⑹T型梁的预制
本座桥的T型梁采用后张法预应力施工,共有84片。为减少占地及二次倒运T梁,在路基避免梁体的二次倒运。在本桥ΧΧΧ桥头已填筑完成的K23+~K23+段路基上布置预制梁场。T梁的预制的场地具体见《ΧΧΧ水库高架桥施工平面布置图》。
在预制场设两50T,跨度为18m龙门吊,负责吊运钢筋骨架、T梁移动、装车及混凝土的浇筑。具体见《T型梁的生产过程示意图》
T型梁的施工工艺见《后张法T型梁施工工艺框图》。
①模板工程
a.模板制作及要求
i.底模:底模在已填筑完成的路基上直接修筑,用厚30cm的浆砌片石铺底,上面浇筑厚20cm的30号混凝土。底模与梁底间按梁底宽度铺设4mm厚冷扎钢板。在梁体吊装处设活动底模,以便脱模吊运。两活动底模之间的中间底模分段长度钢模可取6~8m。同时,为避免张拉主梁时,梁端底部产生裂缝的发生,在底模两端60cm范围铺垫4mm厚四氟聚氯乙烯板,顶面与钢垫板顶面在同一水平面上,张拉起拱时,梁端可在四氟板上滑行。
ii.侧模:侧模用型钢及钢板焊成,每侧可分成七段。底部用螺栓通过台座将左右两边的侧模紧固,上部根据需要设置穿心螺栓紧固。侧面设置可调支腿,底部用型钢做成向外倾斜的坡角,松开螺栓和可调支腿,钢模板就会因自重作用而自动脱模。侧模配置附着式振动器,以保证梁体混凝土能够浇筑密实。
iii.端模也用钢板制作。端模上的预应力钢绞束的孔洞位置、锚下垫板的位置和倾斜角度一定要精确,要符合规范要求。
所有的钢模板制作拟请有资质等级的钢构件厂加工制造,各种尺寸一定要符合规范的要求。
b.立模
立模顺序为:涂脱模剂→贴接缝止浆海绵条→安侧模→安端模。立模时注意:
i.模板要洁净,要均匀喷涂腊质含量较高的脱模剂。
ii.立模前,在台座上准确标出梁的横隔位置。
iii.模板接缝要严密平顺。
ⅳ.立模后,要严格检查模板的平直度与垂直度。
ⅴ.在整个施工过程中要始终保持模板的完好状态,认真进行维修保养工作。
②钢筋工程制作及安装
a.钢筋骨架的制作在钢筋加工场进行。在预先用小角钢焊好的模具上进行绑扎,把各种编号的钢筋对应放入模具上涂了各种颜色的凹槽内,连结绑扎,形成钢筋骨架。这样做不但可以保证各种钢筋位置和根数的正确,还能使做好的骨架坚固,既能保证钢筋骨架的质量,还能提高制作速度。钢筋骨架分段绑扎好以后,用龙门吊吊装就位,连接成形。
所有的钢筋在加工之前,必须清污、调直。下料、弯制要准确,加工好的半成品钢筋分类挂牌存放。
b.在绑扎钢筋骨架时,按设计位置绑好波纹管的定位片,钢筋骨架定位后,再穿上经检查合格的波纹管并要绑扎牢固,保证在浇筑混凝土时波纹管不会坍塌或上浮,波纹管接头要严格密封,防止灰浆渗入波纹管中。若钢筋与波纹管发生碰撞,应保证管道位置不变而适当挪动钢筋位置。
c.钢筋保护层使用预制高强度砂浆垫块。
③浇筑混凝土
a.混凝土与桥下结构共用一座HZS50型的混凝土拌和站。混凝土水平用砼输送车,倒入吊罐,龙门吊吊起进行灌注。浇筑混凝土采用水平分层,按先底板,再腹板、最后顶板的施工程序浇筑砼。
b.在搅拌混凝土时,控制混凝土骨料最大粒径不得大于2厘米。梁端2米范围内及锚下混凝土局部应力大、钢筋密,要求早期强度高,因而混凝土最大粒径不得大于1.5厘米,特别是锚下混凝土,应充分振捣,严格控制其质量。浇筑上层混凝土必须在下层混凝土初凝之前覆盖,以保证接缝处混凝土的良好接合。
c.梁体的混凝土的振捣以辅着式的振捣为主,插入式振捣器为辅,主要采用侧振工艺。
i.梁体两侧的附着式振动器交错布置,避免振动力互相抵消;附着式振动器要集中控制,灌什么部位振什么部位,严禁空振模板;附着式振动器与侧模振动架要密贴,以便混凝土最大限度地吸收振动力。
ii.浇注上翼板混凝土时,振捣以插入式振动器为主,平板振动器将混凝土面整平。振动器的振动为间断式,混凝土不再下沉,无气泡上升,表面平坦并有薄层水泥浆出现。在捣固时注意不要振到预留孔道及底模表面。
d.混凝土施工时要注意如下事项:
i.浇筑前,要对所有操作人员进行详细的技术交底,并对模板和钢筋及预埋件进行一次全面的检查,符合要求后方可施工。
ii.混凝土浇筑时,下料要均匀、连续,不要集中猛投而产生混凝土的阻塞。分段浇筑时,在混凝土尚未到达的区段内,禁止开动该区段的附着式振捣器,以免空模振捣而导致模板变形。
iii.施工中随时检查模板、钢筋及各种预埋件的位置和稳固情况,发现问题及时处理。
ⅳ.混凝土浇筑过程中随时检查混凝土的塌落度和干硬性,严格控制水灰比,不得随意增加用水量,前后台密切配合,以保证混凝土的质量。
ⅴ.每片梁除留足标准养护试件外,还应制作随梁同条件养护的试件3组,作为拆模、移模等工序的强度控制依据。
ⅵ.认真填写混凝土浇筑施工原始记录。
e.梁体混凝土的养护
梁体混凝土灌注完毕后,待表面收水并硬化后对混凝土进行养生。在凝土表面进行覆盖,覆盖时不得对混凝土产生不良的外观和污染。在养生期内保持混凝土的湿润。
⑤清孔、制束、穿束
a.用高压水进行清孔,再用高压风吹净波纹管的存水,必要时用钢制梭形器清孔,若有灰浆进入一定要反复细致地清孔,并将杂物全部清孔出去。穿束时先把几根钢绞线的头部焊在一起由一端穿入,必要时可在钢绞束头部焊上一个钢筋的小环,由另端穿入的高强钢丝拉过去。
b.预应力钢绞束在钢筋加工场内平台制作。制作前对所用钢绞线先进行检查,保证其无锈蚀、无硬伤。然后把钢绞线圆盘放在放盘架上,沿着放线平台把钢绞线放出来,按设计长度一一切断。钢绞线成束时,一定要保持钢绞线的顺直,不能交叉和绞劲。在钢绞线束的两头和中间每2.0m用22#用细扎丝把其捆紧。搬运时要多点搬运,不能认钢绞束弯曲过度。钢绞束随用随做,以免久置生锈。
c.钢绞线的下料严格按照“设计长度+工作长度=所需长度”的原则,用切断机或砂轮锯切割,绑扎成束,进行编号挂牌堆放。
⑥后张法预应力施工
预应力钢绞线束的张拉是保证预制梁质量的关键工序。操作人员要经过培训、考核,要求持证上岗;张拉设备要经有资格的单位进行标定和定期检定;
a.张拉设备的选择
根据设计采用柳州建筑机械厂生产的OVM系列穿心式千斤顶YCW千斤顶4只,YCW千斤顶8只,YC20D千斤顶2只,ZB4-高压油泵6台,锚具采用型号为OVM15-7、OVM15-8、OVM15-9、BM15-5型。
b.张拉准备
张拉前做好张拉设备的配套校检与标定。计算出与张拉吨位相应的油压表读数和钢绞线伸长量,确定张拉顺序。画出油压表的读数和实际拉力的标定曲线,确定预应力束中应力值和油压读数间的直接关系。
c.张拉工艺
张拉时混凝土强度不低于设计强度的75%。张拉时采取两端张拉工艺,按设计要求的顺序依次张拉,注意缓慢均匀,按
0→初应力(张拉力10%~25%)(持荷两分钟)→%控制应力→锚固的程序张拉。
具体张拉程序如下:
i.先将钢铰线束略微予以张拉,以消除其松弛状态,并检查孔道轴线、锚具和千斤顶是否在一条直线上,注意钢绞线束中每根钢铰线受力均匀。
ii.当钢绞线束初始应力达到张拉控制应力的10%~25%时,此时应将千斤顶充分固定。在把松驰的钢绞线拉紧以后,在两端精确地标以记号。
iii.张拉时,滑丝、断丝数量符合规范要求。超过限制数时,应进行更换,如不能更换时,可提高其它束的控制张拉力,作为补偿,但最大张拉力不得超过千斤顶额定能力,也不得超过钢绞线的标准强度的80%。
ⅳ.张拉力和延伸量的读数应在张拉过程中分阶段读出。张拉后,应测定预应力筋的回缩量。
ⅴ.为使拉力控制准确,采用仪表读数与伸长值双控制,根据应力与伸长的比例关系,实测的伸长量与计算的伸长量之差在±6%以内。
⑦孔道压浆与封锚
a.孔道压浆前的准备工作
i.割切锚外钢绞线束,预应力钢绞束切割后的余留长度不超过3cm.
ii.锚具外面的预应力筋间隙应用环氧树脂胶浆填塞,以免冒浆而损失灌浆压力。
iii.冲洗孔道压力水冲洗孔道,最后用压缩空气排除孔内积水,但要保持孔道润湿,而使水泥浆与孔壁的结合良好。
b.孔道压浆
i.压浆顺序自下而上,并应将其中一个断面的孔道一次作业中压完,以免孔道漏浆堵塞邻近孔道,如集中孔道无法一次压完时,将相邻未压浆孔道用压力水冲洗,使继续压浆时通畅无阻。
ii.每个压浆锚塞进、出浆口均应安装一节带阀门的短管,以备压注完毕时封闭,保持孔道中的水泥浆在有压力的状态下凝结。
iii.压浆采用活塞式压浆泵,不得使用压缩空气。压浆的压力以保证入孔的内水泥浆密实为准,开始压力要小,逐步增加。为了保证质量,拟采用二次压浆的方法,第一次压浆30分钟,再由另一端反向压浆,保持为0.6Mpa~0.7Mpa。每个孔道压浆至最大压力后,应有一定的稳定时间。压浆应达到孔道另一端饱满和出浆,并达到排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆为止。
ⅳ.为检查孔道内水泥浆的实际密度,压浆后应从检查孔抽查压浆的密实情况,如有不实及时处理和纠正。要在拌制水泥浆同时,制作标准试块,经与构件同等条件养护到20Mpa后可撤消养护,方可进行移运和吊装。
c.封锚
由于全桥上部构造共分为2联,先简支,后结构连续,第一联为预应力钢筋混凝土连续刚构T梁体系,第二联为预应力钢筋混凝土连续T梁。因此在进行T梁的封锚时,除伸缩缝位置的端头以外,一联中跨主梁两端均不封锚,不封锚时采取防止锈蚀的措施。封锚施工按如下进行:
i.孔道压浆完毕后立即将梁端水泥浆冲洗干净,同时清除支承垫板、锚具及端面混凝土的污垢,并将端面混凝土凿毛,以备浇筑封端混凝土。
ii.设置端面钢筋网。为固定钢筋网的位置,可将部分箍筋点焊在支承垫板上。
iii.固定封端模板,以免在浇筑混凝土时模板走动而影响梁长。立模后校核梁体全长,其长度应符合允许偏差的规定。
ⅳ.浇筑封锚混凝土时,要仔细操作并认真振捣,务使锚具处的混凝土密实。
⑧移梁、存梁
移梁和存梁时要注意下列的事项:
a.注意梁体的支承点位置。
b.注意在梁滑移过程中支撑,防止梁体倾覆。
c.注意存梁时要考虑好架梁时对中梁、边梁的需要顺序,尤其是边梁的左右片要配好。
⑺预应力T梁的架设安装
本桥选用一台JQL40/80双导梁架桥机进行T梁的架设施工(说明:根据T梁单片重量确定)。架梁顺序:先架设右幅,然后架桥机退回,再架设左幅。
T梁架设安装自桥梁的右幅的8#台向0#台的方向逐孔依次进行。T梁安装前,先安装临时支座,然后架设主梁,将端横隔板、中横隔板及翼板的连接构造焊接好,以保证T梁的横向稳定性。架设安装施工工艺见《架桥机架梁施工工艺框图》。
①喂梁
架桥机架梁时用龙门吊移梁至运梁轨道台车上,送至架桥机后部主梁内,采用运梁平车进行喂梁。
②边梁安装
运梁轨道延伸铺轨(喂梁)→前、后吊梁天车起吊梁→前、后吊梁天车将混凝梁纵向运行到位→下落梁并脱开→整机横向移位(混凝土梁至边梁挂架下落,边梁挂架吊起边梁→整机携梁横向移位至边梁位置下落就位,混凝土边梁安装就位。
③中梁安装
运梁轨道延伸铺轨(喂梁)→前、后吊梁天车起吊梁→前、后吊梁天车起吊梁→前、后吊梁天车将混凝土梁纵向运行到位→下落梁并脱开→混凝土中梁安装就位。
混凝土梁架设顺序为;先架设两侧边梁,后架设中梁,最后中间含拢。边梁安装时,因架桥机横向运行受盖梁长度影响,架设施工要分2次横向移位,混凝土梁横移后临时放在盖梁上,再用两侧主梁下液压转换吊钩吊起(用液压千斤顶顶起),然后架桥机再横移到位直接安装。
④架桥机纵向移位
纵向移位作业程序:测量定位,铺设延伸轨道→中顶高支腿顶起,中支腿离开轨道,拆除中支腿横向钢轨,中顶高支腿落下,中支腿落在纵在钢轨上→顶升后顶高支腿,拆除横向钢轨上,后支腿转向落在纵向钢轨上→起吊天车移至后端做配重→收起前支腿→移位前安全检查→整机纵向运行到位,落下前支腿(铺横向轨道)→顶升中顶高支腿(铺横向轨道),中支腿落在横向钢轨上→起升后顶高支腿(铺横向轨道)→后支腿提升转向落在横向钢轨上,全面试运行安全检查。
架桥机纵向移位时,2台起吊天车须运行到后支腿后面作配重,并要求作临时加固,以防架桥机纵向运行时失稳。
每片梁就位时,要在两端设临时支撑,使主梁保持垂直和稳定;第2片梁就位后除临时支撑外,迅速将横隔板上下连接的钢板焊接起来,增强稳固性。
⑤架桥机操作注意事项
a.架桥机纵向运行轨道两侧轨顶高度要求对应水平,保持平衡。前、中、后支腿各横向运行轨道要求水平,并严格控制间距,两条轨道必须平行。
b.前支腿横移轨道与平车轨道交叉处设一2m长轨道,平车喂梁时,将该段横移轨道拆除,喂梁后再安装上。
c.架桥机纵向位移要作好一切准备工作,要求一次到位,不允许中途停顿。
d.架桥机拼装后一定要进行吊重试吊运行,也可用混凝土梁试吊后,架桥机再运行到位开始安装作业。
e.架桥机安装作业时,要经常注意安全检查,每安装一孔必须进行一次全面安全检查,发现问题要停止工作并及时处理后才能继续作业。不允许机械及电气带病工作。
f.五级风以上时严禁作业,并用索具稳固小车和架桥机,架桥机停止工作时要切断电源,以防发生意外。雨天禁止使用,雨后使用前必须全面检查。
g.架桥机纵向就位必须严格控制位置尺寸,确保混凝土预制梁安装顺利就位。
h.架桥机作业必须明确分工,统一指挥。要设专职操作员、专职电工和专职安全检查员,确保施工安全。
i.悬臂纵移时,上部两小车必须后退,前小车退至后支腿处;后小车退至后支腿和后顶高腿中间。
j.中顶高支腿顶高时,前小车必须退至前支腿处;后小车必须退至后支腿处。
k.前支腿或后顶高支腿顶高时,两个车必须退至中腿附近。
l.前支腿顶高就位后,必须采用专用夹具将顶高行程段锁紧,以免千斤顶长时间受力。
m.架桥机必须设避雷装置
⑻T梁墩顶连续施工
①施工顺序
为消除体系内因施工而产生的附加应力,简支变连续施工顺序在设计上有严格的规定,必须按设计施工顺序进行施工。
第一联4×30m预应力钢筋混凝土连续刚构T梁体系施工顺序:先进行②、③号固结墩上固结构造钢筋混凝土浇筑,达到强度后,张拉各连续结构的预应力钢筋,再进行①号支座墩上连续混凝土浇筑,达到强度后,对称张拉连续构造预应力束数量的一半,拆除各临时支座,再张拉剩余数量的预应力束。
第二联3×30m预应力钢筋混凝土连续T梁体系施工顺序:浇筑⑤、⑥号墩墩顶连续段混凝土→对称张拉连续构造预应力束数量的一半→拆除各临时支座→张拉剩余连续束预应力钢绞线。
每联的墩顶连续施工完成后,再进行横向湿接缝、伸缩缝、桥面铺装、防撞栏的施工。
②施工方法
浇筑主梁连续构造湿接头混凝土时,从两边墩往中间浇筑,梁接头处连续钢束孔道用铁皮管形成,将主梁伸出的钢筋用双面焊连接。浇筑混凝土前,准确安装各梁的永久支座,全面撤离桥面重型荷载(否则将严重影响梁体内应力)。
梁接头砼强度达95%以上时,可以进行连续钢绞线束的张拉,形成连续体系。负弯矩钢绞线采用BM(扁锚)体系,预应力钢绞线单根张拉。张拉工艺同主梁预制。
刚构体系是将预制T梁同桥墩完全固结,组成刚架结构。施工时,将墩顶的预埋钢筋与T梁的预埋钢筋采用双面焊连接牢固,将墩顶的预埋钢板与梁底的预埋钢板牢固焊接,然后立模浇筑混凝土,将T梁与盖梁浇筑成整体。强度达到要求后,张拉连续构造钢绞线。张拉方法同上。
⑼桥面铺装
①桥面铺装施工,须搭设施工平台,避免人或手推车直接挤压桥面铺装钢筋网。
②在绑扎桥面铺装钢筋网片之前,梁顶面凿毛,剔除砼松渣,用高压水枪冲洗干净。
③桥面铺装钢筋网片的尺寸严格按设计绑扎,网片下用混凝土垫块支垫,间距1m,保证保护层的厚度。
④施工时,控制好砼铺装层顶面标高和顶面的平整。在未灌注桥面砼时,不能先灌注防撞墙。
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