资源描述
洪金支线上跨分离式立交上部结构施工技术方案
一. 工程概况
K142+550.00洪金公路分离式立交桥位于宁淮高速公路NH-MW4合同内,该立交桥全长236米,跨径组成为28m+60m+28m,引桥为二联3×20=60米连续钢筋混凝土箱梁。本桥主桥为预应力混凝土拱拉桥,外加对称扇形单索面斜拉桥组成,钢塔与梁固结,塔高14米。桥面宽度为:净宽-11.0米+2.0(中央分隔带,索梁锚固区)+2×0.5(外栏杆)=14米。桥面设2%的横坡,横坡由连续T梁和箱梁腹板变高度形成。设计荷载:汽车-20级,挂车-100,人群3.5KN/M2。8度抗震。设计风速31m/s。支线上跨高速公路净高5米。上部结构施工包括空腹段下弦施工、中墩临时固结、空腹段上弦施工、引桥施工、主桥压重段施工、合拢段施工、预应力张拉施工、主塔安装等。
二、地基处理
由于本桥的上部结构为全支架现浇,在地基处理上要考虑地基的沉降对支架稳定的影响,所以地基处理的好坏是关系到上部结构正常施工的关键一步,针对以上特点我部准备对地基进行如下处理:先把桥位置地基表面的软土用机械清除掉并用汽车运出场地,然后用光轮压路机碾压直到不沉陷为止,在原地面处理好后再在上面上30cm厚5%的灰土,用推土机找平后用压路机压实,最后在梁体宽度范围内满浇10cm厚的C30混凝土并在四边及沿桥面每隔10米做水沟以避免雨水渗入地基内。在地基顶层做地基承载力,达到250Kpa以上方可施工。(以最重段计算,每根立杆支撑面积:0.6m×0.6m=0.36m2故地基承载力必须大于(1÷0.36)×35.129=97.58Kpa,所以取250 Kpa满足地基承载力要求)
三、支架搭设
一、支架布设
本桥除空腹段上、下弦施工中用钢管支架外,其余部分施工用碗扣支架。根据钢管支架使用说明书以及本桥的特点及计算。
(一)支架设计
1、3×20连续钢筋砼箱梁
(1) 荷载计算
支架承受的荷载主要有:箱梁自重、模板及附件重、施工荷载、支架自重及风荷载等
①箱梁各部位单位长度重量计算表
部位
每米长度砼方量m3
每米长度重量KN/m
平均重量
KN/m2
一般箱身截面
5.395
134.88
12.97
隔梁箱身截面
14.019
350.48
33.7
单侧翼板
0.477
11.93
1.147
由上表可知:一般截面积及隔梁截面的箱身单位长度重量较大,翼缘板部位单位长度重量较小,为减少计算工作量,本方案仅就一般截面及隔梁截面的箱身进行支架设计,翼缘部位参照搭设一般截面箱身支架设计。
A、荷载计算
a、箱梁混凝土自重
q1=12.97 KN/m2
b、模板及附件荷载统一取q2=1.4 KN/m2
c、施工活载取q3=3 KN/m2
d、钢管自重:钢管步距为1.2m×1.2m×1.2m,共7层,钢管单位重为0.0384KN/m
q4=[0.0384×1.2×4/(1.2×1.2)]×7=0.896KN/m2
∑q= q1 +q2+q3+ q4=12.97+1.4+3+0. 896=18.266 KN/m2
考虑到风荷载及偶然荷载,故取安全系数K=1.25
Q=K×∑q=1.25×18.266=22.833 KN/m2
e、立杆承受荷载
N=QA=22.833×1.2×1.2=32.88KN
B、立杆稳定验算
N/ψA≤[fc]
式中:
[fc]------钢管设计强度 [fc]=215N/mm2
ψ ------立杆稳定系数
A ------钢管截面积 A=489mm2
N ------立杆承受的竖向力 N=32.88KN
i ------钢管回转半径 i=15.8mm
ψ≥N/[fc]A=32.88×103/(215×489)=0.313
∵λ≥h/i=1200/15.8=75.95 查表得ψ=0.754>0.313 稳定
按设计强度计算立杆的压应力:
fc=N/A=32.88×103/489=67.24N/mm2<[fc]=215N/mm2
按稳定性计算立杆的压应力
fc=N/ψA=32.88×103/(0.754×489)=89.119 N/mm2<[fc]=215N/mm2
结论立杆稳定。
C、支架刚度验算(挠度)
挠度验算
ωmax=5ql4/384EI
式中:
ωmax-----最大挠度
E ------钢管弹性模量 E=2.1×105N/mm2
q ------均布荷载 q=1.349KN/m=1.349N/mm
I -------钢管截面抵抗矩 I=12.19cm4=12.19×104mm4
ωmax=5×1.349×12004/(384×2.1×105×12.19×104)=1.42mm
容许挠度[ω]=L/400=1200/400=3mm>ωmax=1.42mm
结论:支架刚度满足要求
D、纵向大枋强度验算
纵向大枋直接安放在立杆上部的调节杆上,拟断面尺寸为15cm×15cm,横向小枋为10cm×10cm,小枋间距取30cm计算。
抗弯承载力δm=M/Wn≤fm
式中:M------纵枋弯矩 Mmax=FL/2=11.72×1.2/2=7.03KN·m
F------纵枋承受的集中荷载
F=1/2×0.3×1.2×(12.97+3+1.4)×1.25×3=11.72KN
L-------杆距1.2m
Wn -------净截面抵抗矩,Wn =bh2/6=1503/6=562500mm2
fm -------木材抗弯强度设计值,fm =30N/ mm2
δm-------7.03×106/562500=12.5 N/ mm2<fm=30N/ mm2
挠度:Φ<[Φ]
式中:Φ----木枋挠度,Φ=19FL3384EI
[Φ]----- 木枋容许挠度 [Φ]=L/400=1200/400=3mm
F----木枋承受的集中荷载 F=1.2×0.3×(12.97+3+1.4)=6.25
E-----木枋弹性模量 E=1×104 N/ mm2
I -------木枋截面抵抗矩 I=1/12×1504=42187500 mm4
Φ=19×6.25×103×12003/384×104×42187500=1.27<[Φ]=3mm
结论:纵向大枋断面尺寸为15×15cm 安全
E、木枋强度验算
抗弯承载力 δm= M/Wn≤fm
式中:M------木枋弯矩 Mmax=qL2/8=6.514×1.22/8=1.173KN·m
q------木枋承载的均布荷载
q=0.3×17.37×1.25=6.514 KN/m
L-------跨距 L= 1.2m
Wn -------净截面抵抗矩,Wn =bh2/6=1003/6=166667mm3
fm -------木材抗弯强度设计值,fm =30N/ mm2
δm------1.173×106/166667=7.040 N/ mm2<fm=30N/ mm2
挠度:Φ<[Φ]
式中:Φ----木枋挠度,Φ=5ql4/384EI
[Φ]----- 木枋容许挠度 [Φ]=L/400=1200/400=3mm
q------承载的均布荷载 q=0.3×17.37×1.25=6.514 KN/m
E-----木枋弹性模量 E=1×104 N/ mm2
I -------木枋截面抵抗矩 I=1/12×bh3=1/12×1004=8.333333 mm4
Φ=5×6.514×12004/384×1×104×8.333333=2.11 mm<[Φ]=3mm
结论:横向枋木断面尺寸为10×10cm 安全
总结论:根据以上计算,一般箱身截面,立杆纵距1.2,横距1.2,步距1.2,架顶纵横向枋木,能够满足施工的要求,同时为增强支架的整体稳定性和刚度,对支架进行适当加固,沿纵向每4排横向杆一排剪力撑。
(二)隔梁箱身载面支架设计
A、荷载计算
a、箱梁自重
q1=33.7 KN/m2
b、模板及附件荷载重取q2=1.4 KN/m2
c、施工活荷载取q3=3 KN/m2
d、钢管自重q4按8.4米7层钢管计
q4=[0.0384×(1.2×2+0.6×2)]/1.2×0.6×7=1.344 KN/m2
∑q= q1 +q2+q3+ q4=33.7+1.4+3+1.344=39.44 KN/m2
考虑到风荷载及偶然荷载,故取安全系数K=1.25
Q=K×∑q=39.44×1.25=49.3KN/ m2
e、立杆承受荷载
N=QA=49.3×0.6×1.2=35.5 KN
B、立杆稳定验算
N/ψA≤[fc]
式中:
[fc]------钢管设计强度 [fc]=215N/mm2
ψ ------立杆稳定系数
A ------钢管截面积 A=489mm2
N ------立杆承受的竖向力 N=35.5KN
i ------钢管回转半径 i=15.9mm
ψ≥N/[fc]A=35.5×103/215×489=0.338
∵λ≥h/i=1200/15.9=75.47查表得ψ=0.717>0.338 稳定
按设计强度计算立杆的压应力:
fc=N/A=35.5×103/489=72.6N/mm2<[fc]=215N/mm2
按稳定性计算立杆的压应力
fc=N/ψA=35.5×103/0.717×489=101.25 N/mm2<[fc]=215N/mm2
结论:立杆稳定。
C、支架刚度验算(挠度)
挠度验算
ωmax=5ql4/384EI
式中:
ωmax-----最大挠度
E ------钢管弹性模量 E=2.1×105N/mm2
q ------均布荷载 q=0.82N/mm
I -------钢管截面抵抗矩 I=12.19cm4=12.19×104mm4
ωmax=5×0.82×12004/(384×2.1×105×12.19×104)=0.9mm
容许挠度[ω]=L/400=1200/400=3mm>ωmax=0.9mm
结论:支架刚度满足要求
D、纵向大枋强度验算
纵向大枋直接安放在立杆上部的调节杆上,拟断面尺寸为15×15cm,横向小枋为10cm×10cm,小枋间距取20cm计算。
抗弯承载力δm=M/Wn≤fm
式中:M------纵枋弯矩 Mmax=FL/2=8.57×0.6/2=2.57KN·m
F------纵枋承受的集中荷载
F=(33.7+3+1.4)×0.3×1.2×1.25/2=8.57KN
L-------杆距 L=0.6m
Wn -------净截面抵抗矩,Wn =bh2/6=1503/6=562500mm2
fm -------木材抗弯强度设计值,fm =30N/ mm2
δm-------2.57×106/562500=4.57 N/ mm2<fm=30N/ mm2
挠度:Φ<[Φ]
式中:Φ----木枋挠度,Φ=19FL3/384EI
[Φ]----- 木枋容许挠度 [Φ]=L/400=1200/400=3mm
F----木枋承受的集中荷载 F=1/2×38.×1.2×0.3×1.25=8.57KN
E-----木枋弹性模量 E=1×104 N/ mm2
I -------木枋截面抵抗矩 I= bh2/12=1/12×1504=42187500 mm4
Φ=19×8.57×103×6003/384×104×42187500=0.217<[Φ]=3mm
结论:纵向大枋断面尺寸为15×15cm 安全
E、模枋强度验算
抗弯承载力 δm= M/Wn≤fm
式中:M------木枋弯矩 Mmax=qL2/8=9.525×1.22/8=1.715KN·m
q------木枋承载的均布荷载
q=0.2×38.1×1.25=9.525 KN/m
L-------跨距 L= 1.2m
Wn -------净截面抵抗矩,Wn =bh2/6=1003/6=166667mm3
fm -------木材抗弯强度设计值,fm =30N/ mm2
δm------1.715×106/166667=10.29 N/ mm2<fm=30N/ mm2
挠度:Φ<[Φ]
式中:Φ----木枋挠度,Φ=5ql4/384EI
[Φ]----- 木枋容许挠度 [Φ]=L/400=1200/400=3mm
q------承载的均布荷载 q=38.1×0.2×1.25=7.62 KN/m
E-----木枋弹性模量 E=1×104 N/ mm2
I -------木枋截面惯性矩 I=1/12×bh3=1/12×1004=8.333333 mm4
Φ=5×7.62×12004/384×1×104×8.333333=2.47mm<[Φ]=3mm
结论:横向枋木断面尺寸为10×10cm 安全
(三)主桥三跨空腹式连续刚架
(1)荷载计算
支架承受的荷载主要有:箱梁自重、模板及附件重、施工荷载、支架自重及风荷载等
①箱梁各部位单位长度重量计算表
部位
每米长度砼方量m3
每米长度重量KN/m
平均重量
KN/m2
端横梁箱身截面
24.86
621.4
59.75
一般截面箱身
6.365
159.125
15.3
中、边孔结点位置箱身截面
30.85
764.4
73.5
刚架腿截面箱身
5.67
141.75
13.63
刚架上部箱身截面
6.365
159.125
15.3
单侧翼缘板
0.1495
12.375
1.19
为简化公式,端横梁部位和中孔结点位置拟采用同一支架结构型式:60cm×30cm;一般截面箱身和刚架腿下部拟采用同一支架形式:90cm×90cm;刚架腿上部支架拟采用90cm×90cm;翼缘板支架参照普通连续钢筋砼箱梁支架搭设。以上三种截面形式均取最不利荷载计算。
中、边孔结点截面箱身支架设计
A、荷载计算
a、箱梁自重
q1=73.5 KN/m2
b、模板及附件荷载重取q2=1.4 KN/m2
c、施工活荷载取q3=3 KN/m2
d、钢管自重q4按7.2米12层钢管计
q4=[0.0384×(0.6+0.3)×2/0.6×0.3] =4.608 KN/m2
∑q= q1 +q2+q3+ q4=82.51 KN/m2=82.51N/mm2
考虑到风荷载及偶然荷载,故取安全系数K=1.25
Q=K×∑q=1.25×82.51=103.14 KN/m2
e、立杆承受荷载
N=QA=0.6×0.3×103.14=18.57 KN
B、立杆稳定验算
N/ψA≤[fc]
式中:
[fc]------钢管设计强度 [fc]=215N/mm2
ψ ------立杆稳定系数
A ------钢管截面积 A=489mm2
N ------立杆承受的竖向力 N=18.57KN
i ------钢管回转半径 i=15.8mm
ψ≥N/[fc]A=18.57×103/215×489=0.177
∵λ≥h/i=600/15.8=37.97查表得ψ=0.938>0.177 稳定
按设计强度计算立杆的压应力:
fc=N/A=18.57×103/489=37.98N/mm2<[fc]=215N/mm2
按稳定性计算立杆的压应力
fc=N/ψA=18.57×103/0.938×489=40.486 N/mm2<[fc]=215N/mm2
结论:立杆稳定。
C、支架刚度验算(挠度)
挠度验算
ωmax=5ql4/384EI
式中:
ωmax-----最大挠度
E ------钢管弹性模量 E=2.1×105N/mm2
q ------均布荷载 q=0.201N/mm
I -------钢管截面抵抗矩 I=12.19cm4=12.19×104mm4
ωmax=5×0.201×6004/(384×2.1×105×12.19×104)=0.013mm
容许挠度[ω]=I/400=600/400=1.5mm>ωmax=0.013mm
结论:支架刚度满足要求
D、纵向大枋强度验算
纵向大枋直接安放在立杆上部的调节杆上,拟断面尺寸为15×15cm,横向小枋为10×10cm,小枋间距取0.2m计算。
抗弯承载力δm=M/Wn≤fm
式中:M------纵枋弯矩 Mmax=FL/2=11.685×0.6/2=3.506KN·m
F------纵枋承受的集中荷载
F=1/2×(73.5+1.4+3)×0.2×0.6×1.25×2=11.685KN
L-------杆距 L=0.6m
Wn -------净截面抵抗矩,Wn =bh2/6=1503/6=562500mm2
fm -------木材抗弯强度设计值,fm =30N/ mm2
δm-------3.506×106/562500=6.233 N/ mm2<fm=30N/ mm2
挠度:Φ<[Φ]
式中:Φ----木枋挠度,Φ=19FL3/384EI
[Φ]----- 木枋容许挠度 [Φ]=L/400=600/400=1.5mm
F----木枋承受的集中荷载 F=0.6×0.2×(73.5+1.4+3)×1.25/2=5.834KN
E-----木枋弹性模量 E=1×104 N/ mm2
I -------木枋截面抵抗矩 I= bh2/12=1/12×1504=42187500 mm4
Φ=19×5.834×103×6003/384×1×104×42187500=0.15mm<[Φ]=1.5mm
结论:纵向大枋断面尺寸为15×15cm 安全
E、木枋强度验算
抗弯承载力 δm= M/Wn≤fm
式中:M------木枋弯矩 Mmax=qL2/8=19.475×0.62/8=0.876KN·m
q------木枋承载的均布荷载
q=0.2×77.9×1.25=19.475 KN/m
L-------跨距 L= 0.6m
Wn -------净截面抵抗矩,Wn =bh2/6=1003/6=166667mm3
fm -------木材抗弯强度设计值,fm =30N/ mm2
δm------0.876×106/166667=5.256 N/ mm2<fm=30N/ mm2
挠度:Φ<[Φ]
式中:Φ----木枋挠度,Φ=5ql4/384EI
[Φ]----- 木枋容许挠度 [Φ]=L/400=600/400=1.5mm
q------承载的均布荷载 q=0.2×77.9×1.25=19.475 KN/m
E-----木枋弹性模量 E=1×104 N/ mm2
I -------木枋截面惯性矩 I=1/12×bh3=1/12×1004=8.333333 mm4
Φ=5×19.475×6004/384×1×104×8.333333=0.4mm<[Φ]=1.5mm
结论:横向枋木断面尺寸为10×10cm 间距为0.2m安全
总结论:根据以上计算,边、中孔结点小端横隔梁箱身截面,纵距0.3m,横距0.6m,步距0.6m,架顶纵横向枋木,均能够满足实际施工的要求。同时为增强支架的整体稳定性和刚度,对支架进行适当加固,沿纵横向每隔一排设一排剪力撑,全部外围设剪力撑
(四)刚架腿下部截面箱身支架设计
A、荷载计算
a、箱梁自重
q1=13.63+15.3=28.93 KN/m2ψ
b、模板及附件荷载重取q2=1.4 KN/m2
c、施工活荷载取q3=3 KN/m2
d、钢管自重q4按7.2米8层钢管计
q4=(0.0384×0.9×4/0.9×0.9)×8=1.365 KN/m2
∑q= q1 +q2+q3+ q4=34.695 KN/m2
考虑到风荷载及偶然荷载,故取安全系数K=1.25
Q=K×∑q=1.25×34.695=43.369 KN/m2
e、立杆承受荷载
N=QA=43.369×0.9×0.9=35.129 KN
B、立杆稳定验算
N/ψA≤[fc]
式中:
[fc]------钢管设计强度 [fc]=215N/mm2
ψ ------立杆稳定系数
A ------钢管截面积 A=489mm2
N ------立杆承受的竖向力 N=35.129KN
i ------钢管回转半径 i=15.8mm
ψ≥N/[fc]A=35.129×103/215×489=0.334
∵λ≥h/i=900/15.8=56.96查表得ψ=0.855>0.334 稳定
按设计强度计算立杆的压应力:
fc=N/A=35.129×103/489=71.84N/mm2<[fc]=215N/mm2
按稳定性计算立杆的压应力
fc=N/ψA=35.129×103/0.855×489=84.02 N/mm2<[fc]=215N/mm2
结论:立杆稳定。
C、支架刚度验算(挠度)
挠度验算
ωmax=5ql4/384EI
式中:
ωmax-----最大挠度
E ------钢管弹性模量 E=2.1×105N/mm2
q ------均布荷载 q=1.127N/mm
I -------钢管截面抵抗矩 I=12.19cm4=12.19×104mm4
ωmax=5×1.127×9004/(384×2.1×105×12.19×104)=0.38mm
容许挠度[ω]=I/400=900/400=2.25mm>ωmax=0.38mm
结论:支架刚度满足要求
D、纵向大枋强度验算
纵向大枋直接安放在立杆上部的调节杆上,拟断面尺寸为15×15cm,横向小枋为10cm×10cm,小枋间距取0.3m计算。
抗弯承载力δm=M/Wn≤fm
式中:M------纵枋弯矩 Mmax=FL/2=7.031×0.9/2=3.164KN·m
F------纵枋承受的集中荷载
F=1/2×0.3×0.9×(28.93+1.4+3)×1.25=7.031KN
L-------杆距 L=0.9m
Wn -------净截面抵抗矩,Wn =bh2/6=1503/6=562500mm2
fm -------木材抗弯强度设计值,fm =30N/ mm2
δm-------3.164×106/562500=5.625 N/ mm2<fm=30N/ mm2
挠度:Φ<[Φ]
式中:Φ----木枋挠度,Φ=19FL3/384EI
[Φ]----- 木枋容许挠度 [Φ]=900/400=2.25mm
F----木枋承受的集中荷载 F=0.9×0.3×33.3×1.25=11.239KN
E-----木枋弹性模量 E=1×104 N/ mm2
I -------木枋截面抵抗矩 I=1/2bh2=1/12×1504=42187500 mm4
Φ=19×11.239×103×9003/384×1×104×42187500=0.96<[Φ]=2.25mm
结论:纵向大枋断面尺寸为15×15cm 安全
E、模枋强度验算
抗弯承载力 δm= M/Wn≤fm
式中:M------木枋弯矩 Mmax=qL2/8=1.264KN·m
q------木枋承载的均布荷载
q=0.3×33.3×1.25=12.488 KN/m
L-------跨距 L= 0.9m
Wn -------净截面抵抗矩,Wn =bh2/6=1003/6=166667mm3
fm -------木材抗弯强度设计值,fm =30N/ mm2
δm------1.264×106/166667=7.584 N/ mm2<fm=30N/ mm2
挠度:Φ<[Φ]
式中:Φ----木枋挠度,Φ=5ql4/384EI
[Φ]----- 木枋容许挠度 [Φ]=L/400=900/400=2.25mm
q------承载的均布荷载 q=0.3×33.3×1.25=12.488KN/m
E-----木枋弹性模量 E=1×104 N/ mm2
I -------木枋截面惯性矩 I=1/12×bh3=1/12×1004=8.333333 mm4
Φ=5×12.488×9004/384×1×104×8.333333=1.28mm<[Φ]=2.25mm
结论:横向枋木断面尺寸为10×10cm 间距0.3m安全
刚架腿上部箱梁支架设计
该段支架设计参照刚架腿下部支架设计进行搭设。
总结论:根据以上计算主桥现浇筑的支架设计能够满足实际施工的需要。同时,为了增加支架的强度和刚度,纵横向每隔一排设剪力撑,全部外围设剪力撑。
(二)支架搭设与拆除
1.支架搭设前,工程技术负责人按《规范》要求和施工方案向施工人员进行技术及安全作业交底。
2.支架进场前,需要经计量检测部门检测合格,支架使用前对构配件进行检查,有疑虑及不合格的构配件,严禁使用。
3.已处理好的地基上按施工方案要求的平面尺寸,画出立杆位置线,底座安放位置要准确。
4.支架安装过程中及时检查调整水平度、垂直度,尤其是底层支架。
5.施工过程中,设专人对支架进行观测,严禁在脚手架上架设砼输送泵管及其它重设备等。
6.当浇筑好的砼达到要求强度并张拉后按施工段先后顺序拆除支架,拆除支架前,应清除上面堆放的材料、工具和杂物,设置警戒区。
7.拆除时,必须在班前进行拆除技术、安全交底,有组织地进行。按后装先拆、先装后拆的原则,自上而下、先外后里对称进行,对拆下支架构件按规格、型号运到指定位置堆放好待用
(三)支架预压
预压采用泥袋等载预压,预压泥袋从一端向另一端分层有序进行(加载顺序、速度等与梁体施工基本一致),不得集中堆放,加载完毕后,用水准仪观测,观测点在跨中底板下设置,另地基或支架薄弱处也须增设。观测至每天沉降小于0.5mm,沉降值在12mm以内方可进行卸载施工,如果大于12mm,需对原地面重新处理或更换支架材料。《公路桥涵施工技术规范实施手册》
(四)支架搭设中具体注意点:
1. 安装前按要求检查支架构件的质量,合格后进入施工现场。
2. 地基及基石必须按相关施工要求进行处理,预防沉降不均。
3. 安装时必须扣死每一个构件。
4. 支架结构应满足立模标高的调整要求。
5. 支架间距必须按要求控制好,斜撑必须按设计要求设置必要时增加数量。
6. 支架搭设结束后要经过预压,预压重力必须达到上部梁体等荷载的要求。
7. 施工现场必须有经过专业培训的施工人员统一指挥,时刻把安全放在第一位。
8. 遇到恶劣天气必须停止作业。
四、预应力施工方案
洪泽支线上跨分离式立交桥与主线相交角为90°,平面位于直线上,全长236m。主桥为预应力混凝土现浇连续箱梁。预应力钢材采用ASTMA416-97标准,钢绞线标准强度1860Mpa,公称直径15.24mm,公称截面140mm2,最小破断力260.7KN,1%伸长下的荷载273KN,标准线重1120KG/Km,延伸率为≥3.5%,弹性模量E=1.95×105Mpa。采用OVM15-9和OVM15-12系列预应力锚具。
桥梁主桥采用单箱二室等截面预应力砼连续箱梁,梁高1.6~3.0m。
桥梁主桥采用分段浇筑,主梁预应力钢束设置在腹板内按施工阶段分段布置,共分四次张拉。预应力管道形成为钢波纹管。主梁预应力钢绞线张拉过程中考虑夹片的负摩阻及钢绞线的弯曲损失,预应力损失实际操作过程中按张拉时锚下控制力的2.5%计算。钢绞线张拉采用张拉预应力和引伸量控制,预应力钢绞线理论伸长值根据钢绞线试验确定的弹性模量计算。
第一批:第一施工段N1、N2、N3
第二批:第二施工段N6、N10
第三批:第三施工段N4、N5、N8
第四批:第四施工段N7、N9、N11
张拉时要求要对称、均匀、缓慢进行。
后张法预应力现浇箱梁施工要点
预应力筋
本工程预应力采用强度为1860Mpa公称直径15.24mm的钢绞线,进场时按要求进行分批验收,验收时,对其质量证明书、包装、标志和规格等进行了检查,并从每批钢绞线中任取3盘,并从每盘所选的钢绞线端部正常部位截取一根试样进行表面质量、直径偏差和力学性实验。实验结果有一项不合格,按不合格盘报废,并再从该批未实验过的钢绞线中取双倍数量的试样进行不合格的复验,再出现一项不合格,该批钢绞线不合格,清除出场。
锚具
预应力筋锚具必须具有可靠的锚固性能、足够的承载能力和良好的适用性,保证充分发挥预应力筋的强度,安全地实现预应力张拉作业;预应力筋锚具必须按设计要求采用,必须满足分级张拉、补张拉的要求。
夹具必须具有良好的自锚性能、松锚性能和重复使用的性能,对于需敲击才能松开的夹具,必须保证其对预应力筋的锚固没有影响,并且不能对操作人员的安全造成危险。
锚具、夹具,按出厂合格证和质量证明书核查其锚固性能类别、型号、规格及数量外,还要进行外观检查、硬度检查及静载锚固性能试验。外观检查从每批中抽取10%的锚具且不少于10套,检查其外观和尺寸。如果有一套表面有裂纹或超过产品标准及设计图纸规定尺寸的允许偏差,则另取双倍数量的锚具重做检查,如果仍有一套不符合要求,则逐套检查,合格后方可使用;硬度检查:从每批中抽取5%的锚具并且不少于5套,对其中有硬度要求的零件做硬度试验,对多孔夹片式锚具的夹片,每套至少抽取5片。每个零件测试3点,其硬度要符合设计要求,如果有一个零件不合格,另取双倍数量的锚具(夹具或连接器)重做试验,如果仍有一个试件不符合要求,则该批锚具为不合格品,清除出场,杜绝使用。
管道
在后张法预应力现浇箱梁施工中,力筋的孔道由浇筑在混凝土中的刚性或半刚性管道构成,管道必须具有足够的强度,以使其在混凝土的重量作用下能保持原有的形状, 并能按要求传递粘结应力, 并且要求管道不允许有漏浆现象。
预应力材料的保护
预应力筋材料保持清洁,在存放和搬运过程中避免机械损伤和有害的锈蚀,长时间存放时,安排定期的外观检查;预应力筋和金属管道在仓库内保管时,仓库内要干燥、防潮、通风良好、无腐蚀气体和介质;在室外存放时,时间不能超过6个月,不得直接堆放在地面上,采取垫以枕木并用苫布覆盖等有效措施,防止雨露和各种腐蚀性气体、介质的影响。
锚具、夹具设专人保管,存放、搬运时均妥善保护,避免锈蚀、沾污、遭受机械损伤或散失。
预应力筋制作
预应力筋的下料长度通过计算确定,计算时考虑了结构的孔道长度、锚夹具厚度、千斤顶长度、镦头预留量、冷拉伸长值、弹性回缩量、张拉伸长值和外露长度等因素;预应力筋由多根钢绞线组成。
混凝土的浇筑
混凝土可掺入适量的外加剂,但不得掺入氯化钙、氯化钠等氯盐,混凝土的水泥用量不超过500Kg/m3,特殊情况不超过550 Kg/m3,本项目使用的外加剂及施工配合比已经报审。
混凝土浇筑时,根据结构的不同型式选用插入式、附着式或平板式等振动器进行振捣。
施加预应力
施加预应力所用的机具设备及仪表由专人使用和管理,并定期维护和校验。千斤顶与压力表要配套校验,以确定张拉力与压力表之间的关系曲线,校验在经主管部门授权的法定计量技术机构定期进行。
张拉机具设备与锚具配套使用,在进场时进行检查和验收。对长期不使用的张拉机具设备,在使用前进行全面验收。使用期间的检验期限视机具设备的情况确定,当千斤顶使用超过6个月或200次或在使用过程中出现不正常现象时。要重新检验。
施加预应力的准备工作
1、施工现场要具备经批准的张拉程序和现场施工说明书及相应的张拉数据表;
2、现场必须具备预应力施工知识和正确操作的施工人员;
3、锚具安装正确,对后张构件,混凝土要达到要求的强度;
4、施工现场具备确保安全操作人员和设备安全的必要预防措施。
实施张拉时,使千斤顶的张拉力作用线与预应力筋的轴线重合一致。
张拉预应力控制
预应力筋的张拉控制应力要符合设计要求,当施工中预应力筋需要考虑锚圈口应力损失,要比设计要求提高2.5%。在任何情况下不得超过设计规定的最大张拉控制应力。
预应力筋采用应力控制方法张拉时,以伸长值进行校核,实际伸长值与理论伸长值的差值要符合设计要求,实际伸长值与理论伸长值的差值要控制在±6%以内,否则暂停张拉,待查明原因并采取措施予以整理后,方可继续张拉。
预应力张拉时,先调整到初应力σ0,初应力为张拉应力σcon的10%~15%,伸长值从初应力时开始量测,力筋的实际伸长值除量测的伸长值外,必须加上初应力以下的推算伸长值。
对锚圈口及孔道摩阻损失进行测定,张拉时予以调整。
预应力
展开阅读全文