摘要:后張法預應力混凝土連續箱梁,在當今的高速公路橋梁工程的建設中被廣泛的應用,施工過程中應嚴格按施工工藝施工,控制好混凝土箱梁的質量,以確保橋梁的整體質量,本文對后張法預應力混凝土箱梁施工技術加以介紹。
關鍵詞:后張法 預應力 混凝土箱梁 施工技術
1 工程概況
本合同段大連灣大橋122至181孔上部結構為現澆預應力連續箱梁,(25.556+30+30+25.556)+3×(25.2
+26+25.2)+6×(4×25.042)+4×(25.2+26+26+25.2)+4×25.042m,共計60孔,15聯。
2 施工方案
2.1 支架基礎 對可以施工的橋位進行清理、整平、填筑30cm二灰土,振動壓路機分三層碾壓密實,每層碾壓厚度不超過10cm,壓實度達到96%以上,檢查地基承載力滿足計算要求后搭設支架。
2.2 支架搭設 左右幅施工時分幅前后進行,按設計方案采用滿堂支架現澆施工。先對支架基礎施工,完成后再對箱梁支架進行放樣,按指定位置架設,確定其平面位置,腹板處支撐縱橫間距加密為90cm×60cm,豎向鋼管平面縱橫間距為90cm×1200cm。對于每根豎向鋼管用縱橫鋼管水平相連結以增加支架的整體性,支架頂部的水平鋼管縱向(根據縱坡為弧線形)間距調整為40cm,豎向水平鋼管的間距為120cm。為確保滿堂支架的整體剛度、強度和穩定性應該設置剪刀撐。支架搭設要進行強度、剛度、穩定性計算,報監理工程師審批同意后方可進行砼澆筑。
2.3 設置和確定預拱度 箱梁位于支架上方,因此澆
筑箱梁的過程中以及卸架后上部構造必然有一定的撓度或發生下沉,在支架、模板施工時設置合適的預拱度以保證在卸架后上部構造能達到設計要求的外形。
2.4 模板安裝
2.4.1 翼板底模及腹板側模的安裝。鋪設好底模后,重新標定橋梁中心軸線,然后放樣處理箱梁的位置。在底模上建立腹板側模、內腹模、翼板邊線及鋼筋的位置指示標識。每間隔25cm立方木、背桿木、腹板側模用鋼模板,直接將豎向背桿木放于支架橫向方楞木上,用木楔固定。施工時,模板支架的強度與剛度要符合設計要求,箱梁側模與翼板底模必須連成一個整體。
2.4.2 底模安裝。從鋼管支架的頂端縱向架設弧線形鋼管,橫向架為5cm×10cm×2.5m,方楞木在鋼管之上。楞木間距為25cm、相互交錯布置接頭,方楞木、縱向鋼管用木楔調整以保證底模線形。底模采用直接鋪設在方楞上間,用石臘密封拼縫表面,拼縫間雙面棉膠連接。在底模鋪設前,先放好支座,在其位置上按照楔塊尺寸,在底模上開孔,確保模板在開孔位置,按照鋼板的尺寸,底模同樣要開孔,最后用高強砂漿密封預埋鋼板與楔塊的底模。
2.5 支架預壓 預壓荷載:對全橋支架、模板在鋪設完箱梁底模后進行預壓,對混凝土、鋼筋、施工人員及設備進行質量加總,對荷載質量總和的1.1倍進行預壓荷載,對于預壓荷載,在施工中采用箱梁自重的1.2倍。
預壓方法:采用砂包進行預壓,對全橋梁體半幅范圍內的橋梁模板、支架等通過分段(按梁跨分)用等同于梁體自重110%的砂包預壓7天。隨時觀測跨中1/4梁跨位置,在利用儀器在預壓過程前、過程中、過程后的觀察變形情況,記錄各支架扣件的受力情況,對施工預拱度設置值的可靠性進一步驗證、校對,為下一支架預拱度設置提供依據。
2.6 鋼筋加工與綁扎
2.6.1 檢驗鋼筋。把鋼筋擺放在鋼筋棚內,根據產地、型號、種類進行分批驗收、堆放,不得混雜鋼筋。在運輸、儲存過程中保持干燥,避免鋼筋生銹、受到污染。
2.6.2 制作鋼筋和綁扎。在鋼筋加工棚內,按照圖紙設計要求對箱梁鋼筋進行加工。按照JGJ18-96《鋼筋焊接及驗收規程》規定:焊接接頭的要求,采用閃光對焊焊接縱向通長鋼筋,保證焊接接頭交錯排列,接頭鋼筋的面積在受拉區,同一焊接接頭范圍內不得超過該截面鋼筋總面積的50%。按照先綁扎底板鋼筋;然后是綁扎腹板鋼筋;最后綁扎頂板及翼板鋼筋的綁扎順序對鋼筋在底模上按設計圖紙要求進行綁扎。
2.6.3 安裝預埋件及預應力管道。按照設計圖紙對于預應力管道的掩埋位置、日后預應力筋的受力、應力分布情況進行核查,并認真執行。用Φ12的鋼筋焊成“#”字架,夾住管道進行焊接固定。安裝管道的位置時要嚴格逐點檢查,要立即糾正錯誤的地方。波紋管的密封性及各接頭的牢固性在澆筑前應檢查,密封性試驗用灌水法做,管道內殘留的水在做完密封性試驗后用高壓風吹出。
2.7 制作與安裝預應力鋼絞線
2.7.1 檢驗。需要對鋼材、錨具、夾具和張拉設備進行預應力檢驗,因為預應力是保證連續梁施工的關鍵。
2.7.2 對錨具、夾具以及預應力鋼絞線進行檢驗。把鋼材按照預應力情況進行分批進場驗收,進場鋼筋應附有其來源與屬性的顯著標識。檢驗鋼材表面質量及規格是否符合要求,在運輸、存放過程中是否有損傷、油污、銹蝕。對用本橋的預應力鋼材及錨具、夾具進行力學性能檢測,確保工程質量。
2.7.3 預應力鋼絞線安裝。用人工方式對曲線狀的預應力束孔道進行穿束比較困難。通常采用的是:把鋼絲繩系在高強鋼絲上,把高強鋼絲通過人工拉過孔道,用卷揚機把鋼束慢慢拉過孔內。方法是:利用Φ12的半圓鋼環與鋼束頭把鋼絲繩頭通過焊接連接在一起,通過人工協助方式使鋼束頭順利進孔道。當鋼束在內進行插入的過程中,如果發現孔道堵塞,要立即停止插入,對管道內堵塞位置進行排查,鑿開混凝土清除管道內的堵管雜物,然后繼續用卷揚機把鋼束拖過孔道。
2.8 澆筑與振搗
2.8.1 澆筑。混凝土澆筑順序為:底板、腹板→頂板、翼板。為了保證混凝土的澆筑質量,對支架、模板及預埋件進行在澆筑前檢查、清除模板內的雜物并用清水對模板進行沖洗,保持表面潔凈。為預防混凝土的收縮進而拖延施工時間,因此需要在混凝土中摻入緩凝劑。對于上層與下層同時澆筑時,應保持1.5m以上的前后澆筑距離。另外,通過自檢和監理檢查的方式,對支架安全性進行核查,確認無誤后再對箱梁進行澆注作業。
2.8.2 振搗。用插入式振搗器對底板后肋板澆筑的混凝土進行振搗,用平板式振動器對頂板部分振搗,為了預防水泥漿堵住波紋管,注意不要振破預應力束波紋管道。另外,在澆筑工程中為了防止澆筑時漏漿堵塞管道,要不斷地敲擊鋼絞束的兩個端頭。振搗要求:振到振動部位的混凝土密實為止,簡而言之,混凝土不再冒氣泡、停止下沉、表面呈現平坦、呈現泛漿的現象,避免振搗振動模板、鋼筋等。
2.9 施加箱梁預應力 先對張拉一端的千斤頂主缸進行加油,使鋼絞束略微拉緊,并且調整錨圈及千斤頂的所在位置,注意使每股鋼絞線受力均勻,使孔道、錨具和千斤頂三者之軸線互相吻合。當鋼絞束達到10%δcon的初應力時,對鋼絞束兩端的伸長量進行標記,并觀察記錄是否發生滑絲現象。通過逐級加壓對鋼絞束進行張拉,當張拉欲應力達到圖紙設計控制的要求(100%δcon)時,保持張拉力不變并繼續供油,持荷維持2分鐘。此時分別對鋼絞束兩端的實際伸長量進行測量,與計算值進行核查,查看結果是否一致。實際伸長量和計算量的誤差控制在±6%以內。當伸長量與計算量不一致時,查找原因、上報監理,對計算伸長量進行調整并進行再次張拉。
張拉控制通常采用 “雙控法”進行。待整個箱梁澆筑結束后,經監理確認:混凝土強度達到設計強度的100%、養護達到14天后,按照布置圖設計要求對預應力鋼束進行張拉檢測,同時對同排的鋼絞束進行張拉,必須同時對鋼絞束兩端進行張拉,張拉鋼束強度的順序為為:0→10% δcon→100%δcon( 持荷2分鐘)→回油錨固。
完成所有鋼筋束張拉預應力檢測之后,24小時內進行孔道壓漿作業。遵循先下后上的順序進行孔道壓漿。壓漿完畢,立即把梁端的泥漿清洗干凈,清除整理支承墊板、錨具及端面混凝土的雜物,維持表面的整潔;把鋼筋束端面的鑿毛以及鋼筋網、混凝土進行封端處理。
2.10 卸落支架 在作業施工完成后卸落支架的要求:梁體混凝土強度達到設計強度且鋼筋束張拉壓漿檢測符合設計要求。支架卸落:卸架按先跨中后支點的順序進行,在支架卸落之后下一個支架卸落之前留有一定的時間間隔,在時間間隔內把松動的木楔打緊,保持梁體穩定。卸落支架時特別要注意施工作業的安全性。
3 結束語
預應力砼連續箱梁施工時,應注意支架的搭設,模板的安裝,支架的穩定觀測等項工作,預應力管道和錨具安裝應嚴格控制,保證砼拌和和易性和澆注質量,張拉工藝得當,操作準確,才能保證預應力混凝土連續箱梁的整體施工質量。
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