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1、深圳湾公路大桥(深圳侧)非通航孔桥上部构造长线法预制箱梁施工工艺 中铁四局集团有限公司 1 1.编制说明及工程概况 1.1 编制说明 1.1.1 范围 本细则规定了长线法预应力混凝土箱梁节段预制施工中各工序操作要领和质量要求。本标准适用于深圳湾公路大桥(深圳侧)非通航孔桥梁上部构造箱梁节段的预制生产工序控制。1.1.2 引用标准 海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范JTJ2752000:混凝土抗氯离子渗透性 后张预应力体系验收建议PIP93 预应力筋用锚具、夹具和连接器GB/T1437093 无粘结预应力筋专用防腐润滑脂JG300793 FIP 后张锚索灌浆操作指南 FIP 国际强化及预应力材料与
2、委员会:预留孔道要求 ASTM32标准:环氧树脂试验 公路桥涵施工技术规范:JTJ0412000 公路工程质量检验评定标准:JTJ07198 预应力高强精轧螺纹粗钢筋设计施工暂行规定 公路桥涵设计通用规范:JTJ02189 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范:JTJ02385 英国标准规范 BS5400 深圳湾公路大桥(深圳侧)非通航孔桥上部构造长线法预制箱梁施工工艺 中铁四局集团有限公司 2 节段混凝土桥梁设计和施工规范指南美国 AASHTO,19991 The Design of Concrete Highway Bridges and structures with Extrema
3、l and Unbonded PrestressingBD58/94 普通钢筋混凝土梁技术条件:TB/T2628 砼结构工程施工及验收规范GB50204 硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥GB175 普通混凝土用砂质量标准及检验方法JGJ52 普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法JGJ53 混凝土外加剂应用技术规范GBJ119 混凝土外加剂GB8076 混凝土拌合用水标准JGJ63 预应力混凝土用钢丝GB/T5223 低碳钢热轧圆盘条GB/T701 普通混凝土拌合场性能试验方法GBJ80 普通混凝土力学性能试验方法GBJ81 普通混凝土配合比设计技术规定JGJ55 1.2 工程概况 本标段起止里程
4、 2KO+3452K1+248 共 903m。第一联 672 m,第本标段起止里程 2KO+3452K1+248 共 903m。第一联 672 m,第二联 57 m+669 m 共 13 跨。左、右幅关于桥梁中心对称。第一联左、右幅共 10 个 T 构,四个边跨;第二联左、右幅共 12 个 T 构,四个边跨。共有梁段 566 节。箱梁中心线高 3.8 m,箱梁顶宽 15.15 m,底宽 6.2m;深圳湾公路大桥(深圳侧)非通航孔桥上部构造长线法预制箱梁施工工艺 中铁四局集团有限公司 3 顶板厚度 32cm80cm,腹板厚 45cm70cm,底板厚度 25cm50cm。梁段类型分为 A1/B1A
5、15/B15。梁段重量 47.80T147.9T 之间,其中多数重为 120T 左右。除横隔墙、湿接缝混凝土采用现浇外,其余为预制C55 混凝土。2.长线法制梁机理及预制场布置 2.1 长线法制梁机理 采用预制悬拼方法施工连续箱梁要解决的问题是:保证箱梁节段安装后相临梁段间的拼缝严密;保证连续梁安装完成后的整体线形(包括平面线形和竖向的线形)。解决以上问题是通过匹配方法实现的:首先预制梁段时以相临的已制好的梁端面为端模可以解决第一个问题;保证箱梁整体线形方面,长线台座制梁是将整片梁的线形(根据施工方法适当预留变形量)放样在固定的模型上实现的。根据本桥实际情况,设置长线台座线形时,同时放出箱梁的
6、平曲线与竖曲线,并设置预拱度,确保桥整体线形的实现。2.2 长线法制梁设备 梁段预制场设 2 个 75m 长的全 T 构(预留 1 个 75m 长全 T 构)长线法生产台座,配制 6 套箱梁内外模板(含内外模、端模)。钢筋成型台架 6 个,另外配备 300t 龙门吊机一台(用于吊运箱梁);10t 门式吊机两台(用于制梁区的钢筋骨架、模板吊运等工作);120t 门式吊机两台(用于箱梁存放)。HZS75 混凝土搅拌站一座(用于梁段混凝土供应)2.3 长线法制梁速度 正常生产时达到 4 块/天。深圳湾公路大桥(深圳侧)非通航孔桥上部构造长线法预制箱梁施工工艺 中铁四局集团有限公司 4 2.4 长线法
7、制梁工艺流程图:(见下页)2.5 制梁场地布置 斗门预制场位于广东省珠海市斗门区白蕉镇新港大道旁,西滨西江河道,水陆交通便利。预制场及施工现场布置详见“预制场平面布置图”和“施工现场施工平面图”。制梁工艺流程图钢筋原材料实验横向钢绞线张拉切割预应力筋头封 端梁体运输、安装砼 养 护报 验底模、外侧模安装就位涂刷脱模剂套管、波纹管制造自检钢筋等项并报告安装内模箱梁砼配合比配置拌制、运输砼拆模(顺序:端模,内模,侧模)孔道压浆,并制作砼试件水泥浆拌制箱梁压浆配合比配置油顶、油表锚具等张拉设备效验压试件确定砼张拉前强度滑移内外模至下一段灌注砼,并制作砼试件钢筋骨架吊装就位、安装端模预应力筋(管道)安
8、装就位钢筋加工及骨架绑扎已制好的间隔于现浇梁体的梁块吊移至存梁台座深圳湾公路大桥(深圳侧)非通航孔桥上部构造长线法预制箱梁施工工艺 中铁四局集团有限公司 5 3.箱梁的预制 3.1预制施工方案 箱形梁段是分节预制后再整跨张拉连接,相邻梁段的接合要求有相当高的精度,本工程梁段预制的施工方案是采用长线台座吻合浇注的施工方法,即每后一桥梁节段紧接着前一桥梁节段浇注,避免在架设期间出现裂隙。其工艺过程为钢筋加工成型并绑扎后在台座上就位,再安装内外模板及预埋件,然后浇筑梁体混凝土并对浇筑完后的梁体混凝土进行养护,当混凝土的强度达到规定的脱模强度时拆除模板,用已预制好的梁段端面作为相邻梁段端模预制相邻梁段
9、,预制好的箱形梁段用龙门吊吊离制梁台位,移至存梁区内存放。预制场共有全 T 构长线法生产台座 2 个,预留全 T 构长线法生产台座 1 个,全桥两幅四联共有半 T 构 8个(8 个边跨)和全 T 构 22 个。2 个全 T 构长线法生产台座分别用于左右两幅桥梁段预制。梁段从河堤向公路方向以中跨 1 个 T 构或边跨半个T 构为连续预制单元逐段预制,预制顺序从一个 T 构的一端开始到另一端结束,当前一个T构预制梁段顺序吊离台位并有足够长的工作位置后,在同一个台座上开始下一个 T 构梁段预制,照此方式循环下去直到所有梁段预制完成。长线法预制是将桥梁的设计几何尺寸分解成单个小节段单元后在工厂加工制造
10、,为了确保加工单元拼装后满足桥梁设计的几何尺寸和线性,梁段预制施工中的测量控制至关重要。首先按照桥梁设计的几何尺寸,计算梁段各控制点相关的坐标 X-Y-Z,并在施工中准确控制,在此之前桥梁水平曲线和竖曲线已在底模上精确放出。然后将浇注后的测量深圳湾公路大桥(深圳侧)非通航孔桥上部构造长线法预制箱梁施工工艺 中铁四局集团有限公司 6 结果与理论坐标比较,并将误差在下一桥梁节段中修正。每一节段的顶面用一组六个控制点(前后各三个)来标识控制节段的中心线和高程,这些控制点将整个桥面分成若干个节段区域来计算水平和纵向的理论坐标,计算时考虑曲线偏差和竖曲线修正。具体控制方法见梁段预制测量控制方案。3.2
11、模板 3.2.1 底模的设计、安装 本标段左、右幅箱梁平曲线分别是半径为 3988.725m 和 4011.275m的圆曲线,竖曲线为凸、凹曲线结合的线形。为了实现对箱梁的线性控制,我们将底模设置为可调固定式。底模的平曲线通过底模板内外缘长度的不等来实现,竖曲线通过调整模底钢垫块的高度来实现。底模分为支墩、横梁、台面三部分,支墩采用现浇钢筋混凝土,顶面预埋铁板,铁板上焊接横梁高度调节装置,支墩通过地基预埋伸出钢筋与基础浇为整体;横梁用型钢焊制,放在横梁高度调节装置上,通过螺栓和压板连接;台面由 8mm 钢板和加劲型钢按 3m 长度分段制作,与横梁焊接在一起。台座的侧面安装橡胶条用于对底模和侧模
12、之间进行密封,底模按同一标高安装抄平,便于不同竖曲线的形成,各种竖曲线通过调节横梁高度进行设置。底模节段接头处采用螺栓连接,接缝以及与侧模交接处用2mm 白色胶带止浆,加工模板长度和宽度相应缩小 1mm。底模施工完后设专人组织验收,台座表面应光滑平整,同时底模通过计算,调整钢垫块,设置预拱度。底模施工时注意事项 深圳湾公路大桥(深圳侧)非通航孔桥上部构造长线法预制箱梁施工工艺 中铁四局集团有限公司 7 底模正常使用时,应随时用水平仪检查底模的放拱及下沉量,不符合规定处应及时处理。即时清除底板表面与橡胶封条处的残余灰浆,均匀涂刷隔离剂。设调坡垫块的梁段其底模应安放钢板预埋件,模板安装时应检查预埋
13、件的横向位置、平整度、同一支座钢板的四角高差,支座板安装时应用螺栓固定。3.2.2内模设计、安装及拆除 本桥设计共有 566 片节段梁,工期又十分紧张,而节段梁的预制速度主要取决于内模的立模速度和质量,为保证工期和预制质量,内模设计成液压传动配合支架千斤顶承重的走行装置,其主要由走行体系、液压传动和支架千斤顶承重体系、模板体系三个部分组成:3.2.2.1 走行体系 走行体系由车架、滑道部分和走行部分组成。车架采用由20b、16b、757510mm 及10010010mm 的型钢和=10mm 的钢板焊接而成的承重车架。滑道部分采用 43 公斤钢轨安装在地面混凝土基础上。走行部分由 4 套焊接在车
14、架上的行走支架和滑轮组成,每套行走支架设有 2 个滑轮。内模立模的安全、准确和速度与走行部分的设置有着重要的关系。所以走行部分设置时应注意以下几点:由于内模体系是悬臂伸进梁体内腔,为保证内模的安全使用,支架上应通过计算设置防倾覆配重块。滑道应按梁段线型准确放设,使内模能准确就位。深圳湾公路大桥(深圳侧)非通航孔桥上部构造长线法预制箱梁施工工艺 中铁四局集团有限公司 8 车架就位后应使用油顶将车架顶升至设计高度,解除行走体系与滑道的接触。3.2.2.2 液压传动和支架千斤顶承重体系 本内模车架共设有 3 组 12 套液压系统,其主要作用是利用液压系统的传动功能和支承力推动内侧模和顶板倒角模板支承
15、体系的移动和直接支承在内侧模的承力梁上,以保证内侧模和顶板倒角按设计位置就位并与支架形成支承体系。同时拆模时也能利用液压系统的收缩使内模能与现浇梁体顺利脱离,从而使立模和拆模实现全自动化,使工效有了很大程度的提高。支架采用 228b 的型钢背焊制作成纵梁和 225b 型钢背焊作为横梁和支承杆,支承杆上设有 10 吨的油顶以支承节段梁的砼顶板、模板重量和现浇施工时的施工荷载,并通过横纵梁和车架将荷载传递到底部的油顶上。本内模顶部设置 3 组 12 套 10 吨油顶,车驾底部设 2 组 8 套 20吨油顶。3.2.2.3 模板体系 由于本桥最大梁段为 3.5m,而最小梁段为 1.995m,为使模板
16、能最大程度上通用,采用统一 3.8m 长度(考虑相邻节段梁的齿口宽 10cm 和另一梁端竖向支撑宽度,模板长度比最大梁段增长了 30cm)。模板面板采用=8mm 的 A3 钢板,以16b 型钢作为横肋,距离 30cm 至 42cm 不等。内设1008mm钢板作加劲竖肋以增加模板钢度,距离25cm至40cm不等。以757510mm 作为钢模的角边,以便模板联接。横胁外侧设置 3 道 220b 的加劲竖肋与横向支承杆和液压系统连接,与液压体系深圳湾公路大桥(深圳侧)非通航孔桥上部构造长线法预制箱梁施工工艺 中铁四局集团有限公司 9 组成液压自动立模体系,同时将模板受力传递至支架上,与支架形成一体。
17、顶模板制作成“八”字以便拆模,上倒角设计成与支撑杆铰接的标准构件。根据本桥节段梁结构尺寸的设计图,模板以节段梁的顶板宽度变化和斜腹板的宽度变化共设置了 5 种顶板调节块和 5 种斜腹板调节块。同时按顶齿板类型设计了 A 齿板系列和 B 齿板系列的齿板调节块,使本套模板的使用功能得到了最大发挥。3.2.3 侧模设计、安装及拆除 根据箱梁节段外观需要,外模按三种类型设计,分别适用于标准梁段,带消防通道类型的梁段和 A1/B1、A15/B15 类型梁段。外侧模面板采用=8 的 A3 钢板。采用截面形式为“”的 2 根18b 槽钢大竖肋作为主肋。主肋最大间距 100cm,最小间距 75 cm,中间增设
18、扁钢小竖肋,以增加面板的钢度,扁钢型号见附图。大竖肋、小竖肋的最大间距为 50cm,最小间距为 35cm。横肋采用12.6 槽钢,间距30cm。大、小竖肋,横肋与面板焊接成整体,加劲板与面板采用间断焊,但在每个横肋两端应有长度不小于 20cm 的连续焊缝。横肋与竖肋交接处,将横肋切肢并与竖肋满焊,要求 hf=6mm。基座处加设竖向加劲板,将横肋连成一体。在每边侧模上按照上中下设三排(5 个)附着式震动器。外模支架的拼接板厚度为 10mm,支架杆与拼接板焊接,焊接缝高度 hf=6mm。受场地限制,外侧模的移动无法利用吊机起吊,因此在侧模及支架竖向支腿下设 4 个行走轮用以侧模的纵向移动,4 个油
19、顶顶升点用以承重和高度调整。深圳湾公路大桥(深圳侧)非通航孔桥上部构造长线法预制箱梁施工工艺 中铁四局集团有限公司 10 侧模安装时的注意事项 安装前检查:板面是否平整、光洁有无凹凸变形及残余粘浆,模板接口处应清除干净。侧模与端模底模连接紧密,接缝密贴不漏浆。检查所有模板连接端部和底脚有无碰撞而造成影响使用的缺陷或变形,震动器支架及模板焊缝是否开裂破损,如有均应及时补焊整修。侧模安装完后,用螺栓连接稳固,并上好全部拉杆。调整其它紧固件后检查整体模板的长、宽、高尺寸及平整度等(按后附表项目)。不符合规定者,应及时调整。模板安装时将梁体预埋件一道埋入(按预埋件预留孔统计表),预埋件位置应准确无误。
20、预制节段梁模板安装尺寸允许偏差表 项次 检查项目 允许偏差(mm)检查方法 1 节段长度+5,-10 用尺量 2 箱梁高度+0,-5 用尺量 3 相邻梁轴线误差 1 测量 4 顶、底板厚度+10,-0 用尺量 5 翼缘宽度 10 用尺量 6 梁顶宽度 20 用尺量 7 腹板宽度+10,-0 用尺量 8 孔道相邻误差 1 用尺量 9 模板平整度 1.5 用 1m 靠尺量 钢模板及支架安装的允许偏差 项次 项目 允许偏差(mm)检查方法 1 钢模全长 10 测量 2 钢底模每米高低差 2 用 1m 水平尺 深圳湾公路大桥(深圳侧)非通航孔桥上部构造长线法预制箱梁施工工艺 中铁四局集团有限公司 11
21、 项次 项目 允许偏差(mm)检查方法 3 钢模高度 5 用尺量 4 底板厚度+10,0 经纬仪定中线检查 5 上缘(桥面板)内外偏离设计位置+10,-5 挂线实测 6 模板垂直度(每米)3 吊线配合测量 7 腹板中心在平面上与设计位置偏差 10 中线测量 8 钢模板相邻两板表面高低差 1 水平尺 9 钢模板表面平整(每米)2 用 1m 水平尺 10 装配式构件支承面的表高+2,-5 测量 11 预埋件中心线位置 3 测量 12 预留孔洞中心线位置 10 测量、尺量 13 预留孔截面内部尺寸+10,0 尺量 14 支架纵轴的平面位置 跨度的 1/1000或 30 尺量 3.3 钢筋工程(含体内
22、束波纹管)3.3.1 钢筋的检验验收 进场的钢筋应附有出厂质量证明书或试验报告单,每一捆钢筋应有标牌,并应按有关标准的规定抽取试样作机械性能试验,合格后方可使用。本场预制后张法钢筋混凝土箱梁,普通钢筋采用 HRB335 钢筋,主要规格型号有:经检验合格的钢筋在加工和安装过程中出现异常现象(如脆断、焊接性能不良或力学性能显著不正常等)时,应作化学成分分析。钢筋加工检查项目、钢筋安装检查项目见表 3.2-1、表 3.2-2。种类 型号 HRB335 12 16 20 深圳湾公路大桥(深圳侧)非通航孔桥上部构造长线法预制箱梁施工工艺 中铁四局集团有限公司 12 钢筋加工检查项目表 表 3.2-1 项
23、次 检查项目 规定值或允许偏差 检查方法 1 受力钢筋顺长度方向加工后的全长(mm)10 按受力钢筋总数30%抽查 2 弯起钢筋各部分尺寸(mm)20 抽查 30%3 箍筋、螺旋筋各部分尺寸(mm)5 每构件检查510个间距 钢筋安装检查项目表 表 3.2-2 项次 检查项目 规定值或允许偏差 检查方法 1 受力钢筋间距(mm)10 每构件检查 2 个断面,用尺量 2 箍筋、横向水平钢筋间距(mm)0,-20 每构件检查 510 个间距,用尺量 3 钢筋骨架尺寸(mm)长 10 按骨架总数 30%抽查,用尺量 高、宽或直径 5 4 弯起钢筋位置(mm)20 每骨架抽查 30%,用尺量 5 保护
24、层厚度(mm)+5,-0 沿模板周边检查 8 处,用尺量 3.3.2 钢筋运输、贮存 3.3.2.1 进场的钢筋应按牌号、规格、厂名、级别分批架空堆置在仓库(棚)内。当在仓库(棚)外存放时,应使钢筋架空地面,并有防雨淋、污染等措施。3.3.2.2 钢筋在运输、贮存过程中应防止锈蚀、污染和避免压弯。装卸钢筋时,不得从高处抛掷。3.3.2.3 钢筋使用应随开捆随使用,作好开捆钢筋的防护工作。3.3.3 钢筋配料 深圳湾公路大桥(深圳侧)非通航孔桥上部构造长线法预制箱梁施工工艺 中铁四局集团有限公司 13 钢筋配料是根据所生产桥梁的配筋图,分别计算钢筋下料长度和根数,填写配料单。3.3.3.1 钢筋
25、下料长度计算 钢筋因弯曲式弯钩会使其长度变化,在配料中不能直接根据图纸中尺寸下料;必须了解对砼保护层、钢筋弯曲、弯钩等规定,再根据图中尺寸计算其下料长度。各种钢筋下料长度计算如下:直钢筋下料长度=设计图纸标示长度 弯起钢筋下料长度=直段长度+斜段长度-弯曲调整值+弯钩增加长度 箍筋下料长度=箍筋周长+箍筋调整值 上述钢筋需要搭接的话,还应增加钢筋搭接长度。3.3.3.2 弯曲调整值 钢筋弯曲后的二个特点:在弯曲处内皮收缩、外皮延伸、轴线长度不变;在弯曲处形成圆弧。钢筋的量度方法是沿直线量外尺寸(右图);因此,弯起钢筋的量度尺寸大于下料尺寸,两者之间的差值称为弯曲调整值。弯曲调整值,根据理论推算
26、并结合实践经验,列于表 1。表 1 钢筋弯曲调整值 钢筋弯曲角度 30 45 60 90 135 钢筋弯曲调整值 0.35d 0.5d 0.85d 2d 2.5d 注:d 为钢筋直径。3.3.3.3 弯钩增加长度 钢筋的弯钩形式有三种:半圆弯钩、直弯钩及斜弯钩(见下图)。半圆弯钩是最常用的一种弯钩,斜弯钩只用在直径较小的钢筋中。深圳湾公路大桥(深圳侧)非通航孔桥上部构造长线法预制箱梁施工工艺 中铁四局集团有限公司 14 dddddddddddd 钢筋弯钩计算简图 a)半圆弯钩;(b)直弯钩;(c)斜弯钩。钢筋弯钩增加长度,按上图所示的计算简图(弯心直径为 2.5d、平直部分为 3d),其计算值
27、为:对半圆弯钩为 6.25d,对直角弯钩为 3.5d,对斜弯钩为 4.9d。在实际生产中,由于实弯心直径与理论弯心直径有时不一致,钢筋粗细和机具条件不同而影响平直部分的长短(手工弯钩平直部分可适当加长,机械弯钩时可适当缩短),因此在实际配料计算时,对弯钩增加长度常根据具体条件,采用经验数值,见表 2。下料尺寸量度尺寸量度尺寸 表 2 半圆弯钩增加长度参考表(用机械弯)钢筋直径(mm)6 810 1218 2028 3236 一个弯钩长度(mm)40 6d 5.5d 5d 4.5d 深圳湾公路大桥(深圳侧)非通航孔桥上部构造长线法预制箱梁施工工艺 中铁四局集团有限公司 15 3.3.3.4 箍筋
28、调整值 箍筋调整值,即为弯钩增加长度和弯曲调整之和或差,根据箍筋量外包尺寸或内包尺寸而定(下图)。表 3 箍筋调整值 箍筋量度方法 箍筋直径(mm)45 6 8 1012 量外包尺寸 40 50 60 70 量内包尺寸 80 100 120 150170 3.3.3.5 配料计算的注意事项 在设计图纸中,钢筋配置的细节问题没有注明时,一般按构造要求处理。配料计算时,考虑钢筋的形状和尺寸在满足设计要求的前提下应有利于加工安装。配料时,还应考虑施工需要的附加钢筋。例如:孔道定位网的钢筋井字架等。3.3.4 钢筋加工 3.3.4.1 钢筋加工一般要求 深圳湾公路大桥(深圳侧)非通航孔桥上部构造长线法
29、预制箱梁施工工艺 中铁四局集团有限公司 16 钢筋表面的油渍、漆污、水泥浆和利用锤敲击能剥落的浮皮、铁锈等均应清除干净。钢筋的除锈,一般通过以下途径:在钢筋冷拉调直过程中除锈,对大量钢筋的除锈较为经济省力;用机械方法除锈,如采用电动除锈机除锈,对钢筋的局部除锈较为方便;此外,还可采用手工除锈,如用钢丝刷、砂盘等。在除锈过程中或使用前发现钢筋表面的氧化铁皮鳞落现象严重并已损伤钢筋表面,或在除锈后钢筋表面有严重的麻坑、斑点伤蚀截面时,严禁用于梁体施工。钢筋应平直、无局部弯折。加工后的钢筋表面无削弱截面的伤痕。钢筋加工前应调直。1.5 吨慢速卷扬机对钢筋进行冷拉调直,钢筋的矫直伸长率为:I 级钢筋不
30、得大于 2%;级钢筋不得大于 1%。钢筋拉伸调直后不得有死弯(发现死弯,应截去),如发现钢筋脆断、劈裂、拉不直等异常现象应及时对材质进行复查。每根钢筋总的冷拉次数不得多于两次。3.3.4.2 钢筋切割 机具设备 钢筋切割采用WQ-40型钢筋切断机进行,该机可切断直径为640mm 的钢筋,也可同时一次切断数根直径不大于 16mm 的钢筋(见表 1),其主要技术参数见表 2。表 1 钢筋切断数量表 GQ40 型 可切直径(mm)612 1316 1617 1840 一次可切断根数 5 3 2 1 深圳湾公路大桥(深圳侧)非通航孔桥上部构造长线法预制箱梁施工工艺 中铁四局集团有限公司 17 表 2
31、技术参数 参数 机型 名称 WQ-32 型 切断钢筋直径(mm)640 切断次数(次/min)32 电 动 机 型号 Y100L22 功率(kw)3 转速(转/min)2900 电压(V)380 外型尺寸(长宽高)(mm)190045006800 重量(含电机)(kg)485 切割工艺 将同规格钢筋根据不同长度长短搭配,统筹排料。一般先断长料,后断短料,以减少短头和损耗。断料时避免用短尺量长料,防止在量料中产生累计误差。为此,应在工作台上标出尺寸刻度线并设置控制断料尺寸用的挡板。钢筋切断机的刀片,应由工具钢热处理制成。安装刀片时,螺丝应紧固,刀口应密合(间隙不大于 0.5mm)。固定刀片与冲切
32、刀片刀口的距离:对直径20mm 的钢筋应重叠 12mm;对直径20mm 的钢筋应留 5mm。在切断过程中,如发现钢筋有劈裂、缩头或严重的弯头必须切除;如发现钢筋的硬度与该钢种有较大的出入,应及时向场试验室反映,查明情况。质量要求 钢筋的断口不得有马蹄形或起弯等现象。钢筋的长度应力求准确,其允许偏差:10mm。深圳湾公路大桥(深圳侧)非通航孔桥上部构造长线法预制箱梁施工工艺 中铁四局集团有限公司 18 3.3.4.3 钢筋的弯制 钢筋的弯制采用钢筋弯曲机与手工弯曲相结合的施工方法。手工弯制采用手摇板手弯制钢箍,卡盘与板头弯制粗钢筋。机具设备 钢筋弯曲机采用合肥工程机械厂生产的 GQ401/2型钢
33、筋弯曲机,其主要技术参数见表 3。GQ401/2型弯曲机技术参数 表 3 名称 参数 可弯曲钢筋直径 级钢筋:640mm;级钢筋:636mm 弯曲工作盘直径(mm)350 工作台面长(mm)760 工作台面宽(mm)760 主轴转速(转/min)510 电机功率(kw)3 电机转速(转/min)1420 电压(v)220/380 外形尺寸(长宽高)(cm)817064 重量(含电机)(kg)435 毛重(kg)500 钢筋弯制工艺 划线 钢筋弯曲前,对形状复杂的钢筋,根据钢筋设计尺寸用石笔将各弯曲点位置划线。划线时应注意:A.根据不同的弯曲角度扣除弯曲调整值(见第三节),具体从相邻两段长度扣一
34、半。B.钢筋端部带半圆弯钩时,该段长度划线增加 0.5d(d 为钢筋直径);深圳湾公路大桥(深圳侧)非通航孔桥上部构造长线法预制箱梁施工工艺 中铁四局集团有限公司 19 C.划线工作应从钢筋中线开始向两边进行;两边不对称钢筋,应从一端开始划线,如划到另一端有出入时,则重新调整。D.第一根钢筋成型后应与设计尺寸核对一遍,完全符合或符合限差要求后,再成批生产。钢筋弯曲成型 钢筋在弯曲成型时,心轴直径应是钢筋直径的 2.5 倍,成型轴应加偏心轴套,以便适应不同直径的钢筋弯曲需要。弯曲细钢筋时,为了使弯弧一侧的钢筋保持平直,挡铁轴应做成可变挡架或固定挡架(加铁板调整)。由于成型轴和心轴同时转动会带动钢
35、筋向前滑移,因此钢筋弯 90时弯曲点约与心轴内边缘齐,弯 180时弯曲点线距心轴内边缘为1.01.5d。钢筋应在常温下加工,不应加热(梁体隔板锚固筋当采用级钢筋时,采用热弯工艺)。弯制钢筋应从中部开始,逐步弯向两端,弯钩应一次成型。质量要求 钢筋形状正确,平面上没有翘曲不平现象。钢筋末端弯钩的净空直径满足设计要求,无要求时不小于钢筋直径的 2.5 倍。钢筋弯起点处不得有裂缝,为此,对级钢筋不能弯过头再回弯。钢筋弯曲成型后的允许偏差为:全长10mm;弯起钢筋弯起点位移 20mm;弯起钢筋的弯起高度5mm,箍筋边长3mm。深圳湾公路大桥(深圳侧)非通航孔桥上部构造长线法预制箱梁施工工艺 中铁四局集
36、团有限公司 20 加工钢筋的检查项目 项次 检查项目 规定值或允许偏差 检查方法 1 受力钢筋顺长度方向加工后的全长(mm)10 按受力筋总数 30%抽查 2 弯起钢筋各部分尺寸(mm)20 抽查 30%3 箍筋、螺旋筋各部分尺寸(mm)5 每个构件检查 5-10 个间距 3.3.4.4 钢筋焊接 本工程钢筋焊接主要采用闪光对焊。对焊接头应焊接良好,完全焊透,且不得有钢筋烤伤及裂缝等现象,焊接后应经过接头冷弯和抗拉强度试验。钢筋对焊质量标准应符合下表要求。钢筋对焊质量标准表 序 号 检验项目及方法 标准 1 焊接接头的抗拉及冷变抽样试验 合格 2 接头偏心(两根钢筋轴线在接头处的偏移)0.1d
37、 且不大于 2mm 3 两根钢筋轴线在接头处的弯折(交错夹角)5 4 外观无裂口、过火、开花等现象 良好 钢筋对焊后,每批应在实物中断取 6 个接头作为力学试验(3 个冷弯,3 个抗拉)。外观检验,从每批中抽查 10%且不得少于 10 个接头(接头处钢筋表面应无横向裂缝,夹具处无明显烧伤。接头处应饱满,并有一定的镦粗和均匀毛刺)。如钢筋焊接采用电弧焊双面焊接,则应按下述方法进行:一般要求 钢筋采用电弧焊时,除满足强度要求外,还应符合下列规定:搭接接头的长度和焊缝的总长度应满足以下要求:级钢筋 5d深圳湾公路大桥(深圳侧)非通航孔桥上部构造长线法预制箱梁施工工艺 中铁四局集团有限公司 21(d
38、为钢筋直径)。搭接接头钢筋的端部预弯,搭接钢筋的轴线位于同一直线上。焊缝高度 h 等于或大于 0.3d,并不得小于 4mm,焊缝宽度 b 等于或大于 0.7d,并不得小于 10mm.电弧焊接,采用平焊搭接的双面焊。电弧焊焊接操作人员必须经过培训,取得相应资格后才可施作。电弧焊接用的焊条可按表 4 选用。表 4 电弧焊接时使用焊条规定 焊接形式 钢筋级别 搭接焊 级钢 级钢 结 380 ,结 420 结 500 焊条直径和焊接电流可按表 5 选用。焊接地线与钢筋接触良好,不得因接触不良而烧伤主筋。表 5 焊条直径和焊接电流选择 焊接位置 钢筋直径(mm)焊条直径(mm)焊接电流(A)平焊 101
39、2 3.2 90130 1422 4 130180 2532 5 180230 3640 5 190240 电弧焊机 钢筋电弧焊接均采用上海市肯达焊接设备厂生产的 B1 系列交流弧焊机。其主要技术参数见表 6。表 6 技术参数 深圳湾公路大桥(深圳侧)非通航孔桥上部构造长线法预制箱梁施工工艺 中铁四局集团有限公司 22 型号 单位 B1 200 2 B1 250 2 B1 300 2 B1 400 2 B1 500 电源电压 V 220/380 220/380 220/380 220/380 220/380 频率 HZ 50/60 50/60 50/60 50/60 50/60 额定输入容量
40、KVA 14.9 18.5 25 32 41 最高次级空载电压 V 62 70 58 63 72 次级工作电压 V 28 30 32 36 40 电流调节范围 A 40200 60250 60300 80400 80500 额定焊接电流 A 200 250 300 400 500 额定负载持 率%20 20 35 35 50 相数 1 1 1 1 1 主量 kg 58 78 100 110 130 外形尺寸长宽高 mm 500350520 500350520 550390590 580390610 700480800 质量检查 外观检查:电弧搭接焊的接头应逐个进行外观检查,并符合下列规定:a.
41、用小锤敲击接头时,钢筋发出与基本钢材同样的清脆声。b.电弧焊接头的焊缝表面平顺,无缺口、裂纹和较大的金属焊瘤,其缺陷和尺寸的允许偏差应符合表 7 的规定。表 7 电弧焊钢筋接头的缺陷和尺寸偏差允许值 序号 名称 单位 允许偏差值 1 接头处钢筋轴线的弯折 4 2 接头处钢筋轴线的偏移 mm 0.10d 深圳湾公路大桥(深圳侧)非通航孔桥上部构造长线法预制箱梁施工工艺 中铁四局集团有限公司 23 3 3 焊缝高度 mm+0.05d,-0 4 焊缝宽度 mm+0.10d,-0 5 焊缝长度 mm-0.05d 6 咬肉深度 mm-0.05d 7 在长 2d 的焊缝表面上,焊缝气孔及夹渣的数量和大小
42、个 2 mm2 6 注:1.d 的钢筋直径(mm);2.当表中的允许偏差在同一项目内有 2 个值时,应按其中较严的数值控制。3.外观检查不合格的接头,经修整或补强后可提交二次验收。拉伸试验:弧搭接焊接头,经外观检查合格后,取样进行拉伸试验,并应符合下列规定:a.在同条件下(指钢筋生产厂、批号、级别、直径、焊工、焊接工艺和焊机均相同的焊接接头,以 300 个作为一批(不足 300 个,也按一批计),从中切取 3 个试件做拉伸试验。b.3 个钢筋接头试件的抗拉强度均不得小于该级别钢筋规定的抗拉强度(级 370Mpa,级 490Mpa).c.3 个接头试件均应断于焊缝之外,并至少有 2 个试件呈延性
43、断裂。当试验结果有 1 个试件的抗拉强度小于规定值,或有 1 个试件断于焊缝,或有 2 个试件发生脆性断裂时,应再取 6 个试件进行复验。复验结果当有 1 个试件抗拉强度小于规定值,或有 1 个试件断于焊缝,或有 3 个试 件呈脆性断裂时,应确认该批接头不合格。3.3.5 钢筋的绑扎及安装 3.3.5.1 钢筋绑扎 深圳湾公路大桥(深圳侧)非通航孔桥上部构造长线法预制箱梁施工工艺 中铁四局集团有限公司 24 钢筋绑扎工艺 钢筋绑扎前先核对成品钢筋的钢号、直径、形状、尺寸和数量是否与料单或设计图纸、技术交底相符,如有错漏,应纠正增补。钢筋绑扎用的钢丝,可采用 2022 号铁丝(火烧丝)或镀锌铁丝
44、(铅丝),其中 22 号铁丝只用于绑扎直径 12mm 以下的钢筋。铁丝长度可参考表 1 的数值采用。因铁丝是成盘供应,因此按每盘铁丝周长的几分之一来切断。表 1 钢筋绑扎铁丝长度参考表(mm)筋绑扎,并保持足够的刚度,可补入辅助钢筋将某些交叉点焊牢,但不得在主筋上起焊,并尽量减少焊点数量。钢筋绑扎按设计要求牢固控制钢筋位置,并应满足以下要求:A.钢筋及桥面水平筋其两端交点均应绑扎牢固,中间可隔一扣绑一扣,但拐角处必绑须扎。B.钢筋弯折角与纵向分布筋交点全部绑扎。C.下缘大小箍筋接头处交错绑扎。D.其余各交叉点用梅花式跳绑。钢筋直径 68 1012 1416 1820 22 25 28 32 6
45、8 150 170 190 220 250 270 290 320 1012/190 220 250 270 290 310 340 1416/250 270 290 310 330/1820/290 310 330 350 380 22/330 350 370 400 深圳湾公路大桥(深圳侧)非通航孔桥上部构造长线法预制箱梁施工工艺 中铁四局集团有限公司 25 E.在钢筋交叉点处,按逐点改变绕丝方向(8 字形)交错扎结,或按双对角线(十字形)方式扎结。为保证桥面钢筋的整体绑扎刚度及稳定性,必要时增加绑扎点个数,并使桥面筋与梁体伸入桥面的箍筋绑扎联结。此外还可在桥面上、下层钢筋连结薄弱处加入钢
46、筋撑脚,但其端头不得伸入砼保护层内。桥面筋绑扎完成后,目视应平整,无高低起伏现象。为保证纵向受力及分布钢筋的顺直,在绑扎过程中应严格控制纵向筋的相对位置,必要时进行划线标示。(2)钢筋垫块的布设与绑扎(设计钢筋最小净保护层为 5.5cm)钢筋垫块采用 pvc 材料制成,尺寸为 252555mm(长宽高),形式见下图:20 15 20 40 垫块的布设 垫块应呈梅花形布置,并尽量靠近钢筋交叉点处,间距沿梁体纵向每 80cm 一排,梁底垫块布设五列。梁底最外侧两列垫块应绑扎在两侧第二根纵向分布筋位置,中间一列垫块布设在中间纵向分布筋处。梁底垫块沿梁长方向布设位置应在管道定位网钢筋处,以保证管道坐标
47、的位置正确。垫块的绑扎 深圳湾公路大桥(深圳侧)非通航孔桥上部构造长线法预制箱梁施工工艺 中铁四局集团有限公司 26 垫块绑扎时应使纵向分布筋卡入垫块凹槽,扎紧绑线,使垫块不可随意串动。在桥面梁体底部使垫块长度方向与梁长方向垂直,其余部位与梁长方向重合(隔板处除外)。梁体底部垫块在钢筋笼安装就位时绑扎,其余梁体垫块在钢筋笼就位后,合侧模前完成。3.3.5.2 钢筋的安装 梁体钢筋骨架在胎具上绑扎成形后,安装就位前应先在底模上标出中线或梁端线,据此控制梁体钢筋骨架的纵向安装位置,待梁体钢筋骨架在底模就位后,检查钢筋骨架的纵向中心是否与底模纵向中心线重合,否则应局部调整,使两线中心重合。在调整过程
48、中,采用得力措施保证梁体钢筋不受破坏。为防止钢筋骨架在安装过程中发生歪斜,在腹板钢筋处采取临时加固措施,见下图:1 2 绑扎梁体钢筋骨架的临时加固 1-腹板钢筋骨架;2-加固筋 梁体钢筋骨架的吊装采用横吊梁(铁扁担)四点起吊,为防止起吊点处绑线脱落、钢筋变形,应对吊点附近的钢筋绑扎点进行加强,如点焊联结、增加绑线根数并加入短钢筋等。钢筋安装偏差,应符合表 3深圳湾公路大桥(深圳侧)非通航孔桥上部构造长线法预制箱梁施工工艺 中铁四局集团有限公司 27 的规定。表 3 钢筋安装允许偏差 项次 检查项目 规定值或允许偏差 检查方法 1 受力筋间距(mm)10 每个构件检查 2 个断面,用尺量 2 箍
49、筋横向水平钢筋间距 0,-20,每个构件检查 5-10 个间距,用尺量 3 钢筋骨架尺寸(mm)长 10 按骨架总数 30%抽查,用尺量 高、宽或直径 5 4 弯起钢筋位置(mm)20 每个骨架抽查 30%,用尺量 5 保护层厚度(mm 梁+5,-0 每个构件沿模板周边检查 8 处,用尺量 注:保护层厚度为关键实测项目。3.3.6 纵、横向波纹管施工 3.3.6.1 塑料波纹管的安装 纵向波纹管的定位:首先根据箱梁顶、底板纵向体内预应力钢束平竖弯类型示意图及箱梁顶、底板纵向体内预应力钢束布置要素把每根钢绞线的线形及长度用 AutoCAD 画出来,在梁段的立、平面图中根据深埋锚或锚固齿板的类型将
50、钢束在梁段中的起点找出,将画出钢束图放入梁体内,量出钢绞线与梁段接缝处的交点到底板或箱梁边缘的距离并与设计断面进行比较,若有出入应找处原因。在钢束中曲线的起点、中点、终点及坐标出现变化处量出 X、Y 值。每个 T 构的每根钢绞线在梁体内 X、Y 值在图中全部标出来,以便施工时纵向每一米一道定位筋顺利定位。15-19、15-16 锚具采用100/116mm 波纹管,15-12、15-9 锚具采用76/91mm 波纹管。横向预应力束的定位,顺桥向每 88cm(86cm)一道。张拉端与深圳湾公路大桥(深圳侧)非通航孔桥上部构造长线法预制箱梁施工工艺 中铁四局集团有限公司 28 锚固端交叉布置,固定端