林躍明
中鐵五局集團第一工程有限責任公司 湖南省 420000
摘要:進入二十一世紀以來,隨著中國國民經(jīng)濟的的飛速發(fā)展,公路交通運輸量迅猛增長,高速公路的作用日益凸顯,對于國家經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高有著無可替代的重要作用。本文就中小橋現(xiàn)澆預應力混凝土箱梁施工技術進行了一些初步的分析探討。
關鍵詞:中小橋;高速公路;現(xiàn)澆;預應力箱梁;施工技術
一、工程概況
1、概況
六六高速公路第六合同段起訖樁號為K87+500-K98+960,路線全長11.046公里。主線采用計算行車速度80Km/h的雙向四車道高速公路,整體路基寬度24.5m,分離式路基寬12.25 m,設計荷載公路-Ⅰ級。
樊家田分離式立交橋位于X019縣道上,為上跨六盤水至六枝高速公路而設,與主線交叉樁號K96+960.394=GK0+167.728,交角118.265°,橋下凈空5.2m,第1、2孔采用集中引用式排水。平面位于R=90(右偏)的平曲線上,縱斷面位于i=2.067%的上坡段。全橋共一聯(lián),跨徑組合為28+25m,上部結構采用現(xiàn)澆預應力砼連續(xù)箱梁;梁體為單箱雙室、等高度、變截面結構。箱梁頂寬9.7m,箱梁底寬5.7m。頂板厚度22cm,腹板厚度50-70cm,底板厚度20~40cm,采用滿堂支架施工。
2、氣候及氣象條件
項目區(qū)氣候屬亞熱帶季風濕潤氣候,年均氣溫12.3℃,最熱月七月19.8℃,最冷月一月2.9℃,極端最低氣溫零下11.7℃,極端最高氣溫31.6℃,無炎夏酷暑。年降水量達1123.6mm,降雨多集中在五月至九月,降水量占年降水量的82.2%。由于境內(nèi)地勢高低懸殊,相對高差大,氣候的垂直差異明顯。主要災害性天氣有雨雪、大霧、凝凍等。
二、施工機械及人員配置
1、機械設備
施工中擬投入的主要機械設備見下表。
三、施工工藝流程
施工工藝流程詳見下圖:
施工工藝流程圖
四、施工方案及技術措施
1、地基處理
地基處理范圍為橋中線往兩側各7m,共14m寬,開挖至設計基底標高后,進行動力觸探試驗,若不能滿足設計要求,則增加換填深度。地基處理范圍內(nèi)采用透水性好的石渣回填50cm并碾壓密實,使其壓實度不低于90%。滿堂支架處地基頂面采用砂漿封面防雨水。地基沿中線向做單向排水坡,坡度按2%控制;地基外側做縱向排水溝,保證地基排水順暢。
2、模板及支架的搭設
2.1、箱梁結構及計算理念
預應力混凝土連續(xù)箱梁梁體高1.65m,本著因地制宜的原則,全橋支架采用的結構形式為扣件式滿堂支架。具體搭設方案如下:
全幅以箱梁主體中心為中線對稱布置,箱梁分為2跨,縱向長度分別為25m、28m,寬度為11.7m,立桿采用Φ48×3.5mm鋼管,底板及腹板下縱向間距0.6m,橫向間距0.6m;翼緣板下縱向間距0.6m,橫向間距0.9m。立桿沿豎向每1.25m布設縱桿、橫桿。立桿底部落在10×10cm方木上,上部設頂托以調(diào)節(jié)標高,頂托上部順橋向鋪設15×15cm方木,間距60cm,橫橋向鋪設間距25cm的10×10cm方木,上鋪鋼模做為底模,鐵釘固定。內(nèi)模及側模采用竹膠板,采用鋼管+頂托加固。
本計算書最大支架體系高度按6m進行驗算。
2.2、荷載分析
根據(jù)本橋現(xiàn)澆箱梁的結構特點,在施工過程中將涉及到以下荷載形式:
⑴ q1—— 箱梁自重荷載,新澆混凝土(加鋼筋)密度取2700kg/m3。
⑵ q2—— 箱梁內(nèi)模、底模、內(nèi)模支撐及外模支撐荷載,按均布荷載計算,經(jīng)計算取q2=3.0kPa(偏于安全)。
⑶ q3—— 施工人員、施工材料和機具荷載,按均布荷載計算,當計算模板及其下肋條時取2.5kPa;當計算肋條下的梁時取1.5kPa;當計算支架立柱及替他承載構件時取1.0kPa。
⑷ q4—— 振搗混凝土產(chǎn)生的荷載,對底板取2.0kPa,對側板取4.0kPa。
⑸ q5—— 新澆混凝土對側模的壓力。
⑹ q6—— 傾倒混凝土產(chǎn)生的水平荷載,取2.0kPa。
⑺ q7—— 支架自重,經(jīng)計算支架在不同布置形式時其自重如下表所示:
2.2.1、扣件式鋼管支架驗算
2.2.1.1、一般截面箱身支架設計
在跨中標準段,鋼管扣件式支架體系采用60×60×125cm的布置結構,按照60×60×125cm進行驗算。
腳手架搭設布置圖
①、荷載計算
a箱梁砼自重
取底板單位面積S=5.7㎡計算,用CAD計算求得跨中箱梁截面S=5.635m2
G=5.635m3×27KN/m3=152.15KN
偏安全考慮,取安全系數(shù)r=1.2,假設梁體全部重量僅作用于底板區(qū)域,底板面積為5.7m2,計算單位面積壓力:
q1=G÷S=152.15KN÷5.7 m2=26.69KN/m2
b.模板及附件重統(tǒng)一取q2=3KN/m2
c.施工活載(施工人員和施工料具等行走運輸或堆放的荷載,按1.0KN/m2;振搗混泥土時產(chǎn)生的荷載,按2.0KN/m2)取q3 =3KN/m2
d.鋼管自重q4 按最高6米5層鋼管考慮
q4 =0.106×6= 0.64kN/m2
∑q=Q=K(q1+q2+q3+q4 )
=1.2×(26.69+3+3+0.64)=40kN/m2
式中:K--安全系數(shù)取K=1.2
②、立桿強度驗算
a立桿承受荷載強度計算
根據(jù)立桿的設計允許荷載,當橫桿步距為125cm,立桿可承受的最大允許豎直荷載為[N]=33.1kN(參見路橋施工計算手冊中表13-5鋼管支架容許荷載[N]=33.1kN)
N=QA=40×0.6×0.6=14.4KN<[N]=33.1kN
故立桿滿足強度要求。
b.立桿穩(wěn)定驗算
K1fc≤[fc]
式中:
[fc]——鋼管設計強度,[fc]=205 N/mm2;
K1——立桿穩(wěn)定系數(shù)
A——鋼管截面積,A=489mm2
N——立桿承受的豎向力,N=14.4KN
i——鋼管回轉半徑,
i =(D/4)*sqrt(1+(d/D)^2) =(48/4)*sqrt[1+(41/48)2]=15.8 mm
[φ] ≥N·(205A)-1 =14.4×103×(205×489)-1 = 0.144
∵λ=L/i =600/15.8=38
查表得φ=0.893>0.144 穩(wěn)定
按設計強度計算立桿的壓應力:
fc =P/A=14.4×103/489=29.45N/mm2 <[fc]=205N/mm2
按穩(wěn)定性計算立桿的壓應力:
fc=P/φA
=14.4×103 ÷(0.893×489)= 32.98N/mm2<[fc]=205N/mm2
結論:立桿穩(wěn)定。
2.2.1.2、梁端截面箱身支架設計:
①、荷載計算
本工程現(xiàn)澆箱梁支架按φ48×3.5mm鋼管扣件架進行立桿內(nèi)力計算,步距1.25m。在梁端截面,鋼管扣件式支架體系按60×60×125cm進行驗算。
a.箱梁砼自重
按最不利因素考慮,取按梁高1.65m作用在單位面積上,計算單位面積壓力:
q1=1.65×1×1×2700×10N/m2=44.55KN/m2
b.模板及附件重統(tǒng)一取q2=3KN/m2
c.施工活載取q3 =3KN/m2
d.鋼管自重q4 按最高6米5層鋼管考慮
q =0.106×6=0.636kN/m2
∑q=Q=K(q1+q2+q3 +q4 )=1.2×(44.55+3+3.0+0.636)=61.43kN/m2
式中:K--安全系數(shù)取K=1.2
②、立桿強度驗算
a.立桿承受荷載強度計算
根據(jù)立桿的設計允許荷載,當橫桿步距為125cm,立桿可承受的最大允許豎直荷載為[N]=33.1kN(參見路橋施工計算手冊中表13-5鋼管支架容許荷載[N]=33.1kN)
N=QA=61.43×0.6×0.6=22.12KN<[N]=33.1kN
故立桿滿足強度要求。
b.立桿穩(wěn)定驗算
K1fc≤[fc]
式中:
[fc]——鋼管設計強度,[fc]=205 N/mm2;
K1——立桿穩(wěn)定系數(shù)
A——鋼管截面積,A=489mm2
N——立桿承受的豎向力,N=22.12KN
i——鋼管回轉半徑,
i =(D/4)*sqrt(1+(d/D)^2) =(48/4)*sqrt[1+(41/48)2]=15.8 mm
[φ] ≥N·(205A)-1 =22.12×10?×(205×489)-1 = 0.221
∵λ=L/i =600/15.8=37.98
查表得φ=0.893>0.221 穩(wěn)定
按設計強度計算立桿的壓應力:
fc =P/A=22.12×103/489= 45.24N/mm2 <[fc]=205N/mm2
按穩(wěn)定性計算立桿的壓應力:
fc=P/φA
=22.12×103 ÷(0.893×489)= 50.66N/mm2<[fc]=205N/mm2
結論:立桿穩(wěn)定。
③、橫向桿穩(wěn)定驗算
因為荷載全部由立桿上部的頂升降桿承擔,傳給立桿,所以,橫向桿基本上不承擔外荷載,因橫桿兩端為鉸接,水平推力為零,只在施工時承擔部分施工荷載及自身重力。
q=q1+q2=2.5+0.105=2.605KN/m2
式中q1為施工人群荷載,q2為自身重力
彎矩Mmax=qL2/8 =2.605×0.62 /8 = 0.117 KN·m
橫向桿的容許彎矩
[M]=[fc]W
式中:[fc]—— 鋼管設計抗彎強度 [fc]=205KN/mm2
W—— 鋼管截面抵抗矩
參見路橋施工計算手冊中表13-4鋼管截面抵抗矩W=5.078×10?mm?
[M]=205×5.078×10?=1040990N·mm=1.041 KN·m
Mmax=0.117KN·m<[M]=1.041KN·m
結論:橫向桿抗彎強度滿足要求。
2.2.1.3、支架剛度(撓度)驗算
a.撓度驗算
ωmax = 5qL4/384EI
式中:ωmax——最大撓度
E——鋼管彈性模量 E=205×103N/mm2;
q——均布荷載 q=2.605KN/m=2.605N/mm;
I——鋼管截面慣性矩
I =0.049×(D4-d4)=0.049×(484-414)=12.17×104mm4
ωmax =5×2.605×6004 /(384×205×103×12.17×104)=0.176mm
容許撓度[ω] =L/400=600/400=1.5mm > ωmax =0.176mm
結論:支架剛度滿足要求。
2.2.1.4、支架穩(wěn)定性驗算
根據(jù)《實用建筑施工手冊》軸心受壓構件的穩(wěn)定性計算:
N —軸心壓力,N=22.12KN;
--軸心受壓構件的穩(wěn)定系數(shù);
A構件的毛截面面積;
—鋼材的抗壓強度設計值,取205 N/ mm2;
--材料強度附加分項系數(shù),根據(jù)有關規(guī)定當支架搭設高度小于25m時取值1.35。
(1)立桿長細比計算:鋼管斷面示意圖見下圖。
回轉半徑計算: = = =15.78mm
長細比λ計算:λ= =600/15.78=38.02<[λ]=150
(2)由長細比可查得,軸心受壓構件的縱向穩(wěn)定系數(shù) =0.893
(3)立桿鋼管的截面積:
支架穩(wěn)定性滿足要求。
2.2.1.5、側模驗算
以側模最不利荷載部位進行模板計算,則有:
(1) 模板厚度計算
q=( q4+ q5)l=(4.0+4.6×6/4)×0.25=2.73kN/m
q4—振搗混凝土產(chǎn)生的荷載,對側板取4.0kPa。
q5—新澆混凝土對側模的壓力,q5=4.6V/4(V為混凝土的澆筑速度,取6m/h)
則:Mmax=
模板需要的截面模量:
根據(jù)施工經(jīng)驗,為了保證箱梁表面混凝土的平整度,通常竹膠板的厚度均采用15mm以上,因此模板采用1220×2440×15mm規(guī)格的竹膠板。
(2) 模板剛度驗算
故,撓度滿足要求
2.2.2、地基承載力計算
(1) 立桿承受荷載計算
在梁端實心段立桿的間距為60×60cm,按照60×60cm進行驗算,則每根立桿上荷載為:
N=a×b×q= a×b×(61.43+q2+q3+q4+q7)
= 0.6×0.6×(61.43+3.0+1.0+2.0+4.65)=25.95kN
(2) 立桿地基承載力驗算
根據(jù)地勘資料,橋址區(qū)表層為強分化泥質(zhì)砂巖,承載力基本容許值[fa0]=400Kpa。擬分層換填石渣等約0.5m,使用22t振動壓路機碾壓6遍以上。
式中: N——為腳手架立桿傳至基礎頂面軸心力設計值;
Ad——按照剛性角理論計算的地基面積
底托坐落在15cm木方上,按照力傳遞面積計算:
Ad =
則在1平方米面積上地基最大承載力F為:
F=a×b×q= a×b×(q1+q2+q3+q4+q7)
= 1.0×1.0×(61.43+3.0+1.0+2.0+4.65)=72.08kN
則,F(xiàn)=72.08kpa<[fa0]= 400KPa(fa0為地基承載力基本容許值,取值根據(jù)該橋地勘資料)
3、支架預拱度設置及預壓
3.1、預拱度的設置:
根據(jù)《新編橋梁施工工程師手冊》表16.1-4支架現(xiàn)澆梁預拱度設置確定現(xiàn)澆梁預拱度設置需考慮的因素,作為預壓前底模標高的控制依據(jù)。
a 卸架后上部結構本身及活載一半所產(chǎn)生的豎向撓度σ1
根據(jù)對支架的驗算,確定由荷載及靜活載所產(chǎn)生的撓度σ=0.176mm
本橋工程設計跨徑為28+25m
σ=0.176mm<25000/1600=15.625mm,可不設該項預拱度,即σ1=0
b 支架在荷載作用下的彈性壓縮σ2
σ2=NL/E
σ2—支架的彈性壓縮
N—桿件所受壓應力(取梁厚最大處1.65米計算,為22.12KN)
L—支架桿件的長度(平均約6米)
E—桿件的彈性模量(2.1×105Mpa)
σ2=22.12×1000×6÷(2.1×1011)=0.0006mm
c 支架在荷載作用下的非彈性壓縮σ3
σ3=3k1+3k2+2k3+2.5k4
k1—順紋木料接頭數(shù)目
k2—橫紋木料接頭數(shù)目
k3-木料與金屬或木料與圬工接頭數(shù)目
k4-橫紋與順紋木料接頭數(shù)目
根據(jù)本支架設計方案:k1=0,k2=0,k3=4,k4=2,即σ3=13mm。
d支架基底在荷載作用下的非彈性沉陷σ4
σ4=5mm
根據(jù)以上計算,支架搭設時的預拱度按18mm設置,其余部分按照線性分配。
由于第2、3項非彈性變形可在等載預壓時消除,為準確設置施工預拱度,根據(jù)預壓卸載前后的實際測量的高程變化,確定支架的彈性變形值,作為預拱度設置的依據(jù)。
3.2、支架預壓:
為減少和消除支架系統(tǒng)的非彈性變形及預測彈性變形值,便于準確控制梁底標高,須對支架系統(tǒng)進行預壓,預壓采用水袋法。
3.2.1、施工方法
支架頂部鋪設方木,用以支承底模板。在支架頂部鋪縱向方木及橫向方木,上墊鋼模板作為底模,然后安放水袋。在模板上(按梁體兩端、中部、1/4處)位置設立觀測點(可根據(jù)情況適當加密),按箱梁自重的120%進行預壓,預壓前用水準儀觀察觀測點原始標高,并作好記錄。然后每24小時用水準儀檢測標高變化,在連續(xù)三天檢測標高無變化后卸載。然后每隔6小時檢查標高變化,檢測支架的彈性、非彈性變形及穩(wěn)定性,以調(diào)整底模的標高。
3.2.2、技術措施
(1)支架預壓加載采取三次加載方法:第一次加載到60%,觀測24小時穩(wěn)定后,第二次加載90%,再觀測24小時穩(wěn)定后,第三次加載到荷載120%。
(2)預壓過程中檢查支架的工作情況:桿件有無壓彎或變形,方木有無壓裂等。
(3)支架卸載順序應與加載順序相反,層層卸載。
3.2.3、支架標高調(diào)整
通過預壓,觀測計算得出支架彈性變形數(shù)值,調(diào)整梁底模板標高。梁底立模標高=設計梁底標高+設計預留拱度+支架彈性變形值。
4、模板安裝
為提高箱梁底部、側面的外觀質(zhì)量,箱梁底模采用鋼模板,內(nèi)模及側模采用竹膠板。箱梁內(nèi)模用鋼管支架+頂托加固,外模用鋼管+方木支撐。模板間隙用海綿條及雙面膠堵塞,防止漏漿。
5、支座安裝
支座安裝時,要精確找平墊石頂面,準確定出下支座螺栓位置,并檢查其孔徑大小和深度,用高標號碎石砼錨固螺栓。
5.1、施工方法
支座安裝采用整體法進行安裝。
5.2、技術措施
(1)安裝支座標高符合要求,保持兩個方向水平,其四角高差不大于2mm。
(2)支座上各個部件縱橫向進行對中,當安裝溫度與設計溫度不同時,縱向支座各部件錯開的距離與計算值相等。
(3)支座中心線與主梁中心線平行,安裝好的支座任何時候不得擾動。
6、鋼筋加工及安裝
(1)在鋪好的底模上進行標高復核,軸線測設,并經(jīng)監(jiān)理驗收合格后再進行鋼筋施工。
(2)根據(jù)中軸線和邊線進行鋼筋下料。鋼筋綁扎嚴格按照圖紙和規(guī)范進行。加工鋼筋骨架時,須在工作臺或硬化的場地上進行,在工作臺或場地上放出鋼筋骨架大樣,并焊接牢固,避免骨架在運送、吊裝和澆注過程中松散、變形和移位。
(3)鋼筋施工時要注意砼墊塊的位置,損壞的墊塊及時更換,確保有足夠的保護層厚度。鋼筋之間互相干擾時,若需調(diào)整,需征得設計和監(jiān)理工程師同意。調(diào)整原則是:構造鋼筋讓位主鋼筋,細鋼筋讓位粗鋼筋,普通鋼筋讓位預應力鋼筋。
(4)支座預埋鋼筋及鋼板、伸縮縫處的錨固螺栓和預埋鋼筋、護欄的預埋鋼筋要位置準確,數(shù)量符合設計要求。
(5)預應力孔道成型采用波紋管,按設計安裝波紋管,保證管道線型圓順,位置準確。波紋管固定采用“井”盤條鋼筋焊接于鋼筋骨架上,焊接時注意防止焊渣燒傷波紋管,以防波紋管漏漿。波紋管在安裝之前進行1KN徑向力的變形試驗,同時做灌水試驗,以檢驗波紋管有無滲漏。
7、混凝土澆筑、養(yǎng)護
7.1、澆筑前的各項檢查
(1)檢查模板各部尺寸是否符合設計要求,連接部位是否牢固。
(2)檢查鋼筋、支座、波紋管是否按設計圖規(guī)定的位置布置,并確保在砼澆筑過程中不移位,并且澆注砼時,應保持錨墊板及錨下加強鋼筋網(wǎng)位置的正確和穩(wěn)固。
(3)檢查模板是否涂抹了脫模劑,如底模掉落有木片、鋼筋頭、焊渣等異物,用壓風機的高壓風吹掃,清除干凈,經(jīng)監(jiān)理工程師同意后在澆注砼。
7.2、混凝土澆注
(1)選用砼泵車澆灌,每小時輸送量60方砼。輸送泵澆筑方量大、沖擊力大、控制出料口高度,每層厚度20—30cm,嚴格執(zhí)行澆注程序,控制連續(xù)梁模板與支架發(fā)生的變形在允許范圍內(nèi)。
(2)澆筑作業(yè)中應注意的事項:
①混凝土進入現(xiàn)場后,須立即進行塌落度實驗,合格后方可進行澆筑作業(yè)。
②混凝土澆筑時按規(guī)范要求制作試塊(包括抗壓與彈模),隨梁養(yǎng)護作為檢查混凝土質(zhì)量和拆模、張拉的依據(jù)。
③由于箱梁砼方量比較大,在混凝土中摻加緩凝劑,初凝時間不小于16小時。在砼澆筑過程中派專人觀察模板鋼筋的情況,一旦發(fā)現(xiàn)有模板漏漿、走動、鋼筋松動、變形、墊塊脫落等現(xiàn)象及時處理。
④安排測量人員觀測支架的沉降情況,做好記錄。
7.3、振搗作業(yè)
振搗作業(yè)中應注意的事項:
①振搗砼時,振動棒快插慢提,抽出后不得留有空隙。
②現(xiàn)場備足夠的振動器,萬一出現(xiàn)故障,可以迅速更換。
③振動器若直接觸到布置在模板內(nèi)的鋼筋上,則會使鋼結扎松勁、脫落、不能保證鋼筋的準確位置,所以不得利用鋼筋振動進行振搗。
④對錨墊板下砼一定要認真振搗密實。
⑤還應注意錨具處及板端處混凝土震搗密實。
⑥所有新澆注砼根據(jù)氣溫情況,在時間間隔15—30min的時間內(nèi)必須進行一次復振。
⑦振搗砼時,嚴禁振搗棒碰到波紋管,導致波紋管漏漿。
7.4、混凝土養(yǎng)護
(1)混凝土澆筑完成后的裸露面最易脫水、干裂,使混凝土硬化受到影響,因此,必須及時養(yǎng)護。養(yǎng)護時用土工布等覆蓋,并經(jīng)常灑水,使覆蓋物保持濕潤,以提高混凝土早期強度,縮短養(yǎng)護時間。
(2)覆蓋時間,應在澆筑完成,表面收漿后進行。
(3)混凝土的養(yǎng)護時間由所用水泥、氣候條件及養(yǎng)護方法等因素確定的,時間不得小于七天。
8、預應力張拉及管道壓漿
8.1、預應力張拉
(1)前期準備
預應力筋張拉前砼強度必須達到達到90%設計強度,張拉設備、錨墊板位置準確平整、無雜物、無空洞。若有空洞或其它缺陷,應在拆模后采取補強措施,待達到強度后,才可進行張拉。
(2)錨具及千斤頂?shù)陌惭b
①清除鋼絞線上的雜物,先用鋼刷清除干凈,再用棉紗擦拭干凈,不得留任何的砂粒或砼殘余,以防出現(xiàn)滑絲,使以后處理增加難度。
②端頭搭設支架,采用碗扣式支架設工作臺架,用手動葫蘆升降,橫桿上用滑輪掛鉤以便橫向平移。
③安裝順序
安裝工作錨環(huán) 安裝工作夾片 安裝限位板 安裝就位千斤頂 安裝工具錨 安裝工具夾片
④安裝錨具及千斤頂?shù)淖⒁馐马?/p>
安裝錨具前,應將鋼絞線表面粘著的泥砂及灰漿用鋼絲刷清除。錨環(huán)或錨板表面的防銹油可不再清除,但錐型孔必須保持清潔,不得有泥土、砂粒等臟物。
安裝錨具時,應注意工作錨環(huán)或錨板對中,夾片均勻打緊并外露一致。
安裝千斤頂時,應特別注意其活塞上的工具錨的孔位和構件端部工作錨的孔位排列一致。嚴禁鋼絞線在千斤頂?shù)拇┬目變?nèi)發(fā)生交叉,以免張拉時出現(xiàn)斷絲等事故。
工具錨的夾片,應注意保持清潔和良好的潤滑狀態(tài),新的工具錨夾片第一次使用前,應在夾片背面涂上潤滑脂。以后每使用5-10次,應將工具錨上的擋板連同夾片一起卸下,向錨板的錐孔中重新涂上一層潤滑脂,以防夾片在退楔時被卡住。
(3)鋼絞線張拉
預應力鋼束張拉時須兩端同時張拉和頂錨。
①張拉順序
0 10%σk 100%σk(或103%σk) 持荷5分鐘鎖定
張拉控制應力為σk=0.75fpk=1395Mpa。
張拉時以應力控制為主,實測伸長值和理論伸長值進行比較,不應大于6%,實行應力與伸長值雙控。
②實際伸長值計算公式如下:
ΔL實=ΔL2-ΔL1-(ΔL′1-ΔL′2)
ΔL1——張拉至10%σk時千斤頂?shù)幕钊L
ΔL2——張拉至張拉完成時千斤頂?shù)幕钊L
ΔL′1——張拉至10%σk工具夾片長度
ΔL′2——張拉至張拉完成時工具夾片的長度
③張拉要點
應盡量減小力筋與孔道摩擦,以免造成過大的應力損失或使構件出現(xiàn)裂縫、翹曲變形。張拉時,測量伸長的原始空隙、伸長值等工作應在兩端同時進行,千斤頂就位后,應先將主油缸少許充油,使之蹬緊,讓預應力筋繃直,在預應力筋拉至規(guī)定的初應力時,應停止進油測原始空隙。
后張法實測項目
8.2、管道壓漿
(1)各預應力束張拉完成后,在24小時內(nèi)壓漿,漿體標號不小于40Mpa。
(2)水泥漿經(jīng)充分拌和后,再加入膨脹劑,拌和時間不少于2分鐘。水泥漿自調(diào)制至壓入孔道的持續(xù)時間,不宜超過30至45分鐘。
(3)壓漿采用真空壓漿機,壓漿須達飽滿,即由一端壓入,至另一端冒出均勻濃漿時停止,持壓0.5-0.7Mpa5min。壓漿時,不得停止攪拌。
(4)施工過程中詳細記錄(包括管道的壓漿日期,水灰比及膨脹劑、壓漿壓力等),并由監(jiān)理工程師現(xiàn)場簽認。
(5)壓漿前用高壓水充分濕潤波紋管道。排氣管設在管道曲線的最高處,壓漿排氣管出口在壓漿過程及漿體初凝前應高于管道不小于50厘米。
(6)壓滿漿的管道應進行保護,在一天內(nèi)不受振動,管道內(nèi)水泥漿在注入48小時內(nèi)砼溫度不得低于5℃,否則應采取保溫措施;當白天氣溫高于35℃時壓漿宜在夜間進行。
8.3、封錨
孔道壓漿后應立即將梁端水泥漿沖洗干凈,用砂輪片切去端頭多余鋼絞線,保留鋼絞線外露長度不小于3cm。封端砼的澆筑程序如下:
(1)設置端部鋼筋網(wǎng)。
(2)妥善固定封端模板,以免在澆筑砼時跑模。
(3)封端砼為C50微膨脹砼。
(4)澆筑封端砼時,要仔細操作并認真插搗,使錨具處的砼密實。
(5)封端砼澆筑完畢,待砼初凝后,帶模澆水養(yǎng)護。脫模后在常溫下一般養(yǎng)護時間不少于7晝夜。
9、模板及支架拆除
砼強度達到2.5Mpa以上后可拆側模。待張拉壓漿完畢,水泥漿強度達到100%后即進行支架的拆除。拆除時應從跨中向兩側對稱緩慢進行,不得驟然卸落。
五、質(zhì)量保證措施
成立以項目技術負責人為組長的工程質(zhì)量管理小組,具體控制措施如下:
①把好重點部位和關鍵工序質(zhì)量關。
②實行逐級技術交底制度,使每一位施工人員明白各個工序的質(zhì)量標準。
③做好生產(chǎn)班組的自檢、互檢和交接檢以及專檢工作,施工前對工程所采用的原材料進行嚴格檢驗,并報請監(jiān)理工程師審批后方可使用;施工中實行工序交接單制度,上道工序完成,經(jīng)檢驗合格后方可交接,進行下道工序的施工。
④加強質(zhì)量教育,提高全體職工的質(zhì)量意識。
⑤嚴把圖紙審核關,組織技術人員對圖紙進行認真審核,徹底了解各細部結構和施工順序,嚴格按設計圖紙和規(guī)范組織實施。
⑥嚴把關鍵工序過程控制,加強事先交底與過程控制,使施工完全處于受控狀態(tài),保質(zhì)保量完成好施工任務。
六、施工總結
1、加強支架立桿基礎的處理,確定其承載力滿足荷載要求,并做好基礎周圍排水以及表面封水工作。
2、認真做好支架預壓,嚴格確保預壓強度及周期,并跟蹤測量記錄,利于檢驗支架的荷載能力,同時為現(xiàn)澆箱梁預拱度的合理設置提供基礎的科學依據(jù)。
3、現(xiàn)澆混凝土達到強度要求后,嚴格按照設計及規(guī)范要求做好預應力鋼絞線的張拉施工,采用張拉力和伸長量指標雙控,最后穩(wěn)定持荷進行鎖定。
參考文獻:
[1] 《兩階段施工圖設計》,中國公路工程咨詢集團有限公司,2012.8
[2] 向中富,《新編橋梁施工工程師手冊》,人民交通出版社
[3] JTG/T F50-2011,《公路橋涵施工技術規(guī)范》,中華人民共和國交通運輸部發(fā)布