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1 现浇支架预应力施工方案 一 现浇连续箱梁方案概述某标段陆地区共布置 14 孔 30m 跨预应力连续箱梁, 分两联, 每联 7 孔, 长 210m 主梁采用梁高为 1.8m 的等高预应力混凝土连续箱梁, 分左右两幅布置, 每幅箱梁顶宽为 16.0m, 底宽为 7.53m, 翼悬臂长为 4.0m, 为单箱双室斜腹板截面 箱梁采用膺架现浇法施工, 七孔一联一次搭设完成, 膺架基础利用相邻墩承台, 中间设一临时墩, 基础为钢管桩基础 纵向承重梁为 64 式军用梁拼装的绗架梁 底模和外模采用大块钢塑模板, 内模采用组合钢模 混凝土采用拌合站集中拌和, 混凝土输送车运输, 泵送入模, 一联七孔分次浇筑成型 施工时先施工右幅, 右幅施工完成之后, 将支架拆除, 再施工左幅 二 施工方法 1 基础处理首先将场地平整, 由测量班将临时支墩基础位置准确放线, 放线时首先定出桩基的位置, 在边排桩以外 2m( 根据现场施工情况定 ) 处, 设置纵 横方向的定位板 ( 定位框架 ) 准备工作完成之后, 用 5 吨振动打桩锤将钢管桩打入, 汽车吊配合施工, 打桩时从中间向两边对称进行 钢管桩采用 φ325 钢管 钢管桩打到施工设计标高后, 在桩顶加设 400mm 400mm 20mm 的钢板桩帽, 在桩帽上焊接由 45# 槽钢焊接的框架式承台 在框架式承台上搭设支架墩, 支架墩采用单根承载力 117 吨的 83 式军用墩, 每个支架墩由 3 排 18 根 83 墩组成,83 墩间由连接系连成整体, 支架墩墩顶标高要严格控制 2 支架搭设步骤及预压在搭设好的支架墩墩顶安装砂箱 垫梁和纵向承重梁 砂箱每个都要超载预压, 并在搬动和安装过程中不得扰动砂箱中沙子 纵向承重梁由 64

2 式铁路军用梁拼装而成, 承重梁为两跨连续结构 在纵向承重梁上满孔铺设 10# 槽钢, 槽钢纵桥向间距 50~80cm 支架搭设好以后, 按 90% 设计荷载进行预压检测, 加载方式一般用砂袋, 逐步施加荷载至 90% 设计荷载, 对测点每隔 2 小时进行一次观测, 加载预压时间按监理工程师指令办, 一般为 5~7 天, 加载期间注意观测支架各部位的沉降量并做好记录, 与原设置的支架沉降量核对, 以便以后施工参考 同时观测支架的强度和稳定性, 对变形超过设计变形的要立即停止加载, 查明原因后再继续施工 因支架基础为桩基础, 整体为刚结构, 沉降和自身变形很小, 除为抵消支架弹性变形而设置的预拱度外, 支架不设预拱度 预压荷载于混凝土浇注过程中逐步撤除 3 模板安装支架经加载预压, 并经观测完全达到设计与规范的要求后, 并经监理工程师批准, 即可进行模板安装 ⑴ 箱梁底板底模必须平整 ⑵ 底模边线和箱形梁底尺寸同宽, 严格控制标高及两侧边线 ⑶ 在底板 腹板钢筋绑扎完成后可安装侧模, 侧模应严格控制垂直度, 且固定牢固, 保证腹板尺寸 ⑷ 箱梁模板必须满足规范要求, 不合格模板严禁使用, 脱模剂采用同一型号, 禁止使用废机油 ⑸ 模板应紧固牢靠, 楔块必须质地坚硬, 平整牢靠 4 钢筋绑扎及安装 ⑴ 按底板底层钢筋距离位置, 用粉笔在模板上作记号, 以便绑扎 在布设钢筋时, 如有相互碰撞, 按照分布筋让主筋, 细让粗的原则进行处理 ⑵ 支座钢筋骨架绑扎 ⑶ 腹板钢筋绑扎, 底板底层钢筋绑扎 ⑷ 底板上部钢筋及分布筋绑扎, 对于支座及伸缩缝的锚固螺栓要保证

3 其位置的准确性 ⑸ 浇注底板及腹板梁砼后, 及时绑扎顶板钢筋及预埋件 ⑹ 所有钢筋加工均在加工场进行, 肋板可制成骨架形式进行吊装 5 砼浇注施工立模 绑扎钢筋完成后, 经监理工程师检查合格并批准后, 即可进行混凝土浇注, 浇注时先浇注底板, 再浇注腹板, 最后浇注顶板, 浇注方法一般采用水平分层 ( 分层厚度控制在 30cm 以内 ) 纵向分段 横向对称的浇注方法 在此采用纵向按分段一次浇注 方向由一端向另一端依次进行浇筑, 底板一般为一层一次浇注, 腹板根据高度分层浇注, 顶板一次一层浇完 振捣时不能漏振, 并应控制好砼的和易性与坍落度 6 砼养护在梁部顶面覆盖条纹布或土工布进行洒水养护, 侧面直接浇水养护, 养护时间不少于 7 天 7 拆模为防治混凝土裂缝和边棱破损, 并满足局部强度要求, 混凝土强度达到 25Mpa 时方可拆除侧模, 混凝土强度达到 30Mpa 时方可拆除顶模板 支架在预应力混凝土张拉后及混凝土强度达到 95% 设计强度后方可拆除, 卸架时从跨中向两边卸架 预应力施工前, 对预应力材料 ( 包括钢绞线 钢筋 锚具 波纹管等 ), 设备 ( 包括千斤顶 电动油泵及压力表等 ) 委托有相应资质的检查单位定期进行检验及校验, 检验其是否合格 钢绞线标准强度 fpk=1860mpa, 弹性模量 Ep=1.95*10 5 Mpa ; 32mm Ⅳ 级钢筋标准强度 fpk=835mpa, 弹性模量 Ep=2.0*10 5 Mpa ( 一 ) 钢绞线的下料 编束和穿束 1 下料: 钢绞线按设计下料长度并考虑千斤顶的型号及穿束方式下料 采用砂轮切割机切割, 在切口处 20cm 范围内用细铁丝绑扎牢, 梳直理顺后, 每隔一米绑扎一道铁丝, 防止钢束松散, 互相缠绕

4 2 按设计钢束编号编束, 挂牌存放 3 穿束: 中短钢束穿入端绑扎紧密后用人工穿入管道, 长钢束采用卷扬机拖拉穿束, 具体方法是 : 在长束穿入端套一锥形套环, 在钢束中打入一钢锲, 将钢束与套环锲紧, 穿入端在编束时事先留钢绞线, 将卷扬机钢丝绳拉过管道另一端, 钢丝绳与钢束穿入端的钢绞线联接, 开动卷扬机, 将钢束拉过管道 ( 二 ) 张拉前的准备工作 1 检查梁段混凝土强度及弹性模量是否达到设计及规范要求 2 检查锚垫板下混凝土是否有蜂窝和空洞, 必要时采取补强措施 3 计算钢束理论伸长值, 根据张拉控制应力及超张拉应力换算张拉油压表读数 4 准备记录表, 按表中要求记录项目逐项记录有关数据 ( 三 ) 张拉操作程序张拉锚具 :12-7Ф5 纵向束采用 VLM15-12 锚具,Ф90 波纹管成孔 ; 19-7Ф5 纵向束采用 VLM15-19 锚具,Ф100 波纹管成孔 ;5-7Ф5 横向束采用 VLM15B-5 锚具,90*19mm 波纹管成孔 ; 竖向束采用 JLM-32 轧丝锚,Ф 43 铁皮管成孔 张拉程序 : 当混凝土达到设计强度的 90% 后, 方可进行预应力束张拉, 张拉程序为先纵向, 再横向, 后竖向 ; 纵向预应力束张拉程序为 : 先顶板, 后腹板 ; 先长束, 后短束 ; 横向 竖向预应力束张拉程序为 : 先根部, 后端部 张拉设备 :12-7Ф5 纵向束采用 YCW-250 型千斤顶 ;19-7Ф5 纵向束采用 YCW-400 型千斤顶 ;5-7Ф5 横向束采用 YDB1000 型千斤顶 ; 竖向束采用 YC 60-A 型千斤顶 ; 张拉电动油泵统一采用 ZB4-500 型油泵 锚下控制应力 :12-7Ф5 纵向束为 KN;19-7Ф5 纵向束为 KN; 横向束为 976.5KN; 竖向束为 503.7KN 张拉操作施工工艺框图见图 7-9 ( 四 ) 张拉伸长值

5 张拉采用张拉力为主 张拉伸长量作为校核的原则进行双控, 当实际伸长值与理论伸长值不相符, 并超过 ±6% 时, 应停止张拉, 查明原因, 采取措施且予以克服 ( 五 ) 滑 断丝的处理在张拉过程中, 如发现滑丝, 断丝, 立即停止操作, 查明原因, 作好记录 若滑丝 断丝的数量超过有关规定时, 经监理工程师检查同意后重 新换束

6 钢绞线下料 编束 清理修正管口 穿束 检查砼强度 弹性模量 安装工作锚 安装限位板 安装千斤顶 ( 千斤顶前端正口应对准限位板 ) 安装工具锚 油泵配套安装 初张拉 ( 划量测伸长值记号 ) 105%σk( 持荷 ) σk 锚固 张拉油缸回油, 工具锚松脱 关闭油泵, 张拉缸顶压缸全部复位 依次卸下工具锚 千斤顶 孔道压浆 封锚 图 7-9 张拉操作工艺框图

7 ( 六 ) 纵向预应力束张拉两端对称张拉时, 张拉人员用对讲机互相联系, 互报压力表读数和伸长值, 以保持油压上升速度一致, 并尽量使两端伸长量相等 锚固时, 一端先锚固后, 看另一端油压表读数是否一致, 若下降予以补足, 再行锚固, 张拉要对称进行 ( 七 ) 横向预应力束张拉两端同时对称张拉, 张拉方法同纵向张拉方法 ( 八 ) 竖向预应力筋张拉如设计需要冷拉时, 首先进行冷拉, 冷拉也应实行应力 伸长量双控制, 冷拉后, 放松, 再张拉至设计控制应力, 用伸长值校核应力, 符合时, 拧紧轧丝锚, 再用扁铲锤子予以打紧 ( 九 ) 管道压浆 1 压浆设备根据孔道长度和压浆要求, 选用 2UB5 型压浆泵配以 UJW6 灰浆拌合机进行压浆 2 进浆孔和排气孔设置纵向管道进浆孔和排气孔均设于锚垫板上, 用铁管与喇叭管接通, 曲线管道最高处及长管道每隔 30-40m 设置一排气孔 竖向管道是与竖向预应力筋 锚垫板和锚具连接后, 安装于腹板内的, 压浆孔设于管道上端, 相邻竖向管道之间通过 Φ32 铁皮管联通, 压浆时通过相邻管道排气 3 灰浆调制及技术要求 (1) 水泥浆使用的水泥及标号与梁体用的水泥相同, 采用 525# 普通硅酸盐水泥 (2) 灰浆强度不低于设计强度 (3) 水灰比不大于 0.45, 并加入一定比例无腐蚀性的减水剂, 搅拌 3h 泌水率不超过 2%, 保证压浆密实 (4) 灰浆中可掺入适当剂量的微膨胀剂, 以减少收缩, 其掺量由试验确定

8 4 作业程序 (1) 张拉后, 应立即将锚垫板 夹片周围用水泥浆封锚, 待水泥浆强度达 10MPa 时, 即可压浆 压浆应及时, 以张拉完毕不超过 24h 为宜 同一管道压浆作业要一次完成, 不得中断 长孔道压浆可利用排气孔接力压浆 (2) 灰浆经 4900 孔 /cm 2 筛子过滤后存放在储浆桶内, 并保持足够数量, 以使每个孔道压浆能一次连续完成 对储浆桶内的水泥浆要低速搅拌, 以保持灰浆均匀, 水泥浆自调制至压入管道相隔时间不得大于 10min (3) 压浆泵输浆压力宜保持 MPa, 并适当稳压一段时间 ( 一般 30s), 以保证水泥浆密实 (4) 压浆时压浆泵内不能出现空缺现象, 在压浆泵工作暂停时, 输浆嘴不能与压浆孔口脱开, 以免空气进入孔内影响压浆质量 出浆孔流出浓浆后关闭球形阀门, 压浆泵持压 30s 后, 再关闭进浆口球形阀门 (5) 每班应制作不少于 3 组水泥浆试件, 用以评定水泥浆强度 (6) 夏季施工, 尽量选择在夜间气温较低时压浆 八 线型控制 ( 一 ) 线型控制基本原理线型控制即在预应力混凝土连续刚构梁悬臂法施工阶段, 对桥跨结构所发生的几何变形运用控制软件, 进行矫正, 使其达到设计的理想状态 线型控制的基本原理是 : 根据计算提供梁体各截面的最终挠度变化值 ( 即竖向变形 ), 设置施工预拱度, 据此调整每块梁段模板安装时的前缘标高 用公式表示如下 : H i =H i +f 式中 :H i 第 i 梁段的实际立模标高 H i 第 i 梁段的设计标高 f 综合考虑各种因素的影响而增设的施工预拱度 ( 向上为正, 向下为负 ) 悬臂梁施工线型控制的关键是要分析每一施工阶段 每一施工步骤的

9 结构挠度变化状态, 确定逐步完成的挠度曲线 影响挠度的因素根据施工过程主要有以下几种 : 1 单 T 形成阶段由以下因素产生的悬臂挠度 : (1) 梁段混凝土自重 ; (2) 挂篮及梁上其它施工荷载作用 ; (3) 张拉悬臂预应力筋的作用 2 合拢阶段, 将继续发生以下因素产生的连续挠度 : (1) 合拢段混凝土重量及配重作用 ; (2) 模板吊架或梁段安装设备的拆除 ; (3) 张拉连续预应力束的作用 3 在以上过程中, 同时还会发生由于混凝土弹性压缩 收缩 徐变 预应力筋松弛 孔道摩阻预应力损失等因素引起的挠度 8 预应力钢束张拉与压浆箱梁预应力张拉前, 选用和钢束匹配的千斤顶及油泵车和其它配套的各项器具, 千斤顶 压力表 应配套加以校验 组织张拉人员熟悉设计和规范, 学习并熟练掌握张拉工艺 张拉时混凝土强度必须达到设计要求 预应力张拉与压浆工艺较为普通, 在这次初步施组中不详细叙述

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