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文檔簡介
第7章橋梁上部結構知識框架第7章橋梁上部結構第7章橋梁上部結構【專業術語】1.預拱度為抵消梁、拱、桁架等結構在荷載作用下產生的位移(撓度),在施工或制造時所預留的與位移方向相反的校正量。2.托架(牛腿)在橋梁某些懸臂部位施工時利用預埋件與鋼構件拼制聯結而成的支架。3.纜索吊裝法利用支承在索塔上的纜索、運輸和安裝橋梁構件的施工方法。4.貓道為懸索橋上部結構施工需要而架設的,一般由纜索支承的空中施工通道5.轉體施工法利用地形地貌預制兩個半孔橋跨結構,在橋墩或橋臺上旋轉就位跨中合龍的施工方法。7.2裝配式梁橋施工裝配式梁橋施工可分為預制整孔式安裝和預制節段式塊件拼裝兩種。
前者主要是指裝配式的簡支梁橋或先簡支后連續梁橋,如空心板梁、T形梁及中小跨徑的箱梁等的安裝,是先將板梁吊裝就位,而后進行橫向連接或施工橋面板而使之成為橋梁整體。
后者是指梁體(一般為箱梁)沿橋軸向分段預制成節段或節式塊件,運到現場進行拼裝(懸臂拼裝),連續梁、T構、連續剛構和斜拉橋多運用這種方法進行施工。
主要施工程序包括:梁(板)的預制→預制構件的運輸→預制構件的吊裝→構件的橫縱向連接→橋面系施工。7.2.1先張法梁板的預制在我國,30m以下跨徑多采用先張法,預應力鋼束采用直線布置,且主要用于小跨徑預應力混凝土空心板梁中。原理:
先張法的制梁工藝是在澆筑混凝土前張拉預應力筋,將其臨時錨固在張拉臺座上,然后立模澆筑混凝土,待混凝土達到規定的強度時,逐漸將預應力筋放松,這樣就因預應力筋的彈性回縮通過其與混凝土之間的黏結作用,使混凝土獲得預壓應力。先張法工藝流程第7章橋梁上部結構一、預制臺座建造(一)臺座的類型第7章橋梁上部結構先張梁臺座(框架式)四.先張法預應力筋的放松9.2裝配式梁橋施工四.先張法預應力筋的放松9.2裝配式梁橋施工第7章橋梁上部結構四、預應力鋼筋張拉(一)確定張拉方法先張法張拉預應力筋,分單根張拉和多根張拉,以及單向張拉和雙向張拉。單根張拉設備比較簡單,噸位要求小,但張拉速度慢,張拉的順序不應使臺座承受過大的偏心力。多根張拉一般需有兩個大噸位千斤頂,張拉速度快。數根預應力筋同時張拉時,必須使它們的初始長度一致,張拉后每根力筋的應力均勻。因此可在預應力筋的一端選用螺絲桿錨具和橫梁、千斤頂組成張拉端,另一端選用墩粗夾具為固定端,這樣可以利用螺絲端桿的螺母調整各根力筋的初始長度。如果力筋直徑較小,在保證每根力筋下料長度精確的情況下,可兩端采用墩粗夾具。四、預應力鋼筋張拉(二)張拉設備的選擇橋梁工程中通常采用液壓拉伸機作為預應力的張拉設備,它由千斤頂和配套的高壓油泵、壓力表及外接油管組成。1.張拉設備需要的張拉力四、預應力鋼筋張拉2.油壓千斤頂的作用力壓力表的量程應為該項壓力最大值的1.3~2.0倍,其應為防震型產品,直徑宜采用150mm,精度宜為0.4級,不應低于1.0級。四、預應力鋼筋張拉(三)張拉設備的標定實際中千斤頂的油缸與活塞有摩阻力存在,千斤頂和油壓表在使用前必須通過標準壓力計進行標定。根據標定數據,可采用一元線性回歸分析法與直線插值法計算油壓表讀數,用以控制張拉力。張拉用的千斤頂、油壓表、油泵應配套標定、配套使用,標定應在國家授權的法定計量技術機構定期進行。標定時,千斤頂活塞的運行方向應與實際張拉工作狀態一致。當處于下列情況之一時,應重新進行標定:1.千斤頂使用時間超過6個月。2.張拉次數超過300次。3.使用過程中千斤頂或油壓表出現異常情況,如油壓表經過碰撞,指針不能退回零點等。4.千斤頂、油壓表檢修或更換配件后。5.張拉中預應力筋發生多根破斷或張拉伸長值誤差較大。(四)張拉理論伸長值計算預應力筋采用應力控制方法張拉,采用伸長值做校核。實際伸長值與理論伸長值的差值應符合設計規定;設計未規定時,其偏差應控制在±6%以內,否則應暫停張拉,待查明原因并采取措施予以調整后,方可繼續張拉。先張法預應力筋通常采用直線形布置,如需采用曲線形布置需要布設彎起器。直線型預應力筋的理論伸長值計算非常簡單,采用下式進行計算。四、預應力鋼筋張拉四、預應力鋼筋張拉(五)張拉程序五、模板安裝六、混凝土澆筑七、混凝土養護八、模板拆除九、預應力放張當混凝土達到設計規定的放張強度之后(設計無規定時,一般應在大于混凝土設計強度等級值的80%、彈性模量不低于混凝土28d彈性模量的80%),可在臺座上放張受拉的預應力筋(稱為放張),對預制梁施加預應力。
預應力放張通常采用采用砂箱放張法、千斤頂直接放張法、千斤頂重新張拉放張法和氧氣-乙炔切割法進行。7.2.2后張法梁板的預制后張法預應力鋼筋的安裝后張法即先澆筑構件混凝土,等砼養護并達到一定強度后,再在構件上用張拉機具張拉預應力鋼筋的方法。后張法又分為有黏結工藝和無黏結工藝兩大類。其中有黏結工藝又可分為先穿束法和后穿束法兩種做法。先穿束法是將預應力鋼束先穿入管道,預埋在后澆注的混凝土中。其優點是不會產生堵管的現象,可避免某些情況下后期穿束的場地條件的限制;缺點是應在規定的時間內張拉完畢,否則會引起預應力鋼束的銹蝕,反不能使用蒸汽養護。后穿束法則是將管道頂埋在后澆注的混凝土中,當混凝土達到張拉強度時.穿束并完成張拉。其優點是張拉預應力的時間、地點較為機動靈活.能使用蒸汽養護,缺點是有時會產生堵管的現象。7.2.2后張法梁板的預制7.2.2后張法梁板的預制一、孔道預留梁體內預留孔道的生產主要有兩種方式,埋置式和抽拔式。埋置式制孔主要采用金屬波紋管和塑料波紋管。抽拔式制孔(俗稱抽拔管)常用的有橡膠抽拔管、金屬伸縮抽拔管和鋼管等。現在常用預埋波紋管和抽拔橡膠管的方式制孔抽拔橡膠管預埋波紋管三、預應力鋼絞線穿束1.當梁體混凝土強度達到設計強度的80%以上時,方可進行穿束張拉。2.穿束前,可用空壓機吹風等方法清除孔道內的污物和積水,以確保孔道暢通。3.箱梁鋼絞線可采用鋼套牽引法。穿束時鋼絞線頭纏膠帶,防止鋼絞線頭被掛住。梳張與編束三、預應力鋼絞線穿束穿束(配套鐓頭器,卷揚機、導向、鋼絲繩等)四、預應力筋的張拉預應力筋張拉前必須對千斤頂和油壓表進行校驗,計算與張拉噸位相應的油壓表讀數和鋼絞線伸長量,確定張拉順序和清空、穿束等工作,并完成制錨工作。安裝張拉體系前先檢查錨墊板、孔道和連接器等,錨口平面必須與管道垂直,錨孔中心要對準管道中心,孔道內應暢通無雜物,鋼鉸線應能在管內自由滑動,檢查合格后,安裝千斤頂進行張拉。鋼束張拉嚴格按設計規定的順序張拉。四、預應力筋的張拉根據《公路橋涵施工技術規范》(JTGTF50-2011),曲線預應力筋理論伸長值的計算按照式7-5計算。2.預應力筋理論伸長值的計算
2/2/20234848第一步:CAD畫圖在CAD圖上畫按1:1畫出鋼束大樣圖,找出所有圓直點、各段長度、轉角、曲線半徑“直圓點”也是后期鋼束定位比較重要的參數計算思路第二步:單端?
雙端?所算的鋼絞線是單端張拉還是雙端張拉單端雙端從一頭往另外一頭算從兩頭往中間算例題:例題:
設計文件提供的設計伸長量是設計單位按通用資料選取的相關參數進行計算得來的。通常與實際材料的相關參數(如預應力筋的公稱截面面積、彈性模量、
值等)有出入,在復核設計伸長量時應采用實測參數進行修正,以取得實際理論伸長量指導施工。
項目名稱取值張拉控制應力σk1395Mpa鋼絞線面積Ag140mm2彈性模量Eg2.02×105Mpa管道摩阻系數μ0.25管道偏差系數k0.0015張拉端的張拉力195.3KN根據設計圖紙及規范和實測數據,已知以下參數錨下控制應力:σk=0.75Ryb=0.75×1860=1395N/mm2單根鋼絞線張拉端的張拉控制力:P=σkAp
=1395×140=195300N----該值就是理論控制值工作夾片工具夾片預應力張拉伸長量實際測量
一端伸長量=(180-16)+(185-20)+(172-37)=459,另一端為630mm,回縮量為5mm實測伸長量=459+460-5=914mm伸長量率=(459+460-900)/900=3.4%回縮量簡易測量:當鋼絞線沒有滑絲的情況下,
回縮量=6-夾片外露長度限位板(內有6mm的凹槽,工作夾片就在該凹槽內)伸長量量測(包括了千斤頂工作長度)限位板凹槽(6mm)回縮量:鋼絞線張拉時,工作夾片跟隨鋼絞線往外拉,(限位板的限制,最多往外拉6mm),錨固時,工作夾片往錨墊板收縮,最多回縮6mm,這就是回縮量。另外,回縮量一般有限位板6mm的凹槽作用,所以回縮量一般不會超過6mm,超過6mm就是滑絲了。梳張板梳張與編束7.2.2后張法梁板的預制
當梁體混凝土強度達到設計強度的75%以上時,才可進行穿束張拉。穿筋工作一般采取直接穿筋,較長的鋼筋可借助鋼絲作為引線,用卷揚機進行穿筋。
預應力筋張拉端的設置應符合設計要求,當設計無具體要求時,應符合:
曲線預應力筋和長度大于25m的直線預應力筋,應采用兩端對稱張拉。長度等于或小于25m的直線預應力筋,可在一端張拉。
預應力筋的張拉應符合設計要求,當設計無要求時,可分批分階段對稱張拉。分批張拉時,應按順序對稱地進行,以防過大偏心壓力導致梁體出現較明顯的側彎現象,同時應考慮后張拉的預應力筋對先張拉的預應力筋所帶來的預應力損失。后張法預應力筋的張拉應分級進行。7.2.2后張法梁板的預制五、孔道壓漿1.壓漿的目的孔道壓漿的目的一是保護鋼絞線不生銹,延長結構使用年限,所以壓漿要飽滿、密實;二是作為媒介,在鋼絞線松弛后,向梁體傳遞一部分應力,即增加鋼筋與混凝土之間的黏結力。預應力筋張拉錨固后,孔道應盡早壓漿,且應在48h內完成,否則應采取避免預應力筋銹蝕的措施。2.壓漿工藝普通壓漿:壓漿前先用壓力清水沖洗將要壓漿的孔道,再將水泥凈漿從孔的一端壓入,另一端排出濃漿后封閉。加大壓力至0.5~0.7MPa,持續2~5min后結束。真空壓漿:壓漿前,先用真空泵抽吸預應力孔道中的空氣,使孔道的真空度達到負壓0.1MPa左右,然后在孔道另一端用壓漿泵以一定的壓力將攪拌好的水泥漿體壓入預應力孔道并產生一定的壓力。由于孔道內只有極少數空氣,漿體中很難形成氣泡。同時,由于孔道內和壓漿泵之間的正負壓力差,大大提高孔道內漿體的飽滿和密實度,而且在水泥漿中,由于降低水膠比,添加專用的外加劑,從而減少了漿體的離析、析水和干硬收縮,同時提高了漿體的強度。壓漿:0.5MPA,持荷5min7.2.2后張法梁板的預制3.孔道壓漿一般要求(1)壓漿材料①后張預應力孔道宜采用專用壓漿料或專用壓漿劑配制的漿液進行壓漿。②水泥應采用性能穩定、強度等級不低于42.5的低堿硅酸鹽或低堿普通硅酸鹽水泥。③外加劑應與水泥具有良好的相容性,且不得含有氯鹽、亞硝酸鹽或其他對預應力筋有腐蝕作用的成分。④礦物摻合料的品種宜為I級粉煤灰、細礦渣扮或碓灰,并應符合規范的規定。⑤水不應含有對預應力筋或水泥有害的成分⑥膨脹劑宜采用鈣磯石系或復合型膨脹劑,不得采用以鋁粉為膨脹源的膨脹劑或總堿量0.75%以上的高堿膨脹劑。⑦壓漿材料中的氯離子含量不應超過膠凝材料總量的0.06,比表面積應大于350m2/kg,三氧化含量不應超過6.0%。7.2.2后張法梁板的預制(2)漿體見表7.2.2后張法梁板的預制(3)壓漿設備:真空輔助壓漿工藝中采用的真空泵應能達到0.10MPa的負壓力。壓漿:0.5MPA,持荷5min4.壓漿施工
4.壓漿施工壓漿規范封錨六、封端六、封端不宜低于梁體砼強度等級的85%,混凝土強度不低于C30六、封端六、封端封錨質量差七、梁的吊運七、梁的吊運梁體壓漿結束后,待漿體強度達到設計強度的80%方可移至存梁區,當梁體混凝土強度達到設計強度的100%方可進行架設。7.2.3預制梁板的吊裝
由于梁體長、笨重,起吊、運輸都比較困難,因此要合理選擇起吊、運輸的工具和方法,以確保安全。梁體起吊時,混凝土的強度應符合設計規定。壓漿強度不得低于設計強度的75%,封端混凝土強度不得低于設計強度的50%;吊點、支點位置應經計算確定,其距離誤差不得大于規定的200mm,無論起吊、運輸或存放都要有防止傾覆的措施。(1)架橋機法架橋機可分為單導梁式、雙導梁式、斜拉式和懸吊式等類型。7.2.3預制梁板的吊裝
(2)跨墩龍門式吊車架梁7.2.3預制梁板的吊裝
(2)跨墩龍門式吊車架梁7.2.3預制梁板的吊裝
(3)自行式吊機架梁法7.2.3預制梁板的吊裝
(3)自行式吊機架梁法7.2.3預制梁板的吊裝
(4)浮吊架設法(水上架設)7.2.3預制梁板的吊裝
(5)高低腿龍門架配合架橋機架設法7.2.3預制梁板的吊裝
(6))移動式支架架梁法7.2.3預制梁板的吊裝
(7)扒桿縱向“釣魚”架梁法7.2.3預制梁板的吊裝
8)擺動式支架架設法7.2.3預制梁板的吊裝
連續梁橋施工常用方法逐孔施工法移動模架法頂推法先簡支后連續法懸臂澆筑法懸臂拼裝法為保證行車的舒適性,通常采用多跨連續梁結構以減少橋梁伸縮縫的數量,因此采用裝配式施工的連續梁橋,在梁(板)架設完畢后,需要將處于簡支體系的梁(板)按設計要求轉換為連續體系。先簡支后連續施工技術具有以下優缺點:①適合于梁高較低箱梁及T形截面梁集零為整,形成連續梁;②適宜跨徑為25~50m,且宜等跨徑布置橋孔,施工工藝成熟簡單;③下部結構和預制梁可安排平行作業施工,橋梁總體施工期短。④頂板負彎短波紋管施工中,由于靠近梁體上部,混凝土澆筑中容易出現位移,造成兩梁端部的對應管道錯位,不順直,增加了內摩阻力和其他應力。振搗棒易破壞波紋管,造成泥漿,穿束困難。⑤錨固段在張拉時,鋼絞線從固定端錨板沿絲,錨固區混凝土開裂,錨板變形,伸長值超標。⑥張拉端在張拉時,錨墊板壓壞,出現滑絲現象。⑦兩梁對接的連續端波紋管和張拉槽、固定槽間斷的波紋管搭接因難,澆筑整體化混凝土時向管內滲漿,造成芽束困難和張拉應力誤差較大。⑧由于預留張拉槽、固定槽和連續端的多處波紋管搭接,壓漿困難,無法直觀判斷壓漿飽滿情況,可能出現出漿口不出漿現象。7.2.4簡支-連續體系轉換施工流程是通過分片預制簡支梁,在橋墩上設置臨時支座,中間保留永久支座,將預制梁吊裝后,永久支座暫不受力,由臨時支座參與結構受力,臨時支座每跨之間為簡支體系,待一聯全部吊裝完成后,將各主梁的預留的鋼筋連接,并澆筑濕接縫,先使結構連成整體的連續結構體系。再撤去臨時支座,使原來布置的連續體系永久支座參與結構受力
7.2.4簡支-連續體系轉換7.2.4簡支-連續體系轉換7.2.4簡支-連續體系轉換一、簡支-連續體系轉換的順序簡支轉連續施工的體系轉換的順序一般有以下3種:1.從一端起依次逐孔連續,即先將第一孔與第二孔形成兩跨連續梁,然后再與第三孔形成三跨連續梁,依次類推,形成一聯連續。2.從兩端起向中間依次逐孔連續。3.從中間孔起依次逐孔連續。如遇長聯,可按上述3種方法靈活綜合選用。顯然,不同的體系轉換方法所產生的混凝土二次力及預加力產生的二次力是不同的。7.2.4簡支-連續體系轉換二、臨時支座臨時支座可采用油壓千斤頂、砂筒及硫磺砂漿,由于砂筒的經濟性和方便性,目前在施工中常采用砂筒作為臨時支座。臨時支座臨時支座硫磺砂漿7.2.4簡支-連續體系轉換7.3現澆梁橋施工7.3.1支架現澆法施工7.3現澆梁橋施工7.3.1支架現澆法施工
采用滿堂支架和柱式支架。滿堂支架法澆筑預應力混凝土連續箱梁施工工藝流程圖如圖所示。7.3現澆梁橋施工一、地基處理對于滿堂式支架由于其作用面積廣,因此常采用碾壓夯實、換填穩定土、樁基礎或澆筑混凝土層對地基進行加固處理;在地基硬化處理后,加強基礎范圍內的排水工作,在兩側開挖排水溝,設流水槽,防止施工場內積水,造成地基不均勻沉降,影響支架穩定性。對于梁式或梁柱式支架,因其荷載教集中,可設置樁基礎、混凝土擴大基礎或直接支撐在墩臺身或永久性基礎上。地基處理7.3現澆梁橋施工二、支架搭設在地基處理達到要求后首先測出支架地面高程,根據橋梁凈空高度確定各單元塊支架所需整平碾壓處理的地基高程,按設計的支架平面位置進行立桿位置放樣。支架結構平面圖7.3現澆梁橋施工三、支架的預壓和卸載(一)預壓目的1.驗證現澆段支架安全性,消除支架、地基的非彈性變形。2.準確測量現澆施工中支架變形對梁板立模高程的影響值,以便為立模的預抬值提供依據(二)預壓準備1.每階段梁板預壓前對預壓荷載及其分布置情況進行詳細的計算,預壓重力為底、腹板箱梁自重的1~1.3倍,并繪制出荷載分布的平面圖,以保證預壓可準確模擬箱梁現澆時的支架受力狀態。2.準備好預壓設備、材料。7.3現澆梁橋施工(三)預壓方法1.砂袋用編織袋裝砂一般不超過袋子體積的2/3,以便碼放。砂袋逐袋稱重。2.水箱(袋)預壓液袋、水囊、水袋采用高密度聚乙烯制成,可折疊,將其充滿水。橋梁預壓水袋一般可重疊壓兩個,能滿足橋梁預壓的噸位完成預壓,測試方法簡單,造價低廉,還可以重復利用。3.混凝土預制塊干碼混凝土預制塊的密度按2.4t/m3計算,由此計算所需預制塊堆碼的高度。7.3現澆梁橋施工4.加載及支架沉降觀測加載時按照計算預壓總荷載的20%、40%、60%、80%、100%、120%分級進行,中間每級加載完成后,對支架進行一次觀測,最后一級加載完成后要進行24h跟蹤觀測,每次觀測都要根據觀測記錄計算支架在兩次觀測時間之間的沉降情況。5.卸載順序及時間預壓持載時間根據支架觀測情況確定,若沉降量或支架形變沒有趨于平緩,則適當延長預壓時間,直至支架形變及沉降均滿足規范要求(連續兩天沉降量小于5mm)即可卸載。卸載按預壓總荷載的20%、40%、60%、80%、100%、120%逐級卸載,每級卸載完成都要對支架進行觀測,計算支架的彈性變形情況。7.3現澆梁橋施工6.觀測成果的整理預壓完成后的支架變形觀測成果進行整理,計算出支架、地基、底模板在每級加卸載后的彈性形變及非彈性形變,作為設置施工預拱度調整計算的依據。7.預壓過程中的注意事項預壓完成后要根據預壓的觀測數據對施工預拱度的設置進行調整計算,因預壓已基本消除支架、地基的非彈性形變,調整時主要考慮觀測所得支架、地基的彈性形變,按二次拋物線法重新計算各放樣點的預拱度值。調整后:δ=δ1+δ5+支架預壓觀測所得彈性形變量。其中:δ1為支架卸載后由上部構造自重及活載一半產生的豎向撓度;δ5為由混凝土收縮、溫差變化引起的撓度。底模板已在預壓以前安裝完成,根據調整后的施工預拱度重新計算底模板各點的高程,并對底模板的高程、坐標進行復測,調整消除預壓引起的底模板變化,使之符合重新調整計算后的高程,要求與計算值偏差小于5mm。支座安裝
1.盆式支座的地腳螺栓和支座板下采用C40環氧樹脂混凝土錨固支座。2.支座安裝時,先用全站儀精確放樣,彈出支座十字線,柱頂鉆孔、埋設四腳螺栓,環氧樹脂砼嵌孔,支座整體吊裝、對位、調平,支座不設預偏量。3.支座安裝前應清洗或擦干凈不得有油污雜屑;橡膠圓板在鋼盆內應搗實,排除盆內空氣
4.支座安裝允許偏差:
支座四角高差≤2mm中心線偏差≤2mm兩支座偏差≤5mm安裝就位時注意位置和方向性制作:1.底模采用15mm厚竹膠板,外側模板采用大塊定型鋼模板,內模采用普通膠合板加工制作,6×6cm方木作縱橫向肋帶,并做成活動銷榫式組合模板,便于安裝和拆卸,內模頂板每隔5m預留80×80cm人孔,以便混凝土澆注完成后進人拆除內模。2.模板與砼接觸的表面應平整、光滑。3.模板轉角處做成斜角并用雙面膠帶夾緊。安裝:
1.模板安裝必須確保平整,縱、橫向拼縫必須在一條直線上,模板拼縫用雙面膠面帶下夾緊,竹膠板用圓釘沿四周與方木釘牢,鐵釘間距不大于30cm。2.安裝順序是:先安裝底模,然后安裝外側模,待底、腹板鋼筋安裝完后再安裝內模,最后安裝頂板鋼筋。三、模板制作與安裝
模板安裝1、安裝基本順序:箱梁底板、腹板隔梁、頂板2、鋼筋與預應力孔道波紋管相碰時,可適當調整鋼筋的位置。3、鋼筋的交叉點用鐵絲綁扎結實,必要時可用點焊焊牢。4、頂、底板鋼筋綁扎時應在上、下層鋼筋網之間設置架立鋼筋,保證鋼筋位置正確和有足夠的剛度。5、鋼筋保護層所用塑料(水泥)墊塊應與鋼筋扎緊,并互相錯開。6、預應力孔道定位網應預先電焊成型,網格準確,安裝時應與四周鋼筋綁扎或電焊固定,預應力豎曲段設置φ10防崩鋼筋與鋼筋網須綁扎牢靠。四、鋼筋安裝
安裝鋼筋
1.鋼絞線采用φ15.24高強度低松弛預應力鋼絞線2.塑料波紋管根據要求由廠家供貨,波紋管進場時需認真檢查,孔徑、剛度須滿足制孔要求,使用前進行復驗。3.波紋管接頭采用套接方法,長度根據施工需要截制。4.在立內側模板前在波紋管內穿好縱向鋼束,或與波紋管配套安裝預應力鋼絞線制孔及安裝五、砼澆筑與養護
1.澆筑前先檢查(底部項目檢查基面有無積水及雜物、扎筋、立模、埋件等是否完善、正確、牢固,分縫材料及止水的安裝是否正確,腳手架是否牢固,人員及平倉和振搗設備及工具是否充足等)。
2.混凝土澆筑順序為:a、底板;b、橫梁、腹板;c、腹板補料、頂板。
3.砼采用總部拌和站集中拌制,混凝土輸車運到現場,由砼泵車泵送,采用插入式振動棒進行振搗密實;混凝土澆筑過程中,坍落度控制到14cm~18cm。、養護
混凝土初凝后,要對頂板混凝土進行覆蓋,先用塑料膜覆蓋,然后用麻袋片覆蓋,灑水后再覆蓋一層土工布,并灑水養護,每天3次~4次,嚴禁混凝土面及養護材料出現干燥現象,養護期不小于7d。混凝土澆筑砼澆筑注意事項
九、砼澆筑注意事項
9.1梁橋就地澆筑施工
7.3現澆梁橋施工六、拆除模板和落架模板、支架的拆除期限和拆除程序等應嚴格按施工圖設計的要求進行,設計未要求時,應據結構物特點、模板部位和混凝土所應達到的強度要求決定。1.非承重側模板應在混凝土抗壓強度達到2.5MPa,且能保證其表面及棱角不致因拆模受損壞時方可拆除。2.芯模和預留孔道的內模,應在混凝土強度能保證其表面不發生塌陷或裂縫現象時,方拆除。3.鋼筋混凝土結構的承重模板、支架,應在混凝土強度能承受其自重荷載及其他可能的加荷載時,方可拆拆除。7.3現澆梁橋施工4.對預應力混凝土結構,其側模應在預應力鋼東張拉前拆除;底模及支架應在結構建立應力后方可拆除。5.模板、支架的拆除應遵循后支先拆、先支后拆的原則順序進行。墩、臺的模板宜在其上部結構施工前拆除。6.拆除梁、板等結構的承重模板時,在橫向應同時、在縱向應對稱均衡卸落。簡支梁、連梁結構的模板宜從跨中向支座方向依次循環卸落;懸臂梁結構的模板宜從懸臂端開始順序落。7.在低溫、干燥或大風環境下拆除模板時,應采取必要的措施,防止混凝士表面產生裂縫。8.拆除模板、支架時,不得損傷混凝土結構。7.3.2懸臂現澆法施工懸臂澆筑施工法又稱懸臂掛籃施工法,是指采用移動式掛籃為主要施工設備,以橋墩為中心,兩側對稱逐段利用掛籃澆筑混凝土,待混凝土達到一定強度后,張拉預應力筋,再移動掛籃并進行下一節梁段的施工,一直推進到懸臂端為止。其主要特點是:1.懸臂施工法比滿堂固定腳手架施工法具有更大的橋下凈空;2.施工時不受季節、河流水位的影響,不影響橋下通航;3.減少了大量施工支架和施工設備,簡化了施工程序,高度機械化,能循環重復作業。7.3.2懸臂現澆法施工適用:應用于大跨徑預應力混凝土連續梁橋的施工。特別是對于橋址位于深山峽谷之中,不便使用支架法的橋梁;或位于江河之上,水流湍急,需通航或有流冰、流木的橋梁;施工要求不能影響橋下交通的立交橋7.3.2懸臂現澆法施工7.3.2懸臂現澆法施工7.3.2懸臂現澆法施工主梁各部分的長度視主梁形式和跨徑、掛籃的形式及施工周期而定。0號塊長度一般為5~10m,懸臂澆筑節段長度一般為2~6m,支架現澆段長度一般為2~3個懸臂澆筑節段長,合龍段長度一般為2m。7.3.2懸臂現澆法施工施工主要程序一般如下:1.在墩頂托架或支架上澆筑0號塊并實施墩梁臨時固結系統。2.在0號塊上安裝懸臂掛籃,向兩側依次對稱地分段澆筑主梁至合龍段。3.在臨時支架或梁端與邊墩間臨時托架上支模板澆筑邊跨現澆梁段。當邊跨現澆梁段較短時,可利用掛籃澆筑;當與現澆相接的連接橋是采用頂推施工時,可將現澆梁段錨固在頂推梁前端施工,并頂推到位。此法不需要支撐,省料省工。4.主梁合龍段可在改裝的簡支掛籃托架上澆筑。多跨合龍段澆筑順序按設計或施工要求進行,設計無要求時,按照先邊跨、后次邊跨、最后中跨的順序進行合龍。7.3.2懸臂現澆法施工7.3.2懸臂現澆法施工7.3.2懸臂現澆法施工總體施工流程為:0#塊支架搭設→0#支架預壓檢驗→0#塊混凝土澆筑施工(墩梁臨時錨固)→在0#塊上拼裝掛籃→掛籃預壓→掛籃懸臂澆筑節段→邊跨現澆段施工→邊跨合龍段施工→中跨合龍段施工→體系轉換。7.3.2懸臂現澆法施工一、0號塊施工0#塊即墩頂梁段,是為后續懸臂節段的施工提供安全、穩定的支撐,因此0號塊是懸臂澆筑施工的首要關鍵工作。同時,0號塊結構尺寸較大、構造復雜、重量大,預埋件、鋼筋、各向預應力鋼束及其孔道、錨具密集交錯,梁頂面有縱橫坡度,端面與待澆段密切相連,給施工帶來了巨大的挑戰,必須高度重視0#塊的施工質量及安全。7.3.2懸臂現澆法施工7.3.2懸臂現澆法施工7.3.2懸臂現澆法施工7.3.2懸臂現澆法施工預壓以節段重量的120%~130%進行壓重,以檢驗支架的剛度、強度、穩定性并消除支架的塑性變形,取得支架彈性變形關系。支架(托架)的預壓可采用砂帶、預制混凝土塊及成捆的鋼材等進行預壓。預壓時,按照預壓施工荷載的20%、40%、60%、80%、100%、120%逐級加載預壓時,加載持續時間在30分鐘。每次監控量測安排于加載間隔時間的最后10分鐘完成。加載完成后連續測量至變形穩定,測量間隔時間為2h。支架的穩定標準為連續觀測24h單次變形量小于2mm。7.3.2懸臂現澆法施工(五)墩梁臨時錨固及臨時支座設置
懸臂梁橋及連續梁橋采用懸臂施工法,為保證施工過程中結構的穩定可靠,使0號塊梁段能承受兩側懸臂施工時產生的不平衡力矩,必須采取0號塊梁段與橋墩臨時固結或支承措施。臨時支座的作用是在施工階段臨時固結墩、梁,承受施工時由墩兩側傳來的懸澆梁段荷載,在梁體合龍后便于拆除和體系轉換。
目前常采用,在墩帽(身)中設埋深Φ32精扎螺紋鋼筋,精扎螺紋鋼筋下端部與錨板固結,頂部穿過臨時支座墊塊砼,再通過預留孔道穿過0#塊底板接長引入0#塊頂部,之后進行張拉固結(0#塊施工時底板與頂板預留孔道,在0#塊頂部預埋設錨具)。在墩帽施工后0#塊底模安裝前,澆筑臨時支座墊塊砼。7.3.2懸臂現澆法施工7.3.2懸臂現澆法施工(六)0號塊模板(七)綁扎底板、腹板、橫隔板鋼筋(八)預應力管道的設置(九)澆筑0#段混凝土(十)混凝土養護(十一)張拉壓漿7.3.2懸臂現澆法施工二、懸臂節段施工(一)施工掛籃掛籃懸掛在已經張拉錨固的箱梁梁段上,懸臂澆筑時箱梁梁段的模板安裝、鋼筋綁扎、管道安裝、混凝土澆筑、預應力張拉、壓漿等工作均在掛籃上進行。當一個梁段的施工程序完成后,掛籃解除后錨,移向下一梁段施工。所以掛籃既是施工梁段的作業平臺,又是預應力筋束張拉前梁段的承重結構。1.掛籃分類及選擇桁架式掛籃按其構成部件的不同,可分為萬能桿件掛籃、貝雷梁(或裝配式公路鋼桁架組合式)掛籃、型鋼組合桁架組合式等。按桁架構成形狀的不同,又可分為平行桁架式、平弦無平衡重式、弓弦式、菱形和三角形等多種。
7.3.2懸臂現澆法施工隨著施工技術的不斷改進,掛籃已由過去的壓重平衡式發展成現在通用的自錨平衡式,其中菱形桁架式掛籃(圖
7?31)和三角斜拉式掛籃(圖
7?32)兩類,因其施工安全、質量高、成本較低、工期較短、操作簡便成型快及設備利用率高、結構完善、施工靈活和適用性強,已經成為在公鐵路橋梁施工中的首選形式。7.3.2懸臂現澆法施工菱形桁架式掛籃主要由菱形桁架、提吊系統、走形及后錨系統、模板系統和張拉操作平臺等6部分組成。7.3.2懸臂現澆法施工三角斜拉式掛籃也叫輕型掛籃。隨著橋梁跨徑越來越大,為了減輕掛籃自重,以達到減少施工節段增加的臨時鋼絲束,在桁架式掛籃的基礎上研制了斜拉式掛籃。其構造系統與菱形桁架式掛籃類似,圖
為三角斜拉式掛籃裝置的一般構造。7.3.2懸臂現澆法施工2.掛籃的設計。掛籃的合理設計是保證施工質量、加快施工進度的重要因素。在設計中要求掛籃的質量小、結構簡單、受力明確、運行方便、堅固穩定、變形小、裝拆方便,并盡量利用當地現有構件。3.掛籃的安裝(1)掛籃組拼后,應全面檢查安裝質量,并做載重試驗,以測定其各部位的變形量,并設法消除其永久變形。(2)在起步長度內梁段澆筑完成并獲得要求的強度后,在墩頂拼裝掛籃。有條件時,應在地面上先進行試拼裝,以便在墩頂熟練有序地開展拼裝掛籃工作。拼裝時應對稱進行。(3)掛籃的操作平臺下應設置安全網,防止物件墜落,以確保施工安全。掛籃應全封閉,四周設圍護,上下應有專用扶梯,方便施工人員上下掛籃。(4)掛籃行走時,須在掛籃尾部壓平衡重,以防傾覆。澆筑混凝土梁段時,必須在掛籃尾部將掛籃與梁進行錨固。掛籃運至工地后,應在試拼臺上試拼,以發現由于制作不精良及運輸中變形造成的問題,保證正式安裝時的順利及工程進度。掛籃安裝后掛籃拼裝后,應全面檢查安裝質量,并做載重試驗,以測定其各部位的變形量,并設法消除其永久變形。7.3.2懸臂現澆法施工4.掛籃預壓為了確保懸臂現澆的施工安全,通常通過對掛籃進行預壓試驗,掛籃預壓的目的主要是:(1)檢驗掛籃的承載能力和撓度值;(2)通過模擬掛籃在懸臂施工時的加載過程來分析結構的彈性變形,消除其非彈性變形;(3)通過其規律來指導掛籃施工中模板的預拱度值及其混凝土分層澆注的順序。掛籃試壓通常實物堆載(砂袋、混凝土塊、鋼材等)、反支點張拉法及千斤頂對拉加載四種。7.3.2懸臂現澆法施工7.3.2懸臂現澆法施工圖7?34反支點張拉法7.3.2懸臂現澆法施工7.3.2懸臂現澆法施工(二)懸臂節段施工1.掛籃行走2.鋼筋制作、安裝3.鋼鉸線下料、編束和穿束4.砼施工5.張拉、壓漿、封端
(三)注意事項1.掛籃(1)在六級以上大風、大霧和大雨天氣下不得進行掛籃拼裝、移動、拆除作業,雨后上掛籃前要做好防滑措施。掛籃設備經過大風、大雨后,要全面檢查。(2)掛籃行走必須在白天進行,嚴禁在夜間移動掛籃。(3)掛籃設備施工時構部件不得任意改動,不得任意增減掛籃構部件。應力鋼筋斷裂千斤頂飛出傷人。9.3連續梁橋施工5.3.5.3施工掛籃:2.掛籃的組成
9.3連續梁橋施工5.3.5.3施工掛籃:2.掛籃的組成
7.3.2懸臂現澆法施工(三)注意事項2.混凝土澆筑(1)箱梁各階段立模標高=設計標高十預拱度十掛籃滿載后自身變形;后灌注的梁段應在已施工梁段有關實測結果的基礎上作適當調整。以逐漸消除誤差,保證結構線性勻順。(2)箱梁各階段混凝土在灌注前,必須嚴格檢查掛籃中線、掛籃底模標高,縱、橫、豎三向應力管道,鋼筋、錨頭、人行道及其他預埋件的位置,認真核對無誤后方可灌注混凝土;(3)各梁段施工加強梁體測量、觀測,注意撓度變化。梁段懸臂澆筑時,T構兩端施工荷載要盡可能保持平衡,并注意左右偏載,兩端澆筑混凝土進度之差不得大于2m3,懸臂階段混凝土應一次澆筑成型。3.張拉張拉過程中,裝錨、量尺工人必須正確佩戴安全繩,且張拉過程中千斤頂前方不得站人。防止張拉過程中預應力鋼筋斷裂千斤頂飛出傷人。7.3.2懸臂現澆法施工三、邊跨現澆梁段(直線段)施工四、合龍段施工及體系轉換連續梁全梁施工過程是從各墩頂0號段開始至該T構的完成,再將各T構拼接而形成整體連續梁,這種T構的拼接就是合龍。合龍是連續梁施工和體系轉換的重要環節,合龍施工必須滿足受力狀態的設計要求和保持梁體線形,控制合龍段的施工誤差。7.3.2懸臂現澆法施工(一)合龍段施工的一般要求1.連續梁的合龍施工順序有:邊跨至中跨的順序合龍、中跨至邊跨的順序合龍、先形成雙懸臂剛構再順序合龍、全橋一次性合龍。公路工程連續梁懸臂施工的合理施工順序應按設計要求進行,設計無要求時,宜按照先邊跨,后次邊跨,最后中跨的順序合龍。2.合龍施工前應對梁端懸臂梁段的軸線、高程和梁長受溫度影響的偏移值進行觀測,并應根據實際觀測值進行合龍的施工計算,確定準確的合龍溫度、合龍時間及合龍程序。3.對合龍段兩端的懸臂梁段采取施加水平推力的方式調整梁體的應力時,千斤頂的施力應對稱、均衡。4.合龍時,宜采取措施將合龍口兩側的懸臂端予以剛性連接,再澆筑合龍段混凝土。合龍段的混凝土宜在一天中氣溫最低且穩定的時段內澆筑,澆筑后應及時覆蓋灑水養護。5.合龍時在橋面上設置的全部臨時施工荷載應符合施工控制的要求。對預應力混凝土連續梁,合龍后應在規定的時間內盡快拆除墩梁臨時固結裝置,按設計規定的程序完成體系轉換和支座反力調整。6.合攏梁段混凝土應按設計采用微膨脹混凝土,混凝土強度等級宜較設計要求提高一級7.3.2懸臂現澆法施工(一)合龍段施工的一般要求1.連續梁的合龍施工順序有:邊跨至中跨的順序合龍、中跨至邊跨的順序合龍、先形成雙懸臂剛構再順序合龍、全橋一次性合龍。公路工程連續梁懸臂施工的合理施工順序應按設計要求進行,設計無要求時,宜按照先邊跨,后次邊跨,最后中跨的順序合龍。2.合龍施工前應對梁端懸臂梁段的軸線、高程和梁長受溫度影響的偏移值進行觀測,并應根據實際觀測值進行合龍的施工計算,確定準確的合龍溫度、合龍時間及合龍程序。3.對合龍段兩端的懸臂梁段采取施加水平推力的方式調整梁體的應力時,千斤頂的施力應對稱、均衡。4.合龍時,宜采取措施將合龍口兩側的懸臂端予以剛性連接,再澆筑合龍段混凝土。合龍段的混凝土宜在一天中氣溫最低且穩定的時段內澆筑,澆筑后應及時覆蓋灑水養護。5.合龍時在橋面上設置的全部臨時施工荷載應符合施工控制的要求。對預應力混凝土連續梁,合龍后應在規定的時間內盡快拆除墩梁臨時固結裝置,按設計規定的程序完成體系轉換和支座反力調整。6.合攏梁段混凝土應按設計采用微膨脹混凝土,混凝土強度等級宜較設計要求提高一級7.3.2懸臂現澆法施工7.3.2懸臂現澆法施工1.合龍段鎖定合龍段鎖定的目的是在合龍前將懸臂端與邊跨現澆段做臨時連接,使其保持相對固定,以防止合龍段混凝土在澆筑及早期硬化過程中發生明顯的體積變化,確保合龍段接縫不會出現裂縫。合龍段鎖定有內剛性支撐法、外剛性支撐法、剛性支撐和臨時束共同作用法三種方式。通常合龍段鎖定采用剛性支撐和臨時束共同作用法。7.3.2懸臂現澆法施工2.配重的設置。配重的目的是保持結構在施工中整個梁體的受力和變形能夠協調一致。配重按其作用可以分為兩種:一是基本配重,二是附加配重。基本配重主要是指等量替換合龍段混凝土的濕重,這是為了確保梁體的撓度能達到設計值而設置。附加配重則是根據實際施工時的狀況來定,澆筑時如果出現了重量偏差,就要施加附加配重。配重一般都是用水箱和砂袋來進行加載,根據經濟方便來定,在澆筑合龍段混凝土時隨著澆筑同步釋放壓重。7.3.2懸臂現澆法施工(1)等量配重法這是一種在工程施工中最常用也是計算最簡單的方法。等量配重法的理論是澆筑前在各懸臂端施加與合龍段等重量的壓重并在施工中隨著混凝土的澆筑而等重的減壓,從而確保合龍段在施工過程中兩端的懸臂梁相對撓度不會很大。該方法優點:容易計算,設計圖上直接就有合龍段的混凝土重量,施工人員只要查找就行了。但是該方法缺點也很明顯:加載位置設計文件沒有說明,只能由施工人員憑經驗確定。相對于另外兩種方法,這種方法引起的合龍段兩懸臂端撓度相對值最大。7.3.2懸臂現澆法施工(2)等位移配重法相對于另外兩種方法,這種方法從理論上來說能更加完美的實現合龍段兩懸臂端不發生撓動。該方法是以合龍段兩端不產生相對位移為基礎,通過簡化圖形,運用理論計算來確定配重重量和配重位置。優點:能夠最大程度上確保合龍段梁端的撓動不會發生,且能夠提供明確的加載位置。缺點:計算復雜,運用公式多,一般施工人員不會計算。(3)等彎矩配重法該法時經過實際施工數據總結出來的,即是懸臂端吊架或掛籃上的力對墩頂產生的彎矩要等于配重對墩頂產生的彎矩。優點:容易計算,只有一個公式,很容易掌握,加載位置十分明確,而且經過對比可以算出不同位置的不同配重,從而選取最方便配重的地方。7.3.2懸臂現澆法施工(三)體系轉換對于懸臂澆筑的橋梁結構,按照一定的順序施工合龍和解除支座、0#段臨時固結措施,將懸臂施工的靜定結構轉換為成橋狀態的超靜定連續梁,即為體系轉換。公路工程連續梁懸臂施工中,體系轉換步驟為:邊跨合攏段施工→解除臨時鎖定和臨時支座→形成兩個單懸臂靜定梁體系→中跨臨時鎖定→中跨合攏段施工→中跨預應力施工→完成連續梁體系轉換。其中,需要注意的是公路工程技術規范規定在合攏段完成后解除墩梁臨時固結,而鐵路規范規定在合攏段混凝土澆筑前解除合攏段一側的墩梁臨時固結,其臨時固結解除的時間點不同,表示其體系轉換的方式有差異,造成結構的內力方式
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