橋梁梁體預應力混凝土連續剛構懸灌施工方案、方法及其措施
1、橋梁構造
磨子潭7號橋、8號橋、10號、11號橋部分上部結構為預應力混凝土連續剛構,均采用掛籃懸澆法施工。其中7號橋、8號橋跨徑布置為46m+5×80m+46m,10號橋、11號橋跨徑布置為46m+4×80m+46m。中跨主梁為單箱單室截面,頂板寬11.80m,底寬6.5m;懸澆段梁高為4.5m,箱梁頂板厚25cm,底板厚度0#塊為80cm,合攏段長為2m,底板按2次拋物線變化,箱梁梁高按1.8次拋物線變化;梁段除梁端外腹板厚度為50cm;主橋0#塊為4.0m,懸臂現澆分塊長度為4.0m、3.0m,懸臂澆注梁段最大重量為94.3T。中跨及左邊跨合攏為2m,左邊跨現澆段為4.82m。磨子潭7號橋、8號橋、11號橋引橋采用架設預制箱梁現澆橋面砼形成。
主橋主梁采用縱、橫、豎三向預應力體系:縱向預應力鋼束采用大噸全群錨體系,分為頂板束、底板束和下彎束三種類型,縱向預應力采用16Φj15.24(頂板束)及12Φj15.24(下彎束)的高強低松弛鋼絞線;豎向預應力布設于箱梁腹板內,主橋箱梁豎向預應力采用直徑32mm冷拉Ⅳ級鋼筋布置雙排預應力,錨具為YGM-32型;橫向預應力采用公稱直徑32mm冷拉精軋螺紋粗鋼筋,在箱梁頂板兩側張拉,鋼絞線縱向間距為30cm。
主要工程數量如下:
C50混凝土:19811.5m3;普通鋼筋:2893.88t;
Φj15.24鋼絞線:956.6t;32mm精軋螺紋鋼:241.03t;
YM15-12、YM15-16、錨具:3136套;
YMP15-12錨具:128套;
YGM32錨具:11004套;波紋管:99820m;
2、施工方案
上部連續剛構采用平衡懸臂掛籃澆筑法施工,由于主墩"T"構數量大,分三批開工。墩頂0#、1#塊長度為10m,擬在墩頂托架上現澆,其余分段塊采用懸臂掛籃對稱澆注而成,待"T"構均施工完畢后,先與橋臺進行邊跨合攏,同時引橋上部箱梁拆除支架進行壓重,最后進行中跨合攏和體系轉換。
上部箱梁連續剛構的施工是本標段施工的一個重點,為確保工程質量及業主要求工期,擬投入16個掛藍設備同時作業。
3、工期安排
主梁計劃施工工期為:20**年1月20日---20**年6月14日。
4、主要施工機械設備
主要機械設備計劃表
序號機械設備名稱規格型號單位數量
1掛籃GL-45個16
2托架自制套16
3塔吊300t.m座16
4鋼筋機械4-40mm套8
5木工機械套4
6交流電焊機30kw臺32
7攪拌站60m3/h套1
8攪拌站80m3/h套1
9砼拖式泵60m3/h臺8
10砼運輸車6m3輛20
11卷揚機5t臺16
12波紋管卷管機臺4
13千斤頂60t臺16
14千斤頂300t臺12
15高壓油泵ZB3/63臺8
16高壓油泵ZB4-500臺8
5、箱梁連續剛構施工方法及工藝措施
墩頂0#、1#塊在墩頂及托架上澆注施工,主箱梁采用掛籃施工。
⑴、墩頂0#、1#段現澆施工
①預應力懸臂托架:利用墩身施工時預埋的螺栓,外側連接懸臂鋼托架,內側連接附壁鋼牛腿,托架及牛腿上安設縱、橫工字鋼,其上為分配梁,分配梁上鋪5cm厚木板底模,底模上定鍍鋅鐵皮。考慮由于支架彈性、桿件連接縫隙,模板變形等因素,防止灌注梁段時因支架下沉而混凝土出現裂縫,除提高托架的剛度,擰緊各節點螺栓,減小支架變形外,還要對支架進行預壓并調整立模標高。施工支架見《0#、1#塊托架立面布置圖》、《0#、1#塊托架側面布置圖》。
0、1塊托架側面圖
0、1塊托架立面布置圖
②立模:0#、1#塊外側模可用掛籃側模桁架及整體側模,不足部分需特制大塊鋼模及側支架并與掛籃側系統相配套;箱內腹板及橫隔板采用大塊鋼模,梗肋、腹板端模及人洞采用木模上釘鍍鋅鐵皮;箱內設支架,支架主柱支于特制的鋼凳上,頂面與底板頂面平齊,支架上設工字鋼橫、縱梁,其上鋪設頂板底模,腹板設抽拔拉筋,頂板設外拉筋。
③砼澆注:箱梁0#、1#塊混凝土采用整體一次澆筑。附著振動器配合插入振動棒搗固,泵送混凝土。
青海尖扎黃河大橋0#、1#塊施工現場
⑵、掛藍懸澆段施工
①掛籃主要技術指標
根據本橋連續梁設計分段長度,梁段重量、外形尺寸、斷面形式等因素,同時考慮施工荷載和其遠期使用性,確定掛籃的技術參數及性能為:分段最大梁重:94.3t,最長梁段長度:4m,梁頂寬度:11.8m,梁底寬度:
6.5m,跨中梁高:2.2m,根部梁高:4.5m。走行方式為無平衡重牽引式,每付掛籃自重35t,墩頂現澆段(0#、1#塊)長度為10m,在10m長的起步長度內,可以滿足同時安裝兩付掛籃的需要,前后端作業面開闊,便于砼的灌注。掛籃選材采用便于購置的普通型鋼和易于加工的工藝設計。
②掛籃設計結構形式
掛籃由承重系統(重量約35噸)、底模系統、側模系統(內、外)、走行系統,后錨固系統組成。
Ⅰ、承重系統
每個掛籃有兩片三角形組合梁,三角組合梁由主梁和立柱,斜拉桿及聯系角鋼組成。三角形組合梁下設支座和滑道。
前上橫梁:采用桁架結構。與主梁拴接,同時有斜向支撐及平聯與主梁相連接,防止其失穩。
前下橫梁:兩端拴接于主梁前端上翼緣,澆注砼時增加吊點與前上橫梁相連接。
后上橫梁:斜向用Ⅳ級精軋粗螺紋鋼筋與立柱斜拉,同時與主梁連接,在兩端用吊帶與后下橫梁相連結。
后下橫梁:采用桁架結構。澆注砼時在底板設設置吊點,走行時兩端設吊點吊在后上橫梁上。
Ⅱ、底模平臺
底模在砼懸臂施工中承擔鋼筋砼重量及施工機具重量,并兼做施工操作平臺。底模縱梁前后端分別栓接于前后下橫梁上。
Ⅲ、側模系統(內、外):
外模用[12槽鋼及∠75角鋼做骨架,其外為厚80mm大塊鋼模,鋼模面板用5mm冷軋板,骨架與模板連接均采用焊接,側模用滑梁懸吊,骨架上設滑輪,以便安裝滑梁、側模于主梁,其它構件同時滑出,內模也采用其上設滑輪,脫模后滑梁與外側模同時滑出。
Ⅳ、走行系統:
分為三角形組合梁走行系統,側模走行系統及內模走行系統三部分。三角形合梁走行系統,在每片梁中部設滑動支點,后中設平衡導向滾輪,箱梁頂面上設滑道,向前滑移。
側模走行:外模走行,在側模滑梁上裝滾動軸,當松開后錨栓及支撐拆模時,在自重作用下,外模落在滑梁上,與主梁、側模、內模滑梁前進。
內模走行:放松內模后,內模板即落在滑道上,然后滑出。
Ⅴ、錨固系統:
后錨栓采用Φ32精軋螺紋鋼筋。作用是將掛籃承受的荷載傳至箱梁上,并防止掛籃傾覆。主梁移動的傾覆穩定由主梁后端壓緊器來維持。
③掛籃試驗
Ⅰ、試驗目的
實測掛籃的彈性變形和非彈性變形值,驗證實際參數和承載能力,確保掛籃的使用安全;通過模擬壓重檢驗結構,消除拼裝非彈性變形;根據測得的數據推算掛籃在各懸灌段的豎向位移,為懸灌段施工高程控制提供可靠依據。
Ⅱ、加載方法
為了確保檢測值的準確性,根據施工荷載對掛籃的作用力采用模擬加載方法,用編織袋裝砂過磅后分級加載,每次加載200kN,荷載持續時間≥30min,每級檢測變形量。卸載時也應分級卸載,并測量變形。此過程反復兩次。最大加載量是實施際結構最大節重量的1.2~1.3倍。
加載順序:底板--腹板--翼緣板--頂板
Ⅲ、變形測量
基準標高設在0#塊頂部。底板設3個測點,翼緣板設4個測點。三角掛籃每根豎桿上設變形計,測其伸長量。
Ⅳ、試驗結果
檢測完成后,對數據進行分析。經線性回歸分析得出加載、變形之間的關系。
由此可推出掛籃載各個塊段的豎向位移,為施工控制提供可靠依據。
④掛籃的安裝
Ⅰ、待砼強度達到90%以后,在1#段上鋪放滑道,其下放墊梁進行找平,滑道上安放滑塊。
Ⅱ、吊裝后上橫梁進行焊接,注意在焊接時保證上下兩面在同一直線上。
Ⅲ、安裝主梁及立柱、斜拉帶、三角架平聯及斜拉桿,進行調試,將
后上橫梁平聯安裝好,并用后錨系統錨固好。Ⅳ、安裝前上橫梁于主梁端頭,完畢后及時安裝斜撐及平聯。
Ⅴ、注意在安裝時,所有栓接的螺栓型號及不同鋼號不得混用,按設計進行安裝,平斜墊圈應配齊,并注意其方向性,同型號螺栓松緊程度一致,后錨桿用測力扳手每根拉到一定噸位。
Ⅵ、在地面將底模系統拼裝好,調試合格后,分別在后上橫梁、前上橫梁掛滑車組,用卷揚機提升后下、前下橫梁,將底模系統提升到位,安裝后吊桿及前吊桿。保證底模與底縱焊接牢固,并且底模拉筋焊接牢固。
Ⅶ、滑梁安裝時先安裝一側,脫模后滑梁承擔側模系統重量,用卷揚機拖移到位,完成后再裝另一側。
Ⅷ、至此,掛籃安裝完畢,調試合格后,方可綁扎鋼筋、立模、澆注砼。
⑤砼懸臂灌注
Ⅰ、外側模及底模就位后,綁孔底板鋼筋及鋼筋定位架。
Ⅱ、綁扎腹板鋼筋及預應力束管道。
Ⅲ、立內模,并用拉條與外側模連接。
Ⅳ、設內模支撐及頂板支架。
Ⅴ、綁扎頂板鋼筋及預應力束管道和立端模。
Ⅵ、與上述步驟同步,安裝各種預留孔的鋼管(其上下口平面位置誤差不應超過3mm,豎向筋應設定位板預埋)。
Ⅶ、經檢查合格后,方可灌注梁段砼,梁面砼要求平整。澆注順序從懸臂端部向根部順序進行。梁塊施工的砼通過左岸砼拌合站生產,由1#、2#墩位處布置砼輸送泵進行泵送。
Ⅷ、澆注每段砼梁前,對新舊砼結合面進行鑿毛洗凈。澆注過程中應隨時調整由于梁段自重在掛籃下產生的撓度,避免產生豎向裂縫。如出現豎向裂縫,應立即灌漿并檢查灌漿的密實度,確保飽和后再澆注下一梁段。
Ⅸ、按施工規范要求嚴格控制箱梁各部尺寸,梁體自重誤差控制在-3%~+3%之間。
Ⅹ、在澆筑完底板砼時,應將吊桿預留孔周圍的砼抹平。
Ⅺ、注意梁段通氣孔、通風孔、泄水孔的預留。
⑥掛籃的移動
灌注完畢后,等砼強度達到設計強度的90%以上,按設計對縱向進行張拉,壓漿等強后,方可移動掛籃,準備灌注下一段梁,掛籃的移動必須遵照以下步驟進行:
Ⅰ、先將承重的各吊桿松開,以使倒鏈承受各桿件重量。
Ⅱ、將主梁后錨桿稍松開,用千斤頂將主梁頂起,用倒鏈或慢速卷揚機牽引滑道移到位,主梁的前移帶動側模系統,底模系統及內滑梁整體移位,隨著主梁的前移,壓緊器應交替前移(不得少于2根),以保持主梁的穩定,滑到位以后將主梁后錨桿錨緊(不得少于3根),并用測力扳手張拉到設計噸位。
Ⅲ、側模系統在主梁前移時與主梁同步前移,到位后,用鋼絲繩從預留孔道穿下與梁梁上的吊環用卡環連接,將側模系統托起。然后將滑梁掛輪滑移到位后,用IV級鋼吊桿將鋼絲繩換掉。
Ⅳ、將底模系統后端掛輪滑移到位后端錨固于已成梁段上,前端用IV級鋼與前上橫梁連接。
Ⅴ、初調中線、標高。
Ⅵ、用千斤頂將底模系統與底板,側模系統與翼緣板及腹板外側密合,并將后吊桿帶上保險螺母。
Ⅶ、精調中線、標高。
Ⅷ、用倒鏈將內模系統拖移到位,并調好中線及標高。
Ⅸ、綁扎底板、腹板鋼筋、安裝管道、立內模、預埋。
Ⅹ、綁扎頂板鋼筋、預埋、安裝端模。
Ⅺ、復核中線、標高,并檢查合格后,方可灌注砼(注:在安裝過程中如發現預留孔于掛籃位置不適時,應查明原因,進行處理,不得強行扭桿穿入孔洞,
IV級鋼吊桿嚴禁彎曲、打火)。
Ⅻ、等強張拉以后,重復以上步驟灌注下一段。
⑦安全注意事項
Ⅰ、在掛籃施工過程中,必須遵守《公路橋梁安全技術細則》有關章節及設計文件有關要求。
Ⅱ、施工前必須進行安全交底,組織全體操作人員詳細討論,明確各施工階段掛籃施工特點,安裝方法與步驟和注意事項,以免因順序錯誤發生事故。
Ⅲ、起吊掛籃部件及其他重物時,應先提升10-20cm,檢查確認良好后方可繼續起吊,起吊桿件必須有固定的信號指揮,旗語準確,傳聞迅速,吊件下嚴禁站人。
Ⅳ、掛籃須等0#張拉壓漿,豎向防傾覆筋張拉后方可安裝于橋面。灌筑砼時兩端掛籃必須在對稱位置,但此時允許兩掛籃灌砼相差僅25%節段砼重,灌注時宜由前向后進行澆筑。
Ⅴ、待新筑梁段縱向張拉、壓漿等強后,方可移動掛籃,移動前應檢查該拆該換部分是否要妥善完成,是否增加臨時聯系。移動時須均勻平衡,左右同步,方向順直;主梁前端要及時加墊、后端設錨壓緊,以免傾覆。外側模及底模的分離、調整,宜用倒鏈把下錨梁掛在外梁梁上。拉桿頂端施頂,設保險墊,須使外側2根和內體貼2根IV級鋼受力相近。
Ⅵ、必須嚴格控制掛籃和箱梁施工荷載,及時清理物件。
Ⅶ、可按需要增設照明、梯子、步板、拉件、安全網、風雨篷、操作臺,工作人員按規定戴安全帽、系安全帶。并特別注意對風速的觀測,以便及時采取防護措施。
Ⅷ、據進度需要,養護鍋爐等設施也應盡可能與0#段中心對稱布置。
Ⅸ、施工前應檢查清點新需工具、材料。對起重設施須試吊,或檢查其摩損狀態,不合格的須更換。使用倒鏈滑車時,應慢慢地拉緊,待鏈條受力后再檢查各部分的變化,確認狀態良好后方可繼續工作。
Ⅹ、對預留孔,預埋件的定位要精心施工,認真檢查。
Ⅺ、每個墩首次安裝掛籃除分隊自檢外,安質、技術抽查,認為合格后方可灌注砼。其余梁段掛籃移動就位后,分隊也應組織檢查驗收,并在工程日志上做出記錄。
⑧IV級鋼吊桿安裝工藝
Ⅰ、IV級鋼吊帶應放置在平坦、干燥處,用鋼據或砂輪切割機。
Ⅱ、不標準的IV級鋼突出的棱應用手動砂輪打平,以利螺帽及連接器連接。
Ⅲ、未經張拉的IV級鋼不得安裝在掛籃上。
Ⅳ、在安裝前應將防護塑膠管套于IV級鋼上再安裝。
Ⅴ、安裝時,嚴禁與頂板、模板相抵,在安裝及施工中吊帶嚴禁打火、受彎。
Ⅵ、所有螺帽下墊墊片,螺帽及連接順絲扣必須上滿。
Ⅶ、順序:先將墊圈及螺帽放入連接座(前下橫梁處)內,再將IV級鋼帶上波紋管,下端穿入并轉動到絲扣滿為止。后另一端裝上連接器。再將IV級鋼帶上波紋管穿入前上橫梁吊孔后再轉動與連接器上滿。外側單根裝上連接器、墊片、螺帽及撐腿YG60千斤頂和頂帽;內側單根裝上墊圈、螺帽、扁擔梁及墊圈和螺帽后再將兩個30T千斤頂放于兩側。4個吊桿同時張拉,受力均勻,將底板調到位后,上緊頂座螺帽,并防滑。
⑶、掛籃懸灌施工的質量控制
①掛籃懸灌施工的觀測控制及施工控制方法
Ⅰ、箱梁施工控制
掛籃行走的控制:
在箱梁頂兩側設輔助線,該線平行對稱,寬度為掛籃行走的中距,行走時軌道中心壓在輔助軸線上,掛籃前后橫梁的中心點應投影在橋軸線上。橋軸線軌道中心線的延長點采用經緯儀控制。掛籃就位后,要嚴格檢查下橫梁標高,混凝土澆注過程中,要用水準儀反復觀測下橫梁各吊點的變化,當超過5mm時,要及時進行調整。
箱梁節段的控制:
長度控制:每次澆注好的箱梁端部上,下游距橋軸線7米處和箱梁內肋上,測設各段的紅油漆點,用經過鑒定的鋼尺丈量橫軸線至紅油漆點的水平距離。從而求得該點至下一梁段的長度,如此便可控制箱梁各梁段的長度,又可保證箱梁各端面垂直于橋軸線。要求其誤差不得超過5mm,若超過則需及時調整。
箱梁撓度觀測及預拱度的控制:
撓度觀測是箱梁施工觀測的主要內容。箱梁分段懸澆時,影響撓度變化的因素有:掛籃的彈性變形和非彈性變形產生的撓度;預拱度;各梁段自重的撓度;
各梁段預應力產生的撓度;掛籃自重及施工荷載變化引起撓度;砼徐變引起的撓度;溫度變化引起的撓度變化。這些因素均是撓度觀測計算的依據,觀測方法如下:
撓度觀測采用自動安平水準儀在每一節段施工完成后與下一節段底模標高定位前的橋面標高觀測,均安排在早晨太陽出來以前進行。預應力張拉前后,掛籃行走前后都要進行撓度觀測。
Ⅱ、施工方法控制
施工控制的目的是盡可能消除設計的理論計算與施工實際情況間的差異,這樣差異表現為四個方面:計算假定與施工誤差,如漲模、混凝土的實際彈性模量。
實際情況的差異;預應力張拉誤差。消除這些差異從兩個方面進行:
第一,調整計算參數,修正理想狀態
在各節段的施工中對塊件砼澆筑前后,預應力張拉前后,以及掛籃行走后的撓度與應力變化進行觀測,與原理想狀態的計算值進行比較分析,通過修正結構的主要參數,使其與實際參數盡可能逼近。
第二,反饋控制分析,預測底模標高
對于這樣的連續剛構體系,控制是通過底模標高的預測實現的。
②箱梁施工的線型控制
Ⅰ、線型控制基本原理
線型控制的基本原理是:根據計算提供梁體各截面的最終撓度變化值(即豎向變形),設置施工預拱度,據此調整每塊梁段模板安裝時的前緣標高。用公式表示如下:
Hi=Hi'+f
其中:Hi-第i梁段的實際立模標高
Hi'第i梁段的設計標高
f-綜合考慮各種因素的影響而增設的施工預拱度
懸臂梁施工線型控制的關鍵是要分析每一施工階段、每一施工步驟的結構撓
度變化狀態,確定逐步完成的撓度曲線。影響撓度的因素根據施工過程主要有以
下幾種:
a、梁段混凝土自重;
b、掛籃及梁上其它施工荷載作用;
c、張拉懸臂預應力筋的作用;
合攏階段,將繼續發生以下因素產生的連續撓度:
a、合攏段混凝土重量及配重作用;
b、模板吊架或梁段安裝設備的拆除;
c、張拉連續預應力束的作用;
在以上過程中,同時還會發生由于混凝土彈性壓縮、收縮、徐變、預應力筋松馳、孔道摩阻預應力損失等因素引起的撓度。
Ⅱ、預拱度計算
基本假設:
a、混凝土為均質材料。
b、施工及運營過程中梁體截面的應力бh<0.5Ra,并可認為在這種應力范圍內,徐變、應變與應力成線性關系。
c、疊加原理適用于徐變計算,即應力增量引起的徐變變形可以累加求和。
d、忽略預應力筋和普通鋼筋對混凝土受力及變形的影響。
預拱度計算:
在上述假設的基礎上考慮到各節段混凝土齡期不同所導致的收縮徐變差異將連續剛構梁施工所經歷的收縮徐變過程劃分為與施工過程相同的時段即:澆筑新梁段、張拉預應力筋、移動掛籃、體系合攏等。每一時段結構單元數與實際結構梁段數一致,在每一時段都對結構進行一次全面的分析,求出該時段內產生的全部節點位移增量,對所有時段進行分析,即可疊加得出最終預拱度值。
Ⅲ、節段前緣施工標高確定
施工標高確定:
節段前緣施工立模標高Hi由兩部分(設計標高Hi'和綜合預拱度fi)組成,即:
設計標高Hi'=H0+△Hi
其中:H0為墩頂0#段標高
△H為梁體坡度引起的增量
綜合預拱度fi=fi1+fi2+fi3
其中:fi1為節段預拱度
fi2為掛籃變形預留的增量值
fi3為基礎沉降的影響值
所以節段前緣施工標高為:
Hi=Hi'+fi=H0+△Hi+fi1+fi2+fi3
掛籃變形計算:
主跨施工采用自行設計的掛籃,其變形包括:桁架彈性變形、前吊帶彈性變形及非彈性變形。
⑷、邊跨現澆段、邊跨箱梁壓重施工
①邊跨端部4.82m長梁段采用滿堂紅碗扣式支架法就地澆筑,具體詳見下圖:
地基處理:在邊跨現澆梁段所在位置上將地面鋪整平,碾壓密實,必要時對地基進行處理,使其承載力符合現澆段所需要的地基承載力。地基處理面積應大于支架邊腳1m為宜。地基面排水坡按一面坡(2%)設置。
扣碗式支架的搭設:扣碗式支架具有結構簡單、受力明確、穩定、整體性好等優點。帶齒接頭具有可靠的自鎖能力。故決定采用滿堂紅扣碗式支架。
模板系統:底模均采用特制大塊鋼模板,并用側模包底模的方法進行。側模采用0#塊模板和支架,內模采用鋼木組合模板,內外模用拉條相拉。
支架的預壓和預留高度:支架用等重量的土袋進行預壓,壓載時間自壓載結束到開始卸載為48小時,從開始加載就要布設好觀測點,觀測次數為加載前、加載一半時、加載完成、加載12小時、加載24小時、加載48小時、卸載一半時、卸載后共8次。根據觀測的數據,分析、推斷出彈性變形和非彈性變形。通過預壓將非彈性變形消除,根據彈性變形結果控制支架的高度。
鋼筋安裝、安裝波紋管、澆注混凝土、拆模:(同懸灌部分)。
②引橋上部結構設計采用25m后張法預應力箱梁,0#-12#塊澆注完成,左邊跨進行合攏段施工的同時,進行箱梁安裝、澆筑橫隔板接縫、連續段及橋面砼,使其連成整體。施工完成后拆除落地支架,在箱梁端產生壓重。
⑸、合攏段施工
本合同段采用掛籃懸澆的預應力連續結構橋梁合攏段長均為2m。
合攏是本橋施工體系轉換的重要環節,合攏施工必須滿足受力狀態的設計要求和保持梁體線形,控制合攏段的施工誤差。
在懸臂段和現澆段梁體完成之后,即可進行合攏段的施工。
本橋由于邊跨處有較大的空間,故邊跨合攏段采用滿堂紅扣碗支架現澆合攏。施工時拆除邊跨掛籃并解除邊跨其它荷載,在中跨配重,接長現澆支架,并將其與懸臂梁端固接,使懸臂端及現澆段與落地支架有相同的變形。在設計要求的溫度范圍內完成邊跨的合攏。
對于中跨合攏段,施工中拆除中跨一端的掛籃,另一端掛籃前移,完成籃底,外模板的安裝。然后在中跨兩懸臂端加配重,并焊接勁性骨架,并進行鋼筋的綁扎、模板和波紋管的安裝。在設計要求的溫度范圍內進行合攏段混凝土的澆注,同時將壓重逐漸的解除。待合攏段達到設計強度的90%后進行預應力鋼束張拉。跨中合攏段混凝土未達到設計強度的90%之前,不得在跨中范圍內堆放重物或走行機具。最后拆除掛籃。
⑹、梁體預應力施工
連續預應力箱梁采用縱、橫、豎三向預應力體系。
①張拉機具
本橋根據預應力筋張拉噸位選擇與之相匹配的張拉千斤頂:張拉縱向鋼絞線用YCW300型千斤頂,張拉橫向鋼筋用YG60型千斤頂,張拉豎向鋼筋用YCW60型千斤頂。油泵采用與之配套的ZB4-500和ZB3/63型油泵。在千斤頂、油泵、壓力表校驗合格后,對配套標定的千斤頂、油泵、壓力表要進行編號,不同編號的設備不得混用。
②波紋管施工
采用符合真空壓漿工藝得塑料波紋管,所有縱向預應力管道必須設置塑料內襯管時才允許澆筑混凝土,內襯管外徑可比波紋管內徑小3~4mm。波紋管安裝時,必須按坐標位置正確定位并用鐵絲將波紋管與鋼筋托架牢固地綁在一起,以防澆注混凝土時波紋管上浮而引起嚴重的質量事故。同時,還應防止振動棒碰撞及電焊火花燒傷管壁。波紋管接頭必須用套管旋緊,保證有相互重疊,并沿長度方向用兩層膠布在接口處纏5cm左右。壓漿排氣孔的設置對于長束(大于60m)和長曲線束(大于50m),在其中間和最高點位置設置壓漿排氣管道。排氣管用鋼管,并將其引出梁頂面40~60cm。排氣孔在施工時要用膠部將孔口封住。
③預應力張拉
穿鋼絞線前,使用高壓水沖洗和檢查管道。鋼絞線的下料按設計長度和預留工作長度下料。采用砂輪切割機切割,嚴禁采用電焊燒割。按設計鋼束編號編束,掛牌存放。中短鋼束穿入端綁扎緊密后用人工穿入管道,長鋼束采用卷揚機拖拉穿束。
當砼達到設計強度的90%后,按對稱、平衡的原則進行張拉。
待所有安裝就緒后并經現場技術人員檢查、試機一切處于正常狀態下方可正式開機張拉。
對低松馳鋼絞線、預應力鋼筋一般可按以下程序張拉:
開機加壓到初應力→作量測標記→緩慢逐級加壓至設計油壓并量取各級伸長值→σcon(持荷2min錨固)→錨固卸頂。總伸長值為L=L1(實測)+L2(推算),L2=2×(各級平均伸長值)/0.1張拉力底板張拉時按先張拉長束、后張拉短束的順序進行。預應力鋼筋的張拉采用交叉單端單根張拉錨固的方法。
預應力張拉以延伸量和張拉噸位雙控。當預應力張拉到設計應力時計算實測伸長值與理論值比較差值應控制在+6%~-6%時即可回油錨固,否則應重拉。每次張拉應有完整的張拉記錄,且應在監理在場的情況下進行。
④管道壓漿
管道壓漿采用真空壓漿技術,施工流程如下:
Ⅰ、檢查設備連接及電源、水管路、材料準備到位情況,施工平臺等措施,檢查封錨及孔道密封工作,高壓水洗孔并用高壓風將孔內積水吹干。
Ⅱ、每壓漿二至三孔作為一組,每一組在灌漿之前先用水灰比0.45的稀漿壓入孔道少許潤滑孔道,以減小孔道對漿液的阻力。
Ⅲ、兩端抽真空管及灌漿管安裝完畢后,關閉進漿管球閥,開啟真空泵。真空泵工作一分鐘后壓力穩定在-0.075Mpa至-0.08Mpa,繼續穩壓1分鐘后,開啟進漿管球閥并同時壓漿。
Ⅳ、壓漿:對于圓管,從開始灌漿至出漿口真空泵透明喉管冒漿歷時5分鐘零10秒左右,各管道比較一致;對于扁管,灌漿歷時2分鐘30秒左右,各管道也比較一致。
Ⅴ、補壓及穩壓:真空泵、灌漿機停機,將抽真空連接管卸下,
將出漿端球閥關閉,用預先準備的4磅鐵錘將出漿端封錨水泥敲散,露出鋼絞線間隙。再用灌漿機正常補壓穩壓。此時,從鋼絞線縫隙中會被逼出水泥漿,再持續補壓穩壓過程中,水泥漿由濃變稀,由稀變清,由流量大至滴出清水,此時灌漿及壓力表穩定在0.8-1.0Mpa。補壓穩壓結束,關閉球閥。補壓穩壓歷時3分鐘。球閥拆除清洗在半小時后至一個小時之間進行。Ⅵ、轉入下一孔道壓漿。
Ⅶ、每班應制作不少于3組水泥漿試件,用以評定水泥漿強度。
Ⅷ、夏季施工,盡量選擇在夜間氣溫較低時壓漿。當氣溫低于+5℃時,不得進行管道壓漿。要求壓漿后48小時不受凍。
《箱梁掛籃懸澆施工工藝框圖》見表5。
篇2:橋梁梁體預應力混凝土連續剛構懸灌施工方案方法其措施
橋梁梁體預應力混凝土連續剛構懸灌施工方案、方法及其措施
1、橋梁構造
磨子潭7號橋、8號橋、10號、11號橋部分上部結構為預應力混凝土連續剛構,均采用掛籃懸澆法施工。其中7號橋、8號橋跨徑布置為46m+5×80m+46m,10號橋、11號橋跨徑布置為46m+4×80m+46m。中跨主梁為單箱單室截面,頂板寬11.80m,底寬6.5m;懸澆段梁高為4.5m,箱梁頂板厚25cm,底板厚度0#塊為80cm,合攏段長為2m,底板按2次拋物線變化,箱梁梁高按1.8次拋物線變化;梁段除梁端外腹板厚度為50cm;主橋0#塊為4.0m,懸臂現澆分塊長度為4.0m、3.0m,懸臂澆注梁段最大重量為94.3T。中跨及左邊跨合攏為2m,左邊跨現澆段為4.82m。磨子潭7號橋、8號橋、11號橋引橋采用架設預制箱梁現澆橋面砼形成。
主橋主梁采用縱、橫、豎三向預應力體系:縱向預應力鋼束采用大噸全群錨體系,分為頂板束、底板束和下彎束三種類型,縱向預應力采用16Φj15.24(頂板束)及12Φj15.24(下彎束)的高強低松弛鋼絞線;豎向預應力布設于箱梁腹板內,主橋箱梁豎向預應力采用直徑32mm冷拉Ⅳ級鋼筋布置雙排預應力,錨具為YGM-32型;橫向預應力采用公稱直徑32mm冷拉精軋螺紋粗鋼筋,在箱梁頂板兩側張拉,鋼絞線縱向間距為30cm。
主要工程數量如下:
C50混凝土:19811.5m3;普通鋼筋:2893.88t;
Φj15.24鋼絞線:956.6t;32mm精軋螺紋鋼:241.03t;
YM15-12、YM15-16、錨具:3136套;
YMP15-12錨具:128套;
YGM32錨具:11004套;波紋管:99820m;
2、施工方案
上部連續剛構采用平衡懸臂掛籃澆筑法施工,由于主墩"T"構數量大,分三批開工。墩頂0#、1#塊長度為10m,擬在墩頂托架上現澆,其余分段塊采用懸臂掛籃對稱澆注而成,待"T"構均施工完畢后,先與橋臺進行邊跨合攏,同時引橋上部箱梁拆除支架進行壓重,最后進行中跨合攏和體系轉換。
上部箱梁連續剛構的施工是本標段施工的一個重點,為確保工程質量及業主要求工期,擬投入16個掛藍設備同時作業。
3、工期安排
主梁計劃施工工期為:20**年1月20日---20**年6月14日。
4、主要施工機械設備
主要機械設備計劃表
序號機械設備名稱規格型號單位數量
1掛籃GL-45個16
2托架自制套16
3塔吊300t.m座16
4鋼筋機械4-40mm套8
5木工機械套4
6交流電焊機30kw臺32
7攪拌站60m3/h套1
8攪拌站80m3/h套1
9砼拖式泵60m3/h臺8
10砼運輸車6m3輛20
11卷揚機5t臺16
12波紋管卷管機臺4
13千斤頂60t臺16
14千斤頂300t臺12
15高壓油泵ZB3/63臺8
16高壓油泵ZB4-500臺8
5、箱梁連續剛構施工方法及工藝措施
墩頂0#、1#塊在墩頂及托架上澆注施工,主箱梁采用掛籃施工。
⑴、墩頂0#、1#段現澆施工
①預應力懸臂托架:利用墩身施工時預埋的螺栓,外側連接懸臂鋼托架,內側連接附壁鋼牛腿,托架及牛腿上安設縱、橫工字鋼,其上為分配梁,分配梁上鋪5cm厚木板底模,底模上定鍍鋅鐵皮。考慮由于支架彈性、桿件連接縫隙,模板變形等因素,防止灌注梁段時因支架下沉而混凝土出現裂縫,除提高托架的剛度,擰緊各節點螺栓,減小支架變形外,還要對支架進行預壓并調整立模標高。施工支架見《0#、1#塊托架立面布置圖》、《0#、1#塊托架側面布置圖》。
0、1塊托架側面圖
0、1塊托架立面布置圖
②立模:0#、1#塊外側模可用掛籃側模桁架及整體側模,不足部分需特制大塊鋼模及側支架并與掛籃側系統相配套;箱內腹板及橫隔板采用大塊鋼模,梗肋、腹板端模及人洞采用木模上釘鍍鋅鐵皮;箱內設支架,支架主柱支于特制的鋼凳上,頂面與底板頂面平齊,支架上設工字鋼橫、縱梁,其上鋪設頂板底模,腹板設抽拔拉筋,頂板設外拉筋。
③砼澆注:箱梁0#、1#塊混凝土采用整體一次澆筑。附著振動器配合插入振動棒搗固,泵送混凝土。
青海尖扎黃河大橋0#、1#塊施工現場
⑵、掛藍懸澆段施工
①掛籃主要技術指標
根據本橋連續梁設計分段長度,梁段重量、外形尺寸、斷面形式等因素,同時考慮施工荷載和其遠期使用性,確定掛籃的技術參數及性能為:分段最大梁重:94.3t,最長梁段長度:4m,梁頂寬度:11.8m,梁底寬度:
6.5m,跨中梁高:2.2m,根部梁高:4.5m。走行方式為無平衡重牽引式,每付掛籃自重35t,墩頂現澆段(0#、1#塊)長度為10m,在10m長的起步長度內,可以滿足同時安裝兩付掛籃的需要,前后端作業面開闊,便于砼的灌注。掛籃選材采用便于購置的普通型鋼和易于加工的工藝設計。
②掛籃設計結構形式
掛籃由承重系統(重量約35噸)、底模系統、側模系統(內、外)、走行系統,后錨固系統組成。
Ⅰ、承重系統
每個掛籃有兩片三角形組合梁,三角組合梁由主梁和立柱,斜拉桿及聯系角鋼組成。三角形組合梁下設支座和滑道。
前上橫梁:采用桁架結構。與主梁拴接,同時有斜向支撐及平聯與主梁相連接,防止其失穩。
前下橫梁:兩端拴接于主梁前端上翼緣,澆注砼時增加吊點與前上橫梁相連接。
后上橫梁:斜向用Ⅳ級精軋粗螺紋鋼筋與立柱斜拉,同時與主梁連接,在兩端用吊帶與后下橫梁相連結。
后下橫梁:采用桁架結構。澆注砼時在底板設設置吊點,走行時兩端設吊點吊在后上橫梁上。
Ⅱ、底模平臺
底模在砼懸臂施工中承擔鋼筋砼重量及施工機具重量,并兼做施工操作平臺。底模縱梁前后端分別栓接于前后下橫梁上。
Ⅲ、側模系統(內、外):
外模用[12槽鋼及∠75角鋼做骨架,其外為厚80mm大塊鋼模,鋼模面板用5mm冷軋板,骨架與模板連接均采用焊接,側模用滑梁懸吊,骨架上設滑輪,以便安裝滑梁、側模于主梁,其它構件同時滑出,內模也采用其上設滑輪,脫模后滑梁與外側模同時滑出。
Ⅳ、走行系統:
分為三角形組合梁走行系統,側模走行系統及內模走行系統三部分。三角形合梁走行系統,在每片梁中部設滑動支點,后中設平衡導向滾輪,箱梁頂面上設滑道,向前滑移。
側模走行:外模走行,在側模滑梁上裝滾動軸,當松開后錨栓及支撐拆模時,在自重作用下,外模落在滑梁上,與主梁、側模、內模滑梁前進。
內模走行:放松內模后,內模板即落在滑道上,然后滑出。
Ⅴ、錨固系統:
后錨栓采用Φ32精軋螺紋鋼筋。作用是將掛籃承受的荷載傳至箱梁上,并防止掛籃傾覆。主梁移動的傾覆穩定由主梁后端壓緊器來維持。
③掛籃試驗
Ⅰ、試驗目的
實測掛籃的彈性變形和非彈性變形值,驗證實際參數和承載能力,確保掛籃的使用安全;通過模擬壓重檢驗結構,消除拼裝非彈性變形;根據測得的數據推算掛籃在各懸灌段的豎向位移,為懸灌段施工高程控制提供可靠依據。
Ⅱ、加載方法
為了確保檢測值的準確性,根據施工荷載對掛籃的作用力采用模擬加載方法,用編織袋裝砂過磅后分級加載,每次加載200kN,荷載持續時間≥30min,每級檢測變形量。卸載時也應分級卸載,并測量變形。此過程反復兩次。最大加載量是實施際結構最大節重量的1.2~1.3倍。
加載順序:底板--腹板--翼緣板--頂板
Ⅲ、變形測量
基準標高設在0#塊頂部。底板設3個測點,翼緣板設4個測點。三角掛籃每根豎桿上設變形計,測其伸長量。
Ⅳ、試驗結果
檢測完成后,對數據進行分析。經線性回歸分析得出加載、變形之間的關系。
由此可推出掛籃載各個塊段的豎向位移,為施工控制提供可靠依據。
④掛籃的安裝
Ⅰ、待砼強度達到90%以后,在1#段上鋪放滑道,其下放墊梁進行找平,滑道上安放滑塊。
Ⅱ、吊裝后上橫梁進行焊接,注意在焊接時保證上下兩面在同一直線上。
Ⅲ、安裝主梁及立柱、斜拉帶、三角架平聯及斜拉桿,進行調試,將
后上橫梁平聯安裝好,并用后錨系統錨固好。Ⅳ、安裝前上橫梁于主梁端頭,完畢后及時安裝斜撐及平聯。
Ⅴ、注意在安裝時,所有栓接的螺栓型號及不同鋼號不得混用,按設計進行安裝,平斜墊圈應配齊,并注意其方向性,同型號螺栓松緊程度一致,后錨桿用測力扳手每根拉到一定噸位。
Ⅵ、在地面將底模系統拼裝好,調試合格后,分別在后上橫梁、前上橫梁掛滑車組,用卷揚機提升后下、前下橫梁,將底模系統提升到位,安裝后吊桿及前吊桿。保證底模與底縱焊接牢固,并且底模拉筋焊接牢固。
Ⅶ、滑梁安裝時先安裝一側,脫模后滑梁承擔側模系統重量,用卷揚機拖移到位,完成后再裝另一側。
Ⅷ、至此,掛籃安裝完畢,調試合格后,方可綁扎鋼筋、立模、澆注砼。
⑤砼懸臂灌注
Ⅰ、外側模及底模就位后,綁孔底板鋼筋及鋼筋定位架。
Ⅱ、綁扎腹板鋼筋及預應力束管道。
Ⅲ、立內模,并用拉條與外側模連接。
Ⅳ、設內模支撐及頂板支架。
Ⅴ、綁扎頂板鋼筋及預應力束管道和立端模。
Ⅵ、與上述步驟同步,安裝各種預留孔的鋼管(其上下口平面位置誤差不應超過3mm,豎向筋應設定位板預埋)。
Ⅶ、經檢查合格后,方可灌注梁段砼,梁面砼要求平整。澆注順序從懸臂端部向根部順序進行。梁塊施工的砼通過左岸砼拌合站生產,由1#、2#墩位處布置砼輸送泵進行泵送。
Ⅷ、澆注每段砼梁前,對新舊砼結合面進行鑿毛洗凈。澆注過程中應隨時調整由于梁段自重在掛籃下產生的撓度,避免產生豎向裂縫。如出現豎向裂縫,應立即灌漿并檢查灌漿的密實度,確保飽和后再澆注下一梁段。
Ⅸ、按施工規范要求嚴格控制箱梁各部尺寸,梁體自重誤差控制在-3%~+3%之間。
Ⅹ、在澆筑完底板砼時,應將吊桿預留孔周圍的砼抹平。
Ⅺ、注意梁段通氣孔、通風孔、泄水孔的預留。
⑥掛籃的移動
灌注完畢后,等砼強度達到設計強度的90%以上,按設計對縱向進行張拉,壓漿等強后,方可移動掛籃,準備灌注下一段梁,掛籃的移動必須遵照以下步驟進行:
Ⅰ、先將承重的各吊桿松開,以使倒鏈承受各桿件重量。
Ⅱ、將主梁后錨桿稍松開,用千斤頂將主梁頂起,用倒鏈或慢速卷揚機牽引滑道移到位,主梁的前移帶動側模系統,底模系統及內滑梁整體移位,隨著主梁的前移,壓緊器應交替前移(不得少于2根),以保持主梁的穩定,滑到位以后將主梁后錨桿錨緊(不得少于3根),并用測力扳手張拉到設計噸位。
Ⅲ、側模系統在主梁前移時與主梁同步前移,到位后,用鋼絲繩從預留孔道穿下與梁梁上的吊環用卡環連接,將側模系統托起。然后將滑梁掛輪滑移到位后,用IV級鋼吊桿將鋼絲繩換掉。
Ⅳ、將底模系統后端掛輪滑移到位后端錨固于已成梁段上,前端用IV級鋼與前上橫梁連接。
Ⅴ、初調中線、標高。
Ⅵ、用千斤頂將底模系統與底板,側模系統與翼緣板及腹板外側密合,并將后吊桿帶上保險螺母。
Ⅶ、精調中線、標高。
Ⅷ、用倒鏈將內模系統拖移到位,并調好中線及標高。
Ⅸ、綁扎底板、腹板鋼筋、安裝管道、立內模、預埋。
Ⅹ、綁扎頂板鋼筋、預埋、安裝端模。
Ⅺ、復核中線、標高,并檢查合格后,方可灌注砼(注:在安裝過程中如發現預留孔于掛籃位置不適時,應查明原因,進行處理,不得強行扭桿穿入孔洞,
IV級鋼吊桿嚴禁彎曲、打火)。
Ⅻ、等強張拉以后,重復以上步驟灌注下一段。
⑦安全注意事項
Ⅰ、在掛籃施工過程中,必須遵守《公路橋梁安全技術細則》有關章節及設計文件有關要求。
Ⅱ、施工前必須進行安全交底,組織全體操作人員詳細討論,明確各施工階段掛籃施工特點,安裝方法與步驟和注意事項,以免因順序錯誤發生事故。
Ⅲ、起吊掛籃部件及其他重物時,應先提升10-20cm,檢查確認良好后方可繼續起吊,起吊桿件必須有固定的信號指揮,旗語準確,傳聞迅速,吊件下嚴禁站人。
Ⅳ、掛籃須等0#張拉壓漿,豎向防傾覆筋張拉后方可安裝于橋面。灌筑砼時兩端掛籃必須在對稱位置,但此時允許兩掛籃灌砼相差僅25%節段砼重,灌注時宜由前向后進行澆筑。
Ⅴ、待新筑梁段縱向張拉、壓漿等強后,方可移動掛籃,移動前應檢查該拆該換部分是否要妥善完成,是否增加臨時聯系。移動時須均勻平衡,左右同步,方向順直;主梁前端要及時加墊、后端設錨壓緊,以免傾覆。外側模及底模的分離、調整,宜用倒鏈把下錨梁掛在外梁梁上。拉桿頂端施頂,設保險墊,須使外側2根和內體貼2根IV級鋼受力相近。
Ⅵ、必須嚴格控制掛籃和箱梁施工荷載,及時清理物件。
Ⅶ、可按需要增設照明、梯子、步板、拉件、安全網、風雨篷、操作臺,工作人員按規定戴安全帽、系安全帶。并特別注意對風速的觀測,以便及時采取防護措施。
Ⅷ、據進度需要,養護鍋爐等設施也應盡可能與0#段中心對稱布置。
Ⅸ、施工前應檢查清點新需工具、材料。對起重設施須試吊,或檢查其摩損狀態,不合格的須更換。使用倒鏈滑車時,應慢慢地拉緊,待鏈條受力后再檢查各部分的變化,確認狀態良好后方可繼續工作。
Ⅹ、對預留孔,預埋件的定位要精心施工,認真檢查。
Ⅺ、每個墩首次安裝掛籃除分隊自檢外,安質、技術抽查,認為合格后方可灌注砼。其余梁段掛籃移動就位后,分隊也應組織檢查驗收,并在工程日志上做出記錄。
⑧IV級鋼吊桿安裝工藝
Ⅰ、IV級鋼吊帶應放置在平坦、干燥處,用鋼據或砂輪切割機。
Ⅱ、不標準的IV級鋼突出的棱應用手動砂輪打平,以利螺帽及連接器連接。
Ⅲ、未經張拉的IV級鋼不得安裝在掛籃上。
Ⅳ、在安裝前應將防護塑膠管套于IV級鋼上再安裝。
Ⅴ、安裝時,嚴禁與頂板、模板相抵,在安裝及施工中吊帶嚴禁打火、受彎。
Ⅵ、所有螺帽下墊墊片,螺帽及連接順絲扣必須上滿。
Ⅶ、順序:先將墊圈及螺帽放入連接座(前下橫梁處)內,再將IV級鋼帶上波紋管,下端穿入并轉動到絲扣滿為止。后另一端裝上連接器。再將IV級鋼帶上波紋管穿入前上橫梁吊孔后再轉動與連接器上滿。外側單根裝上連接器、墊片、螺帽及撐腿YG60千斤頂和頂帽;內側單根裝上墊圈、螺帽、扁擔梁及墊圈和螺帽后再將兩個30T千斤頂放于兩側。4個吊桿同時張拉,受力均勻,將底板調到位后,上緊頂座螺帽,并防滑。
⑶、掛籃懸灌施工的質量控制
①掛籃懸灌施工的觀測控制及施工控制方法
Ⅰ、箱梁施工控制
掛籃行走的控制:
在箱梁頂兩側設輔助線,該線平行對稱,寬度為掛籃行走的中距,行走時軌道中心壓在輔助軸線上,掛籃前后橫梁的中心點應投影在橋軸線上。橋軸線軌道中心線的延長點采用經緯儀控制。掛籃就位后,要嚴格檢查下橫梁標高,混凝土澆注過程中,要用水準儀反復觀測下橫梁各吊點的變化,當超過5mm時,要及時進行調整。
箱梁節段的控制:
長度控制:每次澆注好的箱梁端部上,下游距橋軸線7米處和箱梁內肋上,測設各段的紅油漆點,用經過鑒定的鋼尺丈量橫軸線至紅油漆點的水平距離。從而求得該點至下一梁段的長度,如此便可控制箱梁各梁段的長度,又可保證箱梁各端面垂直于橋軸線。要求其誤差不得超過5mm,若超過則需及時調整。
箱梁撓度觀測及預拱度的控制:
撓度觀測是箱梁施工觀測的主要內容。箱梁分段懸澆時,影響撓度變化的因素有:掛籃的彈性變形和非彈性變形產生的撓度;預拱度;各梁段自重的撓度;
各梁段預應力產生的撓度;掛籃自重及施工荷載變化引起撓度;砼徐變引起的撓度;溫度變化引起的撓度變化。這些因素均是撓度觀測計算的依據,觀測方法如下:
撓度觀測采用自動安平水準儀在每一節段施工完成后與下一節段底模標高定位前的橋面標高觀測,均安排在早晨太陽出來以前進行。預應力張拉前后,掛籃行走前后都要進行撓度觀測。
Ⅱ、施工方法控制
施工控制的目的是盡可能消除設計的理論計算與施工實際情況間的差異,這樣差異表現為四個方面:計算假定與施工誤差,如漲模、混凝土的實際彈性模量。
實際情況的差異;預應力張拉誤差。消除這些差異從兩個方面進行:
第一,調整計算參數,修正理想狀態
在各節段的施工中對塊件砼澆筑前后,預應力張拉前后,以及掛籃行走后的撓度與應力變化進行觀測,與原理想狀態的計算值進行比較分析,通過修正結構的主要參數,使其與實際參數盡可能逼近。
第二,反饋控制分析,預測底模標高
對于這樣的連續剛構體系,控制是通過底模標高的預測實現的。
②箱梁施工的線型控制
Ⅰ、線型控制基本原理
線型控制的基本原理是:根據計算提供梁體各截面的最終撓度變化值(即豎向變形),設置施工預拱度,據此調整每塊梁段模板安裝時的前緣標高。用公式表示如下:
Hi=Hi'+f
其中:Hi-第i梁段的實際立模標高
Hi'第i梁段的設計標高
f-綜合考慮各種因素的影響而增設的施工預拱度
懸臂梁施工線型控制的關鍵是要分析每一施工階段、每一施工步驟的結構撓
度變化狀態,確定逐步完成的撓度曲線。影響撓度的因素根據施工過程主要有以
下幾種:
a、梁段混凝土自重;
b、掛籃及梁上其它施工荷載作用;
c、張拉懸臂預應力筋的作用;
合攏階段,將繼續發生以下因素產生的連續撓度:
a、合攏段混凝土重量及配重作用;
b、模板吊架或梁段安裝設備的拆除;
c、張拉連續預應力束的作用;
在以上過程中,同時還會發生由于混凝土彈性壓縮、收縮、徐變、預應力筋松馳、孔道摩阻預應力損失等因素引起的撓度。
Ⅱ、預拱度計算
基本假設:
a、混凝土為均質材料。
b、施工及運營過程中梁體截面的應力бh<0.5Ra,并可認為在這種應力范圍內,徐變、應變與應力成線性關系。
c、疊加原理適用于徐變計算,即應力增量引起的徐變變形可以累加求和。
d、忽略預應力筋和普通鋼筋對混凝土受力及變形的影響。
預拱度計算:
在上述假設的基礎上考慮到各節段混凝土齡期不同所導致的收縮徐變差異將連續剛構梁施工所經歷的收縮徐變過程劃分為與施工過程相同的時段即:澆筑新梁段、張拉預應力筋、移動掛籃、體系合攏等。每一時段結構單元數與實際結構梁段數一致,在每一時段都對結構進行一次全面的分析,求出該時段內產生的全部節點位移增量,對所有時段進行分析,即可疊加得出最終預拱度值。
Ⅲ、節段前緣施工標高確定
施工標高確定:
節段前緣施工立模標高Hi由兩部分(設計標高Hi'和綜合預拱度fi)組成,即:
設計標高Hi'=H0+△Hi
其中:H0為墩頂0#段標高
△H為梁體坡度引起的增量
綜合預拱度fi=fi1+fi2+fi3
其中:fi1為節段預拱度
fi2為掛籃變形預留的增量值
fi3為基礎沉降的影響值
所以節段前緣施工標高為:
Hi=Hi'+fi=H0+△Hi+fi1+fi2+fi3
掛籃變形計算:
主跨施工采用自行設計的掛籃,其變形包括:桁架彈性變形、前吊帶彈性變形及非彈性變形。
⑷、邊跨現澆段、邊跨箱梁壓重施工
①邊跨端部4.82m長梁段采用滿堂紅碗扣式支架法就地澆筑,具體詳見下圖:
地基處理:在邊跨現澆梁段所在位置上將地面鋪整平,碾壓密實,必要時對地基進行處理,使其承載力符合現澆段所需要的地基承載力。地基處理面積應大于支架邊腳1m為宜。地基面排水坡按一面坡(2%)設置。
扣碗式支架的搭設:扣碗式支架具有結構簡單、受力明確、穩定、整體性好等優點。帶齒接頭具有可靠的自鎖能力。故決定采用滿堂紅扣碗式支架。
模板系統:底模均采用特制大塊鋼模板,并用側模包底模的方法進行。側模采用0#塊模板和支架,內模采用鋼木組合模板,內外模用拉條相拉。
支架的預壓和預留高度:支架用等重量的土袋進行預壓,壓載時間自壓載結束到開始卸載為48小時,從開始加載就要布設好觀測點,觀測次數為加載前、加載一半時、加載完成、加載12小時、加載24小時、加載48小時、卸載一半時、卸載后共8次。根據觀測的數據,分析、推斷出彈性變形和非彈性變形。通過預壓將非彈性變形消除,根據彈性變形結果控制支架的高度。
鋼筋安裝、安裝波紋管、澆注混凝土、拆模:(同懸灌部分)。
②引橋上部結構設計采用25m后張法預應力箱梁,0#-12#塊澆注完成,左邊跨進行合攏段施工的同時,進行箱梁安裝、澆筑橫隔板接縫、連續段及橋面砼,使其連成整體。施工完成后拆除落地支架,在箱梁端產生壓重。
⑸、合攏段施工
本合同段采用掛籃懸澆的預應力連續結構橋梁合攏段長均為2m。
合攏是本橋施工體系轉換的重要環節,合攏施工必須滿足受力狀態的設計要求和保持梁體線形,控制合攏段的施工誤差。
在懸臂段和現澆段梁體完成之后,即可進行合攏段的施工。
本橋由于邊跨處有較大的空間,故邊跨合攏段采用滿堂紅扣碗支架現澆合攏。施工時拆除邊跨掛籃并解除邊跨其它荷載,在中跨配重,接長現澆支架,并將其與懸臂梁端固接,使懸臂端及現澆段與落地支架有相同的變形。在設計要求的溫度范圍內完成邊跨的合攏。
對于中跨合攏段,施工中拆除中跨一端的掛籃,另一端掛籃前移,完成籃底,外模板的安裝。然后在中跨兩懸臂端加配重,并焊接勁性骨架,并進行鋼筋的綁扎、模板和波紋管的安裝。在設計要求的溫度范圍內進行合攏段混凝土的澆注,同時將壓重逐漸的解除。待合攏段達到設計強度的90%后進行預應力鋼束張拉。跨中合攏段混凝土未達到設計強度的90%之前,不得在跨中范圍內堆放重物或走行機具。最后拆除掛籃。
⑹、梁體預應力施工
連續預應力箱梁采用縱、橫、豎三向預應力體系。
①張拉機具
本橋根據預應力筋張拉噸位選擇與之相匹配的張拉千斤頂:張拉縱向鋼絞線用YCW300型千斤頂,張拉橫向鋼筋用YG60型千斤頂,張拉豎向鋼筋用YCW60型千斤頂。油泵采用與之配套的ZB4-500和ZB3/63型油泵。在千斤頂、油泵、壓力表校驗合格后,對配套標定的千斤頂、油泵、壓力表要進行編號,不同編號的設備不得混用。
②波紋管施工
采用符合真空壓漿工藝得塑料波紋管,所有縱向預應力管道必須設置塑料內襯管時才允許澆筑混凝土,內襯管外徑可比波紋管內徑小3~4mm。波紋管安裝時,必須按坐標位置正確定位并用鐵絲將波紋管與鋼筋托架牢固地綁在一起,以防澆注混凝土時波紋管上浮而引起嚴重的質量事故。同時,還應防止振動棒碰撞及電焊火花燒傷管壁。波紋管接頭必須用套管旋緊,保證有相互重疊,并沿長度方向用兩層膠布在接口處纏5cm左右。壓漿排氣孔的設置對于長束(大于60m)和長曲線束(大于50m),在其中間和最高點位置設置壓漿排氣管道。排氣管用鋼管,并將其引出梁頂面40~60cm。排氣孔在施工時要用膠部將孔口封住。
③預應力張拉
穿鋼絞線前,使用高壓水沖洗和檢查管道。鋼絞線的下料按設計長度和預留工作長度下料。采用砂輪切割機切割,嚴禁采用電焊燒割。按設計鋼束編號編束,掛牌存放。中短鋼束穿入端綁扎緊密后用人工穿入管道,長鋼束采用卷揚機拖拉穿束。
當砼達到設計強度的90%后,按對稱、平衡的原則進行張拉。
待所有安裝就緒后并經現場技術人員檢查、試機一切處于正常狀態下方可正式開機張拉。
對低松馳鋼絞線、預應力鋼筋一般可按以下程序張拉:
開機加壓到初應力→作量測標記→緩慢逐級加壓至設計油壓并量取各級伸長值→σcon(持荷2min錨固)→錨固卸頂。總伸長值為L=L1(實測)+L2(推算),L2=2×(各級平均伸長值)/0.1張拉力底板張拉時按先張拉長束、后張拉短束的順序進行。預應力鋼筋的張拉采用交叉單端單根張拉錨固的方法。
預應力張拉以延伸量和張拉噸位雙控。當預應力張拉到設計應力時計算實測伸長值與理論值比較差值應控制在+6%~-6%時即可回油錨固,否則應重拉。每次張拉應有完整的張拉記錄,且應在監理在場的情況下進行。
④管道壓漿
管道壓漿采用真空壓漿技術,施工流程如下:
Ⅰ、檢查設備連接及電源、水管路、材料準備到位情況,施工平臺等措施,檢查封錨及孔道密封工作,高壓水洗孔并用高壓風將孔內積水吹干。
Ⅱ、每壓漿二至三孔作為一組,每一組在灌漿之前先用水灰比0.45的稀漿壓入孔道少許潤滑孔道,以減小孔道對漿液的阻力。
Ⅲ、兩端抽真空管及灌漿管安裝完畢后,關閉進漿管球閥,開啟真空泵。真空泵工作一分鐘后壓力穩定在-0.075Mpa至-0.08Mpa,繼續穩壓1分鐘后,開啟進漿管球閥并同時壓漿。
Ⅳ、壓漿:對于圓管,從開始灌漿至出漿口真空泵透明喉管冒漿歷時5分鐘零10秒左右,各管道比較一致;對于扁管,灌漿歷時2分鐘30秒左右,各管道也比較一致。
Ⅴ、補壓及穩壓:真空泵、灌漿機停機,將抽真空連接管卸下,
將出漿端球閥關閉,用預先準備的4磅鐵錘將出漿端封錨水泥敲散,露出鋼絞線間隙。再用灌漿機正常補壓穩壓。此時,從鋼絞線縫隙中會被逼出水泥漿,再持續補壓穩壓過程中,水泥漿由濃變稀,由稀變清,由流量大至滴出清水,此時灌漿及壓力表穩定在0.8-1.0Mpa。補壓穩壓結束,關閉球閥。補壓穩壓歷時3分鐘。球閥拆除清洗在半小時后至一個小時之間進行。Ⅵ、轉入下一孔道壓漿。
Ⅶ、每班應制作不少于3組水泥漿試件,用以評定水泥漿強度。
Ⅷ、夏季施工,盡量選擇在夜間氣溫較低時壓漿。當氣溫低于+5℃時,不得進行管道壓漿。要求壓漿后48小時不受凍。
《箱梁掛籃懸澆施工工藝框圖》見表5。
篇3:消防水池施工方案
消防水池施工方案
施工準備
材料要求及主要機具:
1水泥:宜用325號以上的普通硅酸鹽水泥,亦可用礦渣硅酸鹽水泥,有侵蝕性介質作用時,應按設計要求選用。
砂:用中砂,不得含有雜物。含泥量不得超過3%,使用前必須過3~5mm孔徑的篩。
外加劑:防水粉、防水油,也可采用有機硅防水劑、氯化物金屬鹽類防水劑。均應按產品說明書正確使用。
主要機具:灰板、鐵抹子、陰陽角抹子、半截大桶、鋼絲刷、軟毛刷、八字靠尺、榔頭、尖鑿子、捻鏨子、鐵鍬、掃帚、木抹子、刮杠等。
作業條件:
1結構驗收合格,已辦好驗收手續。
地下防水施工期間做好排水,直至防水工程全部完工為止。排水、降水措施應按施工方案執行。
預留孔洞、管道進出口等細部處理完畢。
操作工藝
一、工藝流程:
墻、地面基層處理
→刷水泥素漿→抹底層砂漿→刷水泥素漿
→抹面層砂漿→刷水泥砂漿→養護
二、基層處理:
1、混凝土墻面如有蜂窩及松散的混凝土,要剔掉,用水沖刷干凈,然后用1∶3水泥砂漿抹平或用1∶2干硬性水泥砂漿捻實。表面油污應用10%火堿水溶液刷洗干凈,混凝土表面應鑿毛。
2、磚墻抹防水層時,必須在砌磚時劃縫,深度為10~12mm。穿墻預埋管露出基層,在其周圍剔成20~30mm寬,50~60mm深的槽,用1∶2干硬性水泥砂漿捻實。管道穿墻應按設計要求做好防水處理,并辦理隱檢手續。
三、混凝土墻抹水泥砂漿防水層
1、刷水泥素漿:配合比為水泥∶水∶防水油=1∶0.8∶0.025(重量比),先將水泥與水拌合,然后再加入防水油攪拌均勻,再用軟毛刷在基層表面涂刷均勻,隨即抹底層防水砂漿。
2、6~0.65,稠度為7~8cm。先將防水粉和水泥、砂子拌勻后,再加水拌合。攪拌均勻后進行抹灰操作,底灰抹灰厚度為5~10mm,在灰末凝固之前用掃帚掃毛。砂漿要隨拌隨用。拌合及使用砂漿時間不宜超過60min,嚴禁使用過夜砂漿。
3、刷水泥素漿:在底灰抹完后,常溫時隔1d,再刷水泥素漿,配合比及做法與第一層相同。
4、抹面層砂漿:刷過素漿后,緊接著抹面層,配合比同底層砂漿,抹灰厚度在5~10mm左右,凝固前要用木抹子搓平,用鐵抹子壓光。
5、刷水泥素漿:面層抹完后1d刷水泥素漿一道,配合比為水泥∶水∶防水油=1∶1∶0.03(重量比),做法和第一層相同。
四、磚墻抹水泥砂漿防水層
1、基層澆水濕潤:抹灰前一天用水管把磚墻澆透,第二天抹灰時再把磚墻灑水濕潤。
2、抹底層砂漿:配合比為水泥∶砂=1∶2.5,加水泥重3%的防水粉。先用鐵抹子薄薄刮一層,然后再用木抹子上灰,槎平,壓實表面并順平。抹灰厚度為6~10mm左右。
3、抹水泥素漿:底層抹完后1~2d,將表面澆水濕潤,再抹水泥防水素漿,摻水泥重3%的防水粉。先將水泥與防水粉拌合,然后加入適量水攪拌均勻,用鐵抹子薄薄抹一層,厚度在1mm左右。
4、抹面層砂漿:抹完水泥素漿之后,緊接著抹面層砂漿,配合比與底層相同,先用木抹子搓平,后用鐵抹子壓實、壓光。抹灰厚度在6~8mm之間。
5、刷水泥素漿:面層抹灰1d后,刷水泥素漿,配合比為水泥∶水∶防水油=1∶1∶0.03(重量比),方法是先將水泥與水拌勻后,加入防水油再攪拌均勻,用軟毛刷子將面層均勻涂刷一遍。
五、地面抹水泥砂漿防水層:
1清理基層:將墊層上松散的混凝土、砂漿等清洗干凈,凸出的鼓包剔除。
2刷水泥素漿:配合比為水泥∶防水油=1∶0.03(重量比),加上適量水拌合成粥狀,鋪攤在地面上,用掃帚均勻掃一遍。
3抹底層砂漿:底層用1∶3水泥砂漿,摻入水泥重3%~5%的防水粉。拌好的砂漿倒在地上,用杠尺刮平,木抹子順平,鐵抹子壓一遍。
4刷水泥素漿:常溫間隔1d后刷水泥素漿一道,配合比為水泥∶防水油=1∶0.03(重量比)加適量水。
5抹面層砂漿:刷水泥素漿后,接著抹面層砂漿,配合比及做法用底層。
6刷水泥素漿:面層砂漿初凝后刷最后一遍素漿(不要太薄,以滿足耐磨的要求),配合比為水泥∶防水油=1∶0.01(重量比),加適量水,使其與面層砂漿緊密結合在一起,并壓光、壓實。
7養護:待地面有一定強度后,表面蓋麻袋或草袋經常澆水濕潤,養護時間視氣溫條件決定,一般為7d,礦渣硅酸鹽水泥不應少于14d,此期間不得受靜水壓作用。冬期養護環境溫度不宜低于+5℃。
六、抹灰程序,接槎及陰陽角做法:
1、抹灰程序,一般先抹立墻后抹地面。槎子不應甩在陰陽角處,各層抹灰槎子不得留在一條線上,底層與面層塔槎在15~20cm之間,接槎時要先刷水泥防水素漿。所有墻的陰角都要做半徑50mm的圓角,陽角做成半徑為10mm的圓角。地面上的陰角都要做成50mm
以上的圓角,用陰角抹子壓光、壓實。
2、五層做法總厚度控制在20mm左右。多層做法宜連續施工,各層緊密結合,不留或不少留施工縫,如必須留時應留成階梯槎,接槎要依照層次順序操作,層層搭接緊密,接槎位置均需離開陰角處200mm。
質量標準
一、保證項目:
1、原材料(水泥、砂)、外加劑、配合比及其做法,必須符合設計要求和施工規范的規定。
2、水泥砂漿防水層與基層必須結合牢固,無空鼓。
二、基本項目:
1、外觀:表面平整、密實、無裂紋、起砂、麻面等缺陷。陰陽角呈圓弧形,尺寸符合要求。
2、留槎位置正確,按層次順序操作,層層搭接緊密。
三、成品保護
1、抹灰架子要離開墻面15cm。拆架子時不得碰壞口角及墻面。
2、落地灰要及時清理使用,做到活完腳下清。
3、地面上人不能過早。
四、應注意的質量問題
1、空鼓、裂縫:基層未處理好,刷素漿前混凝土表面未進行鑿毛,油污處未用灰堿刷洗干凈,以致出現空鼓、裂縫。另外,養護不好,養護期限不夠,也是原因之一。
2、滲漏:各層抹灰時間掌握不當,跟得太緊,出現流墜。素漿干的太快,抹面層砂漿粘結不牢易造成滲水。接槎、穿墻管等細部處理不好,易造成局部滲漏。必須按規定認真操作。