中铁十二局集团第三工程有限公司 山西太原 030024
摘要:随着科学技术的进步,预应力混凝土连续梁桥悬灌浇筑技术已日趋成熟并广泛应用于大中型桥梁连续梁浇筑中。结合大型桥梁悬灌0号块浇筑施工实践,重点对0号块施工技术进行总结,为类似工程0号块施工提供参考经验。
关键词:预应力;悬浇梁;0号块;施工技术
1 引言
预应力连续梁桥以其结构受力好、造型简洁、行车舒适等诸多优势,在我国城市公路、铁路桥梁等工程设计中备受青睐。而悬灌浇筑技术在预应力连续梁桥施工中广泛使用,并取得有目共睹的效果。0号块施工作为预应力混凝土连续梁悬灌施工的基础和关键,需予以重点关注。以梯子峪特大桥(81+152+81m)连续梁0号块左幅(长14.0m,重2142.2t)施工为实例,对0号块施工技术进行总结分析。
2 0号块施工工艺流程
采用托架法施工,主要施工工艺流程详见图1。
图1 0号块施工工艺流程图
3 托架施工及预压
3.1 托架设计
0号块托架采用三角斜腿,每组采用2-36b槽钢焊接而成,共设8组。托架上放置两组横梁,横梁上放置纵向槽钢架,钢架上铺方木及竹胶板做底模,托架通过螺栓锚固在墩身预埋件上。两支墩柱之间采用牛腿纵梁支撑,牛腿与预埋在墩身上的预埋件用螺栓连接,牛腿上放着横垫梁和纵梁,上铺方木及竹胶板做底模。托架需经设计验算符合规范要求后方能施工。0号块托架立面图见图2。
图2 0号块托架立面图
3.2 托架施工
托架采用塔吊整体吊装,根据牛腿的重心合理布设吊点,在托架上挂设辅助绳,吊装到墩顶后人拉辅助绳辅助就位,托架螺栓孔对准预埋螺栓孔后用扳手拧紧螺栓,测量托架高程和水平度,上垫下塞确保托架满足要求。
3.3 托架预压
3.3.1 预压目的
托架预压主要有两个目的:第一,检查托架的刚度、强度及稳定性,确保施工安全;第二,消除托架非弹性变形的影响,测出弹性变形,有利于桥面线形控制。
3.3.2 支架预压及加载方法
3.3.2.1 支架预压方法
0号块左幅重2142.2t,预压时要考虑扣除墩顶部位荷载1288t,则实际0号块托架施工总荷载为854.16t。托架预压采用实际施工荷载1.2倍重物,采用混凝土预制块(0.5m×1m×2m,单块重2.4t)进行预压,共需预制块430个。支架预压监测共布置4个观测断面,每个断面设置5个测点,均布置在底模上,分别位于翼缘板中点、腹板中点、底板中点。
图3 监测点布置图
3.3.2.2 加载方法
预压按总荷载的0→60%→100%→120%→100%→60%→0进行分级加载及卸载。当纵向加载时,应从跨中向支点处对称布置荷载;当横向加载时,应从混凝土结构中心向两侧对称布置荷载。墩顶荷载由墩身承受,不予考虑。
3.3.2.3 预压注意事项
(1)预压前测量原始标高,每级加载完成1h后进行支架的变形观测,以后每隔6h监测记录各监测点的位移量,当相邻两次监测位移平均值之差不大于2mm时,方可进行后续加载。全部预压荷载施加完成后,当连续12h监测位移平均值之差不大于2mm时,方可卸除预压荷载。
(2)支架卸载6h后,应监测记录各沉降观测点的标高。
(3)为了使梁在完成后达到设计标高,箱梁底模板调整时要考虑设置预拱度。设置预拱度数值=设计标高+支架弹性变形值。
4 模板、钢筋、预应力管道、混凝土工程施工
4.1 模板工程
4.1.1 底模、内模及侧模安装
预压完成后,根据综合沉降观测成果,结合设计预留量,设置底模预留量。0号块底模和内模采用桥梁专用竹胶板,侧模采用新制作模板。模板安装时应精确测量定位后进行锁定。
4.1.2 端模安装
端模安装是保证0号块端部及预应力管道成型要求的关键环节之一。端模采用桥梁专用竹胶板制作,将设计预应力管道、钢筋的位置准确布置在端模上,切出预应力管道和钢筋的预留孔,预留孔的直径大于预应力管道和钢筋直径2~3 mm。在底模和侧模内侧准确放样出端模的设计位置线,采用外支撑加固定位。在安装纵向预应力管道和钢筋时,将其从端模预留孔的相应位置穿入和穿出。在混凝土浇筑前,用棉纱或泡沫胶堵塞端模上预留孔的缝隙,以防止漏浆。
4.2 钢筋工程
钢筋的制作应严格按照设计图和规范施工。因0号块的钢筋型号繁多,加工好后的各种型号钢筋要有标示牌。部分腹板钢筋为平均值,下料时应分别计算,以免在制作、安装的过程中出错。
普通钢筋与预应力管道干扰时,应首先保证预应力管道的基本坐标位置,移动普通钢筋,若普通钢筋移动困难时,可征求设计意见后确定是否截断及后续措施。安装顶板钢筋时同时安装防撞护栏的预埋钢筋、桥面泄水管等。
4.3 预应力管道安装
0号块预应力管道较为密集,箱梁设计有纵、横、竖三向预应力钢绞线。底板钢筋绑扎完成后,绑扎腹板钢筋过程中即安放腹板钢束管道,并按设计要求采用“井”字架钢筋固定波纹管。待顶板钢筋底层钢筋绑扎完即安放顶板横向、纵向波纹管并固定牢固。
预留竖向管道压浆透气孔至梁面上,中穿φ8钢筋以防在混凝土灌注、振捣过程中使透气管脱落而堵塞透气孔;竖向管道张拉端垫板须用胶带严密缠绕以防压浆孔堵塞,并且在张拉前把管道周围清扫干净然后才能撕去胶带,及时张拉、压浆,以防桥面上的杂物顺水流入管道而堵塞压浆孔。
4.4 混凝土浇筑及养护
4.4.1 混凝土要求
梯子峪特大桥0号块采用C55高性能混凝土,要求初凝时间不小于10h,3d强度达到90%;弹模指标3d达到设计要求;入模坍落度不大于18 cm,扩展度不小于50 cm。
4.4.2 浇筑
0号块混凝土浇筑顺序为:中部底板→悬臂端底板→中部腹板→悬臂端腹板→墩顶隔板→顶板。
沿线路前进方向左右对称浇筑,以墩顶为界两悬臂端及墩顶隔板要求前后对称浇筑。每层浇筑厚度不超过30cm,混凝土正常浇筑速度不小于20m3/h,中途不得间断。
浇筑时设专人进行振捣,采用插入式振动器,快插慢拔,均匀排列插点,逐点移动。振捣时严禁振动棒碰撞预应力管道、模板、钢筋、辅助设施(如定位架等)。
底板、顶板面混凝土要进行两次抹面,第一次抹面在振捣平整后立即进行;第二次抹面在混凝土近初凝前进行,以防早期无水引起表面干裂。对顶板要进行拉毛处理,保证桥面铺装与顶板的粘结效果。
4.4.3 养护
设专人进行混凝土养护,混凝土浇筑完毕后采用土工布对混凝土外表面进行覆盖,浇筑后8h开始对混凝土进行洒水养生,并随时保持混凝土表面湿润,养生时间不少于14d。
5 预应力工程
5.1 预应力类型
横向预应力采用4φs15.2的高强度低松弛钢绞线,fpk=1860 Mpa,Ep=1.95×105 Mpa,张拉控制力采用标准强度的0.75倍。采用一端张拉,两端交替进行。竖向预应力采用3φs15.2的高强度低松弛钢绞线,fpk=1860 Mpa,Ep=1.95×105 Mpa,张拉控制力采用标准强度的0.75倍。纵向预应力采用φs15.2的高强度低松弛钢绞线,fpk=1860 Mpa,Ep=1.95×105 Mpa,张拉控制力采用标准强度的0.75倍。
5.2 张拉
张拉顺序为先纵向,横向、竖向滞后两个主梁段张拉。纵向预应力张拉采用双端同步张拉。应力、伸长量双控,以应力为主,伸长量校核,纵向束张拉时横桥向应左右对称,横向、竖向张拉滞后纵向张拉。
张拉采用应力控制为主,伸长值校核的双控方法施工,当实际伸长值与理论伸长值不相符,并超过±6%时,停止张拉,查明原因,采取措施予以克服后再行张拉。锚固阶段张拉端预应力筋回缩量要符合设计要求,断丝、滑丝数量不能超过设计及规范要求。
5.3 管道注浆
采用真空压浆工艺。预应力张拉完毕,及时对已张拉的预应力孔道进行压浆,以保证压浆孔道中灰浆凝固质量。
压浆前先用高压水冲洗管道,检查是否有串孔和渗漏现象。
孔道压浆采用专用压浆料或专用压浆剂配置的浆液进行压浆,压浆浆液28天强度不小于50Mpa,原材料、浆体性能及施工工艺符合规范及设计要求。
在放置预应力筋和管道时,管道的上、下端分别预留有压浆管和出气管,使其引出梁外。压浆时,从下端的压浆管进行压浆,待上端出浆管冒出浓浆时,将出浆管弯曲使其关闭,保持一定的持压时间,再将下端的压浆管弯曲使其关闭,然后再拔除压浆枪头,同时上下端出气管均用铁丝将其扎牢,这样就能够保证压浆的饱满,防止出现了回流现象使上端孔道不饱满。
箱梁终张拉后,在3d内进行封锚。封锚采用强度等级不低于C55无收缩混凝土进行填塞。
6 结束语
0号块作为连续梁悬灌的基准节段,必须提前精心编排实际可行的施工方案,通过周密的设计计算,严格把控托架安装及预压、模板、钢筋、混凝土、预应力工程施工等各个环节,才能保证其施工质量。梯子峪特大桥0号块施工全程质量、安全可控,为后续悬浇施工积累了施工技术经验、打好了基础。
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论文作者:刘树明
论文发表刊物:《防护工程》2018年第33期
论文发表时间:2019/2/21
标签:预应力论文; 托架论文; 预压论文; 钢筋论文; 混凝土论文; 管道论文; 荷载论文; 《防护工程》2018年第33期论文;