科技信息○建筑与工程○SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION2008年第26期
浅谈装配式预应力混凝土连续箱梁施工工艺
宋国瑞
(河南省公路工程局集团有限公司
【摘
河南郑州450052)
要】本文是作者根据自己的的施工实践,就装配式预应力混凝土连续箱梁的施工工艺及需注意的一些问题做一简单的介绍
【关键词】预应力;混凝土连续箱梁;施工
装配式预应力混凝土连续箱梁是近年来随着施工技术不断革新、建筑材料研究不断取得新成果的条件下,发展起来的一种新型桥梁结构,在高速公路建设中已普遍得到应用。本桥结构比较典型,既有现浇混凝土箱梁,也有装配式预应力混凝土连续箱梁,本文仅就装配式预应力混凝土连续箱梁的施工工艺及需注意的一些问题,介绍如下,不妥之处请有关专家予以指正。
1.大桥概况
周口南互通式立交位于扶项高速、漯周界高速两大交通干线交汇
处,为全封闭、半定向的全互通大型立交,其中主线桥全长886m,共三
联,跨径组成:第二联为左半幅(35+4×39.99+50+2×39+3×35)m、
右半幅(3×35+2×39+50+4×39.99+35)m的现浇预应力混凝土连续箱梁,第一、
三联分别为7孔、8孔装配式部分预应力混凝土连续箱梁,匝道桥为
现浇预应力混凝土连续箱梁。
1.1大桥设计标准
设计车辆荷载为汽车—超20级、挂车—120,计算行车速度120km/h,桥面净宽2×
净12.5m,设计洪水频率为1/100,抗震设防烈度6度。
1.2上下部主要建筑
本桥上部采用30m装配式预应力混凝土连续箱梁。下部为柱式桥墩和肋式桥台;钻孔灌注桩基础,全桥共有钻孔灌注桩120根;上部有预应力砼板共计120块。
1.3设计与施工的主要特点
与普通简支板桥相比,预应力混凝土连续箱梁有以下特点:
①张拉工艺:普通预应力板一般为集束张拉一次到位,整个使用过程中有预拱度;而预应力混凝土连续箱梁为吊装前先张拉一次,吊装就位后再张拉湿接头预应力,且为单根张拉,工艺不同。
②普通板在吊装完毕乃至整个使用过程中均呈简支状态,而连续板桥要经过较为复杂的二次张拉,转换受力体系,变为受力更为合理的连续结构。
③从吊装后施工工艺方面看,简支板在吊装完毕后即可进行桥面铺装及伸缩缝制作,使用过程中伸缩缝过多,而行车舒适性差;连续板桥则通过临时支座改变体系转换为连续结构,仅在两桥头设有2道伸缩缝,使桥面平整、美观,行车舒适性大为增加。④普通简支板桥跨度较小,受,预应力混凝土连续箱梁跨度大,最大跨径70米。
⑤但施工难度相对较大,尤其体现在钢绞线定位、
预应力张拉、孔道压浆工序上。
2.预制预应力混凝土连续箱梁的施工工艺
2.1钢绞线的布置
①预应力孔道波纹管的安装定位要准确,定位筋间距不宜大于80cm,曲线段不宜大于50cm。
②管节连接平顺、牢固、密封,管道坐标要严格按设计进行控制,要求允许偏差:梁长方向30mm,梁高方向10mm。
③波纹管的下料采用砂轮锯切割,严禁使用钢锯、电焊、气割等方法切割。下料切面应与其轴线垂直,并将切口修剪干净,不得有毛刺或变形。
④波纹管接头处理:为确保预应力管道畅通无阻,波纹管采用内旋方法连接,两段管之间旋入一段长约5~7倍管径(一般为30~40cm)的连接管段作为搭接接头,在接缝处缠绕塑料胶带密封,以防漏浆。2.2预应力张拉
箱梁混凝土强度达到90%标准强度后,穿钢绞线,进行预应力钢束张拉,张拉采用双控施工,张拉工序为:
0!初应力(10%)!100%(持荷5分钟)!锚固
张拉采用应力和伸长量双控,张拉控制应力为1395Mpa。当计算伸长量超过理论伸长值正负6%时,应松张预应力,查明原因重新张
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拉。张拉初值控制在10%-25%之间,取10%为初应力,预应力钢材伸长量为初拉力以后测得的伸长量,加初应力时推算伸长值。如有滑丝、断丝应按规范规定处理。张拉用设备应严格检测后方可使用,并且根据要求定期保养和检测。
2.3压浆、
封锚预应力筋张拉后,孔道应尽早压浆,压浆水泥采用普通硅酸盐水
泥,掺入JM-HF(低水泌、微膨胀)高性能灌浆外加剂,水灰比亦采用0.35,压浆顺序由下至上,采用单端压浆,待另一端溢出水泥净浆后封闭端口,保持压力不小于0.5Mpa稳压5秒以上最后封闭进浆口,使灰浆充满孔道。压浆将前对波纹管孔道进行检查,必要时进行冲洗以清除有害物质。压浆机应能制造合格稠度的水泥浆,压浆机必须能以0.7MPa的常压连续作业,保证压浆缓慢、均匀进行。压浆停止时,压浆机要照常循环并搅拌。在泵的全部缓冲板上应装上1.0mm标准孔的筛式滤净器。压浆结束后,初凝之时,按要求封锚,待水泥浆强度达到2.5Mpa后才可对钢绞线工作长度进行切割,切割采用手提式砂轮机实施,绝不允许用氧焊烧断。
张拉,压浆,封锚这系列工序完成之后,端跨梁可进行梁板封端。等封端砼强度达到75%后可起吊梁板。
2.4安装箱梁①复核支座垫石中线、水平,并划出支座十字线。②箱梁梁由运梁平板车运到架梁现场。③临时支座及永久支座就位。
④为保证梁体安装准确,在架梁前预先支座用环氧树脂粘贴固定在垫石上划好的十字线上。
2.5先简支后连续结构的体系转换
先简支后连续的工艺流程为:安装墩顶临时支座安装墩顶永久支座及底模———安装梁板———安装墩顶连续预应力束波纹管———连接纵向钢筋和绑扎构造钢筋———立侧模———浇筑现浇段混凝土——养生至混凝土达到90%设计强度———张拉墩顶预应力连续束———压浆———拆除临时支座———进行梁板的横向连接———铺设桥面钢筋网———浇筑桥面混凝土
①连续预应力束张拉装配式预应力混凝土连续箱梁最独特而关键的施工工艺是二次张拉和体系转换,只有此二项工艺的完成,才能使之成为真正的连续受力体系。当预制板吊装在临时砂支座上时,呈简支状态,此时需将板端间预留的钢筋连接成网,并浇注砼使之纵向连续。
二次张拉是在现浇段达到设计强度后进行,其位于板的上部。浇注湿接头时,预先埋入波纹管,二次张拉仍采用单根张拉和锚固。张拉顺序为从外侧向内侧。对于边板须先张拉中束后张拉边束。张拉结束后,在箱梁上部形成了足以承受负弯矩的结构。
②体系转换体系转换的目的是将板由简支变为连续,即使原来并不承受弯矩的板端处(墩位)可承担负弯矩,并以此减少在跨中出现的最大正弯矩。这个过程是在前述各工艺完成后,板由临时支座转化到永久支座来实现的。
临时支座采取灌砂筒加圆木块制作(砂有其松铺厚度,经试压后取临时支座的压缩值为4mm,以控制临时支座架梁前后的高程),拆除临时支座采用掏砂法。
临时支座拆除时,应做到逐孔对称、均匀、同步、平稳;体系转换后,永久支座与墩顶密贴,使之符合设计及规范要求。
装配式预应力混凝土连续箱梁与同长跨径的预应力简支梁(板)桥相比,具有材料省、自重轻、各部分材料受力均匀、伸缩缝少、节省投资等多方面优点,使其具有重大推广价值。科[责任编辑:张慧]