現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁高架橋的施工

　　祿口高架橋1#～17#墩之間由江蘇省交通工程總公司第六工程公司負責(zé)施工，該段位于江寧縣祿口鎮(zhèn)，全段長2380.52m，跨徑布置為4×20+20(25)+30+25(20)+9×20，主跨為三孔等截面預(yù)應(yīng)力混凝土箱形連續(xù)梁。其余孔為等截面鋼筋混凝土箱形連續(xù)梁，單幅梁寬12.5m。該段處于古秦淮河支流地區(qū)，地勢低洼，河塘較多，地面情況較復(fù)雜，因此在該段采用有支架少支點，僅支點處預(yù)壓的現(xiàn)澆施工方法。

 

2.1　支架基礎(chǔ)

　　一般地基處采用擴大基礎(chǔ)，挖至表面土層，基坑底鋪筑10cm碎石，并夯實，然后澆筑基礎(chǔ)混凝土，并要嚴(yán)格控制頂面標(biāo)高及水平度。支架基礎(chǔ)分A、B兩種，A型尺寸為1.5×1.5×0.5m，B型尺寸為8.5×1.5m，各基礎(chǔ)的厚度均為40cm，混凝土澆筑時要做好預(yù)埋件的預(yù)埋工作�；�礎(chǔ)開挖后，應(yīng)及時對基坑土質(zhì)進行檢驗，如發(fā)現(xiàn)與設(shè)計土質(zhì)不符，要及時采取措施或調(diào)整基礎(chǔ)尺寸，本基礎(chǔ)要求天然地基承載力為［σ］=210kN/m2。

 

2.2　支架基礎(chǔ)靜載預(yù)壓

　　當(dāng)基礎(chǔ)混凝土強度達到80%以后進行預(yù)壓，具體作法是：將預(yù)制的壓塊用吊車吊放在支點上，壓載量約為支點受力的80%，以1d為一個觀測單位，若連續(xù)3d觀測結(jié)果在5mm以內(nèi)，則可認(rèn)為地基沉降基本穩(wěn)定，壓載時以一排支點同時預(yù)壓為宜。

 

2.3　支架搭設(shè)

　　上部箱形連續(xù)梁施工采用由無縫鋼管焊接成的組合鋼管支架作為支撐，承重部分由縱向和橫向的工字鋼組成，組合鋼管支架用工字鋼聯(lián)成整體，在橫向工字鋼上面設(shè)置砂筒(或木楔塊)供落架使用，對于20m孔每孔設(shè)5個支點，分別在1/4跨處、1/2跨處及兩墩身處，橫向也設(shè)5個支點，各橫向支點處均用角鐵焊接成剪刀撐形式，使其聯(lián)成一體。

 

2.4　支架預(yù)拱度設(shè)置

　　預(yù)拱度計算公式為f=f1+f2+f3，其中f1：地基彈性變形，f2：支架彈性變形，由計算可知f2=5～8mm，取f2=8mm，f3：梁體撓度。

 

　　預(yù)拱度最大值設(shè)置在梁的跨中位置，并按拋物線形式進行分配，算得各點處的預(yù)拱度值后，通過支架上的砂筒對底模進行調(diào)整。3　模板、鋼筋、混凝土的施工

 

2.5　模板制作

　　底模由組合建筑鋼模組合而成，為了保證表面美觀，在組合鋼模上再加層高強竹膠板。側(cè)模用槽鋼、角鋼等做成定型骨架與鋼板一起加工成2.4m長一塊的定型鋼模，每塊鋼模用法蘭聯(lián)結(jié)，接縫處用3mm的橡膠皮作墊片以防漏漿。

 

　　由于箱梁混凝土分兩次現(xiàn)澆，為了表面美觀，在外膜的拐角處用3×3cm小木條做假縫。

 

　　內(nèi)膜分兩次做，第一次用建筑鋼膜做內(nèi)模，用8×12cm方木做橫撐，當(dāng)?shù)谝淮位炷�土達到一定強度后拆除第一次內(nèi)模，再用8×12cm方木搭設(shè)小排架，在排架上鋪設(shè)2cm的木板，在木板上鋪一層油毛氈，綁扎好鋼筋就可澆筑第二次混凝土了。

 

　　鋼筋的對焊應(yīng)特別重視，成型的鋼筋骨架用吊車起吊放到施工斷面，主骨架就位后，再扎底板鋼筋，底板鋼筋焊接的接頭盡可能布置在各孔的1/4L處，同時接頭應(yīng)盡量避免在同一截面上。所有的電弧焊接和綁扎接頭與鋼筋彎曲處的距離均應(yīng)符合施工規(guī)范要求。

 

3.3　混凝土的施工

　　混凝土澆筑前應(yīng)對支架、模板和預(yù)埋件進行認(rèn)真檢查，清除模板內(nèi)的雜物，并用清水對模板進行認(rèn)真沖洗。為防止混凝土本身的收縮及施工時間較長，混凝土中應(yīng)摻入緩凝劑。澆筑過程中底板后肋板用插入式振搗器振搗，頂板部分用平板式振動器振搗，注意不要振破預(yù)應(yīng)力束波紋管道，以防水泥漿堵塞波紋管。

 

　　4#～7#墩施工段為三孔預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，縱向布置有9束25m長的預(yù)應(yīng)力

束，在5#、6#墩頂各有兩束負彎矩束。預(yù)應(yīng)力束均采用19根15.24的鋼鉸線，錨具采用YM15-19。預(yù)應(yīng)力施工是整個祿口高架橋的重點和難點，下面從波紋管布置、鋼鉸線穿束、預(yù)應(yīng)力張拉、壓漿等幾個方面介紹施工方法。

 

4.1　波紋管布置

　　首先設(shè)計圖紙要求在箱梁肋上準(zhǔn)確布置波紋管的定位筋，縱向間距應(yīng)小于1m，橫向位置按設(shè)計圖紙上的座標(biāo)定位。在波紋管接頭處一定要將波紋管接口用小錘整平，以防在穿束時引起波紋管翻卷，嚴(yán)重時會導(dǎo)致管道堵塞。還要檢查波紋管是否因為焊接等原因產(chǎn)生破損或變形，若發(fā)現(xiàn)一定要在澆筑混凝土之前補好。在與錨墊板接頭處，一定要用膠帶或其它東西堵塞好以防水泥漿滲進錨孔內(nèi)。

 

4.2　穿束

　　在穿束之前要做好以下準(zhǔn)備工作：

　　(1)清除錨頭上的各種雜物以及多余的波紋管。

 

　　(2)用高壓水沖洗孔道。

 

　　(3)在干凈的水泥地坪上編束，以防鋼束受污染。

 

　　(4)卷揚機上的鋼絲繩要換成新的并要認(rèn)真檢查是否有破損處。

 

　　(5)在編束前應(yīng)用專用工具將鋼束梳一下，以防鋼絞線絞在一起。

 

　　(6)將鋼束端頭做成圓錐狀，用電焊焊牢，表面要用砂輪修平滑，以防鋼束在波紋管接頭處引起波紋管翻卷，堵塞孔道。

 

　　若預(yù)應(yīng)力束孔道是曲線狀，用人工穿束就比較困難，通常將鋼絲繩系在高強鋼絲上，用人工先將高強鋼絲拉過孔道，然后將鋼絲繩頭用?12的半圓鋼環(huán)與鋼束頭經(jīng)焊接而接在一起，開啟卷揚機將鋼束徐徐拉過孔內(nèi)，在鋼束頭進孔道時，用人工協(xié)助使其順利入孔。如果在鋼束穿進過程中堵塞，要立即停止，查準(zhǔn)堵塞管位置，鑿開混凝土清除管道內(nèi)的堵管雜物，仍繼續(xù)用卷揚機將束拖過孔道。

 

4.3　施加預(yù)應(yīng)力

　　在鋼束穿好后即可進行施加預(yù)應(yīng)力工作。在施加預(yù)應(yīng)力前應(yīng)做好以下工作：

 

　　(1)鋼絞線進場后要取樣做拉伸試驗，抽查鋼絞線的斷面尺寸。

 

　　(2)錨具、塞片到場后要檢查錨固效率系數(shù)，其值不可小于0.95。

 

　　(3)要定期抽查塞片的硬度。

 

　　(4)油頂油表要定期進行校驗。

 

　　預(yù)應(yīng)力張拉的順序為先縱向長束后短束。張拉過程如下：安裝錨具、千斤頂→拉到初應(yīng)力(設(shè)計應(yīng)力10%)→作量測伸長量起始記號→張拉至設(shè)計應(yīng)力→量伸長量→回油錨固→量到實際伸長量并求出回縮值→檢查是否有滑絲、斷絲情況發(fā)生。每次錨具安裝好后必須及時張拉，以防在張拉前錨具生銹。

 

　　張拉過程中如有滑絲、斷絲、伸長量不夠的情況發(fā)生，則需分析原因并處理后重新張拉。

 

　　在張拉過程中發(fā)生滑絲現(xiàn)象，可能由于以下原因：

　　(1)可能在張拉時錨具錐孔與夾片之間有雜物。

 

　　(2)鋼絞線上有油污、錨墊板喇叭口內(nèi)有混凝土和其它雜物。

 

　　(3)錨固效率系數(shù)小于規(guī)范要求值。

 

　　(4)鋼絞線可能有負公差及受力性能不符合設(shè)計要求。

 

　　(5)初應(yīng)力小，可能鋼束中鋼絞線受力不均，引起鋼絞線收縮變形。

 

　　(6)切割錨頭鋼絞線時留得太短，，或未采取降溫措施。

 

　　(7)長束張拉，伸長量大，油頂行程小，多次張拉錨固，引起鋼束變形。

 

　　(8)塞片、錨具的硬度不夠。

 

　　張拉過程中斷絲現(xiàn)象一般有以下原因：

　　(1)鋼束在孔道內(nèi)部彎曲，張拉時部分受力大于鋼絞線的破壞力。

 

　　(2)鋼絞線本身質(zhì)量有問題。

 

　　(3)油頂未經(jīng)標(biāo)定，張拉力不準(zhǔn)確。

 

　　鋼束張拉如發(fā)現(xiàn)伸長量不足或過大，也應(yīng)及時分析原因，一般是管道布置不準(zhǔn)，增大孔道摩阻，應(yīng)力損失大，有時也有可能設(shè)計計算使用的鋼絞線的彈模值與實際使用的彈模值不相同。

 

　　總之，在張拉過程中如發(fā)現(xiàn)滑絲、斷絲、伸長量不夠等情況后要及時查明原因，采取相應(yīng)的措施后方可進行下一步施工。

 

4.4　壓漿

　　壓漿是后張法預(yù)應(yīng)力施工中的最后也是關(guān)鍵的一步，壓漿前對壓漿機進行認(rèn)真檢查、標(biāo)定，用壓漿機向管道內(nèi)注壓清水，充分沖洗，潤濕管道，至全部管道沖洗完后，正式拌漿，開始壓漿。壓漿開始后需等另一端排水，排水孔亦噴出純漿并穩(wěn)定后，才可封閉排氣孔，其后對管加壓到0.6MPa以上并持荷5min后封閉。張拉封錨壓漿應(yīng)在48h內(nèi)完成，如有特殊情況不能及時壓漿時，應(yīng)采取保護措施，灌漿后30d不能碰撞錨具。

 

　　在預(yù)應(yīng)力箱梁澆筑前要在箱梁內(nèi)預(yù)埋內(nèi)觀測點觀測混凝土澆筑前后梁底標(biāo)高變化及張拉前后的標(biāo)高變化。