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湖北汉洪东荆河大桥多跨30米预应力T梁施工简介
2017-04-25  中国桥梁网 分享到:
关键词:预应力T梁 预制安装 结构连续 

   一、T梁预制施工

   1.1预制梁场

   预制梁厂设在靠近桥头,长417米,宽31米,预制梁场内共布置台座六排,每排4个台座,共24个台座。

   预制梁台座采用砼台座,台座分三层施工。最下层在开挖好的基坑内铺设灰土垫层,并用蛙式打夯机夯压密实,厚度为30cm (处理后的台座地基承载力不小于250KN),灰土垫层上浇注30cm厚砼,砼标号C25。顶层按T梁底平面尺寸立侧模灌注C25砼,高30cm,并每隔1m埋设一根内径Ф25mm的PVC管做为拉筋预留孔。台座顶面四周预埋L50×50角钢,台座顶面按图纸要求设置20mm(二次函数)反拱。台座分为中间部分和端部,端部3m范围内基坑加宽为375cm,以保证梁张拉时不会使端部台面破坏。

   1.2龙门吊

   预制梁场内共设4台龙门吊,其中两台50T(T梁自重70吨),两台10T。10T龙门吊负责吊模板、钢筋、灌注混凝土等。50T龙门吊负责移梁存梁区。

   1.3模板及支承

   根据工期要求,标段制作具有自震功能的T梁模板6套,其中中梁模板4套,边梁模板2套,面板厚5mm,均用大块钢板制作,模板背面用L50×50角钢加固。模板缝用双面胶条密封涂脱模剂,外露砼面的脱模剂应采用同一品种。

   梁体模板从一端向另一端安装,两侧模板同时支立用连接螺栓定位后,再依次安装相邻模板,最后安装端模。

   侧模板注意防止移位和突出,外侧用支撑和拉筋固定,内侧用拉杆固定,上下都必须调整至符合设计的尺寸,拉杆用Φ20螺杆。

   1.4钢筋加工及安装

   工艺流程:落料→成型→腹板、底板钢筋绑扎→横隔板钢筋绑扎→端模板安装→波纹管定位筋安装→波纹管安装→侧模板安装→顶板钢筋安装→负弯矩齿板钢筋安装→顶模板封边

   1.5波纹管安装

   波纹管的接头用长40cm、直径较孔道波纹管大5cm的短波纹管套接,由两端将孔道波纹管旋入套管,然后用封口胶带缠裹接头口,防止渗入水泥浆,注意孔道波纹管端部必须旋至套管的中部,防止脱节。波纹管的弯起点和各点的X轴坐标值事先划在底模台座上,竖向Y轴高程直接由底模量起,然后短钢筋和半圆环钢筋将波纹管用电焊固定在腹板钢筋上。电焊时注意电弧不可击穿波纹管。如有击穿立即缠裹防止漏浆。

   为防止负弯矩波纹扁管在砼浇筑时变形从而影响穿索,特在管中预穿相同直径的PVC管两根,待脱模之后取出。

   1.6、砼浇筑及构件养护

   梁体混凝土的灌注采用侧模振动工艺,其振动时间以保证混凝土有良好的密实度为原则,一般情况翼缘板及肋板下部混凝土用侧模振动器振动,肋板中、上部分以插入式振动器振动为主,以侧面振动器振动为辅。

   梁体混凝土的灌注采用整片浇注,斜向分段,水平分层,由一端向另一端循序渐进的施工方法,每层厚度不超30cm,灌注所形成的阶梯形角度约为1:4~1:5。混凝土的振动与下料交替进行,每次振捣按混凝土所灌注的部位使用相应区段上的振动器,每层混凝土灌注的间隔时间在环境温度30℃以上时不超过1小时,在30℃以下时不超过1.5小时,一片梁的灌注时间不宜超过5小时,并应做好记录。

   构件养护:在砼初凝后,立即覆盖浇水养护。并指定专人负责。在板梁顶部洒水养生,注意随时保持梁体外部湿润。养生期不低于14d。

   1.7预应力钢绞线制作及张拉

   钢绞线的下料、用钢尺准确量测长度,然后用切割机切断,下料长度误差控制在5cm之内。

   由于钢绞线孔位不同其长度各异,按编号事先标出全长,根据设计要求数股一束,编号后在两端系上铁皮小牌、注明编号、分别存放,以免混乱。穿束时,将前端与引线在一起并以封口胶之类扎成一体,以便顺利穿过曲线段孔道。穿束时不可猛拉猛撞防止破坏了波纹管。

   1.7.1预应力张拉

   千斤顶在预施应力施工前必须经过校正,并与压力表配套校验,以确定张拉力与压力表读数之间的回归关系曲线和方程式,并计算对应油表压力值,正确指导张拉过程。

   1.7.2、预施应力

   1.7.2.1、预施应力前应做好如下准备工作:

   (1)梁体混凝土表面有轻微的缺陷,在预施应力后进行修补处理,缺陷较大者应在张拉前修补,必须经过监理工程师签认;

   (2)检查梁体混凝土是否已达到设计强度90%的要求;

   (3)千斤顶和油压表进行校正;

   (4)清除梁体孔道内积水和污物;

   (5)敷设测量梁之上拱度及弹性压缩的测点。

   (6)检查钢绞线、锚具等的技术合格证;对钢绞线、锚板、夹片按规定频率和项目进行质量抽查,决不能使用质量低劣和不合格的产品;清理锚具表面进行外观质量检查。

   1.7.2.2、预施应力是以主油缸油压表读数控制张拉力,并以钢绞线伸长量校核,不同部位的钢绞线按设计要求施加张拉力,用伸长量来对照,如果伸长量误差大于6%,则要分析原因,报请有关各方研究处理。

   1.7.2.3、预施应力程序

   (1)每条预应力束施工程序:

   0―初应力10%(作伸长量标记)―100%张拉控制应力(测

   伸长值)静停两分钟―校核到张拉控制应力―回油;

   设计张拉顺序为,先张拉N1钢束至100%的控制张拉力,再张拉N2钢束至50%的控制张拉应力,然后张拉N3钢束至100%的控制张拉应力,最后张拉N2钢束至100%的控制张拉应力。张拉时均为两端同时张拉。

   (2)初始张拉:梁两端同时先对千斤顶主油缸充油,使钢绞线略为拉紧,充油时,随即调整锚圈、垫圈及千斤顶的位置,使孔道、锚具和千斤顶三者之轴线成一直线,同时注意使每根钢绞线受力均匀,随后两端同时加压到10%(油表读数),并在钢绞线上画上记号,作为测量钢绞线伸长量的标记,亦借以观察滑丝情况;

   (3)张拉:采用两端同时张拉加载的方法进行。

   (4)安装应力:达到张拉控制应力时,持压5分钟,并维持油表读数不变,进行锚固,张拉结束。

   1.8、孔道压浆

   1.8.1、钢丝束张拉完毕,经检查签认后才能进行压浆,压浆尽快进行,其间隔时间一般不宜过1天。

   1.8.2、采用活塞式压浆泵压浆。

   1.8.3、水泥浆的技术条件如下:

   (1)水灰比:不宜大于0.45,掺减水剂(膨胀剂)实时不超过0.4;

   (2)水泥浆稠度宜控制在14-18s之间;

   (3)泌水性:在量筒内注入500mm的水泥浆,泌水量不得超过4%,拌合后3h泌水率宜控制在2%,24h后泌水应全部被浆吸回;

   1.8.4、压浆方法

   1.8.4.1、压浆前的准备工作

   (1)锚圈外的钢绞线头,采用切割机切割;

   (2)压浆前用高压弱碱性水清洁孔道(出浆口溢出清洁水),并用过滤无油的压缩空气吹干;

   (3)钢绞线与锚具间的缝隙用水泥浆提前最少3天时间堵塞严密,以保证足够的强度,避免跑浆;

   (4)每个压浆孔处,均安装压浆阀,压浆时,接通压浆管,压浆时待出浆口溢出的浆液浓度与压浆液一致时即用准备好的木塞封堵出浆口,此时仍保持压浆机压力不变5分钟,然后关闭压浆阀开关,以保持管道中水泥浆的压力;

   (5)压浆管长度不宜超过30米。

   (6)压浆后的梁体起吊或移梁,必须待随梁养生的水泥浆试件强度达到55%

   1.8.4.2、压浆按一次压浆法进行

   1.8.4.3、同一孔道的压浆工作一次完成,因故中途停压,则用清水冲洗已压浆孔道,以便重新压浆。

   1.8.4.4、水泥浆在拌浆机中的温度不宜超过25℃,当气温高于35℃时,尽量安排在夜间气温较低时进行压浆。

   1.8.4.5、当环境温度低于5℃时,不宜压浆,梁在压浆后48h内,结构砼温度不得低于+5℃,遇到气温下降时,立即采取防寒保温措施。

   1.9、梁体的起吊、存放

   1.9.1、在吊装、顶梁、横移、运梁时,梁端最大悬臂长度不得超过1.5m。

   1.9.2、吊装、移梁、顶梁作业应有统一指挥,由有经验的人来担任。

   1.9.3、吊装

   1.9.3.1、起吊预应力梁的龙门吊、钢丝绳、滑车吊点及龙门架走行轮,每一个月至少检查一次,龙门架结构及走道部分三个月至少检查一次。

   1.9.3.2、天车上卷扬机的刹车弹簧及刹车带,每次使用前都必须详细检查,每次起吊梁体时,待梁体上升到3-5cm时即停,再仔细检查龙门吊机各部件,确认无异常现象时,方可继续起吊工作。

   1.9.3.3、起吊梁所用的千斤绳按有关规定检查更换,钢丝绳与混凝土棱角接触处应垫以木块、麻袋等软性材料。

   1.9.3.4、龙门架及起吊设备按规定要求经过安装保养鉴定(如卷扬机马达、走行轮、起吊绳索系统、吊具等)后,试吊工作按下列顺序进行:

   (1)先使钢丝绳拉紧,检查钢丝绳、滑车等受力系统,符合要求后,再两端同时起吊,待梁上升3-5cm再进行传力系统、龙门架走行轮及走道的全面检查,在认为安全可靠的情况下,再进行卷扬机的起吊刹车性能的试验;

   (2)卷扬机的刹车试验两端分别进行,每次起高40cm,落放30cm,如此进行三次,如无问题可认为合格;

   (3)起吊梁的信号指挥由有经验的人来担任,起吊时两端须同时进行,梁的两端高差不得超过30cm,梁体横向移动时,两端应保持同步。

   1.9.4、移梁与存放

   1.9.4.1、移梁轨道必须平滑、顺直、支承牢固。

   1.9.4.2、无论移梁、存梁,梁之两端均有可靠的木撑支撑,这样确保梁体的稳定。

   1.9.4.3、移梁、顶梁时,千斤顶顶点设置垫木板,可以起到防滑和顶伤梁体的作用,移梁小车与梁底之间也设有垫木板防滑。

   1.9.4.4、为确保安全拖拉移梁,牵引钢丝绳滑车转角内侧严禁站人,钢丝绳延长线2米内亦不准站人。

   1.9.4.5、移梁时,梁两端台车走行速度应同步,且不得过快,顶梁时要保持梁体平衡,同时梁两端高差不得超过100mm,应同时起落,务必防止梁体扭斜而导致倾倒现象的产生。

   1.9.4.6、梁体存放在临台座上时,两端应垫以枕木找平,严防两端支点水平面不一致将梁体扭坏,平日应指派专人检查。

   1.9.4.7、梁体存放在正式台座上时,台面与梁底间应垫以草袋,以防止梁硬伤。

   1.9.4.8、双层存放时,梁面垫以枕木,上层梁之间设卡具相联,以防止梁体倾斜,上下层梁体的中心线之偏差不应超过10mm,并对齐上下层之支点。

   二、T梁安装

   2.1移梁

   2.1.1移梁工艺流程

   预制场内移梁→自行式横移梁小车(水平移梁)→跨墩龙门吊(竖直提升)→148、147、146跨落梁和桥面运梁车→架桥机

   预制梁板出厂前,应用墨线标出梁中线及临时支座定位线,以利安装就位。桥梁施加预应力并满足设计要求后,用两台50吨龙门吊移出台座。在桥台第一、二跨中心线(148、147)设置横移梁轨道两条,连接梁场和垮墩桥梁龙门吊轨道(梁场与桥梁中线基本平行,距离为25米),通过梁场龙门吊提梁后安放在横移梁轨道上的自行平板小车上,稳固后,启动小车,将T梁由梁场运至垮墩龙门吊下,然后由跨墩门吊垂直提升至桥面运梁平车上或146、147、148跨的孔位中。

   2.1.2支座安装

   由于支座安装平整度和对中精度要求高,因此垫石四角及平面高差要严格控制应小于±2mm,安装支座符合设计标高,偏差不得大于±2mm ,水平位置偏差不得大于5mm。粘结钢板采用环氧树脂粘结剂,确保黏贴质量可靠。

   连续端临时支座的作用是在施工阶段临时支承T梁,承受施工时荷载的。同时也要求在体系转换后便于拆除,临时支座采用砂箱法,制作安装和拆除简便,承载力可靠。临时支座的顶面标高与永久支座顶面标高相齐平。简支端支座设计为四氟滑板支座,安装时严格做到清洁、油槽注油、与T梁预埋钢板焊接固定等相关程序,确保桥梁的伸缩移动效果。

   2.2架梁

   2.2.1架梁设备

   架梁机:DJ50/160步履式双导梁架桥机。该机属单臂简支型,可架设梁最大跨度为50米,最大额定起重能力160t,且实现全幅机械横移梁片,达到一次落梁到位,自动化程度高。该机采用贝雷桁架作主要承载力结构,构建单元间采用肖栓和螺栓等标准件连接,配置自力走行及负重装置,全部采用电控操作,整机水平运动,能安全完成吊梁起落动作。该机过孔安全性较高。架桥机由0号柱、伸缩臂、1号柱、机臂、2号横移柱、3号支柱、两个吊梁小车组成。

   2.2.2架梁方案

   总体架梁安排

   ⑴施工时先安装148、 147、146号墩的左幅梁板。147号墩右幅基础施工完成后墩柱盖梁即暂不施工,开始安装2台40吨跨墩龙门吊,行走轨道长90米,横移梁至右幅边,用跨墩龙门吊起吊横移来的T梁,完成左幅的第147、148跨和146跨T梁的架设。

   ⑵用龙门吊把架桥机部件起吊至梁顶进行拼装架桥机,并铺设轨道,轨道下方与梁体、桥台间由硬木方(标准枕木)支垫,支垫硬木设置于梁体梁埂上方,架桥机支脚处密布硬方木并在上面整体横放工字钢。

   ⑶架桥机从第145跨逐孔架设第二合同段的各孔梁板,直至72孔。T梁就位后立即进行横隔板钢板和T梁连接钢筋的焊接, 用以增加梁体稳定性。

   ⑷在完成最后一跨的架设任务后,即可由架桥机完成拆除轨道的起吊任务,在架桥机退回到146跨时即可由垮墩龙门吊完成架桥机的拆卸和退出任务。

   ⑸架设148(桥台)、147两孔右幅T梁程序:

   将两孔梁板吊至梁面存放→拆除横移梁轨道→完成147号墩的墩柱和盖梁的施工→由垮墩龙门吊完成T梁安装。

   三、湿接缝、连续端(湿接头)施工及体系转换

   3.1每孔 T梁安装完毕,架桥机完成过孔、各横隔板钢板和连接钢筋完成整体焊接后就可以进行现浇湿接缝、湿接头、负弯矩张拉和体系转换等工序。

   3.2接头施工首先按设计连接连续接头段钢筋,并用适当长度的波纹扁管管,将相邻桥跨的负弯矩区预应力孔道连接起来,保证严密,不漏浆。为防止混凝土浇注过程中波纹管变形,在管内放置芯棒,砼浇筑过程中注意活动,便于抽拔。然后安装横梁(接头)底模板和接缝钢筋,横隔梁模板可支立在盖梁上。最后后支立两端侧模板,并用胶带纸进行接缝封堵,防止漏浆。永久支座上钢板利用焊接的预埋钢筋面直接与接头混凝土浇注在一起。在日温适宜时,浇注连续接头。浇注连续接头混凝土时,按设计要求从一联两端向中间对称、间隔进行施工,同一联混凝土浇注时温差控制在5℃以内。

   3.3接头混凝土采用微膨胀水泥。待混凝土达到设计强度的95%时,张拉顶板负弯矩预应力钢束,并压注水泥浆、封锚。张拉程序和压浆锚固的方法同单梁,不过张拉机具一般采用的是单根前夹千斤顶。

   3.4一联浇注完成强度达到设计要求,张拉完成后即可解除临时支座:即打开出砂口,淘出砂箱中的沙粒,待承载板下落后就完成了拆除临时支座的程序。这时梁体重量直接作用于永久支座上,从而完成了由简支受力结构变为连续受力结构的体系转换。

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