论文部分内容阅读
【摘 要】本文较详细地介绍了横岭特大桥9#~18#、29~37#墩施工段现浇梁的施工方法,在地质情况复杂、施工期短的情况下有实用价值,收到了明显的经济效益与社会效益,可供施工技术人员参考。
【关键词】简支箱梁;混凝土;施工;预应力
引言:
横岭特大桥是在建的高速铁路——津秦客运专线上的一座特大桥。因受两端隧道影响不能进行预制架梁方案,必须进行现浇,根据既有设备采用三种不同形式进行施工:移动模架——主要用于高墩身现浇梁;碗扣式满堂支架——用于较低墩身现浇梁;螺旋管、贝雷梁支架——用于两者之间现浇梁。其中螺旋管、贝雷梁支架法施工的在本桥中有19片。如何施工、技术控制成为保障现浇梁线性及结构稳定的关键。
1 工程概况
横岭特大桥由中铁二十一局负责施工,该段位于迁安市沙河驿镇,全桥共1340.7米,共41孔,均为32.6m简支箱梁,单幅梁宽12.0m。该桥处于两山之间,地势落差较大,地表复杂,螺旋管、贝雷梁支架成为中高度墩身现浇梁首选,也成为技术控制的重点。
2 支架施工
2.1 支架基础
支架采用四线支撑,即1/3跨处及两墩身处。墩身处承台作支架基础;支架1/3跨处采用扩大基础,挖至原状土层,并夯实,然后浇筑基础混凝土,并要严格控制顶面平整度。支架基础尺寸为12×1.5m,基础的厚度均为50cm,混凝土浇筑时要做好预埋件。本基础要求天然地基承载力为[σ]=210kN/m2。
2.2 支架搭设
支架立柱采用螺旋管作为支撑,在钢管顶设置砂筒,供调整标高或落架使用。砂筒顶部放置横向通长工字钢,既作为墩顶连接又作为横梁。横梁上并排放置由贝雷梁片组合的桁架梁,贝雷梁片间距60cm,采用“U”型卡子与横梁连接。贝雷梁上部采用[12.6型槽钢和断面100*100mm木楞间距300mm横向摆放,槽钢仰放,木楞置于槽钢内。
2.3 支架静载预压
当支架搭设完成后对支架进行预压,具体作法是:将预制的压块用吊车均匀吊放在贝雷梁上,压载量为箱梁重量的1.2倍。按加载0、50%、100%、120%观测梁架沉降变形情况,在满载24h内,每2h观测一次梁架变形,趋于稳定后确定地基变形及卸载后支架的弹性变形,为后期预拱度设置积累数据。
2.4 支架预拱度设置
预拱度计算公式为f=f1+f2+f3,其中f1:地基变形,f2:支架弹性变形,f3:梁体挠度。
预拱度最大值设置在梁的跨中位置,并按抛物线形式进行分配,算得各点处的预拱度值后,通过支架上的木楞对底模进行调整。
3 模板、钢筋、混凝土的施工
3.1 模板制作
底模由高强竹胶板直接钉在木楞上。侧模用槽钢、角钢等做成定型骨架与钢板加工成单块2.0m、1.4m长的定型钢模,钢模间用螺栓联结,接缝处用厚3mm的双面胶作垫片以防漏浆。
由于箱梁混凝土一次浇筑,内膜采用定型钢模,由可调式钢撑做内撑,在绑扎完底板、腹板钢筋并通过监理验收后进行合模。
3.2 钢筋制作
钢筋按设计图纸和施工规范在车间加工为半成品,运至现场后绑扎成型。底板钢筋的接头尽可能布置在各孔的1/4L处,应避免在同一截面上。所有接头与钢筋弯曲处的距离均应符合施工规范要求。
3.3 混凝土的施工
预应力箱梁浇筑前,在箱梁内预埋观测点观测混凝土浇筑前后梁底标高变化及张拉前后的标高变化。
3.3.1 混凝土浇筑前应对支架、模板和预埋件进行检查,清除模板内的杂物,并用清水对模板进行冲洗。
3.3.2 混凝土浇筑应连续进行,浇筑工作不得间断,混凝土运到浇筑地点后应保持良好的和易性和坍落度。
3.3.3 灌注顺序:先底板,再灌注腹板,最后灌注顶板。
3.3.4 上层混凝土的浇筑应在下层混凝土初凝前进行。混凝土振捣采用插入式振动器,并按操作规程进行。注意不要振破预应力束波纹管道,以防水泥浆堵塞波纹管。
3.3.5 混凝土灌注后,必须对底板、顶板面进行收浆,保证梁体尺寸和封闭收缩裂纹,纵横向坡度符合要求。
4 预应力施工
纵向预应力钢束有25束,分别采用:腹板4束11-7φ5、2束9-7φ5、2束12-7φ5;底板9束11-7φ5高强低松驰钢绞线群锚体系。锚具采用YM15-12。
4.1 波纹管布置
波纹管在钢筋绑扎过程中适时安装。管道及锚具须牢固定位:管道用定位钢筋网片定位,纵向间距不大于0.6m,横向位置按设计图纸上的座标定位,且与主体钢筋焊接,确保管道不移位。在波纹管接头处一定要将波纹管接口整平,以防在穿束时引起波纹管翻卷,严重时会导致管道堵塞。还要检查波纹管是否因为焊接等原因产生破损或变形,若发现一定要在浇筑混凝土之前补好。在与锚垫板接头处,一定要用胶带或其它东西堵塞好以防水泥浆渗进锚孔内。
4.2 穿束
混凝土强度达到2MPa后拆除端模,采用单根人工穿束方式穿钢绞线,4—5人为一组。
4.3 预应力张拉
混凝土强度达到设计要求时即可进行张拉工作。张拉时严格按照设计图纸要求进行张拉。
首先要对油顶油表要进行定期校验,确保伸长量与压力值相符。
张拉过程如下:安装锚具、千斤顶→拉到初应力(设计应力10%)→作量测伸长量起始记号→张拉至设计应力→量伸长量→回油锚固→量到实际伸长量并求出回缩值→检查是否有滑丝、断丝情况发生。每次锚具安装好后必须及时张拉,以防在张拉前锚具生锈。张拉过程中如有滑丝、断丝、伸长量不够的情况发生,则需分析原因并处理后重新张拉。
总之,在张拉过程中如发现滑丝、断丝、伸长量不够等情况后要及时查明原因,采取相应的措施后方可进行下一步施工。
4.4 压浆
压浆是后张法预应力施工中的最后也是关键的一步,压浆前对压浆机进行认真检查、标定,用压浆机向管道内注压清水,充分冲洗,润湿管道,至全部管道冲洗完后,正式拌浆,开始压浆。压浆开始后需等另一端排水,排水孔亦喷出纯浆并稳定后,才可封闭排气孔,其后对管加压到0.6MPa以上并持荷5min后封闭。张拉封锚压浆应在48h内完成,并采取保护措施,灌浆后30d不能碰撞锚具。
5 小结
横岭特大桥19孔现浇箱梁采用本支撑形式浇筑,经实践检验,现浇梁梁体外观线型流畅,变形满足验标要求,混凝土表面未产生任何裂纹,证明了施工方案的可行性。
参考文献:
[1]过镇海;;钢筋混凝土原理[M].北京:清华大学出版社,1999
[2]何广汉.车惠民.谢幼藩;;铁路钢筋混凝土桥[M].北京:中国铁道出版社,1981
【关键词】简支箱梁;混凝土;施工;预应力
引言:
横岭特大桥是在建的高速铁路——津秦客运专线上的一座特大桥。因受两端隧道影响不能进行预制架梁方案,必须进行现浇,根据既有设备采用三种不同形式进行施工:移动模架——主要用于高墩身现浇梁;碗扣式满堂支架——用于较低墩身现浇梁;螺旋管、贝雷梁支架——用于两者之间现浇梁。其中螺旋管、贝雷梁支架法施工的在本桥中有19片。如何施工、技术控制成为保障现浇梁线性及结构稳定的关键。
1 工程概况
横岭特大桥由中铁二十一局负责施工,该段位于迁安市沙河驿镇,全桥共1340.7米,共41孔,均为32.6m简支箱梁,单幅梁宽12.0m。该桥处于两山之间,地势落差较大,地表复杂,螺旋管、贝雷梁支架成为中高度墩身现浇梁首选,也成为技术控制的重点。
2 支架施工
2.1 支架基础
支架采用四线支撑,即1/3跨处及两墩身处。墩身处承台作支架基础;支架1/3跨处采用扩大基础,挖至原状土层,并夯实,然后浇筑基础混凝土,并要严格控制顶面平整度。支架基础尺寸为12×1.5m,基础的厚度均为50cm,混凝土浇筑时要做好预埋件。本基础要求天然地基承载力为[σ]=210kN/m2。
2.2 支架搭设
支架立柱采用螺旋管作为支撑,在钢管顶设置砂筒,供调整标高或落架使用。砂筒顶部放置横向通长工字钢,既作为墩顶连接又作为横梁。横梁上并排放置由贝雷梁片组合的桁架梁,贝雷梁片间距60cm,采用“U”型卡子与横梁连接。贝雷梁上部采用[12.6型槽钢和断面100*100mm木楞间距300mm横向摆放,槽钢仰放,木楞置于槽钢内。
2.3 支架静载预压
当支架搭设完成后对支架进行预压,具体作法是:将预制的压块用吊车均匀吊放在贝雷梁上,压载量为箱梁重量的1.2倍。按加载0、50%、100%、120%观测梁架沉降变形情况,在满载24h内,每2h观测一次梁架变形,趋于稳定后确定地基变形及卸载后支架的弹性变形,为后期预拱度设置积累数据。
2.4 支架预拱度设置
预拱度计算公式为f=f1+f2+f3,其中f1:地基变形,f2:支架弹性变形,f3:梁体挠度。
预拱度最大值设置在梁的跨中位置,并按抛物线形式进行分配,算得各点处的预拱度值后,通过支架上的木楞对底模进行调整。
3 模板、钢筋、混凝土的施工
3.1 模板制作
底模由高强竹胶板直接钉在木楞上。侧模用槽钢、角钢等做成定型骨架与钢板加工成单块2.0m、1.4m长的定型钢模,钢模间用螺栓联结,接缝处用厚3mm的双面胶作垫片以防漏浆。
由于箱梁混凝土一次浇筑,内膜采用定型钢模,由可调式钢撑做内撑,在绑扎完底板、腹板钢筋并通过监理验收后进行合模。
3.2 钢筋制作
钢筋按设计图纸和施工规范在车间加工为半成品,运至现场后绑扎成型。底板钢筋的接头尽可能布置在各孔的1/4L处,应避免在同一截面上。所有接头与钢筋弯曲处的距离均应符合施工规范要求。
3.3 混凝土的施工
预应力箱梁浇筑前,在箱梁内预埋观测点观测混凝土浇筑前后梁底标高变化及张拉前后的标高变化。
3.3.1 混凝土浇筑前应对支架、模板和预埋件进行检查,清除模板内的杂物,并用清水对模板进行冲洗。
3.3.2 混凝土浇筑应连续进行,浇筑工作不得间断,混凝土运到浇筑地点后应保持良好的和易性和坍落度。
3.3.3 灌注顺序:先底板,再灌注腹板,最后灌注顶板。
3.3.4 上层混凝土的浇筑应在下层混凝土初凝前进行。混凝土振捣采用插入式振动器,并按操作规程进行。注意不要振破预应力束波纹管道,以防水泥浆堵塞波纹管。
3.3.5 混凝土灌注后,必须对底板、顶板面进行收浆,保证梁体尺寸和封闭收缩裂纹,纵横向坡度符合要求。
4 预应力施工
纵向预应力钢束有25束,分别采用:腹板4束11-7φ5、2束9-7φ5、2束12-7φ5;底板9束11-7φ5高强低松驰钢绞线群锚体系。锚具采用YM15-12。
4.1 波纹管布置
波纹管在钢筋绑扎过程中适时安装。管道及锚具须牢固定位:管道用定位钢筋网片定位,纵向间距不大于0.6m,横向位置按设计图纸上的座标定位,且与主体钢筋焊接,确保管道不移位。在波纹管接头处一定要将波纹管接口整平,以防在穿束时引起波纹管翻卷,严重时会导致管道堵塞。还要检查波纹管是否因为焊接等原因产生破损或变形,若发现一定要在浇筑混凝土之前补好。在与锚垫板接头处,一定要用胶带或其它东西堵塞好以防水泥浆渗进锚孔内。
4.2 穿束
混凝土强度达到2MPa后拆除端模,采用单根人工穿束方式穿钢绞线,4—5人为一组。
4.3 预应力张拉
混凝土强度达到设计要求时即可进行张拉工作。张拉时严格按照设计图纸要求进行张拉。
首先要对油顶油表要进行定期校验,确保伸长量与压力值相符。
张拉过程如下:安装锚具、千斤顶→拉到初应力(设计应力10%)→作量测伸长量起始记号→张拉至设计应力→量伸长量→回油锚固→量到实际伸长量并求出回缩值→检查是否有滑丝、断丝情况发生。每次锚具安装好后必须及时张拉,以防在张拉前锚具生锈。张拉过程中如有滑丝、断丝、伸长量不够的情况发生,则需分析原因并处理后重新张拉。
总之,在张拉过程中如发现滑丝、断丝、伸长量不够等情况后要及时查明原因,采取相应的措施后方可进行下一步施工。
4.4 压浆
压浆是后张法预应力施工中的最后也是关键的一步,压浆前对压浆机进行认真检查、标定,用压浆机向管道内注压清水,充分冲洗,润湿管道,至全部管道冲洗完后,正式拌浆,开始压浆。压浆开始后需等另一端排水,排水孔亦喷出纯浆并稳定后,才可封闭排气孔,其后对管加压到0.6MPa以上并持荷5min后封闭。张拉封锚压浆应在48h内完成,并采取保护措施,灌浆后30d不能碰撞锚具。
5 小结
横岭特大桥19孔现浇箱梁采用本支撑形式浇筑,经实践检验,现浇梁梁体外观线型流畅,变形满足验标要求,混凝土表面未产生任何裂纹,证明了施工方案的可行性。
参考文献:
[1]过镇海;;钢筋混凝土原理[M].北京:清华大学出版社,1999
[2]何广汉.车惠民.谢幼藩;;铁路钢筋混凝土桥[M].北京:中国铁道出版社,1981