悬浮式张拉在吉利河特大桥体外预应力中应用

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1、悬浮式张拉在吉利河特大桥体外预应力中应用  桥型简介  吉利河大桥主桥为左幅+35++30+、右幅++++的变截面预应力混凝土连续箱梁。设计荷载为汽超-20级,挂车-120,设计时速120km/h.本次体外预应力加固维修首先对主桥的腹板竖向、纵向和U型裂缝进行补强处理,处理方案采用灌胶封闭和粘贴钢板;然后对箱梁横隔板砼凿毛,布置钢筋后浇筑砼,增大截面加固;最后浇筑新增砼齿板、锚块,安装体外束进行体外预应力张拉。其中齿板对应的箱梁外侧粘贴碳纤维布补强。  吉利河大桥体外预应力情况简介  体外预应力位于吉利河大桥的第11~15跨连

2、续箱梁的箱内,主要采用体外预应力钢束加固。钢绞线采用标准强度1860Mpa、直径高强度低松弛、带PE护套的环氧涂层钢绞线。由于原连续梁结构分为五个互相独立封闭的箱体,所以进入箱梁的通道需另外开设。  张拉方法的选择  由于锚具其锚固对象是环氧喷涂钢绞线,保证张拉过程中环氧涂层的完好无损,因此,选择如何进行张拉是相当重要的。考虑到索很长,伸长量很大,千斤顶的最大行程只有20cm,实际操作时最大行程一般控制不超过18cm。  系杆布置  整个系杆贯穿11~15跨,在每段箱梁中间设置三束系杆,在箱梁底部端设置了锚固区,在其它部位的每

3、个横梁中间,设置钢材制成的圆孔,系杆里面装有减振器,起约束作用,系杆沿桥向都为直线形式。  基本原理  悬浮法张拉的基本原理:在YCW30O千斤顶前部位增加一套工具锚及支架,在千斤顶与锚板间设可调限位板,除了设前工具锚外,还设有后工具锚。在每次张拉时后自动工具锚夹片处于放松状态,在完成一个行程回程时由前自动工具锚夹片锁紧钢绞线,多次倒顶,直到张拉到设计吨位。  总体施工顺序a.进行梁体开孔进入梁体调查内部情况,b.施工放样测定新增齿板锚块和钢束位置,c.按照设计图纸核对原结构各部尺寸,d.新增齿板施工,e.应力钢束安装安装传感

4、器,f.预张拉,g.正式张拉,h.安装减震器、施工锚块,i.最终防护、检查、监控验收。  施工要求  ①材料技术要求:a.钢绞线:采用环氧喷涂钢绞线单层无粘结钢绞线,公称直径,单根钢绞线公称面积139m㎡,制成12束的成品索。锚具、锚垫板、传感器、锚下螺旋箍筋等均采用其配套产品。b.预应力束防护:选用带HDPE套管的成品索。②施工工艺要求:预应力钢筋穿束、张拉、防护,穿束与张拉是重点和难点。a.精确裁切钢绞线并按照设计图纸数量和位置编号b.横隔板钻孔、穿束,c.调整钢束张拉端工作长度,安装锚具、锚下传感器,d.齿板砼强度大于9

5、5%,准备张拉,e.对钢束整体两侧、两端同时对称张拉钢束,最后一次张拉完毕后,在工作锚板上给夹片安装防松装置,并切割多余钢绞线。  钢束制作、防护与安装  a.根据工作长度和设计长度定制定长成品钢束并按照图纸编号。b.成品钢束本身是有一层防护层的,安装过程中要采取了牵引导向架和转角橡胶板等防护措施,避免了穿束过程对防护层的破坏。c.首先根据设计长度定制钢束,分部位、规格堆放。穿束采用卷扬机在箱梁内部从一端向另一端牵引进行。钢束整体的纵向移动在特制的滚轮和支架上拖拉,避免了硬性磕碰。为了尽量减少钢束自重下弯对长度的影响,需要按3

6、m左右的间隔设置临时支撑架。以保证钢束平直成线。  传感器的安装  使用欧威姆机械有限公司生产的CLY型传感器。厂家根据锚垫板类型确定的传感器外形尺寸,施工安装时施工单位加工了临时定位垫板,并对锚具压环周边的平整度进行了调整,使之与锚垫板密帖。通过施工张拉过程来看,传感器与锚垫板的密帖程度,直接关系到传感器的初始读数的精度。  预应力钢索张拉  本体外预应力钢束的张拉是本工程的关键和重点工序。需要对张拉技术指标进行控制,必须据根设计文件要求对结构体进行监控。a.张拉过程选在车流量最低的时间段整幅封闭交通进行。b.张拉控制应力σ

7、con按照设计要求执行。根据实际情况,施工现场确定的张拉顺序。c.张拉控制采用应力和伸长量双控,即以应力控制为主,以伸长量校核为辅,实际伸长值与理论伸长值的差值控制在±6%以内。d.预应力筋的伸长值ΔL依据有关计算结果。对张拉过程中产生的锚头弹性压缩值一般不会考虑。e.对张拉孔道要求要精确。f.张拉:3~4次张拉。0→初应力→100%σcon。g.两端同时张拉,两端千斤顶升降、画线、测伸长量、插垫等工作应该基本一致。施工过程中,需要和桥梁监控人员保持有效沟通,对需要监控的指标进行认真校核,出现异常,现场及时沟通解决方案。  减

8、震器安装  a.安装顺序:焊接钢板C和N1钢筋→种植钢筋N1→焊接、安装支架→安装索夹→栓接索夹及支架。b.索夹外露部分涂刷防锈漆。c.必须消除焊接变形。  锚头防护  按照厂家配套的防护设施,在张拉完成的锚头外部安装夹片压盖和外防护罩,锚具密闭腔和防护罩空间内注油脂防腐防护

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