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现浇预应力连续箱梁施工技术

发表于2005-07-23    2136人浏览    7人跟帖    复制链接  只看楼主

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1 特点
后张预应力箱梁结构工法是包括模板成型钢筋绑扎与预应孔道布置、混凝土浇筑、预应力施加四部分组成的一套完整工法。由于后张预应力箱粱结构具有跨度大、施工方法灵活、结构刚度大、抗震能力强,行车舒适、外形美观等―系列优点而被广泛采用。近年来由于不断的采用新技术、新工艺、新材料,从而使上述优点更为突出,采用本工法不仅可以杜绝箱梁结构的一般质量通病,而且可以在短期内修建大面积箱梁结构。在广州XX路工程(37+47+37米―左右幅2×13.75米的桥宽)立交桥工程中只用8天浇筑、张拉完成2375m3砼后张预应力变截面箱梁结构。因此,本工法的基本特点是优质高速。
2 适用范围
本工法是在弯桥、斜桥、变截面桥及单厢单室、单箱三室、单厢九室等不同结构型式的是桥上总结而成的。因而具有较强的通用性。同时工法构成时将排架、支架部分剔除,使本工法可以与顶推法、悬浇法,分段拼装法、转体法等不同的施工方法进行衔接,从而使本工法的适用范围更广泛。
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3 工艺流程(见图1)
4 操作要点
4.1 模板成型操作要点
  (1)模板成型前必须对模板底面高程与支座高程、变截面线型座标与预应力孔道坐标进行校核,并将模板成型的特征点和控制点绘编成册。
  (2)当采用钢木结合的模板形式时,对结合部位要有联接措施。板面以钢模标准为依据。
  (3)箱粱结构一次浇筑成厢时,内模底部开口不要过大。同时要留有排气孔,振捣孔及封孔模板。
  (4)外侧模板与内箱模用螺栓形式连接对应注意其位置必须与孔道位置错开,这一点在模板设计时就应加以考虑到。当外观要求不能设置螺栓时,宜利用侧面支架与排架转体施工法加以解决。
  (5)采用卡拆法分段制作箱梁对,其卡板在孔道处应留孔较大,然后用海绵或其它柔软物品封堵。
(6)当设计为箱内张时,其锚座模板应与内模一体,安装时要特别注意锚垫板方向能否满足张拉要求,并检查箱内锚区前施加张拉必备的空间:如预留空间不能保证张拉机具的需要时,必须调整相应位置确促张拉工序的顺利实施。
  (7)内箱模设计时要有拆模考虑,最好有脱模措施,以增加内模板回收利用率。
  (8)当结构有很高的外观质量要求,且工程量较大时,最好采用极板静电喷涂处理,可以达到既美观又经济的效果。    

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4.2 结构钢筋与预应力孔道布置操作要点
  (1)检查图纸结构钢筋,特别是横隔梁、锚区等钢筋较密部位是否与孔道位置有矛盾。调整对应以孔道位置为主,
  (2)核验孔道、锚区、横隔梁等间隙较小的部位,看能否满足混凝土浇筑要求。如不满足,应与设计方面协商解决。
  (3)结构钢筋绑扎时要特别注意操作安装顺序。结构钢筋未成型时要有加固措施以保证位置准确,并能承受布束时的外力荷载。这一点在采用先穿钢束工艺时尤为重要。
  (4)孔道布置施工中,必须设置架立筋(即定位钢筋),轨道筋以降低摩阻损失。一般架立筋间距以75cm为宜,轨道筋视具体情况设置单轨或双轨钢筋。

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4.3  浇筑混凝土操作要点
  (1)在浇筑方法与浇筑顺序的选择中应遵循以下原则:一般单箱单室结构应尽量―次浇筑成型。多室结构以两次浇筑成型较为适合,采用二次浇筑成形时,接茬部位应选在翼板下腋角处为宜。
  (2)搅拌机、振捣器械、电源、灌筑机械运输工具都应留有备用以保证浇筑的连续性。
  (3)混凝土质量必须设置双控系统。即搅拌机出盘质量控制与现场入模前的质量控制。现场与搅拌站要有畅通的通讯手段,以便随时调整浇筑速度及混凝土质量。
  (4)砼浇筑前必须认真制定浇筑方案,并详细交底明确分工,各负其责。特别是振捣人员的振捣界限,挂牌负责。
  (5)浇筑时应有专人检查预应力孔道情况并负责及时修补,同时注循环水以保证孔道畅通。
  (6)高强混凝土的配制前必须对原材料的物理、力学性能进行严格试配,配制时应掌调配比的3d、7d、14d、28d的砼强度情况及外掺剂效果,坍落度损失等情况。全方位的满足工期、强度、浇筑性能才算合格的配比。

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4.4 施工预应力的操作要点
  (1)张拉设备必须事先经过校验,并有校验报告结果。校验报告结果应注明顶号,表号给出顶力与油表的关系线(即线性方程)。
  (2)张拉控制程序除特殊要求外,一般为0→0.1σk~0.2σk→1.03σk(持荷2min)→锚固。
  (3)理论伸长值计算公式
精确计算式:
  式中:Pp ――预应力筋张拉力;
      ――Ap预应力筋截面积;
      ――Ep预应力筋弹性模量;
      ――L从张拉端至计算截面的孔道长度;
      ――K每米孔道局部偏差对摩阻的影响系数;
      ――μ预应力筋与孔道移之间的摩擦系数;
      ――θ从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角(rad),
 简化计算式:
  式中:Pp――预应力筋的平均张力,取张拉端的拉力与计算截面处扣除孔道摩擦系数损失后的拉力平均值。
Pp= P×[1-e-(kx+μθ) ]/( kx+μθ) 
P――预应力筋的张拉力。
预应力张拉采用应力和伸长量双控制。
  (4)安装锚具及千斤顶时必须保证锚板、锚环、千斤顶均在一条直线上。在安装夹片时必须先检查钢绞线锚固部位及夹卡是否清洁,合格后方可安装,安装时必须使夹片外露部分平齐,开缝均匀。
  (5)当使用OVM型锚具时应注意限位板上有不同规格钢绞线的识别标志,以免用错,造成内缩量过大或增加锚口损失。
  (6)当钢束较长或曲线较多对应先不安装夹片从两端反复张拉数次,可有效的降低摩阻系数。
  (7)切割多余钢束,一般应使用砂轮切割机。如确需加热切割时,应采取保护方法使夹片不至受热失锚。
  (8)张拉锚固后应及时压浆(一般应在48h内完成)水泥浆配制及压浆工艺按设什要求或现行规范执行。

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5 主要材料及机具
5.1 混凝土
  后张预应力箱梁混凝土标号一般不低于C40预应力混凝土用水泥,除设计有特殊要求外,宜采用不低于425号硅酸盐水泥、普通水泥或矿渣水泥。混凝土用砂石料除符合混凝土―般要求外,所用砂的容重不得低于1550kg/m3,所用粗骨料宜采用花岗岩破碎石或卵石,石料孔隙率不宜超过40%,为缩短施工工期,不仅要求混凝土强度高,而且要求有很高的早期强度。
5.2 预应力筋
  预应力砼用钢绞线应符合《预应力砼用钢绞线》(GB/T5224)的要求、预应力砼用钢线应符合《预应力砼用钢丝》(GB/T5223)的要求,预应力砼用热处理钢筋应符合《预应力砼用热处理钢筋》(GB4463)的要求。
5.3 模板
   由于箱梁结构多用于桥梁工程,宜采用QM系列模板体系。
5.4 锚具
  (1)群锚体系锚具
  目前国内后张预应力箱梁结构广泛采用群锚工艺:其中柳州建筑机械总厂与中届建筑科学院结构所相继研制的OVM、XM、QM型锚具的锚固性能均己达到国际预应力混凝土协会的(FIP)标准。
  这三种锚具的构成形式均为多孔锚环与夹片构成。但其性能侧重各有不同,采用钢绞线张拉时以OVM型锚具最为方便可靠。采用高强碳素钢丝时则XM型锚具较为适宜。OVM型锚具是在QM型锚具基础上改进而成的。
  (2)固定端锚具
  固定端锚具也是后张预应力箱梁结构经常采用的型式,可与其它锚具配套使用。其产品类型主要有三种,即挤压锚、压花锚、墩头锡。
  OVM1153固定端P型锚固体系:自需要把后张力直接传至桥端时,可采用P型锚固体系。P型包括挤压套,锚板、螺旋筋、钢环、波纹管、排气管。挤压套与钢绞浅采用专用的GYJ型挤压机挤压锚固。
  (3)联接器
  OVM 15 13联接器:有单根和多根二种形式。单根作为接长钢纹线,多根作为接长预应力筋,通常用在连接梁中。

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5.5 张拉机具
  群锚体系张拉所需用的大吨位千斤顶是一种大孔径穿心单作用千斤顶,其类型有YCD、YCQ、YCW型。
  YCD、YCW型主要适用于XM型QM型锚具系列;YCQ型主要适用于OVM型锚具系列。但这些千斤顶更换顶压器或增加撑脚后幸均可以通用。
6 质量标准
  本工法应遵照执行《公路工程质量检验评定标准》(JTJ071-98)和《公路桥梁施工技术规范》(JTJ041-2000)及相应的技术标准。
7 劳动组织及安全注意事项
7.1后张预应力箱梁结构施工其劳动组织形式与数量主要取决于工程量与结构复杂程度。主要工种有:模板工、钢筋工、混凝土工、焊工及司泵。一般系选择施工专业队伍在50~60人左右。在各工序中以混凝土浇筑的劳动组织最为复杂。
7.2安全注意事项
7.2.1严禁上下交错作业,以防落物伤人,必须拴好安全网,带好安全帽、拴好安全袋。
7.2.2安全阀调整至规定值后方可开始张拉作业。
7.2.3高压油泵与千斤顶之间所有接点,必须完好无损,并应将螺母拧紧。
7.2.4张拉时千斤顶伸压或降压速度应缓慢、均匀,两端张拉应力求同步,切忌突然加压或卸压。
7.2.5张拉过程中,千斤顶后方不得站人,测量伸长值或打楔时,人员应站在千斤顶的侧面。张拉完毕后,应稍等几分钟再拆卸张拉设备。
7.2.6张拉加力时,不得敲击和碰撞张拉设备。油压表要妥善保护避免受震。
7.2.7预应力筋的锚固应在控制张拉应力处于稳定状态下进行。
7.2.8张拉区应有明显的标志,禁止非作业人员进入。
8.效益分析
番中公路连续箱梁施工时,全部模型采用竹胶板,相对于钢模施工来说,大大的节约了资金投入,同时,由于箱梁高度呈抛物线变化,采用竹胶板施工方便,减少模型的浪费。浇筑的混凝土表面平整,外观质量达到规范和业主的要求。受到业主、监理、其他施工单位的好评。
9.应用实例
XXX桥为主线桥9#-12#墩为一联37+45+37m预应力砼连续箱梁,该连续梁跨越番中公路。采用此工法施工连续箱梁,在外观及内部质量上都得到业主的好评,为完成工期提供了保障。

 当前离线   发表于2009-12-11  | 只看该作者      

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  •    system  奖励于 2009-12-11 19:32:08 中     

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