某大桥T梁预制及架设施工方法_论文发表__墨水学术,论文发表,发表

所属栏目：交通运输论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:204

副标题#e#摘要：本文主要阐述了连接隧道的桥梁施工过程中利用现场施工条件所采用的T梁预制和架设方法。仅供同业者参考。
　　关键词：T梁；预制；施工；架设
　　某省际公路通道C6标段主要由2座大桥、2座隧道（半座）、2座斜井、一小段路基组成。其中大桥为左右分离式设计，上部均为预应力砼T梁，左线6-30mT梁30片，右线7-30mT梁35片，共计65片。基础的型式为桩基和扩大基础，桥台为轻型桥台、U型桥台、重力式桥台等，桥墩为柱式和薄壁空心墩。
　　1T梁预制
　　1.1施工准备
　　大桥地处V形沟谷地段，两端直接连接隧道，缺少路基作T梁预制梁场，使得施工变得十分不便,周围也没有合适场地作预制梁场。经分析可采用两种方案进行施工，第一种方法是用扣件式钢管架搭设支架，变梁场预制为搭设立柱式支架在桥位现浇，然后横移至设计桥位进行架设。第二种方法是利用隧道设置预制梁场制梁，再由轨道式运梁小车运至桥位，用钢桁架导梁进行架设。两种方法比较而言，搭设支架现浇需耗用大量的支架，钢筋、模板安装存在一定困难，支架下沉量不易控制，高空作业人员安全也是必须注意的问题，但在其它施工方法都比较困难时也可选用。在隧道内预制T梁，然后用钢桁架导梁架设需占用隧道的一部分作为预制场地，容易对隧道施工造成影响，但其施工相对容易，预制、运输和架设均较方便，在施工中科学安排，可以大大减小对隧道施工的影响。经综合考虑，决定采用在隧道预制方案。
　　在隧道进口300m范围内利用仰拱及填充砼的承载力，直接在填充砼面上修筑台座及铺设龙门吊轨道，台座顺隧道一侧单边设置，另一侧铺设运梁小车轨道及作为工人施工和汽车运输通道，龙门吊轨道铺设在隧道两侧距边墙50cm处，高度以满足起吊砼入模为标准，起吊重量考虑5T。
　　1.2T梁预制
　　⑴钢筋绑扎
　　梁体钢筋骨架直接在预制梁台座上绑扎成型，先绑扎好底板及梁肋板钢筋，侧模安装好后绑扎翼缘板钢筋。
　　⑵预留孔道
　　预应力孔道采用金属波纹管预留，在钢筋绑扎定位后，再在钢筋骨架上安装预留孔道波纹管，采用钢筋卡子以铁丝绑扎固定，以保证波纹管位置准确。波纹管一次制做成型，不留接头。砼浇注后要及时对预留孔进行清理，保证畅通。
　　⑶安装
　　模板在钢筋绑扎定位，预留孔道安装完成后安装，模板由分节定型钢模组成，梁体模板接缝采用海绵嵌缝防止水泥浆渗漏。
　　⑷砼浇注
　　砼采用龙门吊吊斗送砼入模，附着式捣固器配合插入式捣固器振捣，分层水平浇注，层厚不大于40cm，每片梁必须一次连续浇注完成。
　　⑸砼养护
　　由于是在隧道内预制，无须覆盖，洒水养护，随时对预制区域的温度、湿度进行监测，保持环境的温度与湿度。
　　(6)预应力施工
　　①孔道成形
　　孔道成形的质量，对孔道磨损的影响较大，应严格把关，因此要求孔道的尺寸与位置应正确，孔道应平顺，接头不漏浆，端部锚垫板应垂直于孔道中心线等。
　　预应力筋的孔道采用预埋金属波纹管成孔工艺。接头采用外径大2mm同类波纹管套接，并用胶带缠绕、密封好，以免水泥浆进入管内，沿梁长方向50cm设一道井字形钢筋架以利于固定波纹管。
　　②预应力筋下料及制作
　　a预应力下料长度
　　预应力筋下料长度既要满足使用要求，又要防止下料过长造成浪费。预应力筋下料长度的计算，应考虑预应力筋的品种、锚具形式、弹性回缩率、张拉伸长值、构件孔道长度、张拉设备与施工方法等因素。
　　b预应力盘下料与编束
　　钢绞线的下料：钢绞线下料场应平坦，下垫方木或彩条布，不得将钢绞线直接接触土地，以免生锈，也不得在混凝土地面上生拉硬拽，磨伤钢绞线，下料长度误差控制在±50～100mm以内。钢绞线的盘重大，盘卷小，弹力大，为了防止在下料过程中钢绞线紊乱并弹出伤人，事先用钢管架制作成简易的铁笼。下料时，将#p#副标题#e#钢绞线盘卷装在铁笼内，从筋卷中逐步抽出，确保安全。
　　钢绞线的下料宜用砂轮切割机切割，不得采用电弧切割，因钢绞线为高强钢材，如局部加热或急剧冷却，将引起该部位的马氏组织脆性变态，小于允许张拉力的荷载即可造成脆断，危险性很大。
　　钢绞线的编束：将下好的钢绞线放在工作平台上，每隔1m用22号铁丝按需要将几股钢绞线扎成一组，然后捆扎在一起，形成预应力钢丝束，编束一定要绑紧，钢绞线要顺绕，根与根之间不得相扭，铁丝扣向里，以便穿束时顺利通过孔道，编好束的钢绞线应标明所使用梁片的种类及孔号，以免用错。
　　③预应力筋穿束
　　采用人工穿束法直接对孔道进行穿束。
　　④预应力筋张拉
　　I张拉施工准备
　　A锚具进场
　　预应力筋用锚具进场时应按《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204-92和《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ85-92组批验收，合格后方准使用。
　　B张拉设备的选用及标准
　　施工时应根据所用的预应力筋和种类及其张拉锚固工艺情况，选用张拉设备。张拉设备应配套标定，以确定张拉力与压力表读数的关系曲线，标定张拉设备用的试验机或测力计精度，不得低于±2%。压力表的精度不宜低于1.5级，最大量程不宜小于设备额定张拉力1.3倍。张拉设备的标定期限，不宜超过半年。当发生下列情况之一时，应对张拉设备重新标定：
　　a千斤顶经过拆卸修理；b千斤顶久置后重新使用；c压力表受过碰撞或出现失灵现象；d更换压力表；e张拉中预应力筋发生多根破断事故或张拉伸长值误差较大。
　　C压力表读数的换算及伸长值计算
　　根据千斤顶标定的资料换算出各个阶段应力控制的油表读数；伸长值计算对曲线束分段计算，然后叠加。采用穿心式千斤顶伸长值还须考虑千斤顶体内钢绞线的伸长值。
　　D张拉施工前的其它准备工作。
　　a张拉操作平台的搭设；b构件端头清理及钢绞线清理；c动力电源及照明电源的布置；d张拉班组布置及安全技术交底；e工具锚、限位板、顶压器等配备及设备配套工具准备等。
　　II预应力筋张拉
　　混凝土达到设计强度85%时，方可进入张拉工序。张拉顺序为N1→N3→N2，每束张拉力按以下程序控制：0→初应力（10%σK）→100%σK（持荷2min）→σK（锚固）。
　　A张拉前的准备
　　a清理锚垫板及钢绞线表面；b安装锚杯；c装夹片；d安装限位板。
　　B安装张拉设备
　　a千斤顶安装就位；b用挡板推紧工具锚夹片；
　　C张拉
　　a向千斤顶张拉缸供油，直至设计油压；b测量伸长值。
　　D锚固
　　a打开截止阀，让张拉缸回油锚固；b向千斤顶回油缸供油，活塞回程。
　　III张拉伸长值校核
　　A张拉伸长值的量测
　　用量测千斤顶油缸行程数值方法，在初始应力下，量测油缸外露长度，在相应分级的荷载下量测相应油缸外露长度，如果行程不够中间锚固，则第二级初始荷载为前一级最终荷载，将多级伸长值叠加，即为初应力至终应力间的实测伸长值，实际伸长值△L应力：
　　△L=△L1＋△L2－A－B－C式中△L1-以初应力至最大张拉力之间的实测伸长值，包括多级张拉，两端张拉的总伸长值；
　　△L２-初应力以下的推算伸长值；
　　A-张拉过程中锚具楔紧引起的预应力筋内缩值；
　　B-千斤顶体内预应力筋的张拉伸长值；
　　C-构件的弹性压缩值。
　　关于推算伸长值△L２，可根据弹性范围内张拉力与伸长量成正比的关系计算，如初应力为10％控制应力，初应力至终应力间荷载差值为90%控制应力，相应伸长值为△L1，则初应力以下伸长值为1／9△L1。
　　B伸长值校核
　　伸长值校核是检验张拉工序成败的有效手段，预应力控制为主，延长量控制为辅的双向控制已在预应力中普遍应用，若钢绞线控制应力已达到设计值，并实际量测伸长值在计算伸长值的－6％～＋6%范围内，则认为合格。否则，应暂停张拉，查明原因#p#副标题#e#，在采取措施后，方可继续张拉。
　　⑤孔道压浆
　　压浆准备工作经检查工程师检查，同意后进行压浆。张拉完成后用压力水冲洗孔道。压浆作业宜一次缓慢、均匀、连续进行，压浆端的水泥浆压力最少应升至0.7Mpa，且最少维持10秒钟，确保孔道压浆饱满、密实。
　　a准备工作
　　用棉花和水泥浆堵塞锚具周围的钢丝间隙，并用空气泵检查通气情况。
　　b水泥浆的制备
　　孔道注浆所用的水泥浆，须用不低于P42.5的普通硅酸盐水泥拌制。水泥浆标号不低于构件混凝土标号的50%（7天龄期时）和80%（28天龄期时）。水泥浆应有足够的流动性，稠度控制在14～18s之间，水灰比不大于0.4。泌水率宜控制在2%，最大不得超过4%。每次拌量以不超过40分钟的使用为宜，水泥浆在使用和压注过程应经常搅动。
　　c压浆程序和操作方法
　　预应力张拉后，应在24h完成孔道压浆，压浆采用真空灌浆技术,水泥浆从一端向另一端挤压，压浆工作要在一次作业中连续完成，当另一端出浓浆，稠度达到规定值为止，关闭出口阀门继续压浆，压力应最少升至0.7Mpa，保压至少10s，然后关闭阀门。
　　⑥封锚
　　须封锚的T梁压浆后将锚具周围冲洗干净并凿毛，用砂轮切割机切除多余的钢绞线，待钢筋绑扎、模板安装后，在下片梁浇注时同时浇注，插入式振捣，洒水养护。为了保证梁端与桥台的缝隙，桥台端梁按纵坡设计须封成斜面。
　　1.3施工技术措施
　　⑴由富有经验且胜任的技术人员专职管理预应力施工。所有设备使用前和使用中，必须按规定频率进行日常维护和周期标定，达到规范要求。
　　⑵砼达到规定强度后，方可进行张拉，且二端同时进行。
　　⑶插入式振捣器捣固时，不允许触及波纹管和预埋件，采用水平分层法浇注一次连续完成。为保证砼密实，使用外部振捣器加强振捣。砼灌注完毕，对梁顶、翼缘板侧面、梁端面严格拉毛，及时养护，养护时注意保护孔道清洁。
　　2预制梁架设
　　2.1钢桁架导梁的拼装方法和要求
　　⑴钢桁架导梁在桥头分段逐节拼装(拼装一段推进一段)。但推进的悬臂长度不得大于已拼好导梁长度的30%，采用断面2×2米M型万能杆件作导梁，在导梁前端加引导部分。
　　⑵导梁在拼装时，钢轨、绞车等附属设备均待导梁安置后再放上去，拼装导梁时，在台墩顶上垫临时木垛，上置摆滚（即摆动滚筒，三轮、可安全负荷210KN），岸上亦置摆滚（三只摆滚顶面要求同一水平面，防止事故）。当导梁向前推进时，应注意使其接近墩台中心线，待进入桥孔后，对准中线，用千斤顶逐步放落在墩台顶上，在墩台顶上和导梁之间垫以8-12mm厚钢板，抽去摆滚，铺设钢轨。
　　⑶导梁顶面的铺设钢轨，系承重部分至绞车前一段，其余部分需铺设人行便道，轨距应要据运梁小车轮距予以确定。
　　⑷导梁拖运时的支点间距根据现场定，拖运时牵引应在导梁前端。
　　⑸导梁拼装场地，必须平整，导梁设备要水平向前推，并设置木垛，防止高差形成事故。
　　2.2安装要点
　　⑴导梁必须有足够的刚度和稳定度，并能满足起吊要求。
　　⑵导梁的架设高度必须具有安装T梁的构件的高度。
　　⑶预制T梁的起吊、纵向移动、落低、横向移动及就位等，均须统一指挥、协调一致，并按预定施工顺序妥善进行。
　　⑷T梁安装中，应随时注意构件移动时与就位后的临时支撑，防止侧倾。
　　⑸构件的安装顺序，由边至中再至边进行安装。
　　2.3架梁施工注意事项
　　⑴T梁的高宽比相对较大，其横向稳定性较差。横移时要注意梁底支垫平稳，横向支撑稳固。
　　⑵T梁纵、横移都要采用限位设施。
　　⑶注意架梁的各个环节，做到充分有序。