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摘要:现浇箱梁在我国桥梁工程施工中被广泛运用。经过多年实际经验的积累与发展,现阶段我国现浇箱梁主要的施工方法主要可分为支架法、悬臂浇筑法和移动模架法三类。本专题将浅谈现浇悬臂箱梁施工方法。
关键词:现浇箱梁;施工方法;挂篮
中图分类号:TQ639文献标识码: A
引言
随着国家道路桥梁的不断发展,对桥梁的要求越来越高,除满足基本的使用功能外,桥梁也成为人们生活、美化城市景观、旅游观光等的重要组成部分。桥梁的材料、结构以及施工方法都影响着桥的抗压、承载能力,桥梁的设计尤为重要。本文着重介绍现浇预应力混凝土箱梁施工方面的相关技术以及施工中易出现的问题。
1、悬灌法施工连续箱梁施工工艺
悬灌法施工连续箱梁工艺框图见图1-1-1。
图1-1-1 连续箱梁悬灌施工工艺框图
2、梁体悬臂浇筑段施工
连续箱梁悬灌施工工艺框图见图2-1-1。
(1)悬臂灌筑梁段的普通钢筋加工、绑扎与预应力波纹管道固定。
①钢筋
②纵向波纹管安装
③竖横向预应力粗钢筋安装
图2-1-1连续箱梁悬灌施工工艺框图
(2)悬臂灌筑梁段的混凝土施工
为保证悬灌梁段的施工质量拟采取如下措施:
混凝土灌筑顺序为:底板→腹板→顶板。
(3)梁体悬臂灌筑段纵向预应力筋张拉
连续箱梁纵向钢绞线采用高强度低松弛型,标准强度为 Ryb=1860MPa。锚具采用自锚式锚具。均采取两端对称、两侧对等的张拉措施。
①纵向预应力筋张拉施工程序
纵向钢绞线束张拉的施工程序:清理锚具、喇叭口,割除多余波纹管→钢绞线除锈、下料、编束、做束头、穿束→切除多余钢绞线,安装工作锚、千斤顶及工具锚→待混凝土龄期7天且强度和弹性模量不低于设计要求后进行张拉→完成张拉并合格后割除多余钢绞线→封锚,压浆。
②纵向预应力筋张拉程序
对于低松弛钢绞线和自锚式锚具而言,张拉程序为:0→初始张拉力P0(P0=0.1P,P为设计张拉力)→量测伸长量δ0→张拉至设计张拉力P→持荷2min→量测伸长量δ1→锚固钢绞线束→量测伸长量δ2。
③清理锚具、喇叭口的要求
将锚具、喇叭口上的水泥浆、混凝土清除干净;清通喇叭口上的压浆孔,保证灌浆通道畅通;对喇叭口与波纹管连接处的错台进行处理,使之连接圆顺,错台不超过5mm;对喇叭口内的多余波纹管予以切除。
④钢绞线除锈、下料、焊束头和穿束的要求
钢绞线防锈:钢绞线分批进货,以免货多积压而生锈。进场后做好防雨、防潮、防锈工作。
钢绞线下料:钢绞线下料在梁面上进行。下料按先长后短的原则进行,以节約材料。
钢绞线编束和做束头:将穿束端钢绞线用2~3道粗铁丝捆绑后调整各根端头之间的相对位置,使端头形成圆锥形后拧紧铁丝;根据连续箱梁钢绞线束长短不一的特点,结合既有施工经验,钢绞线穿束的束头根据钢绞线束长短分别采用物理处理束头和化学焊接束头:对35m以下的钢绞线束采用钢管套筒加楔形粗钢筋的物理钢绞线束头,从而每束钢绞线均可以节省半米左右的束头钢绞线;对35m以上的钢绞线束采用焊接束头,将各根钢绞线互相焊连、结成一体。]
钢绞线穿束:对30m左右的钢绞线束用人工穿束,对30m以上的用卷扬机穿束。纵向束的穿束在混凝土强度大于10MPa后进行。穿束时首先用比孔道长10m左右的单根钢绞线穿过管道,然后通过该根钢绞线将卷扬机钢丝绳拉出孔道后,用O型卡将钢丝绳与束头上面的钢筋环相连。经检查连接可靠后,开动卷扬机,进行穿束作业。穿束时,卷扬机操作者与穿入端人员保持联系,令行禁止,避免强拉、多拉。
⑤张拉准备工作
按规定对锚具、夹片等进行检验;对千斤顶、油泵、油表等进行配套标定;千斤顶作业空间的检查、确认;对梁体作全面检查。如有缺陷,按照监理工程师同意的方案修补完好且达到设计强度。
⑥张拉作业
所有纵向预应力束张拉均使用自锚式锚具、按“左右对称、两端同时”的原则进行,以下说明均建立在此基础上的。
⑦张拉施工注意事项
千斤顶加载和卸载时做到平稳、均匀、缓慢、无冲击。
张拉时混凝土强度和龄期不得低于图纸要求。张拉顺序按图纸要求进行。张拉作业中,对钢绞线束的两端同步施加预应力,以保证两端张拉伸长量基本相等。
⑧滑丝和断丝处理
在张拉过程中,多种原因都可能引起预应力筋滑丝和断丝,使预应力筋受力不均,甚至不能建立足够的预应力,从而影响桥梁的使用寿命。因此需要限制预应力筋的滑丝和断丝数量。
⑨预应力质量控制
预应力质量控制包括原材料质量控制、预应力管道质量控制、摩阻测试、张拉控制。
(4)梁体悬臂灌筑段竖横向预应力筋张拉
梁体竖向预应力钢筋采用精轧螺纹钢,采用螺杆式穿心千斤顶张拉。张拉采取同一梁段两侧对称张拉的措施。
(5)悬灌梁纵向预应力管道压浆
孔道压浆是将水泥浆填满孔道内空隙,让预应力筋与混凝土牢固地粘结为整体,并防止预应力筋的锈蚀。为保证压浆的密实性、延长预应力筋和梁体使用寿命,采用真空辅助压浆法连续压注。
孔道压浆有如下主要工作:
①孔道压浆前的准备工作
②水泥浆的拌和
③孔道真空辅助压浆施工程序
④质量控制措施
⑤压浆注意事项
(6)悬灌梁竖向预应力筋管道压浆
其压浆程序与纵向束基本相同,参照实行。
(7)端头锚具封端
对悬灌过程中的腹板束和顶板束,在张拉压浆后将其直接浇筑在下一梁段混凝土内作为封端,不再另外封端。而对合拢后的顶板束和底板束,由于其锚头外露,因此必须另做封端。
(8)挂篮前移
挂篮主要由桁架、提吊、走行、后锚、模板和作业平台等部分组成。
①挂篮工作原理
挂篮底外模随挂篮桁架向前移动就位后,绑扎底腹板钢筋并安装预应力管道后,将内模从已灌梁段箱体内拖至本段安装,再绑扎顶板钢筋和预应力管道,然后一次灌筑混凝土如此循环,直至悬灌完成。
②挂篮前移
在挂篮将要进入梁段的混凝土强度达到2.5MPa以上时,清理梁段顶面,用1:2的水泥砂浆将滑道铺设部位找平,并在砂浆找平层上画出滑道放样定位线后,安装锚固滑道。然后待该梁段张拉压浆完成后,将底模架后横梁用倒链悬挂在后上横梁,放松底模架前后吊带使底模脱模并离开梁体底面10cm左右,然后拆下底模架后锚杆;放松外模前后吊带,使外模落下。完成上述操作后,将两个5T倒链分别置于挂篮两侧桁架位置,并使其两端分别连接在梁体和挂篮上,然后拖拉主桁,挂篮底外模在主桁带动下随主桁前移。挂篮移动到位后,立即锚固主桁架和底模架,调整底模和外侧模标高,检查连接、锚固准确可靠后,即可绑扎钢筋。
结论
总之现浇箱梁施工原则以一个联跨为基本单位,结合实施性施工组织设计,采取“全面出击、重点突出、流水作业”的施工总体计划,前期基础和结构施工尽可能按此要求进行组织实施,以保证施工流水作业面和立体交叉作业面的尽快展开并对现浇悬臂箱梁的施工工艺进行改正提高。
参考文献
1、《桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)
2、《市政桥梁工程质量检验标准》(DB29-51-2003)
3、《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》(铁建设【2005】160号)
4、《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》(铁建设【2005】160号)
5、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)
6、《混凝土结构工程施工规范》(GB500010-2002);
关键词:现浇箱梁;施工方法;挂篮
中图分类号:TQ639文献标识码: A
引言
随着国家道路桥梁的不断发展,对桥梁的要求越来越高,除满足基本的使用功能外,桥梁也成为人们生活、美化城市景观、旅游观光等的重要组成部分。桥梁的材料、结构以及施工方法都影响着桥的抗压、承载能力,桥梁的设计尤为重要。本文着重介绍现浇预应力混凝土箱梁施工方面的相关技术以及施工中易出现的问题。
1、悬灌法施工连续箱梁施工工艺
悬灌法施工连续箱梁工艺框图见图1-1-1。
图1-1-1 连续箱梁悬灌施工工艺框图
2、梁体悬臂浇筑段施工
连续箱梁悬灌施工工艺框图见图2-1-1。
(1)悬臂灌筑梁段的普通钢筋加工、绑扎与预应力波纹管道固定。
①钢筋
②纵向波纹管安装
③竖横向预应力粗钢筋安装
图2-1-1连续箱梁悬灌施工工艺框图
(2)悬臂灌筑梁段的混凝土施工
为保证悬灌梁段的施工质量拟采取如下措施:
混凝土灌筑顺序为:底板→腹板→顶板。
(3)梁体悬臂灌筑段纵向预应力筋张拉
连续箱梁纵向钢绞线采用高强度低松弛型,标准强度为 Ryb=1860MPa。锚具采用自锚式锚具。均采取两端对称、两侧对等的张拉措施。
①纵向预应力筋张拉施工程序
纵向钢绞线束张拉的施工程序:清理锚具、喇叭口,割除多余波纹管→钢绞线除锈、下料、编束、做束头、穿束→切除多余钢绞线,安装工作锚、千斤顶及工具锚→待混凝土龄期7天且强度和弹性模量不低于设计要求后进行张拉→完成张拉并合格后割除多余钢绞线→封锚,压浆。
②纵向预应力筋张拉程序
对于低松弛钢绞线和自锚式锚具而言,张拉程序为:0→初始张拉力P0(P0=0.1P,P为设计张拉力)→量测伸长量δ0→张拉至设计张拉力P→持荷2min→量测伸长量δ1→锚固钢绞线束→量测伸长量δ2。
③清理锚具、喇叭口的要求
将锚具、喇叭口上的水泥浆、混凝土清除干净;清通喇叭口上的压浆孔,保证灌浆通道畅通;对喇叭口与波纹管连接处的错台进行处理,使之连接圆顺,错台不超过5mm;对喇叭口内的多余波纹管予以切除。
④钢绞线除锈、下料、焊束头和穿束的要求
钢绞线防锈:钢绞线分批进货,以免货多积压而生锈。进场后做好防雨、防潮、防锈工作。
钢绞线下料:钢绞线下料在梁面上进行。下料按先长后短的原则进行,以节約材料。
钢绞线编束和做束头:将穿束端钢绞线用2~3道粗铁丝捆绑后调整各根端头之间的相对位置,使端头形成圆锥形后拧紧铁丝;根据连续箱梁钢绞线束长短不一的特点,结合既有施工经验,钢绞线穿束的束头根据钢绞线束长短分别采用物理处理束头和化学焊接束头:对35m以下的钢绞线束采用钢管套筒加楔形粗钢筋的物理钢绞线束头,从而每束钢绞线均可以节省半米左右的束头钢绞线;对35m以上的钢绞线束采用焊接束头,将各根钢绞线互相焊连、结成一体。]
钢绞线穿束:对30m左右的钢绞线束用人工穿束,对30m以上的用卷扬机穿束。纵向束的穿束在混凝土强度大于10MPa后进行。穿束时首先用比孔道长10m左右的单根钢绞线穿过管道,然后通过该根钢绞线将卷扬机钢丝绳拉出孔道后,用O型卡将钢丝绳与束头上面的钢筋环相连。经检查连接可靠后,开动卷扬机,进行穿束作业。穿束时,卷扬机操作者与穿入端人员保持联系,令行禁止,避免强拉、多拉。
⑤张拉准备工作
按规定对锚具、夹片等进行检验;对千斤顶、油泵、油表等进行配套标定;千斤顶作业空间的检查、确认;对梁体作全面检查。如有缺陷,按照监理工程师同意的方案修补完好且达到设计强度。
⑥张拉作业
所有纵向预应力束张拉均使用自锚式锚具、按“左右对称、两端同时”的原则进行,以下说明均建立在此基础上的。
⑦张拉施工注意事项
千斤顶加载和卸载时做到平稳、均匀、缓慢、无冲击。
张拉时混凝土强度和龄期不得低于图纸要求。张拉顺序按图纸要求进行。张拉作业中,对钢绞线束的两端同步施加预应力,以保证两端张拉伸长量基本相等。
⑧滑丝和断丝处理
在张拉过程中,多种原因都可能引起预应力筋滑丝和断丝,使预应力筋受力不均,甚至不能建立足够的预应力,从而影响桥梁的使用寿命。因此需要限制预应力筋的滑丝和断丝数量。
⑨预应力质量控制
预应力质量控制包括原材料质量控制、预应力管道质量控制、摩阻测试、张拉控制。
(4)梁体悬臂灌筑段竖横向预应力筋张拉
梁体竖向预应力钢筋采用精轧螺纹钢,采用螺杆式穿心千斤顶张拉。张拉采取同一梁段两侧对称张拉的措施。
(5)悬灌梁纵向预应力管道压浆
孔道压浆是将水泥浆填满孔道内空隙,让预应力筋与混凝土牢固地粘结为整体,并防止预应力筋的锈蚀。为保证压浆的密实性、延长预应力筋和梁体使用寿命,采用真空辅助压浆法连续压注。
孔道压浆有如下主要工作:
①孔道压浆前的准备工作
②水泥浆的拌和
③孔道真空辅助压浆施工程序
④质量控制措施
⑤压浆注意事项
(6)悬灌梁竖向预应力筋管道压浆
其压浆程序与纵向束基本相同,参照实行。
(7)端头锚具封端
对悬灌过程中的腹板束和顶板束,在张拉压浆后将其直接浇筑在下一梁段混凝土内作为封端,不再另外封端。而对合拢后的顶板束和底板束,由于其锚头外露,因此必须另做封端。
(8)挂篮前移
挂篮主要由桁架、提吊、走行、后锚、模板和作业平台等部分组成。
①挂篮工作原理
挂篮底外模随挂篮桁架向前移动就位后,绑扎底腹板钢筋并安装预应力管道后,将内模从已灌梁段箱体内拖至本段安装,再绑扎顶板钢筋和预应力管道,然后一次灌筑混凝土如此循环,直至悬灌完成。
②挂篮前移
在挂篮将要进入梁段的混凝土强度达到2.5MPa以上时,清理梁段顶面,用1:2的水泥砂浆将滑道铺设部位找平,并在砂浆找平层上画出滑道放样定位线后,安装锚固滑道。然后待该梁段张拉压浆完成后,将底模架后横梁用倒链悬挂在后上横梁,放松底模架前后吊带使底模脱模并离开梁体底面10cm左右,然后拆下底模架后锚杆;放松外模前后吊带,使外模落下。完成上述操作后,将两个5T倒链分别置于挂篮两侧桁架位置,并使其两端分别连接在梁体和挂篮上,然后拖拉主桁,挂篮底外模在主桁带动下随主桁前移。挂篮移动到位后,立即锚固主桁架和底模架,调整底模和外侧模标高,检查连接、锚固准确可靠后,即可绑扎钢筋。
结论
总之现浇箱梁施工原则以一个联跨为基本单位,结合实施性施工组织设计,采取“全面出击、重点突出、流水作业”的施工总体计划,前期基础和结构施工尽可能按此要求进行组织实施,以保证施工流水作业面和立体交叉作业面的尽快展开并对现浇悬臂箱梁的施工工艺进行改正提高。
参考文献
1、《桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)
2、《市政桥梁工程质量检验标准》(DB29-51-2003)
3、《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》(铁建设【2005】160号)
4、《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》(铁建设【2005】160号)
5、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)
6、《混凝土结构工程施工规范》(GB500010-2002);