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在桥梁建设工程中对连续箱梁施工技术分析

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【摘 要】本文结合工作实践主要针对桥梁建设工程中施工过程中遇到的问题,采用相应的技术处理措施作了介绍,并提出了预应力钢筋混凝土连续箱梁施工方面的探讨。

【关键词】公路桥梁;施工技术分析

一、梁体施工

本桥梁体设计为预应力钢筋混凝土结构,分纵向、横向、底板、顶板、隐性盖梁预应力张拉。底板采用后张法单端张拉工艺,顶板分别采用后张法单端、双端张拉工艺,隐性盖粱采用后张法双端张拉工艺,顶板横向无粘结预应力采用后张法双端张拉工艺。每联箱梁内共有底板预应力钢绞线20组,顶板预应力钢绞线54组,无粘结预应力钢绞线100根,每联箱梁内共设隐性盖梁5个,每个隐性盖粱内共有7组预应力钢绞线,每组预应力钢绞线共7根身I绞线最长为70m。梁体施工的主要特点:混凝土需连续浇筑,每联为一个浇筑单元,每跨混凝土浇筑时间控制在6~7h以内;预应力钢绞线较长,最长为70m,且坐标曲率大,孔道摩阻力大,张拉时“双控”指标较难控制;牛腿处钢筋布设较密,预应力钢绞线布束及锚具安装困难;隐性盖粱及顶板无粘结预应力筋属横向布设间距较密,依顺序张拉工时需塔设悬臂支架平台,作业面狭小,加上高空作业,施工十分不便。

二、梁体施工工艺流程

主要施工工艺流程为:支架及底模安装侧模板安装绑扎底板腹板及盖梁钢筋安装底板及隐性盖梁预应力筋浇筑底板及腹板混凝土底板预应力筋张拉压浆封锚安装微弯板绑扎顶板钢筋安装顶板预应力筋及无粘结预应力筋浇筑顶板混凝土预板、隐性盖梁预应力筋及无粘结预应力筋张拉压浆封锚。

2.1支架布置

根据连续箱粱施工的荷载组合和碗扣式脚手架支架立杆在不同间距情况下承载力的要求,分段计算出支架立杆横向间距和纵向间距,以满足承载需要。同时,还根据脚手架产品说明书的要求加设剪刀斜拉杆以保证支架的整体稳定。

设计预拱度分配计算:设计确定的最大预拱度Ymax,其它各点按二次抛物线Y=4(Ymax/L2)X2,分配。

底模标高计算:

H=h+y+s

式中:H—底模板施工标高;

h—现浇梁底设计标高;

S—支架沉落量(支架弹性压缩、方木压缩量、砼方砖支墩变形、地基沉降之和)。

底模标高、预拱度及竖向曲线通过可调托撑调整方木高度及横向坡度实现。

2.2模板制作及安装

(1)箱梁内外及侧模的制作是依据设计图的结构尺寸,在既要满足结构强度、刚度和稳定性的规范要求,又要保证结构物外部线形美观的前提下进行加工制作。底模采用2440mm×1220mm×12mm的高强度覆膜竹胶板分块拼装,直接在支架上拼装制作,通长满铺,减少拼接缝。箱粱横载面为悬臂结构,考虑施工中模板的重复使用和安装,故其底板及侧模采取整体拼装制作,可预先加工制作好,使用时再进行吊装。

(2)模板线形控制。主要通过测量控制,调整可调托撑以及改进侧模与底模间的联结工艺来实现。模板间采用楔口咬合联结,加固牢固,防止受载后发生变形及混凝土浇筑过程中发生漏浆现象,使拆模后的箱梁边线线条顺直,均匀光洁。

2.3钢筋制作及安装

除应遵循一般钢筋施工的规定外,还应注意以下问题:

(1)由于所用钢筋品种较多,数量较大,所以,在施工中应将不同规格的钢筋分类堆放,并编号挂签,以防用错。

(2)属多雨季节,若钢筋覆盖不严,极易锈蚀,所以在加工钢筋时,注意短期限内使用完毕,尽量减少库存。

(3)绑扎梁体钢筋时,一定事先排好钢筋的绑扎次序,并考虑到波纹管的位置,避免因绑扎次序不当造成个别钢筋绑扎困难和波纹管与钢筋位置冲突。

2.4混凝土浇筑

本桥梁体混凝土每一单元为5跨续浇筑,二次现浇,第一次浇筑底板及腹板,第二次筑顶板,每次混凝土浇筑用量在1200m3,左右,集中拌合,泵送施工,必须保证足够的生产能力。鉴于混凝土浇筑距离长及泵送施工,因此,混凝土塌落度应控制在12~14cm。第一次浇筑时先底板后腹板,分段分层浇筑。

混凝土浇筑应注意事项:(1)采用插入式振捣器振捣,振捣时应避免直接碰撞波纹管及锚具,以防变形、破裂、漏浆,移位;(2)在支架上浇筑混凝土,由于墩台处沉降量小,支架跨中沉降量大,连续浇筑混凝土时会产生不均匀沉降,会使支座处箱梁顶板开裂。因此,提高混凝土浇筑速度,控制好混凝土初凝时间是关键,每跨混凝土浇筑时间应控制在6~7h以内,混凝土初凝时间应控制在8~l0h以上;(3)输送管铺设时应避免直接坐落在已绑扎好的梁体钢筋上,防止施工时因机械及管道振动面扰动已振捣好的混凝土。

2.5预应力施工

(1)波纹管的连接与安装

波纹管的接长采用大一号同型波纹管作为接头管,接头长度为300mm。管两端用密封胶带纸封裹,以防接缝处漏浆。

波纹管安装时,以箱梁底模板为基准,按预应力筋曲线坐标,计算出管底坐标,直接量出相应点的高度标在箍筋上,确定出波纹管曲线位置,并用U型卡固定牢固,U型卡间距为600mm。安装过程中应避免弯曲。挤压、踩踏,以防管壁开裂,同时应防止电焊火花烧伤管壁。

(2)钢绞线的制作与安装

预应力钢绞线在施工前应先进行外观和强度检查,保证其无锈蚀、无损伤及抗拉强度、伸长率等合格,下料时,采用无齿锯切割,严禁用气焊、电焊切割。在切口两侧各5cm处用钢丝绑扎好,以防切割时线束散开。下好的钢绞线应及时穿束安装,不允许长时间在露天暴露,防止锈蚀。P型锚具安装应在穿束前完成,安装时,要严格按照生产厂家提供的设计图纸说明书认真操作,锚具各部件之间的位置和距离要准确无误。

钢绞线的安装采用人工及机械相配合进行穿束,具体方法是:将7根钢绞线绑扎—起成为一束,每隔lm用绑丝捆扎牢固,前端用胶布裹缠扎紧,套入穿梭器内,卷扬机慢速牵引,后端人工配合推送。

2.6张拉

预应力筋的张拉是保证连续箱梁质量的关键工序,张拉程序要按设计要求进行。本桥预应力筋张拉须进行超张拉,以减少预应力损失。

张拉程序为:0初始应力0.05σk(持荷5min)1.05σk(持荷2min)σk锚固(σk为锚下张拉控制应力)。

张拉顺序为:横桥向先中束后边束,纵桥向先中跨后边跨的顺序对称张拉。要采用“双控”的方法检查张拉的质量,误差应严格控制在±6%的范围内。施工中要认真做好记录,以备检查。

2.7张拉质量控制与注意事项

(1)张拉力的控制以张拉油泵压力表读数为准,张拉应力值控制在设计的±6%。

(2)张拉过程中要注意预应力筋断裂或滑丝数不得超过总根数的l%,每端滑丝量应符合设计要求。

(3)两端张拉时各抽泵起步及千斤顶油缸伸出速度要基本一致,在达到的伸出值和张拉应力值后,即刻同步锁母回油。

(4)张拉时操作人员应站立侧位,并派与人负责现场安全工作,防止伤人事故发生。

通过对该桥预应力混凝土连续箱梁的施工实践,工程在施工期间没有发生任何安全及质量事故。