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钢箱梁施工的重点和难点

栏目:合同范文发布:2025-01-28浏览:1收藏

钢箱梁施工的重点和难点

第一篇:钢箱梁施工的重点和难点

第五章 重点(关键)和难点工程的施工方案、方法及其措施

5.1重点路基工程

本标段重点路基工程见“第三章3.3节路基、站场工程”。

5.2重点桥梁工程

5.2.1箱梁预制施工方案、施工方法、施工工艺及其措施

5.2.1.1工程概况

本项目为新建铁路哈尔滨至大连客运专线第三标段的箱梁预制工程,本标段共预制双线简支箱梁8782孔,其中包括32m梁8605孔,24m梁177孔,计划设置10个箱梁预制场进行集中预制。17#、19#、20#、21#、22#、23#、24#、25#制梁场在桥跨处配置2台450t轮轨式提梁机用于提升梁,18#、26#制梁场采取路基上运梁的方式;除19#、26#制梁场配备架桥机及运梁车各1套外,17#、18#、20#、21#、22#、23#、24#、25#制梁场配备架桥机及运梁车各2套,用于运梁及架梁作业;各梁场均配备900t轮胎式提梁机1台,用于梁场内移梁作业。

箱梁截面类型为单箱单室等高度简支箱梁,梁体混凝土强度设计为C50,采用高性能混凝土。预应力筋采用高强度低松弛钢绞线,锚固采用自锚式体系,管道形成采用波纹管成孔,孔道压浆采用真空压浆。

各梁场情况见“表5.2.1-1梁场情况汇总表”。

5.2.1.2箱梁组织供应方案

5.2.1.2.1供梁范围

本标段10个箱梁预制场,负责供应DK579+333.8~DK925+995段内所有预制箱梁。

5.2.1.2.2预制箱梁的施工作业安排

(1)根据招标文件工期要求,本标段10个箱梁预制场筹备及建设时间为2007年8月1日~2008年6月5日,施工工期6个月,预制场建设的同时,从2008年4月1日开始进行1.2个月左右的试生产,并按照铁道部铁路桥梁生产许可证管理办法进行技术评审和生产许可证检查,在取得生产许可证后,部分制梁场最早于2008年5月6日开始进行正式批量生产。根据箱梁出场混凝土龄期40天和招标文件对供梁速度的要求,计算本标段各梁场生产能力必须满足表5.2.1-2的要求。表5.2.1-1 梁场情况汇总表

序号制梁场名称中心里程供应范围制梁 孔数

(孔)供应长度(km)架桥机(台)制梁 台座(个)存梁 台座

(个)用地(亩)17# 靠山屯 DK602+700 DK579+333.80 DK629+043.30 783 49.7 2 20 154 380 18# 刘房子 DK654+800 DK629+043.30 DK672+298.20 1008 43.3 2 20 154 370 19# 白龙屯 DK678+700 DK674+464.69 DK699+524.00 565 25.1 1 14 112 330 20# 长春 北郊 DK713+000 DK699+524.00 DK730+556.00 947 31.0 2 20 154 380 21# 朱城子 DK747+000 DK730+556.00 DK763+199.80 963 32.6 2 20 154 380 22# 饮马河 DK783+000 DK763+199.80 DK800+766.60 1040 37.6 2 20 154 380 23# 二十

家子 DK819+800 DK800+766.60 DK832+748.60 919 32.0 2 20 154 380 24# 拉林河 DK853+500 DK834+518.90 DK870+311.00 1060 35.8 2 20 154 380 25# 五家

DK887+500 DK870+311.00 DK902+978.60 919 32.7 2 20 154 380 26# 王岗 DK915+500 DK902+978.60 DK925+995.00 578 23.0 1 14 112 300 合计 8782 342.8 18 188 1392 3660 表5.2.1-2 工期及架梁要求制梁场平均生产能力表

制梁场名箱梁数量(孔)要求平均月生产能力(孔/月)供梁要求日生产能力(孔/天)供梁要求最小存梁能力(孔)17#梁场 792 ≥90 ≥4 140 18#梁场 1010 ≥90 ≥4 140 19#梁场 557 ≥60 ≥2 70 20#梁场 935 ≥90 ≥4 140 21#梁场 958 ≥90 ≥4 140 22#梁场 1037 ≥90 ≥4 140 23#梁场 922 ≥90 ≥4 140 24#梁场 1062 ≥90 ≥4 140 25#梁场 918 ≥90 ≥4 140 26#梁场 577 ≥60 ≥2 70

(2)生产能力计算:根据后张法预应力混凝土简支箱梁各工序时间计算表可知:

预制一孔箱梁,模板和台座的周转时间为6天,考虑到天气原因、模板转换和机械设备的维修等因素,每月的实际工作日按28天计,每套模板的产梁量4.6孔/月,制梁场月生产能力(孔/月)=台座(或模板数量)×(28/6)。各梁场设计的生产能力及模板投入计划如表5.2.1-3。

表5.2.1-3 各梁场设计生产能力及模板投入计划表

制梁场名 17#、18#、22#、24#梁场 19#、26#梁场 20#、21#、23#、25#梁场台座模具名称配置数量月产(孔)配置数量月产(孔)配置数量月产(孔)底模台座 20 90 14 60 20 90 外模(套)20 14 20 内模(套)20 14 20 钢筋预绑台座 8 6 8

5.2.1.2.3预制箱梁的进度安排

本标段预制混凝土箱梁数量8782孔,设10个大型预制场,各梁场制梁数量及进度计划见表5.2.1-4。

表5.2.1-4 各制梁场生产工期计划安排表

制梁场名箱梁孔数(孔)梁场建设时间生产工期安排(已扣除4个月冬期)(天)铺架工期安排(已扣除4个月冬期)(天)总计 32米 24米 起止时间总工期起止时间总工期 17#梁场 783 761 22 2007年8月1日~2008年4月10日 2008年5月8日~2009年10月1日 382 2008年7月1日~2009年11月18日 377 18#梁场 1008 986 22 2007年8月1日~2008年4月5日 2008年5月6日~2009年10月5日 389 2008年7月2日~2009年11月18日 376 19#梁场 565 540 25 2007年8月1日~2008年4月15日 2008年5月18日~2009年9月20日 362 2008年7月1日~2009年11月2日 361 20#梁场 947 877 45 2007年8月1日~2008年4月8日 2008年5月9日~2009年9月20日 371 2008年7月1日~2009年11月2日 362 21#梁场 963 951 12 2007年8月1日~2008年4月5日 2008年5月7日~2009年9月18日 371 2008年7月1日~2009年11月2日 361 22#梁场 1040 1024 16 2007年8月1日~2008年4月4日 2008年5月6日~2009年10月10日 394 2008年7月1日~2009年11月25日 354 23#梁场 919 913 6 2007年8月1日~2008年6月5日 2008年7月5日~2009年10月10日 335 2008年8月25日~2009年11月25日 330 24#梁场 1060 1058 2 2007年8月1日~2008年4月3日 2008年5月6日~2009年10月10日 394 2008年7月1日~2009年11月28日 357 25#梁场 919 910 9 2007年8月1日~2008年6月5日 2008年7月10日~2009年8月25日 285 2008年9月1日~2009年10月16日 258 26#梁场 578 563 15 2007年8月1日~2008年4月2日 2008年5月8日~2009年10月10日 392 2008年7月1日~2009年11月20日 379

5.2.1.2.4组织机构和劳动力安排

(1)组织机构

中交哈大客运专线指挥部下设五个项目经理部(其中第五项目经理部为铺轨单位),本标段各个制梁场直属各自的项目经理部直接指挥,其组织机构图见“图5.2.1-1 各制梁场组织机构示意图”。

图5.2.1-1 各制梁场组织机构示意图

(2)劳动力安排

根据各梁场生产进度计划,合理配备梁场人员。按照箱梁预制的生产工艺,生产人员分别配备在钢筋工段、模型工段、混凝土工段、保养工段、张拉工段、配套工段、机动工段等七个工段。各个梁场施工人员配置见表5.2.1-5。表5.2.1-5 各制梁场人员配置汇总表

工种 17号梁场 18号梁场 19号梁场 20号梁场 21号梁场 22号梁场 23号梁场 24号梁场 25号梁场 26号梁场人员管理 12 14 10 12 15 13 10 14 10 10 技术员 38 42 26 36 40 38 35 42 35 26 试验员 30 32 18 30 29 34 28 30 28 18 质检员 15 17 8 18 18 16 18 20 18 8 安全员 8 6 4 6 5 8 6 7 6 4 电 工 18 15 6 16 12 15 15 16 15 6 机械司机 12 15 8 14 14 15 16 16 16 8 汽车司机 18 15 8 16 16 17 18 16 18 8 修理工 6 4 4 5 6 6 6 6 6 4 起重工 24 28 16 26 25 26 25 28 25 16 普 工 965 980 745 955 960 980 950 1015 960 765 合 计 1146 1168 853 1134 1140 1168 1127 1210 1137 873

5.2.1.3箱梁预制场的设计方案

5.2.1.3.1制梁场布置规划设计原则

(1)梁场建设本着“经济实用、相对独立、便于管理、方便施工、安全环保”的原则进行科学合理的规划布置,同时按照“现场工厂化生产、流水线施工、标准化作业”的高标准进行建设,预留扩大生产条件,兼顾考虑临时征地在施工任务完成后易于恢复。

(2)设计原则:基础设计分制梁台座基础、存梁台座基础设计与轮胎式提梁机道路基础;台座基础设计时必须控制沉降量,地基最终沉降量不超过10mm,不均匀沉降小于2mm;台座有足够的强度和刚度;在保证前两条的基础之上,兼顾经济原则。梁场其它区域采用换填或地基夯实后浇筑混凝土硬化的地基加固措施。

5.2.1.3.2制梁场平面布局设计要点

制梁场分为生活、办公、制梁、存梁及配套服务等区域,各区域紧密连接,场内道路相通,方便运输,减少二次倒运及运输距离。生活区布局体现环保、人文、便于管理的特点;生产区从钢筋制作、绑扎、立模、灌注、养护、拆模、初张拉等整体为流水线设计,方便施工;存梁区中移梁、存梁、提梁布局合理,满足施工要求;锅炉房、配电室等危险区远离其它区域,减少安全事故隐患;生活区、生产区均设垃圾处理站或污水处理池;办公、生活、生产相互独立互不干扰;全梁场与外界围墙相隔,安全独立。

5.2.1.3.3梁场设计

(1)预制场布置方案

本标段各制梁场均由制梁区、存梁区、生产辅助设施区、混凝土搅拌区、小构件预制区、办公生活区组成。根据施工工艺流程和工艺特点,将各生产区设计成既相互独立又沿道路相互联系的区域,便于提高工效和流水作业施工。其中:

①制梁区:主要布置有预制台座、内模拼装区、钢筋加工存放区、4台50t龙门吊及3台混凝土布料机(其中一台备用)。钢筋制作区主要布置有:钢筋加工区、钢筋绑扎区、钢筋存放区、2台10t吊装龙门吊,钢筋绑扎区设在生产线的旁边,每个梁场设置8个钢筋绑扎台座。

②箱梁存放区:布置有箱梁存放台座、箱梁静载试验台座、轮胎式提梁机行走道路。箱梁预应力终张拉、管道压浆、封锚、封端在箱梁存放台座上进行,采用汽车吊和叉车配合吊装施工。各梁场台座数量见表5.2.1-3。

③发梁区:预制场靠近线路的位置均设置一处发梁区,主要是箱梁装车的作业区,提梁上线方案需设置两台450吨轮轨式龙门吊,跨线路装车,同时还应设置4个发梁台座(同存梁台座);便线上路方案需设置一块平整的场地,轮胎式提梁机直接在此装运梁车。

④混凝土搅拌区:本标段各制梁场均设置2座HZS-120混凝土搅拌站(19#梁场及26#梁场各设置2座HZS-75混凝土搅拌站),每座混凝土拌合站配有1台JS1500搅拌主机,采用自动计量和电脑控制系统。同时采用两台泵车输送混凝土,混凝土供应能力大于90m3/h,确保在一台搅拌主机停机的情况下混凝土浇注5小时左右完成。为保证混凝土的输送质量,2台砼泵车分别安置在每座混凝土搅拌站的出口下部,混凝土直接流入泵车内,泵车输送混凝土至布料机进行浇注。

每个梁场的混凝土搅拌站均配置8个散装水泥筒仓,每个筒仓储量200T;4个掺合料筒仓,每个筒仓储量250T,满足10孔箱梁的备用料。搅拌站基础采用钢筋混凝土筏板基础,地基经重锤强夯处理,砂石料场均采用25cm厚C20混凝土硬化。

⑤小构件预制区:作为人行道板、电缆槽盖板等预制构件预制生产区,配备两台10t龙门吊和相应模板。

⑥生产辅助设施区:布置有两台WNS4-2.0Y蒸汽锅炉及锅炉房,配备有1200kVA容量的变配电设备,350kVA备用发电机4台,配件加工车间,蓄水池、污水处理设施等。

⑦办公生活区:主要有办公室、会议室、试验室、宿舍、浴室、食堂以及职工文化娱乐区域等生活设施。

本标段10个梁场平面布置分别见“图5.2.1-2 17#制梁场平面布置图”、“图5.2.1-3 18#制梁场平面布置图”、“图5.2.1-4 19#制梁场平面布置图”、“图5.2.1-5 20#制梁场平面布置图”、“图5.2.1-6 21#制梁场平面布置图”、“图5.2.1-7 22#制梁场平面布置图”、“图5.2.1-8 23#制梁场平面布置图”、“图5.2.1-9 24#制梁场平面布置图”、“图5.2.1-10 25#制梁场平面布置图”和“图5.2.1-11 26#制梁场平面布置图”。

(2)制梁台座方案

由于箱梁的自重大,在设计制梁台座时,充分考虑台座的强度、刚度、沉降变形及其稳定性。制梁台座布局设计:制梁台座为34m(26m)×7m,基础采用钻孔桩基础加承台;制梁台座和内模存放区交错排开,间隔排放,两排制梁台座横向间距7.7m,纵向间距8.2m。

制梁台座沉降量的控制是保证箱梁质量的关键,因此制梁台座端部的设计采用钻孔桩基础加承台的方式,以确保箱梁初张拉后重量集中在端部时的不均匀沉降满足规范要求。

①结构形式

制梁台座由钻孔桩基础、钢筋混凝土结构承台、钢制底模组成。箱梁预制台座基础端部采用钻孔桩,每端6根,每排2根,分3排布置,直径1.2m,排距3.5米,间距4.8米,桩长20米。制梁台座底部采用钢筋混凝土板式结构、上部为钢筋混凝土条型基础纵梁。条形基础顶面设预埋铁板,与底模联接。台座纵向两侧各设置一条轨作为侧模纵移轨道。

制梁台座结构形式如图5.2.1-12所示。

台座采用C30钢筋混凝土结构,长度34m,端部设4道、中部纵向设3道宽度0.5m,高度0.7m的矩形截面条形基础。

钢制底模由型钢和12mm的钢板制造,由支座段与普通段组成,纵向分段;底模通过预埋螺栓与底模基础相连接,通过调节底模各段的标高预设反拱度;底模板上预留有泄水孔及内模位置固定螺杆,通过预留的泄水孔与底模基础连接。

底模拼装完毕后,在底模板上划出纵横向中心线,梁体端线,并且作好标志。底模在使用前,必须检查底模的平整度、预设反拱度、长度、宽度、对角线、直线度等参数,符合规范要求后,才能投入使用。由于本工程24米箱梁的数量较少,制作24m专用台座不经济,因此每个梁场均设置一个32m和24m箱梁共用台座。共用台座设置8根钻孔灌注桩,分4排布置,每排2根,排间距3.5米。共用台座在由32m变为24m制梁台座时,只将台座底模中去掉8m再重新铺装和调整反拱即可。

“图5.2.1-2 17#制梁场平面布置图”

“图5.2.1-3 18#制梁场平面布置图”

“图5.2.1-4 19#制梁场平面布置图”

“图5.2.1-5 20#制梁场平面布置图”

“图5.2.1-6 21#制梁场平面布置图”

“图5.2.1-7 22#制梁场平面布置图”

“图5.2.1-8 23#制梁场平面布置图”

“图5.2.1-9 24#制梁场平面布置图”

“图5.2.1-10 25#制梁场平面布置图”

“图5.2.1-11 26#制梁场平面布置图”

图5.2.1-12 制梁台座布置图

②主要技术参数

台座长度 34 m;

台座宽度 7m;

台座钢筋混凝土 247m3;

制作最大箱梁重量 900t;

制作最大箱梁长度 32.6m。

③基础处理

根据本标段的地质情况,由于天然地基的承载力不能够满足制梁台座使用时的技术要求,必须采取加固措施消除地基的沉降变形,以保证地基不发生较大沉降或不均匀沉降。

基底地基的处理,制梁台座端部采用钻孔桩的方式进行地基加固。桩径1.2m,桩长20m(根据地质情况适当调整),桩顶浇注混凝土承台;台座中部设计采用强夯地基加扩大砼基础的结构形式。

④各梁场制梁台座配置数量

考虑到箱梁架设工期对存梁台座数量的要求,各制梁场的存梁台座要满足一个月架设的箱梁孔数,但从实际情况考虑,各制梁场最多设置存梁台座154个,最少设置112个。各梁场制梁台座数量见表5.2.1-1及表5.2.1-3。

(3)存梁台座

箱梁在预制台座初张拉后,被转移到存梁台座上。根据设计的要求依次进行终张拉、压浆等,直至最后的出场架设。由于梁体的自重较大,梁体对支点变形要求较高,所以要做特殊的处理。根据招标文件所提供的地质资料,梁场所在地均需要进行处理。根据实际情况及存梁台座的受力情况,拟定在梁体两端存梁的支点处受力集中的部位采用摩擦桩基础来提高其承载力,根据梁体的自重及土质的情况经计算得知,在梁体的两端四个支点的部位采用直径1.2m,桩长20m的钻孔桩,且为保证梁体存放期间各支点受力均衡,避免发生不均沉降,在两端的桩基顶部设置钢筋混凝土系梁,以减小不均匀沉降,系梁断面尺寸高×宽为1200mm×1700mm,台座设防排水措施。

存梁台座桩基础设计图见图5.2.1-13及图5.2.1-14。图5.2.1-13 存梁台座桩基础设计图 图5.2.1-14 存梁台座实体参考图

存梁台座数量配置见“表5.2.1-6各梁场存梁台座汇总表”。

(4)900t轮胎式提梁机行走道路

箱梁在预制场内的出运和存放由900t轮胎式提梁机来完成,根据提梁机的结构形式及其自身的重量、箱梁的重量等,我们在预制场内设置纵向和横向的行走道路,并设置提梁机转向区域。轮胎式提梁机对路面的要求要高于普通重载车辆,其接地比压为0.6kpa,为满足提梁机对道路的要求,对提梁机的行走道路进行加固处理。根据本标段的地质情况,我们拟采用以下地基处理方案:由地表下挖1米的深度,并用40t的压路机静碾基底4遍,然后强振2遍,换填70cm的砂砾,并分两层逐层碾压密实,最后浇注30cm厚的C25混凝土路面。根据提梁机满负荷转向时道路地面的受力情况,在转向区域加设配筋以提高路面的承载力。

表5.2.1-6 各梁场存梁台座汇总表 存梁台座

种类 梁场名称

17# 梁场 18# 梁场 19# 梁场 20# 梁场 21# 梁场 22# 梁场 23# 梁场 24# 梁场 25# 梁场 26# 梁场 32m台座(个)150 150 108 148 150 150 152 152 150 108 24m台座(个)4 4 4 6 4 4 2 2 4 4 静载实验

台座(个)1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 最大存梁

能力(孔)154 154 112 154 154 154 154 154 154 112

(5)梁场道路及电、水供应

①施工便道

新建便道路基宽8m、路面宽7.5m,路基采用填筑40cm厚碎石土,碾压处理后,路面采用水稳碎石路面厚度不小于25cm。

②施工及生活用电

经过现场的调查了解,梁场沿线电网分布较多,施工用电方便。制梁场施工用电电源由附近10KV供电干线T接架空线至制梁场。同时配备4台350KW发电机组(当停电时,发电机组自动启动,并网发电),保证供电干线停电时施工正常进行。

为保证用电安全、避免和其他设施发生干扰,场内低压线路采用三相五线制和电缆沟埋地敷设。电力设施、设备采取接地和接零保护,用电设备合理选择漏电保护器,一机一闸。

③施工、生活用水、通讯等

施工用水采用打深井的方法解决施工及生活用水,本标段地下水深度在1~15m之间,地下水取用相对方便。通过估算,混凝土拌和、蒸汽养生、自然养护、生活用水等各梁场用水量为300T/日,为保证供水的连续性和流量充足,每个制梁场设置80m3的水塔2座。供水主管路采用DN80的钢管埋设;钢管外包保温材料;分别向制梁区、存梁区、锅炉房、搅拌站、生活区供水。制梁、存梁区内管路沿进场便道纵向布置,存梁区每两排设1横向供水支管,支管采用直径50mmPVC管埋设。

场区内施工废水全部设盲沟排至集水坑,经过隔油和沉淀处理并经检验合格后排放。场区内排水沟沿场区纵向布置,场区横向设置1%坡度保证雨水和污水流入主排水沟;排水沟采用浆砌片石矩形沟,上置C15混凝土盖板。

项目经理部各部、室均安装程控电话,以便于对外联系。各制梁场计算机采用宽带上网,应用专用软件建立基于互联网的信息管理系统,实现数据网络传输,信息共享。施工现场配备对讲机进行施工调度和现场联络。

5.2.1.4箱梁预制主要设备配置方案

梁场设备配置原则:在设备配备上遵循“先进、适用、配套、满足要求”的原则,通过合理的组合,力争最大限度地提高工效,加快进度,确保质量与安全;除主要施工设备外,同时还配置了相应充足的工程测量、材料试验及质量检测仪器,充分体现“以设备保工艺、以工艺保质量”的施工指导思想,确保创部优工程。

施工模板配置:各梁场模板配置见“表5.2.1-7 各梁场模板配置表”。

拟投入本合同工程的主要施工机械、设备:拟投入本合同工程的主要施工机械、设备见第十二章“拟投入本合同工程的主要施工机械、设备表”。

拟投入本合同工程的主要试验、测量、检测仪器设备:拟投入本合同工程的主要试验、测量、检测仪器设备见第十二章“拟投入本合同工程的主要试验、测量、检测仪器设备表。

5.2.1.5箱梁预制技术方案综述

箱梁预制采用整体钢底模,固定式整体钢外模,液压与机械相结合的全自动钢内模;模板均采用模块化设计制造,便于施工和转换梁型。底腹板钢筋骨架和顶板钢筋骨架分别在预绑扎台座上绑扎成型后,用两台50t龙门吊将预绑扎好的底腹板钢筋骨架吊至底模台座,安装合格后再将张开至设计尺寸的内模整体吊装至钢筋骨架内,内模调整合格后再安装端模,最后吊装桥面钢筋骨架;预应力孔道采用金属波纹管成孔,绑扎钢筋时安装。强制式混凝土拌合站搅拌高性能混凝土,采用HBT80型混凝土输送泵配合布料机浇筑入模,插入式振捣器配合附着式振动器振捣,浇筑时采用水平分层、纵向分段,先浇筑底板、再浇筑腹板和顶板,一次浇筑成型的

表5.2.1-7 各梁场模板配置表

序号梁场名称梁型制梁台座(个)外模(套)内模(套)1 17#制梁场 32m箱梁 19 19 19 24m箱梁 1 1 1 2 18#制梁场 32m箱梁 19 19 19 24m箱梁 1 1 1 3 19#制梁场 32m箱梁 13 13 13 24m箱梁 1 1 1 4 20#制梁场 32m箱梁 19 19 19 24m箱梁 1 1 1 5 21#制梁场 32m箱梁 19 19 19 24m箱梁 1 1 1 6 22#制梁场 32m箱梁 19 19 19 24m箱梁 1 1 1 7 23#制梁场 32m箱梁 19 19 19 24m箱梁 1 1 1 8 24#制梁场 32m箱梁 19 19 19 24m箱梁 1 1 1 9 25#制梁场 32m箱梁 19 19 19 24m箱梁 1 1 1 10 26#制梁场 32m箱梁 13 13 13 24m箱梁 1 1 1 施工工艺,顶面采用高频提浆整平机处理后人工抹面。养护采用棚罩法蒸汽低温养护,混凝土芯部温度控制在60℃以内,通过热电偶温度传感器采集养护罩内部和梁体砼芯部的温度数据,调整蒸汽流量控制温度。为有效防止早期裂纹的出现,预应力分预张拉、初张拉和终张拉三次进行,机械穿束,采用穿心式自锁千斤顶两端两侧同步对称张拉,梁体混凝土达到设计强度的60%以后,拆除端模、松开内模、解除外模约束后进行预张拉,当梁体混凝土达到设计强度的80%以后,进行初张拉,然后脱出内模和拆除外模,并用900t轮胎式提梁机将箱梁吊至存梁台座。当梁体混凝土达到设计强度、弹性模量达到设计要求且龄期10d后,在存梁台座上进行终张拉;孔道压浆采用真空辅助一次压浆工艺,无收缩混凝土封锚;桥面防水层、保护层及防撞墙等桥面系项目,在架梁完毕后在现场进行施工。

箱梁预制主要采用高性能混凝土、自动温控蒸汽养护、裂纹和徐变控制等关键技术,以确保箱梁预制质量及进度。

5.2.1.6后张箱梁预制施工方法、施工工艺

5.2.1.6.1钢筋工程

(1)钢筋工程施工工艺

钢筋工程施工工艺见”图 5.2.1-15 钢筋工程施工工艺流程图“。

图5.2.1-15 钢筋工程施工工艺流程图

(2)钢筋工程施工方法

①钢筋制作

A.钢筋连接

钢筋接头可用闪光对焊或钢筋接驳器连接,闪光对焊要求按照TB10210-2001的规定执行,要求接头熔接良好,完全焊透,且不得有钢筋烤伤及裂纹等现象。焊接后应按规定经过接头冷弯和抗拉强度试验。钢筋闪光对焊接头:同一级别、规格、同一焊接参数的钢筋接头,每200个为一验收批,不足200个亦按一验收批计。每一验收批取一组以上试样(三个拉力试件、三个弯曲试件)。钢筋焊接及验收规范(参见JGJ18-2003)。钢筋熔接要求应符合表5.2.1-10规定:

表5.2.1-10 钢筋熔接要求

序号检 查 项 目 及 方 法 标 准 1 熔接接头的抗拉及冷弯抽样试验 合格 2 接头偏心(两根钢筋轴线在接头处的偏移)≤0.1d且≯2mm 3 两根钢筋轴线在接头处的弯折(交错夹角)≤4° 4 外观无裂口及过火开花等 良好 5 钢筋在熔接机夹口无烤伤 良好

钢筋接驳器连接即用专用套筒通过千斤顶的挤压联接两根钢筋,此方法操作简便,施工快速,但成本较高,检验同闪光对焊。

B.冷拉调直

钢筋冷拉采用5吨的卷扬机,钢筋的冷拉伸长率应控制在如下范围:Ⅰ级钢筋不得超过2%;Ⅱ、Ⅲ级钢筋不得超过1%。钢筋拉伸调直后不得有死弯。

C.钢筋下料

钢筋下料时要去掉钢材外观有缺陷的地方;不弯钩的长钢筋下料长度误差为±15mm;弯钩及弯折钢筋下料长度误差为±1d(d为钢筋直径)。

D.钢筋弯制

a.图纸所标尺寸为钢筋中心线间距尺寸。钢筋端部有标准弯钩者,其标注尺寸为自弯钩外皮顶切线与钢筋轴线交点的尺寸;

b.钢筋弯制过程中,如发现钢材脆断、过硬、回弹或对焊处开裂等现象应及时查出原因正确处理;

c.箍筋的末端向内弯曲,以避免伸入保护层;

d.钢筋加工质量应符合表5.2.1-11要求; 表5.2.1-11 钢筋加工误差要求

序号项 目允许偏差 L≤5000 L>5000 1 受力钢筋顺长度方向全长的净尺寸 ±10mm ±20mm 2 弯起钢筋的位置 ±20mm 3 箍盘内边距离尺寸差 ±3mm

e.预应力管道定位网片采用点焊加工,其尺寸误差±2mm,其中,水平筋的尺寸是对最下一根钢筋中心而言,竖向钢筋的尺寸是对网片中心而言。网眼尺寸误差≤3mm。

②钢筋绑扎

梁体钢筋骨架由底腹板钢筋及顶板钢筋组成。钢筋应由铁丝绑扎牢固,除设计有特殊规定外,梁中的箍筋应与主筋垂直。箍筋的末端应向内弯曲,箍筋转角与主筋的交接点均需绑扎牢固。箍筋的接头(弯钩接头处)在梁中应沿纵向线方向交叉布置。绑扎钢筋用的铁丝要向内弯曲,不得伸向保护层内。后张梁预留管道及钢筋绑扎要求见表5.2.1-12。表5.2.1-12 后张梁预留管道及钢筋绑扎要求

序 号项 目要求 1 金属波纹管在任何方向与设计位置的偏差距跨中4m范围≤4mm、其余≤6mm 2 桥面主筋间距及位置偏差(拼装后检查)≤15 mm 3 底板钢筋间距及位置偏差 ≤8mm 4 箍筋间距及位置偏差 ≤15 mm 5 腹板箍筋的不垂直度(偏离垂直位置)≤15 mm 6 混凝土保护层厚度与设计值偏差 +5 mm、0 7 其它钢筋偏移量 ≤20 mm

A.梁体底腹板钢筋在台座上整体绑扎,绑扎胎具按钢筋骨架中钢筋间距与钢筋直径利用角钢割缺口进行钢筋定位。为保证腹板钢筋骨架与底板的倾斜度,利用可自锁、可旋转的胎具,绑扎时自锁定位,移运时松开自锁装置,旋转胎具,除去对腹板钢筋骨架的约束。管道定位钢筋的间距不大于500mm。

B.桥面钢筋在绑扎台座上绑扎完毕,在内模安装完毕后,用专用吊具吊装到内模上,与腹板钢筋联结。桥面钢筋绑扎的技术要求同梁体底腹板钢筋绑扎。绑扎桥面泄水管处的钢筋时,由于桥面泄水孔直径远远大于钢筋间距,在绑扎时可采取两种方法,其一将泄水管周围的钢筋在制作时制成弧形,其二将其断开,然后用井字形钢筋进行加固。

C.钢筋骨架吊入模型之前须放置垫块,以保证混凝土所需要的保护层。钢筋骨架底部的垫块需要承担整个骨架的重量,因此要求有足够的强度和刚度,以免发生变形;侧面垫块由于不承受骨架的重量,但在安装外模时容易错动,因此,采用圆形的垫块,以保证侧面的保护层设计厚度。垫块的厚度要符合设计要求。

③预应力管道成型

预应力钢束通过的混凝土管道,采用波纹管形成。钢筋骨架绑扎完毕后才可以穿金属波纹管,穿管时要注意以下事项:

A.穿管采用前面一人牵引,穿过相应的网眼,后面有人推进的方法。穿管过程中要注意防止管壁破裂。穿管前如发现有微小裂纹应及时修补,在得到监理工程师的签字认可后进行下一道工序。

B.定位网片应与梁体纵向分布筋、下缘箍筋绑在一起,并要求绑扎牢固。

C.在绑扎钢筋骨架时,管道定位网片应同时按设计位置安放定位,定位网片在沿梁长方向的定位误差不得超过5mm。

D.金属波纹管表面刮伤或直径不圆以及有死弯的不准使用。

E.金属波纹管一般情况下采用通长管,如果需接长则需要在接头处套以略粗的波纹管,两端用胶带缠结牢固。

④钢筋骨架吊装

钢筋骨架吊装采用专门制作的吊架,吊架具有足够的强度和刚度,以保证在吊运过程中不会发生变形及扭曲。利用龙门吊将绑扎好的底腹板钢筋骨架、顶板钢筋骨架分别吊至制梁台位。起吊及移运过程中,严禁急速升降和快速行走制动,以避免钢筋骨架扭曲变形,同时注意保护预应力管道在吊运过程中不会受到损坏。

底腹板钢筋与顶板钢筋分开绑扎,安装时先吊入底腹板钢筋,等安装完内模后再吊入顶板钢筋。顶板钢筋吊入后要有专人对顶板及底腹板钢筋进行调整,以保证钢筋不偏离设计位置。顶板钢筋放入后还要将顶板钢筋与底腹板钢筋进行连接绑扎,以形成一个整体骨架。

钢筋安装工艺详见”图5.2.1-16 钢筋安装流程图“。

(3)预埋件、预留孔的设置

梁体的各种预埋件、预留孔与模板、钢筋骨架同时安装,保证设置齐全、位置准确。

①支座板加工及安装

支座板按图纸设计加工制作,套筒与梁底钢板焊接时先用螺栓将其与钢板连接,位置正确后,将其焊牢,保证焊缝高度6mm并保证套筒垂直。支座钢板要进行镀铬防锈处理。安装之前必须进行检查验收,内容包括支座板的平整度、预埋套筒位置、孔径大小、垂直度及预埋筋、支座套筒与支座板焊接质量等。

图5.2.1-16 钢筋安装工艺流程图

②桥面预埋件

防撞墙、电缆槽竖墙、接触网支柱、人行道挡板、梁端伸缩缝等,在相应位置将预埋钢筋及预埋件与梁体钢筋一同绑扎、安装,以保证预埋筋与梁体的连接。安装时严格按设计图纸施工,确保其位置准确无误。

③通风孔

在箱梁两侧腹板上设计有直径100mm的通风孔,间距2m,若通风孔与预应力管道位置干扰,可适当移动通风孔位置并保证预应力钢筋的保护层大于1倍管道直径,在通风孔处增设直径170mm的钢筋环。通风孔采用φ100mm的通风孔模具,模具固定在内、外模板肋上,混凝土初凝时及时松动拔出。

④泄水孔

桥面泄水孔:在防撞墙内侧桥面板沿纵向间距4m设置φ150mm的PVC泄水管,泄水孔四周用井字筋或螺旋筋进行加固。梁体灌筑时,采用模具成孔后再安装PVC竖向泄水管方式,模具需固定,不能偏移。混凝土初凝前及时松动、拔出模具。

梁底板泄水孔:按设计要求设置,采用内径为80mm的预制混凝土泄水孔垫块成洞,在灌注梁底板混凝土时,在底板上表面根据泄水孔位置设置一定的汇水坡。

⑤吊装孔

箱梁吊点设在梁端腹板内侧顶板上,每端吊点由4个吊孔组成,吊点的孔径大小、位置、垂直度符合设计要求,由于吊具与梁顶下缘的接触面为锯齿形,在内模相应位置固定好吊孔处锯齿形模具,并保证最小保护层厚度。吊装孔待梁体架设后采用无收缩混凝土封堵,并进行局部防水及保护层施工。

⑥检查孔

根据维修养护和施工架设时的操作空间需要,在梁端底板按设计设置槽口,为减少底板因设槽口而引起应力集中,在槽口直角处设置弧形倒角。检查孔模具与端模板连成一体。

⑦接地钢筋

梁体底腹板两侧预埋两根φ16的钢筋、梁端预埋接地钢筋并在桥面板及梁底预埋连线螺母,作为箱梁的综合接地措施。

5.2.1.6.2 模板工程

(1)模板方案

箱梁模板由底模、侧模、内模及端模共四大部分组成。由于梁体的外形尺寸要求较严,为保证精度和质量要求,在模板总体设计上做成侧模纵横向不动,只绕铰轴转动的方式;底模固定不动;内模整体安装、整体脱模。由于24米箱梁数量较少,因此采用 24米箱梁在32米箱梁模板的基础上改造,两种型号的箱梁共用模板的方式。箱梁模型采用端模包侧模、侧模包底模、端模置于底模上的结构形式。端模与侧模间用槽形胶条密封、螺栓联接,侧模与底模间用弧形胶条密封、楔子楔紧,侧模与内模间在通风孔位置用螺栓固定,内模用紧固螺栓固结在底模基础上。

模板的制作与加固方案见”图5.2.1-17 模板总装图“。

(2)底模

底模由钢制纵肋、联接角钢、12mm钢面板、横梁和预埋螺栓组成,分支座段和普通段两类,底模分段制造,纵向分成五大块,根据箱梁跨度、宽度和预设反拱的要求拼装而成。底模通过预埋螺栓与底模基础相连接,通过调节底模各段的标高预设反拱度;底模板上预留有泄水孔,内模固定螺杆通过预留的泄水孔位置与底模基础连接。图5.2.1-17 模板总装图

底模安装时,根据设计要求预留反拱度及压缩量,模板平整度控制在2mm/m以内。在安装过程中,钢底模必须与混凝土底板紧密贴合,并将制作好的蒸养管道附设于钢底模下面,保证蒸汽养护温度均匀。

底模支座位置,在每次模板安装前检查,检查的内容有:横向位置、平整度,同一支座板的四角高差,四个支座板相对高差、对角线长度。支座板调整后用螺栓固定。

底模拼装完毕后,在底模板上划出纵横向中心线,梁体端线,并且作好标志。底模在使用前,检查底模的平整度、预设反拱度、长度、宽度、对角线、直线度等参数,符合规范要求后,才能投入使用。

为同时适用于32米和24米两种箱梁,底模分成几大基本模块,在由32米箱梁台座改变成24米箱梁台座时,将底模板中段去掉8m,然后在安24m箱梁的要求预设反拱和重新安装底模,这样改变后32m台座即变为24m台座.若在施工中遇到箱梁高度和底宽不同,则安装钢支凳,使底模基础升高600mm,将原底模中间段取掉8米长的一段,改变支座段及端段的安装位置,将底模宽度方向左右各用一块比原来宽120mm的模块替代,这样改变后再安装底模和重新调整反拱度,实现32米箱梁台座变为24米不同高度箱梁台座。

(3)侧模

侧模采用固定形式,由面板、纵向劲肋、龙桁、骨架、可调式撑杆、底部连接螺栓等组成,分节制造,试拼合格后再焊接成整体。侧模按照整体安装、整体脱模的方式设计和制作。模板纵肋使用10号轻型工字钢,面板采用8mm厚的钢板,腹板处设置高频附着式振动器,分上、下两层,梅花型布置,下层距底模0.70m,上层距底模1.5m,横向间距为1.2m,混凝土截面加厚段适当加密。振动器振动力先传向纵向加劲肋,再由纵向加劲肋传向面板。侧模与端模之间的连接缝采用3mm橡胶条防止漏浆,侧模与底模连接处的圆弧过渡段采用特制的密封橡胶垫,橡胶垫板割成与连接边形状一致,弹性好、耐酸碱,安装后密实不漏浆、且便于脱模。

安装时,龙门吊将侧模吊运到指定的台座与底模相对应的地方,精确就位后,利用可调式撑杆调整外模高度,顶升侧模至设计高度,用连接螺栓固定侧模与底模,上紧可调式撑杆。当侧模与底模连接完成后,进行栏杆与扶梯的安装。通过测量,侧模线型与梁体线型一致,上紧所有的螺栓和螺杆。

侧模结构详见”图5.2.1-18 箱梁侧模总图“。

图5.2.1-18 箱梁侧模总图

①侧模的转化。模板由32m箱梁变为24m箱梁施工时,在侧模中部去掉8m,即变成24m箱梁施工模板。

②模板间接缝的处理

为防止灌筑时接缝处漏浆影响梁体光洁度,侧模与侧模间,侧模与端模,端模与底模之间除用螺栓连接外,还加设有槽型橡胶止浆条;在侧模与底模之间则采用弧形橡胶条止浆。弧形胶条内侧按梁底横截面圆弧尺寸加工,外侧按侧模坡度加工,并夹持在底模面板上。模板安装就位后,底模胶条受侧模的挤压而自然封闭,保证灌筑时不漏浆。接缝结构形式见”图5.2.1-19 止浆橡胶条设置示意图“。

(4)内模

内模在箱梁模板体系中结构最复杂,是保证箱梁质量的关键,而且在箱梁循环作业中起着关键的作用,是主要的控制因素。为保证工期和施工质量,内模设计成全液压式分段整体内模,由液压系统驱动钢结构内模侧板转动及顶模板升降动作,完成支模和脱模过程,配合手动螺旋丝杆调节定位。该形式内模具有安拆便捷、施工效率高的优点。图5.2.1-19 止浆橡胶条设置示意图

①内模的基本结构:本液压式整体内模是机、电、液一体化能自动完成伸缩动作的钢模板组合设备,主要由五部分组成:内模模板、内模纵梁、导轨架、支承钢凳及支墩、液压与电气控制系统等组成。

A.内模模板设计

内模模板须承受梁体混凝土的竖直力及侧压力的作用,为保证钢模板有足够的刚度、强度及稳定性,模板面板采用δ8mm钢板、主筋采用型钢及钢板焊接而成的网状结构。

钢模板沿箱梁横断面分成5截:1个顶模、2个侧模下部及2个侧模上部,各截之间通过铰接方式连接。钢模板沿箱梁纵向分成5段:2个端部段及3个中部段,段与段之间采用高强螺栓连接,形成一个整体。为满足梁端结构,内模端部段梁端侧设计成可安拆式。

内模侧板下部由安装在侧板上部的油缸实现旋转动作;整个内模侧板由安装在内模顶模上的油缸实现旋转动作;内模顶模板与内模纵梁固定连接,并由安装于内模纵梁外侧的顶升油缸实现整个内模的升降动作。

在内模板内布置了螺旋支撑系统,以保证内模在混凝土灌注时能够有足够的刚度,以及箱梁内模各段展开后,其整体外形尺寸严格满足箱梁内腔尺寸要求。

B.内模纵梁设计

内模纵梁是由型钢及钢板构成的框架式结构。内模纵梁的上端与内模顶板固定连接,下部设计有两条滑移轨道,下部正中有一根纵向全长度的工字钢,用于悬挂导轨架;外侧安装有液压顶升油缸;液压管路及电气控制线路全部布置内腔,以免各种管线在灌注混凝土时遭到破坏。内模纵梁上还设置有内模的螺旋支撑与定位调节设施。

C.导轨架设计

导轨架的两侧各有一组滚轮,与内模纵梁的滑移轨道相配合,上部设计有一对导向轮,通过此导向轮可使导轨架悬挂在内模纵梁的下部。当导轨架与支承钢凳连接后,内模纵梁可连同整个内模板从导轨架的滚轮上滑移进出箱梁预制台座。

D.支承钢凳及支墩设计

预埋支墩应通过紧固螺栓固定在箱梁底模上,支承钢凳也与安放在箱梁底模上的预埋支墩牢固连接。

E.内模液压及电控系统

液压系统是液压内模的关键,依靠工作油缸的收缩动作来完成内模的支模和脱模动作。整个液压系统由电控系统自动控制。

②内模在设计时要考虑不同跨度、不同高度箱梁施工时的相互转化。32米箱梁内模长度方向分5段(即8.3+4+8+4+8.3=32.6m),每段之间刚性联接,高度方向在铰两侧分别设置活动段;内模由32m变为24m同高度箱梁施工时,只需将中部8m去掉,然后重新连接.若遇不同高度梁施工,则将侧模和下角模处的活动段取掉,在内模长度方向的中间段取掉8米长的一段即变成梁高2450mm,跨度24米箱梁的内模。

内模结构形式见”图5.2.1-20 箱梁液压内模图“和”图5.2.1-21 内模变化图“。

③安装与脱模:全液压式整体内模,依靠门机吊入或由卷扬机拖动滑移脱出制梁台座。内模依靠油缸的驱动使模板张开和收缩,其张开状态的外形尺寸与箱梁的内腔尺寸完全吻合,误差可控制在规范允许的范围内;其收缩状态的外形尺寸小于箱梁端部的内腔尺寸,其间隙在100mm左右,以便于内模能够顺利通过箱梁端部内腔。

图5.2.1-20 箱梁液压内模图

图5.2.1-21 内模变化图

液压内模的安装过程:

全液压式整体内模运到现场后,必须先进行外观检查,试拼装,尺寸检查,并进行试运行,待一切正常后再投入施工生产。

待底腹板钢筋安装完毕验收合格后,在底模上安装好支撑腿(支撑墩),然后由2台50t龙门吊车通过专用吊架将已经完全张开,外形尺寸符合设计要求的内模吊入底腹板钢筋笼内,检查底板、腹板、顶板厚度,精确调整内模位置并固定,应避免因模板偏向一侧而使腹板的厚度改变。

液压内模的脱模过程:

梁体混凝土强度达到设计要求后,开始拆除内模。

A.先人工拆除螺杆,再利用千斤顶回缩,缩回顶板,见下图。

B.下部侧面模板回缩,见下图。

C.上部侧面模板回缩,见下图。

D.将内模从梁体内拖出,清除灰渣,涂脱模剂,准备下一循环,见下图。

(5)端模

箱梁端模由面板、支架及加强肋组成,附有梯架和吊环。模板主要用12mm钢板和型钢制作,具有足够的强度、刚度和稳定性,能可靠地承受砼浇注过程中产生的各项荷载。为了减小变形和安装方便,端模分为上、下两部分拼装,制造时保证钢绞线锚具的定位尺寸准确,板面平整,端模用龙门吊吊装就位,置于底模上并用螺栓联结,用斜撑支撑于基础上。端模与侧模、内模之间采用螺栓联接,可有效保证底模、外模、内模的相对位置及在灌注混凝土时有效地抑制内模的上浮。为保证预应力孔道安装的正确性,32m和24m箱梁端模分别制作,配套使用。

端模在内模安装完毕以后进行安装,安装前先检查板面是否平整光洁,有无凹凸变形及残余粘浆,端模管道孔眼是否清除干净。将橡胶管穿过相对的端模孔慢慢就位,因管道较多,安装模型时应特别注意不要将橡胶管挤弯,否则会造成端部有死弯。另一方面要注意锚垫板在对位时避免顶撞钢筋骨架,以免引起支座板移位。安装时使端模中线与底模中线重合,以端模上两根竖向槽钢为基准吊线检查,上好撑杆,调节撑杆螺栓,调整端模到垂直位置。端模安装完成后,再次逐根检查橡胶管是否处于设计位置。脱模时,先松开模板间的联接螺栓,用龙门吊挂住端模,然后松开撑脚,龙门吊慢慢吊模板离开台座。

端模结构详见”图5.2.1-22 端模模板图“。图5.2.1-22 端模模板图

(6)模型之间相互转化

①由于客运专线梁的梁高、跨度有几种,为适应预制箱梁型号的变化,使一套模板同时适用多种梁型,模板变化如下:等高度不同跨度梁的生产。32米梁的侧模d在长度方向分成3段(即8m+16.6m+8m=32.6m),每段之间刚性联接,在生产24米等高梁时,只需将端部的8米取掉,再刚性联接侧模;内模在长度方向分成3段(12.3m+8m+12.3m=32.6m),每段之间刚性联接,在生产24米等高底梁时,只需将中间的8米一段取掉,再刚性联接。底模也为分段拼装式底模,也只需将中间8米段底模板取掉,重新安装各段和预设反拱。为保证预应力孔道的正确,端模分别配套制作。

②不同高度不同跨度箱梁的生产。侧模、底模、内模长度的变化如前。底模取掉中间8米,将每一侧的可变模块(宽度400mm)拆掉,换成宽度加宽120mm(宽度520mm)的模块,再将底模基础用钢支凳加高600mm,重新铺底模和预设反拱。内模在取掉中间8米段的基础上,将上、下角模的活动段取掉,再重新铰接上、下角模即可。为保证预应力孔道的正确,端模重新配套制作使用。

(7)模板安装要求

模板应具有足够的强度、刚度和稳定性,能保证梁体各部形状、尺寸及预埋件位置准确。模板安装的允许偏差应满足规范要求。施工前,对主要受力构件进行力学检算,以确保施工安全。施工过程中根据设计要求及制梁的实际情况设置预留压缩量和反拱。

模板安装后应符合下列技术要求:

模板总长:±10mm

底模宽度:+5mm、0

底模板中心与设计位置偏差:≤2mm

桥面板中心线与设计位置偏差:≤10mm

腹板中心线与设计位置偏差:≤10mm

横隔板中心位置偏差:≤5mm

模板倾斜度偏差:≤3%

底模不平整度:≤2mm/m

桥面板宽:±10mm

腹板厚度:+10mm、0

底板厚度:+10mm、0

顶板厚度:+10mm、0

横隔板厚度:+10mm、-5mm

端模板预留孔偏离设计位置:≤3mm

(8)模板拆除要求

当梁体混凝土强度达到设计强度的60%以上,梁体混凝土芯部与表面、箱内与箱外、表层与环境温差均不大于15℃,且能保证梁体棱角完整时可以拆模。但气温急剧变化时不宜拆模。

拆模时,先拆除端模,然后卸掉紧固件,松开内模及外模进行预张拉,梁体混凝土强度达到设计强度的80%以后,进行初张拉,最后利用卷扬机拉出内模,收缩可调式撑杆拆除外模。脱模时,禁止生拉硬撬,以免损坏梁体。

5.2.1.6.3 混凝土工程

(1)性能要求

高性能混凝土配合比选定是保证箱梁施工质量的关键。在桥梁生产前作好高性能混凝土配合比的选定工作。

在正式进行高性能混凝土进行试配时,按要求对混凝土用水泥、骨料、掺合料、外加剂等主要原材料的产品进行试验。根据原材料料源情况和梁型特点对配合比进行选配。要求胶凝材料总量不超过500kg/m3、坍落度45min损失不大于10%、坍落度控制在14~20cm(保证泵送)、含气量控制在3-4%,对其泌水率、强度、弹性模量、耐久性进行试验。同时进行混凝土或对应砂浆的抗裂性能对比试验,从中优选出抗裂性能优越的配合比。

高性能混凝土配合比初步选定后,按耐久性的要求对选定配合比制作混凝土抗冻性、抗渗性、抗氯离子渗透性、抗裂性、耐腐蚀性、体积稳定性、徐变值、抗碱-骨料反应性等的试件,按桥梁所处环境进行碳化环境、氯盐环境、化学浸蚀环境、辐射环境的检验。

(2)预制箱梁混凝土拌制与泵送

混凝土拌制:采用拌合站集中拌制,将理论配合比换算成施工配合比,严格按照施工配合比进行配料和称量,并在微机上作好记录。混凝土拌合物配料采用自动计量装置。混凝土的坍落度为14~20cm,施工中根据气温、输送距离来考虑坍落度损失。混凝土在拌合过程中,及时地进行混凝土有关性能(如坍落度、和易性、保水率)的试验与观察,前5盘每盘测定坍落度,稳定后每20盘测一次。

混凝土的泵送:开始泵送前用水泥砂浆对混凝土泵和输送管内壁润滑。泵送处于慢速,待各方面都正常后再转入正常泵送。泵送即将结束前,正确计算尚需用的混凝土数量,并及时告知混凝土拌合站。

(3)混凝土的灌注与振捣

混凝土灌注:箱梁梁体混凝土采取快速连续灌注,一次成型的方式。灌注时间不超过6h,炎热天气避开中午、下午的高温时间,尽量选择在低温或傍晚进行混凝土的灌注。

混凝土灌注时,模板温度控制在5~35℃,混凝土拌合物入模温度控制在10~30℃。

梁体灌注由两台布料半径18米的布料机置于梁体跨中两侧对称进行布料,灌注人员指挥布料机使混凝土灌入合理准确的位置,保证布料准确均匀。灌注总的原则为”先拐角、再部分底板、再腹板、补平底板、最后顶板、由一端向另一端进行“,具体见”图5.2.1-23 混凝土灌注顺序横断面示意图“。两侧腹板的混凝土高度应保持一制,对称进行灌注施工。

图5.2.1-23 混凝土灌注顺序横断面示意图

混凝土的灌注采用从一端开始,逐步推进的方式。灌注时采用斜向分段,水平分层的方法灌注,水平分层厚度不得大于30cm,先后两层混凝土的间隔不得超过混凝土的初凝时间。

梁体混凝土灌注完毕后,对顶板、底板混凝土表面进行二次赶压抹光,保证防水层基面平整及桥面流水坡度。

混凝土的振捣:梁体混凝土振捣采用附着式振动器与插入式振动器相结合进行,箱梁底板、顶板混凝土采用插入式振捣为主振捣方式;腹板混凝土采用附着式振动器为主、插入式振捣器为辅的振捣方式,附着式振动器安装在腹板外侧,按上下交错安装,端模隔墙处各按设两台附着式振动器。

插入式振动器宜快插慢拔,移动距离不大于振捣器作用半径的1.5倍,且插入下一层混凝土的深度为5~10cm。振捣时间以混凝土不再沉落、不出现气泡、表面出现浮浆为度,实际操作中掌握最佳的捣固时间,防止漏捣、欠捣或过捣现象。严禁振动棒触碰波纹管。振捣时还要防止钢筋、波纹管的变形、移动及松动。灌注振捣过程中有人看模及时调整预埋件、预埋筋,检查模板支撑的稳定性和接缝处的密合情况。避免螺栓松动造成跑模和变形,有漏浆处及时封堵。

箱梁内底板混凝土在振捣完成后尽快收浆。顶板混凝土先用提浆整平机大致提浆整平桥面,人工及时修整、清除浮浆,并进行二次压面,表面粗拉毛。抹面时严禁洒水,并应防止过度操作影响表层混凝土的质量。

(4)混凝土的养护

为加快制梁速度,缩短工期,混凝土的养护分为蒸汽养护和自然养护。拆模前采用蒸汽养护并加养护罩的形式,拆模后进行洒水自然养护。

①蒸汽养护:混凝土灌注完毕采用养护棚封闭梁体,并输入蒸汽控制梁体周围的湿度和温度。气温较低时输入蒸汽升温,混凝土初凝后桥面和箱内均蓄水保湿。通汽升温前先静养4小时(棚温不低于5℃),即混凝土初凝后再升温。升温速度不超过10℃/h;恒温养护期间蒸汽温度不超过45℃,混凝土芯部温度不超过60℃,降温时降温速度不超过10℃/h;撤除养护棚时梁体混凝土芯部与表层、表层与环境温度之差不超过15℃。箱梁的内室降温较慢,可适当采取通风措施。棚内各部位的温度保持一致,温差不大于10℃。蒸汽养护时要定时测量温度,并作好记录。温度计布置在跨中、1/4截面及梁端的箱梁外侧、箱内、混凝土芯部。混凝土芯部温度采用混凝土智能测温仪测量。恒温时每2小时测一次温度,升、降温时每1小时测一次温度。

混凝土系统及养护工艺详见”图5.2.1-24 蒸养系统示意图“和”图5.2.1-25 箱梁蒸汽养护工艺流程图“。

图5.2.1-24 蒸养系统示意图

图5.2.1-25 混凝土养护工艺流程图

②自然养护:混凝土后期养护主要采取自然养护方式。自然养护采用草袋或麻袋覆盖洒水,并在其上覆盖塑料薄膜养护。当环境相对湿度小于60%时,养护不少于28d,相对湿度在60%以上时,养护不少于14d。在冬季施工时,采取混凝土表面喷涂养护剂并覆盖保温,不得洒水养护。养护剂应符合《水泥混凝土养护剂》JC901的要求。

拆完模后应注意对桥面的养护,特别是端边墙比较薄弱,拆完模后应立即将其覆盖,以防风吹干裂。

(5)高性能耐久性混凝土的检验与评定

高性能耐久混凝土试件要分别从箱梁底板、腹板及顶板随机抽取,随梁体同条件成型,每孔箱梁的抗压试件组数:随梁体同条件养护试件为5组,其中1组作为脱模依据,1组作为预张拉依据,1组作为初张拉依据,1组作为终张拉依据,1组备用;前期按标准差未知法制作5组28d标养试件,后期按标准差已知法制作4组试件;弹性模量试件为3组,其中2组随梁同条件养护,1组标准养护。

同配合比、同搅拌站,每20000m3随机检验混凝土耐久性,抽取包括表面回弹强度、气孔间距参数、抗氯离子渗透性能、表面裂缝宽度及抗渗透性能的试件各一组。

混凝土强度评定以一孔梁为验收批,执行《铁路混凝土强度检验评定标准》TB10425-94标准的规定。

高性能混凝土施工过程的检验:施工所用原材料水泥、骨料、掺合料、外加剂等必须符合《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》中的质量要求。

高性能混凝土施工后的检验:施工完成后,观察实体混凝土结构表面是否存在非外力裂缝。按高性能混凝土耐久性的检验评定要求由梁场组织自检。在自检合格的基础上,再由技术负责人组织有关人员进行评定,并填写混凝土质量检验评定表,然后监理工程师对自检结果进行审核,签认。

5.2.1.6.4 预应力工程

(1)预应力工艺流程

预制梁张拉按预张拉、初张拉、终张拉三个阶段进行。

预张拉:预制箱梁预张拉在制梁台座上进行。当混凝土强度达到设计值的60%后,拆除端模,松开内模和外模紧固件,同时清除管道内的杂物和积水,将预应力钢筋穿进,进行预张拉。预张拉能有效的控制混凝土预制梁的早期裂纹。

初张拉:当梁体混凝土强度达到设计值的80%后,按照设计要求对梁体进行初张拉。初张拉在预制台座上进行,初张拉结束并拆除内外模板后,方可将梁体移出台座。

终张拉:当梁体混凝土强度及弹性模量达到设计值且混凝土龄期大于10天时,进行终张拉。终张拉结束且存梁期达到30d时,应由质检人员对梁体进行上拱度测量。实测上拱值不宜大于1.05倍的设计计算值。

(2)预应力张拉操作工艺

预应力筋采用7φ5钢绞线束,钢绞线为标准型,强度级别为1860Mpa的低松弛钢绞线。锚具采用群锚张拉方法为按照设计的张拉顺序,两端两侧同时对称张拉(即四台张拉千斤顶同时工作),当油表读数达到0.2σk时,测量出各千斤顶活塞伸出长度,待梁体受力稳定后,四台千斤顶分三阶段张拉到σk,每阶段应力达到相应的规定后,四台千斤顶全部停止工作待梁体受力稳定后,才可进行下一次张拉,通过计算得出工作锚夹片回缩及自由长度的伸长值,从而与理论伸长值进行校核。如果实测伸长值与理论伸长值之差超出设计规定,须将钢绞线松开,重新进行张拉。

张拉程序: 0→0.2σk(作伸长量标记)→σk(静停5min)→补拉σk(测伸长量)→锚固。

注:σk-指设计应力与各种实测摩阻之和。

按每束根数与相应的锚具配套,带好夹片,将钢绞线从千斤顶中心穿过。张拉时当钢绞线的初始应力达到0.2σk时停止供油。检查工具夹片情况完好后,画线做标记。向千斤顶油缸供油并对钢绞线进行张拉,张拉力的大小以油压表的读数为主,以预应力钢绞线的伸长值加以校核,实际张拉伸长值与理论伸长值的误差应控制在±6%范围内,每端钢绞线回缩量应控制在6mm以内。油压达到张拉吨位后,关闭主油缸的油路,并持荷5min,测量钢绞线伸长量加以校核,若油压有所下降,须补油到设计吨位的油压值,千斤顶回油,夹片自动锁定则该束张拉结束,及时作好记录。全梁断丝、滑丝总数不得超过预应力钢丝总数的0.5%,且一束内断丝不得超过一丝,也不得在梁体的同一侧。

后张预应力终张拉工艺详见”图5.2.1-26 后张预应力终张拉工艺流程图“。

(3)有关张拉的其它规定

张拉钢绞线之前,对梁体混凝土强度、弹模及外观质量应做全面检查,如有缺陷,须事先征得监理同意,修补完好且达到设计强度,并将锚垫板及锚下管道扩大部分的残余灰浆铲除干净,否则不得进行张拉。

高压油表必须经过校验合格后方可允许使用,使用期间校验期限不得超过一周。高压油表的精度不得低于1.0级。张拉千斤顶必须经过校验合格后方可允许使用,使用期间校验期限不得超过一个月。千斤顶的校正系数不得大于1.05。每孔梁张拉时,必须有专人负责及时填写张拉记录。

千斤顶不准超载,不准超出规定的行程。转移油泵时必须将油压表拆卸下来另行携带转送。

张拉钢绞线时,必须两边同时给千斤顶主油缸徐徐供油张拉,两端伸长应基本保持一致,严禁一端张拉。如设计有特殊规定可按设计要求办理。

图5.2.1-26 后张预应力终张拉工艺流程图

张拉期间应对锚具进行遮盖,以避免锚具、预应力筋受雨水、养护用水浇淋,而造成锚具及预应力筋出现锈蚀。

(4)安全要求

高压油管使用前应做耐压试验,不合格的不能使用。油压泵上的安全阀应调至最大油压下能自动打开的状态。油压表安装必须紧密,油泵与千斤顶之间采用的高压油管连同油路的各部接头均须完整紧密,油路畅通,在最大工作油压下保持5min均不得漏油,若有损坏者应及时修理更换。在张拉时千斤顶后面不准站人,也不得踩高压油管。张拉时发现张拉设备运转异常声音,应立即停机检查维修。锚具均应设专人妥善保管,避免锈蚀、沾污、遭受机械损伤或散失。施工时在终张拉完后按设计文件要求对锚具进行防锈处理。

(5)应力损失测试

预制梁试生产期间,应至少对两孔梁进行各种预应力瞬时损失测试,确定预应力的实际损失,必要时应由设计方对张拉控制应力进行调整。正常生产后,每100孔进行一次损失试验。

5.2.1.6.5 压浆、封锚工程

(1)管道压浆

预应力管道压浆采用真空压浆工艺。压浆泵采用连续式,同一管道压浆应连续进行,一次完成。压浆前先清除管道内杂物及积水,水泥浆拌制均匀后,须经2.5mm×2.5mm的滤网过滤方可压入管道。管道出浆口应装有三通管,必须确认出浆浓度与进浆浓度一致后,方可封闭保压。压浆前管道真空度应稳定在-0.09~-0.10MPa之间;浆体注满管道后,在0.50~0.60MPa的压力下保持2min,以确保压入管道的浆体饱满密实;压浆的最大压力不得超过0.60Mpa。管道压浆采用强度等级不低于42.5级低碱硅酸盐或普通硅酸盐水泥;掺入的粉煤灰应符合GB1596和GB/T18046的规定,高效减水剂应符合GB8076的规定,阻锈剂应符合YB/T9231的规定。严禁掺入氯化物或其它对预应力钢筋有腐蚀作用的外加剂。水泥浆的水胶比不得超过0.30,且不得泌水,流动度应为30-50s,水泥浆抗压强度不得小于40Mpa且满足图纸设计要求;压入管道的水泥浆应饱满密实,体积收缩率应小于1%。

管道压浆顺序见”图5.2.1-27 管道压浆顺序图“。

图5.2.1-27 管道压浆顺序图

终张拉结束后,宜在48h内进行管道真空压浆。压浆用的胶管一般不得超过30m,最长不超过40m。水泥浆自搅拌结束至压入管道的间隔时间,不得超过40min,管道压浆应控制在正温下施工,并应保持无积水无结冰现象。压浆时及压浆后3天内,梁体及环境温度不得低于5℃。冬季压浆时要采取保温措施,并掺加防冻剂。

水泥浆试件的制备和组数,由试验室按常规办理,R28天标准养护的试件作评定水泥浆强度之用,但检查入库用的强度试件必须随同梁体在同条件下进行养护。

管道真空压浆示意图见”图5.2.1-28 真空压浆示意图“。

图5.2.1-28 真空压浆示意图

(2)封锚

封锚混凝土采用无收缩混凝土,抗压强度不应低于设计要求。

浇注梁体封锚混凝土之前,应先将锚垫板表面的粘浆和锚环外面上部时检查无漏浆的管道后,才允许浇注封锚混凝

钢箱梁施工的重点和难点

第一篇:钢箱梁施工的重点和难点 第五章 重点(关键)和难点工程的施工方案、方法及其措施 5.1重点路基工程 本标段...
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