摘要:本文主要針對預應力混凝土小箱梁施工技術(shù)展開了探討,結(jié)合了具體的工程實例,簡要介紹了預應力混凝土小箱梁的施工技術(shù)和工藝原理,并對相關(guān)的施工控制措施和施工流程作了系統(tǒng)的分析研究,以期能為有關(guān)方面的需要提供參考借鑒。
關(guān)鍵詞:預應力混凝土小箱梁;施工技術(shù);探討
如今,橋梁越來越多的采用了預應力混凝土小箱梁先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu)體系。它不但具有簡支梁的施工工藝簡單、預制安裝方便,而且具有連續(xù)梁的線型好行車平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)體系完整、整體穩(wěn)定性強等優(yōu)點?;诖耍疚木皖A應力混凝土小箱梁施工技術(shù)進行了探討,相信對有關(guān)方面的需要能提供一定的幫助。
1工程概況
1.1主引橋(40m跨小箱梁)
小箱梁梁高2.0m,翼緣板端部厚度16cm、根部厚度23cm。橋面橫坡通過小箱梁內(nèi)外腹板高差形成。小箱梁在兩梁端及跨中各設(shè)置一道橫隔板加強橫向聯(lián)系,端橫隔板厚度25cm,中橫隔板厚度20cm??v向預應力鋼束采用高強度低松弛鋼絞線,大噸位的群錨體系(7s15.2、9s15.2)
1.2引橋(25m、23.7m跨小箱梁)
小箱梁梁高1.4m,腹板、底板厚度均為18~25cm,頂板厚度18cm,翼緣板端部厚度18cm、根部厚度25cm,在邊跨伸縮端梁端,為安裝伸縮縫,翼緣端部加厚至24cm。橋面橫坡通過小箱梁內(nèi)外腹板高差形成。在各墩、臺頂均設(shè)置橫隔板(連續(xù)斷為中橫梁、伸縮斷為端橫梁),端橫梁厚25cm,中橫梁厚35cm。
2先簡后連施工特點及關(guān)鍵技術(shù)
(1)施工特點:其施工特點是先按簡支梁規(guī)?;A制、安裝,后用濕接縫把相鄰的箱梁連接,從而得到連續(xù)梁的優(yōu)越使用效果。
(2)關(guān)鍵技術(shù):為確保簡支梁連接后體系轉(zhuǎn)換成連續(xù)梁結(jié)構(gòu)體系的效果有以下幾個控制點:合理設(shè)計臨時支座、負彎矩鋼絞線沿預應力管道縱向防崩裂定位技術(shù);濕接縫現(xiàn)澆混凝土防裂措施。
本文結(jié)合引橋的施工就先簡后連施工關(guān)鍵技術(shù)提出控制措施。
3工藝原理
依據(jù)結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換理論將連續(xù)梁結(jié)構(gòu)體系簡化成簡支結(jié)構(gòu)體系,通過墩頂濕接縫施工連接轉(zhuǎn)換成連續(xù)結(jié)構(gòu)體系。
4預應力混凝土小箱梁先簡后連施工控制措施
4.1施工流程
圖1施工工藝流程圖
4.2控制技術(shù)措施
以預應力混凝土25m小箱梁為例說明
(1)準備工作:梁板預制場的施工及設(shè)備安裝。
(2)箱梁預制:在梁板預制廠內(nèi)按常規(guī)、按規(guī)范要求預制預應力混凝土箱梁。
(3)預制箱梁正彎矩鋼束張拉箱梁澆注完成、表面收漿干燥后及時養(yǎng)生,待箱梁混凝土抗壓強度達到設(shè)計強度的100%,開始張拉預應力鋼束,鋼束采用兩端對稱張拉,張拉順序依次N1、N2、N3號鋼束。
(4)鋼絞線運抵工地后應放置在室內(nèi)并防止銹蝕。
(5)鋼絞線的下料不得使用電焊或氧弧切割,只允許采用圓盤鋸切割,且應使鋼絞線的切割面為宜平面,以便在張拉時檢查斷絲。
(6)張拉設(shè)備的校驗:油泵、壓力表、張拉千斤頂?shù)缺仨氁研U⒃谑褂闷趦?nèi)。壓力表、張拉千斤頂?shù)扔嬃吭O(shè)備,應定期檢查并建立卡片備查,錨具、墊板按規(guī)定檢查合格。張拉機具與錨具配套設(shè)備,應在進場時進行檢查和校驗。
5臨時支座的安設(shè)
(1)臨時支座應具有足夠的強度,剛度和穩(wěn)定性。可采用鋼制砂桶,里邊填滿黃砂,砂桶采用壁厚8mm直徑180mm的無縫鋼管制作。
(2)箱梁安裝前,在永久支座旁設(shè)臨時支座,每片梁下設(shè)4個臨時支座,此時應注意臨時支座頂面與永久支座同高,箱梁安裝時以永久支座中心與箱梁設(shè)計中心相吻合為準,然后安裝好永久支座;也可以在箱梁安裝完畢,濕接縫施工前安裝永久支座。
6預制箱梁安裝
將預制梁場就近的橋跨首先安裝,并在相鄰跨設(shè)置臨時墩,架設(shè)臨時便橋,用來鋪設(shè)運梁軌道,預制箱梁通過攏門吊先行吊放在已經(jīng)安裝完畢的箱梁上,然后通過運梁平車順橋向縱移至各架設(shè)孔位,并利用架橋機上的兩臺天車同時載梁前移至架梁段,徐徐落下,離支座30cm時將箱梁按指定位置橫移到位,此時,箱梁置于臨時支座上成簡支狀態(tài)。
6.1濕接縫施工
考慮到箱梁接長收縮和溫度應力影響,濕接縫的澆注一般采用“先兩側(cè),后中間,隔跨施工的原則。
圖2 1#、3#橋墩上小箱梁連接施工
(1)箱梁安裝就位后,首先澆注1#、3#橋墩上小箱梁連續(xù)梁段。將濕接縫側(cè)端的外露鋼筋調(diào)直,并連接縱橋向連續(xù)接頭段處鋼筋,橫向聯(lián)結(jié)牢固,同時連接橫橋向中橫梁鋼筋;鋼筋的連接方式參照設(shè)計要求,如設(shè)計圖沒有明確說明,鋼筋直徑≥12mm時,采用焊接,鋼筋直徑<12mm時采用綁扎。
(2)濕接縫模板安裝優(yōu)先采用支架法,當支架法不能滿足要求,或在河流上時可采取吊模法施工,模板可采用具有足夠強度和剛度的竹膠板模板,同時有足夠的拉桿和支撐使模板安裝牢固,模板安裝時要注意保證順直,模板2端與簡支梁重疊20cm,并支撐牢固,底模外側(cè)貼橡膠密封條,作為防漏措施,在立模前檢查密封條是否完好。
(3)鑿除接頭側(cè)面混凝土的水泥砂漿和松弱層,選擇在中溫度最底的時候,澆注連續(xù)接頭,中橫梁及其兩側(cè)與頂板負彎矩束同長度范圍內(nèi)的橋面板。
(4)混凝土施工,為了使?jié)窠宇^處新舊混凝土結(jié)合更加緊密,濕接頭混凝土采用膨脹混凝土,因鋼筋密集,規(guī)定混凝土石子的粒徑不大于2cm。具體配合比和攪拌工藝由試驗確定,混凝土由攪拌車運輸,輸送泵管道輸送混凝土;采用插入式小直徑振搗棒的振搗器,配合大直徑振搗棒的振搗器,最后用平板式振搗器,確?,F(xiàn)澆段混凝土密實。在澆注和振搗時,不能移動模板或鋼筋,防止發(fā)生變形和錯位,要保證混凝土設(shè)計厚度。
6.2板負彎矩鋼束張拉、壓漿
(1)濕接縫混凝土抗壓強度達到設(shè)計強度100%,可張拉頂板負彎矩預應力鋼束。在穿預應力鋼束前要全面檢查錨墊板和孔道,在安裝錨墊板時,錨固面應與鋼束相垂直;待穿鋼絲束按長度和孔位編號,穿束時對號穿入,穿束可利用人工和卷揚機配合進行。
(2)張拉時,采用跨箱梁兩端對稱、逐根均勻張拉,張拉順序依次T3、T2、T1號鋼束。張拉完成后,為防止錨頭和預應力鋼束銹蝕,用混凝土將錨具封在結(jié)構(gòu)混凝土內(nèi)。在張拉頂板負彎矩鋼束時,可將橋面板鋼筋剪斷,鋼束張拉完成后,采用相同直徑鋼筋將其焊接,再澆注槽口混凝土。
圖3先簡支后連續(xù)小箱梁負彎矩鋼束張拉順序
(3)接頭施工完成后,由跨中向支點,澆注剩余部分橋面板濕接縫混凝土。
(4)完成1#、3#墩箱梁連接以后,澆注2#、4#墩上小箱梁連接,施工程序與1#、3#墩箱梁連接施工相同。
圖42#、4#墩上小箱梁連接
7體系轉(zhuǎn)換
結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換是特殊過程,必然引起橫系梁、梁與梁之間內(nèi)力重分布及次應力的產(chǎn)生,該次應力在體系轉(zhuǎn)換后要再次在一聯(lián)中重新分配,對整個結(jié)構(gòu)的受力影響很大,因此,嚴格按照施工程序來完成各道工序。自邊跨向中心對稱地逐跨拆除臨時支座,使橋墩上的永久支座墊石、支座、支座鋼板聯(lián)結(jié)成整體,并利用橋墩上的預埋桿件進行預壓,消除三者之間的空隙和一部分非彈性變形,并盡可能減少體系轉(zhuǎn)換時的下沉量;完成體系轉(zhuǎn)換后,應特別注意嚴防高溫影響橡膠支座質(zhì)量。
8其他聯(lián)形式的體系轉(zhuǎn)換
(1)若是一聯(lián)4孔結(jié)構(gòu),首先澆注1#、3#墩上小箱梁連續(xù)段,負彎矩張拉和壓漿完成以后,完成2#墩上的澆注、張拉和壓漿,然后由邊跨向中跨逐步完成體系轉(zhuǎn)換。
(2)若是一聯(lián)3孔結(jié)構(gòu),首先澆注1#墩上小箱梁連續(xù)段,負彎矩張拉和壓漿完成以后,完成2#墩上的澆注、張拉和壓漿,然后從邊跨向中跨逐步完成體系轉(zhuǎn)換。
(3)若是一聯(lián)2孔結(jié)構(gòu),澆注1#墩上小箱梁連續(xù)段,負彎矩張拉和壓漿完成以后,從邊跨開始向中跨逐步進行的體系轉(zhuǎn)換。
9結(jié)語
綜上所述,預應力混凝土小箱梁先簡后連結(jié)構(gòu)體系在目前的許多橋梁公路的施工中都有了廣泛的應用。因此,做好有關(guān)的施工技術(shù)就顯得非常重要了。本文就預應力混凝土小箱梁施工技術(shù)進行了探討,并結(jié)合了具體的工程實例作了詳細的分析,相信可供同類型橋梁施工參考。
參考文獻
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