t梁预制施工工艺流程(精选11篇)
1钢筋原材料准备:
1)钢筋应具备出厂质量证明书,运到工地后,按规范要求进行抽样检查,符合现行规范要求;
2)Ⅱ级钢筋如采用电弧搭接焊,单面焊缝不小于10倍钢筋直径,双面焊缝不小于5倍钢筋直径,焊缝平顺饱满,不得夹杂渣,并按规定提取试样,做拉力和冷弯试验,焊接质量应符合有关规定。
2水泥、外掺剂、砂石原材料准备:
1)水泥、外掺剂的检验及抽检试验应按照相关标准执行。水泥应具备较高的稳定性,各项指标合格;
2)砂、石等原材料亦应经过严格的检验程序,以保证拌制的混凝土满足各项指标。
3钢绞线原材料准备:
预应力钢绞线应有出厂合格证,并逐盘进行外观检查,表面不得有裂缝、毛刺、机械损伤、油污、锈蚀、死弯等缺陷;预应力钢材以同炉号不超过60t为一个取样单位,经检验合格后方可使用。
4锚具准备:
1)锚具应经国家技术鉴定和产品鉴定,出厂前应由供方按规定进行检验并提供质量证明书;
1 钢筋工程
1.1 钢筋进场检验
钢筋必须采用国家批准的有合格资质的钢筋厂家的钢筋,如晋钢、长钢、海鑫等钢筋,所有运到现场的钢筋必须出具合格证书和出厂检验报告,并按规定的要求进行抽检。钢筋运到现场后分别堆存在钢筋棚内,且设立识别标识牌。
1.2 钢筋的加工
1)进场的钢筋表面应洁净,如钢筋有锈蚀,除锈后方可进行加工使用,根据原材料长度合理配筋,先长后短,减少浪费。
2)钢筋的使用应平直无弯折,如成盘的钢筋或弯曲的钢筋均应调直后再使用。使用前应将表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净。
1.3 钢筋的制作
1)不小于12热轧螺纹钢筋应采用双面焊。焊缝应饱满无裂纹,不能有烧伤钢筋及缝溜等现象,焊接好的钢筋应进行冷弯和抗拉强度试验,合格后才能使用。
2)钢筋冷拉调直采用调直机调直。
3)钢筋的下料。钢筋下料时应去掉外观有缺陷的部分,下料时应符合设计及规范要求,
不带弯钩的长钢筋下料长度误差为±15 mm。带弯钩及弯折钢筋下料长度误差为±d(d为钢筋直径)。
4)钢筋成型:a.按图纸的尺寸,制作各种类型的钢筋,作为样板。b.钢筋弯曲过程中,如发现钢材断裂、太硬或者有焊缝的地方开裂等现象应及时处理,如此类现象较多,应找出原因并将此类钢筋清理出场。
1.4 台座
台座场地应平整,在梁端张拉中荷载集中的位置,开挖相应梁体宽度的扩大基础,并铺设12钢筋网片,然后浇筑C20混凝土。台座高度30 cm,周边加设5 mm×5 mm槽钢,上铺5 mm钢板,并按抛物线设置120 mm反拱。浇筑C30混凝土。台座两侧对地面进行硬化,并设置排水坡,以保证台座的稳定性。
1.5 钢筋骨架绑扎
钢筋骨架绑扎应在预制好的台座上进行,钢筋的骨架尺寸必须严格按照图纸尺寸进行绑扎和焊接,交接点绑扎一般要求:
1)U形筋与桥面钢筋其两端交点处应采用绑扎。2)弯曲钢筋与纵向分布筋也应采用绑扎。3)底板箍筋接头交错绑扎。4)其余各交叉点可采用梅花形绑扎。5)绑扎点应拧紧,绑扎丝有扭断的必须重新绑扎,扎绑处落头向内折弯。
1.6 钢筋骨架的安装就位
1)钢筋绑扎前,应在预制T梁平台上放置塑料垫块,散布均匀,间距不大于0.5 m,并距底板边不大于10 cm。
2)预应力波纹管孔道成型,定位钢筋采用10圆钢筋,且直线段不大于1 m,曲线段不大于0.5 m,按图纸要求坐标点焊于腹板主筋上,误差不大于±10 mm。
3)肋板钢筋处也应将垫块按梅花状均匀排布,底部的混凝土垫块设置合理捆扎牢固。桥面处垫块间距小于1 m。目的是为了保证混凝土的保护层厚度达到图纸设计要求。
4)桥面系锚固钢筋与梁体应绑扎结实牢固。绑扎点不得小于规定数。
2 模板工程
在箱梁的预制施工中,为了保证混凝土外观质量,防止混凝土漏浆和接缝处有错台,所以要尽量少使用小型模板,分节长度不小于2 m。
1)侧模。采用定型钢模板,由专业生产厂家加工制作。侧模使用时,尽量选用大块钢模,尽量减少模板接缝。按T梁节间长度设计,分为标准节,异型节(包括边梁两端异型节及中梁两端异型节)。并考虑到拼拆方便,设计时,节与节之间做成斜面。为防止模板错台,拼接不严等现象的发生,接缝处应填塞海绵垫等弹性材料止水,防止漏浆。
2)端模。端模亦采用10 mm钢板加工制成。端模预留锚具孔(位置要保证准确无误),支立模板时,用螺丝将锚具固定在端模上。
3)接缝处理。底板与侧板的接缝采用拉杆锁定,用橡胶软管夹在两侧槽钢内。侧模、横隔板接缝用螺栓连接。
脱模剂要涂刷均匀、薄层,避免采用粘滞性较强的油剂,以防污染混凝土表面,造成颜色欠缺。
4)箱梁模板安装尺寸误差:a.模板垂直度±3 mm;b.高度差±5 mm;c.肋板顶板厚+10 mm,-5 mm;d.总长±10 mm。
3 预埋件制作及安装
1)预埋件指支座板、锚垫板和预埋件等。2)预埋件严格按设计材料、尺寸、工艺进行加工,检验合格后方可使用,并做好检验记录。3)预埋件在搬运过程中严禁摔砸,以免变形、损坏,影响质量。4)预埋件应安装牢固,位置准确,严防在振动条件下松动错位,安装完毕由质量检查员仔细检查后,方可进入下道工序。5)泄水管预留孔洞要求孔模牢固,位置正确,拆模后清除杂物,使其畅通。
4 混凝土施工
4.1 混凝土配合比的确定
1)确定混凝土配合比前,对砂、各种规格的碎石、水泥、拌和用水和外加剂等原材料进行试验,符合规范要求后才能使用。对于每批到场水泥均按要求进行抽检。2)确定的配合比经监理工程师批准同意后使用。3)施工配合比根据材料与施工情况,由试验室具体确定。4)按重量计、材料计量误差标准:水泥、水及减水剂±1%;碎石、砂±2%。在通常情况下,混凝土配料的计量设备,应每月校正一次。当混凝土出现异常现象,或出现其他可疑情况等,均应及时校正。遇有故障及时检修排除后也必须经过校正后才允许使用。5)首次拌合时,不宜一次把水加完,应根据经验,观察混凝土状况后,逐渐添加,适可而止,然后再结合实测坍落度进行调整。6)外加剂粉剂原料,应在料斗中均匀布撒,上料后干拌时间不得少于1 min,使外加剂与砂石料充分搅拌均匀,在此之前不得加水搅拌。
4.2 混凝土拌合
1)混凝土拌合机采用强制式拌合机,开拌前检查状态是否完好。2)在正常情况下,拌合机不应带负荷启动和超负荷使用。3)混凝土施工坍落度以8 cm~12 cm为宜,具体要求由试验室测定。正常情况下,初3盘必要测定,以后可每隔6盘~8盘测定一次。4)不合格的混凝土,不得浇入梁内。5)混凝土施工配合比要按试验室当天出的通知单使用。6)混凝土拌制工作完毕后应及时清洗拌合机,检修有关设备,以便下次再用。7)认真填写混凝土拌制记录,签字齐全。
4.3 梁体混凝土浇筑
1)检查模型安装质量。模型全部安装完后,检查各部尺寸及各种配件,联结件,紧固件,均应达到质量要求,有可能漏浆的缝隙均应全部堵塞好。2)检查所有振动器及其有关部分的工作状况。3)检查砂石料、水泥、水、减水剂溶液的质量和数量能否满足开盘要求。4)检查混凝土料斗,应能控制混凝土的下料量和速度。5)保证供电,在混凝土浇筑过程中防止中途停电,现场备用一台150 k W发电机。
4.4 混凝土的浇筑方法
1)混凝土入模利用龙门吊配备相应下料斗入模,分层浇筑,每层厚度不大于30 cm。肋板、顶板交叉进行浇筑。在距另一端5 m~7 m时采用从两侧向中间合龙的办法进行浇筑,肋板灌注采用斜向分段水平分层灌注,分层厚度不大于30 cm,斜坡坡度不大于1∶3,新旧混凝土间隔时间一般不大于混凝土的初凝时间。在浇筑肋板混凝土时,要检查其填充密实情况,对混凝土填充不密实的地方,随时进行振捣,确保混凝土填充密实。
2)振动方式:采用附着式振动器振捣和振捣棒进行振捣。在肋板钢筋密集的地方,采用附着式振动器进行振捣。附着式振动器的移动间距不大于50 cm,附着式振捣棒不得触碰预应力管道。附着式振动器每次插入下层混凝土的深度宜为5 cm~10 cm。附着式振动器的振动要由有经验的人员专人指挥,短振勤振,每一振点的累积振动时间在20 s以内,以混凝土不再沉落,不出现气泡,表面呈现浮浆为度,且浇筑上层混凝土时,不得开启下层已浇筑好混凝土部分的外部振动器。
3)浇筑混凝土的时间应根据气温变化进行安排,避开高温期、低温期,以保证混凝土的浇筑质量,夜间施工应保证良好的照明设施。避开高温时施工。
4)顶板浇筑完毕收浆后,进行二次赶压抹平,人工用抹子进行收面,以保证顶板尺寸,并防止裂纹产生。
5)按规定要求制作混凝土试件。为便于及早张拉,每梁制作3组同条件试块。
5 混凝土养护
T梁拆模后,自然环境温度大于+10℃,应对梁体混凝土表面进行塑料薄膜覆盖,洒水养护,洒水养护的次数随天气变化而定,白天不宜超过2 h一次。夜间4 h一次,向阳和向风多浇水,浇水次数应能使混凝土表面保持充分潮湿。
参考文献
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关键词:T梁预制施工 外观质量控制 缺陷处理
中图分类号:U445.471 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)01(b)-0047-02
近年来,随着我国城市化进程的不断加快,推进我国建筑行业的快速发展,尤其是桥梁工程项目的新建和发展,桥梁工程已经成为城市重要的交通枢纽,是路与路之间、两岸之间最重要的交通渠道。而在桥梁工程中,T梁预制施工是非常重要的环节,很多时候如果施工没有达到相关标准规范,桥梁混凝乳表面就是出现明显的瑕疵,影响整个桥梁混凝土结构外观。因此,加强对T梁预制的缺陷处理具有重要的作用和意义,施工技术人员一定要确保T梁施工质量,进而确保整个桥梁工程的使用寿命。
1 T梁预制施工外观质量问题及原因
1.1 麻面和蜂窝问题
麻面主要是指T梁预制施工中,混凝土结构表面不够光滑,这种现象主要是由于混凝土施工材料配合比例不是很合理,原始材料中含有砂子、石子,或者是水泥和水撇和比例不够科学,造成砂浆少、石子多,如果施工中使用这种材料,必然会导致外观上出现麻面的现象。
1.2 混凝土结构气泡
混凝土结构气泡主要是由于在施工中,混凝土搅拌不够均匀,或是搅拌时间不够,水和水泥没有充分融合,导致混凝土施工中和易性比较差,振捣不够密室造成的原因。这种问题会直接影响外观结构,如果没有及时得到处理和控制,会直接影响桥梁工程的整体质量。
1.3 表面水纹问题
表面水纹是指混凝土施工过程中,由于混凝土下料作业不够合理,没有分层下料,进而导致混凝土施工时,其表面就会出现水纹现象,这种问题也会影响T梁施工外观质量。随着使用时间的推移,在混凝土结构表面就会出现裂缝或者断裂等现象。造成这些问题的原因有很多,如混凝土结构中钢筋分布比较密集,使用的石子颗粒比较粗,导致在浇筑过程中马蹄上口斜面排气困难,变截面钢筋,波纹管密集,受到混凝土钢筋应力的影响,混凝土商砼振捣不足。针对这些问题,在T梁施工过程中,相关施工技术人员要注重施工技术控制,针对常见的施工技术问题,在施工中严格按照施工流程和施工规范,确保施工质量。
2 T梁预制施工外观质量控制和缺陷处理措施
2.1 混凝土配制质量控制
T梁预制过程中混凝土施工材料的配合比例对施工外观质量有着重要的影响,确保施工材料的质量施工提升施工质量的前提和基础,也是很关键的部分,在这个部分,混凝土配置需要结合实际情况,并且利用根据初次压水试验确定混凝土的稀释程度。一般可以使用小料、大料两种配比的砼,前两斗砼使用小料搅拌,水平分层浇筑马蹄部分,在搅拌过程中配合振捣器振捣,避免混凝土干涸,而导致混凝土浆液出现结团现象。同时还要采用先进的搅拌机具,在配制过程中要对构件角点和相结合部分进行反复检查,特别注意振捣,在有条件的情况下,可以利用劳动力振捣,人工插捣这种方式能确保砼在振捣过程中不会出现空隙,在T梁预制过程中具有积极的应用总用。此外,在混凝土配制过程中应该要掺加高效减水剂,确保砼的流动性能,使之能满满足施工需求,在砼运输、浇筑的每一个环节中,应该要针对施工环境和施工技术标准采取不同的运输方式和施工方法,一定要确保砼不会出现离析现象。
2.2 蜂窝麻面缺陷质量控制
蜂窝麻面是T梁预制施工中最为常见的外观质量问题,针对这种问题一般在施工时砼搅拌的时间应该为1~2 min,并且还要遵循一定的振捣规律,在振动棒插入直到拔出来前,这段时间应该控制在20 s,20 s时间是最佳的处理时间,插入下层5~100 mm,振捣范围不能超过振捣半径的1.5倍。并且为了施工时,能确保表面的平整和光滑,振捣工作人员一定要注意观察混凝土施工浆液的变化情况,振捣材料直到表面平坦泛浆、不会出现气泡,浆液中无明显沉淀物,这时为最佳的振捣状态。振捣过程中,振捣工具的性能必须与砼的工作度相适应,振捣工人必须要严格按照振捣操作流程和作业规范,尤其要加强模板边角和结合各部位的振捣,严格执行带浆下料和赶浆法振捣,振捣时间不能过久,但是也不能太短,振捣时间一般是需要根据工作人员现场观察浆液的振捣情况,当发现浆液已经呈融合状态时,并且混凝土浆液中没有明显的结团状物体,这时就可以停止振捣,在砼运输过程中,可以轻度滚动,避免混凝土浆液在运输过程中出现凝固现象。
2.3 浇筑施工质量控制
T梁预制施工中,在浇筑阶段的质量控制十分重要,浇筑必须要符合相关标准规范,一般在浇筑过程中适合采用分层浇筑法,并且要严格控制每层的浇筑厚度,每一层浇筑的厚度不能超过15 cm,混凝土浇筑管道之间要保持一定的距离,这种距离有助于排气和排水。如果在振捣过程中遇到困难可以直接使用附着式高频振动器结合人工插捣的方式进行振实。此外,在浇筑时不论哪种模型,在浇筑前一定要施水,确保湿润性,但是不能积水,浇筑前应该检查模板拼缝,根据自身工作经验,针对经常容易出现质量问题的部分采取防控措施,在可能出现漏浆的裂缝中,将裂缝堵住,避免后期出现外观上的质量问题。浇筑前检查模板湿润性是很重要的工作,施工技术人员一定要请专拣检查模板质量情况,并且严格控制每次振捣时间。
2.4 裂缝防控措施
T梁预制施工中,外观质量不达标中,裂缝也是其中很重要的一种质量问题,针对裂缝问题,首先应该要控制原材料,选用收缩小、放热小的水泥品种,控制水泥的安定性。其次要选择合理的混凝土施工材料,控制水与水灰的混合比例,惨人适量减少剂和掺和料,控制混凝土的收缩和放热量,避免过多的温度应力和收缩应力,从而导致T梁预制施工出现裂缝问题。同时,要十分重视养护工作,养护工作人员必须要十分细心,注意加强养护,一般养护时间不能少于14个工作日,在养护期间工作人员还要根据混凝土预制板的湿润情况,定期给予施水,保持湿润性,但是不能积水。通过这一系列的措施,最终确保T梁预制施工外观质量,避免出现缺陷问题。
3 结语
综上所述,T梁预制施工中影响外观质量的原因有很多,而一般常见的外观质量问题,如麻面、气泡、水纹、蜂窝等现象,造成这些外观质量问题的主要原因就是混凝土施工材料存在质量问题。材料配合比例不够合理,其中含有大量的砂、石子,在掺和混凝土浆液时,水和水泥灰的配合比例失衡,进而导致在施工出现一系列质量问题。针对这些问题,施工技术人员一定要注重材料配合比例,并且要严格按照施工标准要求,混凝土浇筑时一定要确保浇筑前的洁净、浇筑时的湿润以及浇筑后的养护工作。只有这好这些方面的工作,才能确保T梁施工外观质量,避免出现缺陷问题,确保整个工程的使用周期。
参考文献
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后张法预应力T梁用在桥梁的上部结构,具有吊装重量重,施工简单,投入设备少,承载能力强等特点。一般适用于跨径比较大,梁体过重,不易架设施工的桥梁。影响后张法T梁施工工艺的主要因素有:施工工艺,原材料的质量,还有施工人员的水平和素质等。在施工过程中,其上部结构T梁预制的质量直接影响到桥梁的整体质量和使用效果,本文主要对后张法施工工艺以及质量控制进行简单的叙述。
2工程概况
江六高速JL-NJ2标段位于南京市六合区境内,新建宁启铁路分离式立交主线上跨桥。主桥在K72+657.282处(铁路桩号为K41+730)上跨宁启铁路,跨采用50m简支T梁弯桥直做,半幅8榀梁,共16榀。
3施工工艺流程
具体施工过程如下。预制场建设→模板安装与制作→钢筋波纹管安装→浇筑混凝土→混凝土拆模→混凝土养生→钢纹线穿管、拉张→压浆→封锚→移梁、存梁。
3.1预制场、台座建设针对该上跨桥需要预制、堆放、安装的工期较短,因此需要合理的选择预制场地。因宁启铁路上跨桥土质原因,最终决定选择在桥梁南侧桥头路基作为作为预制场(路基完成到94区顶)。预制场长160m,宽32m。
(1)预制场设置四个预制台座,四个存梁台座;在桥头西侧预留一个便道作为施工汽车通道。
(2)这种方法的优点有以下几点
①利用铁路桥南侧路基作为预制场地,不需要另外再租土地,可以减少租赁场地的费用。
②预制场与路基在同一轴线上,预制场龙门吊可以直接吊运箱式桥梁上的运输铁轨上,减少一套上桥高低脚龙门吊设备。
(3)根据工期要求,预制场共设置4个底模,按每个底模一个月平均周转2次计算,一月可以完成8榀T梁,16榀T梁两个月即可以完成,同时也满足了工期要求。4个底模分为2排,每排2个,考虑到预制场钢模板装拆和混凝土浇筑工作量比较大,因此在预制场中间留出一条6m宽的汽车通道,并配备一台25t的汽车吊完成吊装钢筋、模板等工作。
3.2模板的制作
(1)底模制作由于该上跨桥的预制场设置在路基上相对来说地基比较软,通过理论计算,采用打圆木桩的方法进行地基处理。即在每个底座下施打28准根16×200cm木桩,在桩端浇筑15cm厚钢筋混凝土底板,形成整体条形基础有效的解决了基础不均匀的问题。在各个混凝土垫块下另加打一根2m长的木桩,在T梁两端各加打9根木桩,以防张拉后T梁两端受力下沉。底模为9cm厚的木模板,用螺旋钢筋与现浇的混凝土垫块连接固定,底模两侧钉5cm厚橡胶垫片,以防震捣时发生漏浆。底模在T梁吊点处,设置一块长40cm活动模板,便于T梁吊运。
(2)侧模制作侧模采用整体式钢模板,共加工2套钢模板。其中边梁1套,中梁1套,每块刚模板长度与T梁两个横隔板间距等同,以减少模板接缝以防漏浆,使浇筑的T梁美观。钢模板骨架采用10cm槽钢制作,6mm钢板作为钢模板面板。钢模骨架上下两端均留有预留孔,以便钢筋条穿入两侧对称拉结,以防止振捣时模板松动引起漏浆。每块侧模板的外侧需设置附着式震捣器安装,便于安拆附着式震捣器,加工钢模时在钢模板周边留有倒角(内小外大),以便于拆模。每块钢模重约2t,施工中用25t汽车吊机吊运装拆钢模。
(3)端模加工端模采用钢模板,端模预应力管道位置的确定必须准确。
3.3钢筋制作钢筋在加工前,先检查表面洁净,保证无油腻、漆皮、鳞锈。钢筋加工时,保持钢筋平直,无局部弯折。钢筋连接要符合相关要求。钢筋的弯制和末端的弯钩符合设计要求。
3.4钢筋片、侧模板的安装T梁钢筋在钢筋房分片后加工焊接后,搬到底模上再焊接拼成整体,预应力管道预留孔采用准5cm橡胶抽拔管预埋成孔,橡胶管用准6钢筋焊成支撑架定位,每50cm设置一片,每片支架尺寸均按预应力束的分布坐标位置准确加工制作,抽拔管中穿过5根准5预应力钢丝作为芯棒,每束预应力孔预埋的抽拔管在T梁中间断开,便于从两端拔出。具体施工工序:装一边侧模→装T梁肋及横隔板→装侧模端模→装抽拔管→装吊另一边侧模→装T梁翼板钢筋→装拉条及振捣器。
3.5波纹管安装
(1)在钢筋绑扎过程中,根据设计精确固定波纹管和锚垫板位置,波纹管定位筋每40~60cm设置一道。
(2)安装波纹管管道之前,先对定位钢筋检查,符合设计位置后与结构点焊牢固,然后穿入波纹管并绑扎牢固,波纹管无空洞,接头牢固。
(3)钢筋焊接时波纹管上覆盖湿布,以防焊渣灼穿管壁发生漏浆。
(4)圆形波纹管在浇筑前先穿入比波纹管内径小1.5cm的塑料软管,负弯矩波纹管穿入四根小塑料软管,防止波纹管挤压变形、漏浆,确保在进行预应力施工时的质量。在混凝土初凝后及时抽出塑料衬管。
(5)当预应力管道就位后,在每一钢束的两端安设锚垫板。锚垫板安放时保持板面与孔道垂直,波纹管穿入锚垫板内部,且从锚垫板口部以海棉封堵孔道端口,外包裹胶带,避免漏浆堵孔。
3.6浇筑混凝土上跨宁启铁路线桥梁采用C50混凝土。混凝土浇筑采用集中拌合,翻斗车运输,16t汽车吊机配合吊斗起吊入模的施工方法。浇筑混凝土从T梁两端同时分层分段下料震捣逐步向中间推进,每层厚30cm,每段长度为4~6m,上下层浇筑时间不宜超过2h,先浇筑T梁主肋混凝土全部浇筑完毕后再浇筑T梁翼板混凝土,震捣时要定人分层、分段、定位震捣。防止漏震,同时还需要检查模板有无变形、漏浆。待T梁混凝土浇结束之后4~5h可用人工拔除橡胶抽拔管,洗净水泥浆后待下一次再用。在混凝土浇筑过程中随机取样制作试件,试件中做二组随梁体同等条件养护,以测定张拉强度。
3.7混凝土养生T梁混凝土浇筑完成并初凝后,需要进行养护。梁场通过预埋的养护水管进行喷淋养护。这样一方面可以长时间保持腹板的湿润,而又节省了人工。同时结合顶板覆盖土工布,可使梁体得到全面持久的养护。
3.8拆模当T梁在混凝土强度达到设计强度的80%以上,拆除侧模,及时清理干净,上脱模剂防锈,以便下次使用;混凝土连接面清理浮浆并凿毛。
3.9预应力穿线、张拉本项目选择预应力智能张拉系统在千斤顶上安装位移传感器和压力传感器,由信号线与张拉机相连接,通过电脑无线接收。
(1)钢绞线下料编束在钢筋加工场地留出钢绞线加工区,整平地面,上铺10cm混凝土,在场地上按下料长度作出标记线。钢绞线用砂轮切割机切断后整理成束,每1~1.5m绑扎一束扎丝,并挂牌算出长度及设计编号,按编号分类堆放,阴雨天,要做好防护措施。
(2)钢绞线穿束前,对穿束的一端用胶带缠绕或专用塑料专用套。穿束时,速度均匀,遇到阻梗时进行反复推拉。T梁两端预留足够的张拉长度的钢绞线。
(3)张拉设备在首次使用或使用超过三个月及修理后都将进行校验,校验的方法是在反力框架上安装千斤顶,压力传感器,测定千斤顶张拉力与油表度数关系式,经计量部门认证方可进行使用。
(4)张拉办法预应力钢绞线张拉采用张拉力及伸长值双控方法:在确定张拉力的同时,校核预应力钢绞线的伸长值。预应力钢绞线的实际伸长值,加上初应力以下的推算伸长值,并扣除混凝土构件在张拉过程中的弹性缩值。在初应力为10%时开始测量。
(5)张拉顺序张拉顺序遵循先下后上,左右对称的原则。
(6)张拉程序0→10%σk→30%σk→100%→锚固。3.10压浆
(1)割除锚外钢绞线,采用砂轮切割机切割,然后采用石棉绳浸湿缠裹其根部降温。不能使用气割或者焊条烧割。
(2)压浆顺序:自上而下,逐个进行。
(3)压浆程序:采用“一次压注法”由跨中向两端进行压浆,待两端出浓浆,封闭出浆口,或由一端向另一端压浆,待另一端出浓浆时,封闭出浆口,关闭进浆口,使水泥浆在有压力状态下凝结,以保证压浆充满密实。
(4)水泥浆从拌制到压入孔道的间隔时间小于等于45min,在这个时间内,不断搅拌水泥浆。
3.11封锚压浆后先将其周围冲洗干净,凿毛后设置钢筋网,浇注封锚混凝土。封锚混凝土标号不低于T梁混凝土标号的80%,亦不低于C40。封锚时间安排在T梁吊装前5d前实施。
4结束语
施工工艺对桥梁的质量有着至关重要的作用,要想提高工程的施工质量,就必须要有好的施工工艺。本文是一种合理有效的施工工艺与类似项目工程施工参考、学习使用。
参考文献
浅谈邵怀高速公路资江大桥50 m后张法预应力T梁预制技术
介绍了邵怀高速公路第由合同段资江大桥50m后张法预应力T梁预制施工中预制场建设、混凝土施工、养护、预应力张拉工艺、压浆工艺的施工方法及质量控制要点.
作 者:詹伟 罗成利 作者单位:中铁四局集团一公司,安徽合肥,230041刊 名:四川建材英文刊名:SICHUAN BUILDING MATERIALS年,卷(期):201036(1)分类号:U448.14关键词:50m后T梁 后张法 预制
在工程项目开始施工之前,必须要保证公共设计得到了充分的优化,与规则和要求相适应,并给予足够的重视,通过这方面的操作,来明确施工人员的操作方向,同时将施工设计作为重要的参照和依据进行相应的成本计算,同时注意了解实际情况,做出相应的调整。在工程施工设计的过程中,需要将工程要求和规则作为重要依据,对其重要环节进行强调。与此同时,也需要对单位自身的情况进行充分的分析和研究,从而保证所选择方案的合理性及科学性。
3.2对施工管理的阶段进行充分的完善
施工管理包含了很多方面的内容,主要包括施工人员、施工设备、监管工作和质量检测等,对每一方面都要提出具体的管理要求,例如,相关施工人员在施工过程中必须要按照规则和要求来进行操作,施工设备要得到有效地应用和维护等等。要实现这方面的工作目标,可以从三个方面入手:其一,成立专门的监管部门,同时根据工作人员的实际情况选择最佳的监管人员;其二,将相关的权限赋予监管人员,使其作用发挥到最大;其三,对监管部门的执行力进行相应的保证,防止监管的过程出现监管不力的现象和问题。此外对于质量检测也要做到足够的重视,做好材料检测和施工质量检测。
4结语
随着社会经济和科学技术的发展,人们生活水平和质量得到了很大提高,在此基础上,人们各方面的需求都在不断增大。对于公路桥梁工程来说,预制梁施工管理是非常重要的一项内容,不仅是桥梁工程的质量提高需要施工管理来提供有效的支持,同时对于我国建筑行业整体发展而言也是至关重要的,所以必须要对其做到足够重视,采取有效的措施对其中存在的问题进行改善。
参考文献:
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[3]张春.公路桥梁工程预制梁施工管理的探讨[J].城市建设理论研究,(10).
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[5]姜海燕.浅析公路桥梁工程预制梁施工管理的探讨与实践[J].商情,2011(50):228.
1 工程特点
本工程所处为峡谷地形,沿线地势陡峻,呈“V”字形,桥梁布线于关河河谷,逆流而上,路线走廊带狭窄,施工场地受限,标段内预制场地布置困难。
由于场地狭窄,沿线区域内没有预制施工场地,拟在起点和终点位置各设置一个预制场,均采用先搭架现浇3跨T梁,形成桥面,最后转化成桥上预制场,形成大规模T梁生产能力的施工方案。
2 施工场地布置
搭架现浇采用满堂脚手架钢管搭设。待现浇段桥孔盖梁施工完成后,测量现场地形横断面,完善搭架现浇段施工方案,再进行地基处理,搭设支架。
在每跨搭设支架上形成台座浇筑T梁,横移就位,浇筑纵横桥面接缝,形成三跨桥面预制场地。
桥面预制台座形成、龙门吊、架桥机安装形成桥上预制场,桥面接缝完成后,在起点两跨之间形成T梁台座8个,预留一跨(30 m)进行龙门吊、架桥机的安装,形成T梁生产系统,在架桥机逐步前移后增加T梁台座,同时拆除起点两跨台座作为钢筋、钢绞线制作场地,使整个桥面形成预制场。
3 搭架现浇T梁施工
支架搭设前应进行基础的封水及硬化处理。首先将原地面土石用强力式打夯机夯实,再用不低于C10的混凝土将搭设支架处的地面浇筑一层10 cm~15 cm厚混凝土,支架采用48×3的普通钢管搭设。每跨搭设两个台座作为T梁的施工平台,每片T梁从钢筋安装、模板安装、混凝土浇筑、预应力筋张拉、压浆都在预制台座上进行。支架搭设时,其纵横向应加斜撑,特别是在台座位置更须加密设置。现浇支架施工示意图见图1。
在T梁台座位置的钢管顶端加入顶托便于调节标高。顶托的上面顺桥每一列用两根钢管通铺;钢管上面用12 cm×12 cm的木枋分配,每根木枋长度为60 cm,其纵向间距为50 cm;木枋上面再用三根钢管间距按20 cm顺桥向铺设,钢管用铁钉固定好,相邻两钢管间用5 cm×5 cm×15 cm的木条横向嵌入支撑好钢管,每0.5 m一道。然后将T梁的底模安放在上面,用铁钉钉入横向木条内,固定好底模。T梁的底模采用1.2 cm厚的强力竹胶板,其宽度为0.48 m,与T梁下底面尺寸相同。
4 T梁现浇支架计算
模板支架的计算参照JGJ 130-2001建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范。
模板支架搭设高度为10.0 m,搭设尺寸为:立杆的横距b=0.40 m,立杆的纵距l=0.80 m,立杆的步距h=1.20 m。
4.1 模板支架荷载标准值(轴力)
作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。
1)静荷载标准值包括以下内容:
a.脚手架的自重:
b.模板的自重,按每延米重量530 kg计:
c.梁自重:
经计算得到,静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=13.73 kN。
2)活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载。
经计算得到,活荷载标准值NQ=(2.000+1.000)×0.400×0.800=0.960 kN。
3)不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式:
4.2 立杆的稳定性计算
不考虑风荷载时,立杆的稳定性计算公式:
其中,N为立杆的轴心压力设计值,kN,N=17.82 kN;φ为轴心受压立杆的稳定系数,由长细比Lo/i查表得到,Lo为计算长度,m,i为计算立杆的截面回转半径,cm,i=1.58 cm;A为立杆净截面面积,cm2,A=4.89 cm2;σ为钢管立杆抗压强度计算值,N/mm2;[f]为钢管立杆抗压强度设计值,[f]=205.000 N/mm2。
如果完全参照《扣件式规范》,由式(1)或式(2)计算:
其中,k1为计算长度附加系数,k1=1.243;u为计算长度系数,参照《扣件式规范》表5.3.3,u=1.700;a为立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度,a=0.100 m。
式(1)的计算结果:
立杆计算长度Lo=k1uh=1.243×1.700×1.200=2.536 m;Lo/i=2 535.720/15.800=160.000;
由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.274;
钢管立杆受压强度计算:σ=17 820.0/(0.274×489.000)=133.0 N/mm2;
立杆稳定性计算:σ=133.0<[f]=205.000,满足要求。
式(2)的计算结果:
立杆计算长度Lo=h+2a=1.200+2×0.100=1.400 m;Lo/i=1 400.000/15.800=89.000;
由长细比Lo/i的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ=0.667;
钢管立杆受压强度计算:σ=17 820.0/(0.667×489.000)=54.6 N/mm2;
立杆稳定性计算:σ=54.6<[f]=205.000,满足要求。
5 T梁的横移安装
T梁的安装分为移梁和落梁两步,首先T梁在台座上预制完成,在帽梁上铺设好钢板,采用千斤顶将T梁顶起安放在运输拖子里,采用YCW26油顶将T梁移动至安装位置,T梁横移就位后,采用液压千斤顶将梁顶起安装到位。在整个横移安装过程中,注意T梁的安全加固措施,防止侧翻。
桥面预制场布置见图2。
5.1 台座及模板设计制作
1)台座采用C30素混凝土,其截面尺寸为0.48 m×0.25 m。浇筑台座时,用∠50×3的等边角钢嵌入混凝土中并与混凝土表面平齐,以防以后使用过程中混凝土台座掉角;
2)T梁模板分段制作,面板采用5 mm钢板,周边采用∠63×5等边角钢焊接形成,横肋和竖肋采用63 mm×5 mm扁钢,在下马蹄上沿安装附着式振动器。安装模板时,每段模板的连接采用12螺杆栓接,中间夹橡胶条,以防漏浆,模板的下沿与上口采用25的螺杆对拉。模板焊制完成后,应组装试拼,修整不合格部位,使组拼偏差符合规范规定。
5.2 移梁、存梁
适时对压浆及封端进行养护,并对梁标注生产日期和梁号;移梁用2台65 t龙门吊起落并横移,用拖车纵移。
存梁场地必须平整坚实,两端支垫及支撑牢靠,并经常检查变化情况,及时采取措施,严防发生支撑不当导致T梁倒塌而损坏梁体。
6 结语
水麻高速公路27合同段在使用该方案安全且快捷地实现了山区桥梁施工,在无施工预制场的情况下如期顺利完成。
参考文献
【关键词】预应力T梁;真空;压浆;饱和度;密实度
0.工程简介
龙建路桥股份有限公司承建的富锦松花江公路大桥,特大桥主桥结构为三向预应力体系连续箱梁,全桥跨径布置为(34×40m)预应力混凝土简支转连续T梁+(85m+6×150m+85m)预应力混凝土连续箱梁+(26×40m)预应力混凝土简支转连续T梁,全桥长3478.2米。桥面及引道宽度23m,行车道宽度2×7m,双向四车道,设计时速60km/h。
1.工艺特点
40m预应力砼T梁真空辅助压浆施工工艺,可保证预应力管道水泥浆饱和度和密实度内在质量。
1.1自制有效压浆密封罩管道压浆系统。
1.2维持良好真空状态可使水泥浆充满整个预应力管道。
1.3采用KM-14型注浆剂有效解决水泥浆泌水,减水及膨胀三个问题。泌水在三个小时内即完全吸收,减水效果也非常好,通过试验和实际应用,采用KM-14注浆剂,达到了预期的目的。
1.4通过密封罩内的水泥浆饱和度和密实度的外观质量,可直接判定预应力管道水泥浆饱和度和密实度内在质量。
1.5施工工艺简单、安全,节约了资源,提高梁体使用寿命20%。
2.工艺原理
采用自制的内小外大成圆形或椭圆形压浆密封罩,密封罩内套塑料布,密封罩与管道紧密连接使其完全密闭,在真空泵抽真空后预应力管道能达到并维持真空状态,进行管道压浆,保证管道内完全充满水泥浆,有效防止预应力筋发生应力腐蚀。通过密封罩内的水泥浆饱和度和密实度的外观质量,可直接判定预应力管道水泥浆饱和度和密实度内在质量。
3.施工工艺流程及操作要点
3.1梁体真空辅助压浆施工工艺流程
压浆密封罩制作及相应部件加工→切除端头钢绞线→安装压浆密封罩→压浆准备工作→压浆管道系统密闭性检查→孔道抽真空→水泥浆的配制→注浆→所有器具灌浆后的清洗→压浆帽拆除判定预应力管道压浆质量。
3.2梁体真空辅助压浆操作要点
3.2.1压浆密封罩的制作与安装——密封罩由钢材焊接,与胶皮垫接合处应平整,灌浆阀、排气阀保证不漏气,预应力孔道锚头处理平整,不能有水泥浆等杂质.弹性好的胶皮垫环(3mm厚)提前制作好并保证密封罩与管道紧密连接,确保其密闭性。密封罩应内小外大成圆形或椭圆形,内套塑料布,以方便拆卸。
3.2.2制浆——水泥浆严格按照实验室提供的配合比制作,水泥采用强度为42.5硅酸盐水泥掺入KM-14型注浆剂。KM-14型注浆剂用量应严格控制。水泥浆稠度控制在22s,搅拌时间必须在3.5分钟以上。
3.2.3孔道真空——将灌浆阀、排气阀全关闭,一端真空泵开始抽气,使孔内气压达到-0.08Mpa后停泵2分钟,若压力能保持不变可以认为孔道密闭良好,能达到并维持真空。
3.2.4注浆——观察真空泵出浆情况,当浆体稠度和压入之前稠度一样时,关掉真空泵阀,仍继续注浆2~3分钟,使压力维持在0.7~0.8Mpa之间,最后关掉注浆阀。
3.2.5所有器具灌浆完成后要及时清洗。
3.2.6压浆帽拆除时间——待水泥浆达到设计强度30%拆除压浆密封罩。
3.2.7压浆时注意安全,要带安全防护眼镜,工人、技术员要站在T梁两侧。
4.质量控制
4.1引用标准
JTG/T F50-2011《公路桥涵施工技术规范》
JTG E30-2005《公路工程水泥及水泥混凝土试验规范》
JTG F80/1-2004《公路工程质量检验评定标准》
4.2施工过程中质量控制要点
4.2.1真空泵开始抽气,使管道内气压达到-0.08Mpa后停泵2分钟,若压力能保持不变可以认为孔道密闭良好,能达到并维持真空,否则应检查管道连接系统。
4.2.2水泥浆严格按照实验室提供的配合比制作,水泥浆搅拌时间必须在3.5分钟以上。富锦松花江大桥40m预应力混凝土T梁,水泥浆设计标号为50Mpa,配合比为强度42.5硅酸盐水泥用量1215kg,KM-14注浆剂为166kg,水469kg,灰浆稠度22秒。
4.2.3当真空泵出浆浆体稠度和压入之前稠度一样时,关掉真空泵阀,仍继续注浆2~3分钟,使压力维持在0.7~0.8Mpa之间,最后关掉注浆阀。
5.安全措施
5.1应遵照中华人民共和国行业标准现行的《公路工程施工安全技术规程》(JTJ-076-95)的要求执行。
5.2应遵照国家颁布的有关安全技术规程和安全操作规程办理。
5.3管道压浆时注意安全,要带安全防护眼镜、工人、技术员要站在T梁两侧。
6.环保措施
施工时严格执行国家环保有关规定,按环保部门的要求及时清理水泥浆残渣,在压浆泵周围经常洒水,注意防尘。禁止将水泥浆排放到江水中。工程废弃物按工程建设方指定的地点和方案进行合理堆放和处治。
7.结束语
本工艺各项施工技术措施是行之有效的。经实践证明,该工艺已趋于成熟,在国内技术领先,安全可行,解决了预应力管道水泥浆饱和度、密实度的质量问题和无法直接判定的难题,使预应力管道水泥浆饱和度和密实度达到100%,延长梁体使用寿命20%,为预应力管道压浆质量检测和质量评定探索出一条可行之路。 [科]
【参考文献】
茅台八标预应力混凝土T梁的预制施工技术探讨
本文所选取的工程案例遵义地区仁怀市境内的`茅台八标项目施工段,主要针对该项目中的鱼孔河大桥、新田大桥、羊寓屯天桥工程中的预应力混凝土T梁的预制施工技术做了探讨和阐述.
作 者:陈芳 作者单位:广西壮族自治区公路桥梁工程总公司三分公司,广西,南宁,530001刊 名:科技信息英文刊名:SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION年,卷(期):“”(19)分类号:关键词:预应力混凝土T梁 预制施工
范围
本工艺标准适用于工业与民用建筑中的打钢筋混凝土预制桩工程
施工准备
2.1 材料及主要机具:
2.1.1 预制钢筋混凝土桩:规格质量必须符合设计要求和施工规范的规定,并有出厂合格证。
2.1.2 焊条(接桩用):型号、性能必须符合设计要求和有关标准的规定,一般宜用E4303牌号。
2.1.3 钢板(接桩用):材质、规格符合设计要求,宜用低碳钢。
2.1.4 主要机具有:柴油打桩机、电焊机、桩帽、运桩小车。索具、钢丝绳、钢垫板或槽钢,以及木折尺等。
2.2 作业条件:
2.2.1 桩基的轴线和标高均已测定完毕,并经过检查办了预检手续。桩基的轴线和高程的控制桩,应设置在不受打桩影响的地点,并应妥善加以保护。
2.2.2 处理完高空和地下的障碍物。如影响邻近建筑物或构筑物的使用或安全时,应会同有关单位采取有效措施,予以处理。
2.2.3 根据轴线放出桩位线,用木橛或钢筋头钉好桩位,并用白灰作标志,以便于施打。
2.2.4 场地应碾压平整,排水畅通,保证桩机的移动和稳定垂直。
2.2.5 打试验桩。施工前必须打试验桩,其数量木少于2根。确定贯入度并校验打桩设备、施工工艺以及技术措施是否适宜。
2.2.6 要选择和确定打桩机进出路线和打桩顺序,制定施工方案,作好技术交底。
操作工艺
3.1 工艺流程:
就桩桩机
→起吊预制桩→稳桩
→打桩→接桩→送桩
→中间检查验收→移桩机至下一个桩位
3.2 就位桩机:打桩机就位时,应对准桩位,保证垂直稳定,在施工中不发生倾斜、移动。
3.3 起吊预制桩:先拴好吊桩用的钢丝绳和索具,然后应用索具捆住桩上端吊环附近处,一般不宜超过30cm,再起动机器起吊预制桩,使桩尖垂直对准桩位中心,缓缓放下插入土中,位置要准确;再在桩顶扣好桩帽或桩箍,即可除去索具。
3.4 稳桩。桩尖插入桩位后,先用较小的落距冷锤1~2次,桩入上一定深度,再使桩垂直稳定。10m以内短桩可目测或用线坠双向校正;10m以上或打接桩必须用线坠或经纬仪双向校正,不得用目测。桩插入时垂直度偏差不得超过0.5%。桩在打入前,应在桩的侧面或桩架上设置标尺,以便在施工中观测、记录。
3.5 打桩:用落锤或单动锤打桩时,锤的最大落距不宜超过1.0m。;用柴油锤打桩时,应使锤跳动正常。
3.5.1 打桩宜重锤低击,锤重的选择应根据工程地质条件、桩的类型、结构、密集程度及施工条件来选用。
3.5.2 打桩顺序根据基础的设计标高,先深后浅;依桩的规格宜先大后小,先长后短。由于桩的密集程度不同,可自中间向两个心向对称进行或向四周进行;也可由一侧向单一方向进行。
3.6 接桩
3.6.l 在桩长不够的情况下,采用焊接接桩,其预制桩表面上的预埋件应清洁,上下节之间的间隙应用铁片垫实焊牢;焊接时,应采取措施,减少焊缝变形;焊缝应连续焊满。
3.6.2 接桩时,一般在距地面lm左右时进行。上下节桩的中心线偏差不得大于10mm,节点折曲矢高不得大于l‰桩长。
3.6.3 接桩处入土前,应对外露铁件,再次补刷防腐漆。
3.7 送桩:设计要求送桩时,则送桩的中心线应与桩身吻合一致,才能进行送桩。若桩顶不平,可用麻袋或厚纸垫平。送桩留下的桩孔应立即回填密实。
3.8 检查验收:每根桩打到贯入度要求,桩尖标高进入持力层,接近设计标高时,或打至设计标高时,应进行中间验收。在控制时,一般要求最后三次十锤的平均贯入度,不大于规定的数值,或以桩尖打至设计标高来控制,符合设计要求后,填好施工记录。如发现桩位与要求相差较大时,应会同有关单位研究处理。然后移桩机到新桩位。
3.9 打桩过程中,遇见下列情况应暂停,并及时与有关单位研究处理:
3.9.1 贯入度剧变;
3.9.2 桩身突然发生倾斜、位移或有严重回弹;
3.9.3 桩项或桩身出现严重裂缝或破碎。
3.10 待全部桩打完后,开挖至设计标高,做最后检查验收。并将技术资料提交总包。
3.11 冬期在冻土区打桩有困难时,应先将冻土挖除或解冻后进行。
质量标准
4.1 保证项目:
4.1.1 钢筋混凝土预制桩的质量必须符合设计要求和施工规范的规定,并有出厂合格 证。
4.1.2 打桩的标高或贯入度、桩的接头处理,必须符合设计要求和施工规范的规定。
4.2 允许偏差项目,见表2-5。
打钢筋混凝土预制桩允许偏差 表2-5
项次
项 目
允许偏差(mm)
检验方法
垂直基础梁的中心线方向
沿基础梁的中心线方向
150
桩数为1~3根或单排桩
桩数为4~16根
d/3
边缘桩
d/3
中间桩
d/2
注:d为桩的直径或截面边长。
成品保护
5.1 桩应达到设计强度的70%方可起吊,达到100%才能运输。
5.2 桩在起吊和搬运时,必须做到吊点符合设计要求,应平稳并不得损坏。
5.3 桩的堆放应符合下列要求:
5.3.1 场地应平整、坚实,不得产生不均匀下沉。
5.3.2 垫木与吊点的位置应相同,并应保持在同一平面内。
5.3.3 同桩号的桩应堆放在一起,而桩尖应向一端。
5.3.4 多层垫木应上下对齐,最下层的垫木应适当加宽。堆放层数一般不宜超过4层。
5.4 妥善保护好桩基的轴线和标高控制桩。不得由于碰撞和振动而位移。
5.5 打桩时如发现地质资料与提供的数据不符时,应停止施工,并与有关单位共同研究处理。
5.6 在邻近有建筑物或岸边、斜坡上打桩时,应会同有关单位采取有效的加固措施。施工时应随时进行观测,确保避免因打桩振动而发生安全事故。
5.7 打桩完毕进行基坑开挖时,应制定合理的施工顺序和技术措施,防止桩的位移和倾斜。
应注意的质量问题
6.1 预制桩必须提前定货加工,打桩时预制桩强度必须达到设计强度的100%,并应增加养护期一个月后方准施打。
6.2 桩身断裂。由于桩身弯曲过大、强度不足及地下有障碍物等原因造成,或桩在堆放、起吊、运输过程中产生断裂,没有发现而致。应及时检查。
6.3 桩顶碎裂、由于桩顶强度不够及钢筋网片不足、主筋距桩顶面大小,或桩顶不平、施工机具选择不当等原因所造成。应加强施工准备时的检查。
6.4 桩身倾斜。由于场地不平、打桩机底盘不水平或稳桩不垂直、桩尖在地下遇见硬物等原因所造成。应严格按工艺操作规定执行。
6.5 接桩处拉脱开裂。连接处表面不干净、连接铁件不平、焊接质量不符合要求、接桩上下中心线不在同一条线上等原因所造成。应保证接桩的质量。
质量记录
本工艺标准应具备以下质量记录:
7.1 钢筋混凝土预制桩的出厂合格证。
7.2 试桩或试验记录。
关键词 现浇箱梁;梁上预制架设;50 mT梁;施工技术
中图分类号 U445 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)051-0120-02
1 工程概况
国道主干线广州绕城公路第七合同段位于广州市番禺区榄核镇张松村,工程投资规模2.51亿元。本合同段主要工程为张松互通立交,由一条主线桥和六条匝道桥(含部分填砂路基)组成,其中张松互通立交左幅26#-29#为21.93 m+30 m+28.5 m等宽现浇箱梁,29#--31#为2 m*25 m预制小箱梁;右幅26#-29#为30+28.602+26等宽现浇箱梁,29#--31#为26 m+26 m等宽连续箱梁。本工程共计50 mT梁22片,混凝土标号C50,单片50 mT梁最大混凝土69.7 m3。工程施工区域属广东沿海软基地段,当地预制场征地困难。
2 施工关键技术
50 mT梁制架施工关键技术主要为预制场设计布置及施工组织、各施工工况现浇箱梁受力分析与计算。
2.1 预制场建设及施工组织
2.1.1 台座设计
本桥50 mT梁预制场布置在张松立交主线桥左右幅26#墩~29#墩现浇箱梁桥面上,50 mT梁台座高0.3 m,宽0.7 m,采用C30钢筋混凝土浇注,中间设Φ12@200 mm的钢筋网片,顶部用63角钢做边框,6 mm厚钢板作为顶面,并设2.7厘米2次抛物线下拱度。
2.1.2 50 mT梁制架施工顺序
第一步:在台座上进行梁体预制;第二步:台座上预应力张拉;第三步:位于台座两端的2台龙门吊同时起吊T梁;第四步:两台龙门吊天车横移T梁至位于2条台座中间位置的运梁通道上空;第五步:两台龙门吊放置T梁至运梁台车上;第六步:运梁台车沿运梁通道纵向移梁至架桥机尾部喂梁;第七步:架桥机前桥起梁;第八步:尾部运梁台车和架桥机前桥纵向移梁至前一跨;第九步:架桥机中桥起梁;第十步:架桥机横移T梁;第十一步:架桥机落梁。
2.2 在不利受力工况下,现浇箱梁受力分析与计算
2.2.1 不利受力施工工况
梁体制架过程中,将产生四种不利受力施工工况:
右幅桥26#~28#T梁两个台座,一个台座已经浇筑完T梁混凝土,另外一个台座T梁张拉完毕形成两端简支受力状态。位于台座两端的2台100T龙门吊同时起吊50 mT梁。起梁后两台龙门吊同时纵移行驶,一台龙门吊行驶位于右幅26#~27#墩跨中。运梁车纵向运梁其中一端行驶至右幅26#墩~27#墩跨中位置。
2.2.2 在不利受力工况下,现浇箱梁悬臂板受力分析
1)荷载计算。①主梁:1榀,长度15 m,每榀自重750 kg/m,合计:15×750×9.8/1?000=110.25 kN;②左支腿总成:自重2?500 kg,24.5 kN;③右支腿总成:自重2?000 kg,19.6 kN;④100 t天车总成:自重7?000 kg,7?000×9.8/1?000=68.6 kN;⑤一片预制T梁(中梁)自重:69.7×26=1?812.2 kN,传到一个龙门吊上的反力为:1?812.2/2=906.1 kN。
龙门吊车轮作用下悬臂板计算简图见图1。
2)悬臂板车轮荷载分布宽度计算。箱梁悬臂板上的车轮荷载分布宽度计算见图2,根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D61-2004)的4.1.5条计算分布宽度为:
a=a1+2h+2c=70+15.2×2+(60+13.2)×2=246.8 cm
3)截面验算。利用桥梁通CAD7.770软件进行截面验算,得出龙门吊左支腿荷载最不利状态下正截面抗弯承载力为489.97 KN·m,截面上裂缝最大宽度为0.150?2 mm。
2.2.3 Y26#~Y29#现浇箱梁受力分析
1)荷载计算。①箱梁自重:混凝土重度按26 kN/m3考虑。②单片T梁最大混凝土为69.7 m3,T梁最大重量:69.7×26=1?812.2 kN,浇注后张拉前按50 m范围内的均布荷载考虑,集度为36.244 kN/m;张拉后,T梁反拱后形成简支结构,作用于箱梁上的单个反力为906.1 kN。③龙门吊:主梁:1榀,长度15 m,每榀自重750 kg/m,合计:15×750×9.8/1?000=110.25 kN;左支腿总成:自重2?500 kg,24.5 kN;右支腿总成:自重2?000 kg,19.6 kN;100 t天车总成:自重7?000 kg,7?000×9.8/1?000=68.6 kN。④T梁模板自重:按每延米0.36×9.8=3.528 kN/m计算。⑤T梁预制台座重量:按每延米0.7×0.3×26=5.46 kN/m计算。⑥运梁车自重:运梁时T梁自重均匀分布于两台车的8个轴上,运梁车自重按每轴10 kN考虑,每个轴上荷载为:1?812.2/8+10=236.525 kN。
2)建模型。本着正确反映最不利工况下的结构特性及荷载状况的原则,利用MIDAS Civil2006软件建立全桥有限元模型。考虑两个施工过程中的计算工况:①一片T梁张拉完成,另一片T梁混凝土浇注完成工况,称为工况一;②一片T梁混凝土浇注完成,另一片T梁运梁过程中的工况,称为工况二。
3)计算结论。利用MIDAS Civil 2006软件对两种工况进行剪力、弯矩、反力和顶底板应力检算知:①箱梁在工况一和工况二时顶、底板均处于受压状态,无拉应力,满足规范要求;②在箱梁工况一及工况二时,箱梁的抗弯承载能力满足规范要求;③在施工T梁台座时在其端头下方紧贴箱梁顶板垫一整块710 cm×150 cm厚度为2.5 cm的钢板,通过钢板将两个预制台座在箱梁顶部横向连接形成整体,以增加荷载的有效分布宽度和箱梁顶板的抗拉能力,减小箱梁顶板裂缝宽度。将2.5 cm厚钢板按照钢板截面积换算成受拉钢筋面积,通过截面验算,截面裂缝宽度和抗弯承载力均符合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D61-2004)6.4.2条规定的0.2 mm的裂缝限值和截面抗弯承载能力要求。
通过对现浇箱梁在施工过程中最不利状态下的受力分析,可以确定在现浇箱梁顶面建设预制场进行施工的方案是切实可行的。
3 施工工艺
3.1 T梁模板设计和加工
T梁模板的制作由专业厂家设计制作,并经检验合格后,方可进场使用。
3.2 钢筋加工与安装
钢筋的制作在桥面钢筋加工棚加工成半成品,然后运到现场绑扎装配成型。
3.3 预应力孔道安装
T型梁预应力孔道严格按照施工图设计进行预留。并加工定位卡进行波纹管固定。
3.4 模板的安装与拆除
模板安装和拆除采用人工用倒链配合龙门架安拆。支模前认真清除模板表面污物并经打磨后,均匀涂刷脱模剂。模板接缝处粘贴双面胶带。拆模时应避免重击或硬撬。
3.5 混凝土的浇注与养护
混凝土在拌和站集中拌和,混凝土搅拌车运输至预制场桥下,卸入料斗,龙门吊吊装入模。混凝土振捣采用插入式振捣为主,附着式振捣为辅。浇筑采用水平分层、斜向分段的连续浇筑方式,从梁的一端向另一端推进,在浇注到另一端2 m~3 m时,反方向浇注合拢。纵向分段长度4 m~6 m,分层下料厚度不超过
30 cm,上层砼必须在下层砼初凝之前覆盖,以保证上下层砼的良好接合。梁体混凝土浇筑至初凝后,砼顶面应及时用土工布覆盖养护,侧面拆模后进行洒水并用塑料薄膜包裹养护。
3.6 张拉与压浆
当梁体混凝土强度达到设计值的90%,且龄期大于5 d时,按照设计要求对梁体进行张拉。采用两端对称张拉,张拉时采用双控,控制张拉力为主,控制伸长量为辅。
钢绞线张拉完成24小时之内必须进行压浆,压浆采用真空压浆施工工艺。
3.7 封端
孔道压浆施工完毕,在预制场内进行梁体封端,用土工布覆盖洒水养护7天后进行梁板架设。
3.8 移梁架梁
预制T梁采用两台龙门吊同时吊装,轮胎式运梁台车运梁,SDLB200/50 m架桥机架设,梁体的吊装程序:钢丝绳兜底、龙门吊起吊→龙门吊移梁至运梁台车→运梁台车纵向运梁至架桥机后→天车配合运梁台车喂梁→天车吊梁至安装跨→架桥机横移至设计位置落梁就位。
4 结束语
国道主干线广州绕城公路南段第七合同段张松互通立交跨榄核河50mT梁已完成全部制架任务,其外观质量获得了业主及监理的一致好评。在预制构件数量不多且场地条件受限情况下,采取桥面预制的方案是经济可行的,可供后续类似工程施工提供参考。
参考文献
[1]JTG D63-2007.公路桥涵地基及基础设计规范[S].人民交通出版社,2007.
[2]JTG D62-2004.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].人民交通出版社,2004.
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