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浅谈高速铁路特大桥连续梁预应力施工的技术控制
2017-04-25  中国桥梁网 分享到:
关键词:连续梁 预应力 技术控制 西特大桥 

   沪宁城际铁路V标无锡西特大桥中心里程DK165+896.180,桥梁全长18886.03米,为沪宁城铁全线最长的桥梁。基础采用钻孔桩基础,下部结构采用实体墩台和空心墩,上部结构为32m双线简支箱梁493孔、24m双线简支箱梁36孔、2联(32+40+32)m连续梁、2联(40+56+40)m连续梁、4联(48+80+48)m连续梁、7联(32+48+32)m连续梁、1联(32+48+48+32)m连续梁。其中,189#~192#墩(起讫里程DK162+516.86~DK162+694.26),各为一联48+80+48m跨度的连续梁。每联连续梁全长为177.2m,连续箱梁截面类型为单箱单室变高度截面,桥面板宽12.2m,箱梁采用斜腹板型式,截面中心箱梁梁体高度为3.83~6.23m,截面中心箱梁顶板厚42cm,底板厚45-80cm,腹板厚45-80cm,于支承处,箱梁顶、底、腹板局部加厚,全桥共设5处横隔梁。在无锡西特大桥连续梁的预应力施工中,着重对以下几环节进行了严格的控制。

   一、张拉机具的选择

   施工前,要根据设计张拉力的大小选择千斤顶的吨位、行程以及与之配套的高压油泵和油表。由于施加到梁体上的预应力值的准确性对预应力梁的质量至关重要,张拉前,必须将张拉机具送有资格的检定单位进行校验,使用超过200次或半年后,必须重新校验。张拉机具由专职人员操作使用,本工程选择两台YC250B型千斤顶,其张拉力大于控制张拉力的1.5倍以上,满足施工要求。因此,M15—12、BM15—9均采用YCL250型千斤顶进行两端张拉;BM15—5采用YCQ-240型单孔穿心式千斤顶进行单根张拉;高强精轧粗钢筋锚具采用YGM,张拉采用YC60型千斤顶。工作油表采用1.5级,最大量程60Mpa,标准油表0.4级,最大量程为100Mpa。千斤顶与压力表应配套检验和使用,千斤顶使用每200次以上或6个月以上应重新进行校对。

   二、张拉前的准备工作

   千斤顶与油压表配套检验时,要分组编号,对千斤顶的主动工作状态(施加压力)和被动工作状态(回油)进行检验,得出千斤顶实际压力与压力表读数之间的相应对应关系,制成图表。实际使用时,同一组编号的设备应对应该编号的标定曲线,不同组编号不得混用。

   张拉前应清除锚垫板上砼,检查锚垫板下是否有蜂窝和空洞及其他严重缺陷,并采取补强措施。张拉前向孔内压风,清除孔内杂物。

   根据千斤顶校验曲线查出各级张拉吨位下油压表读数,供张拉时使用。

   根据设计要求,梁体砼强度达到设计强度的100%方可进行张拉。

   三、张拉操作程序

   预应力张拉顺序应严格按设计执行。纵向预应力钢束采用两端张拉,两端应保持对称张拉,最大不平衡束不应超过1束,张拉顺序先腹板束,后顶板束,从外向内对称进行。横向预应力束采用单端张拉,纵桥向交错布置,横向预应力束弯曲半径R=400cm。三向预应力体系张拉顺序为:纵向-横向-竖向。

   张拉程序为0—0.1FK—0.2FK—1.03FK(持荷2min)--锚固

   其中:FK为设计张拉控制应力。

   纵向预应力钢束钢绞线强度fpk=1860Mpa,Ep=1.95×105Mpa,锚下控制张拉应力为Ti:1240Mpa,Fi、Wi、Bi、Di:1300Mpa。

   横向预应力钢束钢绞线强度fpk=1860Mpa,Ep=1.95×105Mpa,锚下控制张拉应力为1300Mpa。每节段最后一根横向预应力束待下节段砼浇注并且强度满足张拉强度要求后与下一节段横向预应力一起张拉。位于腹板上弯索顶板张拉槽口内横向索可采用两端张拉,其张拉端伸长量3.36cm。腹板上弯索张拉完后恢复槽口内钢筋、横向预应力管道并填筑张拉槽内混凝土后再张拉槽口内横向索。

   腹板竖向预应力采用32mm预应力螺纹钢筋,钢筋标准强度fpk=830Mpa,Ep=2.0×105Mpa,张拉应力为705Mpa,每延米张拉伸长量为0.317cm,(0.1FK以后的张拉伸长量),预应力螺纹钢筋应采取反复张拉措施,确保锚固时锚具回缩量不大于1mm。

   张拉过程中先张拉到0.1FK,然后开始张拉量测伸长值到0.2FK,最后张拉到要求的张拉控制应力持荷后锚固。

   张拉时采用张拉力和伸长值双控,理论伸长值和实际伸长值误差不应超过-6%~+6%,如超出须停止张拉,查找原因。在张拉过程中,认真填写有关张拉记录。

   预应力钢绞线张拉过程中要严格按程序施工,均匀施加力。油泵操作人员给油和回油要慢,不得骤然间回油和给油。

   四、张拉注意事项

   1、千斤顶、油压表、油泵应互相配套。

   2、千斤顶、锚圈与孔口中心线应位于同一轴线上。

   3、所有需要校验的张拉机具不准超过校验期限,若机具在张拉过程中出现故障应立即停止张拉作业。

   4、油管不许踩踏攀扶,如有破损及时更换。

   5、千斤顶内有油压时,不得拆卸油管接口,防止高压油射出伤人。要保持安全阀的灵敏可靠。

   6、张拉时,千斤顶后面严禁站人,张拉人员应站在千斤顶两侧面操作。

   五、预应力粗钢筋的张拉

   预应力粗钢筋张拉采用轧丝锚和与之配套的YC60型行斤顶进行。粗钢筋下料长度按设计图预应力钢筋材料表,并在下料时考虑增加挂篮轨道的锚固长度。张拉工作程序为:

   检查孔道是否畅通→将锚固端清理干净→旋上锚具→用连接器连接千斤顶张拉杆与竖向预应力钢筋→安装工具锚→按程序张拉到设计吨位→检查各项张拉控制指标→上紧轧丝锚→卸载进行二次复拉→旋下工具锚.

   六、孔道压浆

   孔道压浆选用设备为:真空泵、压浆泵、空压机、灰浆拌和机、自制贮浆桶。灰浆拌和时,水泥浆使用的水泥及标号与梁体所用水泥相同,强度符合设计要求,水泥浆稠度为14—12s。

   1、张拉完毕后应及时进行压浆,压浆前将锚塞周围预应力筋间隙用水泥浆封锚,为尽快达到压浆程度,可在泥浆中掺入一定比例的水玻璃加快强度增长。

   2、压浆前应用压力水冲洗孔道,最后用压缩空气排除孔内积水并吹干孔道。并对水泥浆搅拌机、压浆泵、真空泵以及各种管道接头进行检查,确认可以正常工作。

   3、按设计配合比进行水泥浆的配制。材料的投料顺序:水-外加剂-水泥,(更改投料顺序会导致水泥浆搅拌不匀或搅拌困难)。拌好的灰浆经筛子进行过滤后存放在储浆桶内,储浆桶设低速搅拌,并保持足够数量,以使每个孔道压浆能一次连续完成,灰浆拌和时必须使用机械拌和均匀,水泥浆自调制至压入孔道的间隙时间不得大于40分钟。

   4、关闭所有通气孔,开启真空泵抽孔道内空气,至-0.08Mpa,(如果压力达不到-0.08Mpa,说明管道密闭性不好,应进行管道检查)。在真空泵压力表到-0.08Mpa时,开动压浆泵,压浆泵的压力表读数随浆体进入而逐渐减小;直至浆体进入真空泵透明管时,关闭吸真空阀门和真空泵,打开排浆阀门,将浆体引入特定容器,直至流出浆体的稠度符合要求。

   5、按由低至高的顺序,依次打开孔道中间的排气管,直至流出稠度符合要求的浆体后关闭。

   6、压浆泵继续加压至0.7Mpa,并持压2min后,如出现压力有少许降低,进行再次补压至0.7Mpa后关闭进浆阀。

   7、同一孔道压浆作业应一次完成,不得中断,如遇机械事故,不能迅速修复,则应安装水管冲掉压入水泥浆,并将所有预留孔道输通,重新压浆。

   七、结束语

   通过对以上各作业环节进行了严格的技术控制,沪宁城际铁路V标无锡西特大桥连续梁的预应力施工取了良好效果,经检测,工程合格率为100%,完全满足了设计要求。
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