經(jīng)驗交流：現(xiàn)澆預應力混凝土連續(xù)箱梁高架橋施工
發(fā)布時間：2010-01-14 共1頁
1．工程概況
祿口高架橋1#～17#墩之間由江蘇省交通工程總公司第六工程公司負責施工，該段位于江寧縣祿口鎮(zhèn)，全段長2380.52m，跨徑布置為4×20+20(25)+30+25(20)+9×20，主跨為三孔等截面預應力混凝土箱形連續(xù)梁。其余孔為等截面鋼筋混凝土箱形連續(xù)梁，單幅梁寬12.5m。該段處于古秦淮河支流地區(qū)，地勢低洼，河塘較多，地面情況較復雜，因此在該段采用有支架少支點，僅支點處預壓的現(xiàn)澆施工方法。
2．支架施工
2.1 把巖土站點加入收藏夾支架基礎
一般地基處采用擴基礎，挖至表面土層，基坑底鋪筑10cm碎石，并夯實，然后澆筑基礎混凝土，并要嚴格控制頂面標高及水平度。支架基礎分A、B兩種，A型尺寸為1.5×1.5×0.5m，B型尺寸為8.5×1.5m，各基礎的厚度均為40cm，混凝土澆筑時要做好預埋件的預埋工作。基礎開挖后，應及時對基坑土質進行檢驗，如發(fā)現(xiàn)與設計土質不符，要及時采取措施或調(diào)整基礎尺寸，本基礎要求天然地基承載力為［σ］=210kN/m2。
2.2 支架基礎靜載預壓
當基礎混凝土強度達到80%以后進行預壓，具體作法是：將預制的壓塊用吊車吊放在支點上，壓載量約為支點受力的80%，以1d為一個觀測單位，若連續(xù)3d觀測結果在5mm以內(nèi)，則可認為地基沉降基本穩(wěn)定，壓載時以一排支點同時預壓為宜。
2.3 支架搭設
上部箱形連續(xù)梁施工采用由無縫鋼管焊接成的組合鋼管支架作為支撐，承重部分由縱向和橫向的工字鋼組成，組合鋼管支架用工字鋼聯(lián)成整體，在橫向工字鋼上面設置砂筒(或木楔塊)供落架使用，對于20m孔每孔設5個支點，分別在1/4跨處、1/2跨處及兩墩身處，橫向也設5個支點，各橫向支點處均用角鐵焊接成剪刀撐形式，使其聯(lián)成一體。
2.4 支架預拱度設置
預拱度計算公式為f=f1+f2+f3，其中f1：地基彈性變形，f2：支架彈性變形，由計算可知f2=5～8mm，取f2=8mm，f3：梁體撓度。
預拱度最值設置在梁的跨中位置，并按拋物線形式進行分配，算得各點處的預拱度值后，通過支架上的砂筒對底模進行調(diào)整。
3．模板、鋼筋、混凝土的施工
3.1 模板制作
底模由組合建筑鋼模組合而成，為了保證表面美觀，在組合鋼模上再加層高強竹膠板。側模用槽鋼、角鋼等做成定型骨架與鋼板一起加工成2.4m長一塊的定型鋼模，每塊鋼模用法蘭聯(lián)結，接縫處用3mm的橡膠皮作墊片以防漏漿。
由于箱梁混凝土分兩次現(xiàn)澆，為了表面美觀，在外膜的拐角處用3×3cm小木條做假縫。
內(nèi)膜分兩次做，第一次用建筑鋼膜做內(nèi)模，用8×12cm方木做橫撐，當?shù)谝淮位炷吝_到一定強度后拆除第一次內(nèi)模，再用8×12cm方木搭設小排架，在排架上鋪設2cm的木板，在木板上鋪一層油毛氈，綁扎好鋼筋就可澆筑第二次混凝土了。
3.2 鋼筋制作
鋼筋的對焊應特別重視，成型的鋼筋骨架用吊車起吊放到施工斷面，主骨架就位后，再扎底板鋼筋，底板鋼筋焊接的接頭盡可能布置在各孔的1/4L處，同時接頭應盡量避免在同一截面上。所有的電弧焊接和綁扎接頭與鋼筋彎曲處的距離均應符合施工規(guī)范要求。
3.3 混凝土的施工
混凝土澆筑前應對支架、模板和預埋件進行認真檢查，清除模板內(nèi)的雜物，并用清水對模板進行認真沖洗。為防止混凝土本身的收縮及施工時間較長，混凝土中應摻入緩凝劑。澆筑過程中底板后肋板用插入式振搗器振搗，頂板部分用平板式振動器振搗，注意不要振破預應力束波紋管道，以防水泥漿堵塞波紋管。
4．預應力施工
4#～7#墩施工段為三孔預應力混凝土連續(xù)箱梁，縱向布置有9束25m長的預應力束，在5#、6#墩頂各有兩束負彎矩束。預應力束均采用19根15.24的鋼鉸線，錨具采用YM15-19。預應力施工是整個祿口高架橋的重點和難點，下面從波紋管布置、鋼鉸線穿束、預應力張拉、壓漿等幾個方面介紹施工方法。
4.1 波紋管布置
首先設計圖紙要求在箱梁肋上準確布置波紋管的定位筋，縱向間距應小于1m，橫向位置按設計圖紙上的座標定位。在波紋管接頭處一定要將波紋管接口用小錘整平，以防在穿束時引起波紋管翻卷，嚴重時會導致管道堵塞。還要檢查波紋管是否因為焊接等原因產(chǎn)生破損或變形，若發(fā)現(xiàn)一定要在澆筑混凝土之前補好。在與錨墊板接頭處，一定要用膠帶或其它東西堵塞好以防水泥漿滲進錨孔內(nèi)。
4.2 穿束
在穿束之前要做好以下準備工作：
(1)清除錨頭上的各種雜物以及多余的波紋管。
(2)用高壓水沖洗孔道。
(3)在干凈的水泥地坪上編束，以防鋼束受污染。
(4)卷揚機上的鋼絲繩要換成新的并要認真檢查是否有破損處。
(5)在編束前應用專用工具將鋼束梳一下，以防鋼絞線絞在一起。
(6)將鋼束端頭做成圓錐狀，用電焊焊牢，表面要用砂輪修平滑，以防鋼束在波紋管接頭處引起波紋管翻卷，堵塞孔道。
若預應力束孔道是曲線狀，用人工穿束就比較困難，通常將鋼絲繩系在高強鋼絲上，用人工先將高強鋼絲拉過孔道，然后將鋼絲繩頭用12的半圓鋼環(huán)與鋼束頭經(jīng)焊接而接在一起，開啟卷揚機將鋼束徐徐拉過孔內(nèi)，在鋼束頭進孔道時，用人工協(xié)助使其順利入孔。如果在鋼束穿進過程中堵塞，要立即停止，查準堵塞管位置，鑿開混凝土清除管道內(nèi)的堵管雜物，仍繼續(xù)用卷揚機將束拖過孔道。
4.3 施加預應力
在鋼束穿好后即可進行施加預應力工作。在施加預應力前應做好以下工作：
(1)鋼絞線進場后要取樣做拉伸試驗，抽查鋼絞線的斷面尺寸。
(2)錨具、塞片到場后要檢查錨固效率系數(shù)，其值不可小于0.95。
(3)要定期抽查塞片的硬度。
(4)油頂油表要定期進行校驗。
預應力張拉的順序為先縱向長束后短束。張拉過程如下：安裝錨具、千斤頂→拉到初應力(設計應力10%)→作量測伸長量起始記號→張拉至設計應力→量伸長量→回油錨固→量到實際伸長量并求出回縮值→檢查是否有滑絲、斷絲情況發(fā)生。每次錨具安裝好后必須及時張拉，以防在張拉前錨具生銹。
張拉過程中如有滑絲、斷絲、伸長量不夠的情況發(fā)生，則需分析原因并處理后重新張拉。
在張拉過程中發(fā)生滑絲現(xiàn)象，可能由于以下原因：
(1)可能在張拉時錨具錐孔與夾片之間有雜物。
(2)鋼絞線上有油污、錨墊板喇叭口內(nèi)有混凝土和其它雜物。
(3)錨固效率系數(shù)小于規(guī)范要求值。
(4)鋼絞線可能有負公差及受力性能不符合設計要求。
(5)初應力小，可能鋼束中鋼絞線受力不均，引起鋼絞線收縮變形。
(6)切割錨頭鋼絞線時留得太短，，或未采取降溫措施。
(7)長束張拉，伸長量，油頂行程小，多次張拉錨固，引起鋼束變形。
(8)塞片、錨具的硬度不夠。
張拉過程中斷絲現(xiàn)象一般有以下原因：
(1)鋼束在孔道內(nèi)部彎曲，張拉時部分受力于鋼絞線的破壞力。
(2)鋼絞線本身質量有問題。
(3)油頂未經(jīng)標定，張拉力不準確。
鋼束張拉如發(fā)現(xiàn)伸長量不足或過，也應及時分析原因，一般是管道布置不準，增孔道摩阻，應力損失，有時也有可能設計計算使用的鋼絞線的彈模值與實際使用的彈模值不相同。
總之，在張拉過程中如發(fā)現(xiàn)滑絲、斷絲、伸長量不夠等情況后要及時查明原因，采取相應的措施后方可進行下一步施工。
4.4 壓漿
壓漿是后張法預應力施工中的最后也是關鍵的一步，壓漿前對壓漿機進行認真檢查、標定，用壓漿機向管道內(nèi)注壓清水，充分沖洗，潤濕管道，至全部管道沖洗完后，正式拌漿，開始壓漿。壓漿開始后需等另一端排水，排水孔亦噴出純漿并穩(wěn)定后，才可封閉排氣孔，其后對管加壓到0.6MPa以上并持荷5min后封閉。張拉封錨壓漿應在48h內(nèi)完成，如有特殊情況不能及時壓漿時，應采取保護措施，灌漿后30d不能碰撞錨具。
在預應力箱梁澆筑前要在箱梁內(nèi)預埋內(nèi)觀測點觀測混凝土澆筑前后梁底標高變化及張拉前后的標高變化。
祿口高架橋1#～17#墩之間由江蘇省交通工程總公司第六工程公司負責施工，該段位于江寧縣祿口鎮(zhèn)，全段長2380.52m，跨徑布置為4×20+20(25)+30+25(20)+9×20，主跨為三孔等截面預應力混凝土箱形連續(xù)梁。其余孔為等截面鋼筋混凝土箱形連續(xù)梁，單幅梁寬12.5m。該段處于古秦淮河支流地區(qū)，地勢低洼，河塘較多，地面情況較復雜，因此在該段采用有支架少支點，僅支點處預壓的現(xiàn)澆施工方法。
2．支架施工
2.1 把巖土站點加入收藏夾支架基礎
一般地基處采用擴基礎，挖至表面土層，基坑底鋪筑10cm碎石，并夯實，然后澆筑基礎混凝土，并要嚴格控制頂面標高及水平度。支架基礎分A、B兩種，A型尺寸為1.5×1.5×0.5m，B型尺寸為8.5×1.5m，各基礎的厚度均為40cm，混凝土澆筑時要做好預埋件的預埋工作。基礎開挖后，應及時對基坑土質進行檢驗，如發(fā)現(xiàn)與設計土質不符，要及時采取措施或調(diào)整基礎尺寸，本基礎要求天然地基承載力為［σ］=210kN/m2。
2.2 支架基礎靜載預壓
當基礎混凝土強度達到80%以后進行預壓，具體作法是：將預制的壓塊用吊車吊放在支點上，壓載量約為支點受力的80%，以1d為一個觀測單位，若連續(xù)3d觀測結果在5mm以內(nèi)，則可認為地基沉降基本穩(wěn)定，壓載時以一排支點同時預壓為宜。
2.3 支架搭設
上部箱形連續(xù)梁施工采用由無縫鋼管焊接成的組合鋼管支架作為支撐，承重部分由縱向和橫向的工字鋼組成，組合鋼管支架用工字鋼聯(lián)成整體，在橫向工字鋼上面設置砂筒(或木楔塊)供落架使用，對于20m孔每孔設5個支點，分別在1/4跨處、1/2跨處及兩墩身處，橫向也設5個支點，各橫向支點處均用角鐵焊接成剪刀撐形式，使其聯(lián)成一體。
2.4 支架預拱度設置
預拱度計算公式為f=f1+f2+f3，其中f1：地基彈性變形，f2：支架彈性變形，由計算可知f2=5～8mm，取f2=8mm，f3：梁體撓度。
預拱度最值設置在梁的跨中位置，并按拋物線形式進行分配，算得各點處的預拱度值后，通過支架上的砂筒對底模進行調(diào)整。
3．模板、鋼筋、混凝土的施工
3.1 模板制作
底模由組合建筑鋼模組合而成，為了保證表面美觀，在組合鋼模上再加層高強竹膠板。側模用槽鋼、角鋼等做成定型骨架與鋼板一起加工成2.4m長一塊的定型鋼模，每塊鋼模用法蘭聯(lián)結，接縫處用3mm的橡膠皮作墊片以防漏漿。
由于箱梁混凝土分兩次現(xiàn)澆，為了表面美觀，在外膜的拐角處用3×3cm小木條做假縫。
內(nèi)膜分兩次做，第一次用建筑鋼膜做內(nèi)模，用8×12cm方木做橫撐，當?shù)谝淮位炷吝_到一定強度后拆除第一次內(nèi)模，再用8×12cm方木搭設小排架，在排架上鋪設2cm的木板，在木板上鋪一層油毛氈，綁扎好鋼筋就可澆筑第二次混凝土了。
3.2 鋼筋制作
鋼筋的對焊應特別重視，成型的鋼筋骨架用吊車起吊放到施工斷面，主骨架就位后，再扎底板鋼筋，底板鋼筋焊接的接頭盡可能布置在各孔的1/4L處，同時接頭應盡量避免在同一截面上。所有的電弧焊接和綁扎接頭與鋼筋彎曲處的距離均應符合施工規(guī)范要求。
3.3 混凝土的施工
混凝土澆筑前應對支架、模板和預埋件進行認真檢查，清除模板內(nèi)的雜物，并用清水對模板進行認真沖洗。為防止混凝土本身的收縮及施工時間較長，混凝土中應摻入緩凝劑。澆筑過程中底板后肋板用插入式振搗器振搗，頂板部分用平板式振動器振搗，注意不要振破預應力束波紋管道，以防水泥漿堵塞波紋管。
4．預應力施工
4#～7#墩施工段為三孔預應力混凝土連續(xù)箱梁，縱向布置有9束25m長的預應力束，在5#、6#墩頂各有兩束負彎矩束。預應力束均采用19根15.24的鋼鉸線，錨具采用YM15-19。預應力施工是整個祿口高架橋的重點和難點，下面從波紋管布置、鋼鉸線穿束、預應力張拉、壓漿等幾個方面介紹施工方法。
4.1 波紋管布置
首先設計圖紙要求在箱梁肋上準確布置波紋管的定位筋，縱向間距應小于1m，橫向位置按設計圖紙上的座標定位。在波紋管接頭處一定要將波紋管接口用小錘整平，以防在穿束時引起波紋管翻卷，嚴重時會導致管道堵塞。還要檢查波紋管是否因為焊接等原因產(chǎn)生破損或變形，若發(fā)現(xiàn)一定要在澆筑混凝土之前補好。在與錨墊板接頭處，一定要用膠帶或其它東西堵塞好以防水泥漿滲進錨孔內(nèi)。
4.2 穿束
在穿束之前要做好以下準備工作：
(1)清除錨頭上的各種雜物以及多余的波紋管。
(2)用高壓水沖洗孔道。
(3)在干凈的水泥地坪上編束，以防鋼束受污染。
(4)卷揚機上的鋼絲繩要換成新的并要認真檢查是否有破損處。
(5)在編束前應用專用工具將鋼束梳一下，以防鋼絞線絞在一起。
(6)將鋼束端頭做成圓錐狀，用電焊焊牢，表面要用砂輪修平滑，以防鋼束在波紋管接頭處引起波紋管翻卷，堵塞孔道。
若預應力束孔道是曲線狀，用人工穿束就比較困難，通常將鋼絲繩系在高強鋼絲上，用人工先將高強鋼絲拉過孔道，然后將鋼絲繩頭用12的半圓鋼環(huán)與鋼束頭經(jīng)焊接而接在一起，開啟卷揚機將鋼束徐徐拉過孔內(nèi)，在鋼束頭進孔道時，用人工協(xié)助使其順利入孔。如果在鋼束穿進過程中堵塞，要立即停止，查準堵塞管位置，鑿開混凝土清除管道內(nèi)的堵管雜物，仍繼續(xù)用卷揚機將束拖過孔道。
4.3 施加預應力
在鋼束穿好后即可進行施加預應力工作。在施加預應力前應做好以下工作：
(1)鋼絞線進場后要取樣做拉伸試驗，抽查鋼絞線的斷面尺寸。
(2)錨具、塞片到場后要檢查錨固效率系數(shù)，其值不可小于0.95。
(3)要定期抽查塞片的硬度。
(4)油頂油表要定期進行校驗。
預應力張拉的順序為先縱向長束后短束。張拉過程如下：安裝錨具、千斤頂→拉到初應力(設計應力10%)→作量測伸長量起始記號→張拉至設計應力→量伸長量→回油錨固→量到實際伸長量并求出回縮值→檢查是否有滑絲、斷絲情況發(fā)生。每次錨具安裝好后必須及時張拉，以防在張拉前錨具生銹。
張拉過程中如有滑絲、斷絲、伸長量不夠的情況發(fā)生，則需分析原因并處理后重新張拉。
在張拉過程中發(fā)生滑絲現(xiàn)象，可能由于以下原因：
(1)可能在張拉時錨具錐孔與夾片之間有雜物。
(2)鋼絞線上有油污、錨墊板喇叭口內(nèi)有混凝土和其它雜物。
(3)錨固效率系數(shù)小于規(guī)范要求值。
(4)鋼絞線可能有負公差及受力性能不符合設計要求。
(5)初應力小，可能鋼束中鋼絞線受力不均，引起鋼絞線收縮變形。
(6)切割錨頭鋼絞線時留得太短，，或未采取降溫措施。
(7)長束張拉，伸長量，油頂行程小，多次張拉錨固，引起鋼束變形。
(8)塞片、錨具的硬度不夠。
張拉過程中斷絲現(xiàn)象一般有以下原因：
(1)鋼束在孔道內(nèi)部彎曲，張拉時部分受力于鋼絞線的破壞力。
(2)鋼絞線本身質量有問題。
(3)油頂未經(jīng)標定，張拉力不準確。
鋼束張拉如發(fā)現(xiàn)伸長量不足或過，也應及時分析原因，一般是管道布置不準，增孔道摩阻，應力損失，有時也有可能設計計算使用的鋼絞線的彈模值與實際使用的彈模值不相同。
總之，在張拉過程中如發(fā)現(xiàn)滑絲、斷絲、伸長量不夠等情況后要及時查明原因，采取相應的措施后方可進行下一步施工。
4.4 壓漿
壓漿是后張法預應力施工中的最后也是關鍵的一步，壓漿前對壓漿機進行認真檢查、標定，用壓漿機向管道內(nèi)注壓清水，充分沖洗，潤濕管道，至全部管道沖洗完后，正式拌漿，開始壓漿。壓漿開始后需等另一端排水，排水孔亦噴出純漿并穩(wěn)定后，才可封閉排氣孔，其后對管加壓到0.6MPa以上并持荷5min后封閉。張拉封錨壓漿應在48h內(nèi)完成，如有特殊情況不能及時壓漿時，應采取保護措施，灌漿后30d不能碰撞錨具。
在預應力箱梁澆筑前要在箱梁內(nèi)預埋內(nèi)觀測點觀測混凝土澆筑前后梁底標高變化及張拉前后的標高變化。
