连续梁0#块施工技术论文_夏清

中铁二局第四工程有限公司蒙华铁路MHTJ-28标项目部

摘要:结合蒙华铁路MHTJ-28标段仙江特大桥连续梁设计要求及现场施工情况,以0#块施工为例,对0#块托架、立模、钢筋、各预埋件及预留孔埋设、混凝土现浇、预应力张拉及孔道压浆等施工全过程进行了阐述及总结。

关键词:连续梁0#块 托架 立模 钢筋 预埋 现浇 张拉 压浆

1 工程概况

仙江特大桥上部结构为(32+48+32)m连续梁,连续梁起点里程为DK1530+678.15,终点里程为DK1530+791.45,总长为113.3m,26#边墩高31m,27#主墩高31m,28#主墩高32.5m,29#边墩高30.5m,桥墩型式为单线圆端形实体桥墩。该连续梁位于直线及-6.0‰的纵坡。(如图1:仙江特大桥连续梁布置图)

图1 仙江特大桥连续梁布置图

0#块现浇段节段长10m,中心梁高3.8m,桥墩顶部范围内顶板厚65㎝,腹板厚70cm,底板厚80cm。0#块钢筋混凝土111m3,重288.8t。

本梁采用纵向预应力体系,预应力筋采用φj15.2-1860-GB预应力钢绞线,管道形成采用金属波纹管成孔,抽真空压浆。箱梁在中墩墩顶设置横隔墙,中墩墩顶横隔墙160cm,该处横隔墙设置100×100cm(高×宽)的过人洞;箱梁每个梁段各腹板距梁顶1.35m处设置φ10cm的通风孔,在中墩墩顶两侧及边墩一侧箱梁底板设置φ10的泄水孔,在箱梁顶面两侧悬臂处每隔4m左右分别设置φ12.5cm的桥面泄水孔。

2连续梁0#块施工技术

2.1 0#块施工流程图

连续梁0#块施工流程图(如图2所示)

图2连续梁0#块施工流程图

2.2施工准备

2.2.1、机械材料准备

⑴主墩0#块所需支架、钢管、扣件、方木、竹胶板,挂篮主桁、横梁等构件,按照设计规划配备齐全。

⑵钢模板、钢筋、钢绞线、锚具、混凝土,按照设计图纸提前做好需求计划,钢筋、混凝土、钢绞线、锚具进场需进行各项性能检验,并出具相关试验检测报告。

2.2.2技术准备

2.2.2.1内业技术准备

编制完成施工组织设计、施工工艺设计和工序质量控制设计、悬臂浇筑施工安全保证措施及应急预案后,应在开工前及时组织技术人员认真学习,同时要求技术员仔细阅读、审核施工图纸,及时澄清有关技术问题,熟悉规范和技术标准。对施工人员进行技术交底。

2.2.2.2外业技术准备

施工过程中所涉及的各项外部技术数据收集、相关仪器设备安装。

2.2.2.3现场准备

场地平整,包括施工便道、原料堆放区、材料加工区及生活房屋,配齐生活办公设施,满足主要管理、技术人员进场生活、办公需要。

2.3支承垫石施工

支撑垫石采用C50混凝土,小块钢模立模,支座锚栓孔采用120mmPVC管预留。

2.4支座施工

2.4.1施工工序:施工准备→垫石凿毛、锚栓孔清理→测量放样→支座安装、调整→安装模板→灌浆料搅拌→重力灌浆→养护→拆除模板、质量检查→拧紧下底座地脚螺栓。

2.4.2施工步骤

①灌浆工艺性试验:支座灌浆前要模拟进行试灌,以确定灌浆工艺能够满足设计及规范要求。

②垫石凿毛及锚栓孔清理:施工前先凿毛支座就位部分的支承垫石表面,清除预留孔中的杂物,安装灌浆料模板。灌浆前应将与灌注材料的支座底部和混凝土基础表面清理干净,不得有杂物或积水。

③测量放样:测设放出支座纵横中心十字线及测量垫石高程,并核实锚栓孔位置及孔深。

④支座安装、调整:采用塔吊吊放支座放到垫石上,四边用机械千斤顶顶起精确调整位置及高程。

⑤模板安装:支座位置及高程调整好后,安装灌浆料模板,模板顶部标高应高出支座底座上表面50mm。

⑥重力灌浆:采用重力式灌浆方式灌注无收缩水泥浆,水泥浆采用桥梁支座灌浆料、水配置,水料比12~13%,灌浆过程应先将各锚栓孔灌至垫石顶下5cm,然后从一侧灌浆,直至另一侧溢出为止。灌注开始后,必须连续进行,不能间断,并尽可能缩短灌浆时间。

2.5临时支墩施工

临时支座设在支承垫石旁,前后各设2个,共设4个,Φ32钢筋(每束3根)与梁体相连,钢筋在墩身施工时预埋,保证Φ32钢筋伸入梁体内110cm、顶帽内120cm。临时支墩与连续梁箱体及墩相接部位均需布设两层纵横Φ12@10cm的钢筋网。

临时支墩混凝土浇筑时在和墩梁接触处加一层硫磺砂浆,以便施工过程中方便地解除临时支墩。拆除时,将砼凿除干净,割断钢筋,对称均匀、缓慢进行,防止梁体受到震动,以使梁体可以安全的落在永久支座上。

2.6托架安装

0#块施工采用托架方案,每侧托架共3榀,托架由双拼I40a工字钢加工而成。托架上铺I40a工字钢做主梁,间距60cm,工字钢与托架之间设沙箱。I40a工字钢上设I20a分配梁,底板下设楔形桁架片,间距40cm,其余铺设5×10cm方木+木板,方木间距25cm。

托架各个构件之间采用栓接,为保证托架与墩身的连接,需在施工墩身时预埋80×80cm厚2cm钢板,钢板预埋时设置175cm长锚筋,预埋钢板要求位置准确;墩身预埋钢板与锚筋焊缝饱满。

2.7托架预压

支架预压采用分级加载预压方案,最大加载重量为0#块悬挑段自重及施工荷载的110%。弹性、塑性变形量采用高精度水准仪测量。预压时仅对0#块悬挑部分进行预压,单侧托架上混凝土自重荷载及施工荷载。加载过程中分别按所承受的重量的50%、90%、110%分三级加载,各级加载后静停1h测量竖向及横向变形值,第三级加载后静停24h开始分级卸载,并逐级观测弹性变形值,荷载采用砂袋预压。

在各加载工况时分别测量底模沉降量、托架最外侧的沉降量、纵梁的挠度值。在卸载时应从两边向中间分层卸载,并应做好记录,测量托弹性恢复情况。

2.8 0#块立模施工

0#块底模采用1.8cm酚醛树脂胶合板,外侧模板采用厂制钢模板,主要由模架、模板、横竖肋等组成,外侧模面采用6mm厚钢板,[10槽钢桁架支撑;内模采用木模板,内箱采用φ48×3.5mm钢管支撑,纵、横间距90cm,步距90cm,钢管设置在模板上,钢管底设砼垫块。模板拉杆采用φ25圆钢,间距75×75cm。

2.9 0#块钢筋施工

钢筋在钢筋场集中制作,运至现场安装,采用塔吊吊至相应作业面。立模标高调整完成后,绑扎底板、腹板、隔墙钢筋、顶板钢筋并安装纵向预应力金属波纹管及PE内衬管。竖向预应力下部距离底板11.5cm,端头设置JLM-32型垫板+螺母。φ10钢筋定位网间距50cm布置,在管道转折点处定位网加密间距30cm,定位后预应力预留孔道位置的允许偏差为4mm。当普通钢筋对预应力筋有干扰时,可适当调整普通钢筋的位置。孔道锚固端钢垫板应垂直孔道中心线预埋准确。为避免混凝土浇筑时水泥浆进入锚垫板发生堵塞现象,波纹管要延伸至锚垫板口,锚垫板压浆孔要用海绵条堵塞严密。在底模平台上进行钢筋绑扎、预应力管道定位作业时,预应力管道须定位准确、牢固。

2.10 0#块各预埋件及预留孔预埋

2.10.1预埋钢筋的预埋

按预埋钢筋间距确定每根预埋钢筋的中心位置,确定无误后,开始预埋。将预埋钢筋绑扎牢固。重复此步骤,直至预埋钢筋预埋完为止,并对外露部分进行渗锌防锈或锌铬涂层防锈处理。主要预埋钢筋包括挡砟墙、竖墙、栏杆立柱锚固件。

2.10.2波纹管预埋

波纹管管节接头搭接长度不小于30cm,采用大一号的同类型的管道套接,管道接头处应无折角、无毛刺、无渗漏、密封良好、线性平顺、安装牢靠。待顶板钢筋绑扎完毕后还需对竖向预应力筋再次调整,保证预应力筋线性平顺,安装牢靠。

在波纹管上方进行电焊施工时,应在焊点下部、波纹管上部垫铁皮,防止焊渣损坏波纹管,混凝土浇筑时管道进浆堵塞波纹管道。

2.11 0#块混凝土施工

0#块梁高为高度3.8m,现采一次性次浇筑。对于混凝土拌和、捣固、运输、用电、用水都要准备备用设备,以备急用,混凝土要提前多次同条件进行试验,确保质量。

混凝土下料高度2米以上时应采用串筒,出料口采用软管。浇筑方向从悬臂端向墩顶端浇筑,中隔板位置混凝土对称从两侧腹板处进入,相应的捣固紧跟。混凝土的振捣采用插入式振动棒进行,间距不大于振动棒作用半径的1.25倍。预应力管道位置采用30mm捣固棒进行捣固,其他位置采用50mm捣固棒进行捣固。腹板采取斜向分层浇注,分层厚度30~40cm,

振捣时主要以插入式震捣为主,在腹板外模,在灌注位置安排专人用小锤敲打模型配合振捣,在腹板与底板倒角处,应注意振捣密实,为防止腹板棱角处混凝土外鼓,上部悬空,出现空洞。

0#梁段混凝土浇筑后,用土工布+塑料薄膜覆盖,进行保湿保温养护。当砼强度达到75%以上时方可拆除模板,横隔板处的承重模板应在砼强度达到100%后,再进行拆除。拆模后对梁底、梁侧、梁顶及箱室内部采用洒水覆盖养护,特别是0#块横隔板处,确保混凝土表面保持充分湿润状态,防止产生温差裂纹。

2.12预应力张拉

按照设计要求张拉应在梁体混凝土强度达到设计值的95%,弹性模量达到设计值的100%,且混凝土龄期至少达到5天后才能进行。

①本梁预应力索均采用两端张拉,张拉端预留0.75m工作长度。下料时按实际长度(钢束理论长度+1.5m)在下料台上进行下料,并按顺序摆放预应力筋,防止其相互缠绕。

②将预应力筋的牵引端和两套锚具的锚孔进行编号,预应力筋与胶布缠绕后并标注编号,锚具可直接用油性笔书写,两套锚具的编号要对应。

③安放工作锚、工作夹片

安装工作锚及工作夹片,安放时确保孔数与预应力筋根数对应,且应保证预应力筋对应不打绞,采用钢管套筒将工作夹片顶推进工作锚中。

④安放张拉设备

张拉时,应将智能张拉仪安放在梁体两端的侧面,设备离梁体端头的距离要适宜,以方便连接千斤顶张拉为准,还应保证张拉仪直线可视。

安放智能千斤顶,安装千斤顶的顺序应按设计文件中的张拉顺序进行,安装千斤顶时应将千斤顶、限位板、工作锚、工具锚轴心对中,确保张拉时预应力筋轴心受力。

张拉设备安装完毕后,在梁两端增设挡板,防止钢绞线滑丝及夹片失效飞出伤人。

⑤锚固完结并经检验合格后即可切割端头多余的预应力筋,采用砂轮机切割,严禁用电弧切割,切割时不得损伤锚具,切割后预应力筋的外露长度不宜小于30mm。

2.13孔道压浆

孔道压浆应在预应力筋终张拉后24h内完成,特殊情况时必须在48h内完成。同一孔道压浆,应连续进行一次完成。

预应力管道压浆采用循环压浆工艺,同一孔道压浆连续进行,一次完成。张拉完成后,先用高压水对管道进行冲洗,清除孔道内的杂物后,确认孔道无堵塞后,用高压风清除孔道内的积水后,再对孔道进行压浆作业。

水泥浆在压浆现场配制,水泥浆的初凝时间应大于3小时,且终凝时间应小于24小时,水泥浆搅拌结束至压入管道的时间间隔不应超过40分钟,压浆时梁体温度不应超过35℃,且压浆三天内梁体及环境温度不得低于5℃。

孔道压浆顺序应自下而上,逐孔进行,防止漏孔。压浆时,出浆口临时安设一个三通管,管道待出浆口浓度与进浆浓度一致时,方可封闭保压,同时设于预应力管道中部的出气孔的出浆浓度与进浆浓度一致时,封闭保压,在0.5~0.6MPa下持压2分钟。然后封闭压浆口,进行下一孔道压浆。

3结论

在以往连续梁施工经验基础上,通过对仙江特大桥连续梁0#块施工中托架、立模、现浇、预应力张拉、孔道压浆等工艺的实施,安全、高效的完成了0#块的施工。在施工过程中遇到了不同的问题,经不断的优化工艺、组织培训、技术交底,提高了效率,加快了进度,节约了成本,最终也保证梁体的实体质量。

论文作者:夏清

论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期

论文发表时间:2018/9/18

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