中铁三局集团有限公司运输工程分公司 山西 030600
摘要:预应力混凝土连续梁的施工是最近几年中铁路和公路中比较广泛采用的一种桥梁结构的方式。它在施工的过程中有很多的优点,例如:费用低,外形美观,受力均匀等等。本文结合某高速公路特大桥的实际情况,对桥梁预应力混凝土连续梁的施工方法及各部位主要技术措施进行了分析探讨。
关键词:预应力混凝土;连续梁;施工技术;研究探讨
一、前言
关于混凝土连续梁在施工中有很多的方法,一般来讲都是有浇筑的方法,悬臂浇筑的方法,悬臂拼装的方法。近年来,连续结构体系梁己成为预应力混凝土桥的主要桥型之一。连续梁或刚构主要采用悬臂施工法,其中悬臂浇筑(简称悬浇)是连续结构早期的施工方法,至今仍应用广泛,后来发展的悬臂拼装法(简称悬拼)逐渐被人们认可。
二、施工方法及技术措施
某特大桥主桥梁连续梁共分16块,其中0#、1#块为墩顶段,2#~11#块为悬浇节段。12#块为中、边跨合拢段,13#、14#,15#块为边跨现浇段。预制钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土简支梁、板桥是一种结构较简单的装配式梁桥。
三、墩顶0#、1#段施工
墩顶0#块长3.5m、1#段每段长2.75m,其施工采用在承台和平台上拼装万能杆件现浇的方式进行。支架搭设时,将0#块、1#段的支架一次性拼装到位,施工时,0#块一次浇注完毕。
(1)支架与模板。支架使用万能杆件,采用双肢杆件拼装,上面铺设方木作为底模施工平台,拼装完成后,进行预压,消除非弹性变形,测出弹性变形值,以便在底模设置预拱度,以减少弹性变形,防止0#、1#段砼产生裂纹。底模标高采用木楔调节。梁底模板在墩顶部分采用大块钢框胶合模板,两端悬臂部分采用大块钢模板,外侧模采用大块钢模板,隔墙模板及腹板内模板均采用定型组合钢模板拼装,悬灌时,这三处模板均在挂篮上使用。
(2)钢筋。钢筋由工地集中加工制作,运至现场由塔吊提升现场绑扎成形。伸入墩顶梁段的墩身钢筋,在墩身最后一节施工时,注意调整束筋间距,以便墩顶梁段底板钢筋的安装。依次安装底板及腹板钢筋,竖向预应力钢筋;安装纵向波纹管及冷却水管,绑扎顶板普通钢筋,安装横向波纹管及钢绞线。由于0#块高度和面积较大,为了保证混凝土的浇灌、振捣质量,在0#块的顶面挂设几个漏斗,底板混凝土由0#块两端输送到位,隔墙下部混凝土由隔墙中部开的振捣窗输送到位,上部混凝土直接由顶面输送到位。
(3)砼浇灌。每个0#块混凝土为211.5m3,重达550t。在支架上现浇,对支架变形影响不太大,0#段砼一次性连续浇注完成设计,砼由水上混凝土搅拌船生产,泵送入模,由两端向墩顶浇灌,横向由两侧向中心对称进行。0#块高度和砼体积较大,浇注时在确保强度和施工的前提下,采取优化砼配合比,尽量减少水泥用量和低水灰比,横梁按设计要求埋设散热管道进行散热,浇注完后及时养生等措施,减小砼收缩变形。
3.2挂篮施工
当墩顶的0#、1#段(长9.0m)施工结束后,即可拼装挂篮,在挂篮拼装前,可将各部位大件如主桁片、主桁横向联结系、内外模桁架等预先组拼,组拼件大小可根据浮吊的起吊重能力确定。挂篮拼装应尽量保证拼装过程中的强度和稳定性。
3.3悬臂灌注施工
利用0#、1#段桥面对称拼装好两套挂篮后,即可进行悬臂灌注施工。(1)安装底板、腹板钢筋并安装预应力管道,预留底桁后锚孔。(2)安装2#梁段内的内模架和内模并调整好标高,内模采用组合钢模。(3)安装端模板,并与内外模板连结。(4)绑扎顶板钢筋并安装预应力管道。预埋内、外滑梁的吊杆孔及桥梁附属结构钢筋。(5)为避免梁段与梁段之间形成错台现象,按先底板后腹板由前向后的灌注顺序一次对称灌注2#梁段。(6)养护及拆模,及时对梁段端头进行凿毛。(7)穿钢绞线束及张拉。(8)压浆。(9)按照上述循环方式一次完成3#~11#梁段的悬灌。
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3.4梁体混凝土施工
桥梁体混凝土设计强度为50MPa,采用悬臂灌注施工技术,根据设计及连续梁工艺的要求,混凝土必须同时满足高强、早强、高流态、缓凝四大技术指标。混凝土运输方式为:用混凝土输送泵泵送至浇筑工作面。混凝土坍落度:18cm~20cm。梁体混凝土的下料底板混凝土由前端挂设串筒输送到位,腹板下部混凝土由腹板中部开的振捣窗输送到位,上部混凝土直接由顶面输送到位。混凝土施工时,为了避免在梁段交界处出现错台现象,混凝土从梁的前端向后端浇注,浇注时,必须注意悬臂两端对称,悬臂两端混凝土的重量相差不得超过设计要求。
3.5预应力施工
上部结构预应力系统包括纵向预应力、横向预应力、竖向预应力。纵向顶板预应力钢束采用12股φs15.2mm的高强度低松弛钢绞线,腹板预应力钢束采用15股φs15.2mm的高强度低松弛钢绞线,边跨底板采用21股和12股φs15.2mm的高强度低松弛钢绞线,中跨底板采用21股和12股φs15.2mm的高强度低松弛钢绞线,锚固系统采用群锚双向张拉。横向预应力钢束采用2股φs15.2mm的高强度低松弛钢绞线,采用交错单端张拉。竖向预应钢束布置于腹板,采用3股φs15.2mm的高强度低松弛钢绞线单端张拉,张拉工艺采用二次张拉。
(1)预应力安装。浇注混凝土时,管道内可内衬硬塑料管芯,混凝土浇注完成后拔出,这样对防止
管道变形、漏浆有较好效果。混凝土浇注后及时通孔、清孔,发现堵塞及时处理。横向预应力管道安装时要注意防止出现水平和竖直弯曲,严禁施工人员踩踏和挤压。
(2)预应力张拉。预应力钢束必须在混凝土强度达到设计强度的95%,且混凝土龄期达到7天以上才可张拉。纵向预应力的张拉控制应力为1357.8MPa;0#块横向预应力张拉控制应力为1395MPa,其余梁桥面板横向预应力张拉控制应力为1357.8MPa。纵向预应力钢束张拉采用YCW500A型千斤顶,横、竖向预应力采用YCJ32型千斤顶,张拉机具张拉前要配套标定。
按设计顺序张拉作业,张拉预应力钢束时,要求同一断面的断丝率不得大于1%,且不允许整股钢绞线拉断。预应力钢束张拉完毕,严禁撞击锚头和钢束,保证锚具与预应力的质量,必须尽早进行封锚,在封锚之前,采取妥善措施,防止锚头锈蚀。
(3)管道压浆。预应力钢束在张拉完成后应在24h内完成压浆。压浆前用高压水将孔道内的杂质清洗干净,然后方可压浆。按先下后上,由低向高,集中在一处的孔道一次压完的顺序进行,由一端向另一端进行压注。
3.6连续梁合拢施工
连续梁的合拢关系着桥梁结构内力体系的转换。边跨合拢,桥梁由双悬臂梁结构转换为单悬臂结构,当中跨合拢后,桥梁受力又由单悬臂结构转换为连续刚构,其中内力不断变化,且受温差、砼收缩徐变等因素的影响,结构内力相当复杂,故连续梁合拢是主梁施工最后一道关键工序。连续梁合拢必须严格按照设计文件进行施工。
四、在施工中需要注意的几点问题
在施工中预埋管道的位置是质量控制的关键。管道位置不准确,不仅能够影响到部件的受力情况,还会增大预应力的损失情况。对施工中的安全问题也有很深的影响。
预应力的钢纹线穿束,在预应力钢纹线束安装的过程中,要防止钢纹线发生缠绕的现象,这也是在施工中对质量的控制。很多钢纹线缠绕在一起,就会影响到受力情况,这就会曾加线与线之间的摩擦力。在实际的工作中很多的施工单位和监管单位都忽视这一个问题,就是使其在操作的过程中出现异常声音。所有要对其以上的情况进行有效的预防,首先就是要对钢纹线的基本位置进行控制,在平整的位置要完全的放松,防止出现错动的现象。其次就是需要对长度较短的钢纹线进行人工的穿束。
要控制好预应力钢纹线的张拉程度,首先就是需要对钢纹线张拉控制的应力和伸长的计算,看是否能够达到设计的要求,控制的张拉力是对质量控制的重点问题。其次就是要考虑到是否模板的支架对其预应力有一定的影响。
五、结语
随着预应力的混凝土的连续梁在交通建设工程中的广泛应用,其他的施工技术也是被很多工作人员所认可,但是影响到施工质量的问题很多,所以在连续梁施工中必须要求细心缜密,按照规范操作。所有的工作人员要对在实际施工中很容易产生的预应力不足、连续梁梁体出现裂缝问题、支架被破坏等等一系列的问题进行严格的控制,并且要引起所有工作人员的重视,提高施工管理水平,防止力筋受蚀,增强桥梁耐久性能,建设良好的工程。
参考文献:
[1] 陆清玉.预应力混凝土连续曲线箱梁桥的支座反力研究[J].海峡科学,2010.
[2] 张新志.预应力混凝土连续刚构桥底板崩裂成因及处理方案[J].河北科技师范学院学报,2010.
[3] 陈明山.大跨度连续梁桥悬臂施工线形控制实施方案.工程与建设,2011(4):30-31.
论文作者:王全
论文发表刊物:《基层建设》2016年10期
论文发表时间:2016/7/25
标签:预应力论文; 混凝土论文; 悬臂论文; 腹板论文; 底板论文; 挂篮论文; 钢筋论文; 《基层建设》2016年10期论文;