预应力桥梁现浇连续箱梁上部结构施工工艺

与　公　路　汽　运　

预应力桥梁现浇连续箱梁上部结构施工工艺

岑元运1,邱妍辉2

(1.阳春市人才交流中心,广东阳春　529600;2.广东东方思维科技有限公司,广东广州　5100)

摘　要:对预应力桥梁现浇连续箱梁上部结构施工工艺进行了探讨,针对现浇连续箱梁施工中需要注意的问题提出了建议。

关键词:桥梁;箱梁;上部结构;施工工艺

中图分类号:U448.21　　　　　　　文献标识码:B　　　　　　　文章编号:1671-2668(2005)06-0125-03

　　广东梅河(梅州—河源)高速公路K1+136.393跨线桥为梅州市西环高速公路与梅河高速公路的跨线桥,桥长246m,分左右双幅桥,单幅宽16.50m。上部结构采用预应力砼现浇连续箱梁,全桥共为三联,1～3跨为一联,跨径为20+2×25m;4～7跨为二联,跨径为4×25m;8～10跨为三联,跨径为2×25+20m。第二联钢束采用双端张拉,第一联及第三联采用单端张拉,张拉端分别为0#、10#台顶。与西环高速公路交叉桩号为K1+136.393(XHK18+461.588),交角为90.26°,5#墩中心与西环高速公路重合。

结,内部及外侧用钢管作剪刀撑,并用钢丝绳对称斜拉。在箱梁肋板、横隔板处支架加密1倍,悬臂板部分可适当减少一些。上托顶架铺设10×12cm方木,支架高度按地形及门式脚手架调整,利用上托顶架调整预拱度。

支架搭设完后,在墩柱及台身上用经纬仪准确测放支座中心点位置,并按设计图纸要求安装支座。

2)支架预拱度设置

预拱度f=f1+f2,式中f1为支架弹性变形,

f2为梁体挠度预拱度。最大值设在梁的跨中,并按

抛物线形式进行分配,计算出各点的预拱度值后,通过支架上的可调丝杆顶托或底座对底模进行调整。

3)模板的制作、安装支座安装合格后,依据图纸尺寸加工并安装箱梁底模板。模板均采用优质进口竹胶合板(1.2cm厚),表面光洁度、平整度均能满足美观要求,线条平顺,其刚度、强度能满足要求。

模板接缝处嵌填海绵条或采用胶带封缝,并设置斜撑和压脚,以防跑模和漏浆。模板安装前,检查其是否变形、污染。支架底模高程计入落地支架弹性、非弹性变形值,并加入第一、第十跨跨中设1.5cm的预拱度,第二、九跨跨中设2cm的预拱度,其

1　地基处理

在桥跨与桥宽范围内,将场地平整,采用18t

以上振动压路机碾压4～5遍,回填地面高程距箱梁底高程距离约7.0m,0#～4#墩回填标高94m,5#～7#回填标高95.5m,8#～10#回填标高97.0m。压实度不小于90%,并铺填一层厚度为10～15cm的石屑,按横向间距1～1.2m布置20cm×5cm水平方木或16#槽钢,使压力扩散,确保支架在施工中不发生变形与失稳。

地基回填后,开挖一定数量的排水沟,防止雨水对支架底部的浸泡。

他位置按抛物线设置预拱度,以确保箱梁的标高符

2　支架和模板的施工

1)支架搭设

合设计要求。预压完成后,卸去砂包,把模板清洗干净,并涂刷优质脱模剂,重新测量标高,调整底板。

4)支架的预压支架搭设完成后,应对支架进行预压,预压荷载不小于梁体钢筋砼重量的1.2倍。采用砂(或土)袋预压,其荷载分布与现浇箱梁重量分布情况一致,预压期间在每跨设置5个断面15个观测点。预压前先测量支点标高,砂袋用吊机吊放到支架上。试压

支架采用标准CKC门式脚手架(<42×1219×1930),该支架轻巧,拼装方便,但刚度较小。为保证支架的强度及整体稳定性,支架采用四体品字形双层结构排列,底部垫20cm×15cm水平方木或16#槽钢并与地面之间铺一层石屑或小石子找平。支架之间用<48×3mm的钢管将门架纵横交叉联

第6期

　　　　　　　　　　Highways&AutomotiveApplications　　　　　　　1262005年12月分三次水平加载,第一次为试压重的40%,第二次为40%,第三次全部加完,然后观测7d。卸载按三次进行,第一次按试压重的20%卸载,第二次为40%,第三次全部卸完。每次加载(卸载)完成及全部加载(卸载)完成后均对每个观测点进行观测,全部加载完成后每天观测1次,若连续7d观测结果在5mm以内,则地基沉降基本稳定。

设湿接缝,待砼强度达到30MPa再浇筑。

浇筑砼时注意:①严格按规范分层(30cm)浇筑,并且拉斜坡;②严格控制砼坍落度,消除由于砼大体积收缩产生的裂纹;③严格控制浇注时间并及时振捣。

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5　预应力张拉

1)张拉方法与程序

3　钢筋、波纹管、钢绞线安装

调整底板合格后,安装、绑扎钢筋。第一次安装、绑扎底肋板,在底板及肋板浇注砼后安装、绑扎

箱顶板及悬臂预埋钢筋。在浇注箱顶板时,在顶板应力最小处(1/4跨)开1×1.5m天窗(每箱1个),拆除箱内模板、支架后焊接天窗钢筋,用砼(与箱梁同标号)浇筑平整。安装、绑扎完底板钢筋及横隔板骨架,并待波纹管、钢绞线安装完成后,再绑扎肋板钢筋。钢绞线安装程序:先按其长度、编号穿入波纹管,分布在肋部位置,再将波纹管及预应力钢束定位,采用钢筋“#”字架以50cm间距将钢束固定,弯曲部位间距为25cm,波纹管接口处采用橡胶条或封口胶布包裹密

本桥预应力箱梁采用后张法,预应力筋为低松弛预应力钢绞线,张拉工艺为两端同时张拉。因在两端同时张拉,钢绞线下料长度计算时应把两端工作长度计算在内。张拉后钢绞线用高速手砂轮切割机切割,外露长度35mm。

钢绞线张拉操作程序:0→初应力(10%δk)→δδ50%测伸长度→油缸回零,测回缩量(持荷k→k→5min),其中δk为张拉控制应力(含锚口摩阻损失),δk=1395MPa。

2)钢绞线张拉操作方法将预应力钢绞线束穿入相应孔道中,在锚垫板上划出锚具轮廓的准确位置,将每根钢绞线从相应锚具孔中穿过,调整好锚具位置,放入夹片。将张拉千斤顶调整到正确位置,安装好临时夹具、夹片;启动电动油泵,使两端张拉千斤顶同时张拉钢绞线,达到初应力后张拉千斤顶液压缸暂停进油,在两端钢绞线上精确标出测量伸长量的起点标记。张拉千斤顶回油,锚具自锚,卸顶。预应力张拉采用双控,以张拉力控制为主,以伸长量进行校核,实际伸长量与理论伸长量之差应在±6%之内。

3)断丝和滑丝的处理

预应力钢绞线张拉后每束的断丝或滑丝不超过1丝,每个断面断丝之和不得超过该断面钢丝总数

封、外用铁丝扎紧。当钢筋与钢束位置发生矛盾时,钢筋让位于钢束,在箱梁波纹管顶峰处引出气孔(用小胶管引出)。安装好波纹管钢束后,检查其坐标位置,并进行调整。完善其他肋板及横隔板钢筋,待砼浇注完成后,及时将钢绞线在桥两头利用卷扬机来回拉动,施工时特别注意防止波纹管漏浆及压扁波纹管。

4　砼的施工

砼由L500强制式搅拌机搅拌,由搅拌站统一供给。配料由电子秤控制(已经过计量部门检测标定),并严格按照中心试验室提供的砼配合比搅拌,由2台6m3搅拌车运输,采用泵送砼浇注施工,配8台插入式振动棒振捣。

箱梁砼分2次浇筑(第一层为底板及肋板根部,第二层为肋板、顶板和悬臂板)。箱梁底板和肋板砼采用斜层法由低端向高端浇筑。第一层浇筑砼初凝后对施工缝凿毛清理,并用钢丝刷刷净钢筋上的水泥浆。第二层砼由中间向两边均匀摊铺至设计标高,并由低向高推进。砼初凝后,用钢丝刷拉毛,使其表面粗糙而平整、清洁。第一层砼浇筑时采用插入式振捣器振捣密实。第五跨3/4跨处50cm范围

的1%。①断丝的处理方法:双束时先用卸锚器松锚,然后移动钢束,用单孔小顶进行张拉,以缩短千斤顶占用长度。单束发生断丝时,采用超张拉的办法解决,可采用全断面超张或同束号超张的办法。超张时应根据断丝数量计算超张值,计算时以规范控制应力误差下限为准。②滑丝的处理方法:一般采用单孔补张,补张不成功时可用叠加锚环法处理。

4)预应力损失的处理在预应力的6种损失中,砼干缩损失、徐变损失不易控制,但其损失值与其它4种相比较小,可忽略。其它4种损失的处理方法:①孔道摩阻损失。

总第111期　　　　　　　Highways&AutomotiveApplications　　　　　　　　　　　　127在张拉锚固前先不上夹片,反复单张拉数次可有效降低孔道摩阻系数。②锚具回缩损失。一是选用机械顶锚的锚具及张拉机具,二是当采用自锚体系时,适当减小锚环与限位板之间的间距(用与钢绞线直径配套的限位板),但调整时不能过大,否则锚具回缩损失虽然减小,但锚口损失增加,得不偿失。③砼压缩损失。在不影响结构受力状态的前提下,通过调整张拉顺序减小砼压缩损失,一般原则是先长后短、对称施压、一次完成。④松弛损失。及时、饱满的灌浆并使水泥浆迅速达到设计强度。

5)注意事项张拉钢绞线时特别注意以下几点:①现场养护的试块抗压强度达到设计强度的100%后,才开始张拉。②严格按照设计张拉顺序,N1束→N2束→N3束,先张拉中间肋,后张拉边肋,两端同时张拉。③分级张拉。所有的钢束都拉到同一级荷载后再δ进行下一级张拉。④张拉到100%k后持荷3min再锚固,让钢束彻底舒展开,从而减少钢束松弛应力

损失。⑤张拉钢束时仔细观察锚具夹片,不能打滑也不能将钢丝卡断,若有钢丝松散,说明钢束中有钢丝断裂,应卸荷后更换钢绞线再张拉,不得发生断丝现象,以确保预应力系统的准确性和完整性。⑥每一级张拉都计算出对应的理论伸长值,若实际伸长值与理论值差值不在±6%,应查明原因后再张拉。⑦由于张拉顺序有先有后,一级张拉完后,先张拉的钢束拉力会变小,伸长量随之改变,在下一级张拉时必须补偿回来,否则,会出现伸长量与理论计算值出入很大的情况。⑧注意安全,钢绞线正面不得站人,以防不测。

再用含0.01kg/L生石灰或氢氧化钙的清水冲洗管道,然后用压缩空气吹干。

2)用水泥制浆搅拌机制备符合要求的水泥浆。首先将水加入拌和机内,再放入水泥,经充分拌和后掺入添加剂(如果需要,压浆前须过滤),拌和时间至少2min,直至达到均匀的稠度为止。然后将压浆泵输出管与压浆管的一端(甲端)相连。

3)启动活塞式压浆泵由甲端进浆,从乙端排气,直到乙端排气孔流出符合规定稠度的浓浆后,关闭乙端阀门,并保持不小于0.5MPa的压力,该稳压期不少于2min,然后关闭甲端阀门。

4)30～45min后,再从乙端压浆,从甲端排气,直到甲端排气孔流出符合规定稠度的浓浆后,关闭甲端阀门,并保持不小于0.5MPa的压力,该稳压期不少于2min,关闭乙端阀门。

5)压浆施工过程中填写完备的压浆记录,包括每个管道的压浆日期、水灰比及掺加料、压浆压力、事故细节及需要补做的工作。

6)对压满浆的管道进行保护,使它在一天内不受振动;水泥浆注入后的48h内,结构砼温度不得低于5℃,否则应采取保温措施。白天气温高于35℃时,压浆宜在夜间进行。

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7　封锚及支架、模板的拆除

为保护外露的锚具不致锈蚀而失效,灌浆完毕后,对外露部分进行清洗,将端面砼凿毛,并绑扎钢筋。锚后钢筋网与预留钢筋点焊成一体,然后安装模板,浇筑砼。压浆封锚后,待压浆强度达到80%后,拆卸支顶架。

在压浆强度达90%及封锚完成后拆除所有支架。拆除支架时,从跨中开始对称向两头均匀拆卸,以便使桥体重量对称、均匀地由两端支座平均承担,同时预防箱梁因受力不均匀产生裂纹。拆除底模时防止损坏箱梁外观质量。参考文献:

[1]　JTJ024-85,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设

6　孔道压浆

为了避免预应力筋锈蚀,施加预应力后,尽早进行孔道压浆。压浆采用42.5级硅酸盐水泥,所用水

泥龄期不超过一个月,水泥浆水灰比为0.4～0.45,如需掺入添加剂,添加剂内的水分应计入水灰比内,水泥浆稠度控制在18～25s。

本工程采用二次压浆法,每次压浆时一端作压浆孔,另一端作排气孔,压浆采用活塞式压浆泵。操作程序:

1)压浆前,先吹入无油的压缩空气清洗管道,

计规范[S].收稿日期:2005-12-08