丁麗娜 楊煒
【摘 要】本文結合實際,介紹裝配式預應力混凝土箱形梁橋(先簡支后結構連續)的施工要點。
【關鍵詞】梁橋 裝配式預應力混凝土箱形梁 先簡支后結構連續 施工
1 概述
隨著梁橋的發展,一種兼顧簡支梁橋和連續梁橋的優點的橋型--先簡支后結構連續梁橋應運而生。而裝配式預應力混凝土箱形梁橋(先簡支后結構連續)更是因其優越的截面性能,良好的線型適應能力而得到廣泛的應用。
簡支梁橋屬于單孔靜定結構,它構造簡單,施工方便,其結構尺寸易于設計成系列化和標準化,有利于在工廠內或場地上廣泛采用工業化施工,組織大規模預制生產,并用現代化的起重設備進行安裝。采用裝配式的施工方法可以大量節約模板支架木材,降低勞動強度,縮短工期,顯著加快建橋速度。然而簡支梁橋也存在很大缺點,而連續梁橋同簡支梁橋相比較而言,其特點差別很大:結構較復雜,且從橋梁建筑現代化的角度來衡量,鋼筋混凝土連續梁橋遜色于簡支梁橋,因為當跨徑較大時,長而重的構件不利于預制安裝施工,但是連續梁橋無斷點,行車舒適,且由于支點負彎矩的存在,使跨中正彎矩值明顯減少,從而減少材料用量及結構自重,這些特點是簡支梁橋所無法比擬的。
先簡支后結構連續梁橋剛好發揮了上述兩種梁橋的優點,克服了它們的缺點。其施工特點是先按簡支梁規模化施工,然后用濕接縫把相臨跨的梁塊連接成連續梁,從而得到連續梁優越的使用效果。裝配式預應力混凝土箱形梁橋(先簡支后結構連續)還具有自重較小,建筑高度較小等優點。
2 施工要點
預應力混凝土箱梁是橋的主體結構,是橋梁施工質量好壞的關鍵。箱梁采用預制場預制,龍門架出坑,架橋機架設安裝。箱梁設計主要施工順序為:預制主梁,存梁1個月→架設主梁→澆筑縱向濕接頭→張拉負彎矩預應力鋼束→更換支座→澆筑橫橋向橫隔板→澆筑橫橋向濕接縫→防撞墻→橋面鋪裝→成橋。其中箱梁預制、預應力張拉、箱梁架設及箱梁連續是其中的關鍵。
2.1 箱梁預制
先綁扎腹、底板鋼筋,鋼筋的間距、尺寸、接頭符合設計要求和規范規定,因頂板鋼筋在內模安裝完成后才能進行綁扎,為縮短預制周期,事先在場外將頂板鋼筋網片綁扎成型,待內模拼裝就位后,再將鋼筋網片拼裝就位進行整體綁扎,這樣可以縮短預制周期,提高工作效率。波紋管在綁扎完腹板鋼筋后穿入腹板鋼筋內,波紋管使用前要進行外觀質量檢查和密封性試驗,檢查合格后才能使用,安裝過程要避免彎曲,以免波紋管開裂破壞。錨具用螺栓固定在封頭鋼模板上,確保錨墊板與預應力鋼束垂直,墊板中心應對準管道中心,定位鋼筋按設計位置進行固定,保證預應力鋼束在梁長方向和梁寬方向的位置準確,符合設計和規范要求。
澆筑箱梁的混凝土采用C50,混凝土橫向澆筑順序為底板→腹板→頂板,混凝土縱向澆筑順序為由一端向另一端逐漸分層遞進澆筑。混凝土澆筑過程要使用振搗器進行振搗,確保不漏振、不過振。振搗過程中應防止預留孔道的波紋管變位,尤其應避免管道上浮。
2.2 預應力張拉
箱梁混凝土強度達到設計強度的100%后,且混凝土齡期不小于14d時,才能進行預應力張拉。預應力鋼束兩端同時張拉和頂錨。預應力鋼束張拉采用雙控,即同時控制張拉力及引伸量,鋼鉸線張拉錨下控制應力為σcon=0.75fpk=1395Mpa,以鋼束伸長量進行校核。張拉程序:0→初應力(0.1σcon)→逐級加載到1.0σcon(持荷2min)→錨固。為防止側偏,箱梁設置平彎預應力鋼束應對稱交替逐步加載張拉,張拉過程中荷載差異不得大于20%錨下控制張拉力。預應力鋼絞線張拉過程中對同一截面的斷絲率不得大于1%,每束鋼束斷絲或滑絲不得超過1絲。在張拉過程中,要觀測梁的側向和豎向位移,出現異常應及時反饋處理。
鋼束在張拉完成后24h內進行灌漿,采用真空輔助壓漿技術。壓漿前先用水濕潤管道,再用壓縮空氣清除管內積水。壓漿用水泥漿水灰比控制在0.3~0.35,可摻入適量減水劑增加流動性。拌合后3h泌水率須控制在2%。漿體的流動度≤30s(拌合后完成)。適量摻入微膨脹劑高強微硅粉,以彌補漿體硬化時的收縮,微膨脹劑不得降低混凝土強度,微硅粉摻量為20.0kg/m3。壓漿前關閉所有排氣閥門,啟動真空泵10min,真空度應達到-0.08~-0.1MPa,若達不到應重新檢查各處封口,再試抽真空。真空度穩定后,保持真空泵運行的同時,往壓漿端的水泥漿入口壓漿。一條波紋管的壓漿必須連續進行,儲漿罐儲漿體積必須大于所要灌注的一條預應力孔道體積。當透明膠管有水泥漿流出后,關閉真空閥,打開排漿閥繼續壓漿。壓漿至漿體連續噴出且稠度與壓入相當時,關閉排漿閥至壓力0.7MPa左右,持壓2min后關閉排漿閥。
2.3 箱梁架設
箱梁成梁后,用龍門吊機起吊梁,將梁放置在軌道平板車上,運梁至架橋機后部主梁內,架橋機縱向移梁、橫向移梁就位,當箱梁就位準確后,將箱梁固定。
混凝土箱梁架設順序為,先架設兩側邊梁,后架設中梁,最后中間合龍。邊梁安裝時,架橋機橫向運行受蓋梁長度影響,架設施工要分2次橫向移位;混凝土梁橫移后臨時放在蓋梁上,再用兩側主梁下液壓轉換吊鉤吊起(用液壓千斤頂頂起);然后架橋機再橫移到位直接安裝。
架橋機縱向移位時,2臺起吊天車須運行到后支腿后面作配重,并要求作臨時加固,以防架橋機縱向運行時失穩。
2.4 箱梁連續
預制箱梁安裝在臨時支座上,并調整好軸線與標高后即可進行濕接縫的施工。
首先要對舊混凝土去皮、鑿毛、沖洗,以保證新老混凝土的良好結合。按濕接縫鋼筋構造圖綁扎鋼筋,根據施工圖紙設計要求下料。縱向鋼筋按設計要求進行連接,主筋搭接焊接,單面搭接不小于10d,雙面搭接不小于5d。箍筋采用綁扎R235鋼筋25d,HRB335鋼筋35d(d為鋼筋直徑)。安裝鋼筋。注意鋼筋數量、位置準確、外觀平順。
鋼筋綁扎完畢,經復核驗收后,開始立模板。橋梁邊板處的濕接縫模板采用與橋梁邊板側模同形狀的鋼模板,其它根據實際需要設置模板。
根據該段的受力情況,設計上采用C50聚丙烯纖維混凝土,用于聚丙烯纖維混凝土的聚丙烯纖維采用FIBERMESH(或GOODROADⅠ型)纖維,摻入量為0.9kg/m3。為防止混凝土收縮引起現澆段與預制梁的開裂及預應力損失,混凝土中摻加膨脹劑。因鋼筋密集,規定混凝土石子的粒徑不大于2cm。根據配合比,嚴格控制各材料用量,澆注混凝土時采用小直徑振搗棒的振搗器配合大直徑振搗棒的振搗器,最后用平板式振搗器,確保現澆段混凝土密實。混凝土澆筑時,下層混凝土初凝前澆筑上層混凝土。
箱梁混凝土強度達到設計強度的100%后,且混凝土齡期不小于14d時,才能進行預應力張拉。預應力束采用扁錨錨固,用YDC24Q型千斤頂對預應力束中的每根預應力筋逐根張拉。張拉完畢后封錨并及時壓漿。至此,拆除臨時支座,完成整個體系轉換過程。
3 結語
在中小跨徑的梁橋中,裝配式預應力混凝土箱形梁橋的材料用量指標較低,加之梁高的優勢,并可適應斜橋的要求,在以后的工程實際中必將得到廣泛的應用。以上是本人在實際工作中的一些總結與體會,不足之處敬請大家指正。
【參考文獻】
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