1、大跨度預應力混凝土現澆連續箱梁施工技術第32卷第7期建筑施工BUILDINGC0NSTRUCTION大跨度預應力混凝土現澆連續箱梁施工技術ConstructionTechnologyforLong-SpanCast-in-PlacePrestressedConcreteContinuousBoxGirder口湯海燕(上海城市建設工程學校200125)【摘要】結合工程實際,詳細地介紹了上海市浦東新區某高架道路工程大跨度預應力混凝土現澆連續箱梁施工技術,并就其中支架設計,混凝土施工和預應力工藝展開闡述.【關鍵詞】大跨度預應力混凝土現澆連續箱梁支架大體積混凝土預應力【中圖分類號】U44/文獻標識碼B

2、【文章編號】10041001(2010)070712031工程概況上海市浦東新區某高架道路工程為全高架道路,主線高架為3跨或4跨為一聯的預應力混凝土現澆連續箱梁,單跨箱梁長度一般為35m.主線箱梁標準段采用飛燕弧形斷面的預應力混凝土等高度連續箱梁結構,跨徑布置為3×35m,梁高2.8m,為雙向預應力體系(縱向,橫向).箱梁全寬30.2m,懸臂長3.4m,單箱六室.兩側邊室寬3.7m,其余室寬4m(如圖1).圖I箱粱剖面2支架施工本工程包括高架道路和地面道路,在施工支架基礎時,地面道路路基按設計要求進行,經驗收合格后,在支架基礎范圍內再按道路施工要求鋪設15cm礫石砂+15cm水泥混凝

3、土,以此作為箱梁施工的支架基礎.箱梁施工完成后,若水泥混凝土無明顯變形和破壞,可直接攤鋪35cm水穩基層及瀝青面層,既避免材料浪費,又節約了工期.本工程地面標高為+3.29m一4.67m,箱梁頂板底標高為+17.964m21.508m,箱梁排架搭設高度約12m17.5m.主要采用碗扣式支架,部分區域采用鋼管扣件支架.【作者簡介J湯海燕(1970-),女,本科,工程師, :上海市臨沂路339弄3號601(200125).【收稿日期】20100629?712?碗扣支架的立桿間距根據箱梁荷載及施工荷載確定,在墩柱端梁處支架布設:縱向300mmx橫向600mm箱梁漸變段腹板處支架布設:縱向600mmx

4、橫向600mm;箱梁標準段腹板處支架布設:縱向600mmx橫向900mm;箱梁空箱處支架布設:縱向900mm×橫向900mm.本工程支架最高高度達14m左右,在構造上設置水平剪刀撐.具體設置為:在支架底部,中間和項部各設置一道.鋼管扣件支架比較靈活,立桿橫桿間距調整比較自由,不過受制于扣件,總體而言,承載能力較小,而且施工時間較長:碗扣支架立橫桿間距為固定數,不及鋼管扣件靈活,不過由于沒有扣件問題的制約,承載力較鋼管扣件支架來說要高出不少,而且搭設方便,施工周期較短,在市政工程的這種大跨度連續箱梁施工中,是一種較為方便可靠而且經濟的選擇.相較而言,碗扣支架具有以下優點:接頭構造合理,

5、結構倍:便于拆裝,自鎖能力強,抗剪,抗彎,抗扭強度大,勞動強度低,一般不需要專業人員安裝,避免螺栓作業,用一把鐵錘即可完成全部作業,尤其在橋梁現澆支架中使用,可做到省時,省力,安全,可靠.預壓為等載預壓,即預壓重量等于梁體重量與施工荷載之和,堆載方式采用砂袋或預制混凝土塊.24h,預莊時橫向在腹梁及箱梁翼板下設置7個觀測點,并在支架基礎對應部位同樣設置觀測點,縱向等間距設置7處.預拱度計算公式為f=fl+fpf,其中f1:地基彈性變形,湯海燕:大跨度預應力混凝土竺塑墊_一:;:;7,201Of2:支架彈性變形,f3:梁體撓度.,預拱度最大值設置在梁的跨中位置,并按拋物線形式進行分配,算得各點處

6、的預拱度值后,通過支架頂部調節桿對底模進行調整.3大體積混凝土施工標準段箱梁為6箱結構,底邊箱梁弧線采用飛燕弧形,施工混凝土施工工程量較大,35m×3=105m標準段第一次底板施工方量為1500m.左右,第二次頂板施工工程量550m.左右.大方量混凝土連續澆筑時間較長(18-24h),且腹板與弧形底板混凝土的澆筑工藝較為嚴格.混凝土膠凝材料用量400500kg/m.,水膠比0.350.40,水泥材料用量2.kg/m.,最大水泥及礦物摻和料總量480kg/m3,粉煤灰摻量10%18%,礦渣粉摻量24%12%,坍落度不宜小-T80mm,水灰比宜為0.380.50,砂率宜為37%41;l;

7、.澆筑混凝土分二個班組同時進行,確保支架受力均衡.澆混凝土以從邊跨向中跨澆搗,先澆底板,再澆直腹板,橫一次攤鋪到位,腹板,橫梁混凝土分層澆搗,并控制好混凝土中,確保連續施工,不允許形成冷縫.振搗時,嚴禁振搗器碰到波紋管及底板模板,振搗時,斜腹板,直腹板嚴禁漏振,過振.箱梁分二次澆筑,第一次澆注底板,腹板及懸臂部分,第二次澆注頂板.施工縫設置在頂板倒角部位(圖2).第一次澆筑底板,腹板及翼板,腹板位置到八字倒角下方,翼板位置如上圖.澆筑時需注意在每跨的1/4處留出1.2m(橫向)×m(縱向)的人孔,待內模拆出補上鋼筋后,用鐵絲吊住底板,補上人孔混凝土的澆筑.為了不影響工程質量,箱梁混凝

8、土每節段的施工縫應做如下處理:清除接縫表面的水泥浮漿,薄膜,松散砂石,軟弱混凝土層,油污等;將鋼筋上的銹斑及浮漿刷凈將舊混凝土適當鑿毛;用清水沖洗舊混凝土表面,使舊混凝土在澆筑新混凝土前保持濕潤;將施工縫附近的混凝土細致搗實.采用蓄水養護方法,若蓄水養護條件不具備則采用表面覆蓋土工布,連續養護.在混凝土澆筑后的12d,應保證混凝時,混凝土用熱水攪拌,在頂托上鋪彩條布,混凝土施工完成將箱梁全部覆蓋通蒸氣養護.用于控制拆模,落架的混凝土期內,嚴禁利用橋面作為施工場地或堆放原材料.4現澆箱梁預應力施工主線標準段采用飛燕弧形斷面的預應力混凝土等高度連續箱梁結構,跨徑布置為3x35m,梁高2.8m,為雙

9、向預鋼絞線.向預應力分為墩橫梁預應力及橋面板橫向預應力.(1)鋼絞線下料長度時應考慮張拉端的工作長度,下料時,切割口的兩側各5cm先用鉛絲綁扎,然后用切割機切割.將鋼束端頭做成圓錐狀,用電焊焊牢,表面要用砂輪修平渭,以防鋼束在波紋管接頭處引起波紋管翻卷,堵塞孔道.(2)穿波紋管時波紋管連接處的縫隙應用膠帶紙包纏牢,防止水泥漿滲入.管道所有接頭長度以5d為準,采用大一號的波紋管套接,要對稱旋緊,并用膠帶紙纏好接頭處以防止混凝土漿摻入,當管道位置與非預應力鋼筋發生矛盾時采取以管道為主的原則,適當移動鋼筋保證管道位置的正確.(3)波紋管安好后,安裝螺旋筋和錨墊板,調整好位置,預埋,先制作滿足設計圖紙

10、要求的角度和端頭模板,將錨墊板用螺栓固定于端頭模板上o(4)在波紋管,錨墊板安裝完成和鋼絞線編束后,即可裝預應力管道的時候,同時進行預應力鋼柬的穿束工作,穿束完后,用的4)12ram50cm"井"字定位鋼筋將波紋管牢外露部分用塑料膜包纏,防止污染o張拉控制采用"雙控法",即通過油壓表控制預應力筋的完畢,待混凝土強度達到設計強度的1O0%(齡期不小于1O天),兩端分批張拉預應力鋼絞線.每束鋼束張拉程序為:010%盯k一103%盯k一錨固(持荷5min)一回油錨固.?713?第7期湯海燕:大跨度預應力混凝土現澆連續箱梁施工技術7/2O1O初張拉時預應力鋼絞束

11、張拉端先對千斤頂主缸充油,使鋼絞束略為拉緊,同時調整錨圈及千斤頂位置,使孔道,錨具和千斤頂三者之軸線互相吻合,注意使每股鋼絞線受力均勻,當鋼絞束達初應力時兩端作伸長量標記,并借以觀察有無滑絲情況發生.張拉采用逐級加壓的方法進行,當張拉達到設計控制應力時,繼續供油維持張拉力不變,持荷5min,同時在兩端分別測量實際伸長量,比較是否與計算值相符.計算伸長量和實測伸長量誤差應在±6%以內,當實測值與計算值不符合要求時,應調整計算伸長量再進行張拉.張拉時,如果錨頭處出現滑絲,斷絲或錨具損壞,應立即停止操作進行檢查,并做出詳細記錄.當滑絲,斷絲數量超過設計規定的容許值時,應抽換鋼束.張拉完畢后

12、24h,經檢查無滑絲現象即可切割鋼絞線(可在封錨后切割).張拉后外露預應力筋多余長度用砂輪切割機進行切割,錨具和周圍鋼絲,嚴禁用電弧切割鋼絞線.預應力張拉完畢后,宜盡快進行管道壓漿(一般在48h內壓漿完成).壓漿前一天,用1:1的水泥砂漿將兩端錨圈,鋼絞線與錨塞之間的縫隙堵死.檢查球閥是否損壞,并用水在最大工作壓力下檢查管道是否暢通.水泥漿拌和采用先加水,然后加外加劑,最后均勻下水泥,充分拌和均勻,拌和時間一般不少于1min,壓漿灌進I=I處設過濾網,濾去雜物以防止堵塞管道,過濾網孔徑采用孔道壓漿按自下而上的順序進行,水泥漿壓注工作應在一次作業中連續進行,并讓出口處冒出廢漿,當冒出的漿液其稠度

13、與壓注的漿液稠度相同時既停止壓漿(滾出漿液的噴射時間不少于¨s.然后將所有出漿口和孔眼封閉,壓漿端的水泥漿壓力最少應達到O.7MPa,且維持l0S以上.水泥漿從拌和到開始壓漿的間隔時間不得大于40min.壓入管道的水泥漿應飽滿密實,對水泥漿是否壓滿有懷疑時,應逐孔檢查水泥漿密實情況,采取相應措施確保壓漿質量.封錨混凝土灌注應在管道壓漿以后進行,施工前將錨槽沖洗干凈,用與梁體相同等級的混凝土進行灌注封閉.5結語雖然大跨度預應力混凝土現澆連續箱梁施工難度較大,復雜性較高,但是伴隨著城市建設的高速發展,大跨度預應力混凝土現澆連續箱梁更加廣泛的應用,針對其施工技術的研究探討也會不斷地開展.(

14、上接第71I頁)膜結構在組合2荷載作用下,情況1豎向最大位移為939lllm,情況2豎向最大位移為l029mill,比情況l大了9.6名:從位移圖和等高線圖可以看到,在膜面中前部形成比較大的積雪區域(見圖9和圖1O).造成這種現象的原因是在膜結構建筑設計時考慮不周,在雪荷載比較大的地區,應采用較大的膜面坡度和必要的防積雪措施(膜結構技術規程(CECS158:2004)第3.2.7條).在找形時避免出現大面積的扁平區域,曲面上出現大面積的扁平區域,意味著曲面的自然剛度低,承受豎向荷載的能力弱,容易積水或積雪;為了增加扁平區域曲面的剛度,需要給曲面施加非常大的預應力,這就會導致作用于邊界構件上的力很大,甚至無法實施.?714?圖9組合2膜面位移圖圖1O組合2膜面等高線圖實際結構中,施工方在兩根桅桿之間的膜面下設置了脊索,但未設置索套(或采取其他形式)將脊索與膜面聯系起來,在受荷載變形時,膜面可以沿著脊索滑動,兩者變形不協調,極大地削弱了脊索對膜面的補強作用(見圖11).(a)未設膜套,膜面沿脊索滑動(b)設膜套,膜面與脊索共同變形圖11膜面與脊索節點構造4結語通過以上計算分析可知,其設計方面的不合理可歸結為以下幾點:(