對在施工中經(jīng)常采用的工藝,如鉆孔樁基礎施工工藝等,本文不再論述。僅就碾北公路,公鐵立交橋采用的新工藝、新技術(shù)做介紹。
1.1橋墩蓋(帽)梁無(wú)支架法施工
由于公鐵立交橋靠近鐵路限界,施工場(chǎng)地十分狹小,而橋墩又較高,給施工帶來(lái)一定困難。在蓋梁施工中如果采用常規的木排架或其它支托設備、費工費料,很不經(jīng)濟,故在本橋施工中采用“無(wú)支架法”施工。施工用具由鋼軸、扣件、工字鋼組成。
(1) 施工準備
① 在澆筑墩柱混凝土前,設定預留孔位置、尺寸。鋼軸、扣件、工字鋼經(jīng)計算驗證是否符合要求(主要是剪力計算)。
② 計算高度。計算高度為墩柱頂面(即蓋梁底面)距預留孔的高度,即鋼軸直徑、
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扣件高、工字鋼高、墊木、木楔、底模厚度之和。
③ 預留孔采用預埋薄壁鋼管成孔的方法,管徑以大于鋼軸直徑2cm為宜。預埋時(shí)在管兩端用編織袋塞住,以防澆筑墩柱混凝土時(shí),混凝土進(jìn)入管內?紫驗轫槝蛳。
(2)安裝
① 墩柱混凝土達到設計強度50%以后,即可鑿出預留孔。將鋼軸穿入預留孔,將扣件扣在鋼軸兩端,然后將同蓋梁等長(cháng)的工字鋼兩片分別放置在鋼軸兩端扣件上,用倒鏈將工字鋼捆牢與墩柱密切。
② 在工字鋼上橫鋪方木(枕木亦可)及蓋梁底模,抄側蓋梁底模標高及軸線(xiàn),檢查幾何尺寸,合格后即可進(jìn)行鋼筋綁
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扎、支立側模等工序,進(jìn)行蓋梁混凝施工。
(3)拆除
① 蓋梁混凝土強度達到設計強度70%以時(shí)后,即可拆除蓋梁底模、方木、工字鋼、扣件、鋼軸。
② 用高標號混凝土將預留孔封死。
2.2蓋梁墊石、楔形塊、錨栓
(1)因箱梁不等高(30m箱梁高1.3m,35m箱梁高1.55米),故設計在蓋梁上分別設計了墊石、楔形塊(楔形塊是使所采用的板式支座處于水平狀態(tài))。用墊石的高度來(lái)彌補30m箱梁的高度,使35m箱梁同30m箱梁得以結合成一體。在施工中墊石及楔形塊須在蓋梁混凝土澆筑完畢,混凝土達到初凝后再進(jìn)行支模澆筑,采用此方法保證了墊石及楔形塊位置及幾何尺寸。
(2)錨栓施工采用“預埋鋼管法”,如不采
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用此法,箱梁無(wú)法架設(橫移),而且錨栓位置也無(wú)法保證。預埋鋼管直徑比錨栓略大,埋置位置等嚴格依照設計設置的錨栓位置,當蓋梁混凝土強度達到設計強度100%后,即可割除高出墊石、楔形塊的鋼管,待箱梁架設完畢后,即可將錨栓插入鋼管內,用電焊焊結牢固。
2.3箱梁預制
箱梁預制的工藝流程為:安裝底!惭b鋼筋骨架→埋設波紋管→支!╀摻z束→澆筑混凝土→養護拆!鷱埨A應力鋼絲→孔道壓漿→封錨→移梁。
工藝原理與一般現場(chǎng)預制梁基本相似,不同處及改進(jìn)處:采用組合鋼形式的側模、活動(dòng)形式的鋼、木芯模、預應力孔道為鋼波紋管、采用后張鋼錐型錨張拉體系、孔道注漿采用壓漿帽、混凝土自然法養生、卷?yè)P機移梁。本文僅就不同處和改進(jìn)處做論述。余不再述。
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(1)模板體系。采用鋼模板、鋼支架,結構形式為拼裝式。模板由底模、側模和芯模三部分組成。
①底模由2mm厚鋼板和150mm木方及60mm厚木板構成(木材選用東北落葉松,材質(zhì)一等)。用預埋螺栓置于臺座上,在梁吊起點(diǎn)處設置活動(dòng)升降板,以便吊裝?颊櫟较淞夯炷翉姸冗_到設計強度100%后方可張拉,故底模不設反拱。
②側模。側模沿梁長(cháng)分成10個(gè)節段(以梁橫隔板為界),每套側模由26塊單元模板組成,每次單元模板由面板、支承面板的肋條及鋼支架,頂拉桿、底拉桿及震動(dòng)支架組成。單元模板由2.8厚鋼板模壓成型,與標準鋼模板形式結構相同。鋼支架采用75#角鋼,單件結構,布設采用60cm長(cháng)度為段的自由組合式,然后用拉桿固定,使之與側模密貼。
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③芯模。芯模采用鋼、木模結合式,結構為鉸接式,以便于每次的拆裝組合,反復使用。
(2)孔道留設?椎懒粼O采用預埋波紋管法。預埋波紋管是采用鍍鋅雙波紋金屬軟管永久埋設在箱梁中而形成預留孔道。
①波紋管是由鍍鋅薄鋼帶經(jīng)制管機壓波后卷成,具有重量輕、剛度好、彎折方便、連接容易、與混凝土粘結性好等優(yōu)點(diǎn),可以作成各種形狀的孔道。
②安裝時(shí)須先根據圖紙所給定的坐標及位置,用鋼筋做成支架(井字架)與梁體鋼筋固定好,然后穿入波紋管,波紋管長(cháng)度不夠時(shí),可用大一號的同型波紋管連接,接頭管長(cháng)度為200mm,用密封膠帶將接處封好,以防止水泥漿漏入,阻塞管道。
③波紋管埋設完畢后,電、氣焊嚴禁靠近,以防灼管。
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(3)張拉鋼絲。預應力鋼材張拉時(shí)的控制應力,應以張拉時(shí)的伸長(cháng)值進(jìn)行校核。實(shí)際伸長(cháng)值與理論伸長(cháng)值相差應控制在6%以?xún),否則就暫停張拉,查明原因并采取措施加以調整后,再繼續張拉。理論伸長(cháng)值的計算方法如下:
p · L100
Ay·Eg
ΔL=
p· [1-e-(kL +uθ )
KL+uθ
P=
式中:ΔL—預應力鋼材理論伸長(cháng)值(cm)。
。小A應力鋼材的平均張拉力(N)
。獭獜膹埨酥劣嬎憬孛婵椎篱L(cháng)度(m)。
。羪—預應力鋼材截面面積(mm2);
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Eg—預應力鋼材的彈性模量Mpa(N/mm2)
P—預應力鋼材張拉端的張拉力(N)
θ—從張拉端至計算截面曲線(xiàn)孔道部分切線(xiàn)的夾角之和(rad)。
K—孔道理每m局部偏差對摩擦的影響系數;
u—預應力鋼材孔道壁的摩擦系數。
張拉順序按照圖紙規定,張拉程序為:
0→初應力→105%δk(持荷5分鐘)→δk。(錨固)
、購埨皩α旱膸缀纬叽绾屯庥^(guān)要進(jìn)行檢查,張拉時(shí)混凝土強度不得低于設計規定的100%(C40)。
、趶埨丛O計要求的順序進(jìn)行,用張拉力與伸長(cháng)值雙控制,合格后即可錨固,張拉過(guò)程中要認真觀(guān)察梁端有無(wú)裂紋,反拱度及其發(fā)展速度。張拉中的情況和數據應及時(shí)做好記錄。
③張拉以張拉應力控制為主,以鋼絲伸長(cháng)量
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進(jìn)行校核,故張拉前要對鋼絲束的理論伸長(cháng)進(jìn)行計算,經(jīng)便張拉時(shí)與實(shí)際伸長(cháng)值進(jìn)行比較。
、茼斿^要逐端進(jìn)行,一端頂完后,需觀(guān)測另一端,大缸油壓是否下降,如下降則需補至控制力后再施頂。兩端頂完后,即可退楔,張拉即告完成。經(jīng)檢查合格后,方可割支超長(cháng)部分鋼絲,鋼絲外露長(cháng)度為自錨塞尾端起30mm長(cháng)度。
(4)孔道注漿?椎注漿采用比錨具直徑大2cm的鋼管(用鋼板卷制亦可)一端封住留一孔成帽子狀,罩在錨具上,用螺栓固定好,將壓漿咀插入即可壓漿。注漿一次注完,待壓漿后,即可將帽子摘下。相比其它方法省工。
①壓漿工作應在張拉工作結束后盡早進(jìn)行,最多不超過(guò)24小時(shí)。壓漿順序自下而上逐孔進(jìn)行,一片梁應連續壓完。
②水泥漿標號為40#采用525#水泥,水灰比宜在0.4以?xún),泌水率最大不超過(guò)4%,拌和3小
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時(shí)時(shí)泌水率控制在2%,24小時(shí)后泌水須能全部被吸收。水泥漿摻FDN—5高效減水劑,摻量為水泥用量的0.7%,摻入鋁粉(膨脹劑),摻量為水泥用量的0.01%。
、鬯酀{稠度控制在14s~18s之間,水泥漿調制后應經(jīng)常攪動(dòng),并應在30~40分鐘時(shí)間內用完,壓漿時(shí)灰漿泵的壓力取0.5~0.7Mpa。由于箱梁孔道較長(cháng),壓力可適當加大。
、艽蜷_(kāi)兩端壓漿嘴閥門(mén),由一端壓入水泥漿,當另一端冒出濃漿時(shí),關(guān)閉其壓漿嘴,壓漿端繼續壓漿,壓力達到1Mpa時(shí),保壓2分鐘左右,然后關(guān)閉閥門(mén),水泥漿終凝后,方可拆除壓漿嘴。
3施工質(zhì)量控制
質(zhì)量控制嚴格按照《公路工程質(zhì)量檢驗評定標準》進(jìn)行分項工程檢驗評定,嚴格按照《公路橋涵施工規范》進(jìn)行施工作業(yè)。
3.1軸線(xiàn)及標高控制
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(1)軸線(xiàn)控制。根據JD18-1、JD18-2、ZD1、ZD7,找出ZD18,測出其曲線(xiàn)轉角是否為24度25分13秒。以JD18為起點(diǎn),用經(jīng)緯儀,光電測距儀測出YZ點(diǎn)。在ZY點(diǎn)支經(jīng)緯儀,測出0#臺、1#墩、2#墩、3#臺的位置,并設置控制樁。
(2)標高控制。根據設計水準點(diǎn):BM31: 218.145m、BM32: 210.826m、BM33: 190.156m,復核BM32是否準確,無(wú)誤后即用BM32控制全橋標高。
3.2預應力鋼絲張拉質(zhì)量控制
(1)張拉時(shí),混凝土強度不低于設計規定的40Mpa,且養生期不低于3天。
(2)張拉過(guò)程中,現場(chǎng)檢查,確保按設計及《公路橋涵施工技術(shù)規范》的有關(guān)規定進(jìn)行。
初始應力張拉時(shí)應劃線(xiàn)作標記,以便記錄伸長(cháng)量和滑絲情況,超應力張拉時(shí)應復查伸長(cháng)量,頂塞退楔時(shí),應認真檢查有無(wú)斷、滑絲現象,并
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做好鋼絲及錨塞回縮量記錄。在核對張拉力滿(mǎn)足設計要求后,方可壓漿、封錨。
3.3材料質(zhì)量控制
(1)水泥出廠(chǎng)合格證、二次試驗報告必須齊全,出廠(chǎng)超過(guò)3個(gè)月要重新檢驗,合格后方可使用。
(2)砂、石各項性能指標必須符合有關(guān)《規范》規定。
(3)鋼筋、鋼絲必須符合國家現行標準,必須有出犬 合格證和二次試驗、化驗合格檢驗單。
通過(guò)對施工完成橋梁主體工程的檢驗,證明上述工藝方法可行,質(zhì)量評定達到優(yōu)良。碾北公路公鐵立交橋的建設,標志著(zhù)我公司的建橋水平處省內領(lǐng)先地位。進(jìn)一步提高了我公司在公路建設市場(chǎng)的競爭力,使我公司取得了良好的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。
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