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[摘 要]本文通过对大型简支箱梁预制施工工艺进行阐述,以便更好的指导箱梁预制施工。
[关键词]施工工艺 箱梁预制
中图分类号:TU355 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)37-0150-01
一、 前言
京沈铁路客运专线是我国铁路中长期规划“四纵四横”的重要组成部分,为国家高速铁路重点建设工程,设计时速350km/h,其桥梁上部结构采用后张法预应力混凝土简支双线箱梁,该梁型结构经济适用,施工工艺复杂,技术标准高,且自重大,适合集中预制。我公司在辽宁省喀左县组建喀左制梁场,科学管理,精心组织,结合我局兰新、盘营、杭长制梁经验,积极的借鉴京津、京沪、京石、哈大等施工箱梁的先进技术经验,建立起一套较完善的施工工艺。
二、 工艺特点
(1)自行研制设计压浆用封锚头盖,既方便施工,降低劳动强度,提高工作效率。
(2)采用特殊设计900t搬梁,提梁上桥一体机,工作安全、迅速,提高工作效率,降低工程造价。
(3)采用预应力橡胶管自动穿束机与抽拔机,预应力钢绞线采用自动下料机,方便施工,降低劳动强度,提高工作效率。
(4)制梁区龙门吊走形采用滑触线装置,既能保证施工安全,又能提高工作效率。
(5)采用自动温控系统,实现了冬季混凝土蒸汽养护的自动控制,较好的控制梁体的实体质量。
(6)本工法箱梁预制工艺达到程序化、流水化、标准化作业,制梁控制良好。
三、 适用范围
本工法适用于32m、24m等各种跨度的大吨位铁路后张法预应力混凝土箱梁的现场预制。
四、 施工工艺
1、总体施工方案
箱梁预制采用整体底模侧模,全液压系统内模,钢筋绑扎胎具上钢筋整体绑扎,预应力橡胶管穿束、抽拔采用自动穿束机与抽拔机,强制式搅拌机拌合,混凝土输送泵配合液压布料杆入模,附着式振捣器配合插入式振捣棒振捣,一次灌注成型,覆蓋篷布蒸汽养护,埋设温度传感器进行自动温度监控,自动调节棚内温度。钢绞线下料采用自动下料机,预应力采用三次张拉,预张拉在拆模后进行,避免混凝土的早期开裂,初张拉在混凝土强度达到设计强度的80%以上,采用MDEL900S型搬运机搬运至存梁台座,待梁体混凝土强度满足设计强度的100%,混凝土龄期10d以上再进行终张拉,建立最终预应力值。压浆采用真空辅助压浆,梁端采用微膨胀混凝土封锚,梁端防水采用聚氨酯防水涂料,桥面防水、保护层、防护墙等桥面附属工程待梁架设完成后施工。
2、施工方法
a、立模
(1)预制箱梁采用固定钢底模。底模分段运输逐段拼接,拼接时需注意保证各段的中心线对齐在同一直线上。在底模与三道支撑连续梁间加塞钢垫板 ,通过精确抄平来控制反拱值,以确保底板弧线平顺。
(2)底模外侧边纵梁上设螺栓孔,竖向由米字形竖联通过底部两螺旋式立柱支撑在钢性制梁台座地基板上,米字形竖联间由上、下平纵联连为一体,形成一个完整的钢性支撑体系。
侧模上部用槽钢组成的平台拉结,平台作为桥面连接系兼作施工平台梁。侧模与侧模间的连接利用端模板通过螺栓拉结,拼缝处的模板采用刨床刨边。
(3)钢筋绑扎好吊装就位后,开始安装内模。
(4)模板拆卸
(1)模板的拆卸按照模型安装的逆向进行,首先松内模、拆除端模,拉移内模、最后修整模板。 因采用900t搬运机整体吊梁,侧、底模固定不拆卸,但每片梁施工前必须进行线型的检查与模型校正。
(2)当梁体混凝土强度达到设计强度的60%以上,梁体混凝土芯部与表面、箱内与箱外、表层与环境温差均不大于15℃,且能保证梁体棱角完整时,进行预张拉后拆模。但气温急剧变化时不得拆模,环境温度低于0℃时,必须等待表层混凝土冷却至5℃以下方可拆模,在炎热或大风干燥季节,需采取边拆模边浇水,防止水分丧失过快。
b、钢筋的制作、绑扎与吊装
(1)进场钢筋复检合格后,采用钢筋切断机下料。梁体水平构造钢筋采用闪光对焊焊成整根,钢筋弯曲采用钢筋弯曲机弯制成型,在进行弯曲成型前,应先熟悉加工钢筋规格、形状和各部尺寸及弯曲顺序。弯制好的半成品钢筋在检查合格后,应分类堆放并挂牌标识。
钢筋绑扎
(2)绑扎要求
梁体钢筋整体绑扎,先进行底板与腹板钢筋的绑扎,然后进行腹板的钢筋的绑扎,然后进行顶板钢筋的绑扎。预应力孔道采用Ф80、Ф90橡胶抽拔管成型,采用自行研制橡胶管自动穿束机,提高工作效率,降低劳动强度。
(3)钢筋骨架吊装
钢筋骨架吊装采用专门制作的吊架,吊架具有足够的强度和钢度,以保证在吊运过程中不发生变形及扭曲。利用两台50吨龙门吊将绑扎好的钢筋骨架吊至制梁台位。
c、混凝土
(1)混凝土开盘前试验员对粗、细骨料进行严格的含水率测量,准确测定因天气变化而引起的粗细骨料含水量的变化,以便及时调整施工配合比。
(2)搅拌时投料次序为:细骨料、水泥和矿物掺合料,搅拌均匀后再加入所需用水量,待砂浆充分搅拌均匀后再投入粗骨料,充分搅拌后再投入外加剂,并继续搅拌至均匀为止。上述每阶段的搅拌时间不少于30s,总搅拌时间不少于2min,也不超过3min。
(3)箱梁梁体混凝土灌注顺序:采用纵向分段、竖向分层、先底腹板后顶板、连续浇筑、一次成型方式浇筑砼。两台布料机分别从梁的两腹板同一端部开始向另一端方向,边移动边灌注混凝土。
(4)振捣方式
混凝土振捣采用插入式振捣器和附着式振动器配合施振,插入式振捣棒振捣为主,附着式振动器振捣为辅,浇筑过程中要特别注意加强倒角、钢筋密集部位及各部分交界面的振捣。
d、 梁体养护
根据本梁场的自身特点和箱梁的施工技术要求,箱梁浇筑完成后,混凝土养护分蒸汽养护和自然养护两种方式。
e、预应力
(1)待端模拆除后,及时清理孔道及锚穴凿毛。将自动穿束机固定在预应力孔道对面,手拉葫芦调节穿束机高度。钢绞线穿入穿束机内通过固定在锚穴上的过渡器进入预应力孔道。然后开动穿束机,钢绞线在穿束机的牵引下穿入孔道内。保证了钢绞线顺直,方便施工,降低劳动强度,提高工作效率。
(2)压浆在终张拉后24-48小时内进行,检查无滑丝后进行真空辅助压浆,采用锚头盖封闭锚头,每孔梁配齐54个锚头盖,其中9孔锚头盖46套,12孔锚头盖8套。水泥浆搅拌均匀后,打开进浆球阀,另一端抽取真空至符合要求,待出浓浆后关闭出浆球阀,饱压3min关闭进浆球阀。饱压效果明显,压浆完成后随即拆除。
(3)压浆应自下而上逐孔施作,保证压浆密实、不漏压。启动真空泵抽真空,使真空度达到-0.06~-0.08Mpa并保持稳定。启动灌浆泵,当灌浆泵输出的浆体达到要求的稠度时,将泵上的输送管阀门打开,开始灌浆。灌浆过程中,真空泵保持连续工作。待真空泵端的空气滤清器中有浆体经过时,关闭空气滤清器前端的阀门,稍后打开排气阀,当水泥浆从排气阀顺畅流出,且稠度与灌入的浆体相当时关闭抽真空端所有的阀门。灌浆泵继续工作,压力达到0.5~0.6Mpa,持压3分钟。压浆最大压力不超过0.6 Mpa。
(4)预应力筋封端工艺
封锚顺序依次为:锚穴周边混凝土凿毛—→清扫并湿润锚穴周边混凝土—→涂刷防水涂料—→填塞补偿收缩混凝土并捣实—→抹平表面—→对混凝土圆周进行防水处理。
五、结束语
综上所诉,本文对后张法预应力混凝土简支箱梁施工工艺进行了阐述,对如何降低劳动强度,提高工作效率提出了若干建议,望能为专业同行从事此类施工起到一定的参考借鉴。
[关键词]施工工艺 箱梁预制
中图分类号:TU355 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)37-0150-01
一、 前言
京沈铁路客运专线是我国铁路中长期规划“四纵四横”的重要组成部分,为国家高速铁路重点建设工程,设计时速350km/h,其桥梁上部结构采用后张法预应力混凝土简支双线箱梁,该梁型结构经济适用,施工工艺复杂,技术标准高,且自重大,适合集中预制。我公司在辽宁省喀左县组建喀左制梁场,科学管理,精心组织,结合我局兰新、盘营、杭长制梁经验,积极的借鉴京津、京沪、京石、哈大等施工箱梁的先进技术经验,建立起一套较完善的施工工艺。
二、 工艺特点
(1)自行研制设计压浆用封锚头盖,既方便施工,降低劳动强度,提高工作效率。
(2)采用特殊设计900t搬梁,提梁上桥一体机,工作安全、迅速,提高工作效率,降低工程造价。
(3)采用预应力橡胶管自动穿束机与抽拔机,预应力钢绞线采用自动下料机,方便施工,降低劳动强度,提高工作效率。
(4)制梁区龙门吊走形采用滑触线装置,既能保证施工安全,又能提高工作效率。
(5)采用自动温控系统,实现了冬季混凝土蒸汽养护的自动控制,较好的控制梁体的实体质量。
(6)本工法箱梁预制工艺达到程序化、流水化、标准化作业,制梁控制良好。
三、 适用范围
本工法适用于32m、24m等各种跨度的大吨位铁路后张法预应力混凝土箱梁的现场预制。
四、 施工工艺
1、总体施工方案
箱梁预制采用整体底模侧模,全液压系统内模,钢筋绑扎胎具上钢筋整体绑扎,预应力橡胶管穿束、抽拔采用自动穿束机与抽拔机,强制式搅拌机拌合,混凝土输送泵配合液压布料杆入模,附着式振捣器配合插入式振捣棒振捣,一次灌注成型,覆蓋篷布蒸汽养护,埋设温度传感器进行自动温度监控,自动调节棚内温度。钢绞线下料采用自动下料机,预应力采用三次张拉,预张拉在拆模后进行,避免混凝土的早期开裂,初张拉在混凝土强度达到设计强度的80%以上,采用MDEL900S型搬运机搬运至存梁台座,待梁体混凝土强度满足设计强度的100%,混凝土龄期10d以上再进行终张拉,建立最终预应力值。压浆采用真空辅助压浆,梁端采用微膨胀混凝土封锚,梁端防水采用聚氨酯防水涂料,桥面防水、保护层、防护墙等桥面附属工程待梁架设完成后施工。
2、施工方法
a、立模
(1)预制箱梁采用固定钢底模。底模分段运输逐段拼接,拼接时需注意保证各段的中心线对齐在同一直线上。在底模与三道支撑连续梁间加塞钢垫板 ,通过精确抄平来控制反拱值,以确保底板弧线平顺。
(2)底模外侧边纵梁上设螺栓孔,竖向由米字形竖联通过底部两螺旋式立柱支撑在钢性制梁台座地基板上,米字形竖联间由上、下平纵联连为一体,形成一个完整的钢性支撑体系。
侧模上部用槽钢组成的平台拉结,平台作为桥面连接系兼作施工平台梁。侧模与侧模间的连接利用端模板通过螺栓拉结,拼缝处的模板采用刨床刨边。
(3)钢筋绑扎好吊装就位后,开始安装内模。
(4)模板拆卸
(1)模板的拆卸按照模型安装的逆向进行,首先松内模、拆除端模,拉移内模、最后修整模板。 因采用900t搬运机整体吊梁,侧、底模固定不拆卸,但每片梁施工前必须进行线型的检查与模型校正。
(2)当梁体混凝土强度达到设计强度的60%以上,梁体混凝土芯部与表面、箱内与箱外、表层与环境温差均不大于15℃,且能保证梁体棱角完整时,进行预张拉后拆模。但气温急剧变化时不得拆模,环境温度低于0℃时,必须等待表层混凝土冷却至5℃以下方可拆模,在炎热或大风干燥季节,需采取边拆模边浇水,防止水分丧失过快。
b、钢筋的制作、绑扎与吊装
(1)进场钢筋复检合格后,采用钢筋切断机下料。梁体水平构造钢筋采用闪光对焊焊成整根,钢筋弯曲采用钢筋弯曲机弯制成型,在进行弯曲成型前,应先熟悉加工钢筋规格、形状和各部尺寸及弯曲顺序。弯制好的半成品钢筋在检查合格后,应分类堆放并挂牌标识。
钢筋绑扎
(2)绑扎要求
梁体钢筋整体绑扎,先进行底板与腹板钢筋的绑扎,然后进行腹板的钢筋的绑扎,然后进行顶板钢筋的绑扎。预应力孔道采用Ф80、Ф90橡胶抽拔管成型,采用自行研制橡胶管自动穿束机,提高工作效率,降低劳动强度。
(3)钢筋骨架吊装
钢筋骨架吊装采用专门制作的吊架,吊架具有足够的强度和钢度,以保证在吊运过程中不发生变形及扭曲。利用两台50吨龙门吊将绑扎好的钢筋骨架吊至制梁台位。
c、混凝土
(1)混凝土开盘前试验员对粗、细骨料进行严格的含水率测量,准确测定因天气变化而引起的粗细骨料含水量的变化,以便及时调整施工配合比。
(2)搅拌时投料次序为:细骨料、水泥和矿物掺合料,搅拌均匀后再加入所需用水量,待砂浆充分搅拌均匀后再投入粗骨料,充分搅拌后再投入外加剂,并继续搅拌至均匀为止。上述每阶段的搅拌时间不少于30s,总搅拌时间不少于2min,也不超过3min。
(3)箱梁梁体混凝土灌注顺序:采用纵向分段、竖向分层、先底腹板后顶板、连续浇筑、一次成型方式浇筑砼。两台布料机分别从梁的两腹板同一端部开始向另一端方向,边移动边灌注混凝土。
(4)振捣方式
混凝土振捣采用插入式振捣器和附着式振动器配合施振,插入式振捣棒振捣为主,附着式振动器振捣为辅,浇筑过程中要特别注意加强倒角、钢筋密集部位及各部分交界面的振捣。
d、 梁体养护
根据本梁场的自身特点和箱梁的施工技术要求,箱梁浇筑完成后,混凝土养护分蒸汽养护和自然养护两种方式。
e、预应力
(1)待端模拆除后,及时清理孔道及锚穴凿毛。将自动穿束机固定在预应力孔道对面,手拉葫芦调节穿束机高度。钢绞线穿入穿束机内通过固定在锚穴上的过渡器进入预应力孔道。然后开动穿束机,钢绞线在穿束机的牵引下穿入孔道内。保证了钢绞线顺直,方便施工,降低劳动强度,提高工作效率。
(2)压浆在终张拉后24-48小时内进行,检查无滑丝后进行真空辅助压浆,采用锚头盖封闭锚头,每孔梁配齐54个锚头盖,其中9孔锚头盖46套,12孔锚头盖8套。水泥浆搅拌均匀后,打开进浆球阀,另一端抽取真空至符合要求,待出浓浆后关闭出浆球阀,饱压3min关闭进浆球阀。饱压效果明显,压浆完成后随即拆除。
(3)压浆应自下而上逐孔施作,保证压浆密实、不漏压。启动真空泵抽真空,使真空度达到-0.06~-0.08Mpa并保持稳定。启动灌浆泵,当灌浆泵输出的浆体达到要求的稠度时,将泵上的输送管阀门打开,开始灌浆。灌浆过程中,真空泵保持连续工作。待真空泵端的空气滤清器中有浆体经过时,关闭空气滤清器前端的阀门,稍后打开排气阀,当水泥浆从排气阀顺畅流出,且稠度与灌入的浆体相当时关闭抽真空端所有的阀门。灌浆泵继续工作,压力达到0.5~0.6Mpa,持压3分钟。压浆最大压力不超过0.6 Mpa。
(4)预应力筋封端工艺
封锚顺序依次为:锚穴周边混凝土凿毛—→清扫并湿润锚穴周边混凝土—→涂刷防水涂料—→填塞补偿收缩混凝土并捣实—→抹平表面—→对混凝土圆周进行防水处理。
五、结束语
综上所诉,本文对后张法预应力混凝土简支箱梁施工工艺进行了阐述,对如何降低劳动强度,提高工作效率提出了若干建议,望能为专业同行从事此类施工起到一定的参考借鉴。