预应力混凝土连续箱梁悬浇、悬拼施工工艺

预应力混凝土连续箱梁悬浇、悬拼施工工艺

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时间:2018-08-08

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第一章总则1.1为了保证工程安全质量,使项目管理达到最大效益、施工工艺标准化、避免不必要的重复工作,编写本工艺。1.2本工艺为预应力混凝土连续箱梁悬浇、悬拼施工工艺,主要包括:挂篮悬浇施工工艺、箱梁节段预制悬拼施工工艺。对施工中的质量问题的预防和控制分别编写在各工序中。1.3本工艺的编制按照项目工程施工的顺序:先在墩顶施工箱梁0号段,然后在0号段箱梁桥面上拼装挂篮对称悬浇箱梁块段或悬拼箱梁预制块段,并同时进行支架现浇边跨直线段,最后浇筑合龙段混凝土,经体系转换后成桥。1.4本工艺编写时,按照《公路桥涵施工技术规范》并参照《铁路桥涵施工规范》和《铁路混凝土及砌体工程施工及验收规范》以及其他有关国家标准、部颁标准等规定内容。1.5本工艺规定了预应力混凝土连续梁施工各工序工艺要点。现场施工时必须严格执行本工艺的规定。业主设计文件和监理的要求与本工艺有矛盾时,需书面向集团公司工程管理中心备案。1.6本工艺的解释权归集团公司工程管理中心和技术发展中心。工艺执行过程如发现问题应及时向集团公司技术发展中心反映。104 第二章施工与结构用料2.1钢材2.1.1非预应力钢筋中Ⅰ、Ⅱ级钢筋应分别符合GB13013-91和GB1499-98的规定,钢筋直径≥12mm一般采用Ⅱ级(20Mnsi)热轧螺纹钢,钢筋直径<12mm一般采用Ⅰ级(Q235)钢。2.1.2钢筋的验收、运输、存放必须符合《铁路桥涵施工规范》(TB10203-2002)、《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)的有关规定,钢筋应具有出厂质量证明和试验报告单,并按规定对所用钢筋抽取试样做力学性能试验。2.1.3钢筋接头,如设计图纸未说明,当钢筋直径≥25mm时,应采用闪光或电弧焊接,或按JTJ041-2000《公路桥涵施工技术规范》中10.3.2条,以及TB10210-2001《铁路混凝土与砌体工程施工及验收规范》中4.4.1条采用机械连接接头。当钢筋直径<12mm时,宜采用绑扎。焊接及绑扎长度应严格执行技术规范。2.1.4钢筋加工其形状和尺寸应严格按设计图执行,对于标准弯钩应按合同文件指定的规范执行。2.1.5钢板及型钢具有合格证者,可不再复验。箱梁所用Q235、Q345、Q345q钢板,应符合GB700-88、GB/T1591-94、GB/T714-2000的规定。所采用的焊接材料也应符合有关国家标准的要求,并与所采用的钢材和强度相适应。2.1.6钢筋使用前应将钢筋(钢板、型钢)表面的锈蚀、油渍、泥砂灰尘清除干净,再进行整直加工。2.2预应力筋2.2.1预应力钢丝、钢绞线、钢筋的质量应符合现行国家标准《预应力混凝土用钢丝》(GB/T5223)、《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T5224)、《预应力混凝土用热处理钢筋》(GB4463)以及《预制后张法预应力混凝土铁路简支梁》(TB1496)中的有关规定。原材料进厂,应具有合格证明或出厂检验报告单,并经验收抽检合格后方可使用。104 2.2.2预应力钢丝、钢绞线和钢筋装车、搬运、进场堆放必须符合有关规定。2.2.3粗钢筋目前使用有高强精轧螺纹钢筋和Ⅳ级钢筋,如采用75/100级直径为32mm和25mm高强精轧螺纹粗钢筋,可不进行冷拉处理,如采用Ⅳ级钢筋加工的轧丝锚,应进行冷拉处理。处理方法见5.5节。2.2.4施工过程中,预应力钢材的截断必须采用切断机或砂轮锯,严禁使用电弧焊切割。2.3锚具2.3.1预应力筋用锚具、夹具和连接器的进场验收按现行国家标准《预应力筋锚具、夹具和连接器》(GB/T14370-2000)的要求进行。在同种材料和同一生产工艺条件下,锚具和夹具应以不超过1000套为一批。连接器以不超过500套为一批,进行如下验收。⑴外观检查,应以每批中抽取10%锚具,且不少于10套,检查其外观和尺寸。如有一套表面有裂纹或超过产品标准及设计图规定尺寸的允许偏差,则应另取双倍数量的锚具重做检查,如仍有一套不符合要求,则应逐套检查,合格者方可使用。⑵硬度检查,应以每批中抽取5%的锚具,且不少于5套,做硬度试验,每个零件测试3点,测点宜布置于受力面3mm区域,硬度符合下列要求,如有一个零件不合格,则应采取双倍数量的零件重做试验,如仍有一个零件不合格,则应逐个检查,合格者方可使用。1)锚环用45号钢制造,热处理硬度HRC32~37,其材质应符合《优质碳素结构钢》(GB699-88)的规定,夹片用229CR钢制造,表面渗炭0.8~1.0mm热处理后表面硬度HRC50~55,其材质应符合《合金结构钢》(GB3077-88)的规定。2)粗钢筋用40MnSiV制造,其标准符合GB4463以热处理钢筋的规定,螺母用45号钢制造。⑶静载锚固性能试验,从同批中抽取6套锚具,组装成3个预应力锚具组装件,进行静载锚固性能试验,如有一个试件不符合要求,则应取双倍数量的锚具重做试验,如仍有一个试件不符合要求,则该批锚具为不合格。2.3.2104 依照过去多座桥的施工经验,按设计规定采购的锚具其质量可靠的,其静载锚固性能试验,可由锚具生产厂提供试验报告,只有特大型桥梁施工时,锚具由多家厂商供应,虽业主无特殊要求,为了保证施工质量和生产安全,也要由现场进行静载锚固性能试验,锚固的强度安全系数不得小于1.5。2.3.3不同厂家的锚具应分开堆放,分批发料,不同厂家的锚具不得混用,例如应分别用于不同的连续梁。2.4管道混凝土连续梁内预留管道分为金属波纹管、塑料波纹管、无预留孔道和抽拨胶管几种。2.4.1金属波纹管⑴金属波纹管是由镀锌薄钢带(δ≥0.3mm)经压波后卷成,具有重量轻、刚度好,弯折方便,连接容易,与混凝土粘结良好和不漏浆等优点。⑵金属波纹管规格直径一般以内径表示,每0.5cm为一个级差,外径每0.6cm为一个级差。⑶金属波纹管在材料进场时除应有出厂合格证和质量保证书,并按设计要求核对型号规格和数量外,还应依照《预应力混凝土用金属螺旋管》(JG/T3013-94)对外观、尺寸、集中荷载的径向刚度、抗弯曲渗漏进行检验,见附录A波纹管集中荷载经向刚度试验。⑷波纹管进场后集中堆码,轻装轻放,堆放点离地面至少0.3m,要防雨防潮,防止表面污损,较长波纹管要抬运,禁止拖拉运输。⑸波纹管安装前检查其表面应清洁无油污,无折皱,无孔洞,咬口完好无脱扣,并应做密水试验,将波纹管两端抬高,管内灌水,无渗水者可用,有漏水者修补后才可使用。2.4.2塑料波纹管(1)塑料波纹管以聚乙烯(polyethylene缩写PE)或聚丙烯(polypropylene缩写PP)为基本原料经热熔挤出成型的波纹管,外形如环箍状见图2.4.2-1。(2)塑料波纹管尺寸及允许偏差见表2.4.2-1。(3)塑料波纹管技术标准:一般适用于工作温度在-30~105℃,最大工作压力不大于1MPa。外观色泽均匀、表面光滑,内外表面不允许有融体破裂、裂纹、硬块、收缩不均、严重气泡等缺陷。抗拉能力、抗弯能力强,适应于半径弯曲的管道,耐磨性能更好。密封性能要好,在曲率半径为4m的弯曲状态下,以0.5MPa104 的压力水注入管内,保持2min以上,无漏水。在80℃、环向应力4MPa的条件下,经过1000h后无开裂。表2.4.2-1塑料波纹管尺寸及允许误差内径d1mm外径Dmm基本尺寸允许偏差基本尺寸允许偏差φ50±1φ66±1φ59±1φ76±1φ76±1φ94±1φ100±2φ116±1φ115±2φ131±1φ130±2φ146±12.4.3无预留孔道无预留孔道适用于后张无粘结预应力筋,预应力钢筋表面刷涂料并包塑料布(管)后,直接铺设在箱梁内,待混凝土达到设计规定的张拉强度后进行张拉锚固,无需预留成形孔道和压浆。2.4.4抽拨胶管抽拨胶管管材应符合设计和《铁路桥涵施工规范》(TB10203-2002)9.4.5条第4项要求。2.5混凝土材料2.5.1水泥⑴根据混凝土设计标号选用高品质硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,其性能符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》(GB175-1999)的规定,同一座桥的连续箱梁宜使用同品种的水泥。104 ⑵所有水泥必须有制造厂出厂试验报告单,现场要复验后才允许使用,水泥超过三个月或发现有受潮现象时,应重新进行试验鉴定。⑶水泥不宜露天存放,袋装水泥堆高不得大于1.5m(以不超过10袋为宜),水泥离地面高度不低于20cm,离墙边不小于20cm。不同品种、不同标号,不同批次的水泥分别堆放,早进场的水泥先用,要求水泥仓库通风干燥,门窗应经常检查。袋装水泥的装卸托运过程中,严禁抛掷,在领料及使用过程中如发现受潮、凝结过慢,应停止领取或使用。⑷根据实际条件,尽可能使用散装水泥,散装水泥的储存,应采用水泥罐或散装水泥仓库。2.5.2粗骨料⑴粗骨料应采用碎石。⑵粗骨料碎石宜采用锤击式破碎。最大粒径不宜超2.0cm,且不含结块、软弱或针片状颗粒。⑶生产粗骨料石碴场的选择应满足以下要求1)应满足混凝土弹性模量的要求。2)能保证用量的及时供应。3)碎石质量符合规范的要求。4)碎石在生产、堆放、装卸及运输过程中,不得与泥土杂物有害物相混杂。5)工地试验人员应定期派人到石场检查碎石质量,掌握材质的变化情况,并采取相应的措施,确保碎石质量。6)施工前对所用的粗骨料进行碱活性检验,具体试验方法可参照现行《公路工程集料试验规程》(JTJ058)进行。2.5.3细骨料⑴细骨料宜采用级配良好,质地坚硬、颗粒清净的河砂,并符合施工规范的要求,无粘土、尘土、盐碱、土壤、云母、有机物或其它有害物质,若含泥土或其它可用水冲洗掉的杂质时应在使用前冲洗,若细骨料是清洁的可不用冲洗。⑵骨料应选用合适的细度模数,一般在2.3~3.0之内。⑶施工前对所用细骨料进行碱活性检验,具体试验方法可参照现行《公路工程集料试验规程》进行。104 2.5.4水⑴拌制或及养护混凝用水应符合规范《混凝土拌和用水标准》(JGJ63)的要求,水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质或油脂、糖类及游离类物质等,禁止使用具有浸蚀性(含海水)的环境水作为拌合使用。混凝土用水要经过化验合格后方可使用。⑵不应采用PH值小于5的水。⑶不得使用硫酸盐含量超标的水。压浆用水不得含500mg/L的氯化物离子或任何一种其他有机物。⑷饮用水经监理工程师同意使用时可不进行试验。2.5.5混凝土外加剂⑴外加剂进场必须经过有关部门检验并附有合格证书。⑵外加剂的使用量应根据厂商的建议,试验证实,工程师认可,结合工程实际进行配合比试验以确定最佳掺量。⑶外加剂应无氯化钙。⑷一般情况下不得使用加气剂,不得掺用含钾、钠离子的外加剂。⑸进场后外加剂应分类分批存放,防止变质。⑹外加剂使用过程中,必须调拌均匀,定期进行检查。2.5.6混合材料⑴混合材料包括粉煤灰、火山灰质材料、粒化高炉矿渣等,向厂商采购时索要产品合格证书,其技术条件应分别符合现行《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB1596)、《用于水泥中的火山灰质混合料》(GB/T2847)、《用于水泥中的粒化高炉碴渣》(GB/T203)等标准的规定。⑵混合材料均为粉状材料,使用中不得与水泥混淆,也不得受潮和污染环境。2.6胶拼材料2.6.1粘胶剂可分为两个大类:一类直接从商家购买成品,另一类是购买粘胶剂中各组成材料自行拌制。2.6.2粘胶剂使用前应经试验证明,符合设计要求方可使用。2.6.3几种成品粘胶剂的技术参数和使用方法见附录B。104 2.6.4粘胶剂自行拌制方法⑴粘胶剂材料组成粘胶剂一般成分是环氧树脂,环氧树脂主要由环氧树脂粘胶剂、增塑剂、稀释剂、硬化剂以及填充料等材料组成。1)环氧树脂粘胶剂:采用6101低分子量树脂。2)硬化剂:根据施工操作所需的硬化时间,选用了在常温硬化的间苯二胺。3)增塑剂:环氧树脂硬化后,其性能较脆,为增加胶接材料的塑性,提高其抗冲击,抗弯及抗拉性能,选用二丁脂作增塑剂。4)稀释剂:在常温条件下,可降低粘度,浸润胶合剂表面,提高粘结力,增加体积容量和填充料含量,以及便于涂抹与延长使用时间,可选用活性稀释剂501号(环氧丙烷丁基醚)。施工中还采用非活性稀释剂丙酮来吸附涂胶面的水分。5)填充料:是改善胶粘料的机械物理性能,满足操作要求的掺合料,可选用便于调整施工稠度,控制胶层厚度,提高胶缝弹性模量的水泥作为填充料,所用水泥须干燥无水,并用900孔/cm2的筛子过筛。6)辅助材料:由于环氧树脂胶粘料不溶于水,因此对工具的洗刷则采用丙酮或二丁脂。⑵粘胶剂配制1)粘胶剂配方是根据胶拼缝所要求的物理力学性能,以及拼装时的环镜温度和所要求的操作时间来选定的。现提供两种不同温度下的粘胶剂配方分别见表2.6.4-1和表2.6.4-2。表2.6.4-1环氧树脂胶结料的低温配方(0~10℃)6010涂料A-1稀释剂501增塑剂A-2低温固化剂YH-82滑石粉525号水泥工作时间克克克克克克克小时6733103.3308254表2.6.4-2环氧树脂胶结料的高温配方(20~35℃)101二丁脂稀释剂501间苯二胺525号水泥工作时间克克克克克小时104 10020103022042)拌胶程序①准备好口径350mm~400mm和口径200mm的容器以及鬃刷若干,以供调制和涂刷树脂胶时操作人员使用。②准备好防雨设施,以防天气变化影响施工质量。③冬季施工,备好保温设施④先将环氧树脂与二丁脂,501号与间苯二胺,分两个容器分别拌合,其中间苯二胺需先捣碎成粉末后,再加上501号稀释剂,加热至55~60℃,搅拌溶解均匀,并使水份和气泡逸出,然后倒入前者的容器,混合拌和,最后加水泥继续拌合均匀为止。⑤严格按拌和顺序逐一称量,不准随意变动配合比。拌料要均匀,加料时应边拌边加料,搅拌速度要快,搅拌时不得少于10分钟,搅拌时不得有杂物、水分进入,阳光不得直接照射。⑥在块件初步定位,各项涂胶准备工作就绪后,方可加入硬化剂,以便在规定时间内完成涂胶操作(一般为30分钟),时间愈长胶的粘性愈大涂抹更困难。⑦每次拌和的胶结料均应做好各项记录,制作试件,试件要在与实物处于相同的条件下进行养护,以供试验检查2.6.5粘胶剂涂刷性能:胶拼材料初凝时间4小时内要完成临时张拉压胶的工作,24小时达到设计要求的张拉强度,拼接面干燥不能潮湿。其中水泥用量,根据胶合面施工时不同温度进行适当调整,调整数据以涂胶厚度不超过1.5mm,涂胶时间内不产生下淌为宜,其他材料的用量均不得随意更改。104 第三章主要施工机具和设备3.1悬浇挂篮3.1.1一般要求⑴挂篮结构设计除应满足强度、刚度和稳定性要求外,还应满足梁体结构受力安全并使立模线型、高程易于控制。结构设计应合理、简单且受力明确,应具备使用安全方便、施工快速、作业面开阔、无平衡重等特点。⑵ 挂篮与梁段混凝土的质量比宜控制在0.3~0.5之间,最大不超过0.7,挂篮总重控制在设计限重之内。⑶挂篮在混凝土悬浇及走行时,保证抗倾覆安全系数≥2。⑷ 结构可调试,适用梁段长度2.0~5.0m。⑸ 挂篮的常备杆件应在设计中尽量考虑其通用性。适应箱梁单、双幅、截面高度、线型及直曲线变化。3.1.2挂篮类型⑴挂篮按结构形式一般分:桁架式(包括平弦式、菱形、弓弦式等)、斜拉式(包括三角形斜拉式和预应力斜拉式)、型钢式及混合式。⑵挂篮按抗倾覆平衡方式分:压重式、锚固式和半压重半锚固式。⑶挂篮按走行方式分:一次走行到位和二次走行到位。⑷挂篮按移动方式分:滚动式、滑动式和组合式。⑸挂篮类型见附录C:几种常用挂篮的结构示意图。3.1.3常用挂篮结构仅介绍平弦无平衡重挂篮、滑动斜拉式挂篮和菱形挂篮。⑴平弦挂篮1)平弦挂篮的主要结构:由主桁(纵梁)、横梁、吊杆、滑道、模板系统(底模、侧模及内模)组成。2)104 平弦挂篮结构特点:在主桁架上部设置前、中、后横梁,根据需要,可沿主桁纵向滑移。挂篮前移采取两步到位的方法,先后横梁、主桁架前移,然后前移中、前横梁及模板平台。在主桁纵移时横梁吊住底模平台及侧模作为压重,避免倾覆,故不需平衡压重。⑵斜拉式挂篮1)斜拉式挂篮主要结构:主梁(纵梁)、各种横梁、斜拉带系,模板系统(包括底模、侧模及内模),滑梁、上下限位装置等。2)斜拉式挂篮结构特点:上部采用斜拉体系代替梁式或桁架式结构的受力,由此引起的水平分力,通过上下限位装置(或称水平制动装置)承受,主梁的纵向倾覆稳定由后端锚固压力维持。底模平台后端仍吊挂或锚固于箱梁底板上。外侧模及支架通过滑梁吊挂在挂篮横梁上,滑梁后端通过吊杆或吊索吊挂于箱梁顶板上,挂篮前移分两步进行。⑶菱形挂篮1)菱形挂篮主要结构:由菱形桁架、提吊系统、走行系统、模板及张拉平台部分组成。2)菱形挂篮结构特点:上部结构为菱形,箱梁腹板顶部设滑行轨道,作为挂篮底模平台和侧模前移的滑道,菱形结构后端锚固于箱梁顶板上,无平衡压重。桁架走行是利用固定在箱梁腹板顶的钢板轨道,后支座以反扣轮的形式沿轨道顶板下缘滚动,不需设平衡重。底模及外侧模与主桁同步行走。3.1.4注意事项⑴挂篮是悬臂浇筑施工承重结构,各结构部件要精确加工,不允许随意改变设计和采用代用材料,如确需变更,应取得设计部门同意并签认后方可变更。⑵提吊系统按施工需要选用,吊带一般用Q345或性能更好的钢板,吊杆一般用精轧螺纹钢筋或45号钢棒,满足受力明确、变形小、操作方便的原则。使用吊杆前须进行探伤并避免电弧碰伤。⑶应将桁架走行系统、底模、外侧模及内模走行系统一并设计。⑷ 挂篮使用前按规定进行预压试验以确保安全,并记录各荷载阶段的变形量。⑸挂篮的立模高程应为设计立模高程加试验时的变形量。① 模板结构形式和几何尺寸要适应梁段长度、截面、高度、直、曲线变化、新旧梁段混凝土搭接及前端张拉工作操作的需要,并应具有足够的强度、刚度和稳定性。104 ② 模板应能承受起吊、安装、混凝土浇筑产生的侧压力、拆模及走行等条件下的外力,并能防止漏浆和装拆方便。③ 外侧模板设计应满足翼板底坡度变化的调节,如一座桥中的翼板设置几种底坡,外侧模与翼板底模架间宜一端设铰接,另一端设系杆调节升降,外侧模板宜采用钢模板或涂塑胶合板以提高梁体表面光滑度,有利于保证梁体混凝土外表质量。④ 底模板宜设计为整体模板,并应适应梁底的线型变化及加宽的需要,底模可采用钢模板或涂塑胶合板。⑤ 内模设计为抽屉式或抽板式,随着梁体腹板混凝土浇筑高度的提高,逐渐安插内模板或固定式钢管脚手支撑。内模可采用木模板,钢模或涂塑竹胶板。⑥ 曲线梁模板设计宜做成与梁体一致的曲面模板。内外模板外侧应根据需要按影响半径布设附着式振捣器。⑦模板制造时应严格控制截面尺寸和加工精度,模板接缝应打磨平顺,板面平整,转角光滑,孔位准确。模板制成后,应平稳存放,以防止变形和损坏,制成的单块模板,应在地面拼装完毕,再运至各墩使用,以减少高空作业,保证模板精度。3.2悬拼吊架吊装系统是悬拼施工的重要机具设备。以下介绍悬拼施工中常用的吊装机具——桁架式吊架、步履式(菱形)吊架。3.2.1桁架式吊架⑴桁架式吊架由纵向主桁架、横向起重扁担架、平衡重、锚固装置、起重机构、走移机构、工作平台等部分组成结构示意图见图3.2.1-1。⑵纵向主桁架是吊架的主要承重部分,桁架可由常备式杆件或和型钢拼制而成,采用横向联结系连成整体。⑶横向起重扁担由型钢组拼而成,其上安装定滑轮组,用于起吊梁块,该扁担通过一对倒链,可在主桁上弦滑动。⑷平衡重及锚固装置的作用是保持主桁架平衡,防止吊架倾覆翻转。拼装1号和2号梁块时,不设平衡重,将主桁架锚固在0号梁块的竖向预应力粗钢筋上,从拼装3号梁块以后,双悬臂吊架分解成两个单悬臂吊架。104 ⑸起重机构的吊点由滑车组组成,用卷扬机带动。⑹走移机构:在箱梁腹板顶桥面铺设轨道作为下滑道,主桁底部设上滑道,横向起重扁担直接在主桁上弦上滑移。3.2.2步履式吊架以吊架—DQP180为例。由工厂成套生产,自动化程度较高。⑴箱梁悬拼吊架为分离式,吊架由主桁架及连接系、锚固系统、操纵系统、提升系统、纵向调节系统、吊架滑移系统6大部分组成。⑵结构特点1) 吊架在负重工况下能纵、横向调整(纵向调整范围要大于50cm),且能进行坡度(5%)的调整,能达到满足架梁工艺要求下的任何立体调整,使调整合理且有效。2)吊架利用梁段的吊点作为锚固点,同一套吊架能满足不同长度节段梁的架设要求。3) 能满足6级及以下风力时架梁要求,静态时可抵抗台风。4)有可靠有效的起重安全装置。走行采用液压驱动步履式,纵向调整移动采用液压驱动方式。施工步骤示意图见3.2.1-1。⑷主要性能见表3.2.2-1。表3.2.2-1DQP180步履式吊架性能参数1节段长度(2m、3m)4m2最大起重量180t(含吊具等)3架桥机走行速度0~0.5m/min4吊点平移范围0~500mm5起升速度约0.7m/min6起升高度30m7前支点最大压力之和约313t8后支点最大拉力之和约106t9整机自重约37t10架桥机总功率小于50kW11外型尺寸(长×宽×高)9m×12m×5m104 3.3架桥机预应力混凝土悬臂施工除了和吊架法外还有移动式桁架法、临时支架法。下面介绍移动式桁架法中悬拼机械——架桥机(以孟加拉帕克西桥架桥机为例)。3.3.1结构架桥机由工作平台、主桁及前、后鼻梁,前、后鼻支撑,主支撑梁,大车走行,起重车,液压系统,墩旁托架等组成。结构示意图见图3.3.2-1、图3.3.2-2。104 3.3.2结构特点⑴受力明显架桥机长度大于两个跨度,有三个支点,主桁支点均设在桥墩上面不参加梁段的施工荷载。⑵便于施工架桥机可使安装梁段在主桁中间通过,起重小车可使起吊梁段作横向和竖向移动以及平面内转动,运至待拼支点进行悬臂拼装。主支撑上均设有主驱动轮,提供前移驱动力。3.3.3架桥机的安装、前移⑴ 在桥台后引道路基上满铺支架进行拼装,主桁下弦节点处设置临时支架,使主桁杆件为“0”应力状态下逐根进行拼装。主桁拼装完成后,对节点连接螺栓复拧到设计吨位。三个主支撑千斤顶起顶,支撑主桁架,将临时支架脱空,并拆除。⑵ 对主桁架进行动静载试验,测量主桁挠度。⑶ 架桥机前移前,前、中主支撑受力,后跨大悬臂向前移动,逐步前移至前端大悬臂状态。跨过前方桥墩达到临时墩旁托架上。⑷ 架桥机前移水平推动力由主支撑上的主驱动轮提供。3.3.4注意事项⑴荷载下的架桥机稳定1)主支撑与桁架之间设防风拉杆,同时在滑道与走行轮座之间设反扣拉板,使桁架与主支撑连为一体。104 2)每个主支撑均与梁体锚固3)架桥机在悬臂前移、梁体架设及前后支腿临时支撑各种工况下,对风速均有不同规定,因此在操作每一工况前均预测、预报当地气候变化情况,以作相应的抗风、抗倾覆措施。⑵架桥机前移、架设使用过程中的挠度调整。1)主支撑底部预先加钢垫块,并通过调整主支撑油顶标高,在前移过程中升高中支撑标高,后支撑标高降低,以便抬高架桥机前端的前支腿标高,顺利通过前方桥墩。2)前移到位后,调整各支点标高,满足天车走行要求。⑶梁体悬拼中的不平衡力矩悬拼过程中的不平衡力矩主要是风荷载、施工设施存放荷载及单侧拼装时节段重力等产生的。在拼装前3个节段时,不平衡力矩一部分由墩顶前方托架上的临时支点承受,一部分由墩梁临时固结竖向预应力钢筋承受。在拼装4号~6号节段过程中,不平衡力矩根据计算由设在相应节段上的平衡杆调解。平衡杆与架桥机下弦连接。拼装过程见图3.3.4-1。104 104 第四章模板工程4.1模板制造与安装4.1.1模板制造⑴模板除应保证强度、刚度和稳定性,能可靠地承受施工过程中的各种荷载,保证箱梁各部分形状、尺寸,以及混凝土表面光滑、平整度符合验收规范的要求。⑵ 模板的分块应结构合理、装拆方便,并充分考虑模板的适应性和周转率。⑶ 模板材料及制作应符合设计要求。钢材采用现行国家标准《碳素结构钢》中的标准,钢材模板的设计可按《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025)的有关规定执行。⑷ 外模应采用钢模或组合胶合模板,模板表面应平整光洁、接缝严密不漏浆。⑸ 内模可采用木模、钢模、钢木组合模,内模定位应准确、牢固,不得出现错位、上浮、胀模等情况。⑹ 模板的挠跨比应满足规范。外模不应超过1/400,内模不应超过1/250。⑺ 钢模板的面板变形应不超过1.5mm。⑻ 模板变形有特殊要求,应按要求处理。⑼模板设计尽量避免使用拉杆螺栓。如模板必须采用拉杆螺栓,应将拉杆位置排列整齐,拉杆孔内及孔端严防漏浆,拉杆易于拆除,填补材料除强度与梁体等同外,色差要严格控制,以利美观。4.1.2模板安装⑴ 为了减少高空作业,保证模板精度,内模、端模及外侧模宜在地面拼装,然后整体吊运至墩位安装。⑵ 安装底模:先将底模就位于基座或支架上,用楔块垫平、校正、固定,底模板铺设后应当平稳,密贴,不得有空隙,相邻两板高差不得大于1mm,且不漏浆,底板两侧应当顺直,不得有明显错台,确保与外侧模连接密贴不漏浆;底模下垫块不得沉陷和下挠,同时便于拆除。104 ⑶ 外模安装:外模制造时要仔细核对设计图,计算出各控制点,并做好分块布置,外模安装完成后,应仔细核对底板、顶部、腹板连接处高程及位置。0号块梁段的外模安装必须在腹板、隔墙钢筋绑扎完,内模安装后进行。其他梁段的外模安装顺序与之相反。⑷ 内模安装:内模板安装应在底、腹板(隔墙)钢筋绑扎完成并检查验收后进行,底模上设置钢支腿,以支撑内侧模和顶模。内模和外模间设置临时撑木,内模和内模间设置撑杆和拉杆,保证模板位置安装准确。浇筑过程中梁体内的撑木要在混凝土到达前拆除。⑸ 张拉槽口处锚垫板一般向两个方向倾斜,为保证安装位置和角度正确,安装前宜先制作相应的安装装置,以便快速、准确地完成锚垫板的安装。张拉槽口处的模板一般采用木模,由铁丝将其固定于骨架钢筋上。⑹为了保证混凝土的密实、光洁及混凝土下料顺利,宜在外侧模板或模板支架上安装附着式震动器,梅花形布置。⑺内外模安装前均应涂同一种类脱模剂。模板棱角及拼接处,一般用玻璃胶拌成腻子刮平、打光、涂脱模剂处理。端模开孔必须保证波纹管孔道位置准确,伸出模板波纹管端头完好,以便与下一段波纹管联结。⑻内模下梗肋与底板交接处两侧应增设约30cm宽的底板水平顶模,以阻止腹板混凝土上浮。⑼ 模板安装允许误差梁段长±5mm梁顶宽 ±15mm梁段高±5mm支座预埋板5mm顶板厚+10、-0mm腹板厚+5mm-0mm底板厚+10、-0mm腹板垂直度 3‰孔道轴线5mm底板底高程±5mm轴线偏位10mm顶面高程±10mm4.2脱模剂4.2.1为了保证外观质量和拆模方便,应选用优质脱模剂,如钢模防锈隔离剂等,选用时必须满足以下要求:⑴脱模剂能较好减少模板与混凝土的粘结力。104 ⑵能保护模板,防止钢模锈蚀,并延长模板使用寿命。⑶脱模剂不得使用废机油,不得使用易粘在混凝土上或使混凝土变色的油料。⑷对混凝土表面无污染,对混凝土质量无危害。⑸一次涂刷,能多次使用。4.2.2目前使用较好的脱模剂有A型脱模剂,浮白色浓稠液体,PH值为8。4.2.3模板漏浆处理:模板应尽量避免漏浆,发生漏浆时,一般用压橡胶条及泡沫塑料(或其他软纤维)方法止漏。4.3模板存放与维修4.3.1模板存放⑴模板拆除后应分开存放,不要叠放,以便清理、维修和涂刷脱模剂。⑵大型直立模板,存放时要牢靠或设稳固支撑,防止倾倒。⑶周转时间长,钢模应作防锈处理。4.3.2模板维修⑴清除模板表面的混凝土残碴。⑵清理台座及模板滑道上撒落的杂物。⑶修整损坏和翘曲的模板。⑷检查模板支架的焊缝和连接螺栓。⑸检查附着振动器的联结以免振动时脱落。104 第五章钢筋工程5.1进场与验收5.1.1钢筋按设计图规定的型号、规格、数量、材质进行采购。5.1.2钢筋的牌号、级别、强度等级、直径应符合设计要求,需要代换时,应经设计和监理工程师的同意。5.1.3进场的钢筋必须按不同钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分批验收,分批堆放整齐,不得混杂,并挂牌标志。5.1.4钢筋在运输贮存过程中应防止锈蚀、污染和避免压弯变形。装卸钢筋时不得从高处抛掷。5.1.5钢筋进场同时,应具备厂商的钢筋出厂证明书或试验报告单,并妥善保存。5.1.6进场的钢筋宜进库存放,放在露天的钢筋,应垫高并加遮盖。5.1.7钢筋进场后,应查对标牌,外观检查,并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。5.2钢筋加工与安装5.2.1钢筋加工、绑扎、接头等项应符合设计和《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2000)及其它有关规定。5.2.2为加快钢筋绑扎安装速度、确保网格间距、梁体各部位钢筋宜在地面绑扎,并焊成网片或骨架,吊装到模板内进行拼装。5.2.3主要钢筋网片及骨架:1)底板上、下层钢筋网片、底板加厚网片(底板如有加厚时);2)腹板钢筋骨架(含隔板钢筋骨架);3)顶板上、下钢筋网片,顶板加厚钢筋网片(当顶板有加厚板时);4)翼板上、下层钢筋网片;5)锚头垫板(喇叭管)及螺旋钢筋。5.2.4梁段底模板安装好后,便可进行如下顺序网片及骨架安装104 ⑴安装底板下层钢筋网片、底板管道定位网片,底板上层钢筋网片,底板上下层钢筋网片间用[型钢筋垫起焊牢,保持上、下层钢筋的规定间距,底板加厚钢筋骨架插入底板上、下层钢筋中。⑵腹板(隔墙)钢筋骨架插入底板上、下层钢筋网中,然后绑扎腹板下倒角的斜筋和腹板最底层纵向钢筋。⑶腹板(隔墙)钢筋骨架内安装曲线(直线)预应力筋成孔管道,并固定。⑷安装顶板和翼板下层钢筋网片。⑸安装顶板管道定位,顶板锚头垫板及螺旋筋,穿设顶板预应力筋成孔管道波纹管,并固定。⑹安装顶板和翼板上层钢筋网片,用[形钢筋焊在上、下层网片间,使上、下钢筋网片保持规定的距离。⑺顶板、腹板、底板的水平筋,按设计规定设置外露长度,作为梁段之间互相连接之用。5.2.5钢筋网片安装注意事项⑴ 锚头垫板(喇叭管)与螺旋筋中轴线垂直,并预先焊好。锚头垫板要求采用螺丝钉与端头板固定,以保证垫板与管道垂直。⑵ 在底板、腹板钢筋网片安装完毕,即可先安装内模,再安装外模。腹板顶板钢筋网片安装时应在箱梁内铺设脚手板,不允许踩踏底板钢筋。⑶ 为防止管道固定网片变形,网片纵向钢筋宜采用Ф8mm,但在顶板承托部位的固定网片,跨径较大,当管道较多时,应适当加强。由于施工过程中可能造成管道位置的变动,在上层钢筋网片安装完后应对管道位置、标高进行一次检查和调整。5.2.6钢筋安装允许偏差不低于现行《公路桥涵施工技术规范》所要求的标准。5.2.7有预应力钢束处钢筋位置力求准确,有相互干扰时,可适当挪动非预应力筋位置。5.2.8支座上下预埋垫板锚固钢筋平行电焊作业时,局部高温极易使钢板变形,应采取预防措施。方法一用厚钢板或混凝土墩座作垫板施工平台,利用施工平台卡板固定,中间用型钢扁担预压,通过约束减少电焊后支座垫板变形。方法二是先点焊,再跳越式段焊后再焊满,减少支座垫板变形。104 5.2.9箱梁顶板、下底板挂兰施工预留孔,应避开波纹管位置,因预留孔切断的钢筋,预留孔使用完后应等强恢复。挂篮底板后吊孔,局部应力较大,该处箱梁底板上下面层应适当增设水平钢筋,以策安全。5.2.10箱梁体内钢筋数量较多,布置较密,尤其是支座、隔墙等局部位置,绑扎时应仔细核对,避免漏筋和安装错误。5.2.11预应力管道的定位是梁体钢筋安装中的关键控制点,严格按设计坐标位置安装定位网,控制管道位置,保证预埋管道的线型。5.2.12腹板钢筋安装必须竖直,钢筋间距在允许误差范围内。5.2.13钢筋电焊作业时,应注意对波纹管的防护,不得击穿波纹管。5.3定位网5.3.1定位网功能是确保制孔器管道精确定位,应严格按设计图布置,设计未作要求时应按规范规定设置。5.3.2安装工作开始前,按曲线50cm和直线100cm(或按设计规定)的间距计算各束钢绞线的中心位置,依此编制各断面预应力管道的控制要素,按要素设置定位网。5.3.3定位网一般由Ф8或Ф12钢筋焊接成井字形框架,并与主筋骨架固定,定位网筋位置应正确而且要以电焊焊牢。5.3.4定位网应按设计图的要求,在胎型上精确制造。5.3.5定位网安装要求任何方向的偏差不大于6mm,定位网孔应大于管道外径2~3mm,或按设计规定的尺寸施工,不允许负公差。5.3.6定位网孔内侧钢筋上不得有尖刺,以免损伤预埋管道管壁。5.3.7当管道与其它钢筋相碰时,应确保管道的设计位置,将钢筋作适当挪动。5.3.8当预埋管道及端头模板安装就位以后,应将变形、移位的钢筋和保护层混凝土垫块修整、复位、补充。全部检查合格后,方可进行下一道工序。5.4制孔本节介绍金属波纹管、塑料波纹管、高频管和无粘结预应力筋制孔。5.4.1纵向预应力制孔104 ⑴纵向预应力通常采用金属波纹管和塑料波纹管制孔。⑵金属波纹管制孔1)金属波纹管一般有外套接和内套接两种接头方式。外套接方式是将一节长度250mm,大一号规格(内径增减5mm为一号)的波纹管旋在要套接的波纹管上,将另一根需要连接的波纹管与之对齐,再将接头波纹管回旋至对齐波纹管端,各套上125mm长度,两头均用胶布贴封。波纹管内套接方式一般不常用,当箱梁节段端头外露波纹管损坏时,先切割波纹管外露部分,用小一号波纹管内套接出。两接头方式见图5.4.1-1。2)预应力锚头下的支承垫板预埋时一定要与预埋的管道相垂直。波纹管直接套入与其直径相配套的支承垫板喇叭管内,波纹管端头不能越过喇叭管压浆孔的内孔,为防止渗浆,应将喇叭管内波纹管端口用棉花或麻棉纱塞实,胶带封固。3)波纹管的驼峰处,应设置排气管,每驼峰处设置一个,以便排气、排水,保证孔道压浆质量,排气管一般用φ20的普通铁管焊在半圆的薄铁皮背上,套在已开孔的波纹管上而成型见图5.4.1-2。4)波纹管的直径与钢绞线根数相配套,波纹管的埋置长度按设计要求下料。104 ⑶塑料波纹管制孔1)塑料波纹管安装前应现场焊接接长,利用专业塑料波纹管焊接机电热熔焊接,箱梁每节端头塑料波纹管伸出长度按0.2m和0.4m交错布置,以便节段焊接接长。2)为防止混凝土浇筑时管道上浮,必须采用设有内衬管(塑料)的塑料波纹管,内衬管外径应比波纹管内径稍小。管道接头连接应确保其密封性,错台控制在1mm以内。3)塑料波纹管与锚具应该配套,产品应有出厂合格证并经国家行业主管部门的批准。4)管道每隔20~40m设置一个压浆观察孔,曲线管道的最高点或拐点处也应设置观察孔。5)管道定位必须准确牢固,管道轴线必须与垫板垂直,严格按照设计图纸的要求设置定位钢筋,定位钢筋设置间距直线段不大于50cm,曲线段不大于25cm,管道的位置偏差最大不超过5mm。塑料波纹管插入锚座喇叭口的长度不得小于3cm,与锚座连接处应使用防水胶带缠紧密封,对锚座表面上的压浆孔及连接螺孔,宜用黄油、海绵等材料填充,防止浇筑混凝土时水泥浆渗入管道或螺栓孔内。6)塑料波纹管运输及装、卸时应防止剧烈的撞击、抛摔、油污和化学品污染,仓库保管时不得与金属物混杂、磕碰,不能与腐蚀性气体和介质混存一起,室外存放时间不能过长,不可直接堆放于地面,必须用垫木与地面隔离,应有防雨、防暴晒措施。104 7)浇筑混凝土时应避免振捣棒或其它金属物直接碰撞,接头凿毛时严防金属物敲击,施工过程中注意防火,严禁电焊碰伤和气割熔渣烧穿塑料波纹管。8)箱梁节段混凝土浇筑完成后应立即对每一管道进行检查,防止漏浆和堵管,穿钢绞线前应先用通孔器检孔并用高压水冲洗孔道。⑷波纹管压重波纹管孔道长,自重轻,柔性大,在混凝土浇筑过程易造成管道上浮,除在制孔时按设计线型安装定位网钢筋固定其位置外,尚应在直孔波纹管内穿入钢管(或塑料硬管),在曲线型波纹管内穿入钢筋或钢束(或高压胶管),以增大孔道自重,消除浮力影响。⑸保证管道畅通的措施1)严格管道安装操作工艺要求。2)钢筋绑扎和管道安装完成后,对管道进行二次全面检查,管道背面目视不到的地方,利用镜子的反光进行检查,破损大的抽出模板,切除损坏段重新接好后安装。小破损处,用胶纸或胶带绑贴。3)钢筋绑扎和管道安装完成后,立即铺置脚手板,不使检查人员和施工操作人员在钢筋和管道上踩踏,以防管道碰坏和压扁及变形。4)混凝土浇筑完毕初凝后,立即拨出各衬管。5.4.2横向预应力制孔⑴横向预应力一般采用金属波纹管和无粘接预应力筋制孔。⑵无粘接预应力筋制孔1)横向预应力筋为无粘接预应力钢绞线(筋)时,一般采用单端张拉,锚固端预埋在混凝土内,张拉端设在翼缘板(底板)端部。2)无粘结预应力筋无需预留孔道和压浆,表面刷涂料并包塑料布(管)后,直接安装定位,混凝土达到强度后进行张拉锚固。3) 预应力筋外包层常用塑料布、塑料管等,外包材料应在多根预应力筋全长范围,包括锚具部位,锚具与连接套管的连接部位连续封闭,并用塑料胶带缠包数层。塑料布宜采用质地稍硬的材料,厚度0.17~0.2mm,宽度宜切成约70mm,分二层交叉缠绕在预应力筋上,每层重叠一半,实为四层,总厚度0.7~0.8mm。采用塑料套管作外包层时,可利用现成的塑料管套在预应力筋上或用塑料注塑机注塑成型。104 4) 制作单根无粘结筋时,宜优先选用防腐油脂作涂料层,塑料外包层应用塑料注塑机注塑成型。制作好的无粘结筋应堆放在有遮盖的棚内,以免烈日暴晒造成涂料流淌。装卸堆放时,应注意保护外包层免遭破坏。5) 无粘结筋的铺设允许象其它普通钢筋一样绑扎,铺放曲线筋时,矢高宜采用垫放马凳的方法,按设计高程进行控制,允许偏差±5mm以内,马凳间距不宜大于2m,并用铁丝将无粘结筋扎紧,纵向位置应顺直,无粘结筋在与其它钢筋相交时,两者可直接绑扎。⑶金属波纹管制孔按纵向金属波纹管制孔办理。5.4.3竖向预应力筋制孔。⑴ 竖向预应力筋通常指高强精轧螺纹和Ⅳ级冷拉轧丝锚粗钢筋,本节主要介绍ФL25和ФL32精轧螺纹钢筋YGM锚制孔。⑵预应力粗钢筋采用波纹管或高频管制孔,为保证压浆质量,循环通路可将制孔管两两组成U型通路管,中间设置连通管,用电焊连接牢靠固定,连接方式见图5.4.3-1。⑶ 竖向预应力粗钢筋使用与安装1)上、下支承垫板上焊Ф内=40mm和50mm,L=50mm承插管,将高频管Ф内=36mm和45mm装在上、下支承板上承插管内,并用胶纸及黑胶布封口。2)压浆管路系统:按设计尺寸组成两管连通,总根数如为奇数,最后一组应为三管连通。压浆管尺寸Ф24×0.75mm,长400mm,上口弯曲直接焊在高频管上,支承板以上保留250mm高度,以满足压浆施工需要。3)高频管下料长度L0=L-(L1+L2+H×2)式中:L0——高频管长度(mm)L——粗钢筋设计下料长度(mm)L1——锚固端支承板外预留长度(85mm)L2——张拉端支承板外预留长度(145mm)支承板外的预留长度若设计另有规定按设计办理。H——垫板厚度104 4)高频管采用砂轮切割机切断,切割必须垂直于管中线,在距管端上下100mm处各钻Ф20孔,两孔互成90º,将上、下压浆管在砂轮上打出H=1~1.5mm弧形后焊在高频管对应孔位上,5)将粗筋对号穿入高频管,垫板螺帽均上好,下口露丝大于20mm,上口露丝不小于40mm长,压浆管口用黑胶布包好以防堵塞,承接管口和连通管口处均缠胶布以防漏浆,各管接头要拧紧,并捆扎固定牢靠。6)竖向预应力粗钢筋位置,应调整竖直度并相对固定,误差不大于5mm。7)将组装好竖向预应力粗钢筋高频管先用压力水试验,检验连通管及高频管的开口和焊接质量,合格后运至现场安装。5.5冷拉5.5.1竖向预应力粗钢筋中,高强精轧螺纹钢筋不作冷拉处理,Ⅳ钢筋轧丝锚应进行冷拉处理。5.5.2冷拉有两种方式:一种是来料钢筋先冷拉后按设计长度下料使用;另一种是先按设计长度下料后,再冷拉。冷拉使用的千斤顶油表,按规定在使用时的环境温度条件下配套进行标定,摩阻系数≤1.05,油表≮1.5级精度。5.5.3冷拉采用双控,以应力控制为主伸长量控制为辅,冷拉控制应力750MPa,冷拉延伸率2.5~4%,持荷时间不少于2分钟,在持荷时间内由于钢筋伸长,吨位下降,应及时补足吨位,由吨位不再下降时计算持荷时间,放松回到初拉力值(控制应力的6~8%),测量钢筋伸长值并算出钢筋冷拉伸长率,若拉伸率偏低,持荷时间可适当延长。冷拉钢筋的拉力值可用下式计算:104 N=σ·Ag·f式中:N——冷拉力(N)σ——冷拉控制应力(MPa)Ag——钢筋冷拉前公称截面积(mm2)f——冷拉设备摩阻系数(由试验提供油表油顶校正曲线)5.5.4冷拉时速度不宜过快,通常以每秒增加5MPa为宜。接近控制应力时,应放慢加载速度,冷拉延伸率超过4%一般不宜使用。若延伸率超标的钢筋数量较大时,经研究后才可继续进行冷拉工作。5.5.5冷拉程序:0→初拉力(作测量记号)→N(0.5N一级)→初拉力(测量伸长值)→05.5.6冷拉后钢筋表面不得有裂纹和局部颈缩等不正常现象,应逐根检查外观。5.5.7时效即为在一定温度下给予适当时间休息,使钢筋的内力得以消除,达到提高钢筋物理性能,时效分为自然时效和人工时效。自然时效:冷拉后需经48小时后才能进入工地安装,在自然温度(25℃~30℃下)放置三周后才能进行预施应力。人工时效:使冷拉钢筋在100℃恒温下保持2小时,或在200℃恒温下持续20min,加温方法可采用电热法。5.5.8冷拉后的粗钢筋要在室内存放,离地面20cm,防止锈蚀。按规格、张拉批次挂牌堆放,发料时先冷拉的先使用,不得混乱。5.5.9冷拉粗钢筋,施工中不得有施焊行为。冷拉钢筋时的温度不宜低于-15℃。5.5.10Ⅳ级钢筋冷拉前弹性模量采用180GPa,经冷拉时效或钢筋置于梁体内蒸养后的弹性模量采用200GPa。104 第六章混凝土工程6.1配合比选择6.1.1混凝土配合比的选择,应根据设计的混凝土强度等级、箱梁张拉强度、龄期、弹性模量及混凝土施工性能、初凝时间的要求进行确定,并应符合合理使用材料和经济的原则。⑴混凝土的配合比,应通过设计、试配和优化选定。试配时应使用施工实际采用的材料,配制的混凝土除满足和易性、初凝时间等施工技术条件外,制成的混凝土应满足箱梁的混凝土质量要求。⑵ 配制的混凝土应具备热反应低、低收缩、低徐变和耐久性(抗冻、抗渗、抗侵蚀)等特性。⑶ 箱梁混凝土一般一次浇筑完成,混凝土数量大,浇筑时间长,经设计同意也可分二次浇筑完成,但混凝土的初凝时间必须满足浇筑施工时间的要求,以保证混凝土的浇筑质量。6.1.2混凝土原材料选择⑴水泥:应优先考虑低水化热水泥。⑵粗骨料:含泥量、粉屑、有机物质和其它有害物质不得超过设计规定的数值,并应具有良好的级配以获得水泥用量低、混凝土强度高、和易性好的效果。⑶细骨料:细骨料直接影响混凝土的和易性和强度,宜选用细度模数2.3~3.0细骨料。⑷混合料:混合料的使用,可降低水胶比,减少水泥用量,减少水化热,增加和易性,保证施工密实性,硬化后混凝土具有高强度稳定性和耐久性。利用混合料,配制出高性能混凝土是混凝土的发展方向,应加以选择使用。⑸外加剂:箱梁混凝土具有高强、泵送、早强、缓凝等特性,不仅对砂、石、混合料有要求外,还必须掺加复合外加剂,以降低单位水泥用量,改善混凝土的和易性、可泵性以及早强性能。6.1.3水泥、粗细集料、混合料、拌和用水、掺用外加剂等均应经试验确定,并须符合现行的《铁路混凝土与砌体施工规范》或《公路桥涵施工技术规范》有关规定。104 6.2主要技术参数6.2.1水灰比不得大于0.4,如胶结材料加入了混合材料,水胶比应控制在0.35以下。6.2.2采用不小于42.5号低水化热水泥。6.2.3水泥用量不宜大于500kg/m3。水泥和混合料的总重不宜超过550kg/m3。6.2.4粗骨料粒径不宜大于20mm,砂率宜控制在28%~34%的范围内,高效减水剂掺量为胶结料的0.5%~1.8%。6.2.5混凝土28天强度大于设计强度。6.2.6混凝土坍落度采用吊斗浇筑时,一般控制在12±2cm,如采用泵送浇筑时,一般控制在20±2cm。有特殊要求时,应按具体要求设定。6.2.7混凝土初凝时间一般大于浇筑时间。6.2.8混凝土浇筑强度应根据初凝时间,分层浇筑的数量,大气温度来选择混凝土机械和运输方式等,确保混凝土的浇筑质量。6.2.9混凝土的入模温度冬季不低于5℃,夏季不高于32℃,否则应采取措施。6.2.10混凝土三天的强度一般气温条件下宜达到设计规定的张拉强度。6.3混凝土的运输和泵送混凝土6.3.1箱梁施工应根据箱梁混凝土浇筑数量,计算出混凝土的浇筑能力,配制施工机械设备,以确保混凝土的浇筑强度,达到在混凝土初凝前完成浇筑工作。6.3.2混凝土运至浇筑地点,应始终保持良好的和易性和坍落度。发现有离析现象,应在浇筑前进行二次搅拌。6.3.3运送混凝土宜采用搅拌运输车或混凝土泵车,运距较近时,也可采用翻斗车或吊斗之类的运输工具。运送的容器内壁应平整光洁,不漏浆,不吸水,有顶盖。粘附的混凝土残渣应经常清除。6.3.4泵送混凝土⑴泵送混凝土的配合比应符合《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55-2000)及其它有关规定。⑵混凝土的供应强度,必须能保证混凝土泵能连续工作。⑶ 泵送混凝土的线路长度,垂直高度、弯头应根据泵送能力进行计算。输104 送管线宜直,转弯宜缓,接头应严密。⑷ 泵送前,应先用水泥浆或水泥砂浆润滑输送内壁。如泵送过程中间歇时间过长(根据气温确定),应立即卸管疏通、冲洗管内残留的混凝土。⑸ 泵送时,管料斗内应经常有足够的混凝土,防止吸入空气形成阻塞。6.4浇筑及养生6.4.1混凝土浇筑原则⑴ 箱梁节段混凝土浇筑原则视其具体情况,通常采用全断面一次浇筑成型,如0号块因梁高、混凝土数量大、断面构造复杂、操作困难、浇筑时间长,经设计同意可采用两次浇筑。第一次浇筑底板和腹板,施工缝设在桥面板下腹板加厚处以下10~30cm(或腹板其它位置),第二次浇筑施工缝以上腹板和顶板混凝土。两次混凝土结合面的施工缝,按设计及规范要求进行处理,每次浇筑要求在混凝土初凝时间内完成。⑵ 施工中采用以内部插入振动为主,外部侧振为辅的原则,比较困难的区段利用竹片插捣辅助。⑶振捣顺序:先底板、腹板、后顶板,腹板混凝土振捣完成后,不得再回底板振动,以免腹板混凝土下滑造成空洞式裂缝。6.4.2混凝土浇筑前检查⑴ 混凝土浇筑前,对模板、钢筋、预应力管道、预埋件及挂篮预留孔位置等按设计要求和施工规范进行检查验收,办理签证手续后,方可浇筑。⑵ 模板内的杂物和钢筋上的油污应清除干净。穿好波纹管内的压重筋(或衬管)并全部检查一遍,有破损应及时进行修补,防止漏浆。⑶ 对箱梁块段混凝土的数量大,浇筑的时间较长,应核对混凝土的初凝时间并确保其浇筑速度。6.4.3 混凝土浇筑顺序⑴ 采用分段分层浇筑,由下而上,由低向高进行。先底板、腹板、最后顶板。⑵ 浇筑底板,由低处向高处由外侧向中间进行,首先由箱梁0号块支座顶平坡段开始浇筑,浇筑中避免砂浆集中,防止收缩裂纹的产生。⑶ 浇筑腹板采用水平分层,每层浇筑厚度不宜大于30cm。104 ⑷ 顶板混凝土厚度小,混凝土入模时,应将承托处填平、振实。为避免因顶板悬臂过大,模板支架变形而产生裂纹,顶板宜采用由外向内(横向)的浇筑顺序。顺桥向由箱梁顶面两端向梁中线合龙。⑸ 新老混凝土结合面必须事先经过凿毛清洗保持湿润。6.4.4浇筑注意事项⑴ 混凝土入模过程中,应随时保护管道不被压扁。混凝土振捣前,操作人员不得在混凝土面上走动,避免引起管道下垂。⑵ 浇筑混凝土时,封头模板应牢固,固定锚垫板的螺栓钉不得松动,以防止锚垫板位移和倾斜。管道两侧宜对称下料和振捣。防止管道变形和移动,锚下混凝土要加强插捣和振捣,防止锚垫板下出现空洞。⑶ 混凝土浇筑必须保证连续不间断进行。⑷ 在浇筑腹板混凝土时,避免松散混凝土留在顶板及钢筋上,造成顶板混凝土蜂窝,进料口周边应用卸料钢板盖住。⑸ 浇筑腹板时,混凝土易沿下梗肋冒出底板,因此振捣特别小心,必要时在内模下梗肋与底板交接处设置水平压板,防止混凝土大量冒出,超过底板。冒出的混凝土,亦不宜过早铲除,待腹板混凝土稳定时再处理,避免底部扰动造成腹板区段出现空洞等质量问题。⑹ 顶板或底板上、下层钢筋之间,应有足够的[架联系筋,并焊牢,以免钢筋网变形。⑺ 箱梁有纵、横双向坡时,用焊结钢筋马凳作依托,严格控制顶板的标高,保证表面平整度,使其符合设计要求。⑻ 振捣是浇筑混凝土质量的关键工序,应分工明确,定岗定职,责人到人,用竹片插捣、排气,振捣过程中宜采用瞬时振捣,必要的内侧模(含隔墙处)应开窗。既便于检查腹板混凝土的质量,又利于腹板区段混凝土用插棒振捣密实。振捣以表面泛浆,光洁及气泡消失为度,防漏振或过振,使混凝土外光内实。⑼ 箱梁节段特别是0号块在炎热气候条件下施工,因混凝土体积大、温度高,水泥水化作用快,温度高导致混凝土坍落度损失大,造成早凝、梁段开裂,为此宜采用冰水代替一部分拌合水,砂、石料场加棚盖,加缓凝或缓凝减水剂等措施降温。6.4.5混凝土浇筑的下料方式104 ⑴ 箱梁宜采用泵送混凝土,布料管直接下料,或箱梁底板处两端安装滑槽送入混凝土,或顶板上开洞用漏斗下料,严禁以腹板作溜槽浇筑底板混凝土。⑵ 支座处钢筋较密集,混凝土主要由横隔墙处灌入,此处底板顶面钢筋可后绑扎,以便人进入支座位置进行振捣,保证支座处底板混凝土浇筑质量。6.4.6混凝土浇筑完的后序工作⑴ 找平箱梁底板混凝土,清理内侧模下端水平模板端沿,用泥抹子刮出一条缝隙以利脱模。⑵ 清除桥面的锚下支承板上混凝土,以利张拉。⑶ 检查压浆管,发现问题应及时处理。⑷ 抽出波纹管内的衬管和压重钢筋,对波纹管进行清孔、通孔检查。6.4.7混凝土养护⑴ 梁段混凝土养护方法,一般季节进行遮盖浇水养护,在温暖季节施工中,还可以采用混凝土潮湿面喷涂混凝土薄膜养护液(如CM-A型、氯-偏薄膜养护液等)在混凝土表面形成膜层,防止混凝土内水份蒸发,使混凝土在适宜的条件下硬化。⑵ 冬季混凝土养护,根据我国南北气温情况,可选用以下几种方法之一。1) 在模板间均匀安设远红外灯泡或远红外辐射元件及电热加热片等通电加温,外盖(包)棚布进行保温养护。2) 蒸气养护① 为适应箱梁节段悬空养护的特点,宜将施工梁段包裹起来,形成一个蒸养室。蒸养室在构造上应尽量简单、轻巧,便于安设和拆除。同时也要有良好的保温性能。② 蒸气养护的升温速度每小时不宜大于10~15℃。③ 混凝土试件与箱梁节段共同养护,当强度达到4~8MPa时,应揭开棚布,采用胶管成孔时,胶管抽拔完后,继续蒸气养护,保持40℃以上。经约3天的蒸气养护,混凝土标号达设计强度80%时,停止养护,并以每小时不超过5~10℃的降温速度降温,待梁段混凝土表面温度降至与大气温度之差不超过15℃时,并保湿12小时以上方可可揭开棚布进行钢束张拉,以防梁体出现裂纹。④ 钢束张拉完后,应及时进行孔道灌浆。气温低于5℃时,不得进行孔道压浆以防冻裂梁体。104 ⑤ 蒸气养护应专人测温,按照每一梁段布置的测温孔插入温度计,升温和降温时每小时测一次,恒温时,每2小时测一次,测得的温度填入“温度检查记录表”中。6.4.8拆模⑴ 拆箱梁端模,混凝土强度不低于混凝土标号的50%。⑵拆外侧模及内侧模混凝土强度不低于混凝土标号的100%或设计规定的强度。⑶混凝土达到以上强度的时间,应由随梁养护试件试压决定,承重模板待其混凝土能承受自重及叠加荷载时方可拆除。⑷ 气温急剧变化时不宜拆模,拆模时梁体混凝土温度和环境温度之差不得大于15℃,否则,混凝土表面应覆盖保湿养护。⑸ 拆模时注意梁体混凝土之棱角不要损坏,拆除后必须继续进行养护。6.5箱梁混凝土冬季施工6.5.1当工点昼夜平均气温连续5d气温低于+5℃时,梁段混凝土工程应按《公路桥涵施工规范》(JBJ041-2000)混凝土冬季施工有关规定办理。6.5.2梁段混凝土冬季施工可按国家标准《混凝土外加剂》(GB8076)掺用一定比例的外加剂但不得掺用引气剂,引气型减水剂及氯盐防冻剂。混凝土骨料中不允许混入冰雪和冻结团块。混凝土拌合用水宜加热至55~60℃。但水泥不应与高于80℃的水直接接触。6.5.3混凝土搅拌宜在棚内进行,棚内温度要求在5℃以上。拌合时,先把砂、碎石拌匀,然后加热水搅拌,最后加水泥。避免80℃以上热水与水泥直接接触,产生假凝,影响混凝土最终强度。混凝土拌合时间宜比常温时适当延长50%。若用强制式拌合机(不得采用自落式拌合机),一般不少于4分钟。混凝土配合比与常温下配合比相同。混凝土运输过程中要考虑途中的温度损失。混凝土入模温度保持在5℃以上。6.5.4混凝土浇筑尽量安排在上午10时至下午4时温度比较高的时间内进行。104 6.6商品混凝土的质量控制6.6.1对提供商品混凝土厂家的生产能力、产品质量、资质等应严格审查。6.6.2签定合同,合同中应有明确的质量保证、技术参数等条款。6.6.3混凝土配合比宜由施工单位提出技术要求。由厂家提供配合比及有关试验资料,施工单位应对混凝土配合比技术参数进行审核。6.6.4厂方在混凝土生产过程中,施工方应派专人对投料、拌制及交通运输等过程进行有效控制与监督。6.6.5试块应按有关规定足额制作,试验报告应及时提出,如有问题及时研究解决。6.7混凝土的缺陷修复6.7.1梁体混凝土出现的裂纹归纳起来有五种:收缩裂纹、温度裂纹、应力裂纹、材料裂纹以及冻害裂纹。1)收缩裂纹(干缩裂纹):多因混凝土拌合物固体颗粒下沉,表面泌水,水泥用量大及水份蒸发快等原因造成收缩裂纹。针对裂纹产生的原因,采取合理混凝土配合比,控制水泥用量及水胶比,加强对混凝土早期养护,保持混凝土表面有足够湿度等方法(用前述喷涂薄膜液的办法)减少裂纹的出现。2)温度裂纹:由于混凝土内外温差大所致,这种裂纹易发生在梁段冬季施工时,在新、老混凝土接触部位,新混凝土由于水化热作用,升温高,而老混凝土已不再有水化热,无升温,当新混凝土降温收缩时,受老混凝土的限制而发生的裂纹,为克服混凝土温差,可在距老混凝土端面10~15cm范围内埋设电阻丝(电阻丝布置及埋设量,经试验确定)通电加热,调节老混凝土温度。新混凝土浇筑后,因水化热升温时,老混凝土接触部位通电加热而截面略胀大,当新生混凝土越过温度高峰开始收缩时,切断老混凝土电源,使新、老混凝土在温度接近的条件下收缩,防止裂纹生产。另外,箱梁直线段冬季施工时,由于梁段较长,水化热高,箱内易产生裂纹,采取减少混凝土内外温差,加强养护,防止裂纹产生。3)应力裂纹:梁段悬灌施工时,挂篮变形引起新、老混凝土连接处产生裂纹,采取由前向后逐步浇筑的办法来克服。104 4)冻害裂纹:也可以归纳为温度裂纹类,在冬季施工时采用梁体抽拔胶管成孔后,孔道内因养护积水,未及时清除,气温骤降至零下,孔道内结冰,将孔道壁胀裂。孔道压浆后,如保温措施不力,可能产生沿孔道的裂纹,冬季施工时,孔道不得积水,压浆后梁体加强保温,48h不得低于5℃,来防止裂纹产生。6.7.2防止混凝土表面缺陷的措施⑴混凝土表面的蜂窝、麻面。1)严格控制配合比,水灰比不得大于0.4。2)一般不使用引气型的附加剂。3)加强振捣,采用插入式振捣器。振捣时要密插慢拔不漏棒,直至混凝土表面摊平,不再冒泡为止。另一方面在腹板的倒角、喇叭管的下口,混凝土不易达到的地方,也应加强振捣,防止出现蜂窝。4)施工时不得将混凝土散落在未浇筑混凝土的钢筋和模板上,这些混凝土干结后,不能与现浇混凝土很好结合而产生蜂窝、麻面。5)严禁使用腹板做下料通道,由于松散混凝土提前凝固不能与现浇混凝土很好结合而产生蜂窝、麻面。6)避开雨天施工,如遇雨天应遮盖现浇段,防止雨水侵入模板、混凝土表面出现砂样麻面。7)混凝土浇筑时要做好堵漏、塞缝工作,特别是预留钢筋、预埋管头、锚垫板口、侧模和底模交接处,防止因漏浆而产生的蜂窝。8)严格控制浇筑高度,多使用减速漏斗和串筒,防止混凝土离析,因骨料下沉水泥浆上浮而造成蜂窝、麻面。9)节段混凝土浇筑要连续进行,中间不得停顿,如中间停顿的时间超过规定或初凝时,原混凝土面要按施工缝处理。⑵ 混凝土表面不平整1)模板设计要保证其强度、刚度和稳定性,使用中不产生局部变形或挠曲。2)模板脱模时,应平拉轻放,防止产生局部不易调整的变形。3)模板使用后板面要将混凝土残渣清理干净后再涂脱模剂。4)模板存放场地要平整,模板存放受力均匀,防止局部变形。5)桥面混凝土标高预埋马凳形钢筋或型钢进行控制。104 6)桥面混凝土浇筑后,按标高用滚轮找平收浆。箱梁顶板顶面浇筑混凝土的不平整度不得大于5mm。⑶ 混凝土表面颜色不一致1)箱梁施工时,所使用的普通水泥必须是同一厂家、同一牌号,禁止使用矿渣水泥,掺加矿粉、外加剂增加混凝土的和易性,减少混凝土的泌水率。2)箱梁模板使用同一种脱模剂,禁止废机油作脱模剂。3)箱梁模板建议采用专业公司提供的专用组合胶合模板,如采用钢模板,一定要注意钢板的刚度及平整度。不得使用生锈的模板浇筑混凝土。4)避开雨天施工,防止雨水侵入模板后,导致混凝土表面颜色不一致。104 第七章预应力工程7.1预应力设备及校验7.1.1张拉千斤顶的选用与锚下控制应力及锚具的形状有关,为保证预应力筋在张拉过程中的安全可靠性、准确性及便于处理滑丝现象,宜按下列原则选用。⑴ 张拉力宜为预应力筋张拉力的1.2~1.5倍;⑵ 千斤顶最大行程,对于伸长量不大的预应力束张拉,应按预应力筋的伸长量加初始张拉的预留行程即:S=△L+I(cm)式中:S——千斤顶最大行程(cm)△L——预应力筋伸长量(cm)I——预留行程,一般为3~5cm⑶ 能满足油压、横卧、自锁等功能的需要。⑷ 用于后张预施应力的千斤顶种类、规格、生产厂家较多,施工时可根据工程的具体情况选用。一般夹片式或螺栓式锚具采用穿心式千斤顶如YVC、YCT、YCW、YDC系列千斤顶。粗钢筋采用拉杆式千斤顶或穿心顶配张拉杆。7.1.2张拉油泵⑴ 张拉油泵压力、输油量应满足千斤顶张拉的工效。张拉油泵的选用应与张拉千斤顶配套,预应力筋的张拉力和千斤顶油压面积(活塞面积)关系即:PU=P/FU式中:PU—计算油压表的读数或油泵的最小使用油压数(MPa)FU—张拉千斤顶工作油压面积(mm2)P—预应力钢筋张拉力(N)⑵ 油泵额定油压数一般应为使用油压数的1.4倍,油泵的输油量应满足千斤顶张拉的工效要求。7.1.3油压表⑴ 油压表的选用要与油泵及张拉千斤顶配套,油压表最大读数应为最大张拉油压的1.5~2.0倍,以保证油压表能较长时间使用和工作的准确度。⑵ 油压表精度不低于1.0级表。104 ⑶ 油表盘直径应大于15cm,读数分格应不大于1MPa。⑷ 油表应为防震油表。7.1.4 输油管路:联接油泵和千斤顶的油管路宜用耐高压紫铜管或高压耐油橡胶管,工作压力与油泵额定油压配套,宜优先选用钢丝编制的高压耐油橡胶管。如采用紫铜管,其接头焊接处应保持严密、牢固。7.1.5 千斤顶校正⑴ 千斤顶张拉作业前必须经过校正,校正系数不大于1.05。⑵ 千斤顶与校正的油压表配套编号,建立张拉力与压力表的关系曲线,由法定计量机构定期校验。7.2预应力张拉准备以钢绞线为例。7.2.1梁体检查⑴ 梁体混凝土已达到设计张拉强度,梁体缺陷(包括锚垫板下蜂窝和孔洞)已修补,修补强度与张拉的梁体等强。⑵ 预应力钢绞线和锚具资料齐全,供应商提供夹片锚固系数试验值。锚夹具进场时应进行外观检查,不得有裂纹,伤痕,锈蚀,尺寸不得超过允许偏差,对锚具、夹片的强度、硬度进行抽样复验。⑶ 孔道经通孔清理,无残渣及积水。⑷ 锚下垫板表面清洁,与孔道不垂直支承板面已用楔形钢板垫平。⑸ 做孔道摩阻和锚圈口摩阻测试,也可按现场实际情况,经设计和监理同意,采用规范数据或经验数据。⑹ 当设计无规定时,应计算钢绞线理论伸长值。其计算公式按《公路桥涵施工技术规范》办理。⑺ 通过试验,测定钢绞线的弹性模量和截面积,以便修正钢绞线计算伸长值。其计算公式如下:E′pA′pEpAp公式:△′L=——————×△L式中:E′p、A′p——实测的钢绞线弹性模量(MPa)及截面积(mm2)104 Ep、Ap——计算采用的钢绞线弹性模量(MPa)及截面积(mm2)△L——计算得到的伸长值(mm)△′L——修正计算的引伸值(mm)7.2.2张拉设备与工具准备(按两端同时对称张拉配备)⑴电动高压油泵(含压力表两只)4台(套)。⑵与锚具配套,纵向预应力千斤顶4台,横向预应力千斤顶2台,竖向预应力千斤顶2台。⑶低吨位千斤顶一台(穿心式,用于预紧)。⑷限位板4只。⑸打紧器4个(套筒式堕锤),拔丝器4个(单根钢绞线垫圈)。⑹工具锚及夹片4套(与锚系列配套)。⑺钢片尺(1m长的及0.3m长的)各4把。⑻木把螺丝刀100×5四把。⑼钢丝钳4把。⑽0~200mm游标卡尺4把。⑾小手锤4把。⑿各种直径通孔器各一个。⒀压风机一台(配有过滤器)。7.2.3千斤顶、油压表使用和管理⑴ 千斤顶应由专人使用和管理,并按规定时间定期由有资质的计量检测单位进行校验维护,建立档案卡片。⑵ 千斤顶及油压表应配套校验,建立张拉力与油压表的关系曲线。⑶ 校验张拉设备的压力机、压力环、测力传感器其精度不得低于±2%。⑷ 选用的千斤顶的张拉吨位不得少于张拉力的1.2~1.5倍,标定后的校正系数≤1.05,校验的有效期为一个月。⑸ 选用的油压表应为防震型,表面最大读数为压力的1.5~2.0倍,精度不低于1.0级。校验有效期为一周。张拉时表针摆动弧度大,上升不平稳;油表表针不能回到零或过零;张拉时连续断丝;计算伸长量与实际张拉伸长量相差过大,发生上述情况之一,均应及时校验油表。⑹ 张拉作业超过一个月或超过200次,或经过大修更换配件的、严重漏油104 和拆修的,张拉千斤顶、压力表必须重新校验。对长期不使用的张拉机具设备,应在使用前进行全面检查。7.2.4预应力损失测定为验证设计数据和积累资料,宜进行孔道摩阻测试。测试方法及设备按《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)或《铁路桥涵施工规范》(TB10203-2002)办理。7.2.5钢绞线的下料成束、穿孔⑴ 下料宜用砂轮机切断,不得用电焊或氧气切断。切断钢绞线之前,先在切割线左右两端各3~5cm处扎丝一道,防止切断后散头,不得伤及钢绞线。⑵ 钢绞线下料长度按设计图,并考虑千斤顶张拉端的工作长度。设计未定出下料长度时,按下式计算,并经试用后进行修正:L=L0+2L1+nL2+2L3式中:L——钢绞线下料长度(mm)L0——锚具支承板间孔道长度(mm)L1——锚具高度(mm)L2——张拉千斤顶支承端面到槽形口外端面间的距离(包括工具锚高度)(mm)L3——长度富余量(mm)(可取100mm)n——单端张拉为1,两端张拉为2⑶ 使钢绞线成束时不致互相绞扭紊乱,可用钢板仿锚板孔位缩小做成梳型板将各根钢绞线梳理顺直,每米用一道18~22号扎丝捆扎成束,编束后,应系上标签,注明束号、束长及钢绞线产地。束内每根两端均用白胶布缠贴编号,同根同号。分别存放在防雨棚内待用,对较长的钢绞线束,为便于存放运输,可将其盘成大盘,圈径宜为3m左右。⑷ 钢绞线束在储存运输制作安装过程中,应防止钢束锈蚀,沾上油污及损坏变形。⑸ 穿束前应将锚下垫板面上灰浆除净,检查锚下垫板下混凝土是否密实,垫板与孔道是否垂直,如有问题应及时处理。⑹ 穿束前用压力水冲出波纹管孔道中杂物,用过滤的压缩空气将孔道中的积水吹干,通孔器沿孔道全长通过一遍,最后穿束作业。104 ⑺ 钢绞线下料后应尽快穿束并实施张拉预应力,间隔时间宜控制在3天内。穿束多采用人工穿束、机械穿束和人机结合穿束。1)人机结合穿束的方法①将一根Ф5mm高强钢丝从穿束端送进孔内,直到另一端孔口;②利用已穿设的钢丝将牵引用的Ф16mm钢丝绳从孔的另一端拉到穿束端;③待已编束的钢绞线穿束一端插入一根带环的钢筋,钢束与钢筋焊成一体或钢绞线端头装上穿束套。④钢丝绳系好钢筋环或穿束套引线,开动卷扬机,收拉钢丝绳,钢绞线束从穿入端拉至另一端。2)机械穿束的方法成盘钢绞线安放分配器上,穿束机将钢绞线送入孔内,孔道口在箱内时,钢绞线由软导向管穿入,钢绞线穿入速度宜为2~6m/s。7.2.6安装锚具及张拉设备⑴ 张拉机具配套、组装及运转1)千斤顶、油压表配套,根据校验曲线填写油压表读数卡片上供张拉使用。2)千斤顶、油泵及油管等张拉设备移至梁体张拉端组装,锚板配套过渡垫圈擦洗干净、连接。3)先油泵运转1~2min左右,大缸进油,小缸回油,使大缸活塞外伸200mm左右,再令小油缸进油,大活塞回零。如此反复2~3次,排出千斤顶缸内和油管路中的空气,使张拉压力平稳。⑵ 安装和拆除顺序:工作锚→夹片→限位板千斤顶工具锚夹片1) 安装工作锚:工作锚板上用石笔编号,同一编号的钢绞线逐根穿入锚板孔,锚板推至锚下垫板止口环内,锚板孔编号、方向、位置在梁的两端应一致。2) 安装夹片:每付夹片用橡胶圈箍在一起,沿钢绞线端用手将其紧推入锚板孔。安装时锚板、锥孔、夹片必须清洁,不允许锚板、钢绞线夹片有浮锈、油污、砂粒等杂物。夹片全部安装就位后,用螺丝刀调匀夹片间缝隙,用打紧器或手锤将每孔中夹片击平,再逐孔打紧。打紧夹片时,不得过重敲打,以免敲坏夹片。104 3) 预紧:为使孔道内各根钢绞线松紧一致,夹片握裹钢绞线达到张拉时受力均匀,用单孔千斤顶逐根预紧,预紧张拉力(5%σcon~8%σcon),同时小手锤敲击锚板周边,使锚板进入锚下垫板面的正确位置并对正、贴紧。4) 安装限位垫板控制夹片的移动位置,使夹片跟进较整齐,限位板与工作锚配套使用,两者孔位一致,安装时将限位板沿钢绞线端推靠工作锚板即可。5) 安装千斤顶:钢绞线端部用铁丝稍加捆扎,将千斤顶吊起套穿在钢绞线上,前支承口套在限位板外面,千斤顶与孔道中线初对位,充油、活塞伸出3~5cm。6) 去掉钢绞线上的扎丝,严格按钢绞线的编号穿入工具锚对应锚孔内,工具锚推入千斤顶缸体外口套座(或过渡垫圈)内,特别注意两锚板孔位方向一致,保持钢绞线自然平行,防止千斤顶内钢绞线错位交叉,然后安装夹片,千斤顶与孔道中线精确对位。⑶ 工具锚板及夹片使用注意事项1)锚板外壁擦净,锥孔内壁涂防锈油。2)工具锚夹片应在无污、无锈、无渣粘附的情况下使用,使用前用棉纱擦净每付夹片,锥面涂退锚油(50%石腊+50%机油制成),并应橡皮圈套牢。3)锚板锥孔与夹片锥面经常用金相砂纸加研磨膏手工研磨,使之非常光亮,保证夹片进退方便,可多次使用。4)工具锚、工作锚、限位板、千斤顶保持同一轴线,使钢绞线受力均匀,保证张拉质量。5)锚具锚固系数质保书由供货单位提供,张拉质量出现问题,应责成供货单位应重新复检,或更换锚具。现场应对锚具外观质量、锚环、夹片硬度进行分批抽检作好记录。7.3预应力张拉7.3.1预应力钢绞线张拉⑴ 张拉顺序纵向→竖向→横向。纵向:先长束,后短束;竖向:由墩顶向合龙段方向,依次对称;横向先中间后两边束。⑵ 张拉程序104 0→初始张拉力б0(伸长值标记)→分级加载(测伸长值)→张拉бcon(测伸长值)→持荷2分钟→自锚(测回缩量)→回油(测总回缩量及夹片外露量)→退顶。(超张拉应力设计有规定时,按设计规定取值)。⑶ 张拉方法钢绞线张拉分一次张拉达到要求张拉力和多次(两次或三次)张拉达到要求张拉力两种方法。⑷ 张拉作业1)0阶段:千斤顶充油,活塞伸出2~3cm。2)初始张拉:初始张拉前调整钢绞线束松紧,张拉设备与孔道轴线一致,均匀受力。到达吨位后,测油缸外露量及油顶外沿至锚下垫板的距离并作为初读数,两端每根钢绞线上做标记,记下数据,判断滑丝、滑移情况,同时丈量工具锚夹片外露量并做好记号,分析内缩量。3)分级加载:加载分为4级,即0.2бcon、0.4бcon、0.6бcon、0.8бcon,每加载一次,测量一次伸长值。4)张拉吨位:张拉бcon时,持荷2分钟并在张拉端补足吨位,测量伸长值,观察钢绞线与夹片情况。5)自锚:张拉完成后,千斤顶回油,油缸回缩,工具锚后退,工作锚夹片便自动将钢绞线锚住,回油应缓慢进行,达到自锚的目的。自锚应逐端进行。6)回油:打开千斤顶回油和输油阀,千斤顶主油缸继续回缩,工具锚脱开油顶口,夹片陆续从锚孔脱离出来,详细检查钢绞线情况。7)退顶:相继拆出工具锚、千斤顶、限位器,用游标卡尺量取工作锚夹片外露量。⑸ 张拉质量标准1)张拉采用双控,以张拉控制吨位为主,用伸长值进行核对,实际伸长值与理论伸长值误差控制在±6%以内。2)同一断面断丝之和不超过总丝数的1%,且每束断丝或滑丝只允许一根。3)每端钢绞线回缩量≤5mm(张拉后夹片外露量,与24h后测量外露量之差)。4)张拉过程中出现以下情况之一,需要更换锚具或钢绞线束,并重新张拉。①锚具内夹片错牙10mm以上;104 ②锚具内夹片断裂两片以上(含有错牙的两片断裂)。③锚板裂纹损坏。④切割钢绞线或压浆时发生滑丝。⑹ 预应力筋在张拉与锚固时,由于各种原因,不可避免的产生个别力筋滑移和断裂现象。1)滑丝的原因①锚板锥孔与夹片间存在杂物。②预应力筋上有油污,锚下垫板喇叭口内有混凝土或其它残渣。③锚具质量缺陷,锚具与夹片不配套,硬度不够或安装不正确。④回油卸载过快。⑤力筋锈蚀或粗细不一致,限位深度不合理。2)断丝的原因①钢材材质不均匀,锚环、预应力筋和夹片硬度不能紧密配合或严重锈蚀。②外力损伤力筋表面出现应力集中。③预应力筋过度的弯折,孔道、锚具、千斤顶不对中。④油压表失灵造成张拉力过大,千斤顶未按规定校验。3)滑丝、断丝的处理原则预应力筋滑丝、断丝数量超过设计规定或前述质量标准应予以处理,处理原则依照《混凝土结构工程施工及验收规范》的规定,对后张构件钢丝、钢绞线或钢筋断裂或滑脱的数量,不得超过同一截面预应力钢筋总根数的5‰,且一束钢丝只允许一根。4)滑丝的处理张拉过程或张拉完成后,如发现滑丝可采用单孔千斤顶配单孔(或多孔)退锚器,张拉滑丝钢绞线直至将滑丝的夹片取出,换上新夹片,重新张拉至设计应力即可。滑丝过程中钢绞线受到严重的损伤,夹片牙齿被钢绞线挤磨平,则应将锚具上的所有钢绞线全部卸荷,取出夹片,换上一套新锚具,在钢绞线的原锚固位置错动一定的距离重新张拉。5)断丝的处理①提高其他钢丝束的控制张拉力作为补偿,但任何情况下,最大超张拉不得超过设计规定的最大张拉应力。104 ②启用备用束施工过程中发生严重断丝,将启用备用束方案报设计部门审批后执行。③重新更换新束自锚产生的断丝,只断1~2根,且断头在锚口处,断丝内滑损失甚少,不影响预应力筋的总应力,可不作处理。断丝3根以上,需要更换新束,换束办法因不同情况而异,对张拉已完成,锚外束还未切除,宜用穿心顶单根张拉,逐个剔除夹片直至松下锚具。对张拉已完成,锚外束已切除,应用氧气逐根切割,使锚具、钢绞线应力失效,操作过程中孔道两端禁止站人,防止锚片、钢丝束飞出伤人。旧束废除后,穿入新钢绞线束,重新张拉。⑺ 张拉时气候条件1)气温在5℃以下,千斤顶应使用适合冬季作业的10号机油。张拉作业面应有保温措施。2)气温在0℃以下,须经设计、监理同意,方可张拉作业。7.3.2张拉工艺流程千斤顶和油表校验锚具、钢绞线检查验收锚具锚固系数试验(或供货单位提供)梁段竣工测量管道清孔、通孔及支承板检查张拉技术交底钢绞线下料编号孔道穿束安装工作锚并预紧钢束安装限位器、张拉千斤顶和工具锚按张拉程序进行张拉作业孔道压浆7.3.3竖向预应力粗钢筋张拉(以YDC-60、YDC-120千斤顶为例)104 ⑴ 张拉前准备1)预应力粗钢筋拧上螺帽,支承板以外的丝长在锚固端不少于100mm,张拉端不少于150mm。2)不得在安装后的预应力筋周边电焊作业,以免灼伤预应力筋。3)竖向粗钢筋支承板面在桥面板上的预留槽口应与张拉顶撑脚校对,以便千斤顶支脚安装。4)清除支承板上焊碴、毛刺及砂浆杂物。检查支承板下混凝土密实度,确保支承板与孔道垂直。5)千斤顶及油泵油表配套校正,油顶校正系数≤1.05。⑵ 千斤顶张拉作业1)千斤顶就位、对中,将预应力粗钢筋的张拉端螺杆拧入千斤顶的张拉头,拧入螺纹长度不得小于40mm。2)启动油泵,千斤顶顶压(小)缸进油,活塞杆伸出。张拉头套入千斤顶套腕中扭转90度卡牢,将千斤顶就位找平。3)千斤顶顶压(小)缸回油,张拉(大)缸进油,活塞杆缩进,油压表指针有起动时,张拉缸停止进油,检查千斤顶是否对准孔道中心,如有偏差及时校正,张拉(大)缸继续进油,进行正式张拉。不得在有偏心条件下进行正式张拉。4)先张拉到初始应力,停止张拉缸进油,螺杆上做标记,作为测量预应力筋伸长值的起点,以5MPa/min速度继续加载,最后张拉到控制吨位,持荷2分钟,测量并记录伸长量,拧紧螺帽锚固,回油松顶,拆除张拉设备,完成一根粗钢筋张拉。5)张拉程序:0→初始应力(作伸长量标记)→每5MPa级加载(测量伸长量)→1.0бcon→持荷2分钟(测量伸长量)→拧帽锚固→0⑶ 张拉质量标准1)不得有一根断筋和滑丝。2)实际伸长量与计算伸长量,允许误差±6%。3)稳定持荷状态下,拧紧油表螺母指针稍有下降,即认定锚固妥当,不得超拧,以免粗钢筋超张拉。4)为确保有效预应力,必须重复张拉、锚固一次。⑷ 张拉注意事项104 1)为保证预应力值的精确性,张拉设备应定期进行检查标定。2)千斤顶中心线与预应力筋受力中线保持重合,不产生偏扭。3)保持油管接头良好,千斤顶加载、卸载应均匀平稳、无冲击。4)妥善保管好设备,千斤顶张拉缸体不得长期裸露在外,以防锈蚀。5)粗钢筋张拉完成后,应尽快清理孔道,及时压浆,防止钢筋锈蚀。7.3.4横向预应力筋张拉以无粘结筋张拉为例。Np1×Lρ⑴ 无粘结筋张拉前先将外层包裹除掉至承压板内,用丙酮将防腐油脂洗刷干清后才能安装锚环和夹片进行张拉。以防止滑脱。其伸长值计算如下:Aρ×EPΔl=——————式中:Np1——无粘结筋的平均张拉力(N),直线筋取张拉端的拉力与锚固端扣除磨擦损失后拉力的平均值(摩阻系数(μ):防腐油涂层≤0.12,防腐沥青涂料层≤0.25)Aρ——无粘结筋的截面积(mm2)Lρ——无粘结筋的长度(mm)Eρ——无粘结筋的弹性模量(GPa)量测得的伸长值,必须加上初应力以下的推算伸长值,并扣除在张拉过程中的弹性压缩值Δl=Δl+Δl-Δlo式中:Δl——初应力至最大张拉力之间的实测伸长值Δl——初应力以下的推算伸长量(即0~0.1σcon取0.1σcon~0.2σcon)Δlo——张拉过程中的弹性压缩值(mm)⑵ 张拉质量标准1)滑脱或断裂的数量,不应超过同一构件截面无粘结筋总量的2%。2)实际伸长量与计算伸长量,允许误差±6%。⑶ 无粘结筋端部处理104 1)对OVM15-1夹片式锚具,张拉后先切除外露预应力筋多余长度,一般保留200~800mm,将其分散弯折,埋在锚头混凝土内,以加强锚固见图7.3.4-1。2)对OVM15H-1锚具,端部先已预埋在混凝土内,无须再作处理。7.3.5超长预应力束张拉超长预应力束张拉除满足常规长度预应力束的张拉要求外,还应注意如下几点:⑴ 高压水清洗预应力管道,无油压力风吹干。⑵选择具有代表性超长束做摩阻试验。⑶夹片倒用不得超过三次,夹片内齿摩损严重时,应立即拆换重新张拉。⑷ 初始张拉力一般为20%~30%σcon⑸ 做分级串联式张拉试验。⑹ 在张拉过程中预应力束伸长量后于张拉力的增长,必须确保分级张拉时间,并经常补足每级张拉力。⑺ 采用超张拉,超张拉力一般1.03~1.05σcon.⑻ 分端锚固,锚固前必须补足张拉力。7.4 孔道压浆与封锚(端)孔道压浆是防止预应力钢束锈蚀和保证预应束与梁体混凝土握裹成整体的重要措施。因此,必须确保压浆质量。孔道压浆分为压浆泵压浆和真空辅助压浆。7.4.1施工准备⑴ 用砂轮切断机切割锚板外多余钢绞线(锚板外留3~5cm104 ),切割后用环氧树脂砂浆将锚具上的空隙(压浆孔除外)填充密实。⑵ 喇叭管压浆孔安装接口闸阀,以便压浆时调节压力。⑶ 压力水冲洗孔道,过滤的压缩空气吹净积水。使孔道湿润洁净。如有与相邻孔道串孔现象,应先处理好后再压浆。7.4.2泥浆技术条件⑴ 水泥浆标号同梁体,水泥选用不低于42.5号普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥。出厂日期不超过三个月,不得有任何结块。⑵ 水灰比一般0.4~0.45,掺用减水剂时,控制在0.35以内。水泥浆拌和3小时泌水率2%,稠度14s~18s。具有较好的流动性和易性好,以保证灰浆能顺利压入孔道。⑶ 水泥浆中的水和外加剂,对钢绞线无腐蚀作用。⑷ 水泥浆从搅拌至入孔间隔时间不得超过40分钟,每批孔道水泥浆制作标准试件3组,标准养护28天。7.4.3压浆泵压浆⑴ 压浆应在张拉完成后及时进行,压浆次序先下后上依次缓慢均匀进行。⑵ 压浆方式有两种:一种是一端向另一端压注;另一种是两端分别压注。一端向另一端压注时,水泥浆从排气孔排出后,立即堵塞排气孔,直至冒出浓浆,关闭出浆阀门,输浆泵压力达到0.6~0.7MPa《铁路桥涵施工规范》(TB10203-2002)或0.5~0.7MPa《公路桥涵施工技术规范》(JTJ104-2000)持荷2分钟(竖向孔道的灌浆压力根据灌浆高度确定),压力调整1MPa(长束孔道),无漏水、漏浆,压浆泵停机,同时关闭压浆端阀门。两端分别压浆时,压浆间隔时间不得超过45分钟。⑶ 孔道压浆完毕后,等待一定时间(夏季约30min,冬季2-3h),至水泥浆流动性消失,拆除两端阀门,冲洗干净,倒用下一孔。⑷ 用小型拌和机拌制水泥浆,先投水,后投水泥,充分拌合后再加掺和料,拌合时间不少于1分钟。拌好的水泥浆过筛后存于储浆桶内,过筛网孔不得大于2.5mm×2.5mm。保证每孔道压浆一次连续完成。⑸ 压浆作业中,每3小时应用清水彻底清洗拌浆机和压浆泵一次。每天使用结束后也应清洗干净。压力表应经常标定。压浆中发现浆流不动时,应立即拆下压浆阀,清洗再用。104 ⑹ 孔道有局部漏浆时,应用毡片在漏浆处盖好、贴严,顶紧堵漏。堵漏无效时,用高压水冲洗孔道,待漏浆修补完毕,重新压浆。⑺ 夏季气温超过35℃时,应安排夜间压浆。冬季气温低于+5℃,不宜对孔道进行压浆。必须压浆时,应采取防寒保温措施,防止孔道冻裂。⑻ 张拉完毕到孔道压浆的间隔时间一般不超过7天,因故不能及时进行压浆的孔道,锚固端应用棚布覆盖,防止养护水和雨水进入孔道,锈蚀钢丝。⑼ 向上弯曲的孔道,在曲线顶预埋压浆排气管排气,利于检查压浆是否密实。⑽ 连接器连接的多跨预应力筋的孔道压浆,张拉一跨压浆一跨,不得在各跨张拉完毕后一次压浆。⑾ 孔道压浆后,因泌水孔道口会出现空段,宜用较稠的水泥浆从压浆口进行填补。⑿ 未压浆的孔道及时通孔和洗孔,防止浆液串孔。⒀ 备用孔道待成桥后全部压浆填满。7.4.4 真空辅助压浆真空辅助压浆是将孔道系统密封,一端用抽真空机将孔道内80%以上的空气抽出,保证孔道80%真空度,使之产生-0.06至0.1Mpa负压,同时压浆端以≥0.7MPa的正压力压入水灰比0.3~0.35的水泥浆,水泥浆从抽真空端流出,至稠度与压浆端基本相同,通过观察孔(一般在孔道最高处或曲线孔道的拐点处,直线孔道每隔40m处)排浆,保证孔道内水泥浆体饱满。真空压浆见图7.4.4-1。图7.4.4-1真空压浆示意图7.4.5封锚(端)⑴ 封锚(端)按如下两种情况施工104 1)封锚主要是指锯齿块张拉端封锚,此处多为单束或双束锚头,少数才会有多束锚头,面积较小,端面较低,施工较为简单。2)封端主要是指合龙段张拉端封端,此处锚头较集中,面积较大,端面较高施工较困难,按有关设计图施工。封端在边跨箱梁合龙并压浆后即可进行,由于箱梁一般较长,热胀冷缩影响较大,封端的长度应根据施工时的环境温度而定。⑵ 封锚(端)混凝土与梁体混凝土等强。⑶ 锚头端面,混凝土浇筑前应进行凿毛、冲洗、清理,以利新老混凝土结合,注意不要损坏预应力束的锚固。⑷ 封锚(端)模板安装、钢筋绑扎、混凝土拌合、浇筑、震捣,以及混凝土的养护和拆模按有关规定办理。⑸ 边跨直线段封锚(端)的模板应牢靠,防止跑模,厚度尺寸不得出现正公差,以免影响相邻孔梁的施工。⑹ 为确保封端混凝土浇筑密实,封端模板应按高度分段开窗,用铁锹上料,边浇筑边用竹片插实、振捣,至混凝土表面平整不冒泡再封窗口,直至模板顶端。104 第八章 0号块施工8.1工艺流程绑扎顶板顶层钢筋并用架立筋固定安装顶板侧模、顶板端模及支承板模板、支承板、喇叭管准备波纹管压重整修锚固钢筋搭设墩旁支架墩旁支架准备墩顶临时支座安装正式支座盆式橡胶支座检查安装底模底模制造、涂脱模剂压重试验压重块准备、就位安装底板钢筋钢筋加工成型内模制造、涂脱模剂绑扎腹板、隔墙钢筋,安装腹板纵向、竖向预应力筋及波纹管精轧螺纹钢筋及波纹管准备封端模制造、涂脱模剂支承板、喇叭管准备安装内模板和隔墙模板安装封端模板、外模及支承板绑扎顶板、底层钢筋及纵向波纹管和横向无粘结钢束并按线型固定顶板纵、横向波纹管准备检查签证浇筑箱梁梁体混凝土并养护104 抽出压重物拆除端模板,桥面板外模、内模及横隔墙模板混凝土强度检验张拉钢绞线束和竖向预应力粗钢筋制束、穿束、锚具、千斤顶、油泵、油表准备及校验配套孔道压浆压浆设备准备拆除0号节段外侧模检查验收测量检查资料整理8.2临时支座8.2.1临时支座形式临时支座形式通常有混凝土+硫磺砂浆层支座、素混凝土支座、钢筋混凝土支座、砂箱支座,钢支座等。不论何种形式,都要符合设计要求,受力明确,装拆方便,安全可靠确保施工质量。8.2.2临时支座设置⑴箱梁悬浇(悬拼)施工中不平衡弯矩,一般通过墩梁固结和墩旁设临时支架来平衡,两者均设临时支座。⑵墩梁固结临时支座设在顺桥向墩顶边两侧,承受自重和不平衡弯矩产生压力,同时锚固筋可承受不平衡弯矩产生拉力。墩旁支架临时支座设在支架顶上,只承受自重及不平衡弯矩的压力。⑶现以墩梁固结混凝土+硫磺砂浆层支座为例说明临时支座设置。1) 硫磺砂浆配合比(重量比):硫磺:水泥:粉砂:780聚硫橡胶=44:11:44:1。2)材质要求① 硫磺:纯度大于97%,含水率小于1%,不含杂质,成粉状或粒径小于50mm的块状。104 ② 砂:用过30目筛的粉砂,含泥量小,无杂物,含水量<0.5%的干砂,可采用炒干、烘干、晒干等办法脱水。③ 水泥:不低于42.5号的合格水泥。3)硫磺砂浆配制步骤① 按重量配合比,称取各项原料。35cm左右小铁锅一个,0~200º℃温度计一支。② 将硫磺放入锅内,小火加热,不断的搅拌,加热熔化至130℃。③ 将水泥和干砂均匀的加入熔化了的硫磺内,不停的搅拌,加热至150℃~155℃。④ 将780聚硫橡胶均匀的加入,加强搅拌(以使其均匀受热,清除气泡),严格控制温度在170℃以内,以免起火燃烧。⑤ 加热至完全脱水后(即表面无气泡),降温至140℃,浇入模内(浇筑中如靠近木模周围仍有泡沫,可用木棍敲击木模,便可清除)。⑥ 硫磺的熔点96℃,燃点为180℃,遇明火易燃,在熬制过程中严格控制在170℃以内,以免燃烧,燃烧过的硫磺砂浆,强度已降低而脆,所以不得使用。⑦ 严格控制硫磺的入模温度不得低于110℃,在硬化过程中要采取保温措施,以免收缩过快产生开裂。⑧ 按上述配比的硫磺砂浆性能:比重2.16~2.28;抗压强度40MPa;抗拉强度5MPa;抗折强度10MPa。⑨ 直接购置硫磺胶泥灌浇临时支座,熬制时不必加任何材料,施工更为方便。4)临时支座浇筑在墩顶上先涂抹隔离剂,立模浇筑临时支座底层混凝土,待强度达到10MPa再在其上浇筑硫磺砂浆中层,因其冷却时体积收缩很大,浇筑时要略高一些,硫磺砂浆表面凝固后,用草袋或其它物品盖好保温,待夹层凝固后再浇筑上层混凝土,共同组成临时支座,为保证接触密贴,各层面要求平整,上层混凝土顶面按梁底标高及梁底坡度抹平,箱梁底模安装后铺设薄膜隔离层。临时支座和正式支座都在0号梁段立底模前安装完毕,临时支座顶面与正式支座顶面设在同一坡面上。5)临时支座锚固筋安装临时支座锚固筋一般为普通粗钢筋或精轧螺纹钢筋,事先预埋于墩身,穿过104 临时支座锚固于0块箱梁顶部,锚固筋数量和预埋深度由最大锚固力计算确定。具体设置按设计规定施工。8.2.3临时支座拆除⑴ 临时支座的拆除,必须按设计文件的要求,一般在正式支座能够承受正压力后,合龙段合龙束张拉前进行体系转换,目前现场采用的方法主要为:1)用喷灯烧熔化硫磺砂浆夹层,再割断锚固钢筋。2)先在硫磺砂浆夹层中预埋电阻丝,拆除时再通电熔化硫磺砂浆层,然后割断锚固筋。⑵ 临时支座拆除时,应对称同步连续完成,以使临时支座上的反力缓慢均匀转移到永久支座上。⑶ 拆除临时支座时,须在临时支座与永久支座间采取隔热措施,以防永久支座受热变形及损伤。⑷ 临时支座钢筋,宜气焊切割。8.3正式支座8.3.1支座选择支座按设计要求的型号、技术条件进行订购。8.3.2支座施工⑴ 正式支座安装一般有两种方法:一是地脚螺栓连接法,二是焊接连接法。1)地脚螺栓连接法① 用楔块调整支座下底板,使支座底板高差符合设计要求,并使支座纵、横位置与设计相符。② 在墩帽施工中,正确预留地脚螺栓孔。安放地脚螺栓采用位能灌浆法灌筑与垫石同级别的普通水泥砂浆,填满栓孔及底板下的空隙,锚固地脚螺栓。用长螺栓、螺母将支座与桥梁上、下部构造连接在一起。③另外,施工中亦可用钢板固定锚固螺栓,将支承垫石浇筑至设计标高,然后安装正式支座。2)焊接连接法① 支座上下板与预埋垫板焊接。为防止浇坏混凝土,支承垫石分两次施工,104 第一次混凝土浇筑至下垫板下3~5cm,然后安装支座,将支座底板与下垫板电焊连接,先跳动点焊,再局部连焊,最后满焊。②采用同等级的混凝土干砸填满支承垫石与支座底板间空隙。③支座上盘与预埋上垫板电焊要求同下垫板,支座上盘应与支座上板电焊连接后再进行混凝土施工。8.3.3支座安装要求⑴支座底面和顶面与墩顶和箱梁底预埋板应平整、密贴,支座四周探测不得有0.3mm以上的缝隙,盆式支座钢盆安装时应排除空气,保持紧密。⑵支座在安装底模时一起安装,先安装好支座,在底模上放出支座位置,然后挖洞将底模嵌入支座(含临时支座),底模顶按支座设计坡面调整,支座与底模相连处用5mm泡沫塑料嵌严,以防漏浆及污染支座。⑶ 在0号块梁段和边跨直线段底模铺设前,正式支座须就位,其要点如下:1)盆式支座安装前应拆箱作全面检查,看零部件有无丢失、损坏、然后进行清洁。除去油污,特别是不锈钢板与填充四氟乙烯板的相对滑移面应用丙酮或酒精仔细擦洗干净。聚四氟乙烯板和不锈钢板不得有刮伤、撞伤。如设计需在滑动面间涂硅脂时,应按设计要求进行,支座其它各部件也应该擦洗干净。支座内不得涂刷防锈油,擦洗应在低温室内进行,不准将盆内的四氟乙烯板和橡胶板取出,防止四氟乙烯板和橡胶板膨胀变形而无法入盆安装。2)支座安装标高必须符合设计要求,支座的四角水平高差不得大于2mm。否则将影响支座的使用性能。3)支座中心线与箱梁中心线应保持平行或重合。支座中心与主线中线最大偏差应小于2mm。支座上下挡块最大偏差的交叉角须平行且<5′。4)活动支座纵向摆设偏量必须与设计计算值相符。应考虑混凝土的收缩徐变、温度变化及预应力张拉引起位移量。5)一切非工作面(除上顶面和下底面外)均应作防锈处理。油漆采用红丹一度灰漆二度。6)浇筑时必须用薄膜将支座遮盖严密,不得使砂浆及其它杂物进入支座,影响支座性能。104 8.4托架施工8.4.1托架仅为浇筑箱梁0号梁段的混凝土提供工作平台和承重结构。拼装时,上部借助预埋在桥墩两侧的构件(如简易牛腿、钢筋群或预应力粗钢筋预埋件等)固定在桥墩两侧,下部支承在承台上,托架高度和宽度视0号梁段施工需要而定。托架顶面高度应与箱梁底面纵向线形的变化一致。8.4.2托架应支承在承台等刚性基础上减少支架的沉降量,应对托架进行预压,消除托架非弹性变形,并根据弹性压缩量设置预拱。8.4.3压重宜在箱梁底模就位后进行,压重可以用水箱等类似的设备或采用承台上预埋件用滑车组进行反拉,压重的重量为0号梁段悬臂梁段重加模板及施工荷载的重量,即实际施工荷载。若设计文件有要求的按设计要求办理。104 第九章箱梁节段预制施工9.1概述9.1.1箱梁节段预制拼装可减少混凝土的收缩徐变对拼装时线型的影响,并可缩短悬拼成桥的工期。9.1.2箱梁预制应按设计规定,一般0号段(亦可预制)、边跨直线段、合龙段为现浇施工外,其余块段均为预制、悬拼施工。9.1.3箱梁预制的线型直接影响悬拼成桥线型,因此块件的尺寸、匹配面的质量,必须严格按设计图纸和施工工艺要求操作。9.1.4施工前要认真阅读设计图纸和文件、熟悉施工工艺、规范。9.2预制场选择9.2.1现场勘测,必须掌握地质状况、地貌、水文,梁块下河水域条件、或陆地运输条件、工期等资料,然后进行场地布置和大型设施的设计工作。9.2.2制梁台座基础应进行预压技术处理,不得有不均匀沉降。9.2.3梁场应有良好的排水系统以确保台座基础不被水浸泡,避免台座沉降。9.2.4桥梁节段预制场内主干道应保证运输车辆畅通,并保持清洁不扬起大量灰尘等。9.2.5梁的底模与混凝土台座之间应设千斤顶,以便进行线型高程的调整。9.2.6到雨季施工,应搭建一个可移动的遮雨棚。移动式遮雨棚见图9.2.6-1。9.2.7预制节段可用长线法或短线法进行制造,其制梁台座基础应按1.5倍节段重量进行预压,3天的沉降量小于3mm时即可停止预压。长线法台座顶面与梁底平面线型相一致,预制前应按绘制的底板线型图施工底模。每浇筑一个节段后测量线型并及时进行调整。短线法主要通过控制桥面标高和侧点位置来控制浇筑线型,一般须专用程序和精密测量来控制。104 9.3长线法施工9.3.1T构悬臂拼装的梁段均在固定台座上节段浇筑,相邻段的拼合面匹配浇筑,缝面浇筑前涂隔离剂,以利脱开。9.3.2长线法的优点是线形控制简单可靠,设备投入费用少,每梁段均匹配预制,因而成桥后线型较好,缺点是占地面积较大。104 9.4长线法制梁工艺流程制梁台座筑造底模线型调整涂隔离剂立外模立端模板扎底板、腹板、钢筋、安装定位网匹配面涂刷隔离剂安装蹬筋蹬筋组装蹬筋扎丝蹬筋冷拉安装制孔波纹管及预埋件若采用胶管制孔时此处改为穿胶管及芯棒安装内模涂隔离剂安装顶层钢筋、定位网立肋、顶板端模端模涂隔离剂安装顶板、肋板制孔波纹管或胶管及预埋件检查浇筑混凝土预埋测点养护采用胶管制孔应适时拔出胶管及芯棒拆模用油漆画拼装时对位用线起吊节段并存放横向预应力筋张拉横向预应力筋切割横向预应力管道压浆、封锚及养护104 9.5长线法台座的设置9.5.1制梁台座是控制预制节段线型最重要的设施之一,其最重要的指标是台座底板曲线和平整度控制、台座中心线控制、台座沉降量控制。9.5.2台座处地基根据实际情况分别采取不同的方式来处理,对有明浜或暗浜要进行如下处理:抽干积水、清淤、分层回填并压实。对于淤泥很深无法清干净的,比照修建高速公路的做法,清除表层淤泥1.5m后,抛片石上压路机压至肉眼看不出下沉为止。尽量采用浅平基,浅平基无法满足技术要求时考虑采用桩基。9.5.3地基上修建长线台座,采用清表、开沟、碾压、做浆砌片石基础,再在其上做混凝土整板基础,再于整板基础上建台座,见图9.5.3-1。亦可采用混凝土挡墙的方式见图9.5.3-2。9.5.4T构梁底线型有变化的桥梁,制梁台座应采用混凝土台座上设钢底模,混凝土台座与钢底板之间可以用千斤顶进行调节钢底模高程并用钢垫块支撑,这样一条台座可实现不同曲线T构的预制。对于T构平曲线与竖曲线均有变化的桥梁亦可采用门式支架调节方法调整模板曲线见图9.5.4-1。104 9.5.5混凝土台座建成后要预压按梁段荷载进行堆载预压,达到基本上不再下沉为止。9.5.6梁底部曲线为二次抛物线或其它线型,在制作台座时台座顶面线型根据设计可适当简化,一般要保证每个梁块的底板两个端头位于曲线上,中间部分可按直线设置,其中直曲之差值应符合预制梁的技术要求,即底模高程的偏差值应在《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)及《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)规定之内。若中间出现直曲差较大而使底模标高偏差超限时应于梁块中部设一个点使此点亦位于曲线上,以此类推,如果台座顶部为现浇混凝土可适当加密标高点而使台座逼近梁底曲线,其施工方法与水泥混凝土桥面类似。9.5.7台座的纵向线型应与连续梁的纵向线型一致,使用经纬仪或全站仪进行精确放样,各项精度应符合施工规范的要求。9.5.8梁段埋设4~6个测量控制点,例如在距离箱梁节段悬拼的前端10cm处设立短钢筋头预埋于混凝土中并高出混凝土面1~2cm作为标高和中线控制点,这样做有下列益处,一是悬拼时只要将底板标高换算到预埋点而不用每次都派人下到底板去立尺;二是标高点固定有利于发现线型的变化,如果不用预埋点而用底板特征点控制可能造成每次立尺点不在一个位置而造成偏差。104 9.6梁段检查、起吊、存放9.6.1梁段检查如下项目⑴ 梁体孔道有无缩孔、串孔、堵孔和错孔等情况,若有则及时处理。⑵ 测量梁体纵横轴线偏差及块件尺寸误差,并做出记录,以供箱梁块件立模时进行调整。⑶ 检查预埋件、预留孔道等数量、位置是否正确。⑷ 清除梁端匹配面以及孔口和孔道内杂物,有湿接头的端面要凿毛清洗。⑸ 为使悬拼时匹配面全部密贴良好,必须对匹配面进行修整。1)台座上修整:端模拆除后在立下一节段模板前必须对匹配面进行检查。凡有凹凸不平之处皆需修补。磨平的标准是不能超出周围的大面。处理完毕经检查合格方可贴盖隔离带或涂隔离剂。2)在梁场修整:节段吊离台座每一匹配面均需进行检查,凡有突出部分都要打磨平整。并按设计要求进行清洗,不能残存隔离层的物质。⑹ 梁段检查后应填写有关检查表或签证。9.6.2梁段起吊⑴ 梁体混凝土强度必须达到设计要求的强度时方可起吊,设计无规定时可参照规范或根据施工经验一般达到设计强度80%时才起吊。⑵ 梁段若有专门设计的吊点时采用设计的吊点起吊,亦可采用竖向预应力钢筋连接吊具起吊,在梁体起吊前作为吊点用的预应力筋需作拉力试验,作为吊点的粗钢筋严禁电焊打火、烧伤。⑶ 为了保证竖向预应力作为吊点时只能竖向受力,一般要通过吊具来吊箱梁块件,这样可保证预应力筋只承受竖向力,吊梁千斤的水平分力由吊具框架来承受。⑷ 在梁段起吊前应在梁体上写明梁段编号,混凝土浇筑、张拉、压将日期,梁块重,并划出顶板中心线,在腹板箱内等处划出拼接骑缝线,上述各线应用红油漆标注于箱梁内侧,以免时间长了模糊不清。⑸ 在起吊前,应先用千斤顶,使块件底板和匹配面松动脱开后方可起吊,必须保证吊具与块件联结可靠,起吊箱梁块件的起吊设备在使用前必须按最大块件吊重分别进行静载、动载试验,符合要求后才能正式使用。104 ⑹ 长线法分离梁段用的千斤顶一般设在梁段预留槽中,正对腹板,每个箱梁块件设四个千斤顶预留槽,预留槽上设钢板盖与台座顶面齐平,缝用腻子捻平,并与底模一起上脱模剂。亦有在箱梁底板内和顶板顶面沿纵向设千斤顶预留槽,沿纵向施顶使梁块与原配制梁分开,后用吊机起吊梁块。⑺ 起吊时梁段应保持三点受力,不得碰撞或猛起猛落。9.6.3梁段存放存放台座应防止不均匀沉陷,梁段以制造顺序编号排列存放,严防倾倒,支承时四支点在腹板处,严防底板受力后混凝土翘曲损坏,底面有坡度的梁段应使用不同高度的木支垫或混凝土楔块进行抄垫。抄垫的位置在竖向上应与吊点一致。叠放不宜超过二层,并经验算后叠放。9.7线形控制9.7.1梁段预制时线型控制,主要是浇筑曲线的控制。一般由设计部门出,或按合同规定由施工单位提出,经监理或设计部门核准。浇筑曲线包含两部分:a.几何线形即设计图上给出的平、纵面曲线和超高;b.预拱度设置,它包括悬臂的自重挠度,施工临时设备产生挠度,后张法预应力挠度以及收缩徐变挠度。施工合龙顺序及浇筑时间均会影响浇筑曲线。因此,梁段的浇筑时间应及时准确记录,合龙顺序应与浇筑曲线一致。9.7.2长线法浇筑曲线线型,在确立长线台座梁底线形之后即已基本确立。104 第十章悬臂浇筑10.1施工步骤10.1.1在0号节段上安装挂篮,悬臂对称浇筑1号块梁段,并张拉相应的纵向预应力筋、竖向粗钢筋和顶板横向钢绞线束。10.1.2挂篮前移,继续悬臂对称浇筑余下箱梁梁段,并张拉相应的纵向预应力筋、竖向粗钢筋和顶板横向钢绞线束,对称循环悬浇至最大悬臂。10.1.3在上述步骤施工同时,搭设边跨直线段支架并压重检验,在支架上浇筑直线段梁段,并张拉该段纵向钢绞线束、竖向粗钢筋和顶板横向钢绞线束。10.1.4按设计要求进行箱梁合龙段施工,拆除临时支座,正式支座受力,完成体系转换。10.2挂篮施工10.2.1挂篮拼装以桁架式(贝雷梁桁架)挂篮为例(结构形式见附录C图C-1)⑴ 挂篮拼装程序前后支座(下滑道)→贝雷梁桁架(挂篮主桁)→后锚梁→后锚杆→中横梁→后吊杆→前上横梁→前吊杆→底模→外模→内模⑵ 安装步骤及方法在0号梁段(或加1号梁段)施工完成后,即可从0号梁段中心向两侧对称安装两套施工挂篮,挂篮安装按设计图进行。1)测量定位,清除0号梁段梁面两腹板部位的杂物,测量划线,支座底面抄平。2)安装桁架前后支座。3)吊装贝雷梁桁架,分别吊装两组贝雷梁桁架于前后支座上,并用后、中、前横向联结系连接挂篮主桁架。4)吊装后锚梁(包括支垫)。5)用精扎螺纹钢筋及扁担梁(即元宝梁)和千斤顶将后锚梁锚固在桥面板上。104 6)吊装中横梁(包括支垫)。7)安装后吊杆。8)吊装前上横梁(包括支垫)。9)安装前吊杆。10)整体吊装底模系(包括底模纵梁前、后下横梁,后短吊杆,上、下扁担梁及千斤顶)。11)安装外模及外模支架。12)安装内模及内模支架。13)吊装张拉平台。14)挂篮安装后,用经纬仪对中,拔正挂篮中线位置,抄平挂篮,用吊杆调整标高,经中线水平检查无误后,便可进行1号梁段混凝土浇筑施工。10.2.2挂篮前移⑴ 箱梁块件预应力束张拉完成后,先放松前、后长吊杆,再稍将中间的两根后短吊杆放松(不要密贴),拆除其余短吊杆;同时在已浇箱梁顶的固定支点位置,起顶前端桁梁,安装下一块件施工前支点,在清除支点表面杂物后,涂抹黄油,以减小桁梁前移时的阻力。⑵ 拆除挂篮后锚吊杆系统,将前上横梁、中横梁用钢丝绳固定在已浇箱梁,安装主桁梁前移挂钩,拖拉主桁梁及后锚梁前移就位,主桁梁拖拉前移时,挂钩应设在两边主桁上,以保证主桁梁沿单幅箱梁中心线方向前进(此时主桁梁在三个固定支座上前移)。⑶ 挂篮拖拉前移速度不宜过快,两边主桁梁前移应同步,可用油漆在贝雷梁下弦上标出刻度线,前移时设专人观察,发现不一致时及时调整。⑷ 由于挂篮前移是先走行主桁部分(含后锚梁),再拖拉前上横梁和中横梁从而带动整个底模平台系统前移到位,因此主桁梁的上弦也应清理干净,涂抹黄油,减小前进阻力。⑸ 主桁梁拖拉走行到位后,拆除上一块件施工的后支点,使挂篮处于两支点受力状态,将后锚吊杆及时拉上,并将主桁梁下弦与固定支点固定,拆除后短吊杆,拖拉前上横梁、中横梁及整个底模系统就位。⑹ 安装底模平台后短吊杆,收紧前吊杆及后短吊杆,调整后锚吊杆系统,使前吊杆、后吊杆及后锚吊杆均处于施工前受力状态。104 ⑺ 挂篮在前移和浇筑混凝土时,若遇6级以上大风,应停止施工,挂篮在停止施工时后锚吊杆应处于工作状态。⑻ 挂篮施工属高空作业,现场应做好栏杆、扶梯、并悬挂安全网,施工人员要按技术要求和安全操作规程作业,以确保施工质量和施工安全。10.2.3挂篮拆除最后一节悬臂梁段完成张拉工序后,便可拆卸挂篮,拆卸时,先将工作平台拆除,然后按以下顺序拆卸:底模→外模及支架→吊杆→后、中、前上横梁→主桁架→支座10.2.4挂篮施工注意事项⑴ 梁段顶板、底板上的预留孔、预埋件要准确并与水平面垂直,若与底板锯齿块相遇,不准改变波纹管的位置或碰伤波纹管,锯齿块钢筋先预留,待以后恢复。预留孔周边应安装加强钢筋。⑵ 挂篮后锚预留孔位置要准确,吊杆下端及扁担底面用铁楔块垫平,上端横梁上用千斤顶调整,安装时要有人下到箱内同时操作。必须做到严格细心检查,确保锚固绝对可靠。⑶ 挂篮中横梁吊点安装,必须先安装中间的短吊杆使底模贴紧后,再提升两侧的长吊杆,以保证底板底面线型美观,箱梁底板吊杆上、下面用木楔块或其它铁件垫平。⑷ 短吊杆安装时派人下去配合,确保下锚固点位置准确,必要时应调整千斤顶小扁担位置,使吊杆垂直,防止受弯而折断。同时要防止千斤顶倾斜而自动卸载。⑸ 挂篮比较庞大,挂篮施工时,应尽量减少偏心荷载,除挂篮自重外限制施加在挂篮上的其他荷载。挂篮主桁的贝雷梁在使用中注意观察,防止挂篮扭曲而失稳。⑹ 挂篮每次悬浇前,均需进行检查签证手续。对梁段的中线、高程、块段高度严加控制。必须检查全体结构螺栓、电焊、后锚设备联结状态、前后吊杆及横梁的受力情况。并且要收紧一次吊杆,所有起顶后的吊杆限位螺栓上紧,千斤顶空隙用硬质垫块抄垫,进行双保险。⑺104 挂篮及施工机具重量不得超过设计规定值,挂篮拼装好后,应进行加载试验,以检算其承载能力和消除非弹性变形,并实测挂篮变形值和安全可靠性,为箱梁悬臂浇筑施工控制提供可靠的依据。加载重量为1.2倍浇筑梁段最大重量。应力测试采用电阻应变片横向温度自补法,挠度采用精密水平仪配标尺进行观测。或根据第一梁段浇筑的实测资料,作为挂篮挠度变形值调整依据。可采用顶高前吊杆进行调整,调整幅度通常是分次进行,每次调4~6mm。⑻ 调整挂篮前吊杆的标高,应在浇筑混凝土前完成,若挂篮变形过大,也可在混凝土初凝前进行,在混凝土浇筑中,应派人测量观察模板的变形下挠情况,及时收紧底模短吊杆和抬高前吊杆。防止底模漏浆和水平位移,调整挂篮标高应在施工中不断总结,尽可能在混凝土浇筑结束前一次完成。采用挂篮悬浇箱梁施工,应严格遵照平衡对称的原则进行,应严格控制各浇筑梁段混凝土超方,任何梁段实际浇筑混凝土超方重量不得超过设计要求。⑼ 在张拉纵向钢绞线时,如果与吊杆相碰,可拆掉一根吊杆,但张拉完后应立即恢复(只准临时解除一根)。⑽ 脱落底模时,应注意先松后吊杆,再松前吊杆,否则会因底模蹩劲短吊杆无法卸脱,短吊杆卸下后搁于后下横梁的悬挂脚手内,并挂上保险千斤,小扁担梁千斤顶等物均留在原处。⑾ 挂篮滑移之前的准备工作及滑移:为了减轻挂篮的重量,挂篮滑移分两步进行,先主桁和后锚梁;后中、前上横梁连同侧模和底模系。为了滑移顺利和安全,应先将中横梁的长、短吊杆松开,而短吊杆不松掉,前上横梁吊杆也松开,使中横梁处于自重悬吊状态,将重量压在主桁上弦上,将前下横梁连同底模用倒链挂在箱梁预埋牛耳上,以减轻前上横梁对主桁的压重,并同时将中横梁和前上横梁用钢丝绳栓好,通过中横梁锚在桥面上,这才能开始挂篮滑移。第一步拆除后锚横梁吊杆,将后锚梁依托在主桁上,纵移到位后,再将后锚横梁锚在桥面上。第二步先将中、横梁下的底模、短吊杆松掉,脱开箱梁混凝土成悬吊状态,主桁上的中、前上横梁解除临时锚固状态,然后将中、前上横梁吊着底模系和侧模由主桁上翼缘滑移到位。⑿ 挂篮拖拉前移之前,须清除上、下滑道表面杂物,再涂上黄油,以减少滑动阻力。为了两侧移动平稳,可在下滑道所在顶面上划每100mm一格的等分线,让挂篮等距离同步滑行,两桁相差不超过100mm,对称两套挂篮移位应同步进行,其距离不应大于半个梁段长度,主桁纵梁后锚梁前移到位后,先固定后锚梁,再前移中、前横梁连同侧模和底模系。104 ⒀ 挂篮前移要有专人统一指挥,移动前必须在主桁后端挂好防倾千斤绳,正常情况下千斤绳是不受力的。挂篮就位后,立即将后锚设备装上并把锚杆上的螺栓拧紧,所有构件处于受力状态时,才能进行悬臂作业。10.3线型控制10.3.1施工前,应对设计图提供的各节段线型控制高程进行认真核算,确认无误后方可采用。如设计图未提供,施工单位应制订线型控制方案并报业主、设计部门及监理单位批准后方可施工。10.3.2悬浇线型控制,应综合考虑悬臂长度与重量、挂篮重量与施工荷载、预加应力、温度及施工调整等因素。10.3.3悬浇梁段的模板高程必须严格控制,混凝土浇筑前必须全面复核。10.3.4梁段悬浇时,中线里程应勤测量、勤复核,对预施应力前后及温度影响应及早找出变化规律并加以修正。10.3.5测量放线时,应注意对同孔同节段的竣工高程、中线偏位及里程保持一致,以确保顺利合龙与成桥线型。10.3.6挠度控制一般考虑以下几方面因素⑴在箱梁悬臂现浇施工中,影响挠度值的主要是挂篮变形,梁段自重,钢束张拉、温度变化、混凝土收缩徐变及活载作用等因素。施工前应综合考虑各种因素的影响,计算出每一悬臂梁段端点的各种挠度值,根据挠度值设计各截面的预留拱度。⑵在施工过程中,每浇筑一梁段,应随时观测梁段发生的实际挠度,并对照理论计算值,在下一梁段浇筑施工中予以调整。⑶在梁段顶面中线及上、下游两侧埋设水平观测点随时观测各截面处标高在整个梁体施工中的变化,以及时掌握和调整梁段预拱标高。⑷ 调整立模标高,设置反挠度,以便成桥后与设计标高接近,箱梁立模标高按下式计算:Hn=hn+△h+b+△hn-1+△ht+△hd(cm)式中:hn——截面设计高度(cm)△h——计算挠度(调整值)(cm)b——实测挂篮(或吊架)自重挠度和非弹性挠度之和(cm)104 △hn-1——截面实际标高+调整值之差(cm)△ht——温度变化影响挠度差值(cm)△hd——墩身压缩及挠曲变形影响值(cm)10.3.7工期要有计划性,相邻T构浇筑时间要接近。104 第十一章悬臂拼装11.1施工步骤箱梁悬拼工艺流程:1号块就位→1号块与0号块间安装撑块→安装模板→扎钢筋、安装制孔管→穿钢绞线束→张拉临时束→浇筑湿接头混凝土→混凝土养护→拆除模板→张拉纵、横钢绞线束、竖向预应力筋→孔道压浆梁段胶拼面处理→梁块对位试拼→欲拼梁块与已拼梁块分离30cm→穿钢束→涂胶→梁块精确定位→张拉压胶束→养护、等待胶强度→张拉纵、横钢绞线束、竖向预应力筋→孔道压浆(含封端)⑶拼装2号梁段块⑴在0号梁段块上安装吊架⑷吊架解分,两端吊架各自独立⑹.悬拼3号~其余梁块⑺拆除吊架重复③、⑤施工步骤⑵拼装1号梁段块⑸纵移吊架至设计位置安装边跨直线段施工膺架3号~其余梁段检查、吊运直线段、合龙段施工1号梁段检查、吊运2号梁段检查、吊运104 11.2块件起吊运输11.2.1块件自存梁场由起重设备起吊,由陆路或水路运输到悬拼地点。11.2.2由陆路运输的,直接在存梁场装车,装上轮胎式运输平车或轮轨式运梁台车,由水路运输一般是直接由龙门吊机运至码头,通过栈桥装上船,为降低重心,梁块一般置于船仓内,并在底部垫三角形楔块保持梁块水平。通过驳船浮运至悬拼地点,并将驳船靠泊稳定。11.2.3箱梁块件挂好吊点后,两侧块件尽量同时起吊,块件吊离20cm左右即停止提升,检查起重设备是否正常工作,当确认一切安全可靠后即可继续提升,然后撤走运输设备,当块件继续提升至拼装高度后进行试拼。11.2.4箱梁拼装,采用对称悬拼,各工序应同步,但考虑到实际施工中,两悬臂同号块在起吊、对位等难以达到完全同步,所以允许两悬臂同号块悬拼时间(指吊架起钩时间)可略有差异,但吊重差异不应大于设计规定。悬拼过程中严禁两端不对称差异超过一个梁段(如一端拼N块,而另一端拼N+1块,设计本身允许的除外)。11.2.5梁块在吊运前应核对梁块的编号,查对梁块的混凝土龄期是否符合要求,对外观缺陷应提前修补好以免拼装困难,在存梁台座上对每个吊点逐个检查。11.2.6若采用龙门吊吊运梁块下河装船时,风力超过五级时不宜作业,运梁船只航速每小时不宜大于3公里。11.2.7采用栈桥码头时洪水季节应经常观测桩基附近的冲刷情况,如有异常时应作防护处理。11.3吊架悬拼施工11.3.1悬拼吊架的设计、制造、租用及安装的一般规定如下:⑴悬拼吊架用于T构悬拼施工,根据施工组织设计安排,可用若干个吊架同时悬拼若干个T构。箱梁节段由陆地或水上运至吊架下,用悬拼吊架起吊悬拼,最后按设计顺序逐跨合龙。104 ⑵悬拼吊架应根据最大节段重量设计,设计应符合起重机械设计规程的有关规定,悬拼吊架走行及悬拼施工时抗倾覆稳定系数不小于2.0。⑶悬拼吊架一般由承重结构、起重机构、移动机构、工作平台和平衡重或锚固装置等组成。⑷悬拼吊架的设计重量、支承位置及锚固方式等,应征得设计部门同意。⑸悬拼吊架的拼装可用分块组装的办法,在墩顶梁段上按设计要求进行。使用前应按有关规定试吊。⑹工作平台上的荷重应按设计要求严格控制。⑺同一T构上两台吊架的走行速度应尽量相等、同步、距桥墩中心距离偏差按设计要求控制。设计无要求时,偏差不得大于30cm。走行时,可在滑道上标明尺度,同时应设置限位装置。⑻悬拼吊架就位后,应检查其位置及锚固状态,在首次使用前应按照规定进行试车、分级试吊(按梁段最大重量Gmax*0.6、1.0和1.3三级分别进行起吊试验)和检查签证,合格后方可投入使用。⑼悬拼吊架起吊梁体节段应垂直起吊,不得斜吊,同一T构上的两台吊架应尽量同时起吊。起吊时,在梁段吊离运输车(船)20cm左右停止提升,检查起重设备的工作状态,确认其状态正常后,继续提升,撤走运输车(船)。⑽若有正好能够匹配的吊架可以租用,否则另行专门设计。⑾铺设吊架下滑道,首先由测量人员按图放线后,再行铺设,确保下滑道顺直,吊架走行时两侧应同步牵引,以免吊架走斜或跑偏,应有必要的限位装置防止意外溜滑造成事故。⑿悬拼吊架走行时的稳定和工作时的锚固极为重要,必须严格按照设计图纸和工艺的要求进行操作,并由专人检查签字存档。11.3.2吊架的结构性能及使用⑴由于在1号块未拼上去前,0号块的长度较短,这时吊架可设计为锚于墩顶0号块上的双悬臂吊机,在1号块(或加2号块)拼装完毕后,梁上面积大为增加,这时可将双悬臂吊机拆开改装为两个独立的吊架。⑵桁架式和步履式吊架结构介绍见前面第三章中第一节。104 11.4梁段拼装11.4.1梁段拼装中的一些注意事项⑴在梁段两端腹板处一般设有对位剪力键。对位剪力键在胶拼时有防止梁段在临时张拉时向上滑动的作用,在预制过程中应保证不损坏这些键棱角。⑵ 梁段在存梁场应按拼装的先后顺序编号,进行通孔检查,清洗孔内杂物,完成外形缺陷修补,对其胶拼面须进行打磨或凿毛清洗,以保证匹配面干燥、清洁和一定的粗糙度。不能打磨、凿毛过度或用其他使匹配面改变的清理办法。当梁段对位胶拼后,张拉临时钢丝束(以下简称压胶束)以使胶拼面的环氧树脂在压力下固化(有些工程另外设计体外压胶束,可使胶拼面压力更均匀有效),待胶拼环氧树脂达到设计要求强度后,再张拉全部静定束,选作临时张拉的压胶束要松解重新张拉,此时才能松开吊架的吊钩。⑶ 悬拼开始前,应将梁段预制时间表和实际浇筑曲线提供给设计单位,以便绘制悬拼挠度变化曲线,供施工时控制梁块悬拼线型。⑷ 悬拼过程中的测量是控制悬拼线型的重要工作,必须及时提供中线、标高及累计误差值,悬拼时以0号块为基准,以梁段端面四点的梁底高程作为控制拼装线型的测量点或选用桥面预埋点来进行控测。⑸ 为缩短工期,悬拼梁施工中,只要前一梁段胶拼的环氧树脂达到设计强度和纵向静定束张拉后,可不必等待孔道压浆即悬拼下一梁段,但为了方便以后压浆,在钢束张拉完毕且切除多余量后需安一弯管以供压浆之用。该弯管为Φ13mm(内径)的钢管,制成两端带丝扣的“L”型,丝扣的一端拧在锚塞上,而另一端伸向腹板内侧,压浆时与压浆管联通见图11.4.1-1。 ⑹ 两梁段拼接后即可借用悬拼脚手进行腹板上的槽口封填,否则等吊架前移后再搞此项工作须另外搭设脚手。104 ⑺ 悬拼时应严格控制桥面的附加荷载,尽量使之置于0号块附近。11.4.21号(包括1号′下同)梁段拼装是拼装的第一块段,其拼装的准确与否,对成桥的线型关系很大,所以每个环节均应认真操作,仔细测量调整。如果0号梁段为预制的,则其拼装精度要求同本条所述。⑴ 1号梁块一般置于膺架上拼装,也有的直接由吊架吊着,这时要焊好1号梁与0号块之间的连接,并张拉临时束以牢固定位1号块。⑵ 湿接头的处理:0号和1号梁段的两个拼接面,均应打毛凿除浮浆,清洗干净,使之露出新鲜的混凝土面,以便与现浇混凝土结合。⑶ 湿接缝内制孔应根据原箱梁制孔设备采用相应设备,铁皮管制孔时铁皮管或波纹管伸入两块件端面的孔道中不少于5cm,接触处应用环氧砂浆捻缝防止漏浆,若采用胶管制孔,胶管应通过1号块的孔道插入0号块孔道中插入量不得少于20cm,同时胶管内插入芯棒。但有临时张拉束的孔道不能采用胶管制孔,仍需采用铁皮管。⑷ 1号梁段就位后即可安装湿接头模板,模板安装要牢固并且与梁段要密帖,模板与梁面间贴Φ10mm发泡橡胶条并压紧,以免漏浆。⑸ 湿接头混凝土一般为小石子混凝土,陷度一般6~8cm,可掺适量膨胀剂,其标号与此梁体混凝土标号相同亦可提高一个标号以尽早张拉。湿接头混凝土体积小,应特别注意加强养护,冬季施工时应按冬季施工规定办理。⑹ 待湿接头混凝土达到设计或规范规定可施加预应力,先张拉未选作临时束的钢束再将临时束放开重新张拉,千万不能一开始即放开临时束而使湿接缝混凝土开裂,临时束必须放开重新张拉否则湿接头预应力不足。11.4.32号(2号′块)~N号(N号′)梁段胶拼⑴梁段用吊架起到一定高度移动吊梁小车使欲拼梁段与已拼梁段对位试拼,试拼通过后再移动吊梁小车将梁块离开30cm左右,穿悬拼预应力钢束,在每孔钢束上套一个环形海棉,厚10mm,压缩后不大于1mm,在涂完胶后将海棉贴在匹配面上防止胶拼材料挤入孔道和压浆时漏浆,待悬拼钢束穿好后,再将张拉临时压胶束用的设备和材料全部准备好即可进行下面的涂胶工作,涂胶人员应具备必需的防护措施,例如橡皮或帆布手套、口罩等。104 ⑵涂胶面要用钢丝刷和砂纸打磨平正、干净,胶拼面的含水量(即潮湿或干燥状)要符合胶拼材料的要求,此项工作在梁块吊离存梁场时就做好,架设时要进一步检查如有问题要及时补救,不可忽视而影响质量。⑶ 根据施工需要,选用相应固化时间的配方,从前面第二章第六节胶拼材料中介绍每种胶拼材料均留有数小时工作时间,让操作者涂胶、张拉临时束,一般24小时能达到设计强度。⑷ 具体施工时应根据不同的季节选用不同配方的胶拼材料。⑸ 环氧树脂的涂布方法,要先上后下均匀涂刷,涂胶一般两面都要涂,为加快进度,可分几个工作面同时进行涂胶,其厚度以1~1.5mm为宜,且不能流入孔道,对粘染在孔道内侧边缘的应清刮干净,涂胶工作应抓紧进行,宜在30分钟内涂完。宜带橡胶手套进行手涂或鬃刷。⑹ 涂胶完毕,移动梁段对位胶拼,对位时,同时满足梁段腹板的对位键对齐和拼装用的对位线对齐的要求。⑺ 张拉压胶束使胶拼面产生0.2MPa的压强,压胶束张拉后随即用通孔器通畅无钢束孔道,以免挤出的胶材堵塞孔道,梁体外表被挤出的胶液应及时刮平。待环氧树脂固化到张拉强度后,按设计要求张拉预应力束,只有在设计要求的预应力束张拉完毕后,起重吊钩才能松钩。⑻ 张拉临时压胶束,有的采用悬拼梁本身的钢束施加部分预应力来作为压胶束,亦可设计体外压胶束,体外束在顶板顶面和底板上面均有,使用体外束压胶断面压力比较均匀,而采用顶板束部分张拉来作压胶束易造成底板压力不足,严重者会出现底板处胶拼缝裂开,对于底板胶拼缝裂开的,可用2个10t的倒链来拉紧,提高胶拼面的压力让胶在0.2MPa的压强下固化,养护12~24小时后待胶拼材料达到设计规定的张拉强度进行正式张拉。注意避免截面上不均匀压强导致胶缝不均匀,影响悬拼线形。⑼ 梁段胶拼后要进行遮盖养护,以防雨、雪和夏季阳光直射,冬季施工应采取保温措施,但不得用蒸汽养生,可采用麻袋加蓬布覆盖的保温措施。11.4.4环氧树脂胶接缝的作用及影响胶接缝强度的因素⑴ 胶接缝的作用提高悬拼块件间接缝的抗剪能力,改善接缝处的应力传递,使接缝能承受拉力,提高抗裂性,增强连续梁的整体性,防止水份渗入,提高抗锈蚀能力等。104 ⑵ 胶接缝的强度除与选用的胶结材料及其配合比有关外,与胶接缝的施工操作工艺有密切关系。若自配胶时非活性稀释剂用量过多,固化时胶缝施加压力不足(小于0.2MPa),胶接面处理不佳(油脂未除尽及胶拼面未达到胶拼材料对胶拼面的要求),硬化温度不合适,作业时间超过规定等,均能引起胶接缝强度降低,因此选择适当材料,严格执行施工工艺是保证胶拼缝质量的关键。⑶ 胶拼材料见第二章。⑷ 为保证在硬化前对胶拼缝施加0.2MPa的压力,因此要求涂胶操作在预定时间内完成,同时涂胶预施应力等各项工作必须紧密配合。11.4.5梁段拼装的允许误差应满足相应规范要求如《铁路桥涵施工规范》(TB10203-2002)相关要求。⑴ 1号梁段安装允许误差1)1号梁段与0号块接缝处,高差不大于2mm。2)中线偏差不大于1mm。⑵ 2号(2号′)~N号(N号′)胶拼梁块允许误差1)相邻梁块接缝处,高差不大于3mm。2)相邻梁块中线偏差不大于3mm。3)梁块前端标高允许误差不大于5mm,超出时及时调整。⑶ 全部梁块拼装完毕后允许误差1)标高误差不大于25mm。2)中线偏差不大于15mm。3)上、下游两箱梁的相对高差控制在25mm以内。11.5线形控制线形控制首先是对预制线形控制,本节仅涉及安装时线形控制。梁段安装时挠度变化曲线由设计提供,当设计未提供时,应会同设计单位绘制,以便控制箱梁悬拼施工。11.5.10号块安装104 0号块安装根据设计可以为现浇或预制。当0号块为预制时,必须在预制时增加横桥向测量标点,并利用地面测站控制其中线的准确性。0号块对成桥线形影响最大,因此应仔细测量调整。0号块应用千斤顶进行平面及竖向高程精调。当为现浇时因有两侧湿接头调整,其线形控制较为容易,但原则不变,特别要仔细精调与湿接头连接的1号块。11.5.2预制段块安装线形预制梁段安装必须符合理论的水平线形。通常梁段标高须经理论计算并进行测量。由于混凝土弹性模量、收缩、徐变等各种因素的影响,梁段竖向线形可能有较大偏差,每梁段拼完后,立即进行测量,对出现的误差应仔细分析,找出原因再进行调整。尽量把误差控制在允许范围内,如偏差过大可采用以下几种补救方法进行调整(一般情况尽量避免使用)。1) 调整悬拼线形时可用石棉垫片调整梁块。对于要调整拼接面的梁块在试拼时用眼睛观察并用粉笔标明具体位置。垫片的厚度和在拼接面上铺垫的位置由测量数据推断后决定,抄垫后使梁块向有利的方向偏移。选用的石棉垫片要经火烧脱脂处理,但不能脆化,处理后石棉成网状,易于吸入环氧树脂,石棉的厚度有1mm、1.5mm、2mm、3mm四种规格,每个拼接面铺垫不宜超过两层,如果一次调整不好,下一梁块悬拼时再次调整,这种方法可使线型控制得比较精确,但每次的调节量有限。2)对悬拼线型的调整也可采用贴三胶二布的方法来调整,先在两个匹配面分别涂上一层胶然后各贴一层玻璃纤维布,再于其中一面的玻璃纤维布上涂一层胶,通过这种办法调整胶接缝的厚度。这种调节方法在工程实践中证明是可行的,也可以选用二胶一布方法,要增加纤维布的层数时须经试验证明才行,不能随意增加。3) 根据施工经验,如果采用2~3mm厚的石棉垫块来进行调整线型,达不到目的时,可采用垫钢板设置小湿接缝的方法来进行调整,根据要调的标高和中线综合决定截面上下左右的缝隙宽度,使被调整的梁块朝有利方向扭转一定角度,将标高和中线的偏差调整过来,小湿接缝的宽度一般较小(否则会影响合龙段长度),缝内无法浇注混凝土时,可浇高标号砂浆并掺膨胀剂,砂浆标号可比梁体再提高一级。小湿接缝有可能的情况下尽量靠近1/4跨度设置。4) 对悬拼来讲线型的控制确是难点,但只要预制时梁块线型控制好、悬拼时再认真对待,线型是能控制的,其中预拼时及时纠偏非常关键,预拼时不仅要查出哪些地方不能密贴,还要测一下中线偏位和高差,发现偏差及时调整,不能往后积累。104 104 第十二章 边跨、直线段、合龙段施工及体系转换12.1边跨梁段施工12.1.1施工方法⑴ 由于边跨梁一般距岸地较近,宜采取就地设立支架,在支架上立模浇筑边跨梁段混凝土。但若临近边跨桥墩较高,亦可采用膺架梁的一端设立柱,另一端挂在已成梁段上,立柱基础为钢管桩基础或混凝土基础,也可采用一端支点为打入桩,另一端支点为承台。膺架梁上部可用型钢及方木等做分配梁,其上立模板浇筑边跨梁段。支架立设时,要注意以下几点:1) 支架设计要有足够的强度和刚度。2) 要根据连续梁施工工艺总的要求,注意与T型刚构连接、预施应力及平时温度变化时可能产生的集中力。3) 要有简便可行的脱模措施,如用木楔、或厚约5~10cm的硫磺砂浆块、或砂筒;亦可在型钢分配梁下设置数台千斤微调底模坡度和辅助脱模。4) 基础设计与施工要求牢固,防止产生不均匀下沉。5) 支架和模板安装完毕后,要对支架进行预压,压重为1.2倍浇筑梁段重。⑵现浇边跨梁段与T型刚构连接方法,一般情况采用边跨梁段与T型刚构间设合龙段方法。12.1.2现浇直线段箱梁施工⑴ 满铺钢管脚手支架方案可能是一个简单、易行而经济的方案。当施工条件变化时亦可采用其他支架方案。钢管脚手支架由于它构件轻巧、简单、拆装方便,标高易于调整,不使用机械。它不仅适合岸滩,也适合水中,可在水中先施工基础和支架梁,再在梁上搭设支架。现以满铺钢管脚手支架为例编制工艺。⑵ 工艺流程如下104 支架预压预压设备准备安放正式支座支座检查配套保养安装底模、外侧模底模制造安装底板钢筋波纹管钢筋成型配套波纹管下料安装钢绞线底板束及锚具钢绞线下料成束、锚具安装、锚固安装内侧模内侧模制造、内模支撑等安装顶板模板模板配套包括支撑安装顶板钢筋、锚具下料、锚具检查配套养护、张拉压浆防撞栏杆拆除脚手架浇筑混凝土安装满堂脚手架材料准备、测量放线标高检查等12.1.3支架安装和拆除满堂钢管脚手架是现浇直线段箱梁混凝土的主要受力结构,确保有足够的强度、刚度和稳定性,梁体混凝土浇筑后,其下沉量不大于3mm。支架搭设前,应根据上部荷载特点,计算箱梁直线段横梁、腹板、挑臂及其它部位下的立杆间距。⑴ 支架搭设1)钢管、扣件等本身质量检查:组装前(或在厂家),对租来的钢管应逐根检查,是否顺直,有无变形和损伤,扣件丝扣有否损坏,能否紧到底及灵活性等,并清除构件表面的泥土、砂浆等物。2)地基处理首先清除支架范围内的杂物,以便测量放线和支架组拼。对于地面土质松软,不能满足承载力要求的地段采取将原土质地面夯压实后,浇筑10~15cm厚的混凝土面层,做好排水处理。3)杆件组装顺序104 依照以下顺序组装:放置纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→第一步纵向水平杆→第一步横向水平杆→第二步纵向水平杆→第二步横向水平杆→……→纵向斜撑杆→横向斜撑杆→拧紧扣件扣紧钢管。4)组拼注意事项① 所有的构件应按设计及脚手架有关规定设置,不得隔步设置或遗漏,所有扣件施拧力矩必须按有关规定进行,应逐个检查。② 竖向立杆要求垂直,其倾斜度不得超过1%,横杆要求平直,横杆两端的高度偏差应小于L/400,在搭设过程中应注意调整架子的垂直度。③ 前后左右立杆和横杆的接头位置必须错开,防止失稳。④ 要求横向每6排支架设置斜杆剪刀撑。⑤ 钢管立柱顶端管口应无变形或损伤。⑥ 根据计算,考虑各种变形因素,支架需设预留拱度。⑦ 支架在搭设过程中均须设置斜杆及必要的缆绳,以防止脚手架在搭设过程中发生偏斜或倾斜。支架拼完后进行预压检验,严格控制沉陷量在3mm之内。⑧ 在搭设、拆除时,禁止人员进入该施工区域,以防发生意外事故。⑵ 主要技术要求1)地基基础表面要坚实、平整,底板放置牢靠,排水通畅。2)不允许立杆有浮动及松动现象。3)整架倾覆的稳定系数不得小于1.3。4)对于直线布置的脚手架,其纵向垂直度应小于L/400。5)横杆的水平度,即横杆两端的高度偏差应小于L/400。6)所有构件必须锁紧,必须逐个检查,凡不合格的一律全部重新拧紧。⑶ 支架拆除1)支架拆除前应全面检查支架扣件连接,模板支撑是否符合安全要求。2)拆除顺序:先拆除箱梁两侧翼缘板挑臂部分,再由每联每跨跨中向支座处推进。箱梁底板下支架拆除,先松开立柱顶端与横向水平相连的直角扣件螺栓,使之向下滑移5~10cm,抽出方木和底模,再依上而下逐层拆除纵、横水平杆、斜撑及立柱钢管,严禁上下同时作业。3)架拆除前应逐级进行详细的支架拆除技术交底。拆除脚手架上杂物及地面障碍物。104 4)构配件必须集中运至地面,严禁抛扔。12.1.4支座安装⑴ 支座运到墩顶前必须先核对支座型号和支座螺栓的规格、长度,如有差错及时纠正。⑵ 检查支座组装情况,清除杂物,清洗干净,并在支座底板侧面标出十字中心线。⑶ 支座安装前应先将墩顶及预留孔内表面积水、杂物清除干净,并找平。⑷ 由测量人员在墩顶放出支座的中心线,根据该中心线检查预留孔位置和深度是否与设计相同,否则应予以修整,直到满足设计要求为止,为了不影响施工进度,该项工作提前在垫石施工后进行。在检查预留孔位时,要预留灌浆槽孔。⑸ 安装支座就位,根据测量人员放出墩顶支座十字和标高,摆放支座,支座上的十字线与墩顶的十字线应当吻合,用水平仪测控水平标高,应符合设计要求,其偏差不得超过规范规定。⑹ 待支座调整好后,即可向预留孔内灌筑与支座垫石同标号的水泥砂浆,直至空隙充满为止。⑺支座其允许偏差如下1)支座板四角平面高差2mm2)支座中心线顺桥向偏差±3mm3)支座中心线横桥向偏差±3mm4)支座板十字线扭转偏差1mm12.1.5底模安装底模系现浇梁混凝土的直接受力结构,其强度、刚度是保证梁体混凝土质量的关键,底模表面平整度又是直接影响现浇梁混凝土外观的关键设备。⑴ 为确保外观质量,本工艺采用竹胶合板做为底模板。模板标高由立杆顶端天托调整。⑵ 底模铺设的技术要求1)每块竹胶板铺放后应当平稳,与木板接触应密贴,不得有翘夹现象,不得有空隙。2)各板之间拼接缝应严密、平整,相邻两板高差不得大于1mm,且不漏浆。3)底板两侧边缘范围内,应当顺直,不得有明显错台,确保与外侧模连接104 密贴(建议采用双面胶带),不得漏浆。为保证外模线型,可用墨线或经纬仪放线,予以修正。4)底板与支座间缝隙亦应密贴平整,用橡胶泡沫带塞缝,并用胶带压平,再涂刷脱模剂,防止漏浆,确保外观。5)墩顶处底模下垫置的硬木或铁楔块不能沉陷和下挠,又必须做到便于拆除。⑶ 底模安装应严格按设计图施工放样,符合施工规范中的有关规定,其各项指标不得超过规范中的允许偏差值。12.1.6梁体断面与桥面中线允许偏差(mm)⑴中线允许偏差(mm)腹板中线±5腹板垂直度1‰梁高顶板中线±5⑵断面尺寸允许偏差(mm)梁高+5,-10腹板厚度+10,-0顶、底板厚度+10,-012.1.7施工注意事项⑴ 底模高程既要符合设计要求,亦要考虑合龙时高差不超过规范。⑵ 支架基础必须坚实可靠勿使沉陷。⑶ 支架加载预压,预压荷载宜为设计荷载(箱梁体自重+模板重)的1.2倍。加压时间不少于24小时,以消除支架的非弹性变形。⑷ 支座安装完成后,用薄膜覆盖,防止砂浆流入污损支座。在墩顶直线段底模安装后,墩顶面和底模底面的空间很小,采用木楔支承、抽楔脱模。因此要求木楔块需坚实稳固,并有专人监视,确保万无一失。⑸ 直线段安装支座、模板、钢筋、波纹管制孔,予埋件安装及预应力束张拉要求均同0号块梁段施工工艺。⑹104  在支架上要完成扎钢筋,安装外模,内模和底模及浇筑混凝土等工序,因此,底模的垫木应采用不易变形的硬木,硬木下面抄垫要牢固,在纵向钢丝束未张拉前,抄垫不得松动,底模不得变形,立模前应计算出支架的弹性变形值,立模时应根据该值预留拱度。⑺ 为了消除因支架挠度变化而产生的梁体裂纹,箱梁直线现浇段的浇筑顺序是从两端开始,向中间浇筑,全断面浇筑顺序由下而上,先底板、腹板再顶板,分层分段,桥面板则由外至内进行浇筑。⑻ 混凝土浇筑完毕后,即对预应力孔道进行通孔检查,所有已穿钢束压重的孔道,均应将钢束来回抽动以检查该孔道是否漏浆,使钢束不被浆液凝结。⑼ 直线段混凝土达到设计强度85%后,立即进行纵向桥面钢丝束(单端张拉)、竖向粗钢筋和横向钢绞线的张拉,张拉从梁端开始对称进行(若设计另有规定,按设计要求办理)。并准备边跨合龙段施工。⑽ 直线段梁块均长,在养生期间箱内温度不易散发,极易产生温差裂纹,必须引起高度重视,加强养护。直线段施工要与边跨梁段施工相对应,不要让直线段过早施工或静置时间过长。104 12.2合龙段施工安装横向PE包裹钢绞线束和纵横向波纹管制孔挂篮后退一个节段安装吊架安装体外临时约束钢结构支撑安装调整底模安装外模绑扎底板腹板钢筋纵向波纹管制孔、粗钢筋及制孔管安装安装内模、腹板内侧模板(含测量检查)顶板底模及顶板侧模板绑扎下层桥面钢筋绑扎上层桥面钢筋穿临时纵向钢绞线约束并张拉检查签证养护拆模浇筑混凝土通孔检查拆除体外支撑12.2.1合龙段的施工流程104 纵向、竖向孔道压浆穿纵向钢绞线合龙束预应力束张拉:纵向→竖向→横向12.2.2合龙段施工要点⑴ 掌握合龙期间的气温预报情况,测试分析气温与梁温的相互关系以及梁体温度变形规律,为选择合龙口锁定方式提供依据(一般可取合龙前24小时平均温度为合龙温度)。⑵ 根据结构情况及梁温的可能变化情况,选定适宜的合龙锁定方式并作力学检算。并把合龙方案报请设计单位和监理审批,当设计有规定时,按设计办理。⑶ 选择日气温较低,温度变化幅度较小时锁定合龙口并浇筑合龙段混凝土。⑷ 合龙口的锁定,应迅速对称地进行,先将体外刚性支撑一端与梁端部预埋件焊接(或栓接)。然后利用体外临时撑杆调节合龙段间距再迅速将外刚性支撑另一端与梁连接,临时预力束应随之快速张拉。在合龙口锁定后,立即释放一侧的箱梁固定约束,使梁一端在合龙口锁定的连接下能自由伸缩。⑸ 合龙口混凝土宜比梁体提高一个等级,并要求早强,最好采用微膨胀混凝土,并作特殊配比设计,浇筑时应认真振捣和加强养生。梁顶受日照部分必须加以覆盖。⑹ 为保证浇筑混凝土过程中,合龙口始终处于稳定状态,必要时可在各悬臂端加与合龙段混凝土重量相等的配重,卸载要与混凝土灌筑速度相对应。⑺ 混凝土达到设计要求的强度后,解除另一端支座临时固定约束,完成体系转换,然后按设计要求张拉全桥剩余预应力束,当利用永久束时,只需按设计顺序将临时锁定钢束放松至零再拉至设计吨位即可。⑻ 临时束的张拉一般宜在0.45~0.5σcon,以防在合龙过程中预应力束过载报废(设计有要求的按要求办理)。⑼ 若考虑梁在合龙后收缩、徐变的影响,应按设计规定在合龙锁定前将梁预顶-△L值,即可抵消梁体后期收缩,徐变产生的收缩影响。12.2.3合龙段施工注意事项⑴104  合龙梁段施工是连续梁施工的关键,为缩短浇筑时间,合龙段施工原则:先边、后中、依次对称进行,本工艺推荐体外钢性支撑。若设计另有规定按设计要求办理。⑵ 合龙梁段施工如立模、绑扎钢筋或安装钢筋骨架,制孔管的安装、浇筑混凝土及张拉方法均与前述梁段施工相同,⑶ 合龙段底模平台的设置可采用支架、吊架或挂篮进行施工,箱梁顶应预留进灰孔,以便浇筑底板混凝土。1)支架:边跨梁段施工的支架延长至合龙段,利用该支架设置底模平台浇筑合龙段混凝土,支架延长必须在悬臂施工完成后,以免与挂篮相碰。2)吊架:利用已成梁段两端头桥面上设置吊杆吊挂前后下横梁来设置底模平台,浇筑合龙段混凝土。3)挂篮:利用挂篮设备及其后锚系统,将底模直接锚固于两相连梁段上。⑷ 为使合龙梁段标高符合设计要求,并能与相邻梁段顺接,合龙前应对相连两个T构的中线及各梁段的标高进行测量,调整中线,并视标高情况,通过在适当位置采用压重或千斤顶顶升方法(即调整支座标高),将标高调整到符合设计要求的标高。其措施如下:1)边跨合龙梁段① 利用千斤顶调整直线端支座标高。② 在超高梁段端部上压重,使合龙段的悬臂端高差在允许范围之内。2)中跨合龙梁段按照常规施工,此段为最后合龙梁段,会由于张拉、混凝土收缩徐变和温度等因素的影响,该处合龙梁段悬臂会出现较大高差,欲消除此高差,在允许范围内除上述措施外,可考虑如下措施:①从1号梁段施工开始,按照消除合龙梁段处两悬臂端高差来调整悬浇块的高程。②在合龙梁段较少的情况采用反向合龙,正向张拉的方案,即边跨和中跨段同时施工,先张拉中跨1/3的合龙束后,边跨合龙束张拉合龙,再进行中跨合龙束补足张拉合龙。③采用多个大吨位千斤顶同步施工,调整支座标高,使合龙段两端头箱梁标高差符合规范要求。⑸104  合龙段纵向制孔波纹管是中间联通管,其与两悬臂伸出波纹管连接可比照0号梁块段波纹管外套接或内套接方式,为防止波纹管上浮需进行压重,考虑到浇筑混凝土后穿束困难,为确保孔道坐标准确,可适当增多定位钢筋或在安装波纹管同时将纵向钢绞线束全部穿好压重,波纹管接头处一定要封严,确保孔道质量,严防漏浆。⑹ 合龙段体外刚支撑安装、焊固应在上述最低气温条件下进行,构件两端的钢板用千斤顶进行预压,以减少构件本身的变形,刚支撑下料按合龙段的实际长度进行,刚支撑的轴线应与箱梁中线平行,两侧与中线等距,以免刚支撑偏心受压。⑺ 合龙段检查合格后,即可浇筑混凝土。因气温变化及混凝土凝固的影响,可导致合龙段混凝土产生缩裂或拉坏,因此合龙段混凝土浇筑时间宜选在日温差较小的阴天或选在一天中温度最低的时刻,最好在凌晨前完成或按设计要求进行,但气温亦不宜低于0℃。⑻ 合龙段混凝土等级应高于箱梁混凝土设计一个等级的微膨胀混凝土,以便合龙段钢束能及早进行张拉。⑼ 合龙段浇筑混凝土,应全段面一次完成,且浇筑时间亦不得超过4个小时(若设计有要求按设计要求办理)。⑽ 合龙段底板、腹板和顶板处预应力孔道较密集,混凝土浇筑较困难,宜采用5~20mm小石子混凝土,混凝土的和易性要控制好,陷度仍按0号块施工工艺。为了减少合龙段混凝土的收缩,可考虑掺入适量膨胀剂,掺入的方法和配比由试验确定。⑾ 在孔道密集的部位,采用竹片插捣和插捧震捣相结合,慎重操作,不得漏震、欠震、过震,震捣时不得碰及刚支撑和制孔波纹管。⑿ 考虑到晚上温度相对低时浇筑混凝土,水份蒸发少,水灰比适当小一些。浇筑时观测箱内外温度,作好温度记录。为避免混凝土凝固中出现裂纹,在夜间要进行一次收浆压平,在保护好管道口不进水的前提下,顶板上全跨范围内,用草袋覆盖,洒水降温,防止日晒。⒀ 混凝土浇筑完毕后进行纵向波纹管孔道通孔检查,对已穿放钢束的孔道,应将钢束来回抽动,以检查波纹管是否漏浆,防止钢束被灰浆凝结。⒁ 待混凝土达到设计强度时,按纵向→竖向→横向的顺序进行张拉。先张104 拉部分预应力束,再拆除体外支撑。纵向预应束张拉:先长束、后短束;先底板束,后顶板束。同一断面:先边束,后中束的顺序左右对称进行,在遇到临时合龙束时,按设计要求补足到张拉控制应力。12.2.4合龙误差标准⑴ 悬臂浇筑时桥梁中轴线偏差及高程偏差分别为15mm,±10mm《铁路桥涵施工规范》(TB10203-2002);5mm,±10mm《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)。⑵ 悬臂悬拼时桥梁中线误差及高程偏差分别为:15mm,±25mm《铁路桥涵施工规范》(TB10203-2002);30mm,±30mm《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)。12.3体系转换12.3.1概述⑴ 多跨连续梁结构一般是按平衡悬臂法施工,经过临时支座与桥墩固结,先形成静定状态的T型刚构,通过T构合龙,钢束张拉及调整支座等手段,将单个T型刚构逐渐转换为设计的连续梁结构(超静定)体系。体系转换的方式因桥而异,一般由设计部门给定,常规宜采用从边跨向中跨逐跨合龙的方式,以利桥面标高的调整。当边跨先合龙困难时,亦可采用先中跨合龙方式,但须设计同意并对图纸及浇筑曲线作相应修改。⑵体系转换的内容,主要是将临时支座固结解除,将梁落于正式支座上,并按标高调整支座高度和反力,而支座反力的调整应以高程控制为主,反力作为校核。⑶ 在施工中,正式支座已按设计要求的位置、标高及位移量进行安装和设置,只要箱梁施工中挠度控制好,一般支座标高不作调整,因此体系转换只涉及临时支座解除。为使合龙段施工处于稳定状态,需要将正式支座临时锁定和释放。⑷体系转换程序举例见附录D。104 附录A:波纹管集中荷载径向刚度试验1、径向刚度试验见图A-1-1方法:取长度为4d的波纹管3根,随后将波纹管试件平放在试验机加荷平台上。另一根Φ10短钢筋与管轴正交放在波纹管上,短期加荷重1KN,用百分表测其局部受压变形量。标准:Φ10短钢筋放平接口处,加载1KN的允许变形量为0.18d(d为波纹管内径)。2、弯曲抗渗试验见图A-2-1方法:取同规格的同批产品中,以R=30d的园周长度1/3的波纹管3根。试验时,将试件变成曲率半径为30d的园弧,放置在支架上,灌入水或水灰比0.5的水泥浆。标准:观察30min,无渗漏。104 附录B:粘胶剂成品1、Sikadur31-S08,sikadur731环氧树脂桥梁专用粘胶剂,其技术参数见表B-1-1。⑴该产品只要求胶拼面没有流淌的水即可作业,不要求干燥,涂胶施工方便,固化时间短,强度高,既加快了梁块的胶拼速度也保证了胶拼的质量。表B-1-1Sikadur31-S08,Sikadur731粘胶剂技术参数名称Sikadur31-S08Sikadur731颜色灰色淡灰色包装5kg(A+B)5kg(A+B)比重1.78~1.8g/cm31.64~1.75g/cm3适用期25℃180min25℃40min①35℃90min35℃25min粘合最大等待时间>90min>90min抗压强度>60N/mm2>60N/mm2注:①适用期提到90分钟要加缓凝剂⑵环氧树脂采用SikaS08适用于高温季节,双面涂胶,单侧涂胶厚度1~1.6mm,挤压后的厚度在1mm以内。环氧树脂在2小时内显塑性状态,90分钟内完成涂胶预压,4~6小时内固化。2、Concresive1441EL环氧树脂系统⑴胶拼材料的组成箱梁悬拼胶结料采用Concresive1441EL环氧树脂系统。该系统具有特别延长的开罐寿命和开敞寿命,特别适合于困难条件下的施工。Concresive1441EL环氧树脂系统分A、B两组份系统,A组份为白色,B组份为黑色,两者按2.5:1体积比(A:B)充分混合可制成均匀的灰色粘结浆体。其性能指标见表B-2-1、表B-2-2。⑵拌胶:在块件初步对好位后即可开始拌胶。推荐使用带搅拌轴的低速电钻(600r/min)拌胶。把容器里所有组份A和组份B全部混合,防止混合计量上的错误,如果需要部分混合,须先分别地搅拌、精确地度量第一组份,严格地测定体积比后倒入一个干净干燥的桶内,并确保每一个容器内剩下的涂料没被污染。表B-2-1Concresive1441EL环氧树脂物理性能指标104 物理性能1441EL形态(组份A和组份B)粘性浆体颜色:组份A/组份B/混合后白色/黑色/灰色密度(混合后)热变温度(根据ASTMD648)1.2kg/L67℃最低施工温度4℃最大厚度3mm最短开罐寿命(1公斤)200分钟--29℃50分钟--60℃最短开敞寿命300分钟--29℃60分钟--60℃初养护24小时终护期7天表B-2-2Concresive1441EL环氧树脂力学性能指标力学性能1441EL抗拉强度MPa10抗压强度MPa80压缩弹性模量MPa5500斜面剪切强度MPa>35(试验以混凝土失效结束)混合搅拌A、B组份,直至黑色与白色的条纹消失形成一个均匀的灰色混合物,即可开始涂胶。⑶涂胶:涂胶时使用刮刀从下向上方均匀涂刷,可分几个工作面同时进行。采用双面涂胶,厚度以1mm为宜,不得超过1.5mm,混凝土凹进部分要补平,涂刷过程及胶拌2小时内采取措施,防止雨水侵入和阳光照射。在常温下,拌好的胶宜在某种程度上30分钟内涂刷完毕,90分钟内进行拼接。涂胶的混凝土表面温度不宜低于5℃,否则应采取加温措施。涂胶取两组试件,与梁体胶拼面同条件养护。⑷胶拼料使用过程中,要继续搅拌、以保持均匀。树脂胶涂好后,在接缝面的预应力孔道上贴一块厚10mm的环形海绵垫(普通海绵),以保证预应力孔道的密封,防止孔道压浆时串浆漏浆。104 附录C:几种主要挂篮的示意图104 104 104 附录D:体系转换五孔步骤图1、五孔体系转换图例步骤一T构浇筑完成。步骤二边跨支架、模板、浇筑现浇段。步骤三1、5跨合龙段立模,浇筑混凝土。104 步骤四拆除1、5号墩临时支座,并将活动永久支座锁定,张拉合龙段I组钢束,拆除边跨支架。步骤五2、4跨合龙梁段立模,浇筑混凝土。步骤六解除1、4号永久支座的固定,使其变为活动支座,张拉合龙段Ⅱ组钢束,拆模。步骤七拆除2号临时支座,重新锁定1号墩永久支座(假设2号墩为活动支座)张拉合龙段其余钢束,拆除3墩临时支座(假设3号支座为固定支座,张拉合龙段其余钢束)。步骤八中跨合龙梁段立模,浇注混凝土。步骤九将1号墩永久支座解除约束恢复活动支座,张拉全部Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ钢束、拆模;体系转换工作结束。2、体系转换步骤及方法⑴ 边跨合龙及1、4号墩支座转换1)边跨合龙段是利用边跨直线段延长支架上立模浇筑混凝土;待混凝土达到设计强度后张拉部分钢绞线束,然后拆除边跨支架和模板,1、4号墩支座转换。1、4号墩墩身经过临时支座与梁体固结,构成T型刚构体系,转换图见图D-2-1。2)先将永久支座锁定,后拆除临时支座,即将活动支座临时变成固定支座,锁定后,必须保证在梁体自重的用下,支座能转动。3)锁定的方法:将活动支座的顶、底板在顺桥向的两侧用钢板临时焊接,形成固结的约束见图D-2-2。104 4)拆除临时支座,主要是烧除中间层的硫磺砂浆夹层,切割预埋钢筋(或预应力钢筋、钢束)。当钢筋切断后,梁体自重由永久支座支承,完成这一转换,必须慎重、稳妥。硫磺砂浆可通电熔除(但预埋电阻丝截面要适应)或用氧气割刀吹烧。钢筋切割用氧气切割,切割时力争同步。当两侧钢筋全部断后,临时支座不再受力,全部转换为永久支座受力。5) 调整悬臂端高程在桥台上设置千斤顶,利用千斤顶的起落,使梁的悬臂端或升或降,使其支座两侧悬臂标高相吻合(或符合纵向要求)。⑵ 次中跨合龙:是将简支悬臂与3号T构合龙,以形成两跨连续梁。转换步骤如下:1)安装吊架,立合龙段模板,浇筑混凝土。2)待混凝土强度R>10MPa时,将1号墩活动支座解除约束,以减少合龙段混凝土承受的温度应力。3)张拉北次中跨Ⅱ组钢束。4)4号(或1号)墩活动支座恢复,张拉部分钢束。5)拆除3号墩临时支座,因该永久支座原系固定支座,不须锁定,当为活动支座,必须锁定,至此,已转化两跨连续梁见图D-2-3。104 ⑶ 中跨合龙1)南次中跨、北次中跨合龙后,已分别构成二跨连续端悬臂梁见步骤七。通过浇筑跨中合龙段,张拉钢束,将2号墩永久支座解除约束,恢复为活动支座,最后构成五跨连续梁。2)合龙段的施工步骤①安装吊架、支模,浇筑混凝土。②当混凝土强度R>10MPa时,1号支座解除约束。③当混凝土强度R>30MPa时,张拉全部Ⅱ组钢束,然后拆除模板、吊架等。最后构成五跨连续梁。104 附录E:预应力混凝土连续箱梁有关施工规范TB10203-2002铁路桥涵施工规范TB10415-2003铁路桥涵工程施工质量验收标准TB10424-2003铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准TB10425-1994铁路混凝土强度检验评定标准TB/T2965-1999铁路混凝土桥梁桥面TQF-1型防水层技术条件TB/T3054-2002铁路混凝土工程预防硷—骨料反应技术条件TB/T2922.1-1998铁路混凝土用骨料硷活性试验方法岩相法TB/T2922.2-1998铁路混凝土用骨料硷活性试验方法化学法TB/T2922.3-1998铁路混凝土用骨料硷活性试验方法砂浆棒法TB/T2922.4-1998铁路混凝土用骨料硷活性试验方法岩石柱法TB/T2922.5-1998铁路混凝土用骨料硷活性试验方法快速砂浆棒法TB/T2092-2003预应力混凝土铁路梁静载弯曲试验方法及评定标准JTJ041-2000公路桥涵施工技术规范JTJ058-2000公路工程集料试验规程JTJ053-94公路工程水泥混凝土试验规程JTJ054-94公路工程石料试验规程JTJ055-83公路工程金属试验规程GB50204-2002混凝土结构工程施工质量验收规范GB175-1999硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥GB1596-1991用于水泥和混凝土中的粉煤灰GB8076-1997混凝土外加剂GB82-85普通混凝土长期性能耐久性能试验方法GB1499-1998钢筋混凝土用热轧带肋钢筋GB13013-1991钢筋混凝土用热轧光圆钢筋GB/T228-2002金属拉伸试验方法GB/T6397-1986金属拉伸试验试样GB17671-1999水泥胶砂强度检验方法GB1345-91水泥细度检验方法104 GB/T1346-2001水泥标准稠度用水量凝结时间安定性检验方法GB/T14684-2001建筑用砂GB/T14685-2001建筑用卵石、碎石GB/T18736-2002高性能混凝土用矿物外加剂GB/T18046-2000用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿碴GB/T5224-2003预应力混凝土用钢绞线GB/T14370-2000预应力筋锚具、夹具和联结器GB/T50080-2002普通混凝土拌合物性能试验方法标准GB/T50081-2002普通混凝土力学性能试验方法标准GB/T16777-1997建筑防水涂料试验方法GB/T18244-2000建筑防水材料老化试验方法GB/T5836.1-1992建筑排水用硬聚氯乙烯管材GB/T5836.2-1992建筑排水用硬聚氯乙烯管件JGJ63-1989混凝土拌合用水标准JGJ52-1992普通混凝土用砂质量标准及检验方法JGJ53-1992普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法JGJ18-96螺纹筋焊接试验方法JG/T3013-1994预应力混凝土金属螺旋管JG/T3064-1999混凝土泵送施工技术规程JG/T894-2001聚合物水泥防水涂料JG500-1992聚氨脂防水涂料104

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