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摘要:本文根据工程实际,介绍了挑臂连续梁支架法整体浇注的施工技术,以供同类工程参考。
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关键词:挑臂连续梁整体浇注预应力孔道压浆梁体防开裂
Abstract: According to the engineering practice, this paper introduces the method of continuous girder stents carry arm whole pouring construction technology for similar projects.
Keywords: pick arm continuous beam, integral pouring, prestressed, passageways grouting, beam body the craze
中图分类号:U415.6 文献标识码:A文章编号:
1. 工程概况
某大桥设计为双线结构,118~121号墩间采用32+48+32m单箱单室斜腹板变高度预应力砼连续箱梁,主梁型结构为32+48+32m连续梁,主墩均采用梁体与门型墩盖梁套嵌,主墩支座布置在墩顶外延横梁的两端,桥上荷载由主梁传递到外延横梁,再通过支座传递到墩身及基础。
主梁为单箱单室截面,箱体顶面宽11.6m,箱体底面宽6.6~7.2m,梁高2.2~3.2m;外延横梁梁高3.7m,顶面宽2.7m,底宽1.5m。断面结构形式见下图:
连续梁为三向预应力体系,纵、横两个方向的预应力采用Φj15.24公称直径的低松弛钢绞线,其抗拉强度标准值为fpk=1860MPa;竖向预应力采用直径25cm精扎螺纹钢筋,抗拉强度标准值为fpk=830MPa,外延横梁纵向布置预应力筋。
2.工程难点
2.1 本交通工程对连续梁施工质量要求高,变形小,高性能混凝土施工技术标准要求高。
2.2 连续梁和外延横梁结构穿插,采用支架法一次性整体浇注,如何确保混凝土和预应力施工质量,有效控制梁体结合部位裂纹产生,是施工控制的关键。
2.3 由于本连续梁上跨省道公路,受桥下净空高度的限制,为做好跨路施工的交通疏导和安全防护,采用钢管柱贝雷支架体系,尽量减少施工和交通之间的相互干扰,确保施工和交通安全。
3. 施工工艺
连续梁及外延横梁采用支架现浇法施工,一次性完成混凝土浇筑。
3.1基础处理及支架施工
本段主要位于既有公路上,基础承载力较好,连续梁支架采用钢管柱,条形砼基础采用C20钢筋混凝土地基梁,基层采用片石加石粉回填,分层夯实。
连续梁支架采用Φ80cm(壁厚1cm)钢管作为承力结构,横桥向采用45b工字钢作为承重梁,上部贝雷片拼装作为纵向承重梁,25b工字钢作为分配梁,圆弧段距底模高度大于1m采用Φ48钢管下部点焊于工字钢,腹板与底板钢管间距采用60*80cm,翼板钢管间距采用80*100cm,设横、纵向水平杆及剪刀撑,上部设调平顶托,上面设两层分配10*10mm方木,腹板间距20cm。在穿过马路及人行道部位置设置防护防护网及安全网,钢管柱周围设置防撞墩,支架下穿门洞出入方向设置醒目的安全警示和限高标志。
支架和底模施工完成后加载预压,预压荷载为设计荷载的120%,荷载按混凝土浇注顺序分级加载,消除非弹性变形,测设弹性变形值,根据结果绘出荷载变形曲线,为预设标高提供依据,同时检测支架体系的结构承载力。支架布置如下图:
3.2支座、模板安装
支座:除119#墩设置一个固定支座外,其余均安装活动支座.支座为CKPZ系列液压钢化可调高盆式橡胶支座,固定支座设在曲线内侧。由于砼收缩、徐变,温度变化及合拢后张拉钢束所引起的水平位移,在各活动支座处设纵向水平预偏值予以补偿。
模板:底模采用2cm厚竹胶板,侧模为自带支架定型钢模板,内模以组合钢模板为主,倒角采用木模配合拼装。先安装底模,再安装侧模,左右两边的模型采用对拉螺栓连接,内侧采用钢管加固,内撑外拉。
3.3钢筋制作安装
梁体和外延横梁钢筋在加工场地内统一下料加工,现场吊装到箱室内安装,安装顺序为:先底板、腹板、横隔板,最后安装顶板钢筋,当钢筋和预应力管道在空间上发生干扰时,可适当移动普通钢筋的位置,以保证预应力管道位置的准确,并应确保钢筋的净保护层厚度。预应力管道严格按图纸座标定位,直线定位间距不大于1米,曲线间距不大于0.5米,波纹管接头处应包裹密实,浇筑混凝土之前仔细检查波纹管是否有破损或变形,避免漏浆堵管。端部的预埋锚垫板应垂直于孔道中心线。综合接地端子、路缘石、电缆槽、接触网立柱基础、泻水槽、排水管等预埋件安装位置要准确,外露部分应提前进行防腐处理。
3.4混凝土施工
梁体采用C50高性能混凝土,拌合站集中搅拌,汽车泵泵送入模,坍落度满足泵送要求。外延横梁及箱梁采用一次性全断面整体浇筑,先浇筑底板,再浇筑腹板和顶板,从中墩向两边对称灌注。由于箱梁内模采用无底板内模,底板振捣完后,应间隔一定的时间再浇筑腹板顶板,间隔时间以底板砼初凝前为准。使底板砼坍落度适当损失,减少其流动性,以防止底板砼受压后上翻。为尽量缩短底板与腹板浇筑时间间隔并确保施工缝接合完好,砼配合比设计时考虑加快底板砼坍落度损失并使砼具有良好的回塑性。
采用插入式捣固棒进行捣固,不得碰撞模板、钢筋、波纹管及其它预埋件。为确保不出现施工缝,在进行砼灌注时要分层对称进行,上下层混凝土灌注的间隙时间不能过长,每层捣固时在空间上要进行交叉,即捣固上层时振动棒要伸入下一层。
砼终凝后,派专人进行养护,表面采用土工布覆盖洒水养护,箱内蓄水养护,并经常检查湿润情况。养护时必须保证混凝土内外温差不得大于15度,当温差大于15度时,混凝土表面可以采用热水养护以调整温差。养护期间进行温度监控,定时测设混凝土芯部温度、表面温度和环境气温、相对湿度、风速等参数,并根据混凝土温度和环境参数的变化及时调整养护制度,严格控制混凝土的内外温差。
3.5预应力施工
钢绞线下料采用砂轮切割,下料长度=孔道长度+两端工作长度,穿束采用卷扬机牵引。当梁体砼强度及弹性模量达到100%设计值且混凝土龄期不少于6天时方可进行张拉,张拉前对张拉机具设备进行标定,并进行摩阻测试,将测试结果报设计,以确定最终锚上和锚下张拉控制应力。张拉时严格按照设计张拉力和伸长值进行双控,实际伸长值与理论伸长值进行比较,误差不得超过±6%。
初张拉工艺流程:0→0.1σK→初张拉控制应力→σK(持荷5分钟)→锚固。
张拉具体步骤:第一步,张拉箱梁的腹板束,从外到内左右对称;第二步,张拉箱梁的顶板束,从外到内左右对称。第三步,张拉箱梁的中跨底板束,从外到内左右对称。第四步,张拉箱梁的边跨底板束,从外到内左右对称。第五步,按顺序张拉外延横梁的W2、W4、W6、W7。第六步,张拉箱梁的横向预应力钢束。第七步,张拉箱梁的竖向精轧螺纹钢。第八步待桥面施工完成后(即二期横载全部上完),按顺序张拉外延横梁的W1、W3、W5。
3.6孔道压浆
张拉完成后,采用砂轮切割钢绞线,在48小时内进行管道压浆,采用真空压浆技术。压浆前管道内应清除杂物及积水,压入管道水泥浆应饱满密实,水泥浆搅拌结束至压入管道时间间隔不应超过40min。每个孔道压浆至最大压力后,应有一定的稳压时间。压浆完成后封锚,先将锚槽处的水泥浆等杂物清理干净,并将端面混凝土凿毛,绑扎封锚钢筋,浇筑封锚混凝土,薄膜密封养护。
4、梁体防开裂措施
4.1混凝土采用少徐变、抗开裂、外加超细粉煤灰掺合料的高性能混凝土,减少后期收缩徐变变形。
4.2支架基础满足承载力和变形小的要求,支架预压过程中,有效消除非弹性变形,避免不均匀沉降对结构的影响。
4.3严格控制钢筋的保护层厚度及截面尺寸,施工误差限制在规范容许范围之内。
4.4箱梁和外延横梁混凝土一次性浇注完成,混凝土需振捣密实,结合部位加强振捣,强度达到施工规范的有关要求后方可拆模。
4.5箱梁大体积混凝土浇注过程中,采取有效措施,减低水化热的危害,加入外加剂,尽量降低混凝土凝固时混凝土内部温度,混凝土浇筑前在中横梁和腹板内预埋测温管,并装满水,每隔2小时测量一次混凝土内部温度和外部温度,当内外温差超过15度时,采用加设薄膜覆盖,以保证混凝土内外温差。
4.6加强养护,梁体采用土工布覆盖,防止表面水分蒸发,定时洒水,始终保持混凝土表面处于湿润状态,保温、保湿、防晒养护14天,尽量减少收缩、温差的影响。
4.7梁套梁结构,预应力张拉质量是控制梁体结合部位的关键,经与设计仔细探讨,确定了前述合理的张拉顺序,张拉在梁体强度及弹性模量达到设计强度的100%后且混凝土龄期大于6天后进行,并在实施过程中加强观察。
5.施工效果
本挑臂连续梁主体结构施工工期3个月,施工过程中,支架结构安全稳定,交通顺畅,梁体混凝土和预应力施工质量完好,结合部位没有出现构造裂纹,施工质量符合各项要求,有效解决了挑臂连续梁施工技术难题。
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。 |
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