CN108570935A - 公路桥梁工程中的盖梁、箱梁、板梁施工方法 - Google Patents

公路桥梁工程中的盖梁、箱梁、板梁施工方法 Download PDF

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支鑫华
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钟泉清
陈维华
成张佳宁
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Nantong Hai Kai Expressway Construction Command
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Abstract

本发明公开了一种公路桥梁工程中的盖梁、箱梁、板梁施工方法,包括:盖梁施工、箱梁、板梁预制、梁板安装、空心板梁安装等步骤。本发明施工质量好,施工效率高。

Description

公路桥梁工程中的盖梁、箱梁、板梁施工方法
技术领域
本发明涉及一种公路桥梁工程中的盖梁、箱梁、板梁施工方法。
背景技术
现有的公路桥梁工程中的盖梁、箱梁、板梁施工方法在施工质量、施工效率等方面存在缺陷,需要进一步加以改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种施工质量好、施工效率高的公路桥梁工程中的盖梁、箱梁、板梁施工方法。
本发明的技术解决方案是:
一种公路桥梁工程中的盖梁、箱梁、板梁施工方法,其特征是:包括:
(一)盖梁施工
桥梁墩身均为圆柱,盖梁施工采用抱箍法进行施工,每套钢抱箍采取两半圆结构,两半圆夹箍间设法兰采用高强螺栓连接;安装时,根据盖梁底面标高,确定抱箍在墩身上的标高位置,然后将两半圆抱箍通过高强螺栓固定于墩身上;
在墩身上固定好焊有牛腿的钢抱箍,牛腿上架设工字钢或贝雷梁作承力结构,然后在其上铺设分配梁、模板,安装钢筋,浇注混凝土;墩身外侧设置施工爬梯;盖梁模板两侧设置施工走道,两侧设置防护栏杆并挂设防护网;
(二)箱梁、板梁预制
(1)钢筋制作及安装:直径≥25mm的钢筋采用墩粗法直螺纹套筒连接,套筒每端不宜有一扣以上的完整螺纹外露,加长丝头型、扩口型及加锁母型接头的外露螺纹不受此限制,但应有明显标记;
钢筋与模板间设置足够数量与强度的垫块,确保钢筋保护层达到设计要求;
(2)孔道布设
波纹管定位钢筋采用Φ8钢筋网定位,以防止在浇砼时移位;定位钢筋间距直线段0.5m,曲线段适当加密;波纹管采用稍大一号的波纹管进行接长,套管长度大于2.5倍直径,并用塑料胶带对接头进行密封处理;
(3)模板制作及安装
端头模板采用5mm钢板加工,形状与箱梁端部形状相同;
外模采用组合式钢模,由钢模板厂统一加工制作;
箱梁内模为拆装式精制定型钢模板,模板底面设计为拆装方便的卡口形式,浇筑底板混凝土时不安装底片;
采取在预制台座内预埋拉杆,拉杆顶部套丝,用连接螺母接长后穿过内模后,用螺栓紧固的方法,防止内芯模上浮现象发生;
(4)混凝土浇筑
浇筑箱梁混凝土前应严格检查伸缩缝、预埋钢筋、护栏、泄水孔位置、支座钢板等附属设施的预埋件是否齐全,确定无误后方可浇筑;
浇筑前,做好砂、石料的检测,根据审批的配合比用强制式拌合机拌和,用混凝土搅拌运输车运至预制现场,把混凝土卸入漏斗式料斗内,用龙门吊吊起入模;砼的浇筑应连续进行,如因故必须间断时,其间隔时间应小于前层砼的初凝时间或能重塑的时间;根据规范要求及施工的具体情况,砼坍落度为140~160mm,派专人在施工现场测试,误差在±20mm以内,每一片梁随机测试不少于3次,做5组立方体抗压试件、两组弹性模量试件,3组立方体试件、1组弹性模量试件标养,剩余试件为同条件养护试件,作为张拉的依据;
混凝土分层连续浇筑,先从距梁端3m左右处开始向梁端浇注,梁端浇注好后,再向相反方向分层浇注,每层不大于30cm,长度在10~12m之间,保证浇注面坡比不大于1:5,振捣时先使用插入式振捣器振捣,使混凝土基本到位,然后使用附着式振捣器振捣到密实为止;保证箱梁混凝土内在及外观质量,波纹管以下先以Φ30振捣棒结合附着式振捣器振捣,插入布点间距30~40cm,插入下层混凝土5~10cm,对每一振捣部位必须振动到该部位砼停止下沉、不再冒气泡、表面呈现平坦泛浆为止,震动时间一般为20~30秒,振动时不得接触波纹管;波纹管以上用Φ50振捣棒振捣,均匀布料;振捣器不得碰撞模板、波纹管和其他预埋件;派专人观测模板和预埋件,如发现变形移位及时纠正,浇筑完毕后表面收浆拉毛;
在梁体混凝土振捣浇筑完成后,采用木抹子对梁顶进行抹光,初凝之前,再进行二次收浆处理,最后用拉毛器拉毛;
夏季施工时,混凝土的温度不超过32℃,当超过32℃时,采用集料洒水、使用存放时间较长的低温水泥的有效降温措施,与混凝土接触的模板、钢筋,在浇筑前应采用有效措施降低到32℃以下;
(5)养生
在预制场建设时应建设箱梁喷淋养生系统,水管安置在定型支架上,方便整体吊装,养护采用自动控制系统,保证定时定期对箱梁喷淋养生;箱梁预制完成后,根据规范和设计要求进行喷淋养生;养生期为7天;冬期施工应采用油布包裹养生;
(6)预应力张拉及压浆
为保证穿束顺利,在箱梁砼浇筑2小时后,将塑胶管拔出;钢绞线采用穿束机穿束,人工检查整理穿束质量;
①张拉设备的选型
1)张拉设备为2套100T千斤顶,为了保证张拉工作安全可靠和准确性,所选用设备的额定张拉力要大于所张拉预应力筋的张拉力;张拉设备选用具有数据上传管理功能的智能张拉设备;千斤顶和高压油泵、压力表在使用前和使用中按规范要求进行标定;并绘制标定曲线,张拉时按标定曲线配套使用;预应力筋的张拉力计算如下:
Ny=N×δk×Ag×1/1000
式中:Ny——预应力筋的张拉力;
N——同时张拉的预应力筋的根数;
δk——预应力筋的张拉控制应力;
Ag——单根钢绞线的截面积;
2)标定方法
千斤顶校验在专业监理工程师同意下进行,校验设备选择在经过国家认定的检测机构进行校准;
3)张拉施工人员安排
组成张拉班,技术负责人1人,任组长;技术员1人,司泵2人,任副组长;千斤顶操作2人,各负其责,张拉前对张拉班进行技术培训,熟悉设备性能、操作规程和安全要领方面的知识;
4)理论伸长量的计算
预应力钢绞线的理论伸长量按下式进行计算
理论伸长量ΔL=(PpL)/(ApEp)
式中:Pp――预应力筋的平均张拉力(N)
L――预应力筋的长度(mm)
Ap――预应力筋的截面面积(mm2),现场取值140;
Ep――预应力筋的弹性模量(N/mm2),现场根据该批次钢绞线的实测取平均值;
Pp=P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)
式中:Pp――预应力筋平均张拉力(N)
P――预应力筋张拉端的张拉力(N)
x――从张拉端至计算截面的孔道长度(m)
θ――从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和(rad)
k――孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数
μ――预应力筋与孔道壁的摩擦系数
当预应力筋为直线时Pp=P
②钢绞线下料及穿束
1)钢绞线下料长度既要满足使用要求,又要防止下料过长造成浪费;由于采用两端张拉工艺施工,每根钢绞线下料长度按下式确定:L=L+2×L1式中L为孔道净长,L1为工作长度取600mm;
2)将钢绞线卷放在自制的放线架中,再将包装铁皮剪断,抓住钢绞线一端,将钢绞线缓缓拉开,插入穿束机孔后,在钢绞线端头套上保护套避免损伤波纹管,开动穿束机穿至另一端,且满足张拉时的工作长度后,关闭穿束机,准确量取并预留穿束机段张拉工作长度后,用砂轮切割机切断钢绞线;重复以上步骤,完成整束钢绞线的穿束工作;
3)穿束后人工检查整理每束钢绞线的数量、工作长度;
③张拉钢绞线
1)张拉方式
采用VOM锚具体系,两端同步张拉;张拉顺序的原则为左右对称;
2)构件检查、清理
张拉前先对构件外观尺寸进行检验,当箱梁几何尺寸及外观质量满足质量标准时对梁体进行支撑加固,避免在张拉过程中梁体倾覆,同时当梁体混凝土强度达到设计强度的90%时,方可进行预应力张拉施工;
穿束前应检查锚垫板和孔道的位置正确,灌浆孔和排气孔应满足施工要求,孔道内应畅通、无水分和杂物,同时把锚具、垫板接触处的板面上的焊渣、混凝土残渣清除干净;
3)预应力钢束张拉
安装锚固端的锚具,将锚环套在钢丝束外边,然后放入锚塞,并将钢丝按编号顺序均匀分布在锚塞周围,用锤打紧;
安装张拉端的锥锚式千斤顶;先将锚环套在钢丝束外面,放入锚塞将钢丝分开,然后千斤顶就位,将钢丝按编号顺序放进千斤顶顶头的槽口内;此时应注意钢丝不得交错;随之加上马蹄形垫板,再将钢丝放入千斤顶外圈卡环的槽口里,用楔块卡住,初步固定,找平千斤顶,使其支承与锚环端面贴紧,用手锤敲紧楔块;
预应力钢筋采用抗拉标准强度为1860Mpa,公称直径为d=15.20mm的低松弛高强度钢绞线;每片梁均要预留一组试块与梁同条件养护,当预制梁混凝土立方体强度达到混凝土设计强度等级的90%,且龄期不小于7天后,方可张拉预应力钢束;张拉从两端同时进行,张拉程序为0→0.1σ→0.2σ→1.0σ锚固,张拉顺序为N1、N3、N2、N4;
初始张拉:预拉后继续张拉,到达初应力时在钢束做出控制记号,一个记号做在千斤顶支承圆锥的钢束出口处,作为钢束张拉时伸长量测的起点,一个记号做在千斤顶顶卡盘的楔片前钢束上,以观察钢束楔形夹具中的滑动量;
控制应力:钢束在达到张拉应力时,泵不能关闭,应使油压保持2min,以补偿钢束松驰产生的应力损失;然后根据在钢束上所做的记号,测出钢束的伸长量并与理论伸长量比较,误差控制在±6%范围内;
为使张拉力控制准确,采用张拉力与钢绞线伸长值双控法,张拉采用数控采集控制张拉力;张拉时,边张拉边测量伸长值,采用张拉力、伸长值双控,实际张拉伸长量与理论伸长量差值控制在±6%之内;
④施工注意事项
1)预应力张拉须在满足设计要求的混凝土张拉强度要求和混凝土浇筑完成大于7天后进行,以减小混凝土徐变产生的预应力损失;
2)油压表的读数和伸长值的测量必须由训练有素的专人负责;伸长值的测量应采用具有一定刚度的量具,不允许用剪断的卷尺;
3)在张拉施工中,应严格控制张拉时间;每束预应力筋张拉力从0到张拉施工完成的时间不宜少于10分钟;
(7)梁端封端
封锚采用无收缩混凝土进行封堵,强度不得低于设计要求;
封锚前,应将锚垫板及锚环外面的浮浆及油污全部清除,对锚具进行防锈处理;
(8)移梁
箱梁采用龙门吊捆绑式起吊,移梁时门吊行驶速度控制在5m/min之内,桥梁两端保持水平,相差不超过50cm,偏差超限,及时调整;箱梁移至存梁场后,下垫枕木支撑,支撑放置在事先做好的台座上,水平安放,支撑中心与箱梁支撑中心重合,并且进行后期养生;移梁前,应检查梁体编号,按预定台座、层次存放,杜绝出现二次移梁现象;
(9)预制梁的存放
存梁高度不得高于两层,使用的枕梁应安设在梁板理论支撑点上,支垫应采用承载力足够的非刚性材料;
(三)梁板安装
(1)架梁前准备
当梁达到设计强度时,经监理及现场技术人员检查合格后方可进行运输安装,安装前要求检查构件的外形尺寸,预埋件尺寸和位置,符合要求的构件方可使用;需要做的准备工作有:严格检查橡胶支座相应尺寸、对各部位几何尺寸丈量、梁体外观检查、梁体强度检验、校验梁体预埋件位置,刷净表面灰渣、提前验收梁体安装后造成隐蔽不易检验的部位;
①机具准备
安装架设前,对使用的架桥机、吊装钢索、吊扣、滑车、电机、千斤顶进行鉴定,检查卷扬机绳索的牵引方向、校对卷扬机牵引力及滑轮组的穿索方式、检验卷扬机的摩擦制动器;要提前做好临时支座,架梁前按照放线位置安装永久支座和临时支座;
②支座安装
安装前对桥台和墩身盖梁轴线、高程及支座面平整度进行再次复核;将垫石处清理干净,高程超限的应在垫石顶凿毛清理,用干硬性水泥砂浆将支承面缺陷修补找平,并使其顶面标高符合设计要求;
③箱梁就位的平面控制和高程控制
架梁前进行桥墩复测;放样支座垫石中心线、临时支座中心线、螺栓孔中心线及梁端线;以支座中心线为准,梁端线校核;
高程控制对垫石标高进行水准复测,确认无误后在垫石内外侧的墩顶部设置标高点,并用红油漆作明确标识;架梁前布置临时支座,使临时支座顶面标高与梁底的设计标高一致,使得架梁工作落梁即到位;
(2)提梁、运梁
预制场2台120t跨度37m龙门吊用以吊装小箱梁,箱梁吊装均采用捆绑式吊装;利用运梁炮车将待安装的箱梁由预制场运送到架桥机后部主梁内,依次改用起吊天车吊运和安装梁;运梁车辆需证照齐全,手续完善、车况良好;
(3)箱梁架设
箱梁安装利用双导梁架桥机进行架设;
①安装支座、桥上运梁车对位喂梁
运梁车调整对位后,天车下放吊具;
②提梁
架桥机接管预制梁,运梁车离开;保证前后两个提升小车同步提梁;
③送梁就位
天车送梁至待架跨位置,两提升小车同步吊梁前行至待架跨上方后停止;
④落梁
提升下车同时下落,待预制梁距盖梁顶面约1.5m时停止落梁,启动前支装置和中支装置的横移电机,整机带动预制梁同步横移,把预制梁放到合适的位置上;
(4)过孔
①架桥机过孔前基本姿态:桥机两列主梁、提升小车、横移轨道的中心形成垂直线;后托装置距中支装置15m位置;中支装置距前盖梁2m位置;副中支腿距中支装置约1.5m;前提升小车停止在中支装置上方;后提升小车停止在桥机最尾部;
②拆除中支装置与纵导梁连接的U型螺栓,同时启动前支腿、后支腿、副中支腿液压装置,调整好后脱装置高度,桥机具备8个点同时受力;按过孔要求将中支装置和横移轨道拉紧固定,用前提升小车将其吊置前盖梁2m位置,安装固定;前提升小车停在中支装置,固定不动;
③后提升小车移至桥机尾部,确认过孔准备工作到位;在后脱装置和中支装置之间选择两个连接点,用手拉葫芦将两列纵导梁拉紧;收起前支腿和后支腿,纵导梁由后脱装置和中支装置支撑;收起副中支千斤顶,拆除衬垫,副中支腿连接在纵导梁下弦不动;
④启动中支装置上层轮箱和后托装置的电控系统,驱动纵导梁向前平移,后脱装置、后提升小车及副中支腿随纵导梁向前平移,同时启动前提升小车同步移,前提升小车位置保持在中支装置上方;
⑤前支腿移至前方桥墩的上前部,放下前肢横移轨道,垫实垫牢,调整前支腿高度并穿轴销牢;放下后支腿支撑起纵导梁,拆除后托装置与纵导梁的连接,并降低至最低高度,启动其驱动装置,移至副中支腿后方;将中支装置上层轮箱用U型螺栓与纵导梁下弦固结,解除下层轮箱与横移轨道的固定装置,过孔完毕;
(四)空心板梁安装
空心板梁由平板车运至桥位附近,用两台汽车吊吊装;空心板梁安装就位主要操作如下:
(1)用全站仪放出里梁边线及梁端线并用墨斗弹好墨线;
(2)检查支座垫石的标高,平整度,然后将支座按设计要求安装好;
(3)空心板梁由平板车运至待安装孔位处,运梁时,采取有效措施确保空心板梁不倾覆和不受损坏;
(4)在待安装孔位处的两墩附近,在稳定的基础上,各稳固一台汽车吊;
(5)汽车吊将梁吊起,按支座位置落梁;
(6)按照设计要求和质量检验标准进行就位、调梁。
本发明施工质量好,施工效率高。
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
一种公路桥梁工程中的盖梁、箱梁、板梁施工方法,包括:
(一)盖梁施工
桥梁墩身均为圆柱,盖梁施工采用抱箍法进行施工,每套钢抱箍采取两半圆结构,两半圆夹箍间设法兰采用高强螺栓连接;安装时,根据盖梁底面标高,确定抱箍在墩身上的标高位置,然后将两半圆抱箍通过高强螺栓固定于墩身上;
在墩身上固定好焊有牛腿的钢抱箍,牛腿上架设工字钢或贝雷梁作承力结构,然后在其上铺设分配梁、模板,安装钢筋,浇注混凝土;墩身外侧设置施工爬梯;盖梁模板两侧设置施工走道,两侧设置防护栏杆并挂设防护网;
(二)箱梁、板梁预制
(1)钢筋制作及安装:直径≥25mm的钢筋采用墩粗法直螺纹套筒连接,套筒每端不宜有一扣以上的完整螺纹外露,加长丝头型、扩口型及加锁母型接头的外露螺纹不受此限制,但应有明显标记;
钢筋与模板间设置足够数量与强度的垫块,确保钢筋保护层达到设计要求;
(2)孔道布设
波纹管定位钢筋采用Φ8钢筋网定位,以防止在浇砼时移位;定位钢筋间距直线段0.5m,曲线段适当加密;波纹管采用稍大一号的波纹管进行接长,套管长度大于2.5倍直径,并用塑料胶带对接头进行密封处理;
(3)模板制作及安装
端头模板采用5mm钢板加工,形状与箱梁端部形状相同;
外模采用组合式钢模,由钢模板厂统一加工制作;
箱梁内模为拆装式精制定型钢模板,模板底面设计为拆装方便的卡口形式,浇筑底板混凝土时不安装底片;
采取在预制台座内预埋拉杆,拉杆顶部套丝,用连接螺母接长后穿过内模后,用螺栓紧固的方法,防止内芯模上浮现象发生;
(4)混凝土浇筑
浇筑箱梁混凝土前应严格检查伸缩缝、预埋钢筋、护栏、泄水孔位置、支座钢板等附属设施的预埋件是否齐全,确定无误后方可浇筑;
浇筑前,做好砂、石料的检测,根据审批的配合比用强制式拌合机拌和,用混凝土搅拌运输车运至预制现场,把混凝土卸入漏斗式料斗内,用龙门吊吊起入模;砼的浇筑应连续进行,如因故必须间断时,其间隔时间应小于前层砼的初凝时间或能重塑的时间;根据规范要求及施工的具体情况,砼坍落度为140~160mm,派专人在施工现场测试,误差在±20mm以内,每一片梁随机测试不少于3次,做5组立方体抗压试件、两组弹性模量试件,3组立方体试件、1组弹性模量试件标养,剩余试件为同条件养护试件,作为张拉的依据;
混凝土分层连续浇筑,先从距梁端3m左右处开始向梁端浇注,梁端浇注好后,再向相反方向分层浇注,每层不大于30cm,长度在10~12m之间,保证浇注面坡比不大于1:5,振捣时先使用插入式振捣器振捣,使混凝土基本到位,然后使用附着式振捣器振捣到密实为止;保证箱梁混凝土内在及外观质量,波纹管以下先以Φ30振捣棒结合附着式振捣器振捣,插入布点间距30~40cm,插入下层混凝土5~10cm,对每一振捣部位必须振动到该部位砼停止下沉、不再冒气泡、表面呈现平坦泛浆为止,震动时间一般为20~30秒,振动时不得接触波纹管;波纹管以上用Φ50振捣棒振捣,均匀布料;振捣器不得碰撞模板、波纹管和其他预埋件;派专人观测模板和预埋件,如发现变形移位及时纠正,浇筑完毕后表面收浆拉毛;
在梁体混凝土振捣浇筑完成后,采用木抹子对梁顶进行抹光,初凝之前,再进行二次收浆处理,最后用拉毛器拉毛;
夏季施工时,混凝土的温度不超过32℃,当超过32℃时,采用集料洒水、使用存放时间较长的低温水泥的有效降温措施,与混凝土接触的模板、钢筋,在浇筑前应采用有效措施降低到32℃以下;
(5)养生
在预制场建设时应建设箱梁喷淋养生系统,水管安置在定型支架上,方便整体吊装,养护采用自动控制系统,保证定时定期对箱梁喷淋养生;箱梁预制完成后,根据规范和设计要求进行喷淋养生;养生期为7天;冬期施工应采用油布包裹养生;
(6)预应力张拉及压浆
为保证穿束顺利,在箱梁砼浇筑2小时后,将塑胶管拔出;钢绞线采用穿束机穿束,人工检查整理穿束质量;
①张拉设备的选型
1)张拉设备为2套100T千斤顶,为了保证张拉工作安全可靠和准确性,所选用设备的额定张拉力要大于所张拉预应力筋的张拉力;张拉设备选用具有数据上传管理功能的智能张拉设备;千斤顶和高压油泵、压力表在使用前和使用中按规范要求进行标定;并绘制标定曲线,张拉时按标定曲线配套使用;预应力筋的张拉力计算如下:
Ny=N×δk×Ag×1/1000
式中:Ny——预应力筋的张拉力;
N——同时张拉的预应力筋的根数;
δk——预应力筋的张拉控制应力;
Ag——单根钢绞线的截面积;
2)标定方法
千斤顶校验在专业监理工程师同意下进行,校验设备选择在经过国家认定的检测机构进行校准;
3)张拉施工人员安排
组成张拉班,技术负责人1人,任组长;技术员1人,司泵2人,任副组长;千斤顶操作2人,各负其责,张拉前对张拉班进行技术培训,熟悉设备性能、操作规程和安全要领方面的知识;
4)理论伸长量的计算
预应力钢绞线的理论伸长量按下式进行计算
理论伸长量ΔL=(PpL)/(ApEp)
式中:Pp――预应力筋的平均张拉力(N)
L――预应力筋的长度(mm)
Ap――预应力筋的截面面积(mm2),现场取值140;
Ep――预应力筋的弹性模量(N/mm2),现场根据该批次钢绞线的实测取平均值;
Pp=P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)
式中:Pp――预应力筋平均张拉力(N)
P――预应力筋张拉端的张拉力(N)
x――从张拉端至计算截面的孔道长度(m)
θ――从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和(rad)
k――孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数
μ――预应力筋与孔道壁的摩擦系数
当预应力筋为直线时Pp=P
②钢绞线下料及穿束
1)钢绞线下料长度既要满足使用要求,又要防止下料过长造成浪费;由于采用两端张拉工艺施工,每根钢绞线下料长度按下式确定:L=L+2×L1式中L为孔道净长,L1为工作长度取600mm;
2)将钢绞线卷放在自制的放线架中,再将包装铁皮剪断,抓住钢绞线一端,将钢绞线缓缓拉开,插入穿束机孔后,在钢绞线端头套上保护套避免损伤波纹管,开动穿束机穿至另一端,且满足张拉时的工作长度后,关闭穿束机,准确量取并预留穿束机段张拉工作长度后,用砂轮切割机切断钢绞线;重复以上步骤,完成整束钢绞线的穿束工作;
3)穿束后人工检查整理每束钢绞线的数量、工作长度;
③张拉钢绞线
1)张拉方式
采用VOM锚具体系,两端同步张拉;张拉顺序的原则为左右对称;
2)构件检查、清理
张拉前先对构件外观尺寸进行检验,当箱梁几何尺寸及外观质量满足质量标准时对梁体进行支撑加固,避免在张拉过程中梁体倾覆,同时当梁体混凝土强度达到设计强度的90%时,方可进行预应力张拉施工;
穿束前应检查锚垫板和孔道的位置正确,灌浆孔和排气孔应满足施工要求,孔道内应畅通、无水分和杂物,同时把锚具、垫板接触处的板面上的焊渣、混凝土残渣清除干净;
3)预应力钢束张拉
安装锚固端的锚具,将锚环套在钢丝束外边,然后放入锚塞,并将钢丝按编号顺序均匀分布在锚塞周围,用锤打紧;
安装张拉端的锥锚式千斤顶;先将锚环套在钢丝束外面,放入锚塞将钢丝分开,然后千斤顶就位,将钢丝按编号顺序放进千斤顶顶头的槽口内;此时应注意钢丝不得交错;随之加上马蹄形垫板,再将钢丝放入千斤顶外圈卡环的槽口里,用楔块卡住,初步固定,找平千斤顶,使其支承与锚环端面贴紧,用手锤敲紧楔块;
预应力钢筋采用抗拉标准强度为1860Mpa,公称直径为d=15.20mm的低松弛高强度钢绞线;每片梁均要预留一组试块与梁同条件养护,当预制梁混凝土立方体强度达到混凝土设计强度等级的90%,且龄期不小于7天后,方可张拉预应力钢束;张拉从两端同时进行,张拉程序为0→0.1σ→0.2σ→1.0σ锚固,张拉顺序为N1、N3、N2、N4;
初始张拉:预拉后继续张拉,到达初应力时在钢束做出控制记号,一个记号做在千斤顶支承圆锥的钢束出口处,作为钢束张拉时伸长量测的起点,一个记号做在千斤顶顶卡盘的楔片前钢束上,以观察钢束楔形夹具中的滑动量;
控制应力:钢束在达到张拉应力时,泵不能关闭,应使油压保持2min,以补偿钢束松驰产生的应力损失;然后根据在钢束上所做的记号,测出钢束的伸长量并与理论伸长量比较,误差控制在±6%范围内;
为使张拉力控制准确,采用张拉力与钢绞线伸长值双控法,张拉采用数控采集控制张拉力;张拉时,边张拉边测量伸长值,采用张拉力、伸长值双控,实际张拉伸长量与理论伸长量差值控制在±6%之内;
④施工注意事项
1)预应力张拉须在满足设计要求的混凝土张拉强度要求和混凝土浇筑完成大于7天后进行,以减小混凝土徐变产生的预应力损失;
2)油压表的读数和伸长值的测量必须由训练有素的专人负责;伸长值的测量应采用具有一定刚度的量具,不允许用剪断的卷尺;
3)在张拉施工中,应严格控制张拉时间;每束预应力筋张拉力从0到张拉施工完成的时间不宜少于10分钟;
(7)梁端封端
封锚采用无收缩混凝土进行封堵,强度不得低于设计要求;
封锚前,应将锚垫板及锚环外面的浮浆及油污全部清除,对锚具进行防锈处理;
(8)移梁
箱梁采用龙门吊捆绑式起吊,移梁时门吊行驶速度控制在5m/min之内,桥梁两端保持水平,相差不超过50cm,偏差超限,及时调整;箱梁移至存梁场后,下垫枕木支撑,支撑放置在事先做好的台座上,水平安放,支撑中心与箱梁支撑中心重合,并且进行后期养生;移梁前,应检查梁体编号,按预定台座、层次存放,杜绝出现二次移梁现象;
(9)预制梁的存放
存梁高度不得高于两层,使用的枕梁应安设在梁板理论支撑点上,支垫应采用承载力足够的非刚性材料;
(三)梁板安装
(1)架梁前准备
当梁达到设计强度时,经监理及现场技术人员检查合格后方可进行运输安装,安装前要求检查构件的外形尺寸,预埋件尺寸和位置,符合要求的构件方可使用;需要做的准备工作有:严格检查橡胶支座相应尺寸、对各部位几何尺寸丈量、梁体外观检查、梁体强度检验、校验梁体预埋件位置,刷净表面灰渣、提前验收梁体安装后造成隐蔽不易检验的部位;
①机具准备
安装架设前,对使用的架桥机、吊装钢索、吊扣、滑车、电机、千斤顶进行鉴定,检查卷扬机绳索的牵引方向、校对卷扬机牵引力及滑轮组的穿索方式、检验卷扬机的摩擦制动器;要提前做好临时支座,架梁前按照放线位置安装永久支座和临时支座;
②支座安装
安装前对桥台和墩身盖梁轴线、高程及支座面平整度进行再次复核;将垫石处清理干净,高程超限的应在垫石顶凿毛清理,用干硬性水泥砂浆将支承面缺陷修补找平,并使其顶面标高符合设计要求;
③箱梁就位的平面控制和高程控制
架梁前进行桥墩复测;放样支座垫石中心线、临时支座中心线、螺栓孔中心线及梁端线;以支座中心线为准,梁端线校核;
高程控制对垫石标高进行水准复测,确认无误后在垫石内外侧的墩顶部设置标高点,并用红油漆作明确标识;架梁前布置临时支座,使临时支座顶面标高与梁底的设计标高一致,使得架梁工作落梁即到位;
(2)提梁、运梁
预制场2台120t跨度37m龙门吊用以吊装小箱梁,箱梁吊装均采用捆绑式吊装;利用运梁炮车将待安装的箱梁由预制场运送到架桥机后部主梁内,依次改用起吊天车吊运和安装梁;运梁车辆需证照齐全,手续完善、车况良好;
(3)箱梁架设
箱梁安装利用双导梁架桥机进行架设;
①安装支座、桥上运梁车对位喂梁
运梁车调整对位后,天车下放吊具;
②提梁
架桥机接管预制梁,运梁车离开;保证前后两个提升小车同步提梁;
③送梁就位
天车送梁至待架跨位置,两提升小车同步吊梁前行至待架跨上方后停止;
④落梁
提升下车同时下落,待预制梁距盖梁顶面约1.5m时停止落梁,启动前支装置和中支装置的横移电机,整机带动预制梁同步横移,把预制梁放到合适的位置上;
(4)过孔
①架桥机过孔前基本姿态:桥机两列主梁、提升小车、横移轨道的中心形成垂直线;后托装置距中支装置15m位置;中支装置距前盖梁2m位置;副中支腿距中支装置约1.5m;前提升小车停止在中支装置上方;后提升小车停止在桥机最尾部;
②拆除中支装置与纵导梁连接的U型螺栓,同时启动前支腿、后支腿、副中支腿液压装置,调整好后脱装置高度,桥机具备8个点同时受力;按过孔要求将中支装置和横移轨道拉紧固定,用前提升小车将其吊置前盖梁2m位置,安装固定;前提升小车停在中支装置,固定不动;
③后提升小车移至桥机尾部,确认过孔准备工作到位;在后脱装置和中支装置之间选择两个连接点,用手拉葫芦将两列纵导梁拉紧;收起前支腿和后支腿,纵导梁由后脱装置和中支装置支撑;收起副中支千斤顶,拆除衬垫,副中支腿连接在纵导梁下弦不动;
④启动中支装置上层轮箱和后托装置的电控系统,驱动纵导梁向前平移,后脱装置、后提升小车及副中支腿随纵导梁向前平移,同时启动前提升小车同步移,前提升小车位置保持在中支装置上方;
⑤前支腿移至前方桥墩的上前部,放下前肢横移轨道,垫实垫牢,调整前支腿高度并穿轴销牢;放下后支腿支撑起纵导梁,拆除后托装置与纵导梁的连接,并降低至最低高度,启动其驱动装置,移至副中支腿后方;将中支装置上层轮箱用U型螺栓与纵导梁下弦固结,解除下层轮箱与横移轨道的固定装置,过孔完毕;
(四)空心板梁安装
空心板梁由平板车运至桥位附近,用两台汽车吊吊装;空心板梁安装就位主要操作如下:
(1)用全站仪放出里梁边线及梁端线并用墨斗弹好墨线;
(2)检查支座垫石的标高,平整度,然后将支座按设计要求安装好;
(3)空心板梁由平板车运至待安装孔位处,运梁时,采取有效措施确保空心板梁不倾覆和不受损坏;
(4)在待安装孔位处的两墩附近,在稳定的基础上,各稳固一台汽车吊;
(5)汽车吊将梁吊起,按支座位置落梁;
(6)按照设计要求和质量检验标准进行就位、调梁。

Claims (1)

1. 一种公路桥梁工程中的盖梁、箱梁、板梁施工方法,其特征是:包括:
(一)盖梁施工
桥梁墩身均为圆柱,盖梁施工采用抱箍法进行施工,每套钢抱箍采取两半圆结构,两半圆夹箍间设法兰采用高强螺栓连接;安装时,根据盖梁底面标高,确定抱箍在墩身上的标高位置,然后将两半圆抱箍通过高强螺栓固定于墩身上;
在墩身上固定好焊有牛腿的钢抱箍,牛腿上架设工字钢或贝雷梁作承力结构,然后在其上铺设分配梁、模板,安装钢筋,浇注混凝土;墩身外侧设置施工爬梯;盖梁模板两侧设置施工走道,两侧设置防护栏杆并挂设防护网;
(二)箱梁、板梁预制
(1)钢筋制作及安装
直径≥25mm的钢筋采用墩粗法直螺纹套筒连接,套筒每端不宜有一扣以上的完整螺纹外露,加长丝头型、扩口型及加锁母型接头的外露螺纹不受此限制,但应有明显标记;
钢筋与模板间设置足够数量与强度的垫块,确保钢筋保护层达到设计要求;
(2)孔道布设:波纹管定位钢筋采用Φ8钢筋网定位,以防止在浇砼时移位;定位钢筋间距直线段0.5m,曲线段适当加密;波纹管采用稍大一号的波纹管进行接长,套管长度大于2.5倍直径,并用塑料胶带对接头进行密封处理;
(3)模板制作及安装
端头模板采用5mm钢板加工,形状与箱梁端部形状相同;
外模采用组合式钢模,由钢模板厂统一加工制作;
箱梁内模为拆装式精制定型钢模板,模板底面设计为拆装方便的卡口形式,浇筑底板混凝土时不安装底片;
采取在预制台座内预埋拉杆,拉杆顶部套丝,用连接螺母接长后穿过内模后,用螺栓紧固的方法,防止内芯模上浮现象发生;
(4)混凝土浇筑
浇筑箱梁混凝土前应严格检查伸缩缝、预埋钢筋、护栏、泄水孔位置、支座钢板等附属设施的预埋件是否齐全,确定无误后方可浇筑;
浇筑前,做好砂、石料的检测,根据审批的配合比用强制式拌合机拌和,用混凝土搅拌运输车运至预制现场,把混凝土卸入漏斗式料斗内,用龙门吊吊起入模;砼的浇筑应连续进行,如因故必须间断时,其间隔时间应小于前层砼的初凝时间或能重塑的时间;根据规范要求及施工的具体情况,砼坍落度为140~160mm,派专人在施工现场测试,误差在±20mm以内,每一片梁随机测试不少于3次,做5组立方体抗压试件、两组弹性模量试件,3组立方体试件、1组弹性模量试件标养,剩余试件为同条件养护试件,作为张拉的依据;
混凝土分层连续浇筑,先从距梁端3m左右处开始向梁端浇注,梁端浇注好后,再向相反方向分层浇注,每层不大于30cm,长度在10~12m之间,保证浇注面坡比不大于1:5,振捣时先使用插入式振捣器振捣,使混凝土基本到位,然后使用附着式振捣器振捣到密实为止;保证箱梁混凝土内在及外观质量,波纹管以下先以Φ30振捣棒结合附着式振捣器振捣,插入布点间距30~40cm,插入下层混凝土5~10cm,对每一振捣部位必须振动到该部位砼停止下沉、不再冒气泡、表面呈现平坦泛浆为止,震动时间一般为20~30秒,振动时不得接触波纹管;波纹管以上用Φ50振捣棒振捣,均匀布料;振捣器不得碰撞模板、波纹管和其他预埋件;派专人观测模板和预埋件,如发现变形移位及时纠正,浇筑完毕后表面收浆拉毛;
在梁体混凝土振捣浇筑完成后,采用木抹子对梁顶进行抹光,初凝之前,再进行二次收浆处理,最后用拉毛器拉毛;
夏季施工时,混凝土的温度不超过32℃,当超过32℃时,采用集料洒水、使用存放时间较长的低温水泥的有效降温措施,与混凝土接触的模板、钢筋,在浇筑前应采用有效措施降低到32℃以下;
(5)养生
在预制场建设时应建设箱梁喷淋养生系统,水管安置在定型支架上,方便整体吊装,养护采用自动控制系统,保证定时定期对箱梁喷淋养生;箱梁预制完成后,根据规范和设计要求进行喷淋养生;养生期为7天;冬期施工应采用油布包裹养生;
(6)预应力张拉及压浆
为保证穿束顺利,在箱梁砼浇筑2小时后,将塑胶管拔出;钢绞线采用穿束机穿束,人工检查整理穿束质量;
①张拉设备的选型
1)张拉设备为2套100T千斤顶,为了保证张拉工作安全可靠和准确性,所选用设备的额定张拉力要大于所张拉预应力筋的张拉力;张拉设备选用具有数据上传管理功能的智能张拉设备;千斤顶和高压油泵、压力表在使用前和使用中按规范要求进行标定;并绘制标定曲线,张拉时按标定曲线配套使用;预应力筋的张拉力计算如下:
Ny=N×δk×Ag×1/1000
式中:Ny——预应力筋的张拉力;
N——同时张拉的预应力筋的根数;
δk——预应力筋的张拉控制应力;
Ag——单根钢绞线的截面积;
2)标定方法
千斤顶校验在专业监理工程师同意下进行,校验设备选择在经过国家认定的检测机构进行校准;
3)张拉施工人员安排
组成张拉班,技术负责人1人,任组长;技术员1人,司泵2人,任副组长;千斤顶操作2人,各负其责,张拉前对张拉班进行技术培训,熟悉设备性能、操作规程和安全要领方面的知识;
4)理论伸长量的计算
预应力钢绞线的理论伸长量按下式进行计算
理论伸长量ΔL=(PpL)/(ApEp)
式中:Pp――预应力筋的平均张拉力(N)
L――预应力筋的长度(mm)
Ap――预应力筋的截面面积(mm2),现场取值140;
Ep――预应力筋的弹性模量(N/mm2),现场根据该批次钢绞线的实测取平均值;
Pp=P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)
式中:Pp――预应力筋平均张拉力(N)
P――预应力筋张拉端的张拉力(N)
x――从张拉端至计算截面的孔道长度(m)
θ――从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和(rad)
k――孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数
μ――预应力筋与孔道壁的摩擦系数
当预应力筋为直线时Pp=P
②钢绞线下料及穿束
1)钢绞线下料长度既要满足使用要求,又要防止下料过长造成浪费;由于采用两端张拉工艺施工,每根钢绞线下料长度按下式确定:L=L+2×L1式中L为孔道净长,L1为工作长度取600mm;
2)将钢绞线卷放在自制的放线架中,再将包装铁皮剪断,抓住钢绞线一端,将钢绞线缓缓拉开,插入穿束机孔后,在钢绞线端头套上保护套避免损伤波纹管,开动穿束机穿至另一端,且满足张拉时的工作长度后,关闭穿束机,准确量取并预留穿束机段张拉工作长度后,用砂轮切割机切断钢绞线;重复以上步骤,完成整束钢绞线的穿束工作;
3)穿束后人工检查整理每束钢绞线的数量、工作长度;
③张拉钢绞线
1)张拉方式
采用VOM锚具体系,两端同步张拉;张拉顺序的原则为左右对称;
2)构件检查、清理
张拉前先对构件外观尺寸进行检验,当箱梁几何尺寸及外观质量满足质量标准时对梁体进行支撑加固,避免在张拉过程中梁体倾覆,同时当梁体混凝土强度达到设计强度的90%时,方可进行预应力张拉施工;
穿束前应检查锚垫板和孔道的位置正确,灌浆孔和排气孔应满足施工要求,孔道内应畅通、无水分和杂物,同时把锚具、垫板接触处的板面上的焊渣、混凝土残渣清除干净;
3)预应力钢束张拉
安装锚固端的锚具,将锚环套在钢丝束外边,然后放入锚塞,并将钢丝按编号顺序均匀分布在锚塞周围,用锤打紧;
安装张拉端的锥锚式千斤顶;先将锚环套在钢丝束外面,放入锚塞将钢丝分开,然后千斤顶就位,将钢丝按编号顺序放进千斤顶顶头的槽口内;此时应注意钢丝不得交错;随之加上马蹄形垫板,再将钢丝放入千斤顶外圈卡环的槽口里,用楔块卡住,初步固定,找平千斤顶,使其支承与锚环端面贴紧,用手锤敲紧楔块;
预应力钢筋采用抗拉标准强度为1860Mpa,公称直径为d=15.20mm的低松弛高强度钢绞线;每片梁均要预留一组试块与梁同条件养护,当预制梁混凝土立方体强度达到混凝土设计强度等级的90%,且龄期不小于7天后,方可张拉预应力钢束;张拉从两端同时进行,张拉程序为0→0.1σ→0.2σ→1.0σ锚固,张拉顺序为N1、N3、N2、N4;
初始张拉:预拉后继续张拉,到达初应力时在钢束做出控制记号,一个记号做在千斤顶支承圆锥的钢束出口处,作为钢束张拉时伸长量测的起点,一个记号做在千斤顶顶卡盘的楔片前钢束上,以观察钢束楔形夹具中的滑动量;
控制应力:钢束在达到张拉应力时,泵不能关闭,应使油压保持2min,以补偿钢束松驰产生的应力损失;然后根据在钢束上所做的记号,测出钢束的伸长量并与理论伸长量比较,误差控制在±6%范围内;
为使张拉力控制准确,采用张拉力与钢绞线伸长值双控法,张拉采用数控采集控制张拉力;张拉时,边张拉边测量伸长值,采用张拉力、伸长值双控,实际张拉伸长量与理论伸长量差值控制在±6%之内;
④施工注意事项
1)预应力张拉须在满足设计要求的混凝土张拉强度要求和混凝土浇筑完成大于7天后进行,以减小混凝土徐变产生的预应力损失;
2)油压表的读数和伸长值的测量必须由训练有素的专人负责;伸长值的测量应采用具有一定刚度的量具,不允许用剪断的卷尺;
3)在张拉施工中,应严格控制张拉时间;每束预应力筋张拉力从0到张拉施工完成的时间不宜少于10分钟;
(7)梁端封端
封锚采用无收缩混凝土进行封堵,强度不得低于设计要求;
封锚前,应将锚垫板及锚环外面的浮浆及油污全部清除,对锚具进行防锈处理;
(8)移梁
箱梁采用龙门吊捆绑式起吊,移梁时门吊行驶速度控制在5m/min之内,桥梁两端保持水平,相差不超过50cm,偏差超限,及时调整;箱梁移至存梁场后,下垫枕木支撑,支撑放置在事先做好的台座上,水平安放,支撑中心与箱梁支撑中心重合,并且进行后期养生;移梁前,应检查梁体编号,按预定台座、层次存放,杜绝出现二次移梁现象;
(9)预制梁的存放
存梁高度不得高于两层,使用的枕梁应安设在梁板理论支撑点上,支垫应采用承载力足够的非刚性材料;
(三)梁板安装
(1)架梁前准备
当梁达到设计强度时,经监理及现场技术人员检查合格后方可进行运输安装,安装前要求检查构件的外形尺寸,预埋件尺寸和位置,符合要求的构件方可使用;需要做的准备工作有:严格检查橡胶支座相应尺寸、对各部位几何尺寸丈量、梁体外观检查、梁体强度检验、校验梁体预埋件位置,刷净表面灰渣、提前验收梁体安装后造成隐蔽不易检验的部位;
①机具准备
安装架设前,对使用的架桥机、吊装钢索、吊扣、滑车、电机、千斤顶进行鉴定,检查卷扬机绳索的牵引方向、校对卷扬机牵引力及滑轮组的穿索方式、检验卷扬机的摩擦制动器;要提前做好临时支座,架梁前按照放线位置安装永久支座和临时支座;
②支座安装
安装前对桥台和墩身盖梁轴线、高程及支座面平整度进行再次复核;将垫石处清理干净,高程超限的应在垫石顶凿毛清理,用干硬性水泥砂浆将支承面缺陷修补找平,并使其顶面标高符合设计要求;
③箱梁就位的平面控制和高程控制
架梁前进行桥墩复测;放样支座垫石中心线、临时支座中心线、螺栓孔中心线及梁端线;以支座中心线为准,梁端线校核;
高程控制对垫石标高进行水准复测,确认无误后在垫石内外侧的墩顶部设置标高点,并用红油漆作明确标识;架梁前布置临时支座,使临时支座顶面标高与梁底的设计标高一致,使得架梁工作落梁即到位;
(2)提梁、运梁
预制场2台120t跨度37m龙门吊用以吊装小箱梁,箱梁吊装均采用捆绑式吊装;利用运梁炮车将待安装的箱梁由预制场运送到架桥机后部主梁内,依次改用起吊天车吊运和安装梁;运梁车辆需证照齐全,手续完善、车况良好;
(3)箱梁架设
箱梁安装利用双导梁架桥机进行架设;
①安装支座、桥上运梁车对位喂梁
运梁车调整对位后,天车下放吊具;
②提梁
架桥机接管预制梁,运梁车离开;保证前后两个提升小车同步提梁;
③送梁就位
天车送梁至待架跨位置,两提升小车同步吊梁前行至待架跨上方后停止;
④落梁
提升下车同时下落,待预制梁距盖梁顶面约1.5m时停止落梁,启动前支装置和中支装置的横移电机,整机带动预制梁同步横移,把预制梁放到合适的位置上;
(4)过孔
①架桥机过孔前基本姿态:桥机两列主梁、提升小车、横移轨道的中心形成垂直线;后托装置距中支装置15m位置;中支装置距前盖梁2m位置;副中支腿距中支装置约1.5m;前提升小车停止在中支装置上方;后提升小车停止在桥机最尾部;
②拆除中支装置与纵导梁连接的U型螺栓,同时启动前支腿、后支腿、副中支腿液压装置,调整好后脱装置高度,桥机具备8个点同时受力;按过孔要求将中支装置和横移轨道拉紧固定,用前提升小车将其吊置前盖梁2m位置,安装固定;前提升小车停在中支装置,固定不动;
③后提升小车移至桥机尾部,确认过孔准备工作到位;在后脱装置和中支装置之间选择两个连接点,用手拉葫芦将两列纵导梁拉紧;收起前支腿和后支腿,纵导梁由后脱装置和中支装置支撑;收起副中支千斤顶,拆除衬垫,副中支腿连接在纵导梁下弦不动;
④启动中支装置上层轮箱和后托装置的电控系统,驱动纵导梁向前平移,后脱装置、后提升小车及副中支腿随纵导梁向前平移,同时启动前提升小车同步移,前提升小车位置保持在中支装置上方;
⑤前支腿移至前方桥墩的上前部,放下前肢横移轨道,垫实垫牢,调整前支腿高度并穿轴销牢;放下后支腿支撑起纵导梁,拆除后托装置与纵导梁的连接,并降低至最低高度,启动其驱动装置,移至副中支腿后方;将中支装置上层轮箱用U型螺栓与纵导梁下弦固结,解除下层轮箱与横移轨道的固定装置,过孔完毕;
(四)空心板梁安装
空心板梁由平板车运至桥位附近,用两台汽车吊吊装;空心板梁安装就位主要操作如下:
(1)用全站仪放出里梁边线及梁端线并用墨斗弹好墨线;
(2)检查支座垫石的标高,平整度,然后将支座按设计要求安装好;
(3)空心板梁由平板车运至待安装孔位处,运梁时,采取有效措施确保空心板梁不倾覆和不受损坏;
(4)在待安装孔位处的两墩附近,在稳定的基础上,各稳固一台汽车吊;
(5)汽车吊将梁吊起,按支座位置落梁;
(6)按照设计要求和质量检验标准进行就位、调梁。
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