结语某路桥对预应力小箱梁施工技术的探讨

2012-06-04 01:30王智伟周培
城市建设理论研究 2012年13期
关键词:预应力施工技术

王智伟周培

摘要:本文介绍了预应力小箱梁施工技术,对类似构件的预制有一定的参考作用。为今后建设同类桥梁中完善设计、优化结构积累资料,为其它相似工程提供实际施工依据,为改进工艺积累实际施工经验。

关键词:预应力 ,小箱梁 ,施工技术

Abstract: this paper introduces the construction technology of the prestressed small box girder for similar components of the precast have certain reference function. For the future construction of similar Bridges perfect design and optimization of structure accumulation material, for the other similar project to provide practical construction basis, for to improve the process accumulated practical construction experience.

Keywords: prestressed, small box girder, construction technology

中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:

一、施工准备与布置

在施工作业区某大桥的K5+250右侧及K5+450左侧将分别建设1#、2#大型预制场及混凝土拌和站,和尚塘东侧的160片小箱梁将在1#预制场建设,和尚塘西侧的110片小箱梁及Ⅰ区中桥的352片空心板梁将在2#预制场内预制,该拌和站将配备生产能力为50m3/h的混凝土拌和设备,在和尚塘大桥施工时,我们将重点落实主墩的施工,尽早开始单幅主跨悬浇梁的施工,以保证悬浇段的施工工期。1#预制场将建设10个小箱梁预制底模,1台36m跨箱梁门机(120T),2#预制场将建设8个预制小箱梁底模、12个空心板梁底模、1台36m跨箱梁门机(120T),预制场内建设有材料堆场、料库、水泥库、钢筋棚、加工车间,工具间、配电房等设施。并设立工程简介牌、施工场地平面布置图,安全文明施工标语等。

二、小箱梁预制

2.1预制底模的制作

为增强底模的整体性,除在梁端位置设置素砼扩大基础外,我们还将制作实心素砼底座,砼底座高度为20cm,砼底座按100cm间距布置PVC孔,以便预制箱梁时对两侧钢模布设拉条,实施拉力。在砼底座上布置8cm松木板,松木板两侧钉P型橡胶条,防止漏浆,在松木板上布置8mm钢板。

为保证桥梁的平整,底模设置向下的预拱度。30m跨先简支后连续小箱梁跨中向下设1.7cm的预拱度,10m~20m跨简支小箱跨中向下设1.5cm至2.0cm的预拱,20m~25m跨简支小箱跨中向下设2.0cm至2.5cm的预拱,25m~30m跨简支小箱跨中向下设2.5cm至3.0cm的预拱, 35m跨简支小箱跨中向下设3.5cm的预拱。预拱曲线采用抛物线,小箱梁底模布置时,充分考虑相邻底模预制箱梁时的作业允许空间,底模间距设计为5.5m。

2.2预制小箱梁外模板安拆

(1)钢筋及预应力筋的制作与安装

钢筋在加工场内制作现场绑扎,构造钢筋尺寸要准确,在箱梁侧模安装后,绑扎箱梁底板及腹板钢筋并确保支座预埋钢板的位置、高度正确。构造钢筋绑扎后放出预应力孔道位置,焊接限位筋,预埋波纹管、预埋锚垫板,锚垫板端面与钢束垂直,预应力钢绞线在砼浇筑前穿入管内,浇筑完毕后及时用空压机对孔道进行吹气,以避免可能漏浆堵塞孔道,钢材在使用前应根据设计要求进行检验,检验合格后才能使用。

(2)小箱梁内模安拆

小箱梁内模设计采用组合钢模板,组合钢模板结构示意图见附图5。内模在场地上拼装成笼,整体吊装,模板安装采用预制场小门机上的电动葫芦进行,模板安装完成后进行检查,确保尺寸准确、模板稳定、牢固、不漏浆。内模采用竖向、横向钢管顶托支撑,在预制小箱梁砼浇筑完成后并达一定强度时,拆除内模。拆解内模时先解除纵、横向钢管顶托,再将组合钢模成片拆除。

(3)顶板钢筋绑扎

内模拼装后开始绑扎箱梁顶板钢筋和负弯矩端钢波纹管、锚垫板的安装,钢筋绑扎按规范要求操作。当为边梁时,预埋混凝土防撞护栏的钢筋,预制在平曲线内大桥的边梁时将防撞栏预埋钢筋按路线曲率布设预埋。在安装锚垫板时,使其端面与钢束垂直。

(4)砼浇筑

浇筑时,按30cm水平分层从箱梁一端往另一端推进,并注意每层的间隔时间,振动使用附着式振捣器和插入式振捣器结合。在使用插入式振动器时,移动间距不超过振动器作用半径的1.5倍;与箱梁侧模保持50mm~100mm的距离;插入下层混凝土50mm~100mm的距离;每一处振动完毕后边振动边徐徐提出振动棒;避免振动棒碰撞箱梁模板及波纹管预埋件。为使浇筑拆模后的预制箱梁外观有可靠的质量保证,我们在箱梁两侧钢模布置附着式振动器,拟按3m间距布置一台附着式振动器。对每一振动部位,振动到该部位混凝土密实为止,密实的标志是混凝土停止下沉,不再冒出气泡,表面呈现平坦、泛浆。每一片预制箱梁的混凝土浇筑都是连续进行的,小箱梁预应力孔道较密处砼的粗骨料采用0.5-2cm碎石,在砼施工过程中我们将严格、科学控制分灰厚度,以及振捣时间。

(5)小箱梁预应力筋张拉

小箱梁预制后,加强养生,当砼强度达到设计强度的90%时,进行预应力筋张拉。本大桥预应力钢铰线采用高强度低松驰270级,公称直径15.24mm,公称面积140mm2,其性能参数应符合ASTMA416-90a标准,其标准强度Rby=1860Mpa。钢铰线的下料根据设计图并复核,确保工作时有足够的长度。

预应力采用两端张拉,其张拉顺序按预应力钢束构造图中的钢束编号顺序对称均匀进行。预应力张拉按“张拉吨位”与“伸长量”进行双控。张拉程序为0→初应力→100%σk(持荷2min)→锚固,钢束张拉时在初始张拉力(可取设计张拉吨位的10%)状态下注出标记,以便直接测定各钢绞线的伸长量。在张拉吨位达到设计值时,伸长量的允许误差在+6%至-6%以内,断丝率不得大于1%。否则应停止张拉,查明原因,必要时更换锚具或钢绞线。

三、悬吊式横移安装法架小箱梁施工工序及施工技术

清理支座垫石及梁底干净,用水灰比不大于0.5的1:3水泥砂浆抹平,并使其顶面标高符合设计要求。在安放临时支座之前,临时支座采用硫磺砂浆制成,其内埋入电热丝,用电热法解除临时支座。在垫石上涂环氧树脂,然后安放临时支座。安放永久支座不用涂环氧树脂。

(1)小箱梁出坑

当小箱梁砼强度达到设计强度的100%,灌浆强度达到设计强度后,就可以起吊出坑。出坑采用预制场120吨龙门吊进行。小箱梁采用设吊孔穿索兜梁底的吊装方法。起吊时梁底加设橡胶皮垫。起吊过程中要保持小箱梁竖轴线垂直,严防倾斜,注意横向稳定。龙门吊吊梁至喂梁点的运梁车上完成出坑。

(2)运梁、喂梁

龙门吊吊梁至喂梁点的运梁车上后,用导链葫芦和枕木将小箱梁加固。开动后运梁车驱动器,并将前运梁车置于空档。在运梁前对各运梁车进行一次检查,并备好铁鞋,确保无误码后即可开始运梁。运梁车从预制场喂梁点,运梁到待架桥孔的右侧位置停下,完成运梁。

(3)架设小箱梁

在梁运到待架桥孔之前,架梁的横梁、纵梁以及其他设备应安装完成,安装顺序是:安装辅助托架及横梁枕木底座→安装横梁并用盖梁顶的预埋件进行加固→锁紧横梁锚杆→安装纵梁横移平车并临时加固→安装纵梁并与横移平车固结→安装起吊装置。此时架梁纵梁中心位于墩柱左侧约1.8m处。

起吊小箱梁,至盖梁后,将小箱梁落到尽量低的位置,横移纵梁至架梁位置,将预制小箱梁落在正确位置上。落梁后,横移纵梁至起始位置,等下一片梁到,再按上述操作架设。架设顺序为:先架设右幅右边梁,然后从右往左安装,最后安装左幅左边梁。

(4)拼装架桥机

北引桥18#~22#墩3跨及南引桥44#~47#墩3跨采用懸吊式横移法安装小箱梁后,就在这三孔桥面上拼装架桥机。由50吨吊机配合把架桥机拼装在己安装好小箱梁的桥孔,架桥机拼装调试好后,可以前移一孔,准备安装小箱梁。

(5)架桥机喂梁及装梁

在桥面上用同样方法安装悬吊式系统,用悬吊式横移法完成运梁到桥面。然后纵移小箱梁至架桥机尾部完成喂梁,由架桥机进行安装。其他要求与悬吊式横移法相同。

四、连续段施工及体系转换

4.1先简支后连续的工艺流程:

安装墩顶临时支座→安装墩顶永久支座及底模→安装梁板→安装墩顶连续预应力束波纹管→按设计要求连接纵向钢筋和绑扎构造钢筋→立侧模→浇筑现浇混凝土(掺高效减水剂和微膨胀剂)→养生至混凝土达到95%设计强度→张拉墩顶预应力连续束(负弯矩束)→压浆→解除临时支座→进行梁板的横向连接→铺设桥面钢筋网→浇筑桥面混凝土

4.2墩顶连续段施工

(1)墩顶永久支座采用橡胶支座,连续段施工时,支座己安装就位,连续段底面设置预埋钢板。预埋钢板与支座顶钢板进行跳跃式焊接。

(2)绑扎横梁钢筋,连接连续段接头钢筋,设置接头钢束波纹管并穿束。预应力束波纹管用套管连接,套管接头用黑胶布绑扎牢固,以免浇筑混凝土时漏浆堵塞孔道。

(3)在日温最低时,浇筑连续段混凝土,混凝土强度比预制小箱梁高5MPa,现浇连续段添加微膨胀剂,有利于预制构件与现浇砼间的紧密结合。

(4)混凝土强度达到设计强度的95%后,张拉顶板负弯矩束,并进行预应力管道压浆。

4.3体系转换

接头施工完成后,浇筑剩余部分桥面湿接缝混凝土,剩余部分桥面板湿接缝混凝土由跨中向支点浇筑。浇筑完成后拆除一联内临时支座,采用电热法解除每根梁下部临时支座,完成体系转换。解除临时支座时,要注意严防高温影响橡胶支座质量。

五、结语

预应力小箱梁施工技术要求比较高,施工难度较大,操作工序较多,必须精心组织,精心施工,认真地控制好每一道工序,才能保证施工质量。

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