位于东营黄河公路大桥接线工程第一合同段内的垦利分离立交大桥主桥为预应力混凝土连续现浇箱梁,主跨25m,横断面为单箱单室结构,箱顶宽8m,梁高1.2m,采用满堂式支架系统,支架采用碗扣式支架。
1· 箱梁施工工艺流程(图1)
2· 支架结构与搭设
2.1 支架结构
支架采用碗扣式支架,间距采取90×90cm;其上纵向铺设I18 的工字钢,间距90cm;I18 的工字钢上横向铺设10×10cm 木枋,间距60cm;再在其上铺60×15 钢模组成支架系统。立杆、横杆、木枋布置随箱梁区域不同而有异。箱梁内模支架采用钢管支架。
2.2 支架安装方法
支架采用人工搭设,配合16t 汽车吊安装。调整底模位置及标高,并考虑支架系统的弹性变形和非弹性变形,确定起拱量。
3· 模板结构与安装
为保证边跨外形美观,箱梁底模模板采用6015 钢模板。箱梁内模采用木模,外用彩条布包裹,横楞采用5×6cm 木枋,间距50cm。侧模和翼板采用竹胶板,楞采用10×10cm 木枋,横楞间距90cm,纵楞间距40cm。
4· 箱梁钢筋、波纹管、锚具及预埋件的施工
4.1 钢筋施工
箱梁钢筋按部位分:纵向钢筋、横向钢筋、锚头钢筋。
4.1.1 材料应符合下列要求
1)各部分钢筋的力学性能必须符合国家标准及招标文件中技术规范的要求;
2)钢筋必须按不同品种、等级、牌号及生产厂家分批验收,分别堆放;
3)钢筋应具有出厂质量证明书,每批均应按规定频率抽检。
4.1.2 箱梁钢筋在加工厂加工成半成品,运至墩旁顺桥向绑扎加工成成品,使用吊车整体吊装就位
1)钢筋表面应清洁,使用前将表面油渍、锈皮等除净;
2)钢筋应平直,无局部弯折、钢筋的弯制应符合设计要求;
3)钢筋绑扎、搭接长度应符合规范规定;
4)钢筋的保护层使用混凝土垫块。
4.2 波纹管、锚具安装
4.2.1 预应力波纹管埋设
混凝土箱梁预应力孔道均采用波纹管预留。波纹管按设计要求加工、预埋。根据预应力筋的位置绑扎专用波纹管固定钢筋,波纹管穿过固定钢筋并用钢筋定位卡以防上浮,定位卡绑扎在钢筋骨架上,定位卡水平间距1000mm,弯曲段500mm。波纹管安装成型后严禁脚踏、撞击、电焊、氧割等损伤。
为保证波纹管的空间线形,当两波纹管联接接长时,采用大一号同型号波纹管作为接头管,其长度取200mm,两端用胶布带封裹,以防接缝处漏浆。
4.2.2 锚具安装
锚具安装应使张拉力的作用线与孔道中心线一致。
4.3 预埋件、预留孔施工
永久性预埋件(防撞护栏、伸缩缝等)、预留孔(泄水孔、人孔、通气孔等)必须严格按照设计要求进行施工。箱顶板适当位置预留人孔,人孔应让开预应力管道。
5· 混凝土
5.1 混凝土配合比:混凝土设计标号为C50。
砂:采用中砂;石子:卵石粒径5-20mm,单级配;坍落度:16-18cm外加剂:采用缓凝减水型外加剂,要求混凝土缓凝时间>10 小时,混凝土3 天强度达到设计强度的80%。
5.2 混凝土浇筑
箱梁混凝土浇注时采用地泵从一端向另一端,分层斜层一次浇筑完成。
5.2.1 控制纵横坡度的方法
为了保证桥面的坡度,在箱梁顶面中间间隔3m 布置一排标高控制点(采用与钢筋焊接的短钢筋作为控制点),通过端头模板及钢筋控制点来保证桥面的纵横坡度。
5.2.2 浇筑顺序及方法
混凝土浇筑顺序从一端向另一端斜面分层浇筑。混凝土的振捣采用φ30cm 或φ50cm 振捣棒进行振捣。混凝土分层厚度均应控制在30cm 左右,振捣棒应伸入下层混凝土5cm,保证混凝土振捣范围重叠。
在内模顶板位置开人孔,方便下料和人员出入。在箱梁混凝土浇注完毕再用吊模封闭。底板混凝土由下向上依次振捣,从下至上逐步振平。
混凝土浇注前应将模板内的杂物、积水冲干净。浇注混凝土前应有专人检查支架、模板、钢筋和预埋件等的稳定情况,如有松动、变形、移位时,应及时处理。振捣时应避免振捣棒直接接触预应力管道,以防管道变形及偏位。
箱梁表面混凝土在浇筑完后应及时修整抹平,等定浆后再抹第二遍然后拉毛。
5.2.3 混凝土养护
混凝土在初凝收浆后应尽快覆盖并洒水养护,保持混凝土表面湿润为宜。养护时间为7 天,混凝土早期养护应有专人负责,以防混凝土表面出现干裂。
6· 预应力施工
预应力钢材进场后分批验收,钢材的外观不得有裂纹鳞落、断裂和块锈。按规定抽样进行试验。
6.1 预应力筋下料、穿束
预应力筋的下料长度通过计算确定。实际下料长度为理论长度+锚夹具长度+预留长度。
预应力筋切割下料时用砂轮切割机,不得用氧气和电弧切割,以免预应力筋受热降低强度。钢绞线下料后用铁丝将端头扎紧,将同长度的放在一起。编束时,应通过梳形板理顺、编束,应按图纸孔号编号挂牌,逐一核对、验收。
6.2 张拉
1)张拉设备:纵向预应力束配备200t 千斤顶4 台,每台千斤顶配备油压表两块。
2)张拉准备:拆模以后,立即对箱梁预应力孔道位置、混凝土密实度、混凝土试块强度、垫板及孔道是否垂直等项目进行检查,以便采取相应的补救措施。混凝土强度须达到80%设计强度后方可张拉。
3)张拉注意事项
张拉平台应牢固,并且要有安全防护措施。施工现场应有明确的警告标志,操作人员应在千斤顶侧面操作。锚具必须保持干净,不得粘有杂质。千斤顶安装必须与端部垫板接触良好,位置垂直对称,垫板面与孔道垂直。
4)张拉控制及锚固
纵横向钢绞线束张拉程序:按设计要求进行,采用张拉力和伸长量双控制,以张拉力控制为主。预应力束采取整束张拉,控制程序为:0→初应力10%σk→100%σk (持荷2 分钟)→锚固结束伸长量的实际伸长值与理论伸长值应控制在6%以内。
5)张拉技术质量要求
钢绞线及预应力筋的张拉吨位和伸长值均应符合设计要求。
6.3 孔道压浆、割筋封锚
张拉完毕后,应立即压浆、封锚,以防止钢绞线生锈,减少松驰应力损失。
6.3.1 准备工作
在锚具外3-5cm 处切割钢绞线,严禁用电弧熔断,若氧割钢绞线时,需在锚具、夹片上缠湿棉砂。压浆前,用压力水冲洗孔道,直到冲出清水为止。
6.3.2 水泥浆的技术要求
水泥使用时过筛处理,稠度控制在14-18S 之间,流度120-170cm,泌水量不得超过4%,拌和3 小时后泌水率不得大于2%,24 小时后泌水全部被浆吸收。
6.3.3 压浆
将孔道的全部阀门和通气孔打开,由孔道的一端向另一端流出浓浆及通气孔管流出浓浆为止。对于预应力管道,灌浆压力采用0.5Mpa,并应有适当保压时间,确保压浆丰满、密实。孔道压浆应一次压满一束孔道,中途不得停顿。
6.3.4 封锚
压浆完毕,浇筑封锚混凝土,封锚前将外露超长部分钢绞线全部割除,封锚混凝土标号采用同箱梁标号混凝土。
7· 支架结构系统及模板拆除
待张拉、封锚完毕后,拆除支架顶杆调节丝杆,支架系统跟着下落,按模板安装时的反顺序依次拆除,拆除时两跨对称同时拆除。
8 ·质量检验及质量标准
质量检验及质量均按桥涵施工技术规范、招标文件技术规范中的有关条款及施工图执行,由质量管理部门全面检验,服从监理的监督,同时及时编制好各种内业技术资料。
9· 总结
满堂支架现浇箱梁由于施工不受空间限制,不需要大型设备(如移动模架、挂篮等)可以多点进行施工,在现阶段施工中被广泛采用,但从发展的角度看,因为需要木材量大、地基处理对地表破坏大,应在以后的施工尽量少采用,主要以移动模架、挂篮等成熟的大型设备为支承系统进行现浇施工为主。WDJ 碗扣式多功能钢管脚手架具有设备造价相对较低,操作方便灵活,适应性强,占用施工场地少,节约支架设备投资等特点,对于保证工程质量、提高功效十分有利。
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