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1、现浇支架预应力施工方案 一、现浇连续箱梁方案概述 某标段陆地区共布置14孔30m跨预应力连续箱梁,分两联,每联7孔,长210m。主梁采用梁高为1.8m的等高预应力混凝土连续箱梁,分左右两幅布置,每幅箱梁顶宽为16.0m,底宽为7.53m,翼悬臂长为4.0m,为单箱双室斜腹板截面。箱梁采用膺架现浇法施工,七孔一联一次搭设完成,膺架基础利用相邻墩承台,中间设一临时墩,基础为钢管桩基础。纵向承重梁为64式军用梁拼装的绗架梁。底模和外模采用大块钢塑模板,内模采用组合钢模。混凝土采用拌合站集中拌和,混凝土输送车运输,泵送入模,一联七孔分次浇筑成型。施工时先施工右幅,右幅施工完成之后,将支架拆除,再施工左
2、幅。 二、施工方法 1、基础处理 首先将场地平整,由测量班将临时支墩基础位置准确放线,放线时首先定出桩基的位置,在边排桩以外2m(根据现场施工情况定)处,设置纵、横方向的定位板(定位框架)。 准备工作完成之后,用5吨振动打桩锤将钢管桩打入,汽车吊配合施工,打桩时从中间向两边对称进行。钢管桩采用325钢管。钢管桩打到施工设计标高后,在桩顶加设400mm400mm20mm的钢板桩帽,在桩帽上焊接由45#槽钢焊接的框架式承台。在框架式承台上搭设支架墩,支架墩采用单根承载力117吨的83式军用墩,每个支架墩由3排18根83墩组成,83墩间由连接系连成整体,支架墩墩顶标高要严格控制。 2、支架搭设步骤及
3、预压 在搭设好的支架墩墩顶安装砂箱、垫梁和纵向承重梁。砂箱每个都要超载预压,并在搬动和安装过程中不得扰动砂箱中沙子。纵向承重梁由64式铁路军用梁拼装而成,承重梁为两跨连续结构。在纵向承重梁上满孔铺设10#槽钢,槽钢纵桥向间距5080cm。 支架搭设好以后,按90%设计荷载进行预压检测,加载方式一般用砂袋,逐步施加荷载至90%设计荷载,对测点每隔2小时进行一次观测,加载预压时间按监理工程师指令办,一般为57天,加载期间注意观测支架各部位的沉降量并做好记录,与原设置的支架沉降量核对,以便以后施工参考。同时观测支架的强度和稳定性,对变形超过设计变形的要立即停止加载,查明原因后再继续施工。 因支架基础
4、为桩基础,整体为刚结构,沉降和自身变形很小,除为抵消支架弹性变形而设置的预拱度外,支架不设预拱度。 预压荷载于混凝土浇注过程中逐步撤除。 3、模板安装 支架经加载预压,并经观测完全达到设计与规范的要求后,并经监理工程师批准,即可进行模板安装。 箱梁底板底模必须平整。 底模边线和箱形梁底尺寸同宽,严格控制标高及两侧边线。 在底板、腹板钢筋绑扎完成后可安装侧模,侧模应严格控制垂直度,且固定牢固,保证腹板尺寸。 箱梁模板必须满足规范要求,不合格模板严禁使用,脱模剂采用同一型号,禁止使用废机油。 模板应紧固牢靠,楔块必须质地坚硬,平整牢靠。 4、钢筋绑扎及安装 按底板底层钢筋距离位置,用粉笔在模板上作
5、记号,以便绑扎。在布设钢筋时,如有相互碰撞,按照分布筋让主筋,细让粗的原则进行处理。 支座钢筋骨架绑扎。 腹板钢筋绑扎,底板底层钢筋绑扎。 底板上部钢筋及分布筋绑扎,对于支座及伸缩缝的锚固螺栓要保证其位置的准确性。 浇注底板及腹板梁砼后,及时绑扎顶板钢筋及预埋件。 所有钢筋加工均在加工场进行,肋板可制成骨架形式进行吊装。 5、砼浇注施工 立模、绑扎钢筋完成后,经监理工程师检查合格并批准后,即可进行混凝土浇注,浇注时先浇注底板,再浇注腹板,最后浇注顶板,浇注方法一般采用水平分层(分层厚度控制在30cm以内)、纵向分段、横向对称的浇注方法。在此采用纵向按分段一次浇注。方向由一端向另一端依次进行浇筑
6、,底板一般为一层一次浇注,腹板根据高度分层浇注,顶板一次一层浇完。振捣时不能漏振,并应控制好砼的和易性与坍落度。 6、砼养护 在梁部顶面覆盖条纹布或土工布进行洒水养护,侧面直接浇水养护,养护时间不少于7天。 7、拆模 为防治混凝土裂缝和边棱破损,并满足局部强度要求,混凝土强度达到25Mpa时方可拆除侧模,混凝土强度达到30Mpa时方可拆除顶模板。支架在预应力混凝土张拉后及混凝土强度达到95%设计强度后方可拆除,卸架时从跨中向两边卸架。 预应力施工前,对预应力材料(包括钢绞线、钢筋、锚具、波纹管等),设备(包括千斤顶、电动油泵及压力表等)委托有相应资质的检查单位定期进行检验及校验,检验其是否合格
7、。钢绞线标准强度5fpk=1860Mpa,弹性模量Ep=1.95*10Mpa;32mm级钢筋标准强度5fpk=835Mpa,弹性模量Ep=2.0*10Mpa。 (一)钢绞线的下料、编束和穿束。 1、下料:钢绞线按设计下料长度并考虑千斤顶的型号及穿束方式下料。采用砂轮切割机切割,在切口处20cm范围内用细铁丝绑扎牢,梳直理顺后,每隔一米绑扎一道铁丝,防止钢束松散,互相缠绕。 2、按设计钢束编号编束,挂牌存放。 3、穿束:中短钢束穿入端绑扎紧密后用人工穿入管道,长钢束采用卷扬机拖拉穿束,具体方法是:在长束穿入端套一锥形套环,在钢束中打入一钢锲,将钢束与套环锲紧,穿入端在编束时事先留钢绞线,将卷扬机
8、钢丝绳拉过管道另一端,钢丝绳与钢束穿入端的钢绞线联接,开动卷扬机,将钢束拉过管道。 (二)张拉前的准备工作 1、检查梁段混凝土强度及弹性模量是否达到设计及规范要求。 2、检查锚垫板下混凝土是否有蜂窝和空洞,必要时采取补强措施。 3、计算钢束理论伸长值,根据张拉控制应力及超张拉应力换算张拉油压表读数。 4、准备记录表,按表中要求记录项目逐项记录有关数据。 (三)张拉操作程序 张拉锚具:12-75纵向束采用VLM15-12锚具,90波纹管成孔;19-75纵向束采用VLM15-19锚具,100波纹管成孔;5-75横向束采用VLM15B-5锚具,90*19mm波纹管成孔;竖向束采用JLM-32轧丝锚,
9、43铁皮管成孔。 张拉程序:当混凝土达到设计强度的90%后,方可进行预应力束张拉,张拉程序为先纵向,再横向,后竖向;纵向预应力束张拉程序为:先顶板,后腹板;先长束,后短束;横向、竖向预应力束张拉程序为:先根部,后端部。 张拉设备:12-75纵向束采用YCW-250型千斤顶;19-75纵向束采用YCW-400型千斤顶;5-75横向束采用YDB1000型千斤顶;竖向束采用YC 60-A型千斤顶;张拉电动油泵统一采用ZB4-500型油泵。 锚下控制应力:12-75纵向束为23443.6KN;19-75纵向束为3710.7KN;横向束为976.5KN;竖向束为503.7KN。 张拉操作施工工艺框图见图
10、7-9。 (四)张拉伸长值 张拉采用张拉力为主、张拉伸长量作为校核的原则进行双控,当实际伸长值与理论伸长值不相符,并超过6%时,应停止张拉,查明原因,采取措施且予以克服。 (五)滑、断丝的处理 在张拉过程中,如发现滑丝,断丝,立即停止操作,查明原因,作好记录。若滑丝、断丝的数量超过有关规定时,经监理工程师检查同意后重新换束。 (六)纵向预应力束张拉 两端对称张拉时,张拉人员用对讲机互相联系,互报压力表读数和伸长值,以保持油压上升速度一致,并尽量使两端伸长量相等。锚固时,一端先锚固后,看另一端油压表读数是否一致,若下降予以补足,再行锚固,张拉要对称进行。 (七)横向预应力束张拉 两端同时对称张拉
11、,张拉方法同纵向张拉方法。 (八)竖向预应力筋张拉 如设计需要冷拉时,首先进行冷拉,冷拉也应实行应力、伸长量双控制,冷拉后,放松,再张拉至设计控制应力,用伸长值校核应力,符合时,拧紧轧丝锚,再用扁铲锤子予以打紧。 (九)管道压浆 1、压浆设备 根据孔道长度和压浆要求,选用2UB5型压浆泵配以UJW6灰浆拌合机进行压浆。 2、进浆孔和排气孔设置 纵向管道进浆孔和排气孔均设于锚垫板上,用铁管与喇叭管接通,曲线管道最高处及长管道每隔30-40m设置一排气孔。竖向管道是与竖向预应力筋、锚垫板和锚具连接后,安装于腹板内的,压浆孔设于管道上端,相邻竖向管道之间通过32铁皮管联通,压浆时通过相邻管道排气。
12、3、灰浆调制及技术要求 (1)水泥浆使用的水泥及标号与梁体用的水泥相同,采用525#普通硅酸盐水泥。 (2)灰浆强度不低于设计强度。 (3)水灰比不大于0.45,并加入一定比例无腐蚀性的减水剂,搅拌3h泌水率不超过2%,保证压浆密实。 (4)灰浆中可掺入适当剂量的微膨胀剂,以减少收缩,其掺量由试验确定。 4、作业程序 (1)张拉后,应立即将锚垫板、夹片周围用水泥浆封锚,待水泥浆强度达10MPa时,即可压浆。压浆应及时,以张拉完毕不超过24h为宜。同一管道压浆作业要一次完成,不得中断。长孔道压浆可利用排气孔接力压浆。 2(2)灰浆经4900孔/cm筛子过滤后存放在储浆桶内,并保持足够数量,以使每
13、个孔道压浆能一次连续完成。对储浆桶内的水泥浆要低速搅拌,以保持灰浆均匀,水泥浆自调制至压入管道相隔时间不得大于10min。 (3)压浆泵输浆压力宜保持0.5-0.7MPa,并适当稳压一段时间(一般30s),以保证水泥浆密实。 (4)压浆时压浆泵内不能出现空缺现象,在压浆泵工作暂停时,输浆嘴不能与压浆孔口脱开,以免空气进入孔内影响压浆质量。出浆孔流出浓浆后关闭球形阀门,压浆泵持压30s后,再关闭进浆口球形阀门。 (5)每班应制作不少于3组水泥浆试件,用以评定水泥浆强度。 (6)夏季施工,尽量选择在夜间气温较低时压浆。 八、线型控制 (一)线型控制基本原理 线型控制即在预应力混凝土连续刚构梁悬臂法
14、施工阶段,对桥跨结构所发生的几何变形运用控制软件,进行矫正,使其达到设计的理想状态。 线型控制的基本原理是:根据计算提供梁体各截面的最终挠度变化值(即竖向变形),设置施工预拱度,据此调整每块梁段模板安装时的前缘标高。用公式表示如下: Hi=Hi+f 式中:Hi第i梁段的实际立模标高 Hi第i梁段的设计标高 f综合考虑各种因素的影响而增设的施工预拱度(向上为正,向下为负)。 悬臂梁施工线型控制的关键是要分析每一施工阶段、每一施工步骤的结构挠度变化状态,确定逐步完成的挠度曲线。影响挠度的因素根据施工过程主要有以下几种: 1、单T形成阶段由以下因素产生的悬臂挠度: (1)梁段混凝土自重; (2)挂篮
15、及梁上其它施工荷载作用; (3)张拉悬臂预应力筋的作用。 2、合拢阶段,将继续发生以下因素产生的连续挠度: (1)合拢段混凝土重量及配重作用; (2)模板吊架或梁段安装设备的拆除; (3)张拉连续预应力束的作用。 3、在以上过程中,同时还会发生由于混凝土弹性压缩、收缩、徐变、预应力筋松弛、孔道摩阻预应力损失等因素引起的挠度。 8、预应力钢束张拉与压浆 箱梁预应力张拉前,选用和钢束匹配的千斤顶及油泵车和其它配套的各项器具,千斤顶、压力表、应配套加以校验。组织张拉人员熟悉设计和规范,学习并熟练掌握张拉工艺。 张拉时混凝土强度必须达到设计要求。 预应力张拉与压浆工艺较为普通,在这次初步施组中不详细叙述。