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摘要:随着科学技术的不断发展,现浇箱梁的设计以及施工越来越成熟,成为很有竞争力的桥梁形式,其施工质量对整体结构至关重要。本文主要分析了预应力混凝土连续现浇箱梁施工技术。
关键词:预应力;混凝土;现浇箱梁;施工技术
1、工程案例
某高速公路互通立交工程主线起讫桩号 YK66 + 420 ~ YK67 + 410(ZK66 + 295 - ZK67 + 316),互通主线长1.005 km,利用现有福银高速公路,局部拓宽改建;互通匝道 5条,共计,3098.04 m,其中 AK0 + 000 ~ AK0 + 380 范围按市政路(36 m)设计。公路等级为高速公路,主线设计速度 80km / h,路基宽度为 24.5 m;匝道设计速度为40km / h,路基宽度为 9.0 m。
2、地基处理及支架
现浇箱梁的关键部位是支撑架地段的地基处理。地基承载力应满足所承受的全部荷载,保证不产生沉陷现象。首先将箱梁下部场地沿桥长、桥宽范围内进行整平压实,做好原地面的排水处理,特别要注意墩柱基础部位的夯实处理,以保证箱梁底模部位地基的整体性。根据对地基的要求,需在经过平整碾压后的地基上铺筑水稳层,梁宽度范围内每侧超过现浇箱梁宽约3m~5m。
2.1排架和底模板的支撑
排架采用碗扣式支架,在硬化处理后的地基上,根据碗扣支架的排距,铺30 cm × 25cm × 15cm 预制混凝土块做基础,在其上支设碗扣架,碗扣架上设15 cm × 15cm方木,其上沿桥长方向30 cm 间距架设方木,然后铺设竹胶板做箱梁底模,排架设计和受力计算工作报监理工程师批准后进行底模铺设工作。支撑底模时,由碗扣支架螺旋调节标高,严格控制到设计要求,支架各孔跨中应设置 2c m ~ 3cm预拱度。
2.2排架预压
在浇筑混凝土前对模板及支架进行等恒载预压,以减少模板支架的塑性变形及部分弹性变形和地基下沉的不利影响,在碗扣支架上增设横杆,用水泥编织袋装砂或混凝土块预压,浇筑混凝土时,一边浇筑一边按等重量的砂卸载。
3、模板、钢筋和箱梁混凝土施工
3.1模板的安装
(1)安装前,要做好模板的定位工作,箱梁中心线和位置线要求准确,并经常校核;做好标高的测量工作,模板底应预先找平,不平时适当调整升降头;为保证胶合板缝处接头严密,将两块模板用钉子,固定在同一根方木上,用双面胶密封。
(2)箱梁底板钢筋绑扎完后,应进行腹板芯模安装。底板和腹板混凝土浇筑后再进行顶板芯模安装。箱梁顶板入孔在离支点5m处开设,当箱梁顶板混凝土达到设计强度时,拆去内模,由该孔取出后,将钢筋等截面焊接,支吊模后再浇筑同强度等级混凝土。
(3)由于预应力混凝土箱梁是分联施工,箱梁底模板在伸缩缝处断开,浇筑下一联箱梁混凝土前用塑料泡沫将伸缩缝填满,以保证缝的宽度;拆模时,将底模拆除,塑料泡沫不再取出,以防石子#砂子等杂物落入伸缩缝内。
3.2钢筋
(1)钢筋套丝
a.钢筋在套螺纹丝扣前,必须对钢筋规格及外形进行检验,经检验合格的钢筋才能在套丝机上加工螺纹;钢筋套丝工必须持证上岗,套丝操作前应先调整好定位尺的位置,并按照钢筋规格配制相应的加工导向套。
b.钢筋套丝时,必须采用水溶性切削冷却润滑液。钢筋套丝的质量,必须由操作工人逐个用形规和卡规进行检查;钢筋的牙形必须与牙形规相吻合,其小端直径必须在卡规的允许范围内,不合格的丝头要切掉重新加工。
c.达到质量要求的丝头,须使用与钢筋规格相同的塑料保护帽拧上存放待用。
(2)钢筋的连接
进行钢筋连接前应将直螺纹钢筋和直螺纹套筒搬运至现场,并去掉直螺纹保护罩(可重复使用)。连接时将直螺纹对准连接件用管钳拧紧,拧紧力矩应达到要求;Φ22及以上钢筋连接时,管钳尾部应用架子管加长至1m以上扳拧。
3.3箱梁混凝土的浇筑
现浇箱梁混凝土施工顺序为:底板→腹板→顶板。
(1)浇筑底板后,接近初凝不致引起底板混凝土上涌时,支撑内模,内模支撑时位置要准确,要和底板钢筋连接固定,支撑内模时间要尽量缩短。
(2)浇筑腹板要分层浇筑,严格振捣。由于箱梁钢筋较密,应结合混凝土溜筒,使混凝土进入预定位置,不产生离析,振捣时与侧模保持一定距离,严禁振捣模板钢筋,腹板浇筑的同时,应根据浇筑的速度、数量,控制卸载(拆除支架上的砂袋)速度、数量,以防止地基下沉及支架发生变化。浇筑顶板时要根据图纸要求,严格控制标高,处理好桥面横坡,按设计要求留好天窗(100 cm × 100 cm)。混凝土强度达到拆模要求时拆除内模,采用吊模浇筑天窗混凝土。
(3)混凝土的振捣采用插入式振捣器进行,振捣器移动间距不超过其作用半径的1.5倍,并插入下层混凝土5cm~10cm。对于每一个振捣部位,必须振捣到该部位混凝土密实为止,也不得超振。振捣时要避免振捣棒碰撞模板、钢筋。
注意事项:
箱梁混凝土每次应连续浇筑,在箱梁任何部位不得出现垂直于梁中心线的施工缝,浇筑混凝土时,还应注意在箱梁横向左右对称进行浇筑。振捣混凝土时,严格按照插入式振捣的操作程序,对混凝土的边角处加以振捣,防止出现蜂窝麻面等混凝土缺陷。箱梁现浇时,在底板上要预留通气孔,浇筑混凝土时,还应选择较好的天气和时间,尽量避开雨天和高温时间。
4、预应力工程施工
4.1预应力钢绞线下料
在钢绞线开盘之后需要对钢绞线进行自行调直,严禁出现钢绞线死弯的现象。钢绞线的下料长度L按以下公式计算:
式中:LT为钢绞线埋入构件内的曲线长度(平面水平长度L+曲线增长 L);LZ为预应力筋张拉长度;预应力筋张拉长度依据图纸要求每端取80-100cm;LW为下料误差。 4.2 定位钢筋安装
在波纹管安装之前,需要对定位筋进行安装。在安装之前,需要以预应力曲线坐标为依据,准确在梁钢筋上放线,然后将架立筋焊接在梁箍筋上,其高度误差不超过±10mm。焊接完毕,反复检查位置、标高是否符合设计要求,并经监理工程师检查合格后,方可进行穿波纹管。穿管完后,要用扎丝固定波纹管。如图 1 为波纹管定位筋做法。
图1波纹管定位筋做法
4.3 波纹管的安装
框架梁支承筋安装完成后开始铺设波纹管。波纹管从梁端穿入,并用双股扎丝与支承筋绑扎定位。波纹管每根标准长度一般为6m,故要用波纹管接头(大一号波纹管)将两根波纹管连接。波纹管接头长度取200-250mm。连接口在套管中间,用宽塑料胶带缠绕数层密封,以防接缝处漏浆。两根波纹管相接处应抵紧,以防穿筋时出现翻皮。波纹管在孔道端部与预埋铸铁承压垫板喇叭管相接,并对接缝进行处理以防漏浆。在铺设波纹管前,腰筋拉接筋不能绑扎。波纹管安装时应避免反复弯曲和电焊火花烧伤管壁。
4.4张拉
采用双控法:用张拉控制应力 控制张拉,以伸长值进行校核。实际伸长值与理论伸长值之差应控制在-6%-6%以内,否则应暂停张拉,待查明原因并采取措施加以调整后,方可继续张拉。
4.5 预应力孔道压浆
预应力筋张拉完成后,经检查合格,即可用切割机切割端头钢绞线,端头钢绞线预留长度为3-5cm。灌浆前,梁两端锚具部位应用水泥砂浆封端,以免泄浆及降低浆压。预应力孔道压浆压力为 0.5MPa ~ 0.7 MPa,水灰比为 0.26 ~ 0.28,稠度为 10 ~ 17s。灌浆程序:
锚具封头 → 进浆咀安装 → 制浆及过虑 → 灌浆机压浆 → 排气口出浆 → 关闭排气口 → 关闭进浆口 → 完成灌浆。
5、结论
预应力混凝土现浇连续箱的施工问题变得越来越重要,施工中稍有不慎,可能就会引起纠纷,甚至带来索赔等一系列的问题,这在桥面的施工当中表现得相当明显,必须加强管理,才可减少问题的出现。
参考文献:
[1]夏阳.预应力现浇箱梁各工序控制要点[J].安徽建筑2009(5)
[2]林树森,杨爱文.浅谈现浇箱梁外观质量控制[J].山西建筑,2010,36(7):206-207.
[3]蔚建华.预应力混凝土桥梁施工技术要点[J]北京:人民交通出版社2004
关键词:预应力;混凝土;现浇箱梁;施工技术
1、工程案例
某高速公路互通立交工程主线起讫桩号 YK66 + 420 ~ YK67 + 410(ZK66 + 295 - ZK67 + 316),互通主线长1.005 km,利用现有福银高速公路,局部拓宽改建;互通匝道 5条,共计,3098.04 m,其中 AK0 + 000 ~ AK0 + 380 范围按市政路(36 m)设计。公路等级为高速公路,主线设计速度 80km / h,路基宽度为 24.5 m;匝道设计速度为40km / h,路基宽度为 9.0 m。
2、地基处理及支架
现浇箱梁的关键部位是支撑架地段的地基处理。地基承载力应满足所承受的全部荷载,保证不产生沉陷现象。首先将箱梁下部场地沿桥长、桥宽范围内进行整平压实,做好原地面的排水处理,特别要注意墩柱基础部位的夯实处理,以保证箱梁底模部位地基的整体性。根据对地基的要求,需在经过平整碾压后的地基上铺筑水稳层,梁宽度范围内每侧超过现浇箱梁宽约3m~5m。
2.1排架和底模板的支撑
排架采用碗扣式支架,在硬化处理后的地基上,根据碗扣支架的排距,铺30 cm × 25cm × 15cm 预制混凝土块做基础,在其上支设碗扣架,碗扣架上设15 cm × 15cm方木,其上沿桥长方向30 cm 间距架设方木,然后铺设竹胶板做箱梁底模,排架设计和受力计算工作报监理工程师批准后进行底模铺设工作。支撑底模时,由碗扣支架螺旋调节标高,严格控制到设计要求,支架各孔跨中应设置 2c m ~ 3cm预拱度。
2.2排架预压
在浇筑混凝土前对模板及支架进行等恒载预压,以减少模板支架的塑性变形及部分弹性变形和地基下沉的不利影响,在碗扣支架上增设横杆,用水泥编织袋装砂或混凝土块预压,浇筑混凝土时,一边浇筑一边按等重量的砂卸载。
3、模板、钢筋和箱梁混凝土施工
3.1模板的安装
(1)安装前,要做好模板的定位工作,箱梁中心线和位置线要求准确,并经常校核;做好标高的测量工作,模板底应预先找平,不平时适当调整升降头;为保证胶合板缝处接头严密,将两块模板用钉子,固定在同一根方木上,用双面胶密封。
(2)箱梁底板钢筋绑扎完后,应进行腹板芯模安装。底板和腹板混凝土浇筑后再进行顶板芯模安装。箱梁顶板入孔在离支点5m处开设,当箱梁顶板混凝土达到设计强度时,拆去内模,由该孔取出后,将钢筋等截面焊接,支吊模后再浇筑同强度等级混凝土。
(3)由于预应力混凝土箱梁是分联施工,箱梁底模板在伸缩缝处断开,浇筑下一联箱梁混凝土前用塑料泡沫将伸缩缝填满,以保证缝的宽度;拆模时,将底模拆除,塑料泡沫不再取出,以防石子#砂子等杂物落入伸缩缝内。
3.2钢筋
(1)钢筋套丝
a.钢筋在套螺纹丝扣前,必须对钢筋规格及外形进行检验,经检验合格的钢筋才能在套丝机上加工螺纹;钢筋套丝工必须持证上岗,套丝操作前应先调整好定位尺的位置,并按照钢筋规格配制相应的加工导向套。
b.钢筋套丝时,必须采用水溶性切削冷却润滑液。钢筋套丝的质量,必须由操作工人逐个用形规和卡规进行检查;钢筋的牙形必须与牙形规相吻合,其小端直径必须在卡规的允许范围内,不合格的丝头要切掉重新加工。
c.达到质量要求的丝头,须使用与钢筋规格相同的塑料保护帽拧上存放待用。
(2)钢筋的连接
进行钢筋连接前应将直螺纹钢筋和直螺纹套筒搬运至现场,并去掉直螺纹保护罩(可重复使用)。连接时将直螺纹对准连接件用管钳拧紧,拧紧力矩应达到要求;Φ22及以上钢筋连接时,管钳尾部应用架子管加长至1m以上扳拧。
3.3箱梁混凝土的浇筑
现浇箱梁混凝土施工顺序为:底板→腹板→顶板。
(1)浇筑底板后,接近初凝不致引起底板混凝土上涌时,支撑内模,内模支撑时位置要准确,要和底板钢筋连接固定,支撑内模时间要尽量缩短。
(2)浇筑腹板要分层浇筑,严格振捣。由于箱梁钢筋较密,应结合混凝土溜筒,使混凝土进入预定位置,不产生离析,振捣时与侧模保持一定距离,严禁振捣模板钢筋,腹板浇筑的同时,应根据浇筑的速度、数量,控制卸载(拆除支架上的砂袋)速度、数量,以防止地基下沉及支架发生变化。浇筑顶板时要根据图纸要求,严格控制标高,处理好桥面横坡,按设计要求留好天窗(100 cm × 100 cm)。混凝土强度达到拆模要求时拆除内模,采用吊模浇筑天窗混凝土。
(3)混凝土的振捣采用插入式振捣器进行,振捣器移动间距不超过其作用半径的1.5倍,并插入下层混凝土5cm~10cm。对于每一个振捣部位,必须振捣到该部位混凝土密实为止,也不得超振。振捣时要避免振捣棒碰撞模板、钢筋。
注意事项:
箱梁混凝土每次应连续浇筑,在箱梁任何部位不得出现垂直于梁中心线的施工缝,浇筑混凝土时,还应注意在箱梁横向左右对称进行浇筑。振捣混凝土时,严格按照插入式振捣的操作程序,对混凝土的边角处加以振捣,防止出现蜂窝麻面等混凝土缺陷。箱梁现浇时,在底板上要预留通气孔,浇筑混凝土时,还应选择较好的天气和时间,尽量避开雨天和高温时间。
4、预应力工程施工
4.1预应力钢绞线下料
在钢绞线开盘之后需要对钢绞线进行自行调直,严禁出现钢绞线死弯的现象。钢绞线的下料长度L按以下公式计算:
式中:LT为钢绞线埋入构件内的曲线长度(平面水平长度L+曲线增长 L);LZ为预应力筋张拉长度;预应力筋张拉长度依据图纸要求每端取80-100cm;LW为下料误差。 4.2 定位钢筋安装
在波纹管安装之前,需要对定位筋进行安装。在安装之前,需要以预应力曲线坐标为依据,准确在梁钢筋上放线,然后将架立筋焊接在梁箍筋上,其高度误差不超过±10mm。焊接完毕,反复检查位置、标高是否符合设计要求,并经监理工程师检查合格后,方可进行穿波纹管。穿管完后,要用扎丝固定波纹管。如图 1 为波纹管定位筋做法。
图1波纹管定位筋做法
4.3 波纹管的安装
框架梁支承筋安装完成后开始铺设波纹管。波纹管从梁端穿入,并用双股扎丝与支承筋绑扎定位。波纹管每根标准长度一般为6m,故要用波纹管接头(大一号波纹管)将两根波纹管连接。波纹管接头长度取200-250mm。连接口在套管中间,用宽塑料胶带缠绕数层密封,以防接缝处漏浆。两根波纹管相接处应抵紧,以防穿筋时出现翻皮。波纹管在孔道端部与预埋铸铁承压垫板喇叭管相接,并对接缝进行处理以防漏浆。在铺设波纹管前,腰筋拉接筋不能绑扎。波纹管安装时应避免反复弯曲和电焊火花烧伤管壁。
4.4张拉
采用双控法:用张拉控制应力 控制张拉,以伸长值进行校核。实际伸长值与理论伸长值之差应控制在-6%-6%以内,否则应暂停张拉,待查明原因并采取措施加以调整后,方可继续张拉。
4.5 预应力孔道压浆
预应力筋张拉完成后,经检查合格,即可用切割机切割端头钢绞线,端头钢绞线预留长度为3-5cm。灌浆前,梁两端锚具部位应用水泥砂浆封端,以免泄浆及降低浆压。预应力孔道压浆压力为 0.5MPa ~ 0.7 MPa,水灰比为 0.26 ~ 0.28,稠度为 10 ~ 17s。灌浆程序:
锚具封头 → 进浆咀安装 → 制浆及过虑 → 灌浆机压浆 → 排气口出浆 → 关闭排气口 → 关闭进浆口 → 完成灌浆。
5、结论
预应力混凝土现浇连续箱的施工问题变得越来越重要,施工中稍有不慎,可能就会引起纠纷,甚至带来索赔等一系列的问题,这在桥面的施工当中表现得相当明显,必须加强管理,才可减少问题的出现。
参考文献:
[1]夏阳.预应力现浇箱梁各工序控制要点[J].安徽建筑2009(5)
[2]林树森,杨爱文.浅谈现浇箱梁外观质量控制[J].山西建筑,2010,36(7):206-207.
[3]蔚建华.预应力混凝土桥梁施工技术要点[J]北京:人民交通出版社2004