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2、。上部结构为现浇预应力砼连续箱梁,其中左幅桥箱梁底扳宽度由 16.52m 渐变至 14.15m 。箱梁分 4 箱室,钢绞线 30 束,每束 12 根,宽度渐变以调整最右侧箱室宽度来完成。中、右幅桥为 2 箱室,钢绞线均为 18 束,每束 12 根。中幅桥底板宽度 9.25m ,宽度不变。右幅桥底板宽度从 9.02m 渐变至 8.25m, 宽度渐变以调整右侧箱室宽度来完成。为提高我市交通局的设计施工水平,我局青红处成立了箱梁设计施工技术小组,对箱梁的施工进行全过程技术指导。 1 地基处理 该桥处于软土地基路段,在碎石桩完成后,铺筑 50cm 级配碎石垫层,其上按照横坡做 8 灰土,灰土厚度不小于
3、 35cm ,灰土压实度到达 95 以上。 2 支立排架、支架预压 排架采用满堂支架,支架预压设置在跨中 1/3 位置。 预压荷载设置为全桥共分 5 跨,跨径为 25+35+20+35+25 。左幅箱梁除端横梁、中横梁外,钢筋总重 273.2T ,每延米均布荷载为 1.95T 。左幅桥箱梁混凝土共计 2020m3 ,每延米均布恒载为 40.4T, 每延米荷载值为 42.35T 。施工荷载 3T ,模板、支撑系统荷载每延米为 0.24T 。每延米总荷载为 42.6T 。 25m 跨径总荷载为 1065T , 35m 总荷载为 1491T , 20m 总荷载为 852T 。预压采用砂袋预压,每袋重
4、量约为 30kg 。 25m 跨径处按 1/3 总荷载加载,砂袋数量为 11833 袋, 35m 为 16567 袋, 20m 为 9467 袋。 4 预拱度、支架弹性变形 预拱度设置按设计图纸要求,端跨设 1.5cm 向上预拱度,次边跨设 2.5cm 向上预拱度,中跨 2cm 向上预拱度。各点预拱度值加 2cm 沉降量。预拱度分布计算 : 取一侧支点为原点,预拱度从跨中向两端按二次抛物线变化。每侧观测点按 2m 间距对称设置。 抛物线方程: y=ax 2 +bx+c 支架弹性变形按以下数据设置: 支架钢管之间: 1mm; 支架钢管与方木支架之间: 2mm; 方木与钢模之间: 2mm; 钢模板
5、与胶合板之间: 2mm 。 5 绑扎底板、腹板钢筋,安装波纹管及钢绞线 5.1 绑扎底板、腹板钢筋 在底模板工序完成经监理验收后开始进行底板及腹板钢筋的绑扎。端隔梁、中隔梁钢筋在桥下绑扎,用吊车安装就位。钢筋净保护层用塑料垫块控制,腹板用同强度等级混凝土垫块控制。直径大于 16mm 钢筋接长采用套丝机套扣接长, 12mm 、 14mm 钢筋采用搭接焊接长。为保证钢筋尺寸及位置准确,主筋与箍筋连接采用部分点焊,但应注意不得出现咬筋,不伤害波纹管。 5.2.1 波纹管安装及钢绞线穿入 为防止在浇筑混凝土过程中有漏浆或振捣棒损坏波纹管现象,造成钢绞线穿入困难,采用浇混凝土前先穿钢绞线的施工工艺。波纹
6、管定位安装是根据波纹管的定位坐标布设定位钢筋,安装波纹管。本项目定位钢筋按间距 50cm 布设。钢筋点焊在箍筋上,箱梁钢筋与波纹管位置发生冲突时适当调整钢筋位置。波纹管从一端向另一端依次安装,接口方向与钢绞线穿入方向一致。波纹管接头毛刺要细致处理,并用胶带纸紧密包裹接头,严防跑浆。在每跨顶部的每根波纹管上开口,用钢管连接,钢管连接阀门,以备压浆时做通气孔用。 5.2.2 穿入钢绞线 由于钢绞线过长,此工序施工是现浇箱梁施工的重点和难点,决定采用整体穿束的方法。钢绞线在桥下绑扎后,端头做成子弹头形状与钢丝绳连接。在背墙后搭设 3m 宽工作台,其中一端安装定滑轮,桥下安装卷扬机。利用预先穿在波纹管
7、中的铅丝将钢丝绳拽出,波纹管通过定滑轮与卷扬机连接。开动卷扬机将钢绞线缓缓穿过波纹管,同时利用 3 4 人跟踪钢绞线的穿入过程,检查波纹管接头情况,有破损情况及时处理。 6 支立腹板、翼板模板及端头模板 腹板及翼板模板采用 18mm 厚竹胶板。竹胶板外面间距 25cm 加 7 7cm 木带。腹板模板贴在底板外侧,腹板底打孔(打孔位置在底板下)利用钢管及螺栓与底模下槽钢相连。腹板及翼板其他位置利用支架进行支撑。安装时端模先找准端线位置,并用底楔子固定,用斜支撑调正端模垂直度,依次做好两侧边模,固定好隔墙连接角和端部连接方木。用上、下拉杆加固模板整体刚度,控制模板与纵向中线间距,以及模板垂直度,安
8、装完成后,由测量组按标准检测,使之符合设计与施工规范要求。 7 安装芯模 芯模骨架为 7 7cm 木楞,外贴 12mm 厚竹胶合板。芯模顶板中心位置胶板不安装。芯模由专用支架固定在底板上,支撑模板缝拼接严密,用油毛毡刷胶贴严,防止漏浆影响外观质量。模内无杂物,平整度不得大于 3mm 。依据测量人员给出的线位进行施工。 为确保混凝土外观质量及便于施工,在翼板内边缘钉设 1.5 1.5cm 木条,内芯模板与腹板结合处钉设 3 3cm 木条。 8 浇筑第一次混凝土 浇筑混凝土前首先对预埋件、锚具及波纹管钢绞线束进行细致的检查,波纹管位置准确,不得有拉裂或有空隙,以免混凝土浆流入,造成重大质量事故。所
9、有预埋件位置准确,无丢落现象,底板清洁严密,浇筑混凝土前洒水湿润。 浇筑前在各排跨中底板上对称悬挂线坠,对应线坠在地基上钉设木桩。线坠与木桩间距 2cm, 浇筑过程中专人测量线坠至木桩的距离变化,发现异常及时处理。第一次浇筑混凝土与腹板顶平齐。 混凝土浇筑用两台泵车从跨中向两端进行。由于混凝土方量较大,第一次浇筑方量为 1050m3, 利用互通区内两台 750 型拌和站及邯临路 90m3/h 站同时供应混凝土。准备 200KW 发电机 2 台, 50KW 发电机 1 台,以备停电时使用。准备 25T 吊车两台,防止泵车出现故障时使用。考虑泵送混凝土塌落度与施工工艺时间要求,配比掺加高效缓凝减水
10、剂或泵送剂,掺量通过试验确定,塌落度 10 14cm ,混凝土延长凝结时间 3 小时以上。振动使用插入式振动器。振捣时插入式振动器移动间距不超过振动器工作半径的 1.5 倍;与侧模保持 50100mm 的距离;插入下层混凝土 50100mm ;每一处振动完成后边振动边徐徐提出振捣棒;避免振捣棒碰撞模板、钢筋特别是波纹管。严防漏振,同时避免过振,一般以混凝土不再下沉,无气泡上升,混凝土顶面平坦、泛浆为度。混凝土分层厚度不大于 30cm ,并在下层混凝土初凝前完成上层混凝土浇筑。混凝土浇筑时要对钢绞线进行抽动,防止万一波纹管漏浆造成钢绞线无法张拉。 9 铺设内芯模板顶板、调整翼板、绑扎翼板钢筋 铺
11、设前先将初凝后的混凝土刷毛(强度达到 5MPa ) ,漏出新鲜混凝土。凿毛后开始铺设内芯模板顶板,每段内芯模板在中间位置留一天窗。调整好翼板标高后开始绑扎翼板钢筋,预埋防撞护栏钢筋。 10 二次浇筑混凝土 凿毛混凝土面,用水冲洗干净,在浇筑前对接缝铺一层厚为 10 20mm 的 1 : 2 的水泥砂浆。为减少浇筑时间,采用两台泵车和两座拌和站供料。备好发电机、吊车,浇筑仍从中间向两边进行。 控制箱梁顶混凝土标高。在浇筑混凝土前,钢筋骨架焊上 5 道通长 12 钢筋,钢筋顶面按设计标高控制,钢筋下焊接架立钢筋。两侧翼板由模板控制标高。浇筑混凝土采用插入式振动器与平板振动器结合的方式振捣。顶面用
12、4m 铝合金尺刮平。为考虑支架下沉的因素,顶板混凝土找平时必须用水平仪进行现场观测,消除下沉后箱梁高度的不足。 11 张拉工作 根据张拉力计算公式: N k N A k 12 1395 140 2343.6KN ,考虑超张拉及保证系数,采用 300T 千斤顶进行张拉。 设计图纸已给出各钢绞线伸长值,钢绞线伸长值计算是按以下公式进行验算。 理论伸长值: L PP L/AP EP PP=P(1-e-(KX+ )/ ( KX+ ) ) 式中 P 预应力筋张拉端的张拉力通过计算为 2343.6KN X 从张拉端至计算截面的孔道长度(取跨中) 从张拉端至跨中曲线孔道部分切线的夹角之和(弧度) K 孔道每
13、米局部偏差对摩擦的影响系数,取值 0.0015 预应力筋与孔道壁的摩擦系数,取值 0.25 L 预应力筋的长度( mm ) Ap 预应力筋的截面积( mm2 ) ,取值 140 EP 预应力筋的弹性模量,取值 1.95 105 通过验算,所得数据与施工图纸所给数据基本吻合。 实际张拉时采用图纸给出的伸长量进行张拉。 实际伸长值: 100 伸长量 -30 伸长量 - ( 30 伸长量 -15 伸长量) 2 准备工作有:安装锚具、安装顶压器和千斤顶、接油路、安装工具。在正式张拉前,先进行试张拉。试张拉时,只安装工作锚上夹片,不安装工具锚上夹片。张拉为 15 30 ,最大可达到 90 。目的是使钢绞
14、线处于自由松驰状态。试张拉后放张,进行正式张拉。张拉采用超张拉,其两端需加强联系,保持同步。张拉顺序为: 015 初应力(初应力值作延伸量的标记) 30 控制应力 100 控制应力 103 (持荷 5min ,测伸长量)锚固。 当混凝土强度达到设计值的 100 时,方可进行张拉预应力钢束。预应力钢束采用张拉力与伸长量双控施工,钢束在同一截面上的断丝率不得大于 1 ,在任何情况下一根钢束不得断丝 2 根。锚固顺序为:打开高压油泵截止阀,张拉缸油压缓慢降至零,活塞回程,锚具夹片自动跟进锚固,锚具外多余的钢绞线可用砂轮切割机切除,禁止用电焊焊割。 孔道压浆前应用清孔器检查及用水冲洗管道,冲洗后用不含
15、油的压缩空气将孔道内的所有积水冲出。 压浆必须在张拉后 24 小时内进行,水泥浆的水灰比采用 0.45 ,抗压强度 R 28 50Mpa 。不得掺入各种氯盐,但可掺入减水剂,掺入量由实验室决定。为减少收缩,可掺入适量膨胀剂如铝粉,掺入量约为水泥的 0.01 。压浆用 50 级水泥浆,用 42.5 级普通硅酸盐水泥配制。根据孔道过长的施工特点,压浆采用一台高压压浆泵和一台真空泵在两端同时进行的方法。高压压浆泵最大压力 8Mpa ,以保证孔道压浆饱满。 ? 结语 变截面箱梁桥是目前我市的一种较为新型的桥梁,为积极应对该种桥梁设计施工中存在的各种问题,以期在具体的实践和推广应用中不断积累经验,我们对设计施工中的各个环节进行了积极的探索,希望在类似的结构中提供借鉴。