32公尺預應力箱梁原位現澆施工技術總結secret

2021-03-03 21:37:12 字數 3566 閱讀 8164

可以看出,剪力是控制箱梁箱體下貝雷梁片數的主要因素,綜合考慮貝雷梁間的連線及箱梁的整體尺寸,實際施工時在箱梁箱體6.7m範圍內布置10片貝雷梁,撓度f=5ql4/(384ei)= 7.8mm<10300/400

=25.8mm,支架體系完全能滿足現澆梁施工要求。

圖1 支架體系縱斷面圖

圖2 貝雷梁橫斷面圖

2.2.2 鋼管支墩檢算

箱梁支架現澆段最不利處墩身高度為15.5m,除去支架頂部貝雷梁高度1.5m,鋼管支架最不利高度為14公尺,每個支墩由四根φ219×10mm鋼管組成,根據箱梁箱體範圍內總荷載900t。

按均布荷載考慮,q=9000/32.6=276.1kn/m,跨中每排鋼管支墩承受的壓力f=276.

1×11.33/2+276.1×8.

45/2=2730.6kn,根據布置圖知應由每排支架墩的中間三個鋼管支架來承受,則中間每個鋼管支架必須承受的壓力為910.2kn,每根φ219鋼管必須承受的壓力為227.

6kn。鋼管截面面積a=π/4(2192-1992)=6565.9mm2,則壓應力σ=n/a=34.

7mpa2.2.3 鋼管支架的組合特性檢算

截面面積a=π(2192-1992)=26263.6mm2,慣性矩ix=1.124e+10,迴轉半徑i= (ix/a)1/2=654.

2mm,則長細比λmax=l/i=21.4<[λ]=150,故鋼管支架的剛度滿足要求。

圖3 支架體系橫斷面圖

圖4 鋼管支架結構圖

2.2.4 地基承載力檢算

鋼管支架安放在2.5m*2.5m*0.

4m鋼筋混凝土預製塊上,根據以上計算每組鋼管支架承受910kn的荷載,則基礎壓應力p=(n+g)/a=156kpa,根據地質勘察資料及試驗室現場測定的地基承載力,硬塑土和換填層的地基承載力均在180 kpa以上,能滿足現澆梁的施工要求。

3 支架預壓及預拱度設定

箱梁支架及模板安裝完成後要進行全面檢查,確認安全可靠後再根據技術規範的要求對每孔支架進行載入預壓,預壓的目的是為了消除支架的非彈性變形,收集支架、地基的彈性變形資料,作為箱梁設定預拱度的依據,預拱度設定時要考慮張拉上拱、支架彈性變形的影響。預壓荷載為梁體重量和施工荷載的115%,按照箱梁的荷載分布進行載入,採用砂袋和鋼筋堆碼。為避免裝卸載施工干擾,沉降觀測點布置在箱梁模板的下部,採用水準儀倒讀塔尺的方法進行觀測。

預壓觀測點布設如下:每跨縱橋向設7個斷面,每個斷面橫向布設5個測點並進行編號,分別設在兩側翼緣板、兩腹板,梁中心線底板。

預壓前調好模板,測量所有觀測點高程後開始載入,載入順序同混凝土澆注順序(從箱梁的兩端向跨中對稱推進),按0→50%→80%→115%順序分級載入。每級載入完成後每2h觀測一次,直到支撐變形穩定為止。解除安裝順序與載入正好相反,並做好沉降觀測點高程測量。

根據每次沉降記錄繪製沉降曲線,並根據沉降值進行計算,確定箱梁支架體系的實際撓度值。根據箱梁的設計預拱度和支架體系的變形所計算出的預拱度之和,為預拱度的最高值。其它各點的預拱度以中間點為最高值,以梁的兩端點為零點,按二次拋物線進行分配設定。

箱梁支架體系預拱度設定考慮以下因素:地基彈性沉降、鋼管支架的彈性壓縮量、沙箱的彈性壓縮量、結構的彈性壓縮量和箱梁結構設計預拱度等。對於地基沉降,根據預壓結果地基沉降為2-4mm,鋼管支架的變形量經計算最大為6mm,而非彈性壓縮量已通過預壓消除。

圖紙要求32公尺預應力箱梁的設計預拱度為11.7mm,按二次拋物線變化計算各點的設計預拱度,即δx= δ(1-4x2/l2),施工預拱度為支架變形值+設計預拱度,底模頂面標高=梁底設計標高+δ2+δx。

4 施工控制要點

4.1 原材料質量控制

水泥:採用水化熱和收縮性較小的水泥,摻入適量的粉煤灰與礦粉。

骨料:粗骨料選用粒徑均勻、級配良好、鹼活性小、質地堅硬、級配良好的石灰岩、花崗岩、輝綠岩等碎石。

嚴格控制砂、石子的含泥量,必要時用洗石機進行清洗,確保將含泥量控制在驗標要求內。

嚴格檢測砂、石子的含水量。在混凝土攪拌機上安裝同位素檢測儀,及時檢測砂、石子的含水量,自動調整供水量,保證水灰比穩定準確。

4.2 波紋管安裝

為防止在澆築混凝土過程中波紋管變形或區域性擠裂漏漿而堵塞管道,應用定位鋼筋進行準確定位,在曲線部位時定位鋼筋要加密。波紋管連線處的縫隙應用膠帶紙包裹纏牢,防止水泥漿滲入。澆築前應用灌水法檢查波紋管的密封性及各接頭的牢固性,做完密封性試驗後用高壓風把管道內殘留的積水吹出,同時波紋管內部臨時插入2根外徑較預應力波紋管內徑稍小的硬塑料管,在澆築混凝土過程中,要每間隔一段時間對硬塑料管進行抽動,直到腹板澆築完成後,以防止在澆築過程中水泥漿堵塞波紋管。

實踐結果表明,採用上述措施能確保預應力波紋管不變形、不堵塞,施工現場情況如圖5所示。

圖5 施工現場波紋管定位施工

4.3 混凝土澆築順序

混凝土澆築應分層連續並在初凝時間內澆築完成,先從兩端向中間,先底板後腹板再頂板。混凝土振搗以插入式振動棒為主,附著式振動器輔助振搗,要特別注意腹板底腳及錨墊板附近混凝土的密實度,由於箱梁內模採用無底式結構,箱梁澆築腹板至下圓弧角處時,混凝土坍落度宜控制在160mm左右,水平分層澆築,控制混凝土澆築速度,並派專人負責觀察振搗時混凝土的流向,控制標準以混凝土停止流動時腹板混凝土面在圓弧角上30cm為宜。

4.4 混凝土澆築時間控制

客運專線驗標要求箱梁混凝土澆注時間不宜超過6小時,為確保箱梁混凝土質量,必須提前制定科學可行施工方案,採用全新有效的施工工藝和保證措施進行控制,對施工人員進行認真仔細的交底和分工,使每乙個施工人員都明確自己的工作和職責,並定出獎罰措施。所有的機械裝置要進行全面的檢修和保養,施工時要有備用裝置,防止發生意外。

4.5 預應力筋安裝及張拉控制

考慮張拉端的工作長度後進行鋼絞線下料,完成後要進行編束,在編束前應用專用工具將鋼絞線束梳理一下,將鋼束端頭做成圓錐狀,以防鋼束在波紋管接頭處引起波紋管翻捲,堵塞孔道。

預應力筋張拉前,首先應用高壓水沖洗孔道,並用高壓風槍將孔道殘餘的積水清理乾淨,在混凝土強度達到設計要求後盡早進行預張拉,以防止梁體區域性出現裂紋。預應力鋼絞線張拉採用張拉應力及伸長量雙控措施,張拉應力值以油壓表讀數為主,以鋼絞線伸長值做校核,兩者的偏差不超過±6%,每束鋼束張拉程式為:0→20%δcon→100%δcon(持荷5分鐘)→回油錨固。。

4.6 脫模

在混凝土芯部與表層、表層與環境之間的溫差以及箱梁腹板內外側混凝土之間的溫差均不大於15℃並達到初張拉強度時,鬆脫內模進行初張拉;初張拉完成後拆除箱梁底側模及支架。

4.7 混凝土養護

混凝土初凝後,箱梁表面布置水管並覆蓋土工布,並進行灑水養護,灑水次數以混凝土表面潮濕為度,同時在箱體內用塑料薄膜覆蓋嚴密,向箱體內注水進行降溫,注水時應注意塑料薄膜不能有破損。當環境溫度低於5℃時,混凝土表面禁止灑水,採用土工布進行覆蓋,外面包裹一層塑料布進行封閉保溫。

5 體會

5.1 箱梁混凝土裂縫防治措施

(1) 控制混凝土的入模溫度和環境溫度,加強混凝土養護,保證梁體溫度與環境溫差不大於15℃~20℃,避免由溫度差產生引起的裂縫。

(2) 按設計要求及時進行預張拉,防止混凝土早期裂縫的產生。

(3) 設定準確的保護層避免產生構造裂縫。

5.2 徐變變形控制

(1) 控制混凝土工作應力,施工中嚴格按設計要求施加預應力,不得隨意進行超張拉。

(2) 載入齡期對徐變變形控制有兩個階段,一是預加應力時混凝土齡期,二是橋面附屬工程混凝土澆築齡期,應適當延長混凝土的載入齡期,可以有效控制徐變引起的上拱。

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