后张法预应力箱梁现浇法施工模板.doc

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一、 后张法预应力混凝土连续箱梁施工
( 一) 、 施工工艺
后张法预应力连续箱梁施工工艺框图见施工组织设计建议书( 表5.4 预应力连续箱梁施工工艺流程图) 。
( 二) 、 立支架
本立交枢纽六次跨越北绕城公路, 施工不得中断交通, 为此采用门式支架, 净高4.5m, 净宽8m。在G、 H匝道桥中及A、 B、 E、 F跨皂河梁段采用军用制式器材: 83式军用墩、 64式军用梁; F匝道桥、 主线桥及北绕K25+319.98、 北绕K25+739.612采用碗扣墙式支架, 型钢横梁、 纵梁。其它非跨线支架采用碗扣式满堂支架形式。
1、 军用墩、 梁支架
( 1) 、 基础施工
83式军用墩采用明挖扩大临时墩基础( 150号片石混凝土) 。挖掘机挖土, 翻斗车运土, 人工配合清理, 立模板, 灌筑片石混凝土基础。
按军用墩要求每2m预埋1根钢柱的地脚螺栓4根, 并视基础地基承载力情况, 在基础中适当配置钢筋网片。
( 2) 、 拼装支架
用吊车配合人工拼装83式军用墩和64式拼装军用梁。支架形式见图6-3-1。
军用墩的安装采用在地面将墩身中的一根立柱拼接到设计高度, 然后用汽车吊一次性吊装。
64式军用梁采用单层式结构, 其跨度具体根据桥梁各跨确定。在地面按跨度拼装好, 然后用汽车吊吊装, 吊装时注意吊点的位置准确。每孔支架架至下一跨的L/5处或设计规定的部位。
2、 碗扣式支架
( 1) 、 地基加固
种植土地段, 用挖掘机及推土机挖除稻田地的淤泥50cm厚, 人工配合推土机平整场地, 用砂砾分层回填, 每层厚度不超过25cm, 用振动压路机进行分层碾压, 碾压稳定后, 观测无辙痕、 无沉降, 再用核子密度仪进行检则。
( 2) 、 基础施工
支撑柱承载力较大, 而与地基接触面积小对地基要求较高, 用片石混凝土基础或枕木扩大基础, 按现场的地质情况及承载力的大小定; 跨越绕城高速公路地段, 直接利用原路面( 施工时注意对路面的保护) 。在扩大基础上放支架底座并联成整体。
( 3) 、 拼装支架
碗扣墙式支架和碗扣式满堂支架按拼装图进行拼装, 万能杆件的横向间距采用60～90cm, 高度按每120cm布置横杆, 并用斜拉杆将整个

支架形式见图6-3-1。

支架连成整体。每孔支架架至下一跨的L/5处或设计规定的部位。
见碗扣式支架示意图6-3-2。
F匝道桥由于与高速公路斜交, 跨度为2×50m, 且路中无法设置临时墩, 故采用图6-3-3所示的支架搭设方式。
3、 支架预压试验
( 1) 、 支架预压
考虑梁体自重、 地面下沉及支架的弹性和非弹性变形等因素影响, 按设计要求对支架进行预压。
预压采用沙袋或钢材预压, 预压重量按现浇箱梁自重的80%或85%( 根据设计要求进行) , 预压时间根据地质情况、 梁体重量、 支架类型等进行现场预压试验后确定, 并在箱梁浇注过程中根据浇注的重量减少相应的预压重量。
( 2) 、 跨中预拱度设置
普通钢筋混凝土连续箱梁根据不同跨度、 支架刚度及预压试验情况, 设置试验确定的相应的预拱度; 预应力钢筋混凝土连续箱梁不设预拱度。
( 三) 、 永久支座的安装及注意事项
1、 永久支座安装前对支座垫石进行检查, 支座安装标高按设计要求控制, 并控制两个方向的四角高差不得大于2mm, 以保证平面两个方向的水平。
2、 在安装前全面检查支座, 查看零件有无丢失、 损坏, 橡胶块与底盆间有无压缩空气等。活动支座安装前用丙酮或酒精仔细擦洗各相对滑移面, 擦净后在四氟板的油槽内注满”285#硅脂”润滑剂, 并注意保持清洁。支座的其它部件也擦洗干净。
3、 支座上、 下各部件纵横向对中, 当安装温度与设计温度不同时, 活动支座上、 下各部件错开的距离与计算值相等。
4、 安装纵向活动支座时, 其上下座板的导向档块保持平行, 交叉角不得大于5′, 否则将影响位移性能。
5、 安装时, 支座顺桥中心线与主梁中心线重合或平行。
6、 支座与桥梁上下部的连接按设计要求采用焊接或地脚螺栓连接。

见碗扣式支架示意图6-3-2。

图6-3-3所示的支架搭设方式。

7、 梁底支座安装部位的混凝土平整、 干净, 最好用钢板。
8、 现浇梁先将支座上、 下座板临时固定相对位置, 整体吊装支座, 固定在设计位置上。
9、 支座处梁底调平垫块现浇时模板与底模连接紧密不漏浆。
( 四) 、 现浇箱梁模板设计与安装
模板的好坏是现浇箱梁质量好坏的关键, 模板必须有足够的强度和刚度, 底模及内模腹顶外模采用竹胶模板15～18mm厚, 上铺地板革, 外模采用大块组合钢模板。
1、 模板设计加工
( 1) 、 将底模缩小3mm, 侧模板设计考虑拆模斜度。
( 2) 、 留拆装缝, 将模板长度方向减小, 留有一定的缝隙, 拼装时用橡胶带塞紧, 每两横隔板留一处即可。
( 3) 、 内模用竹胶模板, 型钢模架, 做成可调式支撑, 腹板内外模间设上下两排拉杆, 拉杆纵向间距0.8m。顶板内模在每跨每室上开一个75cm×75cm进人孔( 让开变截面) , 以便拆除内模。
见内模及内模架示意图6-3-4。
图6-3-4 内模及内模架示意图
2、 立模顺序
先立底模, 侧模, 待钢筋绑扎好后再立内模、 顶模。
( 五) 、 钢筋及钢绞线加工与安装
普通钢筋及钢绞线加工时抓住四个环节: 1、 钢绞线与钢材的试验( 物理试验与化学试验) ; 2、 钢材和钢绞线严格下料尺寸; 3、 钢筋焊接严把质量关; 4、 钢筋按图加工成平面和立体骨架。
1、 绑扎钢筋
预应力钢筋混凝土箱梁中普通钢筋既有受力筋又有架立钢筋, 形状复杂, 数量多, 首先将普通钢筋制成平面或立体骨架, 骨架在模具上制做, 焊接牢固, 主筋骨架之间、 骨架与斜筋之间采用双面焊, 焊缝长度不小于设计要求的钢筋直径的5倍, 以免在吊装过程中变形。
2、 分层测量、 画线、 绑扎, 焊钢束定位筋
普通钢筋绑扎成骨架后, 根据各预应力钢束的座标和曲线要素, 首先在骨架的箍筋上测量划线, 并点焊定位筋, 然后在定位筋上绑扎钢束的导向筋。
3、 分层分束绑扎波纹管
本桥预应力钢束孔道采用预埋金属波纹管成孔, 波纹管的长度一般为8～10m, 在现场用接头波纹管将各段波纹管联接起来, 然后自下而上将波纹管分层, 分号绑扎在定位筋的导向筋上, 波纹管绑扎、 定位时注意以下几个问题:
( 1) 、 在绑扎前抽验波纹管, 保证其质量合格。
( 2) 、 波纹管的接头处两端用10cm塑料布缠紧接缝。
( 3) 、 波纹管的就位采用绑扎, 严禁采用电焊就位。
4、 分层、 分号进行钢束编束和穿束
钢绞线下料时根据设计要求的孔道长度、 张拉端工作长度和锚固长度下料, 然后进行编束, 施工时应注意以下问题。
( 1) 、 锚具均采用柳州建机总厂生产的OVM锚具及连接器。
( 2) 、 钢绞线有出厂合格证, 并分批验收, 每批不大于60t。
( 3) 、 钢绞线采用фj15标准抗拉强度为1860MPa的高强度低松弛钢绞线, 其性能符合设计规定的ASTM系列标准, 公称直径15.24mm, 公称截面积140mm2, 锚具或连接器, 锚垫板, 螺旋箍筋均采用OVM配套系列。
( 4) 、 钢绞线下料时采用砂轮锯切割, 严禁用电焊机烧断。
( 5) 、 钢绞线穿束采用穿孔器, 不能造成对波纹管的损伤。
( 6) 、 补绑( 焊) 箱梁普通钢筋。在钢束定位时, 与钢束有矛盾的钢筋, 经过适当调查后, 可进行适当的补绑( 焊) 。
5、 安设钢束灌浆孔和排气孔
当预应力钢束就位后, 在每一钢束的两端和曲线的最低处安设灌浆孔, 在每一钢束曲线最高处安设排气孔。
6、 安设钢束的锚垫板、 螺旋筋和钢筋网
为了保证锚下混凝土有局部的抗压强度, 在设置螺旋筋的部位可设3～6层的钢筋网。
绑焊箱梁顶板钢筋注意以下问题。
( 1) 、 预先确定箱梁顶板钢筋, 设置进人孔的位置和数量及加固的方法。
( 2) 、 伸缩缝、 护栏、 泄水孔等设施的预埋件准确、 无遗漏。
( 六) 、 箱梁混凝土的浇注
该桥混凝土设计为C40和C50, 采用混凝土输送泵泵送。坍落度、 配合比按设计要求由试验室提供。混凝土拌合采用集中拌合站生产, 混凝土由混凝土搅拌输送车运输。
1、 箱梁浇注顺序: 先浇底板, 后浇腹板, 再浇顶板。
2、 混凝土浇注的顺序: 按先跨中, 后支点的顺序浇注混凝土。
3、 混凝土振捣: 混凝土的振捣用平板振捣器和插入式振捣棒配合使用, 振捣时间要适当掌握不要漏振也不要过振。不得碰撞波纹管, 各种预埋件保持位置正确。
4、 混凝土养生: 混凝土浇注完后, 马上用蓬布和塑料膜盖起来, 4～5小时后即可浇水养生, 养护期不少于7天。在混凝土没达到2.5MPa以前不得上人和运输工具等。混凝土的冬季和高温季节施工见第8章。
( 七) 、 模板与支架拆除
1、 拆内模封进人孔
顶板混凝土强度达到设计的50％, 由进人孔进去拆除内模及支撑, 由进人孔运出。运完后封闭进人孔。
2、 拆外模
箱梁混凝土强度达到设计强度的75％可拆除外模, 底模和支架待张拉完后拆除, 并预留相临一孔不拆除, 以利于进行下孔施工。
3、 拆支架及底模
混凝土张拉及压浆完后即可拆除支架、 底模。拆除的顺序: 先拆除每跨中间部分, 然后由中间向两边( 支座处) 对称拆除, 使箱梁逐渐受力, 防止因突然受力引起裂纹等。拆除碗扣式支架时, 按上述顺序先去掉楔型木, 然后松动顶部系杆, 取下楔木、 模板, 再拆除支架。
( 八) 、 预应力的张拉
1、 分段对号, 对称穿插张拉箱梁钢束
钢束的张拉是预应力混凝土工程的关键工序, 直接影响到工程的质量, 必须严格按照施工操作规程进行。
( 1) 、 成立专业的张拉队伍, 指定专人负责, 每次张拉前都对所有设备进行一次检查, 确定是否按标定的标号配套使用。
( 2) 、 张拉前计算每根钢束的理论伸长值。
( 3) 、 按照设计图纸分段对号, 对称穿插张拉箱梁钢束。
2、 采用双控张拉预应力钢束
( 1) 、 在张拉过程中, 对每根钢束的伸长值进行实际测量。
( 2) 、 预应力张拉在箱梁混凝土强度达到设计强度的85%后进行。
( 3) 、 预应力张拉采用”双控”。以张拉应力( δk) 和钢束的伸长量进行比较、 校核。伸长量理论值和实际值不大于设计要求的±6%伸长量。主桥及匝道桥张拉控制应力δk=0.75Rby=1395MPa, 每束张拉控制力1757.7KN, 每束钢绞线采用一端张拉或两端张拉; 2座分离式立交张拉控制应力δk=0.70Rby=1302MPa, 每束张拉控制力按设计要求的2551.9KN和2187.4KN, 预应力箱梁采用两端张拉。
( 4) 、 张拉顺序:
①、 主线桥纵向预应力钢束分两批张拉: 槽型梁施工完成后, 张拉第一批( 底板) 纵向预应力钢束; 箱梁全截面施工完成后, 张拉第二批( 腹板) 纵向预应力钢束。
②、 其它桥梁预应力张拉按设计要求的张拉顺序进行张拉。
( 5) 、 张拉程序: 0→初调应力( 0.15δk) →控制应力( δk) →1.03δk( 持荷5min) →锚固。
3、 预应力钢束连接
预应力钢束连接采用OVM15L-19型连接器连接, OVM15L-19型连接器见图6-3-5。
图6-3-5 OVM15L-19型连接器示意图
4、 长束钢绞线预应力摩阻的减少措施
本工程H、 G、 F匝道桥分别采用50m、 45m、 40m、 35m单端张拉和两端张拉, 主线第五联及北绕K25+319.98、 北绕K25+739.612两分离式立交分别采用142m、 132m、 104m两端张拉, 为尽量减少因摩阻造成的预应力损失, 拟采用以下措施:
( 1) 、 单端张拉: 两侧对称分级张拉。
( 2) 、 两端张拉: 两端抽动, 分头预紧。
( 3) 、 摩阻损失由设计提供, 现场测量、 复核。
5、 滑丝与断丝的处理
预应力钢绞线每束滑丝与断丝不超过1丝, 且每个断面断丝之和不超过该断面钢丝总数的1%。超过该规定采取以下措施处理:
( 1) 、 钢绞线放松。将千斤顶按张拉状态装好, 并将钢丝在夹盘内楔紧。一端张拉, 当钢丝受力伸长时, 锚塞销被带出。这是立即用钢钎锚塞螺纹。然后主缸缓慢回油, 钢丝内缩, 锚塞因被卡住而不能与钢丝同时内缩。主缸再进油, 张拉钢丝, 锚塞又被带出。再用钢钎卡住, 并使主缸回油, 如此重复进行至锚塞退出为止。然后拉出钢丝束更换新的钢丝束和锚具。
( 2) 、 单根滑丝单根补拉。将滑进的钢丝楔紧在卡盘上, 张拉达到应力后顶压楔紧。
( 3) 、 人工滑丝放松钢丝束。安装好千斤顶并楔紧各根钢丝。在钢丝束的一端张拉到钢丝的控制应力仍不能拉出锚塞时, 打掉一个千斤顶卡盘上的钢丝楔子, 迫使1～2根钢丝产生抽丝。这是锚塞与锚圈的锚固力就减小了, 再次拉锚塞就较易拉出。
( 九) 、 真空灌浆施工
1、 真空灌浆施工原理
真空灌浆施工原理图见图6-3-6。
灌浆泵
构 件
真空泵
阀门
阀门
过滤器
压力表
图6-3-6 真空灌浆施工工艺原理图
2、 灌浆设备
选用SZ-2真空灌浆泵6台及其配套设备。
3、 浆体配比
浆体流动度要求15s～30s, 水灰比取0.3～0.4, 泌水性小于水泥浆初始体积的2%, 初凝时间3h, 七天强度大于40MPa。
4、 施工步骤
准备工作→抽真空→搅拌水泥浆→灌浆。
( 十) 、 施工注意事项
1、 由于桥下表层黄土具有湿陷性, 支架架设前对支架基础进行处理, 以保证支架在坚实的地基上。
2、 每孔支架架设至下一跨的1/5L处。支架架设完成后, 对支架进行预压, 浇筑过程中根据浇筑的重量相应减少预压重量。浇筑混凝土按先跨中, 后支点的顺序进行。
3、 以腹板防崩钢筋作为定位钢筋, 在曲线段每隔50cm布置一组, 在直线段每隔100cm布置一组。
4、 预应力管道采用波纹管成形, 严格控制管道坐标及弯曲角度, 在曲线段加强管道的定位钢筋以保证管道顺畅。
5、 待现浇箱梁混凝土强度达到设计强度的85％后, 张拉预应力钢束。张拉时实行引伸量和张拉吨位”双控”, 引伸量误差控制在±6%范围内。张拉断丝率不超过该张拉断面的1％, 且不得有整根钢绞线拉断。
6、 预应力混凝土连续箱梁桥一般施工顺序( 以四孔为例) :
( 1) 、 完成支架搭设及预压后, 安装第一孔箱梁梁段模板及钢筋至第一道施工缝处, 浇筑混凝土, 待混凝土强度达到设计强度85％后, 张拉相应的预应力钢束, 接长钢束。
( 2) 、 安装第二孔箱梁梁段模板及钢筋至第二道施工缝处, 浇筑混凝土, 待混凝土强度达到设计强度的85%后, 张拉相应的预应力钢束, 接长钢束。
( 3) 、 安装第三孔箱梁梁段模板及钢筋至第三道施工缝处, 浇筑混凝土, 待混凝土强度达到设计强度的85％后, 张拉相应的预应力钢束, 接长钢束, 接长钢束长度应通至梁端处。
( 4) 、 安装第四孔箱梁梁段模板, 浇筑混凝土, 待混凝土强度达到设计强度的85％后, 张拉相应的预应力钢束。
( 5) 、 完成箱梁施工, 拆除相应支架, 完成体系转换。
7、 在每一道施工缝处, 对张拉完后的钢束进行管道压浆, 压浆工作连续进行, 不得中断, 以确保压浆质量, 压浆采用的水泥浆标号大于40号。