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预应力槽型梁施工技术研究

2014-11-25安徽省路桥工程集团有限责任公司安徽合肥230088

安徽建筑 2014年3期
关键词:底模主梁张拉

卢 朋 (安徽省路桥工程集团有限责任公司,安徽 合肥 230088)

0 引 言

槽型梁其梁高较小,对于跨线桥,在满足桥下净空的同时,减少两端线路的工程量。槽型梁属板梁组合结构,其受力情况相当复杂。作为下承式预应力混凝土结构,具有开口构件受扭性能差、主梁腹板受力与中横梁、跨间横梁连接构造复杂等特点。

1 工程概况

徐明高速04标段共有K41+710、K44+583、K46+220三座车行天桥,均为预应力现浇槽型梁,桥面净宽4.5m,槽型梁跨径组合16+20+20+16m,主桥梁高1.5m,顶宽0.6m,底宽0.45m,行车道板边缘厚0.25m,桥梁轴线中心线处厚0.3m;端梁宽1m,中横梁宽1.2m,跨间4m设置一道跨间横梁,宽0.4m,槽型梁采用满堂支架现浇施工,预应力两端对称张拉。

2 总体施工工艺

槽型梁浇筑采用满堂支架现浇法施工,其施工工序为:地基处理→测量放线定位→搭设支架→安装底模→预压→底模调整→立外模→绑扎车行道板、主梁钢筋→侧模安装→浇注混凝土→养护→张拉压浆→落架拆模。

3 施工操作要点

3.1 支架方案

支架搭设流程:测量放线→安放垫木、底座→自中线起立立杆、安装水平横杆→安装横向水平加固杆→多排支架搭设完成后安装纵向水平加固杆逐层向上安装→按规定位置安装剪刀撑→安装栏杆→挂立杆安全网。

图1

①支架基础采用原地整平碾压后回填30cm厚4%石灰改善土,浇筑15cm厚C20混凝土硬化。采用碗扣式满堂支架,支架最大高度为5.0m。车行道板范围内按照90cm×60cm(横向×纵向)布置立杆,主梁(0.6m)范围内按60cm×60cm(横向×纵向)布置立杆。水平横杆按照120cm间距布置。

②支架中间纵横向每3m~4m在横断面设连续剪刀撑,两侧面及端面分别设置剪刀撑。

③为加强支架整体的稳定性,在支架底部(离开地面30cm处)设置扫地杆,并将相邻的扫地杆首尾相连形成整体受力,确保证支架整体稳定。

④增设钢管与墩柱进行抱柱。抱柱杆与支架的水平横杆连接,在墩底部、中部、顶部共设三道。

⑤底模采用18mm厚优质镜面竹胶板,侧模采用定型钢模。

⑥支架及纵横梁搭设完成后,先预铺底模,并临时固定,开始整体采用预压袋装砂作为压载,压载为槽型梁钢筋混凝土加模板重量的1.2倍,预压前在底板上设观测点,沿横、纵桥向在模板上每2m设一观测点。每3h观测一次,若连续2d观测支架沉降、变位均小于3mm则可认为地基沉降基本稳定。然后卸掉砂袋进行卸载并对观测点进行复测,重新调整底模并设置预拱度(设置预拱度的依据为压载实验实测弹性变形和设计提供的预拱度值之和,算得各点处的预拱度值后,支架顶托调整底模标高,使主梁线形顺直流畅美观)。

⑦预拱度设置根据设计图纸要求,支架不另设预拱,只设置为抵消支架弹性形变而设置的预拱度。

3.2 支座安装及模板安装

槽型梁的底模应比梁底设计尺寸每边宽出20cm,以便侧模安装。支座处梁底三角垫块立模时,底模在支座处开洞,方木制作三角垫块外侧模、底模,下方与墩顶支垫处增设砂层,利于工后拆除。竹胶板锯割使用圆锯,以便划线后一次锯割成型,在安装时做到拼缝紧密平整。板面拼缝处如出现高差,不允许刨去高出面,而在较低的板与下方支撑间用相对应尺寸铁板垫平。底侧模安装结束后清除模板表面杂物,用玻璃胶嵌补所有缝隙。

底、侧模的放样是一个非常重要的环节,直接影响到桥梁的外型美观和整体质量。根据图纸设计,槽型梁处于直线区域,为保持线形美观,施工点位按以下原则设置:槽型梁纵向间距为5m,槽型梁轴线放出高程控制点。

支座采用新型高摩阻抗震板式支座,板式支座安装前,先验收支座垫石顶面高程、四角相对高差在规范允许范围内,放出支座中心十字线,确保板式支座准确就位。

3.3 钢筋安装、波纹管定位及钢绞线穿束

钢筋及预应力钢绞线严格按设计图纸及规范要求布置,钢筋按先横梁再底板主梁的顺序进行安装。横梁钢筋骨架在钢筋加工场下料、焊接,加工好的横梁大片转运现场,人工配合吊车现场就位,绑扎成型。

加工好的钢筋首先按槽型梁线形摆放底板钢筋骨架并逐段焊接或绑扎成型,然后绑扎底板顶层钢筋和主梁钢筋。钢筋与模板之间用符合设计厚度的预制混凝土保护层垫块支垫,与靠近模板外侧钢筋用扎丝扎紧并相互错开。

在底板和主梁钢筋安装验收合格后,进行预应力管道穿管、定位。预应力管道位置按设计坐标布设,预应力管道按曲线段50cm、直线段100cm间距设置定位筋,保证在混凝土浇筑期间不产生位移。为保证安装时管道走向平滑顺直,波纹管接头采用一头剪开20cm长豁口,另一头旋进插入,用宽胶带封裹严密。波纹管穿管过程中、穿束后都要随时检查有无孔道开裂现象,并及时用胶带绑扎。锚垫板安装前,要检查锚垫板的几何尺寸是否符合设计要求,锚垫板要牢固地安装在端头模板上,并使其与孔道严格对中,且与孔道端部垂直。锚下螺旋筋及加强筋严格按设计图纸设置,喇叭头与波纹管连接平顺、密封。

3.4 混凝土拌制及运输

混凝土采用拌和站集中拌和,混凝土搅拌车运至现场,混凝土由汽车泵直接输送入模。混凝土开盘前及拌和过程中,试验人员跟班检查,根据骨料含水量及时调整施工配合比,并按规定频率随机检查混凝土坍落度,控制混凝土拌合物工作性能。混凝土搅拌时间不少于90min。拌和、运输、入仓要做到随拌随运随用,严防混凝土入仓前出现离析、泌水等现象。

3.5 混凝土浇筑

槽型梁混凝土一次性浇注成型,中途不得中断。

①浇注顺序:槽型梁混凝土浇注顺序,先浇主梁底部,再浇行车道板,最后浇注主梁行车道板以上部分。同一次浇筑应从跨中向墩顶方向浇注,最后浇注墩顶两侧各3m左右梁段及横隔板,以防止在浇注过程中墩顶位置出现竖向裂缝。

②浇注方法:水平分层、纵向分段一次连续浇筑成型,中途不得中断。主梁底部及行车单板不再分层一次性浇注,横隔梁分两层浇注,主梁底部以上分两层浇注,纵向一般每6m~8m左右为一施工段,并根据浇筑时气温实情酌情调整。保证在下层初凝前浇筑完上层混凝土,上下层混凝土浇筑间隔时间不能过长。混凝土采用拌和站集中拌合,混凝土搅拌运输车运至现场,泵送入模;为方便入模,可接两道软管进行布料。

③振捣方法:采用插入式振捣棒振捣,以50型振捣棒为主、30型振捣棒配合的振捣方式。

3.6 养护

混凝土初凝后即刻覆盖土工布,待终凝后洒水养生。抽水管口放在桥面高处,保持混凝土表面湿润,洒水养护周期一般为7d。混凝土强度达到2.5MPa前,不得承受行人、运输工具、模板、支架及脚手架等荷载。

3.7 预应力施工

张拉作业前,千斤顶和油压表配套标定,依据回归方程计算对应油表读数。当梁体强度≥45MPa时,方可张拉,实行“双控”,即以张拉力控制为主,以伸长量进行校核。按设计端数张拉,张拉正后方设置防护钢板挡板。预应力张拉顺序为:N2→N3→N1→N4,同类型钢束左右对称张拉。

钢绞线张拉程序:初张拉PO→持荷3min(总张拉吨位的10~15%)→张拉到总张拉吨位P(量测引伸量δ1)→持荷3min(量测引伸量δ2)→回油→量测引伸量δ3。实际伸长量与理论伸长量差值需控制在±6%以内,否则暂停施工,分析、查找原因并采取措施排除问题后,方可继续张拉。实施张拉时,使千斤顶的张拉力作用线与预应力钢绞线的轴线重合一致。张拉完毕,用水泥浆填塞预应力筋间隙,以免冒浆损失灌浆压力。

3.8 拆模及落架

槽型梁两侧主梁钢模一般在混凝土抗压强度达到2.5MPa以上时方可拆除,拆除时注意保护其边角及表面不受损坏。槽型梁底模待梁体混凝土强度和弹模达到设计强度的90%即张拉压浆后开始拆除。

支架拆除顺序:遵循先支后拆,后支先拆;纵向从跨中向两端墩位循环卸落,拆时严禁抛扔;施工段分界处预留5~6m不拆除。

支架拆除程序及方法:架体的拆除从上而下逐层进行,严禁立体交叉作业;拆除时由跨中向两侧墩位逐段下降顶托支撑,拆除纵横向方木并逐块拆除模板;拆除顶托;自上而下拆除每根构件;同一层的构配件和加固件按先上后下、先外后里的顺序进行。

4 结 语

槽形梁现浇采用满堂支架现浇法施工,槽型梁底模18mm厚优质镜面竹胶板,侧模采用定型钢模。支座采用新型高摩阻抗震板式支座,预应力管道位置按设计坐标准确布设,槽型梁混凝土一次性浇注,包括行车道板及主梁。混凝土浇注顺序:先浇主梁底部,再浇行车道板,最后浇注主梁行车道板以上部分。预应力张拉顺序为:N2→N3→N1→N4,同类型钢束左右对称张拉。

[1] 周水兴,何兆益.路桥施工计算手册[M].北京:人民交通出版社,2006.

[2] 张俊义.桥梁施工常用数据手册[M].北京:人民交通出版社,2005.

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