【摘 要】本文對(duì)預(yù)應(yīng)力橋梁工程的施工工藝進(jìn)行進(jìn)一步的探討和研究。同時(shí)對(duì)現(xiàn)澆連續(xù)箱梁需要注意的施工細(xì)節(jié)提出建議供各位同行參考。 

 【關(guān)鍵詞】橋梁;施工;工藝;連續(xù)箱梁 

  隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng),人民生活水平也不斷提高。我國(guó)在公路建設(shè)方面也不斷的加大投資,尤其在高等級(jí)公路上投資建設(shè)。隨著橋梁工程大量的投資建設(shè)作,積累施工經(jīng)驗(yàn)。作為預(yù)應(yīng)力橋梁的施工工藝也慢慢的成熟。其結(jié)構(gòu)比較節(jié)省材料、安全系數(shù)高等優(yōu)點(diǎn)也常在橋梁工程中被普遍使用。下面對(duì)預(yù)應(yīng)力橋梁現(xiàn)澆連續(xù)箱梁上部結(jié)構(gòu)施工工藝作進(jìn)一步的介紹 

  1. 工程概況 

   某大橋橋長(zhǎng)246米,分左右雙幅橋,單幅寬為16.50m,上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁,全橋共為三聯(lián),1~3跨為一聯(lián),跨經(jīng)為20+2×25m,4~7跨為二聯(lián),跨經(jīng)為4×25m、8~10跨為三聯(lián),2×25+20m。第二聯(lián)鋼束采用雙端張拉,第一聯(lián)及第三聯(lián)采用單端張拉,張拉端分別為0#、10#臺(tái)頂。 

  2. 上部結(jié)構(gòu)施工工藝 

   地基處理,搭設(shè)支架,制作加工安裝模板,支架預(yù)壓,鋼筋安裝,澆筑混凝土,張拉工作,孔道壓漿,封錨,支架、模板的拆除等。 

   2.1 地基處理。在橋跨與橋?qū)挿秶鷥?nèi),將場(chǎng)地平整,采用18T以上振動(dòng)壓路機(jī)碾壓4~5遍,回填地面高程距箱梁底高程距離約7.0m,0#~4#墩回填標(biāo)高94m,5#~7#回填標(biāo)高95.5m,8#~10#回填標(biāo)高97.0m。壓實(shí)度不小于90%,并鋪填一層厚度為約10~15cm的石屑,按橫向間距1~1.2m,布置20cm×5cm的水平方木或16#槽鋼,使壓力擴(kuò)散,確保支架在施工中不發(fā)生變形與失穩(wěn)。地基回填后,開(kāi)挖一定數(shù)量的排水溝,防止雨水對(duì)支架底部的浸泡。 

   2.2 支架搭設(shè)及支座安裝。支架采用標(biāo)準(zhǔn)CKC門(mén)式腳手架(�42×1219×1930),該支架輕巧,拼裝方便,但其剛度較小,為保證支架的強(qiáng)度及整體穩(wěn)定性,支架采用四體品字形雙層結(jié)構(gòu)排列,支架底部墊20cm×15cm水平方石木或16#槽鋼并與地面之間鋪一層石屑或小石子找平。支架之間用�48×3mm的鋼管將門(mén)架縱橫交叉聯(lián)結(jié),內(nèi)部及外側(cè)用鋼管作剪刀撐,并用鋼絲繩對(duì)稱斜拉,在箱梁肋板,橫隔板位置處支架加密1倍,懸臂板部分可適當(dāng)減少一些。上托頂架鋪設(shè)10×12方木,其支架高度可按地形及門(mén)式腳架調(diào)整搭設(shè),利用上托調(diào)整預(yù)拱度。支架搭設(shè)完后,在墩柱及臺(tái)身上用經(jīng)緯儀準(zhǔn)確測(cè)放出支座中心點(diǎn)位置,并按照設(shè)計(jì)圖紙要求安裝支座。 

   2.3 支架預(yù)拱度設(shè)置。 

   預(yù)拱度計(jì)算公式: 

   f=f1+f2 

   其中f1――支架彈性變形; 

   f2――梁體撓度預(yù)拱度。 

   最大值設(shè)在梁的跨中位置,并按拋物線形式進(jìn)行分配,算得各點(diǎn)的預(yù)拱度值后,通過(guò)支架上的可調(diào)絲桿頂托或底座對(duì)底模進(jìn)行調(diào)整。 

   2.4 模板的制作、安裝及支架的預(yù)壓。支座安裝合格后,依據(jù)圖紙尺寸加工并安裝箱梁底模板,模板均采用優(yōu)質(zhì)進(jìn)口竹膠合板(1.2cm厚),表面光潔度、平整度、線條平順均能滿足美觀要求,其剛度強(qiáng)度能滿足要求。 

   模板接縫處嵌填海綿條或采用膠帶封縫,并設(shè)置斜撐和壓腳,以防跑模和漏漿。模板安裝前,檢查其是否變形、污染。支架底模高程計(jì)入落地支架彈性、非彈性變形值,并加入第一、第十跨跨中設(shè)1.5cm的預(yù)拱度,第二、九跨跨中設(shè)2cm的預(yù)拱度,其他位置按拋物線設(shè)置預(yù)拱度,以確保箱梁的標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求。預(yù)壓完成后,卸去砂包,把模板清洗干凈,并涂刷優(yōu)質(zhì)脫模劑。重新測(cè)量標(biāo)高調(diào)整底板。 

   支架靜預(yù)壓:在支架搭設(shè)完成以后,應(yīng)對(duì)支架進(jìn)行預(yù)壓,預(yù)壓荷載不小于梁體鋼筋混凝土重量的1.2倍,預(yù)壓采用砂(或土)袋預(yù)壓,其荷載分布與現(xiàn)澆箱梁重量分布情況一致,預(yù)壓期間在每跨設(shè)置五個(gè)斷面15個(gè)觀測(cè)點(diǎn),預(yù)壓前先測(cè)量復(fù)核支點(diǎn)標(biāo)高,砂袋用吊機(jī)吊放到支架上,試壓分三次水平加載,第一次試壓重40%,第二次為40%,第三次全部加完,然后觀測(cè)7天,卸載按三次進(jìn)行,第一次按試重的20%,第二次為40%,第三次全部卸完,每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)在每一次加載(卸載)完了及全部加載完(卸載完)均要觀測(cè),全部加載完成后先每一天觀測(cè)一次,若連續(xù)7d觀測(cè)結(jié)果在5mm以內(nèi),則可以認(rèn)為地基沉降基本穩(wěn)定。 

   2.5 鋼筋、波紋管、鋼絞線安裝。調(diào)整底板合格后、安扎鋼筋、安扎時(shí)分兩次,第一次安扎鋼筋為底肋板,在底板及肋板澆注砼后安扎箱頂及懸臂預(yù)埋鋼筋,在澆注箱頂板時(shí),在頂板應(yīng)力最小處(1/4跨)開(kāi)1×1.5m天窗(每一箱1個(gè))拆除箱內(nèi)模板、支架后將天窗鋼筋焊接好,并采用與箱梁同標(biāo)號(hào)砼澆筑平整。 

   在安裝綁扎完底板鋼筋及橫隔板骨架后,待波紋管,鋼絞線安裝完后,再綁扎肋板鋼筋。鋼絞線安裝程序:先按其長(zhǎng)度,編號(hào)穿入波紋管,分布在肋部位置,再將波紋管及應(yīng)力鋼束按曲線要素表準(zhǔn)確定位,采用鋼筋“#”字架50cm間距將鋼束固定,彎曲部位間距為25cm,重復(fù)檢查,穿鋼束時(shí)波紋管是否有破裂,波紋管接口處采用橡膠條或封口膠布包裹密封,外用鐵絲扎緊,當(dāng)鋼筋與鋼束位置發(fā)生矛盾時(shí),鋼筋讓位于鋼束,在箱梁波紋管頂峰處引出氣孔,(用小膠管引出),安裝好波紋管鋼束后,重新檢查其坐標(biāo)位置是否符合要求,進(jìn)行調(diào)整,后完善其他肋板及橫隔板鋼筋,待砼澆注后,及時(shí)將鋼絞線在橋兩頭利用卷?yè)P(yáng)機(jī)來(lái)回拉動(dòng),施工時(shí)特別注意防止波紋管漏漿及壓扁引起下一道工序的困難。 

   2.6 混凝土攪拌、運(yùn)輸、澆筑及其養(yǎng)生。 

   2.6.1 混凝土由L500強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌,由攪拌站統(tǒng)一供給。配料由電子秤控制(已經(jīng)過(guò)計(jì)量部門(mén)檢測(cè)標(biāo)定),并嚴(yán)格按照中心試驗(yàn)室提供的砼配合比攪拌,由兩臺(tái)6m3攪拌車(chē)運(yùn)輸、采用泵送砼澆注施工。配8臺(tái)插入式振動(dòng)棒振搗。 

   2.6.2 箱梁混凝土分兩次澆筑(第一層為底板及肋板根部50cm高,第二層為肋板、頂板和懸臂板)。箱梁底板和肋板混凝土采用斜層法由低端向高端澆筑。第一層澆筑混凝土初凝后對(duì)施工縫鑿毛清理,并用鋼絲刷刷凈鋼筋上的水泥漿。第二層混凝土由中間向兩邊均勻攤鋪至設(shè)計(jì)標(biāo)高,并由低向高推進(jìn);炷脸跄,用鋼絲刷拉毛,使其表面粗糙而平整、清潔。以便于橋面鋪裝混凝土的結(jié)合質(zhì)量。第一層混凝土澆筑時(shí)采用插入式振搗器振搗,并振搗密實(shí)。第五跨3/4跨處50cm范圍設(shè)濕接縫,待混凝土強(qiáng)度達(dá)到30MPa再澆筑,同時(shí)每個(gè)工作班制取試塊不少于5組。最后一層施工的混凝土,把二組試塊放在箱梁上同條件下養(yǎng)護(hù),采用覆蓋養(yǎng)生。 

   2.6.3 澆筑混凝土?xí)r注意:(1)在澆筑混凝土過(guò)程中,為了避免踏扁波紋管,防止變形,有專人負(fù)責(zé)看護(hù),指揮及檢查;(2)嚴(yán)格按規(guī)范分層(30cm)澆筑,并且拉斜坡;(3)嚴(yán)格控制混凝土坍落度,消除由于混凝土大體積收縮產(chǎn)生的裂紋;(4)嚴(yán)格控制澆注時(shí)間(接縫)及時(shí)振搗。 

   2.7 預(yù)應(yīng)力張拉。 

   2.7.1 在混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度95%后,且齡期大于7天后方可進(jìn)行張拉。預(yù)應(yīng)力鋼束張拉嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙?zhí)峁┑膹埨樞蚝蛷埨刂茟?yīng)力進(jìn)行。張拉設(shè)備在使用前須進(jìn)行檢查和校核。 

   2.7.2 本橋預(yù)應(yīng)力箱梁采用后張法,預(yù)應(yīng)力筋為低松弛預(yù)應(yīng)力鋼鉸線,張拉工藝根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙分別采用兩端同時(shí)張拉。 

   2.7.3 預(yù)應(yīng)力張拉采用雙控,以張拉力進(jìn)行控制,以伸長(zhǎng)量進(jìn)行校核,實(shí)際伸長(zhǎng)量值與理論伸長(zhǎng)值之差若超過(guò)規(guī)范要求應(yīng)暫停張拉,查明原因并采取措施加以調(diào)整后,再繼續(xù)張拉。 

   預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉時(shí)理論伸長(zhǎng)值: 

   △=P.L/Ag.Eg 

   式中P為預(yù)應(yīng)力鋼絞線平均張拉力(N) 

   L為預(yù)應(yīng)力鋼材長(zhǎng)度(cm) 

   Eg為預(yù)應(yīng)力鋼材彈性模量(N/mm2) 

   Ag為預(yù)應(yīng)力鋼材截面面積(mm2) 

   預(yù)應(yīng)力鋼絞線實(shí)際伸長(zhǎng)值△=△L1+△L2,△L1為從初應(yīng)力至最大張拉力間的實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)值,△L2為初應(yīng)力時(shí)的推算伸長(zhǎng)值,采用相鄰級(jí)預(yù)拉力伸長(zhǎng)值。 

   預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉后每束的斷絲或滑絲不超過(guò)1絲,每個(gè)斷面斷絲之和不得超過(guò)該斷面鋼絲總數(shù)的l%,如超過(guò)限制數(shù),應(yīng)進(jìn)行更換。張拉噸位控制為0.75。 

   2.7.4 張拉設(shè)備校核:張拉機(jī)具與錨具配套使用,在進(jìn)場(chǎng)使用前進(jìn)行檢查與校核,每臺(tái)千斤頂與壓力表、壓力盒、測(cè)力計(jì)及其他裝置,應(yīng)具有±1%的讀數(shù)精度。壓力表精度不應(yīng)低于1.5級(jí)。千斤頂一般使用超過(guò)6月或200次,以及在使用中出現(xiàn)不正,F(xiàn)象時(shí),應(yīng)重新校準(zhǔn)。 

   2.7.5 張拉筋制作:每根預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)標(biāo)簽以編號(hào)及盤(pán)號(hào)或使用鋼材的號(hào)碼,鋼絞線不得扭折、絞旋,不得松散,且每根鋼絞線在構(gòu)件每端要易于識(shí)別。 

   因在兩端同時(shí)張拉,鋼絞線下料長(zhǎng)度應(yīng)把兩端工作長(zhǎng)度計(jì)算在 內(nèi)、張拉后鋼絞線的切割用高速手砂輪切割機(jī),外露長(zhǎng)度35mm。 

   2.7.6 鋼鉸線張拉操作程序?yàn)椋?→初應(yīng)力→50%→→測(cè)伸長(zhǎng)度→油缸回零、測(cè)回縮量(持荷5分鐘) 

   鋼鉸線張拉具體操作方法:將預(yù)應(yīng)力鋼絞線束穿入相應(yīng)孔道中;在錨墊板上劃出錨具輪廓的準(zhǔn)確位置。將每根鋼鉸線從相應(yīng)錨具孔中穿過(guò),調(diào)整好錨具位置,放入夾片;將張拉千斤頂調(diào)整到正確位置,安裝好臨時(shí)夾具、夾片;啟動(dòng)電動(dòng)油泵,使兩端張拉千斤頂開(kāi)始同時(shí)張拉鋼絞線達(dá)到初應(yīng)力后張拉千斤頂液壓缸暫停進(jìn)油,在兩端鋼鉸線上精確地標(biāo)出測(cè)量伸長(zhǎng)量的起點(diǎn)標(biāo)記;預(yù)應(yīng)力張拉采用雙控,以張拉力控制為主,以伸長(zhǎng)量進(jìn)行校核,實(shí)際伸長(zhǎng)量與理論伸長(zhǎng)量之差應(yīng)在±6%之內(nèi)。然后張拉千斤頂回油,錨具自錨,卸頂;預(yù)應(yīng)力張拉過(guò)程中認(rèn)真填寫(xiě)詳細(xì)的張拉記錄。 

   2.7.7 在預(yù)應(yīng)力施加過(guò)程中會(huì)遇到斷絲、滑絲、預(yù)應(yīng)力損失等問(wèn)題,解 決好這些問(wèn)題也就保證了預(yù)應(yīng)力的施加效果。 

   2.7.7.1 處理斷絲的方法。雙張鋼束時(shí)先用卸錨器松錨,然后移動(dòng)鋼束,用單孔小頂進(jìn)行張 拉,這樣就縮短了千斤頂占用長(zhǎng)度。當(dāng)本身就是單張的鋼束發(fā)生斷絲時(shí),采用超張拉的辦法加以解決,超張時(shí)可采用全斷面超張或同束號(hào)超張的辦法。超張時(shí)應(yīng)根據(jù)斷絲數(shù)量計(jì)算超張值。計(jì)算時(shí)應(yīng)以規(guī)范控制應(yīng)力誤差下限為準(zhǔn)。 

   2.7.7.2 處理滑絲的方法;z處理一般采用單孔補(bǔ)張,補(bǔ)張不成功時(shí)可用疊加錨環(huán)法處理。 

   2.7.7.3 處理預(yù)應(yīng)力損失的方法。在預(yù)應(yīng)力的六種損失中,混凝土干縮損失、徐變損失兩種不易控制,但其損失值與其它四種相比也較小。其它四種處理的方法為: 

   (1)孔道摩阻損失。在張拉錨固前先不上夾片,反復(fù)單張拉數(shù)次都可以有效的降低孔道摩阻系數(shù)。 

   (2)錨具回縮損失。減小錨具回縮損失―是選用機(jī)械頂錨的錨具及張拉機(jī)具,二是 當(dāng)采用自錨體系時(shí),適當(dāng)減小錨環(huán)與限位板之間的間距(用與鋼鉸線直徑的配套限位板),但調(diào)整時(shí)不能調(diào)整過(guò)大,否則錨具回縮損失雖然減小,但錨口損失增加,得不償失。 

   (3)混凝土壓縮損失 。在不影響結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)的前提下,通過(guò)調(diào)整張拉順序減小,一般 原則是先長(zhǎng)后短、對(duì)稱施壓,-次完成。 

   (4)松弛損失。及時(shí)飽滿的灌漿并使水泥漿迅速達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。 

   2.7.8 張拉鋼絞線特別注意以下幾點(diǎn):(1)現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)的試塊抗壓強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 100%后,才開(kāi)始張拉。(2)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)鋼束張拉順序進(jìn)行,N1束→N2束→N3束,先張拉中間肋,后張拉邊肋,兩端同時(shí)張拉。(3)分級(jí)張拉。所有的鋼束都拉到同一級(jí)荷載后再進(jìn)行下一級(jí)的張拉。(4)張拉到100%δK后持荷3分鐘再錨固,讓鋼束徹底舒展開(kāi)從而減少鋼束松弛應(yīng)力損失。(5)張拉鋼束時(shí)仔細(xì)觀察錨具夾片,不能打滑也不能將鋼絲卡斷,若有鋼絲松散,說(shuō)明鋼束中有鋼絲斷裂,卸荷后更換鋼絞線再?gòu)埨,不得有一根斷絲現(xiàn)象發(fā)生,以確保預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和完整性。(6)每一級(jí)張拉時(shí)都計(jì)算出對(duì)應(yīng)的理論伸長(zhǎng)量值,看實(shí)際伸長(zhǎng)值與理論值差值是否在±6%之間,若有出入,查明原因后再?gòu)埨,不得有絲毫馬虎。(7)由于張拉順序有先有后,當(dāng)一級(jí)張拉完后,先張拉的鋼束拉力會(huì)變小,伸長(zhǎng)量隨之改變,在下一級(jí)張拉時(shí)必須補(bǔ)償回來(lái),否則,會(huì)出現(xiàn)伸長(zhǎng)量與理論計(jì)算出入很大的情況。(8)張拉鋼絞線時(shí),注意安全;鋼絞線正面不得站立人員,以防不測(cè)。(9)張拉作業(yè)時(shí),兩頭工作面及現(xiàn)場(chǎng)指揮,均應(yīng)配備音質(zhì)清晰度較高的對(duì)講機(jī)。 

   2.8 孔道壓漿。為了避免預(yù)應(yīng)力筋銹蝕,施加預(yù)應(yīng)力后,盡早進(jìn)行孔道壓漿。壓漿采用42.5級(jí)硅酸鹽水泥,所用水泥齡期不超過(guò)一個(gè)月,水泥漿水灰比在0.4~0.45之間,如需摻入摻加劑,摻加劑內(nèi)的水分應(yīng)計(jì)入水灰比內(nèi),水泥漿稠度控制在18~25s之間。本工程采用二次壓漿法,每次壓漿時(shí)一端作壓漿孔另一端作排氣孔,壓漿采用活塞式壓漿泵。具體操作程序如下: 

   2.8.1 壓漿前,先吹入無(wú)油份的壓縮空氣清洗管道,再用含 0.01Kg/L生石灰或氫氧化鈣的清水沖洗管道,再以壓縮空氣吹干。 

   2.8.2 用水泥制漿攪拌機(jī)制備符合要求的水泥漿。首先將水加入拌和機(jī)內(nèi),再放入水泥,經(jīng)充分拌和后摻入摻加劑(如果需要),(壓漿前須經(jīng)過(guò)濾,)拌和應(yīng)至少2min,直至達(dá)到均勻的稠度為止。然后將壓漿泵輸出管與一根壓漿管的甲端相連接: 

   2.8.3 啟動(dòng)活塞式壓漿泵由甲端進(jìn)漿,從乙端排氣,直到乙端排 氣孔流出符合規(guī)定稠度的濃漿后,關(guān)閉乙端閥門(mén),并保持不小于 0.5MPa的一個(gè)穩(wěn)壓期,該穩(wěn)壓期不少于2min,然后關(guān)閉甲端閥門(mén); 

   2.8.4 間隔30~45min,再?gòu)囊叶藟簼{,從甲端排氣,直到甲端 排氣孔流出符合規(guī)定稠度的濃漿后,關(guān)閉甲端閥門(mén),并保持不小于 0.5MPa的一個(gè)穩(wěn)壓期,該穩(wěn)壓期不少于2min,關(guān)閉乙端閥門(mén)。 

   2.8.5 壓漿施工過(guò)程中填寫(xiě)完備的壓漿記錄,包括每個(gè)管道的壓 漿日期、水灰比及摻加料、壓漿壓力、障礙事故細(xì)節(jié)及需要補(bǔ)做的工 作。 

   2.8.6 壓滿漿的管道應(yīng)進(jìn)行保護(hù),使在一天內(nèi)不受振動(dòng),管道內(nèi) 水泥漿注入后的48小時(shí)內(nèi),結(jié)構(gòu)混凝土溫度不得低于5°C,否則應(yīng)采取保溫措施;當(dāng)白天氣溫高于35°C時(shí),壓漿宜在夜間進(jìn)行。 

   2.9 封錨。為了保護(hù)外露的錨具不致銹蝕而失效,當(dāng)灌漿完畢后,將外露部分進(jìn)行清洗,并將端面混凝土鑿毛,并綁扎鋼筋。錨后鋼筋網(wǎng)與預(yù)留鋼筋點(diǎn)焊一體,然后安裝模板,澆筑混凝土。壓漿封錨后,待壓漿強(qiáng)度達(dá)到80%后,拆卸支頂架。 

   2.10 支架、模板的拆除。在壓漿強(qiáng)度達(dá)90%及封錨完成后拆除所有支架。拆除支架時(shí)從跨中開(kāi)始對(duì)稱向兩頭均勻拆卸,以便使橋體重量對(duì)稱、均勻地由兩端支座平均承擔(dān),同時(shí)預(yù)防箱梁因受力不均勻產(chǎn)生裂紋。拆除底模時(shí)防止損壞箱梁外觀質(zhì)量。 

  3. 結(jié)束語(yǔ) 

   在施工過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)根據(jù)圖紙要求、施工設(shè)備、現(xiàn)場(chǎng)施工條件、等各方面情況綜合考慮。認(rèn)真、謹(jǐn)慎的做每一道施工工序,采取積極有效的措施,保證工程質(zhì)量、節(jié)約成本、確保施工安全。 

  參考文獻(xiàn) 

 。1] (JTJ024-85)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范.北京:人民交通出版社.