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【摘 要】本文基于笔者从事高墩大跨径连续钢构桥梁施工的相关工作经验,以雅泸高速某合同段内某特大桥挂篮施工预应力张拉、压浆等施工经验,介绍了大跨径三向预应力的施工方案以及应用,期望给类似工程提供一定的参考价值。
【关键词】三向预应力;连续钢构
引言
四川雅泸高速公路某特大桥,无论是施工的复杂程度和难度,以及技术创新要求或者是安全风险程度在同期建设工程中均属于国内前列。在这一背景下,根据施工特点,预应力施工的技术在这里得到很大体现,对于今后的工作经验的积累具有非常的意义。
1.工程概况
该特大桥主桥为预应力砼连续刚构桥。箱梁采用单箱单室箱型截面,箱顶板宽12.1米,底板宽6.8米,箱梁砼设计为C60砼。主桥为三向预应力混凝土结构。
预应力钢束分为纵向、竖向、横向三种,均采用高强度低松弛φs15.24钢绞线。纵向预应力钢束共设置了顶板、中跨底板、边跨底板、合拢和预备五种钢束;竖向预应力筋在主梁腹板内沿纵向每隔50厘米设置1根3φs15.24钢绞线;顶板横向预应力束沿桥轴线横向每隔50厘米设置1根2φs15.24钢绞线。
2.钢绞线下料
2.1钢绞线的下料长度应考虑千斤顶的工作空间以及坡度的影响长度。
2.2下料用砂轮锯切割,切割前用铁丝绑扎切口两侧,以免切后钢绞线松散,同时也可以确保锚固段的挤压。
2.3严重锈蚀的钢绞线不能使用,轻微锈蚀的钢绞线,经试验合格后方可使用,但必须对钢绞线除锈。
2.4将钢绞线两端根据孔长对称用笔画出。钢铰线下料后,理顺后用镀锌铁丝绑扎,间距为1m,钢束两端各2m区段内要加密至50cm左右。
2.5对于超长束应焊制束头,便于穿束。注意在焊制束头时,在钢绞线端头附近包裹麻布,并不断浇水隔温,以免损伤钢绞线。
2.6用红漆将每根理顺后的钢绞线画上印记,编束后的钢绞束挂上标牌,注明型号、长度、钢束编号,在现场架空堆放,用防雨布遮盖。
3.管道下料
波纹管由厂家运至现场后,由于长度与实际施工长度不匹配,需要接长处理,下料时要仔细考虑好,原则上以最少的接头为佳。
4.管道安装
4.1预应力管道采用塑料波纹管,按0.5m间距设置定位网片,确保成型后的波紋管线型、位置满足设计要求,中间不设通气孔。
4.2竖向预应力钢束在管道底部设置通气管,压浆时要由下向上压,防止浆体在重力作用下浆底部填满空气不能排出。通气管安装时确保波纹管下端密封良好,不漏浆。
4.3施工中注意备用管道的保护,施工完成后若未使用备用管道,及时将其封口,严禁堵塞,保证运营过程中需要时及时方便的启用。
4.4普通钢筋与预应力管道位置冲突时普通钢筋让位。
4.5波纹管严格按设计随箱梁施工逐节安装,其中横、竖向管道安装与预应力筋同时一起施工。纵向预应力则是先预埋波纹管,而且每一阶段的波纹管露出梁端15cm左右,波纹管的接头管采用大一号的波纹管套接,套接重叠长度15cm,并在接缝处缠胶带密封,防止漏浆。
4.6正式安装波纹管时应对其严密性进行检查,确保穿束、张拉顺利和不漏浆。管道应严格按图纸坐标准确定位,确保曲线平滑。施工前对各束坐标进行校核。
5.预应力筋安装
5.1横、竖向预应力筋和管道整体在现场安装,安装时确保位置准确,固定可靠,定位钢筋间距在50cm左右。
5.2对于长度较小的纵向预应力束可采用单根穿束。对于超长束可采用卷扬机整束牵引的方法穿束。
5.3锚垫板、螺旋筋及管道中心线应在同一轴线上,并将锚垫板固定在封端模上,防止在振捣过程中造成偏位。
5.4由于普通钢筋较密,容易影响预应力筋的定位,此时严格按照要求,适当移位普通钢筋。
5.5安装时将波纹管穿入定位网片网眼内,并与定位网片绑扎。
6.张拉顺序要求
6.1先张拉顶板纵向束,纵向束要横向对称双向张拉,但可分先后。
6.2合拢段临时束张拉,在临时劲性骨架设置后,按设计要求对称张拉,至底板张拉完成后松束。
6.3底板钢束在合拢段完成后,依照先张拉长束后张拉短束的顺序,横向对称。考虑到边跨现浇段两端与T梁接壤处张拉空间的影响,底板束拟采用单向张拉。
6.4横、竖向预应力束建议每节段纵向钢束张拉后即进行张拉。
6.5竖向预应力束均采用同截面内由两边向中间对称于桥轴线张拉,横向预应力束采用两侧对称张拉。
7.压浆
7.1、压浆嘴和排气孔根据施工实际需要设置,压浆前用压缩空气清除管道内杂质,管道压浆强度R28达到65MPa。
7.2箱梁合拢后的二期预应力钢束应分批张拉,每批预应力钢束张拉后,应及时压浆。压浆强度达到85%后再张拉后一批预应力钢束。
7.3预应力施工完毕后24小时内组织进行孔道压浆,孔道压浆采用真空吸浆工艺。
7.4张拉施工完成后,切除外露的钢绞线,并进行封锚。
7.5在压浆施工前将锚垫板表面清理,保证平整,在保护罩底面与橡胶密封圈表面涂一层玻璃胶,装上橡胶密封圈,将保护罩与锚垫板上的安装孔对正,用螺栓拧紧;
7.6清理锚垫板上的压浆孔,保证压浆通道通畅。
7.7确认水泥浆配合比。
7.8正式压浆前,检查材料、设备、附件的型号或规格、数量等是否符合要求,确保压浆的顺利进行。
7.9拌浆
7.9.1拌浆前先加水空转数分钟,使搅拌机内壁充分湿润,将积水清理干净。 7.9.2将称量好的水倒入搅拌机,之后边搅拌边倒入水泥,再搅拌3~5min直至均匀。
7.9.3将溶于水的外加剂倒入搅拌机,再搅拌3~5min,然后倒入储浆桶。
7.9.4倒入盛浆桶的浆体应尽量马上泵送,否则要不停地搅拌;
7.10压浆
7.10.1搅拌水泥浆使水灰比、流动度。泌水性达到技术要求指标。
7.10.2启动真空泵,当真空度达到并维持-0.08Mpa左右时,打开阀门1,启动压浆泵,开始压浆。
7.10.3当浆体经过透明高压管并准备到达三通接头时,关闭阀门4,同时找开阀门3,关闭真空泵(注意透明高压管应超过10米长以便控制);
7.10.4观察废浆桶处的出浆情况,当出浆流畅、稳定且稠度与盛浆桶浆体基本一致时,关闭阀门2。
7.10.5压浆泵继续工作,在≤0.7Mpa下,持压1-2分钟,关闭灌浆泵及灌浆端阀门,完成灌浆。
8.封锚
8.1钢绞线张拉完毕即对已张拉钢束多余的钢绞线进行切割,切割必须采用砂轮机,任何预应力钢筋均严禁采用电弧、氧割进行切割。
8.2预应钢束切割时,切割处与锚具距离应大于等于30mm,但不宜过长,即要防止钢绞线或精轧螺纹钢筋松脱,又要防止预留长度过多,不易封锚,建议控制在3cm-4cm。
8.3封锚前先将锚具周围冲洗干净,采用砂浆(配合比由实验室提供)封锚,并应确保其密实,以防止在压浆抽真空是漏气而造成孔内不能形成真空。
9.结束语
该桥梁是全国重点工程,墩身凭借钢管砼叠合柱薄壁空心墩的结构形式,在同类型桥梁当中占据一定位置,结构复杂,难度大,工艺繁琐,给各参建单位均带来了极大的挑战。最终在各级领导的支持及帮助下,圆满完成施工任务,后经交通質监站组织交工验收质量合格,成为四川西南地区又一道美丽的风景线。
参考文献:
[1]四川省雅安经石棉至泸沽高速公路两阶段施工图设计文件(C4合同段: K38+750~K42+450)第四册(2007.6).
[2]交通部颁《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000).
[3]交通部颁《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004).
[4]设计院相关变更以及技术文件.
【关键词】三向预应力;连续钢构
引言
四川雅泸高速公路某特大桥,无论是施工的复杂程度和难度,以及技术创新要求或者是安全风险程度在同期建设工程中均属于国内前列。在这一背景下,根据施工特点,预应力施工的技术在这里得到很大体现,对于今后的工作经验的积累具有非常的意义。
1.工程概况
该特大桥主桥为预应力砼连续刚构桥。箱梁采用单箱单室箱型截面,箱顶板宽12.1米,底板宽6.8米,箱梁砼设计为C60砼。主桥为三向预应力混凝土结构。
预应力钢束分为纵向、竖向、横向三种,均采用高强度低松弛φs15.24钢绞线。纵向预应力钢束共设置了顶板、中跨底板、边跨底板、合拢和预备五种钢束;竖向预应力筋在主梁腹板内沿纵向每隔50厘米设置1根3φs15.24钢绞线;顶板横向预应力束沿桥轴线横向每隔50厘米设置1根2φs15.24钢绞线。
2.钢绞线下料
2.1钢绞线的下料长度应考虑千斤顶的工作空间以及坡度的影响长度。
2.2下料用砂轮锯切割,切割前用铁丝绑扎切口两侧,以免切后钢绞线松散,同时也可以确保锚固段的挤压。
2.3严重锈蚀的钢绞线不能使用,轻微锈蚀的钢绞线,经试验合格后方可使用,但必须对钢绞线除锈。
2.4将钢绞线两端根据孔长对称用笔画出。钢铰线下料后,理顺后用镀锌铁丝绑扎,间距为1m,钢束两端各2m区段内要加密至50cm左右。
2.5对于超长束应焊制束头,便于穿束。注意在焊制束头时,在钢绞线端头附近包裹麻布,并不断浇水隔温,以免损伤钢绞线。
2.6用红漆将每根理顺后的钢绞线画上印记,编束后的钢绞束挂上标牌,注明型号、长度、钢束编号,在现场架空堆放,用防雨布遮盖。
3.管道下料
波纹管由厂家运至现场后,由于长度与实际施工长度不匹配,需要接长处理,下料时要仔细考虑好,原则上以最少的接头为佳。
4.管道安装
4.1预应力管道采用塑料波纹管,按0.5m间距设置定位网片,确保成型后的波紋管线型、位置满足设计要求,中间不设通气孔。
4.2竖向预应力钢束在管道底部设置通气管,压浆时要由下向上压,防止浆体在重力作用下浆底部填满空气不能排出。通气管安装时确保波纹管下端密封良好,不漏浆。
4.3施工中注意备用管道的保护,施工完成后若未使用备用管道,及时将其封口,严禁堵塞,保证运营过程中需要时及时方便的启用。
4.4普通钢筋与预应力管道位置冲突时普通钢筋让位。
4.5波纹管严格按设计随箱梁施工逐节安装,其中横、竖向管道安装与预应力筋同时一起施工。纵向预应力则是先预埋波纹管,而且每一阶段的波纹管露出梁端15cm左右,波纹管的接头管采用大一号的波纹管套接,套接重叠长度15cm,并在接缝处缠胶带密封,防止漏浆。
4.6正式安装波纹管时应对其严密性进行检查,确保穿束、张拉顺利和不漏浆。管道应严格按图纸坐标准确定位,确保曲线平滑。施工前对各束坐标进行校核。
5.预应力筋安装
5.1横、竖向预应力筋和管道整体在现场安装,安装时确保位置准确,固定可靠,定位钢筋间距在50cm左右。
5.2对于长度较小的纵向预应力束可采用单根穿束。对于超长束可采用卷扬机整束牵引的方法穿束。
5.3锚垫板、螺旋筋及管道中心线应在同一轴线上,并将锚垫板固定在封端模上,防止在振捣过程中造成偏位。
5.4由于普通钢筋较密,容易影响预应力筋的定位,此时严格按照要求,适当移位普通钢筋。
5.5安装时将波纹管穿入定位网片网眼内,并与定位网片绑扎。
6.张拉顺序要求
6.1先张拉顶板纵向束,纵向束要横向对称双向张拉,但可分先后。
6.2合拢段临时束张拉,在临时劲性骨架设置后,按设计要求对称张拉,至底板张拉完成后松束。
6.3底板钢束在合拢段完成后,依照先张拉长束后张拉短束的顺序,横向对称。考虑到边跨现浇段两端与T梁接壤处张拉空间的影响,底板束拟采用单向张拉。
6.4横、竖向预应力束建议每节段纵向钢束张拉后即进行张拉。
6.5竖向预应力束均采用同截面内由两边向中间对称于桥轴线张拉,横向预应力束采用两侧对称张拉。
7.压浆
7.1、压浆嘴和排气孔根据施工实际需要设置,压浆前用压缩空气清除管道内杂质,管道压浆强度R28达到65MPa。
7.2箱梁合拢后的二期预应力钢束应分批张拉,每批预应力钢束张拉后,应及时压浆。压浆强度达到85%后再张拉后一批预应力钢束。
7.3预应力施工完毕后24小时内组织进行孔道压浆,孔道压浆采用真空吸浆工艺。
7.4张拉施工完成后,切除外露的钢绞线,并进行封锚。
7.5在压浆施工前将锚垫板表面清理,保证平整,在保护罩底面与橡胶密封圈表面涂一层玻璃胶,装上橡胶密封圈,将保护罩与锚垫板上的安装孔对正,用螺栓拧紧;
7.6清理锚垫板上的压浆孔,保证压浆通道通畅。
7.7确认水泥浆配合比。
7.8正式压浆前,检查材料、设备、附件的型号或规格、数量等是否符合要求,确保压浆的顺利进行。
7.9拌浆
7.9.1拌浆前先加水空转数分钟,使搅拌机内壁充分湿润,将积水清理干净。 7.9.2将称量好的水倒入搅拌机,之后边搅拌边倒入水泥,再搅拌3~5min直至均匀。
7.9.3将溶于水的外加剂倒入搅拌机,再搅拌3~5min,然后倒入储浆桶。
7.9.4倒入盛浆桶的浆体应尽量马上泵送,否则要不停地搅拌;
7.10压浆
7.10.1搅拌水泥浆使水灰比、流动度。泌水性达到技术要求指标。
7.10.2启动真空泵,当真空度达到并维持-0.08Mpa左右时,打开阀门1,启动压浆泵,开始压浆。
7.10.3当浆体经过透明高压管并准备到达三通接头时,关闭阀门4,同时找开阀门3,关闭真空泵(注意透明高压管应超过10米长以便控制);
7.10.4观察废浆桶处的出浆情况,当出浆流畅、稳定且稠度与盛浆桶浆体基本一致时,关闭阀门2。
7.10.5压浆泵继续工作,在≤0.7Mpa下,持压1-2分钟,关闭灌浆泵及灌浆端阀门,完成灌浆。
8.封锚
8.1钢绞线张拉完毕即对已张拉钢束多余的钢绞线进行切割,切割必须采用砂轮机,任何预应力钢筋均严禁采用电弧、氧割进行切割。
8.2预应钢束切割时,切割处与锚具距离应大于等于30mm,但不宜过长,即要防止钢绞线或精轧螺纹钢筋松脱,又要防止预留长度过多,不易封锚,建议控制在3cm-4cm。
8.3封锚前先将锚具周围冲洗干净,采用砂浆(配合比由实验室提供)封锚,并应确保其密实,以防止在压浆抽真空是漏气而造成孔内不能形成真空。
9.结束语
该桥梁是全国重点工程,墩身凭借钢管砼叠合柱薄壁空心墩的结构形式,在同类型桥梁当中占据一定位置,结构复杂,难度大,工艺繁琐,给各参建单位均带来了极大的挑战。最终在各级领导的支持及帮助下,圆满完成施工任务,后经交通質监站组织交工验收质量合格,成为四川西南地区又一道美丽的风景线。
参考文献:
[1]四川省雅安经石棉至泸沽高速公路两阶段施工图设计文件(C4合同段: K38+750~K42+450)第四册(2007.6).
[2]交通部颁《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000).
[3]交通部颁《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004).
[4]设计院相关变更以及技术文件.