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路桥集团第二公路工程局 清连B4标项目经理部
杜步1号桥悬浇预应力箱梁施工方案1
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杜步1号桥悬浇预应力箱梁
施工方案
1 编制依据
1·1交通部颁发《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000
1·2 交通部颁发《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2004);
1·3交通部颁发《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)
1·4 交通部颁发《公路工程施工安全技术规程》(JTJ076-95)
1·6 建设部颁发《建筑模板设计图集》;
1·7《公路桥梁施工手册》;
1·8 B4标段杜步1号桥悬臂现浇连续梁和连续刚构施工图设计。
1·9本公司在以往类似悬臂浇筑预应力箱梁工程施工中积累的经验。2 施工概况
2·1 杜步1号高架桥桥梁中心里程为K2177+544,起终点桩号:K2177+091.644~K2177+996.355.桥梁跨径组成为(75+6×125+75)米八跨预应力混凝土刚构—连续组合体系梁,桥梁全长904.711米,最高墩达110m。桥梁位于R=3750m的园曲线内,桥梁跨径按桥梁中心线布置,桥墩台径向布设。混凝土刚构—连续组合体系梁边跨比为0。6;根部梁高6。8m,跨中及端部梁高2。8m,箱梁高度按1。8次抛物线变化,横断面为单箱单室斜腹板箱梁,腹板斜率8:1,箱梁顶板宽为12。25m,底板宽度由471.3cm变化到571。3cm,翼缘悬臂长度3.0m;箱梁底板厚度连续梁0#块为120cm、刚构0#块底板厚度为100cm,各梁段底板厚从悬臂根部至悬浇段结束处由100—30㎝,其间按1。8次抛物线变化,跨中、边跨合拢段均为200㎝;箱梁顶板厚度0#块为50cm, 其他梁段顶板厚度为28cm;箱梁腹板厚度0#块为80cm,1~8号块为65㎝,9~10号块为65—50㎝,其余梁段为50㎝;全桥除在梁端及0#块设置横梁外,其余均不设置横梁.连续梁0#块横梁厚70cm,连续钢构0#块横梁厚150cm,端横梁厚150cm.主梁为预应力混凝土结构,设有纵横竖三向预应力,纵横向预应力采用高强低松弛钢絞线,锚具采用群锚;竖向预应力采用JL32精轧螺纹粗钢筋,布置在腹板上。
2·2 主桥箱梁采用三向预应力体系,分为纵向预应力束、桥面板横向预应力束和竖向精扎螺纹钢筋.箱梁纵向分0、1(1´)号段、悬臂浇筑段、合拢段及边跨现浇段,其中0、1(1´)号段长12.0m,悬臂纵向分段长度为5×3。5m+5×4。0m+4×4。5m,合拢段2。0m,边跨现浇段为11。02m。箱梁施工采用挂篮悬臂现浇.梁段最大重量141。70吨,挂篮重量须控制在65t以内,吊架重量须控制在20t以内.
2·3 主桥连续箱梁悬臂段分别独立采用菱形挂篮悬臂浇筑法施工,全桥共7个“T”构,拟投入7套(14个)挂篮,各“T”构同时施工。悬灌梁段均一次浇筑成型,并在底板砼凝固以前全部浇筑完毕,避免裂纹的产生。
2·4 0#段和1#段采用在墩顶托架现浇,由于体积较大,钢筋及预应力管道较多,横隔梁处采用予埋波纹管,用循环水降温以避免发生温度收缩裂缝;整个浇筑分两次成型,第一次浇筑至箱梁腹板1。5m处,剩余的部分为第二次浇注,且必须保证浇注质量。
2·5 合拢段采用在箱梁顶板及箱室内设置纵向固结劲性骨架、安装钢筋及波纹管,利用单个挂篮及其模板组成的吊架法施工,在当天气温最低时一次浇筑成型(在15℃左右),合拢顺序为:边跨合拢→由边跨向中跨依次对称进行中跨合拢。
边跨现浇段采用搭设碗扣式满堂支架施工,一次浇筑成型。
3 箱梁施工顺序流程
箱梁施工流程见图(1) 图(1)—1 图(1)-2
3·1 主要施工方案
3·1·1 0#、1#号段施工
0、1#段为箱梁与墩身连接的隅节点,截面内力最大且受力复杂,钢筋和预应力管道密集.因此,保证0#、1#段施工质量是箱梁施工的关键.
全桥共7个“T”构,除1#墩、7#墩0#块与墩身铰接外,其余为固接.0、1#梁段设计长度12m,两端各悬出墩身3.25m(2#墩~6#墩0#块为2。75m),混凝土工程数量为266.9m3 (2#墩~6#墩0#、1块为282.1m3),为保证0、1#段混凝土的整体性和良好的外观质量,采用在墩身上搭设托架,利用托架采用二次浇筑成型的方法施工。
0#、1#梁段施工工艺流程见图(2)
图(2)
3·1·2施工托架
托架为三角支架施工(三角支架见结构图),三角支架直接与墩身的预埋件焊接。0#、1#块分两次浇注,第一次浇注由底板至腹板高度1。5m以上,第二次全部浇筑完成.托架按照一次浇筑混凝土施工设计而实际混凝土二次施工,第二次施工的混凝土重量由第一次浇筑的混凝土承担,确保托架使用安全。
有关验算见托架施工计算书。
1#块横向上采用16片直角三角形桁片对称布置墩身的横桥向,三角架上横向设型钢(工字钢20a长12m,间距50cm),小钢管支架底托设立在上面,上顶托上设置横向12.6工字钢,工字钢上铺纵向10×10cm方木,间距20cm,底模采用18mm厚的竹胶板。2#~6#墩箱梁的中间0#块托架采用预埋牛腿,其上设置支架及底模与1#块上的一致。
见托架布置图(3)。
托架布置图(3)-1
托架布置图(3)—2
托架布置图(3)—3
托架施工完毕后,采用砂袋加载方式进行托架预压,托架预压的目的是消除非弹性变形和测定弹性变形量。预压荷载为梁体自重的1.1倍,分7级加载,即0.6G、0.8 G、0.9G、0.95 G、G、1.05G、1.2 G(G为梁体自重).每级加载后稳压30分钟进行读数,继续进行下一级,压载进行完毕后,稳压1d,逐级减压读数,最后读残余变形。
3·2 支座
3·2·1 1、7号墩永久支座
本桥主墩使用盆式橡胶支座,施工严格按照厂家说明控制好中线、水平及标高。在墩顶预埋地脚螺栓时,按“纵桥向,墩支座中心线与主梁中心线分别重合平行”的原则,严格控制四个地脚螺栓的相互位置,确保支座中线与主梁中线重合。支座最大水平位置偏差控制在2mm内。
3·2·2 1、7号墩临时支座
临时支座采用C50现浇混凝土,设置位置在永久支座两侧,共分为上下两层,垫块内钢筋网基本为10cm,施工时必须严格捣实.两层垫石中间夹5cm厚硫磺砂浆.硫磺砂浆需进行现场配比实验,砂浆强度不小于50MPa,砂浆内预埋电阻丝,以便烧熔拆除临时支座。拆除临时锚固时,采用电热法烧熔硫磺砂浆,再凿除临时垫块,锚固粗钢筋用砂轮切割,注意设置隔热装置,防止支座受高温破坏.
3·3 模板系统
0#、1#梁段在支架上进行现浇施工,按照结构尺寸要求控制顶面分配梁的标高,在固定平台上分段整体拼装模板和模架,利用塔吊吊装,精确测量定位后进行锁定。
为保证箱梁的外观质量,我部模板全部采用新竹胶板作为面板。芯模和外侧模均采用槽钢制作而成的骨架片进行组合拼装而成,封头模采用4㎜板材。外侧模及芯模采用对拉螺杆加以固定,芯模内辅以钢管进行支撑,以保证混凝土浇筑时不发生涨模。模板立好后必须经过队技术员自检、测量工程师复核和技术负责人等验收合格后,再报监理验收合格,方可浇筑混凝土,保证构件几何尺寸、坐标均满足设计及规范要求.
3·4 钢筋的绑扎顺序
0#、1#段较高,需分两次进行浇注.在绑扎钢筋时,搭设支架并按程序绑扎,纵向预应力管道用定位钢筋进行固定,定位钢筋安装与钢筋绑扎按顺序进行.其顺序见图(4)。
加工钢筋吊装骨架
后场钢筋制作
墩顶测量放线
绑横隔板钢筋
顺序绑扎底板钢筋
吊装钢筋
绑扎腹板钢筋
立内模板
浇筑底板至腹板1.5m内砼
图4 钢筋的绑扎顺序流程图
浇注剩余砼
绑扎顶板钢筋
顶板内模拼装
3·5 波纹管安装
波纹管必须按照设计图纸进行安装,采用定位钢筋进行定位,曲线段定位钢筋间距为50cm,直线段定位钢筋间距为100cm,安装尺寸须满足规范要求。对于后穿束管道,须穿入塑料管加以衬托,防止在施工过程中波纹管出现变形。
3·6 混凝土的拌制与灌注
箱梁混凝土的设计为C60的高性能混凝土,为了减小收缩、徐变对梁体的影响,在设计混凝土的施工配合比时严格控制水泥用量,并保证混凝土的弹性模量达到100%要求.
混凝土采用输送泵泵送入模,由于梁段的高度大,腹板内钢筋及预应力管道等密集,梁体混凝土需分两次进行浇筑。第一次浇至腹板至底板1.5m处,第二次浇注剩余部分混凝土。混凝土灌注按照前后对称分段、左右同位对称、上下水平分层的原则灌注。同时注意两侧腹板浇筑的对称性,对腹板应进行分层振捣。特别应注意对腹板下层与底板接触处的振捣,保证底板倒角处砼的密实.分层浇筑厚度不超过30cm,在振捣上层时应插入下层5cm,每一振捣点要掌握振捣时间,不能少振或过振,同时注意点的密度,间距不大于振动作用半径的1。5倍。
混凝土振捣时应特别注意振动棒不得触及预应力管道,以免造成被振变形而无法穿束。同时,特别注意锚具部位混凝土的振捣应密实。
顶板砼浇筑应注意桥面的平整度及高程,标高为现场测量控制,以铝合金长尺刮平.
砼浇筑完毕,初期养护非常重要。在浇筑1~2小时后用土工布覆盖,并须加强洒水养护,养护周期不少于7天。
3·7张拉压浆施工工艺同悬浇段。
4 悬臂段施工
0、1号段施工完毕后,从2号段开始悬臂段施工。14个独立的挂篮在7个T构两端进行对称悬臂灌注施工。
其单“T”施工工艺流程见图(5).
施工工艺流程图(5)—1
施工工艺流程图(5)—2
4·1 菱形挂篮施工
4·1·1 挂篮施工总体计划按排
详见下页挂篮施工总体计划按排表。
4·1·2挂篮的安装
在各墩顶0#、1#段施工完毕后进行挂篮的安装施工,施工程序如下:
1)安装垫枕和轨道;
2)拼装挂篮主构架;
3)安装前横梁和前吊带;
4)用塔吊将桥下拼好的底模平台吊装就位,并与前吊带联结,然后安装后吊带;
5)安装后横梁和后外吊带;
6)安装内、外模走行梁并至1#段就位;
7)调整底模标高,设置预拱度;
8)绑扎底板钢筋和腹板钢筋,安装底板和腹板纵向、竖向预应力管道;
9)安装内模;
10)绑扎顶板钢筋,安装顶板纵向、竖向、横向预应力管道;
11)灌注混凝土;
12)养生、张拉、压浆、封锚。
4·1·3挂篮的组成及设计检算
1)挂篮组成
采用菱形桁架式挂篮,由吊架部分、锚固部分、模板部分、走行部分及附属部分组成,具体详见图(6)。
图(6)
采用自锚式菱形桁架挂篮进行悬灌施工,内、外模板和主构架均可以一次走行到位,施工中主构架和外模板一起走行到位,调整定位,绑扎底板和腹板钢筋后,内模板、内模架再走行到位。
主要技术指标:挂篮由两片菱形主桁组成,自重47.4t,满足最大梁重141。6t、最大梁段长度4.5m的施工需求,满足设计要求,导链牵引走行。前支座安放聚四氟乙烯滑板,后支座设滚轮,减小滑行阻力.
2)挂篮检算
①荷载
包括挂篮自重、最大节段砼重量、施工机具等施工荷载、施工人群荷载、振动器自重及振动力等5项.
②工况分析
计算时主要考虑以下两种受力状态:砼浇注状态:即节段砼刚浇注完毕,还不能考虑砼初凝对结构的影响,相当于该节段砼重量全部作用于挂篮上,并且还有砼浇注、振动的轻微冲击的影响以及挂篮自重与施工荷载等.在此荷载组合下分别计算底篮、吊杆、主桁、后锚等结构的强度及刚度,验算挂篮整体的抗倾覆稳定性。
行走状态:主要验算挂篮自重、施工荷载等荷载组合下,轨道的锚固及吊杆等结构。
③结构计算
详见挂篮设计计算书
④挂篮安装
挂篮安装在0、1#梁段预应力施加后进行,先安装滑轨,再通过预留孔穿ф32精扎螺纹钢筋锚固滑轨。然后吊装主桁架部分,主桁架在固定平台组装后用塔吊吊装到位,最后安装前横梁和模板等。具体施工步骤如下:
a安装挂篮底模板,用ф32精扎螺纹钢筋锚固挂篮轨道。
b主桁架在0#、1#块上整体组装后用塔吊吊装到位,锚固于挂篮轨道。
c安装前横梁及前吊带,悬吊底模板,解除斜拉钢丝绳.
D 0#与1#梁段外模解体,利用塔吊和滑车组单侧分次移动就位,置于底模外侧走行纵梁上,上端临时固定于主桁架上。
e安装外模吊梁和吊杆悬吊外模.
f安装内吊梁,吊杆和内模架,内模板.
g安装其他部件。
h安全检查。
k安装前对吊带孔位置,锚固钢筋间距,吊耳间距等进行检查,发现问题及时处理.
4·1·4 挂篮堆载预压
采取砂袋加载,加载重量为1号块体砼重量的110%,消除挂篮的非弹性变形,分7级加载,即0。6G、0。8 G、0.9G、0。95 G、G、1.05G、1。2 G(G为梁体自重),分级试验前上横梁、底篮及吊带的变形值,每级持荷时间不低于30min,对实测数据进行分析,推算各梁段的竖向变形值,为设置预拱度提供依据。加载试验时测试挂篮各杆件的应力。
4·2 钢筋及预应力管道制作、安装
4·2·1钢筋及管道安装顺序
箱梁底模板和外侧模板就位后进行钢筋绑扎及管道的安装,其顺序如下:
1)绑扎底板下层钢筋。
2)安装底板管道定位网片。
3)绑扎底板上层钢筋.底板上下层钢筋之间用‘[’钢筋支撑,防止人踩踏变形,保持上下层钢筋的设计间距,‘['型钢筋架立按间距40cm呈梅花形布置。
4)绑扎好腹板骨架钢筋后,再绑扎腹板下倒角的斜筋,安装底板上的螺旋筋和锚垫板,然后穿底板波纹管。
5)在腹板钢筋骨架内安装下弯钢筋束管道和竖向预应力筋及其套管。
6)绑扎顶板和翼板下层钢筋。
7)安装顶板管道定位网片,顶板锚垫板及螺旋筋,穿顶板波纹管。
8)绑扎顶板上层钢筋,用‘['型架立钢筋固定上下层钢筋间距。
4·2·2管道制作与安装
1)预应力孔道采用金属波纹管成孔,并根据预应力筋束及锚具的型号确定波纹管管径。金属波纹软管,由镀锌薄钢带经波纹卷管机压波卷成,具有重量轻、刚度好、弯折方便、连接简单、与混凝土粘结较好等优点。对连续结构中呈波浪状布置的曲线束,且高差较大时,在孔道的每个峰顶处设置泌水孔;起伏较大的曲线孔道,在弯曲的低点处设置排水孔;对于较长的直线孔道,应每隔12~15m左右设置排气孔,有竖向弯曲的孔道在最低处及最高处均设排气孔,以利排气和排水及连继压浆。泌水孔、排气孔必要时考虑作为灌浆孔用.波纹管的连接采用大一号的同型波纹管,密封胶带封口。
2) 波纹管孔道以钢筋网片固定定位,钢筋网片间距为0。5~1。0m,在梁长方向的偏差为±30mm,在梁高方向偏差为±10mm,以确保孔道直线段顺直、曲线段园顺、坐标位置正确.在孔道布置中做到:不死弯、不压、挤、踩、踏、防损伤;发现波纹管损伤,及时以胶带纸或接头管封堵,严防漏浆;平立面布置准确,固定;距中心线误差在5mm以内。
3)孔道接长
纵向预应力孔道,用较通长孔道波纹管直径大5mm的接头管进行接头,接头管长度为200mm,接长后以胶带纸包裹,以防漏浆。接头管除特殊情况均采用外接头。防止在穿束时接头管被破坏产生堵孔.
4·2·3锚垫板的安装
锚垫板安放时保持板面与孔道保持垂直,压浆嘴向上,波纹管穿入锚垫板内部,且从锚垫板口部以海棉封堵孔道端口,外包裹胶带,避免漏浆堵孔。为保证锚垫板定位准确,在施工到齿板处时,换用改装后的内模,精确定位,将齿板与梁体一同浇筑.
4·2·4防堵孔措施
对于后穿预应力束进孔道内,于灌注混凝土前,穿入较孔道孔径小10mm的硬塑料管,在混凝土初凝前抽动,终凝后抽出,以防措施不到位漏浆堵孔,此塑料管可多次倒用。
4·2·5钢筋及管道安装注意事项
1)锚垫板应与螺旋筋、波纹管中轴线垂直,螺旋筋应与锚垫板预先焊好,并与端模固牢,防止在混凝土振捣过程中造成锚垫板偏斜。
2)在底板、腹板钢筋绑扎完毕,进行内模安装时应在箱梁内设脚手板,防止操作人员踩踏底板钢筋。
3)钢筋伸出节段端头的搭接长度应满足设计要求。
4)钢筋下应设置塑料砂浆垫块,以保证钢筋的保护层厚度,垫块数量为4块/m2。
4·3混凝土施工
浇筑箱梁混凝土环节较多且不易控制。在施工中必须解决好施工组织、浇筑顺序、坍落度控制、振捣及孔道保护等一系列问题才能保证浇筑质量以及上下工序的顺利完成。箱梁砼为C60,由试验室按技术规范试配出符合要求的配合比,塌落度控制在18±2cm,初凝时间10h左右。
混凝土的运输采用混凝土搅拌运输车运输至相应桥墩位置,输送泵灌注入模。
4·3·1混凝土灌注
混凝土灌注时由前往后对称灌注两腹板混凝土至下倒角,然后再由前往后灌注底板,底板及腹板下部混凝土由串筒导流入模,立模时在顶板上预留好天窗,底板灌注完成后关闭顶板天窗,继续对称分层灌注腹板混凝土,上部腹板2m范围可由输送管直接插入,分层厚度为30cm。顶板的灌注遵循由两侧向中央及由前向后灌注的顺序。采用由前往后的灌注顺序,利于以使挂篮的微小变形大部分实现,从而避免新、旧混凝土间产生裂缝。
4·3·2混凝土捣固
混凝土振捣采用附着式和插入式振捣器相结合的形式,底板和顶板以插入式振捣器为主,腹板以附着式振捣器为主并辅以插入式振捣器,箱梁梗腋处两种振捣器相互补充,加强振捣。插入振捣厚度为30cm,插入下一层混凝土5~10cm,插入间距控制在振捣棒作用半径1.5倍之内,振捣到混凝土不再下沉,表面泛浆有光泽并不再有气泡逸出时将振捣棒缓慢抽出,防止混凝土内留有空隙。
4·3·3混凝土灌注注意事项
1)混凝土要分散缓慢卸落,防止大量混凝土集中冲击钢筋和波
纹管;
2)捣固混凝土时避免振动棒与波纹管接触振动;
3)混凝土入模过程中随时注意保护波纹管,防止波纹管碰撞变形;
4)混凝土灌注过程中要随时测量底板标高,并及时进行调整。
5) 浇筑混凝土时,同一T两边块件混凝土相差不得超过块件重量的25%.
6) 混凝土质量必须设置双控系统。即搅拌机出盘质量控制与现场入模前的质量控制。现场与搅拌站要有畅通的通讯手段,以便随时调整浇筑速度及混凝土质量。
7)混凝土浇筑施工用机械设备和原材料在施工前准备充分,以保证浇筑的连续性.
8)所有箱梁砼施工缝严格按照规范要求进行凿毛处理。在下一箱梁段砼浇筑前,表面洒适量水进行湿润,防止新旧砼结合面衔接质量不良。
9)砼浇过程中要按试验规定留取足够的试件,并要与箱梁同条件养护.
4·3·4混凝土养生
混凝土灌注完成后,表面用土工布覆盖,并撒水养护,待同等条件养护的混凝土试件其抗压强度达到梁部混凝土设计强度的90%时,揭开土工布,洒水继续养护,始终保持混凝土表面潮湿,养护天数14天以上。同时进行底面和侧面的养生。
4·4 预应力施工工艺
4·4·1预应力材料、锚具
纵向预应力束采用17、14φj15.24的ASTMA416—2002标准的270级低松弛预应力钢绞线,OVM 15—17、14型锚具,锚下控制应力为0.75fpk,张拉力分别为3320.1和2734。2KN;竖向预应力束采用JL32精扎螺纹钢筋,YGM型锚具,张拉控制应力为706。5MPa,抗拉强度标准值为785MPa,张拉力为568KN;横向预应力采用3φj15。24的STMA416—2002标准的270级低松弛预应力钢绞线,BM15—3型锚具,单根张拉力为195.3KN。
4·4·2预应力材料和机具的进场检验
钢绞线和预应力粗钢筋:外观检查和力学性能试验.
波纹管:外观形状、密水性试验、强度和刚度检验。
锚具:外观检查、硬度试验、静载锚固试验。预应力束的锚具按设计指定的要求选用,锚口摩阻损失为张拉控制力的3%,钢束锚固时锚具的变形和钢绞线的回缩值为6mm。锚具进场后严格进行检验,确保技术性能指标符合“预应力用锚具、夹具和连接器”(GB/T14370-93)的有关规定。
张拉机具:千斤顶的校验、电动油泵的校验、压力表的校验以及千斤顶、油泵、压力表的配套标定。
4·4·3油表的校正与千斤顶的标定
压力表、张拉千斤顶等计量设备,按规定定期检查并建立卡片备查。压力表选用防震型,表面最大读数为纵向100Mpa,精度1.0级;在有资质的单位进行标定,并有校验报告结果,校验报告结果应注明表盘及其对应的顶号,表号给出顶力与油表的关系线。张拉千斤顶的摩擦阻力应不大于张拉吨位的5%。
在下列情况须对油表重新校正:
使用超过三个月;张拉300束预应力筋;在使用中发现超过允许误差或发生故障检修后;在运输、存放和使用过程中防止日晒、受潮和震动,否则须校正。
4·4·4纵向预应力筋施工
预应力张拉在混凝土强度达到设计规定的强度及设计规定的混凝土龄期后进行。
1)预应力筋制作
预应力筋即钢绞线下料,长度按梁段长度加千斤顶的工作长度加钢绞线穿束时的联接长度加富余长度10cm计算。钢绞线采用砂轮机切割,塑料胶带包头。钢绞线下料够一束的数量后以梳筋板梳理后用细铁丝绑扎,每间隔1。5m绑一道,以便运输和穿束。并对每一束进行编号.钢绞线下料的数量以满足梁段施工为准。
2)穿束
本桥采用人工穿短束及人工配合卷扬机穿长束的方法穿束。穿束前在钢束前端安放引导头。
3)张拉锚固
按照设计要求纵向预应力筋采用一次张拉的工艺,其步骤为:
0→15%初应力→30%控制应力→100%控制应力(持荷5min)→锚固→测量引伸量→检查是否有滑丝、断丝情况发生.
4)伸长值的量测方法:
设定初张力,当张拉力达到15%初张力后,量测千斤顶的活塞外露长度L1,然后供油达到控制应力的30%,量测活塞外露长度L2,再张拉至设计吨位的油压值,量测活塞的外露长度L,[L—L1+(L2—L1)]即为实际伸长值。
5)张拉施工注意事项
A采用伸长值与预应力双控。
B张拉力以千斤顶标定为主,伸长值与设计值的误差在+6%到~-6%之间。
C当超出此范围后应停止张拉进行原因分析.
D整个张拉过程应随时注意避免滑丝和断丝现象发生。预应力钢束在同一截面上的断丝率不得大于1%,且一根钢绞线不得断丝2根.当张拉束中有一根或多根钢绞线产生滑移时,应停止张拉查明原因并处理后再行张拉。
E除设计说明外,悬浇段顶、底板连续束对称张拉,先张拉长束,后张拉短束。
F安装锚具及千斤顶时必须保证锚板、锚环、千斤顶均在一条直线上.在安装夹片时必须先检查钢绞线锚固部位及夹卡是否清洁,合格后方可安装,安装时必须使夹片外露部分平齐,开缝均匀。
G张拉较长或曲线较多的钢束时,应先不安装夹片反复张拉数次,以降低摩阻系数。
H张拉锚固后在离夹片后10cm位置钢束上用油漆做一记号,以复测钢束是否有回缩现象.如有回缩应复张拉处理.
J张拉过程中注意安全,千斤顶后部不能站人,防止张拉意外事故时伤人.
K竖向预应力筋的施工
4·4·5竖向预应力筋的张拉
竖向预应力筋为JL32高强度精轧螺纹粗钢筋,YGM型锚具,采用穿心式单作用千斤顶单端张拉,张拉采用双控法,以油压表值为主,控制张拉吨位56.8t,油压表值的误差不超过±2%,伸长量的误差不超过±6%。伸长量的测量采用千斤顶上的转数表与实际测量活塞杆伸长相结合的办法。
1)安装锚垫板和锚具。
2)安装千斤顶。
3)初张拉10%σk,计数器归零.
4)张拉至σk,持荷2min,拧紧螺母,测量伸长量。
5)卸荷.
JL32高强度精轧螺纹粗钢筋使用前进行冷拉失效处理,如有目测可见的弯折进行调直,并清除表面浮锈、污物、泥土,钢筋表面如有明显凹坑或其它缺陷则剔除该段。
下料时采用砂轮切割,严禁用电焊切割,并随时注意不碰火,下料长度预留出挂篮轨道锚固长度。
6)张拉施工注意事项
采用伸长值与预应力双控。张拉力以千斤顶标定为准,伸长值与设计值的误差在+6%到—6%之间。当超出此范围后停止张拉进行原因分析。
整个张拉过程随时注意避免滑丝和断丝现象发生。了解孔道在整个施工过程中的状况,与伸长值进行比较做特定分析。张拉过程中注意安全,千斤顶后部不能站人,防止张拉意外事故时伤人。
4·4·6 横向预应力筋施工
横向预应力采用单根张拉施工,钢束张拉采用张拉吨位与引伸量双控,以张拉吨位为主。其步骤为0→10%初应力→100%控制应力(持荷2min)→锚固,其他同纵向预应力施工。
1)施加预应力时常见的问题及处理方法
A断丝
①造成断丝的原因
a.预应力筋力学性能不合格.
b 。锚板喇叭筒、锚板、锚环及千斤顶不同心,造成偏拉,受力不均。
②防止断丝的措施
a。严格材料力学性能试验.强度相同,延伸率差异较大的两批材料不能同束使用。
b。在安装千斤顶应做到安正,与垫板方向垂直。
③断丝处理
a。双张钢束时可先用卸锚器松锚,然后移动钢束,用单孔小顶进行张拉,这样就缩短了千斤顶占用长度。
b。当预应力束较短时,也可以用单张代替双张的办法加以解决。
c。当本身就是单张的钢束发生断丝时,一般采用超张拉的办法加以解决,超张时可采用全断面超张或同束号超张的办法。超张时应根据断丝数量计算超张值,计算时应以规范控制应力误差下限为准。
2)滑丝
①造成滑丝的原因
a.锚环、夹片硬度不够或夹片齿过浅。
b.钢束、夹片清理不彻底、有油、锈或杂物张拉时存在于夹片与钢束之间或夹片与锚环之间。
c。当锚环孔坡度过小、过大时都可能发生滑丝。安装夹片顶面不齐也能造成滑丝。
d。千斤顶张拉时回油过快也可能发生滑丝现象.拆卸工具锚时巨烈震动也可能造成滑丝。
②防止滑丝的措施
张拉前对钢束锚固部分、锚环、夹片进行彻底清理,安装夹片时要保证外露部分相同,顶面平齐。
③滑丝的处理
滑丝处理一般采用单孔补张,补张不成功时可用叠加锚环法处理。
2)孔道压浆
孔道压浆是将水泥浆用活塞式压浆机压入孔内,使之填满预应力筋与孔道间的间隙,让预应力筋与混凝土牢固粘结为一整体。压浆是预应力施工的一道重要工序,预应力钢束张拉完成后,应即时进行压浆工作,并保证压浆质量。
A准备工作
①压浆前应对压力表进行标定。
②冲洗孔道。穿束前采用压缩空气或高压水清除管道内杂质,保证孔道畅通,并用不含油的压缩空气吹干孔道内积水。
B水泥浆的拌制
①根据设计要求,压浆用水泥浆的强度原则上要达到箱梁砼的设计强度。据此试验确定水泥浆的水灰比为<0.4,不允许掺氯盐外加剂,可掺减水剂和膨胀外加剂,具体用量通过试验确定。
②水泥浆的主要技术条件:
水泥:采用PⅡ42。 5R型硅酸盐水泥;
强度:不小于50MPa;
泌水率:最大不超过3%,拌和后3h控制在2%以内,24h后泌水应全部被水泥浆吸收;
流动性:水泥浆经流动性测定仪试验,流出时间控制在14~18s;
膨胀率:掺入膨胀剂后自由膨胀小于10%;
收缩率:不大于2%。
③水泥浆的拌和
水泥浆拌和时,先下水后下水泥,拌和时间不少于1min。水泥浆自调制到压入管道的间隔时间不得超过40min。
C)压浆
①预应力张拉完毕后24h小时内必须压浆,要求管道压浆密实采用真空辅助吸浆工艺施工.
②孔道压浆顺序是先下后上,最好将集中在一处的孔道一次压完。
③横向束由张拉端向锚固端压浆,纵向束由管道最低点的压浆孔压入,由最高点的排气孔排气和泌水.
④在压浆过程中应缓慢、均匀进行,没有特殊原因中途不得停止,并将所有最高点的排气孔依次一一放开和关闭,使孔道内排气畅通。
⑤压浆使用的活塞式压浆泵压力一般为0。5~0。7MPa,竖向预应力管道压力0.3~0。4MPa,一般为纵向长预应力管道的压浆压力可调到1MPa。
⑥压浆应达到孔道另一端饱满和出浆,并且达到排气孔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,关闭出浆口后,应保持不小于0。5MPa的压力至少2min,然后封住注浆口.
⑦冬季施工环境最低温度低于+5℃时,应采取保温措施。
⑧压浆完成后,应及时将锚口及梁端水泥浆冲洗干净,防止浮浆粘结,影响混凝土粘结质量。
⑨锚外多余的预应力筋需割切,钢束采用砂轮片切割,切割时采取降温措施,以免预应力筋和锚具过热。预应力束割切后的预留长度不小于5cm。预应力钢筋可采用气割,割切后的预留长度约5cm。切割时采取的降温措施可用水先将锚具浸没后,在水面上切割。
⑩压浆完成后,认真填写压浆施工记录.
D)、封锚
压浆完成后,外露锚头封锚时先将锚槽处的水泥浆等杂物清理干净,并将端面混凝土凿毛,同时清除支承垫板、锚具及端面混凝土的污垢,绑扎封锚钢筋,浇筑封锚混凝土,洒水养护.
4·4·7挂篮前移
在张拉压浆结束、待水泥浆终凝后即可前移.
1)前移步骤
A 接长并锚固挂篮轨道,在轨道表面放置镀锌铁皮、涂润滑油。
拆下底模后吊带、松解内外模前后锚杆,并确认模板已经和混凝土脱离,内模和内模架落于降低的内滑梁上,外模板落于底模走行纵梁上;拆除主桁架的后锚杆让后支座受力,放松底模前吊带,使底模离开梁体100mm左右。
B进行走行前的安全检查,重点检查部位为挂篮两轨道是否相对水平和与桥轴线平行,轨道锚固和支垫情况,挂篮前后支座,挂篮上是否有人员在作业。
C每片主桁架各用一个20t的倒链牵引,带动挂篮底模、侧模和内模同步前移,滑行时对接缝进行处理,尤其是对拉杆头进行处理,防止锈水污染混凝土表面.进行修补和处理时挂篮不能移动。
D到位后及时安装底模后吊带,内外滑梁吊杆和挂篮主桁架后锚固装置,将临时受力状态变为永久受力状态,确保施工安全。
2)注意事项
A T构两端的挂篮同步对称移动;
B拆除后锚前要认真检查反扣轮各部联结是否可靠,发现异常情况及时处理;
C挂篮移动前安排专职安全员认真检查新铺滑移轨道的铺设质量和安全情况,确认合格后方可前移;
D挂篮移动前调整底模平台和外侧模水平,并仔细检查挂篮各部件联结情况,检查挂篮上的安全网、钢筋头或其它绳索有无与箱梁钩挂情况,发现问题及时处理。
E挂篮移动统一指挥,两台手拉葫芦尽量同步,并防止脉冲式行走。
F移动过程中用两台手拉葫芦拉住挂篮后节点,随着前端葫芦的收紧同步放松,防止溜车事故发生。
5 合拢段施工
5·1合拢段施工顺序
本桥共有合拢梁段8个,合拢的次序为先边跨后依次对称中跨,并严格按设计要求组织施工。
5·2合拢程序
5·2·1边跨合拢
1)施工完最后一个悬灌梁段后,边跨端挂篮前移到边跨合拢段,中跨端挂篮前移到下一梁段锁定;
2)用型钢支撑、合拢钢绞线束对合拢段撑拉锁定;
3)灌注边跨合拢段混凝土;
4)混凝土养护等强;
5)张拉锚固边跨纵向束、横向束.
6)张拉锚固边跨合拢段的竖向预应力粗钢筋。
5·2·2中跨合拢:
1)合拢段挂篮及模板就位;
2)按设计要求设置体外支撑与体内约束,并按设计要求进行预顶开梁后锁定梁段;
3)灌注中跨合拢段混凝土,边浇注中跨合拢段混凝土,同时边卸载同等重量的平衡重;
4)混凝土养生等;
5)拆除体外支撑;
6)张拉锚固中跨纵向束、横向束。
7)张拉锚固中跨合拢段的竖向预应力粗钢筋.
4·2·3最后合拢施工
合拢段利用挂篮上的模板系统进行施工,方法是将挂篮底模平台锚于邻近梁段底板上,外侧悬吊在邻近梁段翼缘板上,内模置于底板顶面上。内外模间用对拉螺栓拉紧。为保持混凝土灌注过程中梁体受力不变,在两个临近梁段上各预压重量等于合拢混凝土重量一半的橡胶水袋储水加压,随混凝土的灌注分级放水,确保合拢始终处于一个相对稳定的状态下施工,确保合拢段施工质量。
合拢段施工是连续梁施工的关键.为确保合拢段的施工质量,拟采取以下特殊措施:
1)合拢吊架重量控制在20T以内,在各跨合拢段加21吨的配重.
2)主梁合拢时,应严格控制合拢温度,合拢温度为15±30C.
3)选择在该天最底温度段内灌注混凝土。
4)灌注混凝土前在合拢段间设置刚性支撑并先期临时张拉相应钢绞线将合拢段锁定。临时张拉时的钢束张拉可采用张拉到位时张拉力的1/4~1/3,待合拢段合拢完后再补充到设计吨位.
5) 防止由于温度变化引起的梁体伸缩而压坏或拉裂新浇混凝土。
6) 支撑的设置和预应力张拉吨位根据当时的温度,经计算确定.
7)为防止出现由于新浇混凝土自身收缩而引起的裂纹,在混凝土中加入适量的微膨胀早强减水剂。
8)为尽快提高合拢段混凝土早期强度,除加入适量早强剂外,将合拢段混凝土强度提高一个等级。
9)加强养护,在合拢段所在的全跨范围内的顶板上铺设土工布洒水降温。
10)加强刚性杆的焊接质量,以防温度应力将其顶开。在合拢段底板束张拉过程中,应注意逐步均匀地拆除合拢段的临时钢件。
6 边跨现浇段施工
6·1工程概况
杜步1号桥现浇箱梁为单箱单室结构,边跨现浇段长11。02m,顶板宽12。25m,底板宽5.713m,翼板悬臂长3m,箱梁顶板设置成2%单向横坡,梁高2。8m,腹板厚50cm,底板厚30cm。边跨现浇梁端设一道2m厚横隔板,边跨梁段底板设有进人洞供施工及成桥运营后检查用。
箱梁为三向预应力结构。所有纵向预应力采用大吨位群锚体系,顶板预应力钢束采用17ΦS15。24钢绞线束,其标准强度为1860MPa,底板预应力钢束采用17ΦS15.24钢绞线。横向预应力采用3ΦS15.24钢绞线,其标准强度为1860MPa,扁锚体系,间距0.75m,规格为BM15-3,采用一端张拉、另一端固定的锚固方式,张拉端与固定端沿桥纵向交错布置。竖向预应力采用JL32精扎螺纹钢筋,纵向间距50cm。
6·2施工方法
采用扣件式满堂支架现浇施工工艺进行施工,由于地基地势高差较大.根据钢管立柱纵横向间距,全宽全长另加四边各2m襟边,用60㎝厚C15片石混凝土(石质地基采用30㎝C15混凝土)处理好后,在其上搭设脚手架.施工时,外模板系统均采用18mm厚的竹胶板,内模系统采用18mm厚的竹胶板,横、竖均采用10×15cm的木枋,支撑采用φ48×3.5mm脚手管做排架,腹板范围内采用上中下三道对拉拉杆加强模板系统的稳定性。
6·3施工工艺流程
6·4满堂支架搭设及预压
6·4·1地基处理
按照钢管立柱纵向间距用挖机清理基础地表虚土,并用挖机辅以人工进行挖台阶并整平。根据钢管立柱纵横向间距,全宽全长另加四边各2m襟边,用60㎝厚C15片石混凝土(石质地基采用30㎝C15混凝土)处理好后,在其上搭设脚手架。
6·4·2材料选用和质量要求
钢管规格为φ48×3.5mm,且有产品合格证.钢管的端部切口应平整,禁止使用有明显变形、裂纹和严重绣蚀的钢管.
扣件应按现行国家标准《钢管支架扣件》(GB15831)的规定选用,且与钢管管径相配套的可锻铸铁扣件,严禁使用不合格的扣件.新扣件应有出厂合格证、法定检测单位的测试报告和产品质量合格证,当对扣件质量有怀疑时,应按现行国家标准《钢管支架扣件》(GB15831)的规定抽样检测。旧扣件使用前应进行质量检查,有裂缝、变形、锈蚀的严禁使用,出现滑丝的螺栓必须更换.
6·4·3支架安装
本支架采用“碗扣"式满堂支架,其结构形式如下:纵向立杆布置间距以90cm为主,横隔梁段为60cm;横向立杆在箱梁腹板所对应的位置间距90cm,腹板及底倒角处钢管间距60cm,其中腹板下加密两列普通钢管,以加强腹板处支架的承载能力;翼缘横、纵向立杆均按90cm布置。在高度方向横杆步距120cm,使所有立杆联成整体,为确保支架的整体稳定性,在每三排横向立杆和每三排纵向立杆各设置一道剪刀撑(可详见《边跨现浇段碗扣式满堂支架平面布置图》).地基采用挖台阶,全宽全长另加四边各2m襟边,用60㎝厚C15片石混凝土(石质地基采用30㎝C15混凝土)处理好后,按照施工图纸进行放线,纵桥向铺设好支垫钢板,便可进行支架搭设。支架搭设好后,用可调顶托来调整支架高度或拆除模板用.
碗扣架安装好后,对于箱梁底板部份,在可调
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