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摘 要:本文结合施工实例,详细介绍了箱梁混凝土施工、箱梁张拉等施工技术,并总结出施工心得体会供以参考。
关键词:连续箱梁;施工技术;张拉
连续箱梁作为一种上部结构形式,如今已在高速公路的桥梁建设中广泛采用。在施工过程中必须把握好每一道环节,确保施工质量和安全。
1.工程概况
该桥梁位于高速公路上,主梁按曲梁布设。上部结构3×(40+50+40)m箱梁+4×40m工形梁+1×(40+50+40)m箱梁,全桥双幅共分5联,桥面单幅宽13.5m,箱梁为单箱双室,箱梁高2.5m,工形梁每孔12片。按设计要求连续每联分3段浇筑混凝土,分3次张拉,钢绞线逐次接长,逐渐形成预应力体系。连续梁每一联的第一段和第三段的箱肋上共有12束Φ13—31钢绞线,每个箱肋上4束,每一联中段的底板有4柬Φ13—19钢绞线。
2.箱梁支架
经过认真分析与比较,决定采用碗扣式脚手架作为箱梁支架,40m跨段连续梁自重为10 130kN,选用立杆纵横向间距均为0.9m,横杆竖向间距为1.2m,每跨布置704根立杆,总体承载能力为21120kN,安全系数达到2,能满足施工需要。
2.1 支架基础
在地势起伏较大处采用C15混凝土作基础,基坑横桥向布置,基坑尺寸采用30cm宽,20cm深。混凝土基础的成本较高,一般不用。在地势较平坦处可选用石灰土处理的办法。先平整
地面,将表层土翻松晾干,在含水量合适时按8%的比例撒布生石灰粉,然后拌均匀,压路机碾压平整,最后使土层的压实度达到90%以上。然后再按立杆的间距横桥向铺上方木,作为碗扣支架的基础。
2.2 支架搭设
(1)按立杆的纵横间距安放好可调底座,根据计算高度调整好可调整帽的位置,并使螺帽顶面位于同一平面。
(2)将第一层所有的横杆和立杆全连接好,并将所有立杆调竖直后方可继续向上拼装,否则将引起后面拼装较困难。
(3)拼到顶层立杆后,装上可调顶托,并按设计标高调整好顶托顶面高度。
(4)铺设顶层横向方木,经计算在横梁处采用截面12cm×15cm的方木,底板下采用截面12cm×10cm的方木。
(5)铺设顶层纵向方木,方木截面为6cm×10cm,经计算采用30cm间距。
(6)铺底模竹胶板,并用钢钉钉在顶层纵向方木上。
2.3 支架预压
预压部位:第5跨左幅。预压荷载:为全梁总重加施工荷载的120%。预压方式:采用砂袋满铺预压,预压时问不少于24h,每跨设观测点9个,即1/4L,1/2L,3/4L处各3點,计算出非弹性变形和弹性变形值。预留度设置:预压观测成果表中支架非弹性变形量最大值为18mm,故全桥底模的预拱值均取用20mm。
2.4 道路支架
该高速公路全宽21.4m,中央分隔带宽1.2m,双向四车道,为保证行车通畅,支架预留4.6m和3.6m各两个门洞作行车道。支架设五个支架墩(两个圆木排架支墩、三个钢管支架墩),为保证支架在施工过程中的安全,在圆木排架底部设80cm宽的C20混凝土基础,在钢管支架底部设140cm宽的混凝土基础。每根圆木下端均用混凝土包住,高度不少于15cm,以保证立柱稳定,水平、斜向均设拉杆,将单排圆木连成一整体。在圆木支架外再搭设一保证性的钢管笼,外钢管笼与圆木排架分离。此国道纵梁采用I40a工字钢,纵梁下支架顶部采用PS0钢轨作横梁,横梁下加垫块一次性将标高调到合适位置。工字钢与钢轨采用U形卡连接,工字钢纵梁横向间距在底板下为0.9m,在腹板下为0.6m,在翼板下为1.2m。为了不阻碍行车,支架安装分两次进行。先封闭104国道右侧车道,支架施工完工后,放行右侧,再封闭104国道左侧,施工支架另外两个门洞。
3.箱梁混凝土的施工
箱梁混凝土分两次浇筑,第一次浇筑底板、箱腹混凝土,第二次浇筑顶板。施工时,设置50m3/h及25m3/h拌和楼各一座,6m3混凝土运输车三台,25t,20t吊车各一台,混凝土输送泵两台。每一次浇筑混凝土量为220m3,浇筑时间8h。大体积混凝土的施工要选择一种保证混凝土质量及控制混凝土裂纹的措施,这包括合理选择原材料、混凝土浇筑时间、浇筑方法、养护方法等。由于水泥用量直接影响水化热的大小,也直接影响到混凝土升温的速度,故选择合适的配合比就非常重要。特别是在温度较高的夏天施工对混凝土和易性、坍落度损失和初凝时间有较高的要求。经过对多个水泥厂家水泥样品的检验,最后选用山东鲁宏牌525R水泥。细集料是混凝土中影响比较敏感的原材料之一,因细集料直接影响着混凝土的和易性和强度,如细集料偏粗,则和易性较差,泌水性大;如偏细,则含泥多,比表面积大,含泥量多对混凝土有较大的影响。因此在进购细集料时严格控制质量,保证含泥量、级配均符合设计配合比的要求。
4.箱梁张拉
4.1 张拉工艺
(1)孔道成型方法:预应力筋孔道成型采用预埋铁皮波纹管。波纹管预埋前做灌水试验,检查有无沙眼和破损。波纹管的连接采用大一号同型波纹管,接头长度为20cm,用密封胶带封口。波纹管的坐标定位采用钢筋卡子固定,间距50cm。
(2)张拉前的准备工作:a.梁体验收:为保证张拉安全,张拉时的梁体强度要达到设计强度的100%才能张拉。检查预应力筋的孔道是否通畅,并消除构件端部的混凝土残渣。b.穿预应力钢绞线:穿束时将其端部扎紧,整束从一端穿送,直至两端露出所需钢绞线的工作长度为止。
(3)安装张拉设备:a.按照钢绞线的编号将钢绞线插入工作锚锚孔或连接器;b.在工作锚后面装上限位板;e.将钢绞线穿入千斤顶;d.安装工具锚。张拉前以总张拉力20%左右预拉,以消除和减少非弹性变形。预拉方法是先装工具夹片,预拉完后千斤顶回油,再安装工作锚夹片。
4.2 预应力筋的张拉
(1)张拉方法:在一端用两台顶同时对称张拉,采用应力控制,应变校核。
(2)张拉程序:0—0.1σk一1.0σk一1.05σk(持荷5 min)一1.OOσk。a.先使顶压缸处于回油状态,两端同时开始向张拉缸送油,张拉至初应力时作伸长量标记;b.加载至1.05σk并持荷5min量张拉缸的伸长量;C.回油顶压锚固,张拉过程中注意两千斤顶送油张拉,回油顶压,量钢绞线伸长量等工作要保持同步进行。
(3)张拉顺序:为了使结构均匀受力,根据对称张拉的原则从中性层开始在同一截面进行张拉。
(4)张拉控制预应力:锚下控制应力由设计文件给定为0.75σk =1395MPa,单根预应力钢绞线张拉控制力为137.68 kN,19股一束为2616.04 kN,31股一束为4268.282kN。锚外控制应力取1.05σk =1464.75 MPa (5)张拉伸长值的校核:如实测伸长量在理论伸长量的±6%范围内,则符合规范要求;若实测伸长量超过规定范围,则应暂停张拉,查明原因并采取措施予以调整后,方可继续张拉。
5.结语
在总结施工经验的同时有如下几点体会:
5.1 施工单位首先要有高度的质量意识,要充分领悟设计意图,精心组织施工,建立完善的施工管理和质量保证体系。
5.2 严格控制原材料的质量是保证施工质量的前提。
5.3 施工机械的连续正常运行是保证施工质量的重要环节。
5.4 各道工序必须紧密配合,确保流水作业,避免造成窝工、工期损失。
5.5 放波纹管后要仔细检查,保证无沙眼、裂纹。混凝土在振捣过程中严禁碰撞波纹管。
参考文献:
[1]杨平中,陈忠章.现浇箱梁支架设计及施工[J].西部探矿工程,2005,06.
[2]赵玉忠,张洪军,郝广成,辛晓慧.现浇曲线箱梁施工工艺与质量控制[J].吉林交通科技, 2005,02.
关键词:连续箱梁;施工技术;张拉
连续箱梁作为一种上部结构形式,如今已在高速公路的桥梁建设中广泛采用。在施工过程中必须把握好每一道环节,确保施工质量和安全。
1.工程概况
该桥梁位于高速公路上,主梁按曲梁布设。上部结构3×(40+50+40)m箱梁+4×40m工形梁+1×(40+50+40)m箱梁,全桥双幅共分5联,桥面单幅宽13.5m,箱梁为单箱双室,箱梁高2.5m,工形梁每孔12片。按设计要求连续每联分3段浇筑混凝土,分3次张拉,钢绞线逐次接长,逐渐形成预应力体系。连续梁每一联的第一段和第三段的箱肋上共有12束Φ13—31钢绞线,每个箱肋上4束,每一联中段的底板有4柬Φ13—19钢绞线。
2.箱梁支架
经过认真分析与比较,决定采用碗扣式脚手架作为箱梁支架,40m跨段连续梁自重为10 130kN,选用立杆纵横向间距均为0.9m,横杆竖向间距为1.2m,每跨布置704根立杆,总体承载能力为21120kN,安全系数达到2,能满足施工需要。
2.1 支架基础
在地势起伏较大处采用C15混凝土作基础,基坑横桥向布置,基坑尺寸采用30cm宽,20cm深。混凝土基础的成本较高,一般不用。在地势较平坦处可选用石灰土处理的办法。先平整
地面,将表层土翻松晾干,在含水量合适时按8%的比例撒布生石灰粉,然后拌均匀,压路机碾压平整,最后使土层的压实度达到90%以上。然后再按立杆的间距横桥向铺上方木,作为碗扣支架的基础。
2.2 支架搭设
(1)按立杆的纵横间距安放好可调底座,根据计算高度调整好可调整帽的位置,并使螺帽顶面位于同一平面。
(2)将第一层所有的横杆和立杆全连接好,并将所有立杆调竖直后方可继续向上拼装,否则将引起后面拼装较困难。
(3)拼到顶层立杆后,装上可调顶托,并按设计标高调整好顶托顶面高度。
(4)铺设顶层横向方木,经计算在横梁处采用截面12cm×15cm的方木,底板下采用截面12cm×10cm的方木。
(5)铺设顶层纵向方木,方木截面为6cm×10cm,经计算采用30cm间距。
(6)铺底模竹胶板,并用钢钉钉在顶层纵向方木上。
2.3 支架预压
预压部位:第5跨左幅。预压荷载:为全梁总重加施工荷载的120%。预压方式:采用砂袋满铺预压,预压时问不少于24h,每跨设观测点9个,即1/4L,1/2L,3/4L处各3點,计算出非弹性变形和弹性变形值。预留度设置:预压观测成果表中支架非弹性变形量最大值为18mm,故全桥底模的预拱值均取用20mm。
2.4 道路支架
该高速公路全宽21.4m,中央分隔带宽1.2m,双向四车道,为保证行车通畅,支架预留4.6m和3.6m各两个门洞作行车道。支架设五个支架墩(两个圆木排架支墩、三个钢管支架墩),为保证支架在施工过程中的安全,在圆木排架底部设80cm宽的C20混凝土基础,在钢管支架底部设140cm宽的混凝土基础。每根圆木下端均用混凝土包住,高度不少于15cm,以保证立柱稳定,水平、斜向均设拉杆,将单排圆木连成一整体。在圆木支架外再搭设一保证性的钢管笼,外钢管笼与圆木排架分离。此国道纵梁采用I40a工字钢,纵梁下支架顶部采用PS0钢轨作横梁,横梁下加垫块一次性将标高调到合适位置。工字钢与钢轨采用U形卡连接,工字钢纵梁横向间距在底板下为0.9m,在腹板下为0.6m,在翼板下为1.2m。为了不阻碍行车,支架安装分两次进行。先封闭104国道右侧车道,支架施工完工后,放行右侧,再封闭104国道左侧,施工支架另外两个门洞。
3.箱梁混凝土的施工
箱梁混凝土分两次浇筑,第一次浇筑底板、箱腹混凝土,第二次浇筑顶板。施工时,设置50m3/h及25m3/h拌和楼各一座,6m3混凝土运输车三台,25t,20t吊车各一台,混凝土输送泵两台。每一次浇筑混凝土量为220m3,浇筑时间8h。大体积混凝土的施工要选择一种保证混凝土质量及控制混凝土裂纹的措施,这包括合理选择原材料、混凝土浇筑时间、浇筑方法、养护方法等。由于水泥用量直接影响水化热的大小,也直接影响到混凝土升温的速度,故选择合适的配合比就非常重要。特别是在温度较高的夏天施工对混凝土和易性、坍落度损失和初凝时间有较高的要求。经过对多个水泥厂家水泥样品的检验,最后选用山东鲁宏牌525R水泥。细集料是混凝土中影响比较敏感的原材料之一,因细集料直接影响着混凝土的和易性和强度,如细集料偏粗,则和易性较差,泌水性大;如偏细,则含泥多,比表面积大,含泥量多对混凝土有较大的影响。因此在进购细集料时严格控制质量,保证含泥量、级配均符合设计配合比的要求。
4.箱梁张拉
4.1 张拉工艺
(1)孔道成型方法:预应力筋孔道成型采用预埋铁皮波纹管。波纹管预埋前做灌水试验,检查有无沙眼和破损。波纹管的连接采用大一号同型波纹管,接头长度为20cm,用密封胶带封口。波纹管的坐标定位采用钢筋卡子固定,间距50cm。
(2)张拉前的准备工作:a.梁体验收:为保证张拉安全,张拉时的梁体强度要达到设计强度的100%才能张拉。检查预应力筋的孔道是否通畅,并消除构件端部的混凝土残渣。b.穿预应力钢绞线:穿束时将其端部扎紧,整束从一端穿送,直至两端露出所需钢绞线的工作长度为止。
(3)安装张拉设备:a.按照钢绞线的编号将钢绞线插入工作锚锚孔或连接器;b.在工作锚后面装上限位板;e.将钢绞线穿入千斤顶;d.安装工具锚。张拉前以总张拉力20%左右预拉,以消除和减少非弹性变形。预拉方法是先装工具夹片,预拉完后千斤顶回油,再安装工作锚夹片。
4.2 预应力筋的张拉
(1)张拉方法:在一端用两台顶同时对称张拉,采用应力控制,应变校核。
(2)张拉程序:0—0.1σk一1.0σk一1.05σk(持荷5 min)一1.OOσk。a.先使顶压缸处于回油状态,两端同时开始向张拉缸送油,张拉至初应力时作伸长量标记;b.加载至1.05σk并持荷5min量张拉缸的伸长量;C.回油顶压锚固,张拉过程中注意两千斤顶送油张拉,回油顶压,量钢绞线伸长量等工作要保持同步进行。
(3)张拉顺序:为了使结构均匀受力,根据对称张拉的原则从中性层开始在同一截面进行张拉。
(4)张拉控制预应力:锚下控制应力由设计文件给定为0.75σk =1395MPa,单根预应力钢绞线张拉控制力为137.68 kN,19股一束为2616.04 kN,31股一束为4268.282kN。锚外控制应力取1.05σk =1464.75 MPa
5.结语
在总结施工经验的同时有如下几点体会:
5.1 施工单位首先要有高度的质量意识,要充分领悟设计意图,精心组织施工,建立完善的施工管理和质量保证体系。
5.2 严格控制原材料的质量是保证施工质量的前提。
5.3 施工机械的连续正常运行是保证施工质量的重要环节。
5.4 各道工序必须紧密配合,确保流水作业,避免造成窝工、工期损失。
5.5 放波纹管后要仔细检查,保证无沙眼、裂纹。混凝土在振捣过程中严禁碰撞波纹管。
参考文献:
[1]杨平中,陈忠章.现浇箱梁支架设计及施工[J].西部探矿工程,2005,06.
[2]赵玉忠,张洪军,郝广成,辛晓慧.现浇曲线箱梁施工工艺与质量控制[J].吉林交通科技, 2005,02.