证质量、施工速度快、工程造价低。本文重点对装配式预应力 T形梁结构及施 工过 程 作一介 绍 ，为类似桥 梁设 计施 工提 供借 鉴 。 关键词 ：装配式预应力混凝土 T形梁；交通桥 ；南椰 2水电站 ；老挝 中图分类号：T V 5 ( 3 3 4 ) 文献标识码：B 文章编号：1 0 0 0 — 0 8 6 0 ( 2 0 1 3 ) 1 1 — 0 0 7 1 — 0 3 App l i c a t i o n o f p r e f a bric a t e d pr e s t r e s s e d c o n c r e t e b e a m o f br i dg e t o c o ns t r u c t i o n o f N a m N g i e p 2 H y d r o p o w e r P r o j e c t i n L a o s Y A N G Y u e l i n ，C HE N Y u q u a n ，Q I X u e e h u n ，L I U L i mi n ( 1 ． S i n o h y d r o B u r e a u 1 0 C o ． ， L t d ． ，C h e n g d u 6 1 0 0 7 2 ，S i c h u a n ，C h i n a ； 2 ．C h i n a I n t e r n a t i o n a l Wa t e r＆E l e c t ri c C o r p ． ， B e i j i n g 1 0 0 0 1 1 ， C h i n a ) Ab s t r a c t ：T h e p o s t — t e n s i o n i n g p r e f a b r i c a t e d p r e s t r e s s e d c o n c r e t e T - b e a m i s s u c c e s s f u l l y a p p l i e d t o t h e c o n s t r u c t i o n o f t h e a c c e s s b ri d g e f o r t h e p o we r h o u s e o f Na m Ng i e p 2 Hy d r o p o we r S t a t i o n i n L a o s ；o f wh i c h t h e me ri t s a y e g u a r a n t e e d s a f e t y ，e n s u r e d q u a l i — t y ，q u i c k c o n s t ruc t i o n a n d l o w e r c o n s t r u c t i o n c o s t ． T h e s t r u c t u r e a n d t h e c o n s t r u c t i o n o f t h e p o s t — t e n s i o n i n g p r e f a b ri c a t e d p r e s — t r e s s e d c o n c r e t e T — b e a m a r e ma i n l y i n t r o d u c e d h e r e i n，S O a s t o p r o v i d e s o me r e f e r e n c e s for t h e s i mi l a r d e s i g n o f b ri d g e ． Ke y wo r d s ： p r e f a b ri c a t e d p r e s t r e s s e d c o n c r e t e T — b e a m ；a c c e s s b rid g e ；Na m Ng i e p 2 Hy d r o p o w e r S t a t i o n；L a o s 1 工程概况 老挝南椰 2 ( N a m N g i e p 2 ) 水 电站位于老挝川圹 省( X i e n g K h o u a n g ) 查尔( J a r s ) 平原的东南部 ，工程以 发电为单一开发 目标 ，具有年调节能力 ，电站装机容 量 为 3 x 6 0 M W 。 厂房交通桥横跨南椰河 ，左岸与老挝 国道 1 D公 路相连 ，右岸为电站进厂公路。交通桥为单跨 2 5 m， 共 2跨 ，桥面净宽 7 m，全长 5 1 m。桥 梁结 构原设 计为混凝土灌注桩基 、钢筋混凝 土现浇 T形梁 ；受 自然条件及施工工期 的影 响，桥梁结构调整为混凝 土放大脚 基础 、后 张 法装 配 式 预应 力 混 凝 土 T形 梁 。 厂房交通桥所处河道岸坡的地形完整性差 ，沟梁 相间，呈不对称的“ V ” 型谷。交通桥位置表层为第四 W a t e r Re s o u r c e s a n d Hy d r o p o we r En g i n e e r i n g Vo l 44 No 1 系冲积层 ，属砂质土混砂 、卵 、砾石 ，少量孤石 ，厚 度为 2～ 5 m。冲积层下以强 、弱风化的闪长岩为主， 混少量辉绿岩等。 工程 区 5 0年超 越概率 1 0 ％ 的地震 动峰 值加速 度为0 ． 0 7 6 5 g ，按照《 中国地震动参数区划图》 ( G B 1 8 3 0 6 --2 0 0 1 ) 的规定本工程地震基本烈度为Ⅶ度。 桥梁主要设计参数见表 1 ，主要工程量见表 2 。 2 交通桥下部结构施工 本桥基础在旱季采取河床分期导流进行施工 ，先 施工左边墩和中墩 ，后施工右边墩。施工时首先对原 河道进行拓宽 ，然后施工围堰形成基坑 ，经抽排水和 收稿 日期 ：2 0 1 3 — 0 6 — 2 5 作者简介 ：杨岳林 ( 1 9 7 7 一 ) ，男 ，工程师。 7 1 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 杨岳林， 等∥装配式预应力混凝土桥梁在老挝南椰2水电站的应用 表 1 桥梁 主要设计参数概况 序号 项 目名称 设计参数 1 设计标准 桥梁设计荷载 ：汽 一4 0 t ，挂 一1 2 0 t ，混凝 土永久桥 2 主要尺寸 桥长 5 1 I 1 1 ，桥台宽度 7 ． 6 m，桥面净宽 7 m 3 桥跨形式 2孔 、单孔 2 5 m 4 桥下净空 宽 2 2 ． 5 m、高 1 3 m 桥 台下部 桥墩 基础为扩 大基础 ，底板 尺寸 8 ． 6 m X 7 ． 7 m，底 5 板厚 1 ． 5 m，墩身为矩形 ，墩 高 l 2 ． 2 8 m，分左边墩 构造 和右边墩 ，混凝土强度等级 C 2 5 中墩承台基础为扩大基础 ，底板尺寸 1 0 m 5 I l l ，底 中墩下部 板厚 1 ． 5 m，墩身为柱式墩 ，墩间设 1根联 系梁，联 6 系梁长 3 ． 5 m、宽 0 ． 7 5 m、高 1 ． 2 m。柱式墩 身直 径 构造 1 ． 5 m，上设盖梁 ，中墩柱高 1 4 ． 8 m，混凝 土强度 等 级 C 2 5 后张法装配式预应力混凝 土 T彤梁 ，长度单跨 2 5 m， 每跨 4榀 ，共计 8榀 。T形 梁 底 宽 0 ． 6 5 m、顶 宽 上部构造 0 ． 3 5 m、高 1 ． 2 5 m，预应力混凝 土 T形梁强度 等级 7 梁类 型 C 4 0 。梁上铺长 1 6 1 5 m m、宽 1 3 0 0 mm、厚 7 5 m m 的预制板 ，板 上现浇 C 4 0混凝土厚 1 8 e m。桥两侧设 C 2 5钢筋混凝土底座 ，, ／, 8 0 m m钢管护栏 左右边墩沿墩外侧设有 1 m厚 、8层 总高 8 m的铅丝 8 其他 石笼 表 2 厂房永久桥主要工程量 序号 项 目名称 工程量 说 明 l 混凝土预应力 T形梁／ m 9 O ． 5 强度等级 C 4 0 2 预制板／ m 1 7 ． 1 5 强度等级 C 4 0 3 桥面铺 装现浇 C 4 0混凝~／ m 7 0 强度等级 (2 4 0 4 左右边墩桥 台和中墩混凝土／ m 6 1 5 ． 6 强度等级 C 2 5 5 钢筋混凝土护栏 、底座／ m 7 ． 6 强度等级 C 2 5 6 钢筋制安／ t 5 7 ． 4 2 7 铅丝石 笼／ i n 7 5 0 基坑开挖后 ，浇筑扩大基础混凝土。中墩混凝土模板 采取定型制作 的半 圆弧大模板 ，边墩模板采 用木工 板。按左岸及中墩 、再右岸的顺序施工完全部桥台混 凝土，然后再进行 T型梁吊装 。 3 T形梁施工 本桥共 有单根长 2 5 n l 的装配式预 应力 T形梁 ( 后张法 ) 8榀 。在老挝万象采购混凝土龄期达到的成 品装配式预制 T形梁梁节 ，由 8 t 平板车运输至工地 现场。装配式 T形梁 生产厂家人员到工地现场组装 和张拉钢绞线锚索 ，并对钢绞线与混凝土间空隙进行 注浆。装配式 T形梁 张拉和注浆设 备由生产厂家 自 行携带和使用。 3 ． 1 T形梁拼装及张拉 每根 T形梁由5节预制梁组成，依次拼装的预制 梁节长度为 5 r n一 6 m一 3 m一 6 m一 5 m，T形梁 单节问楔 口相接 ，预埋 4个内径 6 5 m m的波纹管作为 锚索孑 L ，并预留一定数量的锚索灌浆进浆孑 L 和排气孔。 拼装场地要求平整 ，每节预制梁必须用测量仪器找 平找正，保证在一条直线上；拼装时预制梁节与节之间 间隔 l 0～ 1 5 c m，以便穿钢绞线，在梁节接头位置梁下 垫 2根5 e m1 0 o m木方，便于张拉时梁节的移动。 每榀 T形梁由 4根钢绞线锚索张拉连接成整体 ， 每根锚索截面积为 9 8 ． 7 m m ，最少能承受 1 8 4 k N的 拉力 ，由 7束钢绞线捆绑成锚索。混凝土梁内预留锚 索孔内径为 6 5 mm，锚索大致按照简支梁跨 中受压弯 矩包络线布置。 锚索安装后进行张拉，采取一端固定 、一端张拉 ， 先中间一 再底一 后顶 的方 式逐根进行。张拉等级 为 1 5 0 k N，要求一端张拉时，伸长量 1 6 1 m m+8 mm。 锚索张拉以拉力和锚索伸长值为控制指标 ，避免张拉 力过大造成锚 头以及梁节接头位置 的混凝土较大破 坏。锚索张拉采用液压张拉机具进行 ，张拉后将超长 的锚索使用手持式砂轮切割机切割。 T形梁经张拉后 ，集中进行注浆 ，注浆为锚索与 预留混凝土孔壁问的回填灌浆 ，灌注浓水泥浆 ( 水灰 比不超过 0 ． 5 ) ，浆液加微膨胀剂 ，以抵消浆液收缩 ， 保证预 留孔灌注饱满。灌浆后对锚头使用 C 4 0细石 微膨胀混凝土封闭填筑 。 3 ． 2预应力混凝土 T形梁的架设 每根 T形梁埋设 2个起 吊吊钩 ，吊钩距 梁端头 4 0 c m，待灌注浆液强度达到 3 0 MP a后 ，采用两 台 5 0 t 汽车吊安装。每台吊车吊一个 吊点，由专业起重 工负责统一指挥 ，严格控制起 吊速 度，保证 T形梁 的缓慢水平提升。 根据 吊车起 吊距离布置平面位置 ，填筑 吊装平 台 和道路 ，吊装平台基本平整，吊装平台高程填筑至中 墩联系梁高程 ，安全起 吊高度不大于 7 m。由于吊车 起吊位置为土石 回填区，为防止 吊车打腿位置沉降 ， 可能对梁的吊装造成安全威胁 ，对 吊装场地碾压后 ， 在各个打腿位置铺 1 0 mm厚的 1 m X 1 m 的钢板。 3 ． 3 吊装过程及注意事项 ( 1 ) 定位放线，安装混凝土支承垫石：先将盖梁顶 面清理干净 ，放出支承垫石设计 中心线，两侧拉线控制 中心及高程 ，人工抹砂浆，将支承垫石安放在盖梁上。 ( 2 ) 安装橡胶支座 ：先在支承垫石上按设计图标 出支座位置中心线 ，同时在橡胶支座上也标 出十字交 叉中心线 。将支座安放在垫石上 ，使支座中心线 同支 座垫石上 的支座位置中心线相重合 ，支座就准确位。 ( 下转第 8 0页) 水利水电技术第 4 4卷2 0 1 3年第l 1 期 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 郭少磊， 等∥黄河下游漫滩洪水调控模式研究 一一 8 0 0 0 I T I ／ s 流 量水 后地 形 I —— 1 0 0 0 0 m ／ s 流量水后地形 一 一 A一 水前地形 I 、 一一 一 一 、 r 图 7西堡城 断面套汇 嫩滩淤积严重 、二滩淤积集中在进水 口附近以及滩区 淹没面积较大等问题。 ( 2 ) 针对 自然漫滩 中存在问题进行了控制漫滩试 验结果显示 ，嫩滩淤积 、二滩淤积分布不均匀、二滩 淹没面积大及淹没时间长等问题得到了较好解决 ，有 利于缓解黄河下游“ 二级悬河” 问题及对滩区合理运用。 ( 3 ) 根据试验结果显示 ，如果黄河下游遭遇大漫 滩洪水，可以在控制漫滩条件下施放最大洪峰流量不 大于 1 0 0 0 0 m ／ s 的过程洪水 ，夹河滩一高村河段开 启东明滩与长垣二滩滞洪沉沙，淤滩刷槽 。 参考文献： [ 1 ] 姚 文艺 ，胡 春宏 ，张原锋 ，等 ．黄 河下游 洪水调 控指标 研究 [ J ] ．科技导报 ， 2 0 0 7， 2 5 ( 1 2 ) ：3 8 - 4 5 ． [ 2 ] 李远发，武彩萍 ，朱超 ，等 ．大洪水时黄河下游河道 冲淤规 律 [ J ] ．人 民黄河 ， 2 0 1 0 ， 3 2 ( 1 2 ) ：3 5 - 3 6 ． [ 3 ] 韩其为 ．黄河下游输沙及 冲淤的若干规律 [ J ] ．泥沙研究 ， 2 0 0 4 ( 3 ) ：1 - l 3 ． [ 4 ] 罗立群，张敏 ，王卫红 ，等 ．黄河下游二级悬河段河势及 漫滩 模 型分析 [ J ] ．人 民黄河 ， 2 0 1 0， 3 2 ( 4 ) ：1 5 — 1 6 ． [ 5 ] 曲少军 ，申冠卿 ，李勇 ，等 ．黄河下游宽河段漫滩洪水作用初 析[ J ] ．水利水 电科技进展 ， 2 0 0 6， 2 6 ( 3 ) ：7 - 9 ． [ 6 ] 曲少军 ，申冠卿 ，魏 向阳 ，等 ．黄河下 游河道 排洪 能力分 析 [ J ] ．人 民黄河 ， 2 0 0 0 ， 2 2 ( 1 1 ) ：3 — 4 ． [ 7 ] 侯志军 ，李勇，王卫红 ．黄河漫滩洪水滩槽水沙交换模式研究 [ J ] ．人民黄河 ， 2 0 1 0 ， 3 2 ( 1 0 ) ：6 3 — 6 4 ． [ 8 ] 姚文艺，胡春宏 ，张原 锋，等 ．黄河下 游洪水 调控指 标研 究 [ J ] ．科技导报 ， 2 0 0 7 ， 2 5 ( 1 2 ) ：3 8 — 4 5 ． [ 9 ] 张红武 ，江恩惠 ，白咏梅 ．黄河高含沙洪水模型的相似律 [ M] ． 郑州 ：河南科技 出版社 ， 1 9 9 4 ． [ 1 O ] 胡一三．黄河滩区安全建设和补偿政策研究[ J ] ．人民黄河， 2 0 0 7 ， 2 9 ( 5 ) ：l 一 2 ． ( 责任编辑郭利娜) ( 上接 第 7 2页) ( 3 ) 吊车 自行就位 ，并对 吊具进行安全检查 。 ( 4 ) 吊装 T形 梁 ：吊梁前 先试 吊，将梁 吊离 支 承面约 2～ 3 c m后暂停 ，对各 主要受力部位 的工作 情况做周密的检查 ，确认 工作状 态 良好 ，方可撤 去 支垫继续起吊。起 吊作业 时由一 名专业起重工进行 指挥 ，严禁多头指挥 ，指令不统一 。落梁时 ，为使 落梁准确 ，在架第一跨梁时 ，在梁底划好两个 支座 的十字位置 中心线 ，在梁板的端立面上标 出两个支 座位置 中心铅直线 ，落梁时同盖梁上的位置 中心线相 吻合 ，梁位置左右偏移控制在中心线左右各 1 0 c m 以 内。第 二跨梁依第一跨 梁为基准落梁 。由于每根 T 形梁重量约 2 9 ． 5 t ，跨度达 2 5 m，5 0 t 吊车控制位 置不能将第三 、第 四根梁一次性 就位。采取先将第 三 、第 四根梁 吊放到桥台上 ，然后两 台吊车移 动位 置 ，再将梁摆放就位。在 吊装和安放时要控制梁 的 起吊速度和摆动幅度 ，避免造成 梁的损伤 和保证起 吊作业安全。 ( 5 ) 调整支座 ：支座安装后 ，若发现个别支座脱 空 、发生较大的初始剪切变形 、支座偏压严重造成局 部受压等现象 ，要及时调整 。调整的方法为 ：用千斤 顶顶起梁板端 ，在支座上下表面铺涂一层环氧砂浆或 8 0 合适厚度的薄钢板。然后再次落梁 ，使支座上下表面 相互平行且 同梁板底 、盖梁顶面全部紧密相贴 ，同时 梁两端的支座处在同一平面 内。 4 结语 本工程于 2 0 1 2年 3月初开始进行桥墩基础开挖 ， 至 2 0 1 2年 5月初完成了 T形梁 的吊装和桥面混凝土 浇筑 ，实现了汛期 目标 ；不但大大简化 了施工工序 ， 而且 比常规施工方法节约了两个多月工期 ，保障厂房 施工区物资供应。厂房交通桥使用至今运行状况 良 好 ，安全可靠。 跨河大桥主梁采取在预制厂 内进行预制和养护 ， 分节运输到工地组装 ，现场进行 张拉，最后进行 吊 装 ，不受常规预制梁预制场地和预制时间的限制 ，运 输方便 ，为桥梁的规模化 、标准化生产提供了一条可 探索的道路 。梁按标准化、模块化在定点预制厂进行 预制 ，安全、质量 、工期、造价 、环保全面受控 ，由 厂家专业张拉人员进行现场张拉和灌浆 ，有利于保证 工程质量 、控制施工工期 、节约工程成本和降低安全 风险，值得在各类交通桥梁和工业厂房梁 中进行探讨 和推广应用 。 ( 责任编辑欧阳越) 水利水电技术第4 4卷2 0 1 3年第 1 1期 12 ∞ 鲫 卯 E＼ 恒 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m