预应力连续梁桥的施工控制

1预应力连续梁桥的施工控制摘要：在公路建设中,预应力连续梁桥由于施工方法灵活、适应性强、结构刚度大、通车平顺舒适、造型美观等优点，已经被广泛使用。连续梁桥结构受力特点独特，为超静定结构，支座多设在弯矩最小的位置。施工时，逐段浇筑、张拉，先简支后连续，有体系转换的要求，张拉一般采用一端张拉，不易控制。鉴于其施工复杂，监理人员对各道工序监理时，须有一套完整的程序进行控制。关键词：连续桥梁；施工过程；施工控制1.地基处理1.1地基承载力的要求连续箱梁桥上部恒载及活载最终通过支架传递到大地中去。在施工时，一般采用搭设满堂支架整体现浇的施工方法。为保证支架具有足够的刚度和稳定性，防止支架沉陷，需要验算桥梁最不利荷载位置所对应的地基承载力，最不利荷载位置一般位于桥梁跨中。通过验算选择合适的地基处理方法。1.2地基处理可根据本地区的地质条件选择不同的处理方法。地质条件好的地区，处理方法可简单一些，原地面整平压实后做C15砼条形基础即可。对于地基承载力不够的地基，应将地表的泥浆或粘泥清理干净，下挖松散粘土，一般下挖深度为60cm，换填矿渣、石子等优良填筑材料，或用石灰缠拌分层碾压，并夯实平整，设置横坡，四周挖排水沟，以防积水而浸泡地基，导致地基下陷。对一些不易处理的软弱地基，可采用20cm的混凝土硬化。2.支架搭设21）支架方式的选择：根据就地取材、施工方便的原则，一般采用碗扣式支架或钢管支架。2）间距、步距的确定：根据最不利位置荷载大小，查阅《公路施工手册》，确定支架杆的间距、步距，尽可能保证安全系数较大。在支架的底部，为分担上部传递的荷载，增大支架与地基的接触面积，可垫以枕木或预制混凝土块，混凝土块的大小可采用80cm×40cm×15cm。3）支架稳定性的验算：支架确定后，应当验算其稳定性，由剪应力验算支架斜向剪力，并适当增加斜向杆，抵消其剪力影响，满足横向杆架立稳定。4）底模下方木的验算：在支架的顶部，一般采用12cm×15cm×250cm的方木作为横梁，方木的排列间距为20cm—40cm，并验算方木的最大挠度，为保证底板的平整度，方木的尺寸大小应当统一。3.模板的铺设1）模板的选择：为保证混凝土表面的光洁度及平整度，底模板一般采用比较经济的竹胶板，因为其强度、刚度满足要求，韧性、光洁度上佳，周转次数多，模板的接缝容易处理，减少了投资。从现场操作来看，效果比较理想。侧模一般采用大块钢模，以备于架设和固定。2）模板的铺设：模板铺设时，各个截面的形状、尺寸应准确，满足图纸、规范要求。为确保混凝土面的平整、光滑，应刷以脱模剂，如发现模板有超过允许偏差变形值时，应立即纠正。4.预压1）预压的目的：在支架搭设完毕后，由于其刚度的限制，在大地及支架中存在着非弹性变形及弹性变形。为消除非弹性变形，测量弹性变形的大小，防止因支架变形而造成混凝土产生裂缝，应当进行预压，确定合适的施工预拱度。2）预压的实施：在考虑梁体自重、施工活载等情况下，预压荷载一般为梁体自重的1.2倍—1.5倍。预压材料可采用袋装砂或粘土也可以使用钢筋等。预压时，应当全幅预压，3即在底板及翼板上要同步进行。预压后，应当每隔2小时进行一次观测，观测点不应少于16个，绘制沉降曲线，并填写沉降表，直到支架变形稳定。3）卸载：预压稳定后，将预压材料进行卸除，搬将至下一段继续预压，并将模板表面清洗干净，进行模板的调整和支座的预埋。5.钢筋的绑扎5.1钢筋的下料加工钢筋的下料加工应当严格遵从图纸，弯起角度应当规范，钢筋长度搭接长度及钢筋的间距符合规范的要求，钢筋网下应垫以垫块，保证混凝土的保护层厚度。5.2箱囊的制作对于空心板连续梁，箱囊宜采用韧性强、刚度大的材料，可使箱囊不致塌陷，增加梁体的自重。箱囊的固定应当布置周密，加固箍筋圈隔50cm一道，并点焊于钢筋网上。再将钢筋网用8号钢线每隔50cm通过模板固定于支架上，这样有效地制止了芯囊的上浮。对于箱梁，箱内各部位尺寸应当合乎要求，并固定牢靠。天窗的预留应当“品”字形预留，两天窗不宜位于同一截面上，从而过多削弱箱梁截面刚度。大小应以1m2为宜。为减少不同龄期混凝土的收缩、徐变的差异，取出内模后天窗要尽快封堵，天窗四周的垂直面凿成斜面，增加补强钢筋，并将原有钢筋连接完好。6.波纹管、钢绞线的施工6.1波纹管的制作、架设波纹管的制作，应做水密、水压实验，使之在承受0.7Mpa的压力下密封良好。6.2钢绞线的安装1）钢绞线、锚具、夹片、挤压头的检测每批进场的钢绞线都应按10%的比例进行检测，测出实际的弹性模量。锚具、夹片应当抽样进行检测，检测锚具的刚度，夹片是否有滑丝、夹丝现象。保证用预应力钢材与锚夹具组合件进行张拉试验时的锚固能力不低于钢材标准抗拉强度的90%。4挤压头进行抽样检测，使挤压头完全裹紧钢绞线，挤压机的读表满足要求，钢绞线露于挤压头外不少于1mm。2）钢绞线下料长度应包含足够的工作长度，一般为1m为宜。将钢绞线编束，一头点焊，套以套筒，穿入波纹管。定位钢筋应当准确无误，曲线部位按图纸坐标逐点进行检查，保证波纹管的坐标符合弯矩曲线。3）锚具的安装应当垂直于截面，并且位置准确，使锚具与波纹管的轴线重合，防止由于锚盆的歪斜，引起钢绞线的卡丝，保证张拉力完全作用与钢绞线，不致产生斜向剪力。7.混凝土的浇注7.1混凝土的配制泵送混凝土的和易性要求较高，所以配制时，混凝土石子的粒径及含砂率应严格控制，保证石子的粒径不致太小，控制2cm—4cm石子的含量。混凝土罐车每车要强制拌和不小于2分钟，并做塌落度检测，保证塌落度不大于20cm，不小于16cm。7.2混凝土的浇注1）连续箱梁的浇注一般采用两次浇筑，即先浇底板，再浇腹板、顶板。浇注的顺序宜采用从低到高，为防止支架变形在墩顶产生负弯矩，宜从跨中向两端浇注。浇注时应做好随梁试块，观察混凝土的增长情况。2）浇注时，应注意振捣质量，尤其是铺固区混凝土的质量。振捣采用插入振捣棒及振捣平台共同作业，保证振捣的全面性。3）浇注完毕后，应控制好抹面收浆的时间，减少扰动，使标高符合要求，并拉毛，增加混凝土与上层的凝结力。7.3混凝土养生由于浇筑为大体积泵送混凝土，水泥用量较大，产生的水化热较多，应注意散热。在收浆后，应尽快予以覆盖和养生，保证洒水不少于7天，防止由于干缩、收缩和温度等出现的裂缝。8.张拉58.1张拉机具的选择千斤顶应满足足够的吨位，压力表应进行校对，并校准千斤顶的张拉力与油表之间的对应关系。8.2理论伸长值张拉之前，应进行理论伸长值的计算，其中，钢绞线的弹性模量应以每批到场钢绞线的实测弹性模量为准。8.3张拉力设计中的张拉控制应力一般为锚下控制应力，包括预计的预应力损失值，但不包括锚头摩阻损失（锚头摩阻损失可通过试验测定），因此，在进行预应力钢筋张拉时，钢绞线的实际张拉控制应力必须加上锚头摩阻引起的应力损失，张拉力最大不能超过规范规定的0.8Ry。8.4张拉1）张拉时，应使千斤顶的张拉作用线与预应力钢绞线的轴线重合一致，张拉顺序应为：保证结构均匀受力，先刚度大，后刚度小部位，对称、缓慢的张拉，按0→15%初应力→30%顶应力→100%应力→持荷5分钟→锚固的过程进行操作。2）初应力的取值，根据《公路施工规范》第11.5.8条的规定，一般可取张拉控制应力的10%～15%，在初应力以下拉伸过程中，既有弹性伸长，也有非弹性伸长，不宜采用量测的方法。根据实际伸长值与实测应力之间的关系线，宜采用10%--20%伸长值推算的方法。3）根据千斤顶的行程，可2次或多次倒顶张拉，量测时，做好标记，用钢尺水平测量，并记录伸长值。4）钢绞线张拉锚固时，无论采用何种锚夹具都会产生钢绞线的回缩，引起预应的损失。这时，应力钢绞线进行超张拉，可以补偿应力损失。5）由于钢绞线的实际弹性模量与计算时的取值不一致，千斤顶的拉力不准确，孔道的摩阻损失计算与实际不符，量测误差等，导致钢绞线的实际伸长值与理论伸长值之间有一定的误差。伸长值根据《公路施工规范》的规定，误差应在6%之内。6）张拉时，应符合以下要求：每束钢绞线的断丝、滑丝不得超过1根，每个断面的断6丝之和不得超过该断面总数的1%。如超越规定，应立即停止操作，进行检查，分析原因，并作详细记录。7）在张拉过程中，经常遇到张拉力足够，而伸长值达不到要求的情况。这是由于实际中的管道摩阻力远比设计中考虑的管道摩阻力大，张拉端的应力还未传递到锚固端。这时，应当放置，等待应力传递的过程。如果波纹管漏浆，水泥浆堵塞管道，导致张拉力足够，而伸长值为零。这时应当放张，将管道中的钢绞线重新换出，清楚杂物后再行张拉。8）张拉完毕后，应进行钢绞线的切割。切割可采用齿轮切割或电焊枪切割，切割时应注意降温，防止钢绞线和锚具过度受热，产生滑丝，增加应力损失。9.压浆1）钢绞线切除后，应进行封堵。封堵可采用硫磺加水泥拌和而成，或制作套筒加以垫圈直接封堵。2）水泥浆的水灰比一般宜为0.40—0.45：1，拌和时间不少于2分钟，最大膨胀量不超过10%，3小时的泌水率不应超过2%，24小时后泌水应全部被浆收回。3）压浆前，用加入无油质的压缩空气清洗管道，接着用含0.01kg/ml的生石灰或氯化钙的水清洗，直至松散颗粒除去及清洁水排出，管道再用无油质的压缩控制吹干。4）压浆过程应当缓慢、均匀的进行。压浆时，应由最低点的压浆孔压入，由最高点的排气孔排气和泌水，并达到排气孔与规定稠度相同的水泥浆为止。5）压浆后，应立即封闭进、出浆口，保持压力3分钟，以使管道充分充填。如监理工程师认为需要检测时，承包人应用孔道照相方法检测压浆结果。10.拆模当孔道中的水泥浆强度达到90%时，即可进行拆模。拆模的顺序应为先翼板，后底板：先中间，后两边。这样，拆模后钢绞线受梁体自重的影响，应力进行重新分布，开始工总之，连续梁的施工十分复杂，必须形成流水作业，才能减少投入，提高效率，保证施工工期。从现场操作情况来看，质量得到有效的控制，取得一定的成效。7参考文献：[1]许刚，王剑英，王立峰．预应力混凝土箱梁质量控制措施的探讨[J]．森林工程，2003年。[2]邹立华．预应力混凝土连续梁桥的施工过程分析[J]．公路交通科技，2004年。[3]汪劲丰．预应力混凝土桥施工控制的关键技术研究[J]．中国公路学报，2003年[4]阮有力．预应力混凝土连续梁桥施工控制的探讨[J]．公路交通科技，2008年。