榆靖高速40mppc预应力混凝土箱梁施工技术.doc

40mPPC公路箱梁的施工技术

〔摘要〕结合榆靖高速公路张家沟大桥制梁的实际情况，介绍了预制40米公路箱梁的施工技术，以期对类似工程的施工起到有益的借鉴作用。
[关键词] 公路 40 m箱梁 模板 混凝土 预应力
1、工程概况
榆靖高速公路张家沟大桥全长248.82m，四车道，上部结构形式为6×40 mPPC先简支后连续梁桥，桥面净宽23m。箱梁共计48片，箱梁高度2.0m，上翼板宽度2.4m，安装重量134.9t，其混凝土标号为C50，预应力钢束采用极限强度为1860Mpa的高强度低松驰钢绞线，锚具采用HVM15-4、HVM15-5、HVM15-5、HBM15-5锚具。梁场设在桥台路基挖方路基段，线路纵坡i=2.7％，预制、存梁场地长350 m，宽45 m，设8个制梁台座，两套模板。
2、 模板工程
(1)模板由侧模、底模和内模组成
A、侧模：侧模每节长为6米，在每节与地面支点处,采用调平丝杆，横肋采用I80，间距为30～40cm，竖向加劲肋采用I10，间距1．2米，面板为δ=6mm钢板。梳形板采用14 mm厚钢板，接缝设5mm子母缝。转点处均设R＝5cm圆弧连接，横隔板放坡5cm。梳形板为防止漏浆内帖3 mm厚橡胶板。
B、底板
底模采用C20砼底座，底座上铺l0mm厚钢板，底角采用橡胶圆弧角，端部底模钢板下放橡胶板，以缓冲张拉对底板产生的拉力，吊点处设螺旋千斤顶支撑活动升降板。
C、内模

采用抽拉式架子，外贴钢模板，每节长1.5米，节间用销子与螺栓联接，上下开口各铺一块活动板。
(2)模板缝处理

在两块模板连接角钢内侧，用万能胶粘5mm弹性胶皮，然后用Ф16销子连接，接缝不严处用90#汽油或丙酮清洗后，抹上山东兵器工业生产的FN-309钢板胶，2小时后用砂轮打平。
(3)隔离剂
采用四川简阳天府脱模材料厂生产的TF-4乳状防雨型桥梁脱模油。
3、混凝土工程
(1)混凝土运输与浇注
砼运输用砼输送车，浇注用2B-50型装载机，先浇底板后立内模，接着浇注腹板，绑顶板钢筋，最后浇顶板砼。
(2)砼的振捣
梁体砼振捣以附着振动为主，插入振捣为辅，主要采用侧振工艺。附着式振动器采用郑州立达高频振动器厂生产的KFl50型高频快装外部便携式振动器，配BPBl50型变频电源机。振动器要集中控制，灌什么部位振什么部位，严禁空振模板。附着振动器与侧模要密贴，以使砼最大限度地吸收振动力。振动时间为40～60秒，分2～3次振动，具体做法如下：
①浇注腹板下部砼时，相应部位的振动器及上层振动器要全部开动。开动的目的是加快腹板相应位置砼的入模速度，防止砼卡在上部，形成空洞。
②待砼进入腹板下部时，停止开动上部振动器。只开下部振动器，，振到砼密实为止。
③振动器开动的数量以灌注砼的长度为准。严禁空振模板。
④灌注面板时，用振动棒，停止附着振动器，随振随抹平。
⑤砼的振动合格标准：砼不再下沉，无气泡上升，表面平坦并有薄层水泥浆出现。
(3)混凝土养护
拆模后箱梁顶板盖麻袋，外包彩条布，采用高压水枪射水养护，白天每3小时射水一次，夜间每6小时—次，持续养护14天。
4、 预应力施工
(1)制孔
圆型钢束管道采用内径 55mm波纹管成孔，面板BM15－5钢束采用内径90×20mm波纹管成孔。严格控制波纹管孔道的位置，严禁电焊火花落在波纹管上。安装时，注意检查裂缝，有裂缝时及时用胶带纸包捆。为防止波纹管漏浆造成穿束困难。第一采取先穿钢绞线；第二采取在每个波纹管内放壁厚1cm硬质塑料管，外径小于波纹管内径2～3mm。砼浇注完后立即抽拔塑料管，及时穿入钢绞线。
(2)锚口及锚下垫板摩阻试验。
(3)张拉
a、 张拉设备的选择和检验
千斤顶：采用YDC2000型，行程200mm。
油泵：采用YBZ2×5.0油泵。
油表精度为1.0级，最大读数60Mpa。
千斤顶与油表的校验：均到国家技术监督局或国家技术监督局委托授权的计量单位进行定期校验，一般油表不超过三个月，千斤顶不超过6个月，张拉也不得超过200次。
b为使张拉力控制准确，采用应力与应变双控制，理
论伸长值按下列公式计算
L=Fa·l／AyEg
Fa=F~e（uθ+k1）×e（uθ-k1）／Uθ+k1。

式中：Fa一钢绞线束平均拉力；
Ay一钢绞线束截面积；
l—钢绞线束长度；
Eg－钢绞线弹性模量；
F1一控制力；
U一钢绞线束与孔壁的摩擦系数；
θ一从张拉端至计算端长度上钢绞线弯起角之
和(rad)；
k一管道偏差系数。
c、当梁体砼强度达到设计强度的95％后方可进行张拉，张拉要求按编号顺序双束对称进行。
d、预应力筋张拉程序为：
0－0.1δk (作伸长值标记)－0.2δk－δk(静停5分钟，测伸长值)－锚固。
e、张拉操作工艺
每束根数与相应的锚具配套，带好夹片，将钢绞线从千斤顶中心穿过。张拉时当钢绞线的预应力达0.1δk 时停止供油。检查夹片完好后，画线作标记，作为量测工具夹片内缩的起点。
上述工作完成后，即向千斤顶油缸充油并对钢绞线进行张拉。张拉值的大小以油压表的读数为主，以预应力钢绞线的伸长值加以校核，实际张拉伸长值与理论伸长值控制在6％范围内。
当油压达到张拉吨位后，关闭主油缸油路，并保持5分钟，测量钢绞线伸长值加以校核。在保持5分钟以后，若油压稍有下降，须补油到设计吨位的油压值，千斤顶限位板顶着夹片锁定钢绞线，及时做好记录。全梁断丝、滑丝总数不得超过钢丝总数的0.5％，且一束内断丝不得超过一丝，也不得在同一侧。
f、有关规定
①. 张拉钢绞线之前，对梁体应作全面检查，如有缺陷，须事先征得监理工程师同意，修补完好且达到设计强度，并将承压垫板及锚下管道扩大部分的残余灰浆铲除干净，否则不得进行张拉。
②. 高压油表、千斤顶经过校核合格后方允许使用，不得超过有效周期。
③. 每跨张拉时必须有专人负责及时填写张拉记录。
④. 千斤顶不准超载，不得超出规定的行程；转移油泵时必须将油表拆卸下来另行携带转送。
⑤. 张拉钢绞线时，必须两边同时给千斤顶主油缸徐徐充油张拉，两端伸长应基本保持一致，严禁一端张拉，如设计有特殊规定时可按设计文件办理。
g、安全注意事项
①. 高压油管使用前应作耐压试验，不合格的不能使用。
②. 油压泵上的安全阀应调至最大工作油压下能自动打开的状态。
③. 油压表安装必须紧密满扣，油泵与千斤顶之间采用的高压油管连同油路的各部接头，均须完整、紧密、油路畅通，在最大工作油压下保持5min以上均不得漏油。若有损坏者应及时修理更换。
④. 在张拉时，千斤顶后面不准站人，也不得踩踏高压油管，量测伸长值应站侧面。
⑤．张拉时发现张拉设备运转声音异常，应立即停机检查维修。
⑥．锚具、夹具均应设专人妥善保管，避免锈蚀、沾污、遭受机械损伤或散失。
施工时为避免锈蚀、沾污，遭受机械损伤等，在终张拉后应对锚具进行防锈防水处理，可采用881－I防水涂料，用香蕉水稀释。
⑦. 工具夹片外涂地板蜡易于退锚，遇到个别滑失时，用小型千斤顶单根张拉。
h、张拉伸长值校核
张拉伸长值的量测
张拉伸长值应用测量精度不大于±1mm的标尺测量。
在初应力下，量测油缸外露长度，在相应分级荷载下，量测油缸外露长度，如果中间锚固，则第二级初荷载应为前一级终荷载，将多级伸长值叠加即为初应力至终应力的△实测伸长值。实测伸长值△l=△l1+△l2－A－B－C
△l1――从初应力至最大张拉力之间的实测伸长值，
包括多级张拉、两端张拉的总伸长；
△l2――初应力以下的推算伸长值。可取20％δk，的实测伸长值减去10％δk (初应力)实测伸长值；
A――张拉过程中锚具楔紧引起的预应力筋内缩，两端张拉时指工具锚内缩值；
B――千斤顶内工作长度的预应力筋的张拉伸长值；
C――构件的弹性压缩值，小跨度一般不考虑，大跨度以设计为准。
关于推算伸长值△l2，可根据弹性范围内张拉力与伸长值成正比的关系计算。如初应力为10％张拉力，初应力至终应力之间荷载差值为90％张拉力，相应伸长值为△l1，则初应力以下推算伸长值为l／9△l1，也可利用图解法绘出应力与伸长值的回归方程求出。

关于张拉伸长值的测定方法，也可采用初应力时测量外露预应力至固定参考点的位置，再测量终应力下外露预应力筋至固定参考点的位置，其差值减工具锚内缩值，即为初应力至终应力下的伸长值，再加上初应力下推算伸长值即为总伸长值。
i、 压浆、封端
水泥浆的配制：水灰比宜在0.4以内，水泥浆从拌制到压入孔道的间隔时间不能超过40分钟。在压浆过程中要不停地搅拌水泥浆(设计标号为50#)。
压浆前要用压力水冲洗管道，并观察有无串孔，如有串孔几孔应同时压浆。
打开两端压浆嘴阀门，由一端压入水泥浆，当另一端冒出浓浆时，关闭压浆嘴阀
门，压浆机继续加压，压力达到1.2Mpa时立即止压，重复2～3次(常压为0.5～0.7Mpa)，然后关闭压浆阀门。水泥浆凝固10分钟后，方可拆除止浆嘴。
5、 移梁
采用YDCl000千斤顶配YBZ2×6．3油泵，单端人工起落梁，放置滑板走道，用两台5t卷扬机，配多向滑轮组横向移梁。
6、 技术经济效果
(1)大块模板减少接缝，钢板胶处理接缝，接缝美观；
(2)高频振动器振动砼，专用桥梁脱模油喷涂模板，箱梁内实外美。
(3)通过千斤顶卷扬机配多向滑轮组人工移梁，省去了龙门吊2台，节省资金25万元。
该40米箱梁2001年5月份第一阶段劳动竞赛被评为优质样板产品。