大跨度预应力混凝土连续箱梁的施工

大跨度预应力混凝土连续箱梁的施工

收稿日期:2006212219

作者简介:吴艳学(19782),男,助理工程师,中铁十二局集团第三工程有限公司,山西太原　030024

吴艳学

摘　要:介绍了宁淮高速公路花旗营子高架桥预应力混凝土连续箱梁支架现浇法施工工艺及施工方法,并且采用分段浇筑方案,既保证了工程质量又提高了施工的安全性,大大地减少了人力资源,值得推广使用。关键词:预应力,连续箱梁,支架法,现浇中图分类号:U448.21文献标识码:A

1　工程概况

宁淮高速公路是江苏省第一条省内双向六车道高速公路,桥

面宽35m 。其中花旗营子高架桥横跨京沪铁路、宁启铁路、滁河、花慈公路、预留南京编组站,为全线重点控制性工程,全桥桥长1707.499m 。上部构造最大跨径为60.5m ,梁底净高15m 。本桥上部构造右幅桥采用3×6m ～3×30m 预制箱梁+5m ～30m 预制箱梁+25m +27m +44m +33m 现浇连续梁+29m +41m +48m +41.5m 现浇连续梁+27.5m +29m +2m -35m +26.5m +20m 预制箱梁+2m -22.5m +4m -30m 预制箱梁+6m -30m +23m 预制箱梁+23m +2m -33m +3m -32m 预制箱梁;左幅桥采用3×6m ～3×30m 预制箱梁+5m ～30m 预制箱梁+25m +27m +44m +33m 现浇连续梁+42m +60.5m +42m 现浇连续梁+20m +26.5m +2m -35m +29m +27.5m 预制箱梁+2×6m ～30m 预制箱梁+2m -32m +30m 预制箱梁+4m -28.5m 预制箱梁。现浇箱梁梁高2.85m ,半幅桥面宽17.25m ,采用分段浇筑,墩上均设置盆式橡胶支座。

2　施工方法

预应力混凝土连续箱梁采用支架上分段现浇,根据设计要

求,第一联现浇箱梁从26号墩向22号墩方向施工,左右幅采用两个施工班组同时施工。

2.1　地基处理

1)地基大部分是回填土且地势低洼,是湿陷性膨胀粘土。处

理采用8%的灰土换填,换填厚度为60cm ,分层碾压密实,承载力确保达到160kPa 以上(根据支架验算所得数值)。

2)整个支架底的场地,采用C20混凝土硬化,硬化厚度15cm ,做成0.5%的横向排水坡,并做好两侧排水沟,确保排水畅通。

2.2　支架搭设

1)采用满堂支架施工。

2)支架立杆可调底座伸出长度应基本一致,保持在15cm ～30cm 左右。

3)支架受压杆件按照《钢结构设计规范》、《木结构设计规范》

以及《材料力学》验算模板及支架在自重和冲击荷载作用下的抗倾覆稳定性,倾覆稳定系数取1.2,安全系数取1.4。

2.3　预压

1)加载。

支架搭设好以后,铺上底模并在底模上按设计梁体重量的100%进行加载,使支架预先完成变形,确保支架在加载后不会发生沉陷;预压用砂袋。

2)观测。

支架在预压前每10m 一个断面测量标高,对应所测量标高点的下方安设百分表(安装百分表的支架为体系,不于梁体支架有任何连接),通过百分表读数来观测支架的沉降。每天由专

路采用天桥方案,田间耕地区域在设桥涵的基础上提高涵洞净空高度,满足耕种人员通行,这类通道净空可控制在1.8m ～2.5m 之间,按这种组合方式设置通道,当地群众意见小,有利于降低平均填土高度。

3.3　纵面指标的掌握

在构造物较多路段,适当加大坡度、减短坡长、减小竖曲线半径,K6+000～K8+000段构造物较多,先跨越6m ～20m 大桥后,又跨越南同蒲铁路,该段跨越构造物时坡度加大,坡长最短缩小到300m ,能适当降低路基平均填土高度。

4　结语

文中结合运城绕城高速公路西南段设计实例,对平原区高速

公路降低路基填土高度做了初步探讨,总结了设计中成功的经验。路线设计是一个不断重复、优化渐进的过程,平纵面线形的合理组合,不仅仅要满足规范、指标,更要在设计中贯穿“以人为本”的理念,让公路真正做到安全、环保、舒适、美观。参考文献:

[1]交通部公路司.公路设计指南[M].北京:人民交通出版社,2005.[2]J TG D2022006,公路路线设计规范[S].[3]韩海影,王　强.广涛高速公路北段设计[J ].山西建筑,2005,31(14):52253.

Route design in southw est part of free w ay around Yuncheng city

HAO Jun 2yu an

Abstract :Design principle of route in southwest part of freeway around Yuncheng city is introduced.Based upon analysis of design features and difficulties of expressway in plain area factors influencing filling depth of roadbed are introduced ;at the same time corres ponding countermeasures are discussed to reduce filling depth for road ,which meet requirements in safety ,environmental protection ,amenity and aesthetic feeling.K ey w ords :expressway ,plain area ,filling depth ,cost

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第33

卷第13期2007年5月　　　　　　　　　　　　　　山西建筑SHANXI 　ARCHITECTURE 　　　　　　　　　　　　　Vol.33No.13May.　2007

人负责观测,做好详细记录,直到日沉降量为1mm ～2mm 后视

为稳定,并开始卸载。预压后的支架标高与设计不符时,可进行调整,以保证模板平直符合要求。

3)预拱度设置。

沉降稳定后,根据不同点测的变形量分析vb 。再确定支架、地基弹性变形值,作为支架调整的预留拱度。预拱度计算公式为:f =f 1+f 2+f 3-f 4。

2.4　模板制作与安装

1)模板制作。

外模使用大块组合贴塑竹胶板,内模采用贴塑胶合板。结构

表面外露的模板,挠度为模板构件的1/400;结构表面隐藏的模板,挠度为模板构件的1/250。

2)模板安装。

a.箱梁底模必须平整,底模纵、横向接缝要在一条直线上,接缝用双面胶带夹紧。模板固定方法是沿模板周边用铁钉钉牢。

b.底模安装应按计算设置预拱度。

c.模板安装应与钢筋安装工作配合进行。

d.侧模按铅垂方向安装,安装侧模板时,为防止模板移位和凸出,保证腹板的结构尺寸,应使用拉杆,拉杆为<16mm 圆钢,外套PVC 管,以便于混凝土浇筑完毕后拔出。拉杆纵向间距为60cm ,横向间距为60cm 。

e.为防止模板纵横向位移和倾斜,应在模板的底部和顶部设置水平和斜向支撑。

f.模板安装完毕后,应对其平面位置、顶面标高、接缝及纵横向稳定性进行检查,合格签认后方可进行下道工序施工。

2.5　钢筋工程

钢筋骨架在支架上进行焊接绑扎。首先绑扎横梁再绑扎底板和腹板。钢筋骨架制作和安装要符合设计及施工规范要求,骨架绑扎过程中应先将底板和腹板中的波纹管按设计坐标进行固定,绑扎固定完毕后,检验合格,即开始穿钢绞线。待底板、腹板浇筑的混凝土强度达到50%以后,顶模安装调整合格后再绑扎顶板钢筋、固定顶板波纹管、穿钢绞线。

2.6　预应力管道及锚垫板的加工和安装

1)预应力管道。采用波纹管制作,波纹管的位置按设计要求

准确地布置,并采用每隔50cm 一道的定位筋进行固定,接头用大一号的波纹管套接不小于20cm ,接头要平顺,外用胶布缠牢,保证不漏浆,波纹管要求做到线性圆顺,以利于钢绞线穿过,钢绞线在安装好波纹管后穿入,穿入时可以单根穿入,也可整束一起穿入,不管采用哪种穿入方法,穿入时在钢绞线端头都要裹上彩条布等软布以免挂穿波纹管。另外,在波纹管顶上每隔20m 左右要设置一道通气孔,以利于压浆。

2)锚垫板。安装前,要检查锚垫板的几何尺寸是否符合设计要求,锚垫板要牢固地安装在模板上。

2.7　现浇混凝土工程

现浇箱梁混凝土分两次浇筑,第一次浇筑至高出腹板顶1cm ～2cm (即梁顶下23cm ～24cm 处),待第一次混凝土浇筑完

毕后再进行顶板的立模、绑钢筋及第二次混凝土浇筑施工。第二

次混凝土浇筑宜在第一次浇筑的混凝土强度达到设计强度标准值的75%后进行。浇筑前须凿除处理层混凝土表面的水泥砂浆和松散层,做到表面干净。

混凝土浇筑采用从一端向另一端施工,先施工底板再施工腹板。混凝土浇筑采用全断面顺向分段、水平分层的方法进行,水平分层厚度控制在20cm ～40cm ,两层混凝土施工的间隔时间不能太长,必须保证上层混凝土在下层混凝土初凝前完成。

2.8　张拉

1)基本要求。预应力钢绞线、锚具应符合规范和设计要求,

夹具应具有良好的自锚性能、松锚性能和重复使用性能。预应力材料必须保持清洁,在存放、搬运过程中应避免机械损伤和有害的锈蚀。

2)钢绞线的张拉。根据设计要求,混凝土强度达到95%以上时可张拉预应力筋,千斤顶、油压表要进行检验后方可使用,根据回归方程推算出张拉力和油压表的对应关系。根据设计要求,采用双端张拉。张拉应采用双控,以张拉应力为主,伸长值应进行校核。实际伸长值和理论伸长值差值控制在±6%范围以内,否则应暂停张拉,待查明原因并采取措施予以调整后方可继续张拉。张拉程序:

低松弛钢筋:0→15%σ→30%σ→100%

σ(持荷2min 锚固);为克服锚固阻力和孔道摩阻损失要进行超张拉。

2.9　压浆

压浆时,对曲线孔道应从最低点的压浆孔压入,由最高点的排气孔排气和泌水。压浆顺序宜先压注下层孔道。压浆应缓慢、均匀地进行,不得中断,并应将所有排气孔一一放开和关闭,使孔道内排气通畅,较集中和邻近的孔道,尽量连续压浆完成。使用活塞式压浆泵,两端锚固进出浆口安装压浆阀,压浆压力控制在0.4MPa ～0.6MPa 。压浆应达到孔道另一端饱满和出浆,并应达到排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆为止。关闭出浆口阀门后,应保持不小于0.5MPa 的稳压期,2min 后封闭进浆口。压浆后应从检查孔抽查压浆密实情况,如有不密实应及时处理和纠正。

3　结语

预应力混凝土连续箱梁进行分段浇筑既能保证有效地控制好施工质量又能够提高施工安全性,并且缩短了每个工种在一个施工阶段的施工周期,使每个工种之间的工作能够进行紧密地衔接,减少了单一工种在一段时间内投入的人力过多,大大地减少了人力资源。参考文献:

[1]向中富.桥梁施工控制技术[M ].北京:人民交通出版社,

2001.

[2]范立础.桥梁工程[M ].北京:人民交通出版社,1993.

[3]叶永右,廖云沼.珠江特大桥主桥连续刚构施工技术[J ].山西建筑,2005,31(3):1022104.

Construction of large span prestressed concrete continuous box 2girder

WU Yan 2xue

Abstract :Taking Huaqiyingzi viaduct bridge in Ning 2Huai expressway as example construction technology and method of prestressed concrete continuous box 2girder by cast 2in 2site method are introduced.The a pplication of segment pouring method ensures engineering quality and con 2struction safety ,which greatly save human resources.

K ey w ords :prestress ,continuous box girder ,bracket method ,cast 2in 2site

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033・第33卷第13期2007年5月

山西建筑