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[摘 要]大跨度的现浇预应力连续箱梁技术被广泛应用于市政桥梁建设中,本文结合工程实例,就现浇预应力混凝土连续箱梁的施工技术作一些探讨。
[关键词]市政桥梁 现浇 预应力 连续箱梁 施工技术
中图分类号:T321.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)11-0183-01
随着科学技术的飞速发展,对桥梁建设的要求也在不断提高,新技术必然要取代老方法。大跨度的现浇预应力连续箱梁技术被广泛应用于市政桥梁建设中,本文结合工程实例,就现浇预应力混凝土连续箱梁的施工技术作一些探讨。
一、工程概述
某市政大桥主桥为现浇连续箱梁20+30+20m座,采用支架整体现浇;下部构造为柱式墩,下设钻孔桩基础,两岸为钢筋混凝土肋板桥台;桥面宽度:净6m+20.65m护栏隔离网。箱梁现浇施工是该桥梁质量控制的重点,采用满堂支架法施工。
二、施工技术要点
1、搭设支架
支架采用Φ60碗扣式脚手架,满堂布置,间距60cm-80cm,铺设立柱垫木,安装立柱,立柱纵向设水平杆和剪力撑,横向设水平杆,杆件从里向外安装,根据混凝土的弹性和非弹性变形及支架可能产生的变形设置施工预拱度。
2、支架预压
完成底模支架和模板的安装后,在支架上预加荷载,荷载重量为梁自重、横向连接系等重量之和。使支架充分变形,记录预压后的标高,标高与设计的反拱度不相符合时,在混凝土浇筑前进行调整。
(1)预压目的:检验支架及地基的强度及稳定性,消除整个支架的塑性变形,消除地基的沉降变形,测量出支架的弹性变形。
(2)预压材料:用编织袋装砂对支架进行预压。
(3)预压范围:在箱梁底板宽度范围。
(4)支架预压:首先进行第一跨的预压:预压材料为砂袋,人工用塑料编织袋分别装河砂,然后用磅称进行称量,再用吊车先将砂袋吊入预压区域,全预压区域铺第一层砂,以便模板受力均匀,再在已铺好的砂袋上加载,加载时注意均匀加载,直至按照设计每平方米的重量全部堆码完成,加载完成后每天至少进行一次沉降观测,直到不再发生沉降为止,支架预压七天后再观测一次,若观测点不再发生沉降,则可以将砂袋卸载。
(5)预压观测:根据设计及技术要求,成立桥梁支架预压观测小组。在每一节段在每一段的中心、横向左右侧布3个点进行观测,在预压前对底模的标高观测一次,在预压的过程中平均每2小时观测一次,观测至沉降稳定为止,将预压荷载卸载后再对底模标高观测一次,从以上的观测资料中计算出支架的弹性变形及地基的下沉。
(6)预压完成移除砂袋。
3、模板
(1)为提高桥梁的外观质量,梁外侧模板全部采用定型钢模板,面板厚度5mm。支架顶设可调高度顶托,底模板铺设时,在已搭好的支架顶上每隔60-80cm铺设15×15cm的方木,纵向再铺设10×10cm的方木,其间距为60cm,方木用铁丝绑扎在下部方木上,然后在方木上沿纵向铺设竹胶板,竹胶板用电锤打眼,用木螺丝钉在下部方木上,铺设模板时逐段向前,边铺边钉,用全站仪放出中线,水准仪控制各点标高。
(2)内模板的紧固主要用对拉螺杆,并用脚手架连接。箱梁顶板采用钢管支架支模,支架直接支撑在底板。钢筋在钢筋加工棚内集中下料、弯制、底模支好后直接在其上绑扎钢筋,混凝土保护层采用专用高强塑料垫块。
(3)堵头模板因有钢筋及预应力管道孔眼,模板采用胶合板挖孔,按断面尺寸挖割。孔眼必须按钢筋及预应力管道位置精确定位切割。每个预应力预留孔位要编号,以便在下节段现浇施工中快速准确定位。竖向及横向预应力槽口:竖向及横向预应力张拉端槽口尺寸及位置要求准确。
4、钢筋的加工安装
钢筋制作安装严格按照设计图纸和技术规范施工。先将主筋和加强筋在钢筋车间制作好,在连续箱梁底模上拼装;主筋与加强筋连接采用点焊,主筋与箍筋连接采用绑扎。主筋应平直、均匀分布,间距应符合设计、规范要求。钢筋骨架的保护层应符合规范要求。
5、管道成孔
(1)预应力管道采用塑料波纹管,接头管采用内旋管,接头用胶带纸封严,按预应力管道坐标用井字架固定波纹管,安装端模和锚垫板,锚垫板必须垂直于管道轴线,位置正确,检查管道符合要求后,安装、加固模板。
(2)钢绞线下料、编束、穿束。预应力钢绞线,公称直径15.24mm,标准抗拉强度1860Mpa。钢绞线按设计长度加工作长度下料,分别按每束根数编束,编束时钢绞线顺直,在波纹管安装好后,人工穿束。
6、浇筑混凝土
(1)浇筑混凝土前,将模板内杂物清除并对支架进行检查,模板进行检查加固,适当洒水湿润,报请监理工程师检验后,方可进行混凝土浇筑。
(2)混凝土在拌合站集中拌合,混凝土運输车运输,两台吊车配合人工进行浇筑,全桥一次整体浇筑施工,混凝土灌注从两端开始,由中间向两侧进行,混凝土浇筑完成,终凝后用塑料布覆盖,浇水养生。
(3)在混凝土浇筑的过程中,专人负责振捣,底层和翼板混凝土的振捣采用插入式振捣器与平板式振捣器相结合。首先开启插入式振捣器振动,然后用平板式振捣器振捣,内模的四周混凝土采用插入式振捣器振捣,与侧模应保持5-10cm的间距,插入下层混凝土5-10cm左右,每处振捣完毕,慢慢提出振动棒,避免产生气泡及碰撞模板、钢筋和预应力管道等其他预埋铁件。应避免过振、漏振。
(4)混凝土浇筑完毕,并用土工布覆盖混凝土表面,洒水养护,保证混凝土质量。养护用水不得浸泡支架地基,导致沉降。
7、张拉
(1)预应力束均采用Φ15.24mm的钢绞线,采用OVM系列锚具。千斤顶与压力表应配套标定,确定压力表精度达到要求,张拉前,将锚具表面清洗干净, (2)预应力筋张拉采用张拉力与伸长量双控,以张拉力为主,实际伸长量与计算伸长量差值控在6%以内,梁体混凝土龄期不少于7d、混凝土强度必须达到80%时方准施加预应力(检验混凝土强度时应注意试件的取样及养生条件)。
(3)钢绞线张拉步骤:0→初应力→σcon→(持荷5min锚固),对伸长量不足的查明原因,采取补张拉措施,并观察有无滑丝、断丝现象,作好张拉记录。
8、压浆
(1)压浆须在张拉完成后24h内完成,压浆前首先对孔道进行清理,用空压机吹净管道内积水,检查压浆用的材料是否齐全充足,检查设备、工具是否配齐,性能良好,安全设施是否有效。
(2)按要求把浆体拌制好,设备连接安装就位后即可开始灌浆作业。首先是对管道进行抽真空处理,直到真空度达到稳定时(-0.09-0.07MPa),将水泥浆加到灌浆泵中打出一部分浆体,待这些浆体的浓度一样时,将输浆管接到孔道的灌浆管上,启动灌浆泵,开始灌浆。
(3)灌浆过程中保持真空泵的开启状态,当观察到空气滤清器有浆体经过时,关掉真空泵。关掉真空泵后,继续保持灌浆泵的压力(0.5-0.7MPa),并持压1-2min后封闭进浆口,完成灌浆作业。灌浆作业要连续,一次完成,顺序由上至下,且每一孔道压浆应缓慢、均匀。
9、割束和封锚
(1)钢绞线割束可在压浆前也可在压浆后,割束必须用砂轮机锯割,任何预应力钢筋均不得使用电焊或者气焊切割。钢束切割的余留长度暂定>10cm。
(2)封锚前应先将锚具周围冲洗干净并凿毛,然后按设计要求布置钢筋网,浇注封锚混凝土,封锚混凝土标号应符合规定。
10、落架与模板拆除
当箱梁混凝土强度达到的一定强度后,拆除侧模板,在混凝土强度设计张拉强度后预应力施工和孔道注浆作业结束后,进行落架和模板拆除,碗扣式满堂支架落架采用“U”型托下面的可调螺帽,落架和外模拆除应对称、均匀、缓慢、有序地进行,从跨中对称往两端作业,支架和模板拆除后,及时进行保养维修,以備再用。
三、结束语
总之,本桥在施工过程中对支架工程、钢筋工程、混凝土浇筑工程和预应力工程施工等关键工序中采取了有效的控制措施,有效地杜绝箱梁结构的一般质量通病,高质量的完成本桥预应力混凝土连续箱梁结构的施工。
参考文献
[1] 王志红、叶锦华,现浇预应力混凝土箱梁施工工艺,《市政技术》 2010年S1期
[关键词]市政桥梁 现浇 预应力 连续箱梁 施工技术
中图分类号:T321.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)11-0183-01
随着科学技术的飞速发展,对桥梁建设的要求也在不断提高,新技术必然要取代老方法。大跨度的现浇预应力连续箱梁技术被广泛应用于市政桥梁建设中,本文结合工程实例,就现浇预应力混凝土连续箱梁的施工技术作一些探讨。
一、工程概述
某市政大桥主桥为现浇连续箱梁20+30+20m座,采用支架整体现浇;下部构造为柱式墩,下设钻孔桩基础,两岸为钢筋混凝土肋板桥台;桥面宽度:净6m+20.65m护栏隔离网。箱梁现浇施工是该桥梁质量控制的重点,采用满堂支架法施工。
二、施工技术要点
1、搭设支架
支架采用Φ60碗扣式脚手架,满堂布置,间距60cm-80cm,铺设立柱垫木,安装立柱,立柱纵向设水平杆和剪力撑,横向设水平杆,杆件从里向外安装,根据混凝土的弹性和非弹性变形及支架可能产生的变形设置施工预拱度。
2、支架预压
完成底模支架和模板的安装后,在支架上预加荷载,荷载重量为梁自重、横向连接系等重量之和。使支架充分变形,记录预压后的标高,标高与设计的反拱度不相符合时,在混凝土浇筑前进行调整。
(1)预压目的:检验支架及地基的强度及稳定性,消除整个支架的塑性变形,消除地基的沉降变形,测量出支架的弹性变形。
(2)预压材料:用编织袋装砂对支架进行预压。
(3)预压范围:在箱梁底板宽度范围。
(4)支架预压:首先进行第一跨的预压:预压材料为砂袋,人工用塑料编织袋分别装河砂,然后用磅称进行称量,再用吊车先将砂袋吊入预压区域,全预压区域铺第一层砂,以便模板受力均匀,再在已铺好的砂袋上加载,加载时注意均匀加载,直至按照设计每平方米的重量全部堆码完成,加载完成后每天至少进行一次沉降观测,直到不再发生沉降为止,支架预压七天后再观测一次,若观测点不再发生沉降,则可以将砂袋卸载。
(5)预压观测:根据设计及技术要求,成立桥梁支架预压观测小组。在每一节段在每一段的中心、横向左右侧布3个点进行观测,在预压前对底模的标高观测一次,在预压的过程中平均每2小时观测一次,观测至沉降稳定为止,将预压荷载卸载后再对底模标高观测一次,从以上的观测资料中计算出支架的弹性变形及地基的下沉。
(6)预压完成移除砂袋。
3、模板
(1)为提高桥梁的外观质量,梁外侧模板全部采用定型钢模板,面板厚度5mm。支架顶设可调高度顶托,底模板铺设时,在已搭好的支架顶上每隔60-80cm铺设15×15cm的方木,纵向再铺设10×10cm的方木,其间距为60cm,方木用铁丝绑扎在下部方木上,然后在方木上沿纵向铺设竹胶板,竹胶板用电锤打眼,用木螺丝钉在下部方木上,铺设模板时逐段向前,边铺边钉,用全站仪放出中线,水准仪控制各点标高。
(2)内模板的紧固主要用对拉螺杆,并用脚手架连接。箱梁顶板采用钢管支架支模,支架直接支撑在底板。钢筋在钢筋加工棚内集中下料、弯制、底模支好后直接在其上绑扎钢筋,混凝土保护层采用专用高强塑料垫块。
(3)堵头模板因有钢筋及预应力管道孔眼,模板采用胶合板挖孔,按断面尺寸挖割。孔眼必须按钢筋及预应力管道位置精确定位切割。每个预应力预留孔位要编号,以便在下节段现浇施工中快速准确定位。竖向及横向预应力槽口:竖向及横向预应力张拉端槽口尺寸及位置要求准确。
4、钢筋的加工安装
钢筋制作安装严格按照设计图纸和技术规范施工。先将主筋和加强筋在钢筋车间制作好,在连续箱梁底模上拼装;主筋与加强筋连接采用点焊,主筋与箍筋连接采用绑扎。主筋应平直、均匀分布,间距应符合设计、规范要求。钢筋骨架的保护层应符合规范要求。
5、管道成孔
(1)预应力管道采用塑料波纹管,接头管采用内旋管,接头用胶带纸封严,按预应力管道坐标用井字架固定波纹管,安装端模和锚垫板,锚垫板必须垂直于管道轴线,位置正确,检查管道符合要求后,安装、加固模板。
(2)钢绞线下料、编束、穿束。预应力钢绞线,公称直径15.24mm,标准抗拉强度1860Mpa。钢绞线按设计长度加工作长度下料,分别按每束根数编束,编束时钢绞线顺直,在波纹管安装好后,人工穿束。
6、浇筑混凝土
(1)浇筑混凝土前,将模板内杂物清除并对支架进行检查,模板进行检查加固,适当洒水湿润,报请监理工程师检验后,方可进行混凝土浇筑。
(2)混凝土在拌合站集中拌合,混凝土運输车运输,两台吊车配合人工进行浇筑,全桥一次整体浇筑施工,混凝土灌注从两端开始,由中间向两侧进行,混凝土浇筑完成,终凝后用塑料布覆盖,浇水养生。
(3)在混凝土浇筑的过程中,专人负责振捣,底层和翼板混凝土的振捣采用插入式振捣器与平板式振捣器相结合。首先开启插入式振捣器振动,然后用平板式振捣器振捣,内模的四周混凝土采用插入式振捣器振捣,与侧模应保持5-10cm的间距,插入下层混凝土5-10cm左右,每处振捣完毕,慢慢提出振动棒,避免产生气泡及碰撞模板、钢筋和预应力管道等其他预埋铁件。应避免过振、漏振。
(4)混凝土浇筑完毕,并用土工布覆盖混凝土表面,洒水养护,保证混凝土质量。养护用水不得浸泡支架地基,导致沉降。
7、张拉
(1)预应力束均采用Φ15.24mm的钢绞线,采用OVM系列锚具。千斤顶与压力表应配套标定,确定压力表精度达到要求,张拉前,将锚具表面清洗干净, (2)预应力筋张拉采用张拉力与伸长量双控,以张拉力为主,实际伸长量与计算伸长量差值控在6%以内,梁体混凝土龄期不少于7d、混凝土强度必须达到80%时方准施加预应力(检验混凝土强度时应注意试件的取样及养生条件)。
(3)钢绞线张拉步骤:0→初应力→σcon→(持荷5min锚固),对伸长量不足的查明原因,采取补张拉措施,并观察有无滑丝、断丝现象,作好张拉记录。
8、压浆
(1)压浆须在张拉完成后24h内完成,压浆前首先对孔道进行清理,用空压机吹净管道内积水,检查压浆用的材料是否齐全充足,检查设备、工具是否配齐,性能良好,安全设施是否有效。
(2)按要求把浆体拌制好,设备连接安装就位后即可开始灌浆作业。首先是对管道进行抽真空处理,直到真空度达到稳定时(-0.09-0.07MPa),将水泥浆加到灌浆泵中打出一部分浆体,待这些浆体的浓度一样时,将输浆管接到孔道的灌浆管上,启动灌浆泵,开始灌浆。
(3)灌浆过程中保持真空泵的开启状态,当观察到空气滤清器有浆体经过时,关掉真空泵。关掉真空泵后,继续保持灌浆泵的压力(0.5-0.7MPa),并持压1-2min后封闭进浆口,完成灌浆作业。灌浆作业要连续,一次完成,顺序由上至下,且每一孔道压浆应缓慢、均匀。
9、割束和封锚
(1)钢绞线割束可在压浆前也可在压浆后,割束必须用砂轮机锯割,任何预应力钢筋均不得使用电焊或者气焊切割。钢束切割的余留长度暂定>10cm。
(2)封锚前应先将锚具周围冲洗干净并凿毛,然后按设计要求布置钢筋网,浇注封锚混凝土,封锚混凝土标号应符合规定。
10、落架与模板拆除
当箱梁混凝土强度达到的一定强度后,拆除侧模板,在混凝土强度设计张拉强度后预应力施工和孔道注浆作业结束后,进行落架和模板拆除,碗扣式满堂支架落架采用“U”型托下面的可调螺帽,落架和外模拆除应对称、均匀、缓慢、有序地进行,从跨中对称往两端作业,支架和模板拆除后,及时进行保养维修,以備再用。
三、结束语
总之,本桥在施工过程中对支架工程、钢筋工程、混凝土浇筑工程和预应力工程施工等关键工序中采取了有效的控制措施,有效地杜绝箱梁结构的一般质量通病,高质量的完成本桥预应力混凝土连续箱梁结构的施工。
参考文献
[1] 王志红、叶锦华,现浇预应力混凝土箱梁施工工艺,《市政技术》 2010年S1期