摘要:以某连续梁桥作为工程背景,对钢筋混凝土连续梁桥悬浇的施工技术进行了深入研究,并阐述混凝土浇筑施工和预应力张拉施工过程中的一些质量控制要点,具有重要意义。
关键词:钢筋混凝土;连续梁桥;悬浇施工;预应力张拉;质量控制
引言
该座连续梁大桥,布设方式为两幅方式,其中单幅桥的宽度为15.49m,跨中梁高为2.5m,箱梁支点梁高为4.9m,翼缘板悬臂的长度为2.75m,底板宽度为10.00m,顶板宽度为15.49m。对于箱梁梁底,根据1.8次抛物线进行相应变化。箱梁顶板为0.25m厚,悬臂根部为0.5m,顶板悬臂端部为0.2m,底板厚度范围为0.25m~0.6m,渐变段的长度为4m,支点位置为0.6m,跨中腹板厚度为0.4m。对于箱梁横桥向。箱梁横桥向为单箱双室,除0号块以外,其他T箱梁分为9个对称悬浇梁段,箱梁纵向分段长度为(5×3.5+4×4)m。在主桥中共设两个边跨合龙段和一个中跨合龙段,其中边跨现浇段长度为11m,边中跨合龙段长度为2m。悬臂现浇段重量最大值为148.2t。
箱梁主要采用双向预应力体系。纵向预应力主要采用φs15.2mm低松弛高强度预应力钢绞线,其中抗拉强度标准值fpk=1900MPa。在箱梁根部几个梁段位置处,纵向预应力布设腹板下弯钢束,同时将底板束、顶板束布设在其他梁段中。箱梁采用C50混凝土,采用直径JL25mm精轧螺纹粗钢筋作为竖向预应力钢筋。
一、主梁悬浇施工技术
针对主梁悬臂的浇筑,主要采用挂篮方式进行施工,如图1所示,其中共设3套4个挂篮,单个挂篮的重量约为60t,保证主梁和挂篮的施工同时施工。第一,完成主墩悬臂主梁浇筑,与此同时,进行边跨现浇段梁施工;第二,对边跨进行合龙;第三,对中跨进行合龙。
图1悬浇箱梁挂篮施工示意图
1.1安装挂篮
对于主梁节段,施工的长度最大值为4m,施工的重量最大值为148.2t,悬浇长度最大值为4m,设计承载能力为110t,—个挂篮重量60t与最大施工节段重量之比是0.405。其中,挂篮结构由模板系统、行走系统、后锚系统、承重析架系统、吊架系统、底篮等共同构成。
首先将挂篮进行吊安组拼之后,采用锚固系统,在墩顶将挂篮进行锚固,须进行超载预压、承重实验,以检验其承载力和消除挂篮结构的非弹性变形以及取得各级荷载作用下的弹性变形量。在进行荷载试验时,必须对挂篮的竖向变形进行测量时,一定要选用高精度的水平仪;将实际测量结果作为主要依据,对不同段挂篮底的竖向变形进行有效推算,以便于主梁施工预拱度的计算。
1.2主梁混凝土的浇筑
采取泵车,对混凝土进行对称浇筑,一次浇筑完成,对混凝土两端浇筑速度进行严格控制,混凝土浇筑量差值不得大于5m3,通过混凝土搅拌站的搅拌能力控制,每次浇筑混凝土时间控制在6h以内。将缓凝剂掺人混凝土中,其缓凝时间不得小于8h,以确保混凝土的浇筑质量。在对梁段混凝土进行浇筑时,浇筑顺序应为从前端开始向后浇筑,前一浇筑段应和浇筑梁段根部进行有效结合,前后两梁段的接缝应紧密结合。采用附着式振动器、插人式振捣器,同时振捣混凝土,以对腹板混凝土浇筑的内、外质量进行有效保障。
相邻梁段的混凝土,不管在何种情况下,均应严格控制相邻两次混凝土浇筑的龄期之差,即保证差值不得大于20d。针对新混凝土和旧混凝土的结合处,必须要进行凿毛洗净处理,对水灰比进行严格控制,对骨料温度进行有效降低,减少模板与混凝土二者之间的摩阻力,加强养护强度,对拆模时间进行有效控制,使水化热、混凝土收缩对结构造成的影响进行有效减小,对水化热裂缝、收缩裂缝现象进行有效避免。为了能够和梁体的实际强度接近,应对试块的张拉时间进行有效控制,同时在箱内同条件养护。同时安装箱梁、锚固块钢筋、齿板钢筋,绑扎呈整体式,同时在预埋齿板上封锚钢筋,浇筑箱梁混凝土、齿板混凝土、锚固块过程,应对其给予高度重视和关注。各梁段之间相连的钢筋应牢固可靠,箱梁内各部位的钢筋如与预应力管道发生钻突,局部调整钢筋的位置,严禁割断钢筋。在浇筑混凝土之前,应仔细检查,包括全部配筋的尺寸、数量、位置,保护层垫块的数量、位置、尺寸等,对保护层厚度、不同断面配筋率进行有效确定,保护层内不得有绑扎钢筋的铁丝伸入。在对每个梁段进行施工过程时,一旦出现恶劣天气情况时,应立即停止施工,而在施工停止期间,两悬臂端不得出现荷载不平衡现象,同时应将挂篮进行固定。
应遵守从前端至后端的顺序,分层浇筑混凝土,在每个梁段混凝土初凝之前,应将箱梁顶面进行拉毛处理,以增强桥面和箱梁顶面混凝土铺装的粘结。为消除后锚系统的非弹性伸长,事先用千斤顶对后吊杆预顶。顶板混凝土浇筑完成以后,采用插人式振捣器,二次振捣腹板接缝处,确保密实。
1.3预应力施工和质量控制
在浇筑完成每一梁段以后,当混凝土强度大于90%设计强度时,应对纵向预应力束进行张拉,接着对横向预应力束和竖向预应力束进行张拉。当延伸量超出规范允许范围时,应对张拉操作进行立即停止,将原因查明之后,再进行有效处理。如果发现滑丝现象、火灾断丝现象,必须要对钢绞线进行及时撤换,重新进行张拉。在横向断面方向,应对称张拉纵向预应力束,同时每根钢束应两端对称张拉。在张拉开始前用千斤顶在两端分别进行松动张拉,以确保钢绞线在管道内平行顺直且滑动自由。
张拉程序为:0→初始应力→持荷2min→量测延伸量δ0→张拉至设计吨位P→持荷2min→量测延伸量δ1→顶楔加油→量测延伸量δ2。实测钢束延伸量与修正后的计算延伸量偏差应满足规范要求。否则,应查明原因并采取措施进行处理后方可继续张拉。在预应力束张拉结束以后,不得对钢束、锚头进行撞击。在预应力张拉后24h之内,应采用真空辅助压浆工艺,进行压浆操作。水泥浆的水灰比在0.3—0.35之间,浆体流动度在30~50s,浆体泌水性达到小于水泥浆初始体积的2%、四次连续测试的结果平均值<1%、拌合后24h水泥浆的泌水能吸收的效果,浆体初凝时间≧6h,体积收缩率<2%,且对钢绞线无腐蚀作用。在灌浆泵注人灰浆之前,应通过1.2mm的筛网来进行过滤,尽量保证能够在30min~45min时间内一次性完成灌浆工作。
张拉完毕竖向预应力精轧螺纹粗钢筋以后,监理工程师应对其进行认真认可,在钢筋表面,运用不同的颜色标记及张拉日期,不得出现漏张拉现象。采取应力应变双控张拉,实测延伸量与计算延伸量偏差超过规范规定时,应查明原因,采取措施处理后,才能继续张拉,张拉时横向应保持对称张拉。
悬浇主梁应在张拉纵向预应力束后再张拉竖向预应力筋。竖向预应力筋张拉施工完成后方可前移挂篮。竖向预应力筋采用二次张拉,二次张拉应至少滞后初张拉一个阶段。
二、边跨现浇的施工
边跨现浇段长2.9~14.4m、宽15.49(11.99)m,采用钢管支架,完成一次现浇施工,支架由基础、钢管支架和模板系统组成。主桥边跨现浇段采用于钢管支架上浇筑完成,钢管支架预压完成以后,方可浇筑混凝土,有效消除支架的非弹性变形,测出支架的弹性变形。
三、合龙段的施工
在箱梁中,一共包含3个合龙段,2个边跨合龙段,长度为2m;1个中跨合龙段,长度为2m。在实际施工过程中,应先对边跨进行合龙,然后对中跨进行合龙。箱梁的合龙即体系转换,是控制全桥受力状况和线型的关键工序,箱梁的合龙顺序、合龙温度和工艺都必须严格控制,采用吊架对合龙段进行施工。
四、保证施工安全
挂篮施工虽然是连续梁施工较常用的方法,但仍因其施工工艺的特殊性存在一定的安全风险。在施工过程中,应做好安全措施,提高安全意识,方能避免工程施工中人身和财产安全遭受威胁和损失。
五、结束语
文章以某连续梁桥为工程背景,介绍了钢筋混凝土箱粱悬臂浇筑的施工技术,并阐述了在进行预应力张拉和混凝土浇筑施工过程中进行质量控制的要点。
参考文献:
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[6]预应力混凝土桥梁悬臂浇筑施工技术要点分析[J].欧德彪.科技与企业.2015(06)
论文作者:赵云强
论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期
论文发表时间:2019/4/11
标签:预应力论文; 混凝土论文; 挂篮论文; 悬臂论文; 钢筋论文; 顶板论文; 腹板论文; 《基层建设》2019年第2期论文;