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【摘 要】本文结合临海高等级公路大丰段,主线跨S332大桥后张法预应力箱梁施工,突出预应力箱梁施工重点,并提出加强技术控制,提高施工质量。
【关键词】后张法;质量控制
本工程主线跨S332大桥上部结构采用(4-30)+(5-30)+(35+35+37.5 +35+35)+(7-30)m预应力混凝土箱梁,全桥四联。30米箱梁高1.6米,35米及37.5米箱梁高2.0米。
一、预制场地的设置
1、预制场地设置时要考虑箱梁的安装及运输距离和顺序。梁底的數量根据实际工期而定。主线跨S332大桥预制场地设置在3#、4#墩位置,回填整平场地,表面20cm掺5%的石灰压实,面层浇筑10cmC20混凝土,以增加地基承载力,减小地基沉降。
2、根据现场情况及施工进度要求,预制场共设置10个台座,在台座端部浇筑3.5*3.5*0.4m钢筋砼基础,张拉后承受整个梁体的重量。然后弹出弹出台座中心线和端线,浇筑20cm的C30砼作为底板基础,底座边嵌3*3cm角铁包边,在梁底座每隔1.0m设拉筋孔一道,以利于支模。采用钢板面层,做底模台座时,注意留好反拱度(一般按设计或计算做)并按二次抛物线设置。
二、后张法预应力箱梁施工工艺
1、箱梁施工工艺流程底模修整――底板、腹板钢筋的焊接绑扎――埋设波纹管――外模板、内模板安装――顶板钢筋绑扎――安装负弯矩波纹管――浇筑底板砼――浇筑腹板、顶板砼――拆模养生――穿束――钢绞线张拉――孔道压浆――封锚――出坑。
2、钢筋加工及绑扎
(1)箱梁钢筋的特点是钢筋密,弯曲多,预埋件多,施工要求高。
钢筋加工的尺寸、规格严格按照图纸及规范要求进行。
(2)钢筋安装工艺流程:绑扎底板和腹板钢筋――布设正弯矩波纹管――安装侧模、内模――绑扎顶板钢筋――布设负弯矩波纹管对于泄水孔、伸缩缝及防撞护栏等预埋钢筋必须保证其位置准确、不要遗漏。
3、预应力孔道及锚垫板设置预应力孔道采用钢波纹管,波纹管可根据需要在工地按设计实际尺寸加工、下料,波纹管安装要严格按照图纸设计坐标布设,利用定位钢筋点焊在钢筋骨架上。
为了保证孔道畅通及防止砼浆堵管,采用措施如下:
(1)孔道接头处用胶带缠绕,加强接头严密性。
(2)在波纹管附近电焊钢筋时应对波纹管加以保护。焊接完备后再仔细检查。
(3)浇筑砼时,振捣人员应熟悉孔道位置,严禁振动棒直接触碰波纹管,以免波纹管受振变形、变位,造成孔道尺寸偏差过大,或波纹管漏浆。
(4)浇筑砼前用寸半厚壁塑料管穿入波纹管中,并在浇筑过程中来回抽动,防止砼或振捣棒将波纹管挤压变形。
4、锚垫板的位置应符合设计要求,并连同锚固钢筋、加强钢筋、螺旋钢筋可靠地固定在箱梁两端的模板和钢筋网上,特别是锚垫板与端模紧密贴合,不得平移或转动。
三、模板工程
1、外模板采用5mm厚的定制大块钢模,各块模板之间用螺丝联结。外模与底座之间嵌有橡胶条,以防底部漏浆。底部拉杆每1.0m一根,为了保证模板就位后支撑稳固满足受力要求,在模板底部用木楔进行稳固,待内模及顶板钢筋完成后,上口用对拉螺栓进行紧固。
2、内模采用定制整体式活动组装钢模。内模先在拼装场地按每片梁3节拼装,待底板、腹板钢筋及波纹管道安装完毕后,将内模分节吊入箱梁内组拼。为了保证箱梁内模位置,内模与钢筋间设置砼垫块作为支撐。为了防止内模上浮,每隔3m在外模设一道工字钢作压梁,以模板压梁作为支撑,用可调螺杆向下顶紧。为了固定内模使其不偏移轴线位置,采用木方及三角楔将内模与外模顶牢,在浇筑砼时将木撑逐步拆除。
3、封头模板封头模板采用定型钢模,表面倾角与设计锚垫板倾斜角度一致,端头模板在波纹管位留有口,将波纹管伸出端模之外,防止砼浆灌入波纹管中。
四、混凝土工程
1、根据箱梁钢筋密,有波纹管、振捣困难等特点,混凝土拌和应严格按重量法施工,采用电子计量、强制式拌和,严格按设计配合比控制,水灰比为0.39,以减少表面的气泡、砂线等缺陷。坍落度宜控制在12—16cm.箱梁混凝土的浇筑采用一次成型工艺,由一端开始浇筑底板砼,浇筑长度约8—10m,用木板封底后开始浇筑腹板及顶板混凝土。当腹板砼的分层坡脚达到底板8—10m位置后,再向前浇筑8—10位置,以次类推进行浇筑到距另一端8—10m位置时,及时封底后变换方向,从端头向中部方向浇筑腹板及顶板砼。
箱梁砼的振捣方式采用插入式振动器,插点均匀、严密,不得漏振。底板浇筑完成一段后,立即浇筑腹板砼。腹板砼浇筑采用对称、分层下料的方式进行,分层厚度20~30cm。振捣时,振捣棒移动间距不大于30cm,每次插入下层砼的深度宜为5—10cm,两侧腹板砼的下料和振捣须对称,同步进行以避免内模偏位。
2、全梁砼强度达到设计强度的40-50%时方可进行模板的拆除工作。拆模时注意顶板和易导致棱角破坏部位,一定要小心,防止掉边。砼浇筑完成后4小时应立即进行砼养生,确保砼表面充分潮湿,同时对预留孔道应加以密封保护,防止金属波纹管生锈或堵管。
五、预应力施工
1、施工前应按规范要求,将千斤顶和压力表检测标定。并由计量部门出标定证书。根据标定证书上的数据,绘出张拉力与压力曲线,算出设计张拉应力所对应的压力表数。
预应力钢绞线进场后,应及时送检,合格后下料。钢绞线的切断采用砂轮割片,保证切口平整,线头不散。然后钢绞线根据使用部位进行编束,每隔1.5-2m用绑线绑扎一道,并编号放好。
2、穿束箱梁砼强度达到设计强度90%时,就可进行钢绞线穿束,穿束前清理好波纹管中的杂物和污物。用塑料布包住线头便于穿束。穿束时两侧工人用力要均匀一致,保证钢绞线顺直。钢绞线穿好后,上好锚具以备张拉。 3、张拉时一般按设计文件要求双向对称张拉。张拉程序为0—初应力—σcon(持荷5min)——锚固。其中:σcon为张拉时的控制应力。
张拉过程中先张拉到0.1σcon,然后开始量测伸长值ΔL1,到0.2σcon,再次量测伸长值ΔL2,最后张拉到要求的張拉控制应力持荷后,量测伸长值ΔL3,计算伸长率并锚固。
张拉时采用张拉力和伸长值双控,理论伸长值和实际伸长值误差不应超过6%,如超出须停止张拉,查找原因。实际伸长值=ΔL2+ΔL3-2*ΔL1。理论伸长值可从,《桥规》公式中计算求得。但计算中所需弹性模量要从试验中算出。
张拉时注意事顶:预应力钢绞线张拉时,现场要有明显的标志,严禁闲杂人员进入,张拉过程中,千斤顶后不得站人,并在张拉顶后设置防护栏,防止锚具夹片弹出伤人。
预应力钢绞线张拉过程中要严格按程序施工,均匀施加力。油泵操作人员给油和回油要慢,不得骤然间回油和给油。张拉要从严格按照张拉顺序进行张拉。
张拉时要有专人量测伸长值,并做好原始记录。
六、箱梁孔道压浆和封锚
1、钢绞线张拉完毕后应当将锚塞周围预应力钢绞线间隙用水泥浆封锚,待强度够时就可以注浆。
压浆前认真对排气孔、注浆孔等全面检查,并对压浆设备进行安装检查。
压浆机采用活塞式压浆泵,压浆泵要同水泥浆搅拌机相连接并不停搅拌,防止水泥浆凝固。压浆泵压力宜为0.5—0.7mpa,当采用一次压浆或孔道较长时最大压力不宜超过1.0mpa.压浆应从下至上,每一个孔道应达到另一端饱满和出浆,并应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,应将出浆口塞住,并保持不小于0.5mpa的稳压期,稳压期的保持时间宜为3~5min。水泥浆水灰比宜为0.26—0.28,并掺入减水剂和彭胀剂,水泥浆的24小时自由泌水率为0,水泥浆稠度宜控制在10-17s之间,天气温度高时取上限,反之取下限。
2、对需要封锚的锚具,压浆后应先将其周围冲洗干净,并对梁端砼凿毛,然后按设计布设钢筋网浇筑封锚砼。但要严格控制封锚后的梁体长度。对于外露的锚具,应用高标号砂浆抹上,防止锈蚀。
七、注意事项
预应力砼箱梁施工时,注意梁底强度,防止由于梁底开裂引起的梁体裂逢。应严格控制预应力管道和锚具安装,保证砼拌和合易性和浇筑质量,张拉工艺得当,操作准确,才能保证箱梁整体质量。
八、结束语
综上所述:在箱梁施工过程中,只要我们能够严格按照施工技术规范及设计要求,在施工过程中不断强化控制力度,就能够确保箱梁的施工质量,满足设计要求。
参考文件:
《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011
《公路桥涵施工技术规范》实施手册JTG/T F50-2011
《公路工程质量检验评定标准》JTG F80/1-2004
《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55-2000
《公路桥梁预应力混凝土施工指南》
【关键词】后张法;质量控制
本工程主线跨S332大桥上部结构采用(4-30)+(5-30)+(35+35+37.5 +35+35)+(7-30)m预应力混凝土箱梁,全桥四联。30米箱梁高1.6米,35米及37.5米箱梁高2.0米。
一、预制场地的设置
1、预制场地设置时要考虑箱梁的安装及运输距离和顺序。梁底的數量根据实际工期而定。主线跨S332大桥预制场地设置在3#、4#墩位置,回填整平场地,表面20cm掺5%的石灰压实,面层浇筑10cmC20混凝土,以增加地基承载力,减小地基沉降。
2、根据现场情况及施工进度要求,预制场共设置10个台座,在台座端部浇筑3.5*3.5*0.4m钢筋砼基础,张拉后承受整个梁体的重量。然后弹出弹出台座中心线和端线,浇筑20cm的C30砼作为底板基础,底座边嵌3*3cm角铁包边,在梁底座每隔1.0m设拉筋孔一道,以利于支模。采用钢板面层,做底模台座时,注意留好反拱度(一般按设计或计算做)并按二次抛物线设置。
二、后张法预应力箱梁施工工艺
1、箱梁施工工艺流程底模修整――底板、腹板钢筋的焊接绑扎――埋设波纹管――外模板、内模板安装――顶板钢筋绑扎――安装负弯矩波纹管――浇筑底板砼――浇筑腹板、顶板砼――拆模养生――穿束――钢绞线张拉――孔道压浆――封锚――出坑。
2、钢筋加工及绑扎
(1)箱梁钢筋的特点是钢筋密,弯曲多,预埋件多,施工要求高。
钢筋加工的尺寸、规格严格按照图纸及规范要求进行。
(2)钢筋安装工艺流程:绑扎底板和腹板钢筋――布设正弯矩波纹管――安装侧模、内模――绑扎顶板钢筋――布设负弯矩波纹管对于泄水孔、伸缩缝及防撞护栏等预埋钢筋必须保证其位置准确、不要遗漏。
3、预应力孔道及锚垫板设置预应力孔道采用钢波纹管,波纹管可根据需要在工地按设计实际尺寸加工、下料,波纹管安装要严格按照图纸设计坐标布设,利用定位钢筋点焊在钢筋骨架上。
为了保证孔道畅通及防止砼浆堵管,采用措施如下:
(1)孔道接头处用胶带缠绕,加强接头严密性。
(2)在波纹管附近电焊钢筋时应对波纹管加以保护。焊接完备后再仔细检查。
(3)浇筑砼时,振捣人员应熟悉孔道位置,严禁振动棒直接触碰波纹管,以免波纹管受振变形、变位,造成孔道尺寸偏差过大,或波纹管漏浆。
(4)浇筑砼前用寸半厚壁塑料管穿入波纹管中,并在浇筑过程中来回抽动,防止砼或振捣棒将波纹管挤压变形。
4、锚垫板的位置应符合设计要求,并连同锚固钢筋、加强钢筋、螺旋钢筋可靠地固定在箱梁两端的模板和钢筋网上,特别是锚垫板与端模紧密贴合,不得平移或转动。
三、模板工程
1、外模板采用5mm厚的定制大块钢模,各块模板之间用螺丝联结。外模与底座之间嵌有橡胶条,以防底部漏浆。底部拉杆每1.0m一根,为了保证模板就位后支撑稳固满足受力要求,在模板底部用木楔进行稳固,待内模及顶板钢筋完成后,上口用对拉螺栓进行紧固。
2、内模采用定制整体式活动组装钢模。内模先在拼装场地按每片梁3节拼装,待底板、腹板钢筋及波纹管道安装完毕后,将内模分节吊入箱梁内组拼。为了保证箱梁内模位置,内模与钢筋间设置砼垫块作为支撐。为了防止内模上浮,每隔3m在外模设一道工字钢作压梁,以模板压梁作为支撑,用可调螺杆向下顶紧。为了固定内模使其不偏移轴线位置,采用木方及三角楔将内模与外模顶牢,在浇筑砼时将木撑逐步拆除。
3、封头模板封头模板采用定型钢模,表面倾角与设计锚垫板倾斜角度一致,端头模板在波纹管位留有口,将波纹管伸出端模之外,防止砼浆灌入波纹管中。
四、混凝土工程
1、根据箱梁钢筋密,有波纹管、振捣困难等特点,混凝土拌和应严格按重量法施工,采用电子计量、强制式拌和,严格按设计配合比控制,水灰比为0.39,以减少表面的气泡、砂线等缺陷。坍落度宜控制在12—16cm.箱梁混凝土的浇筑采用一次成型工艺,由一端开始浇筑底板砼,浇筑长度约8—10m,用木板封底后开始浇筑腹板及顶板混凝土。当腹板砼的分层坡脚达到底板8—10m位置后,再向前浇筑8—10位置,以次类推进行浇筑到距另一端8—10m位置时,及时封底后变换方向,从端头向中部方向浇筑腹板及顶板砼。
箱梁砼的振捣方式采用插入式振动器,插点均匀、严密,不得漏振。底板浇筑完成一段后,立即浇筑腹板砼。腹板砼浇筑采用对称、分层下料的方式进行,分层厚度20~30cm。振捣时,振捣棒移动间距不大于30cm,每次插入下层砼的深度宜为5—10cm,两侧腹板砼的下料和振捣须对称,同步进行以避免内模偏位。
2、全梁砼强度达到设计强度的40-50%时方可进行模板的拆除工作。拆模时注意顶板和易导致棱角破坏部位,一定要小心,防止掉边。砼浇筑完成后4小时应立即进行砼养生,确保砼表面充分潮湿,同时对预留孔道应加以密封保护,防止金属波纹管生锈或堵管。
五、预应力施工
1、施工前应按规范要求,将千斤顶和压力表检测标定。并由计量部门出标定证书。根据标定证书上的数据,绘出张拉力与压力曲线,算出设计张拉应力所对应的压力表数。
预应力钢绞线进场后,应及时送检,合格后下料。钢绞线的切断采用砂轮割片,保证切口平整,线头不散。然后钢绞线根据使用部位进行编束,每隔1.5-2m用绑线绑扎一道,并编号放好。
2、穿束箱梁砼强度达到设计强度90%时,就可进行钢绞线穿束,穿束前清理好波纹管中的杂物和污物。用塑料布包住线头便于穿束。穿束时两侧工人用力要均匀一致,保证钢绞线顺直。钢绞线穿好后,上好锚具以备张拉。 3、张拉时一般按设计文件要求双向对称张拉。张拉程序为0—初应力—σcon(持荷5min)——锚固。其中:σcon为张拉时的控制应力。
张拉过程中先张拉到0.1σcon,然后开始量测伸长值ΔL1,到0.2σcon,再次量测伸长值ΔL2,最后张拉到要求的張拉控制应力持荷后,量测伸长值ΔL3,计算伸长率并锚固。
张拉时采用张拉力和伸长值双控,理论伸长值和实际伸长值误差不应超过6%,如超出须停止张拉,查找原因。实际伸长值=ΔL2+ΔL3-2*ΔL1。理论伸长值可从,《桥规》公式中计算求得。但计算中所需弹性模量要从试验中算出。
张拉时注意事顶:预应力钢绞线张拉时,现场要有明显的标志,严禁闲杂人员进入,张拉过程中,千斤顶后不得站人,并在张拉顶后设置防护栏,防止锚具夹片弹出伤人。
预应力钢绞线张拉过程中要严格按程序施工,均匀施加力。油泵操作人员给油和回油要慢,不得骤然间回油和给油。张拉要从严格按照张拉顺序进行张拉。
张拉时要有专人量测伸长值,并做好原始记录。
六、箱梁孔道压浆和封锚
1、钢绞线张拉完毕后应当将锚塞周围预应力钢绞线间隙用水泥浆封锚,待强度够时就可以注浆。
压浆前认真对排气孔、注浆孔等全面检查,并对压浆设备进行安装检查。
压浆机采用活塞式压浆泵,压浆泵要同水泥浆搅拌机相连接并不停搅拌,防止水泥浆凝固。压浆泵压力宜为0.5—0.7mpa,当采用一次压浆或孔道较长时最大压力不宜超过1.0mpa.压浆应从下至上,每一个孔道应达到另一端饱满和出浆,并应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,应将出浆口塞住,并保持不小于0.5mpa的稳压期,稳压期的保持时间宜为3~5min。水泥浆水灰比宜为0.26—0.28,并掺入减水剂和彭胀剂,水泥浆的24小时自由泌水率为0,水泥浆稠度宜控制在10-17s之间,天气温度高时取上限,反之取下限。
2、对需要封锚的锚具,压浆后应先将其周围冲洗干净,并对梁端砼凿毛,然后按设计布设钢筋网浇筑封锚砼。但要严格控制封锚后的梁体长度。对于外露的锚具,应用高标号砂浆抹上,防止锈蚀。
七、注意事项
预应力砼箱梁施工时,注意梁底强度,防止由于梁底开裂引起的梁体裂逢。应严格控制预应力管道和锚具安装,保证砼拌和合易性和浇筑质量,张拉工艺得当,操作准确,才能保证箱梁整体质量。
八、结束语
综上所述:在箱梁施工过程中,只要我们能够严格按照施工技术规范及设计要求,在施工过程中不断强化控制力度,就能够确保箱梁的施工质量,满足设计要求。
参考文件:
《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011
《公路桥涵施工技术规范》实施手册JTG/T F50-2011
《公路工程质量检验评定标准》JTG F80/1-2004
《普通混凝土配合比设计规程》JGJ 55-2000
《公路桥梁预应力混凝土施工指南》