預(yù)應(yīng)力橋梁現(xiàn)澆連續(xù)箱梁上部結(jié)構(gòu)

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隨著我國經(jīng)濟(jì)的增長,人民生活水平也不斷提高。我國在公路建設(shè)方面也不斷的加大投資,尤其在高等級公路上投資建設(shè)。隨著橋梁工程大量的投資建設(shè)作,積累施工經(jīng)驗(yàn)。作為預(yù)應(yīng)力橋梁的施工工藝也慢慢的成熟。其結(jié)構(gòu)比較節(jié)省材料、安全系數(shù)高等優(yōu)點(diǎn)也常在橋梁工程中被普遍使用。下面對預(yù)應(yīng)力橋梁現(xiàn)澆連續(xù)箱梁上部結(jié)構(gòu)施工工藝作進(jìn)一步的介紹
    一、工程概況(以梅河高速公路K1+136.393跨線橋?yàn)槔?
    K1+136.393跨線橋?yàn)樯峡缑分菔形鳝h(huán)高速及梅河高速公路的跨線橋,本橋梅河高速設(shè)計(jì)樁號K1+013.93m~K1+259.393,橋長246米,分左右雙幅橋,單幅寬為16.50m,上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁,全橋共為三聯(lián),1~3跨為一聯(lián),跨經(jīng)為20+2×25m,4~7跨為二聯(lián),跨經(jīng)為4×25m、8~10跨為三聯(lián),2×25+20m。第二聯(lián)鋼束采用雙端張拉,第一聯(lián)及第三聯(lián)采用單端張拉,張拉端分別為0#、10#臺(tái)頂。與西環(huán)高速公路交叉樁號為K1+136.393(XHK18+461.588)交角為90.26°,5#墩中心與西環(huán)高速重合。
    二、上部結(jié)構(gòu)施工工藝
    地基處理,搭設(shè)支架,制作加工安裝模板,支架預(yù)壓,鋼筋安裝,澆筑混凝土,張拉工作,孔道壓漿,封錨,支架、模板的拆除等。
    1、地基處理
    在橋跨與橋?qū)挿秶鷥?nèi),將場地平整,采用18T以上振動(dòng)壓路機(jī)碾壓4~5遍,回填地面高程距箱梁底高程距離約7.0m,0#~4#墩回填標(biāo)高94m,5#~7#回填標(biāo)高95.5m,8#~10#回填標(biāo)高97.0m。壓實(shí)度不小于90%,并鋪填一層厚度為約10-15cm的石屑,按橫向間距1~1.2m,布置20cm×5cm的水平方木或16#槽鋼,使壓力擴(kuò)散,確保支架在施工中不發(fā)生變形與失穩(wěn)。
    地基回填后,開挖一定數(shù)量的排水溝,防止雨水對支架底部的浸泡。
    2、支架搭設(shè)及支座安裝
    支架采用標(biāo)準(zhǔn)CKC門式腳手架(φ42×1219×1930),該支架輕巧,拼裝方便,但其剛度較小,為保證支架的強(qiáng)度及整體穩(wěn)定性,支架采用四體品字形雙層結(jié)構(gòu)排列,支架底部墊20cm×15cm水平方石木或16#槽鋼并與地面之間鋪一層石屑或小石子找平。支架之間用φ48×3mm的鋼管將門架縱橫交叉聯(lián)結(jié),內(nèi)部及外側(cè)用鋼管作剪刀撐,并用鋼絲繩對稱斜拉,在箱梁肋板,橫隔板位置處支架加密1倍,懸臂板部分可適當(dāng)減少一些。上托頂架鋪設(shè)10×12方木,其支架高度可按地形及門式腳架調(diào)整搭設(shè),利用上托調(diào)整預(yù)拱度。
    支架搭設(shè)完后,在墩柱及臺(tái)身上用經(jīng)緯儀準(zhǔn)確測放出支座中心點(diǎn)位置,并按照設(shè)計(jì)圖紙要求安裝支座。
    3、支架預(yù)拱度設(shè)置
    預(yù)拱度計(jì)算公式:f=f1+f2其中f1:支架彈性變形;f2:梁體撓度預(yù)拱度,值設(shè)在梁的跨中位置,并按拋物線形式進(jìn)行分配,算得各點(diǎn)的預(yù)拱度值后,通過支架上的可調(diào)絲桿頂托或底座對底模進(jìn)行調(diào)整。
    4、模板的制作、安裝及支架的預(yù)壓
    支座安裝合格后,依據(jù)圖紙尺寸加工并安裝箱梁底模板,模板均采用優(yōu)質(zhì)進(jìn)口竹膠合板(1.2cm厚),表面光潔度、平整度、線條平順均能滿足美觀要求,其剛度強(qiáng)度能滿足要求。
    模板接縫處嵌填海綿條或采用膠帶封縫,并設(shè)置斜撐和壓腳,以防跑模和漏漿。模板安裝前,檢查其是否變形、污染。支架底模高程計(jì)入落地支架彈性、非彈性變形值,并加入第一、第十跨跨中設(shè)1.5cm的預(yù)拱度,第二、九跨跨中設(shè)2cm的預(yù)拱度,其他位置按拋物線設(shè)置預(yù)拱度,以確保箱梁的標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求。預(yù)壓完成后,卸去砂包,把模板清洗干凈,并涂刷優(yōu)質(zhì)脫模劑。重新測量標(biāo)高調(diào)整底板。
    支架靜預(yù)壓:在支架搭設(shè)完成以后,應(yīng)對支架進(jìn)行預(yù)壓,預(yù)壓荷載不小于梁體鋼筋混凝土重量的1.2倍,預(yù)壓采用砂(或土)袋預(yù)壓,其荷載分布與現(xiàn)澆箱梁重量分布情況一致,預(yù)壓期間在每跨設(shè)置五個(gè)斷面15個(gè)觀測點(diǎn),預(yù)壓前先測量復(fù)核支點(diǎn)標(biāo)高,砂袋用吊機(jī)吊放到支架上,試壓分三次水平加載,第一次試壓重40%,第二次為40%,第三次全部加完,然后觀測7天,卸載按三次進(jìn)行,第一次按試重的20%,第二次為40%,第三次全部卸完,每個(gè)觀測點(diǎn)在每一次加載(卸載)完了及全部加載完(卸載完)均要觀測,全部加載完成后先每一天觀測一次,若連續(xù)7d觀測結(jié)果在5mm以內(nèi),則可以認(rèn)為地基沉降基本穩(wěn)定。
    5、鋼筋、波紋管、鋼絞線安裝
    調(diào)整底板合格后、安扎鋼筋、安扎時(shí)分兩次,第一次安扎鋼筋為底肋板,在底板及肋板澆注砼后安扎箱頂及懸臂預(yù)埋鋼筋,在澆注箱頂板時(shí),在頂板應(yīng)力最小處(1/4跨)開1×1.5m天窗(每一箱1個(gè))拆除箱內(nèi)模板、支架后將天窗鋼筋焊接好,并采用與箱梁同標(biāo)號砼澆筑平整。
    在安裝綁扎完底板鋼筋及橫隔板骨架后,待波紋管,鋼絞線安裝完后,再綁扎肋板鋼筋。鋼絞線安裝程序:先按其長度,編號穿入波紋管,分布在肋部位置,再將波紋管及應(yīng)力鋼束按曲線要素表準(zhǔn)確定位,采用鋼筋“#”字架50cm間距將鋼束固定,彎曲部位間距為25cm,重復(fù)檢查,穿鋼束時(shí)波紋管是否有破裂,波紋管接口處采用橡膠條或封口膠布包裹密封,外用鐵絲扎緊,當(dāng)鋼筋與鋼束位置發(fā)生矛盾時(shí),鋼筋讓位于鋼束,在箱梁波紋管頂峰處引出氣孔,(用小膠管引出),安裝好波紋管鋼束后,重新檢查其坐標(biāo)位置是否符合要求,進(jìn)行調(diào)整,后完善其他肋板及橫隔板鋼筋,待砼澆注后,及時(shí)將鋼絞線在橋兩頭利用卷揚(yáng)機(jī)來回拉動(dòng),施工時(shí)特別注意防止波紋管漏漿及壓扁引起下一道工序的困難。
    6、混凝土攪拌、運(yùn)輸、澆筑及其養(yǎng)生
    (1)混凝土由L500強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌,由攪拌站統(tǒng)一供給。配料由電子秤控制(已經(jīng)過計(jì)量部門檢測標(biāo)定),并嚴(yán)格按照中心試驗(yàn)室提供的砼配合比攪拌,由兩臺(tái)6m3攪拌車運(yùn)輸、采用泵送砼澆注施工。配8臺(tái)插入式振動(dòng)棒振搗。
    (2)箱梁混凝土分兩次澆筑(第一層為底板及肋板根部50cm高,第二層為肋板、頂板和懸臂板)。箱梁底板和肋板混凝土采用斜層法由低端向高端澆筑。第一層澆筑混凝土初凝后對施工縫鑿毛清理,并用鋼絲刷刷凈鋼筋上的水泥漿。第二層混凝土由中間向兩邊均勻攤鋪至設(shè)計(jì)標(biāo)高,并由低向高推進(jìn)。混凝土初凝后,用鋼絲刷拉毛,使其表面粗糙而平整、清潔。以便于橋面鋪裝混凝土的結(jié)合質(zhì)量。第一層混凝土澆筑時(shí)采用插入式振搗器振搗,并振搗密實(shí)。第五跨3/4跨處50cm范圍設(shè)濕接縫,待混凝土強(qiáng)度達(dá)到30Mpa再澆筑,同時(shí)每個(gè)工作班制取試塊不少于5組。最后一層施工的混凝土,把二組試塊放在箱梁上同條件下養(yǎng)護(hù),采用覆蓋養(yǎng)生。
    (3)澆筑混凝土?xí)r注意:
    ①在澆筑混凝土過程中,為了避免踏扁波紋管,防止變形,有專人負(fù)責(zé)看護(hù),指揮及檢查;
    ②嚴(yán)格按規(guī)范分層(30cm)澆筑,并且拉斜坡;
    ③嚴(yán)格控制混凝土坍落度,消除由于混凝土大體積收縮產(chǎn)生的裂紋;
    ④嚴(yán)格控制澆注時(shí)間(接縫)及時(shí)振搗。
    7、預(yù)應(yīng)力張拉
    <1>在混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度95%后,且齡期大于7天后方可進(jìn)行張拉。預(yù)應(yīng)力鋼束張拉嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙?zhí)峁┑膹埨樞蚝蛷埨刂茟?yīng)力進(jìn)行。張拉設(shè)備在使用前須進(jìn)行檢查和校核。
    <2>本橋預(yù)應(yīng)力箱梁采用后張法,預(yù)應(yīng)力筋為低松弛預(yù)應(yīng)力鋼鉸線,張拉工藝根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙分別采用兩端同時(shí)張拉。
    <3>預(yù)應(yīng)力張拉采用雙控,以張拉力進(jìn)行控制,以伸長量進(jìn)行校核,實(shí)際伸長量值與理論伸長值之差若超過規(guī)范要求應(yīng)暫停張拉,查明原因并采取措施加以調(diào)整后,再繼續(xù)張拉。
    預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉時(shí)理論伸長值:△=P.L/Ag.Eg
    式中P為預(yù)應(yīng)力鋼絞線平均張拉力(N)
    L為預(yù)應(yīng)力鋼材長度(cm)
    Eg為預(yù)應(yīng)力鋼材彈性模量(N/mm2)
    Ag為預(yù)應(yīng)力鋼材截面面積(mm2)
    預(yù)應(yīng)力鋼絞線實(shí)際伸長值△=△L1+△L2,△L1為從初應(yīng)力至張拉力間的實(shí)測伸長值,△L2為初應(yīng)力時(shí)的推算伸長值,采用相鄰級預(yù)拉力伸長值。
    預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉后每束的斷絲或滑絲不超過1絲,每個(gè)斷面斷絲之和不得超過該斷面鋼絲總數(shù)的l%,如超過限制數(shù),應(yīng)進(jìn)行更換。張拉噸位控制為0.75。
    <4>張拉設(shè)備校核:張拉機(jī)具與錨具配套使用,在進(jìn)場使用前進(jìn)行檢查與校核,每臺(tái)千斤頂與壓力表、壓力盒、測力計(jì)及其他裝置,應(yīng)具有±1%的讀數(shù)精度。壓力表精度不應(yīng)低于1.5級。千斤頂一般使用超過6月或200次,以及在使用中出現(xiàn)不正?,F(xiàn)象時(shí),應(yīng)重新校準(zhǔn)。
    <5>張拉筋制作:每根預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)標(biāo)簽以編號及盤號或使用鋼材的號碼,鋼絞線不得扭折、絞旋,不得松散,且每根鋼絞線在構(gòu)件每端要易于識別。
    因在兩端同時(shí)張拉,鋼絞線下料長度應(yīng)把兩端工作長度計(jì)算在 內(nèi)、張拉后鋼絞線的切割用高速手砂輪切割機(jī),外露長度35mm。