先简支后连续桥梁施工控制的探讨
2009-04-29郑深根邵宏
郑深根 邵 宏
摘要:介绍杭微高速公路(昌化至昱岭关段)三合同段的木竹湾大桥先简支后连续施工的控制方法,详细阐述了先简支后连续的桥梁施工的控制方法。
关键词:先简支后连续 施工 控制方法
1.工程概况
木竹湾大桥位于浙江省临安市昌化镇的株柳村,横跨昌化溪,全长480m,上部采用16×30M的先简支后连续的箱型梁,下部采用柱式墩,肋式台,灌注桩基础。
2.先简支后连续施工控制要点
2.1先简支后连续结构的特点
2.1.1结构由预制梁板与现浇段共同组成,先预制安装,后浇连续段。
2.1.2结构在施工过程中,有在由双排临时支座(简支)弯成单排永久支座(连续)的体系转换过程。
2.1.3结构在体系转换后,在恒载和活载作用下受力特征为连续梁。
2.2由于木竹湾大桥处于圆曲线段,因此在预制梁板前首先要计算出每块梁板的长度,预制梁板时还需注意:
2.2.1预制场要具有足够的面积,木竹湾大桥预制场长500m宽40m,台座先浇20cm厚的砼,砼上面铺一层8mm的钢板作底模,以提高预制粱板,以提高预制粱板底下光洁度。台座宽度比粱板底宽略小,以便台座边上可以贴一层橡胶或泡沫。防止砼法捣时漏浆。在制作台座时要仔细超平,又要准确,以保证台座底板纵,横向定位准确,对齐,标高一致以确保相邻梁端部各种对相吻合。
2.2.2木竹湾大桥墩台线与路线前进方向的右夹角为110°,因此其端部按设计要求在平面上做成台阶状并与张拉轴线垂直,以免张拉连续段时预应力结合面错动,连续端封端砼要确保设计的内移量。
2.2.3非连续端的梁端封锚砼先浇筑,连续端封锚砼与墩顶现浇段一起浇筑;
2.2.4为了保证连续端纵向连续钢筋定位精确,以便于连接处纵向连接筋对齐焊接,我们在浇筑时采用钢模;
2.2.5预制梁板出坑前,我们用全站仪放出永久性支座中线的位置,并以此为基础放出每片梁板的中线边线位置,及临时支座定位线,以利安装就位。
2.3梁板安装时的注意事项
2.3.1临时支座要有足够的强度,刚度,稳定性。装拆还要方便,落梁要均匀。我们要采用装满黄沙的木盒。为了保证木盒能支撑梁板,木盒采用2.5cm的木板进行制作。木盒内黄沙要反复捣实。临时支座的顶面高程与永久支座的顶面高程同高。
2.3.2中墩处正确标出临时支座和永久支座的位置,标高要反复复核,以得证支座位置的准确。
2.3.3根据本工程的特点,安装时先用龙门吊将0#台右半幅、左半幅梁板安装在临时支座上,然后将架桥机安装在架好的0#台左半幅梁板上,其它梁板用架桥机架设在临时支座和永久支座上。为了保证现浇段与预制段梁板之间预应力束道顺直,落梁时需严格对中,在安装过程中在梁板中心线处两端各设一标志,相对应梁板的左右偏差控制在2mm以内。
2.4墩顶现浇段
2.4.1永久支座的摆放及底模制作
在湿接头浇筑前,在连续墩处永久支座位置按设计要求摆放板式橡胶支座,然后安装底模,底模采用竹胶板,脱模剂采用液压油。永久性支座与底模间的缝隙要密合,严防漏浆。
2.4.2钢筋制作及加工
梁板就位后,对梁板的预留钢筋进行除锈及清除水泥浆,然后按现浇钢筋构造图绑扎钢筋,纵向钢筋按设计进行连接。钢筋绑扎好后安装预应力波纹管,然后立侧模。侧模立好后在现浇段的桥面铺装内铺设顶部连接筋。现浇段的预应力束道,要求预制梁板的对应束道顺接,并保证连接可靠,不漏浆。两梁端部伸出的预留纵向筋,按设计和规范要求彼此焊接。纵向钢筋的焊接按左右,上下对称进行,以免焊接温度引起梁板端部变位。
2.4.3砼浇筑
钢筋加工完毕后,用C50高标号砼浇筑湿接头,现浇段砼石子粒径不大于2cm,并且根据设计规范规定掺高效减水剂和微膨胀剂砼浇筑完毕后要即使拉毛,使其能与桥面铺装砼紧密结合。
木竹湾大桥现浇段砼浇筑顺序的确定。木竹湾大桥共分为1~4孔、5~7孔、8~13孔、14~16孔几段并在4,8,14墩处设置伸缩缝,因此对于1~4孔先浇2#墩上的湿接头,后对称浇筑两侧墩顶砼,其它同样,都是先浇中间墩顶砼,而后对称浇筑两侧墩顶砼。
2.5连续预应力索的张拉
墩顶现浇的砼强度达到设计要求后,经监理同意张拉墩顶负弯矩正预应力索。钢铰线根据设计长度用砂轮锯下料,并每根理顺绑扎牢固,不相互缠绕,编成钢束。穿束前应检查孔道,孔道内必须畅通,无水和其它杂物。张拉应对称分级,木竹湾大桥为空心板梁,张拉从外侧向内侧。张拉程序为:0→σ0(10%σcon)→2σ0→σcon(持荷两分钟锚固)。张拉结束后及时压浆。
2.6体系转换
2.6.1临时支座的拆除,待水泥砼的强度达到35MPA以上时,可以拆除临时支座。临时支座拆除时要做到逐孔对称,均匀,同步,平稳;体系转换后,永久支座与墩顶密贴。
2.6.2梁板的横向直接:铰缝
梁板横向连接的模板制作,钢筋加工,砼浇筑同湿接头的方法一样。粱板横向连接采用C40砼。
2.7先简支后连续的工艺流程为:
安装墩顶临时支座→安装墩顶永久支座及底模→安装梁板→安装墩顶连续预应力束波纹管→按设计要求连接纵向钢筋和绑扎构造钢筋→浇筑现浇段砼(掺高效减水剂和微膨胀剂)→养生至砼达到100%设计强度→张拉墩顶预应力连续束→压浆→拆除临时支座→进行梁板的横向钢筋网(钢筋网纵向钢筋应连续通过现浇段)→浇筑桥面砼→铺筑沥青砼。以木竹湾大桥0#~4,9#~14#墩为例。
一阶段:预制并安装空心板见图一。
二阶段:焊接空心板支点处现浇段连接钢筋,浇筑现浇段砼,安装预应力束波纹管,浇筑现浇段砼,待现浇强度达到100%设计强度后张拉预应力,后压浆,见图二。
三阶段:逐孔对称拆除临时支座,横向联结空心板及浇筑铰缝砼,见图三。
四阶段:浇筑防撞护栏及桥面铺装砼。
3.预应力施工技术控制
木竹湾大桥预应力采用后张法施工,
3.1梁板预应力波纹管的位置
3.1.1梁板钢筋绑扎按次筋让主筋,非预应力让预应力原则进行,钢筋骨架绑扎完毕并按设计坐标绑好定位钢筋(该钢筋用电焊固定),然后穿入波纹管,波纹管要比梁头长出5-10cm,以防砼浇捣时水泥浆漏入管道造成堵管。
3.1.2预制梁端(与现浇段相接处)的偏差控制在2mm以内,并确保连接可靠不漏浆。
3.1.3为了确保现浇段与预制段梁板之间预应力束道顺直,落梁时严格控制对中。在梁板中心线处两端各设一标志。相应梁板中心偏差控制在2mm以内。
3.2预应力张拉
自然养护的试件强度达到100%方可进行预应力张拉,先清理预应力孔道,然后用高压风把孔内吹净,接着穿进预应力钢铰线,全部穿好后即进行预应力张拉。张拉采用双端同时张拉,预应力和伸长量双控制。
单束钢铰线的张拉程序为:
0→初应力(10%σcon)→σcon(持荷2min) →锚固
3.3孔道压浆
预应力纲铰线张拉好后,24小时内完成孔道压浆。
3.3.1冲洗孔道,压浆前,孔道用压力水冲洗通畅,使孔道湿润,同时检查灌浆孔、排气孔是否通畅。
3.3.2水泥浆由搅拌机拌制,水灰比采用0.4-0.45,水泥浆自调制到压入孔道的时间不超过30min。
3.3.3压浆应力为0.7mpa,压浆压力开始为0.4-0.5mpa,压浆至孔道的另一端有浓水泥浆溢出,即封闭出浆孔,继续加压泌水,达到0.7mpa后稳定一段时间直至出水量极少为止,封闭压浆孔,完成压浆。
4.效果
木竹湾大桥线形优美,预应力施工质量优良,表面美观,自通车以来运行良好。
作者简介:郑深根,男,工程师,长期从事交通工程行业。