空心板梁的现浇、预制
本标段桥梁梁板总共344片,其中8米钢筋砼空心板72片,16米预应力空心板梁216片, 16米现浇T梁56片。8米钢筋砼空心板预计设置台座4个,16米预应力空心板梁预计设置台座16个,张拉、注浆完成后,采用龙门吊将梁板移到存梁区,再利用炮车将梁板运到架桥机处,架桥机直接起吊进行架梁作业。
拟计划组织三个作业班组(钢筋、模板、泥水、预应力张拉)平行施工,充分发挥专业化施工队伍的人员经验和机械设备能力。
后张法预应力混凝土箱梁施工工艺流程图
1施工准备
1.1场地平整
首先用推土机清除表层耕植土并初平,再用平地机进行精平,使整个场地形成四面排水,坡度为2%,在预制场四周均设排水沟。
1.2场地硬化
首先用路拌机将整个场地进行翻松30公分翻晒,再用压路机压实,其压实度不小于93%,砂、碎石、水泥、搅拌站场地浇筑10cm厚C15砼进行硬化,施工便道填筑20cm厚砂砾石,台座基础另行按图进行开挖浇筑钢筋砼进行加固。
1.3台座制作
台座地基进行压实处理后,在规划的台座位置开挖第一层基础,宽130cm,深25cm,按图进行第一层基础施作,要求平齐于原地面。待砼硬化后,再进行第二层台座的施工,第二层台座顶面四周嵌固50等边角钢,大面平整度控制在1mm内,用2米的水平尺或水准仪每2米检测,面层下9cm处预留对拉螺栓孔,台座砼顶面硬化前铺设5mm厚钢板,和砼贴合。砼台座浇筑时按要求设置一定的反拱,以消除梁板张拉后引起的拱度,否则会影响以后桥面铺装层厚度。反拱做成抛物线,各种梁板的反拱度设置如下表:
后张法预应力箱梁反拱设置一览表 准备台座
绑扎底、腹板钢筋
安装波纹管
安装内模 制作内模 安装侧模、端模
浇注底板混凝土
绑扎顶板钢筋
脱 模
穿钢绞线束
双控张拉、锚固
封锚、压浆
封 端
梁体编号出槽
移梁存放 钢绞线制作 钢绞线检验 制作钢筋
整修模板
拌制、运输混凝土
试件强度合格 浇注腹板混凝土
养 护 浇注顶板混凝土 制作混凝土试件
制作压浆试件
压浆试件强度合格 箱梁长度m 16
边跨 中跨
反拱度(mm) 10 10
台座基础断面图如下: 2.2非预应力钢筋加工及绑扎
钢筋加工使用前应将表面油漆、铁锈等清除干净,有局部弯折和成盘的钢筋应调直,盘圆钢筋用卷扬机冷拉,其冷拉率要求不大于2%。主筋主要采用Φ20、Φ22、Φ25钢筋,主要采用双面焊进行连接,要求搭接长度不小于5d。
凡用于本工程的钢筋、钢板均应有材质证明和复试报告。焊条、焊剂应有合格证,各种焊接材料的性能应符合《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18)的规定,各种焊接材料应分类有效和妥善保管,并应采取防止腐蚀、受潮变质的措施。钢筋焊接或绑扎接头应设置在内力较小处,并错开布置,对绑扎接头,两接头内距离不小于1.3倍搭接长度,对于焊接接头,在搭接长度内,同一根钢筋不得有两个接头,在受拉区,焊接接头的截面积,不大于总截面面积的50%。
钢筋骨架和钢筋网的拼装应在坚固的工作台上进行,按照设计图纸放大样,并考虑焊接受热的预拱度;拼装时首先应检查每个接头是否满足焊接要求,在需要焊接的位置用楔形卡卡住,防止电焊时局部变形,待所有焊接点卡好后,先在焊缝两端点焊定位,然后进行焊缝施焊,骨架焊接时,不同直径的钢筋的中心线应在同一平面上,施焊顺序宜由中至边对称地向两端进行,先焊骨架下部后焊骨架上部,相邻的焊缝采用分区对称跳焊,不能顺方向一气焊成。
在现场绑扎钢筋时,钢筋的交叉点使用铁丝绑扎结实,必要时可用点焊焊牢;除设计有要求外,箍筋应和主筋垂直;箍筋弯钩的叠合处,在梁中应沿梁长方向置于上面并交错布置;应在钢筋和模板间设置垫块,垫块应和钢筋扎紧,并相对错开,满足设计保护层的厚度。在浇筑砼前,应对已安装好的钢筋及预埋件(钢板、锚固钢筋、泄水管等)进行检查。
2.3钢筋加工质量检验标准
钢筋加工的允许偏差 项 目 允 许 偏 差(mm)
受力钢筋顺长度加工后的全长 ±10
弯起钢筋各部分尺寸 ±20
箍筋、螺旋筋各部分尺寸 ±5
焊接网及焊接骨架的允许偏差
项 目 允许偏差(mm) 项 目 允许偏差(mm)
网的长、宽 ±10 骨架的宽及高 ±5
网眼的尺寸 ±10 骨架的长 ±10
网眼的对角线差 10 箱筋间距 0,-20
钢筋位置允许偏差
检查项目 允许偏差(mm)
受力钢筋间距 两排以上排距 ±5
同 排 梁板、拱肋 ±10
箍筋、横向水平钢筋间距 0,-20
钢筋骨架尺寸 长 ±10
宽、高或直径 ±5
弯起钢筋位置 ±20
保护层厚度 板 ±3
2.4波纹管安装
波纹管在室内保管堆放,并在地面上垫上方木,不能直接堆放在地面上,并应采取有效措施,防止雨水和各种混蚀性气体的影响。
波纹管的验收:按照设计图纸要求的波纹管型号采购,外表不能有油污,锈蚀孔洞和不规则的折皱。搬运时应轻拿轻放,不准抛甩或在地上拖拉,也不准一个人在中间抬运,应多人保持波纹管顺直的条件下搬运。
安装前波纹管应通过1KN的径向力的作用,不变形;同时应做规范要求的合格性检验,以检查有无渗漏孔,确无变形渗漏后方可使用。 安装锚垫板:锚垫板用螺丝固定在端头模板上,偏移角度和位置以端头模板来控制,使波纹管轴线和锚垫板轴线在一条直线上,同时安装螺旋筋,其轴线也应和波纹管轴线在一条直线上。
波纹管的连接采用大一号同型波纹管作接头,接头长200mm,连接后用密封胶带封口,避免砼浇筑的水泥浆渗入管内,造成管道堵塞。
安装波纹管时,应按照设计坐标在平面和立面上先将坐标点标识在腹梁箍筋上,并在箍筋上焊接定位钢筋,间距为:直线段1.0m,曲线段0.5m,同时还在定位筋上焊接φ6圆钢环作为波纹管的平面控制,其间距和水平定位筋相同,使波纹管的曲线顺直,位置准确不移位。因此定位筋的焊接应牢固,同时不得烧伤波纹管,焊接时应采取隔离措施。安装后的波纹管其位置坐标误差为纵向3厘米,横向1厘米。
为防止在施工过程中,波纹管局部被破坏,在波纹管内安装一根同直径的塑料管,浇筑砼时不断拉动或旋转,防止水泥浆堵塞管道,砼浇筑结束后,拔出塑料管。
2.5模板安装和拆除
2.5.1模板加工
空心板梁模板分为外模和内模,均采用定型钢模,在工厂加工,外横面板为5mm钢板,背上纵横加肋,肋板采用槽钢和角钢,箱梁侧模采用组合钢板拼装,模板长度为2.5m和2.0m两种,模板和模板之间采用平缝连接并用螺丝加固,缝间采用双面胶张贴受力填缝,加工成型的模板面板平整度不超过1mm。内模选用橡胶充气芯模。
2.5.2外模安装
外模安装采用QY-25A汽车吊就位,按照钢模板出厂时的拼装编号安放在台座侧面,然后按照台座的边线安立侧模,模板下口应紧贴台座两侧使之在一条直线上,通过模板背后的竖肋下木锲或调节螺杆调整模板的角度及高度,拧紧模板间的连接螺栓,整体拼装好后,再检查板面的整体平整度、检查相领两板间接缝宽度。模板间的接缝张垫双面胶、模板和台座间垫上一层防水橡胶条或双面胶,以保证模板的密封性。 2.5.3内模安装
梁体砼的浇筑因设置芯模而要分两次连续浇筑。第一次先浇筑梁体底板,在梁体底板砼浇筑完成之后立即进行芯模的放置。将气囊引进并置于预先浇筑好的底板上,用气泵进行充气,胶囊充气至90%时,再进行一次胶囊位置的调整,保证使芯模居中,使梁体两侧侧板厚度相等,然后将胶囊充气至要求气压,之后还要经常充气,使之在整个砼浇筑过程中保持稳定的气压。
2.5.4模板的拆除
模板的拆除原则上按先装后拆,后装先拆顺序进行,待砼浇筑8小时后即可拆除内模。打开阀门放气,完毕后就可用机器牵引着绳索把内模气囊拉出即可。拆除外模时先松动上下对拉螺栓,卸掉木锲或松动调节螺栓,用木锤敲打模板使板面和砼脱离。模板拆除时可以使用尖嘴撬棍插入模板和砼之间,另外用木方支撑,轻轻撬动使模板脱离砼面,小心砼面不被损伤。
模板保养及维修:模板拆除后应及时保养,清除混凝土残渣,整齐摆放,加以保护,不得受损坏,如因局部损坏,应及时加以烧焊填补维修。对于橡胶充气芯模使用后,用清水冲洗干净,有粘附着水泥的地方冲洗不掉时,应小心用木板或盾器刮除,以免芯模破损;橡胶充气芯模如暂时不用,应有滑石粉将芯模外层涂摸,并放置在通风干燥处,防止将芯模扎破;橡胶充气芯模不得和火源、油类及有机溶剂接触,不得和尖锐硬物放在一起,防止将芯模扎破;如发现橡胶充气芯模漏气,可在需修补处,用砂轮或木锉将其表面打毛,用汽油清洗后,涂上胶粘剂复盖胶片或胶布修补。
2.6预应力筋的下料
钢绞线的下料:本项目设计采用低松弛高强度φ315.2钢绞线,弹性模量Ep=1.95*105Mpa,松驰率P=0.035,松驰系数0.3,标准强度为1860MPa。进场的预应力钢绞线进场后应分批堆放,同时按规范要求的抽检频率,送试验室检验,合格后方可使用;下料时将钢绞线圈装入自制的简易铁笼内,从盘卷中央逐步抽出;下料长度为图纸设计曲线或直线长度和千斤顶的工作长度,钢绞线用砂轮切割机切断。 按同一下料长度下料的同一束多根钢绞线排放整齐,用20号铁丝按间距为1.0m将其理顺绑扎,铁丝扣向里,并保持每根钢绞线松紧一致,在端头部位,将每一根钢绞线编号,挂牌(标号)堆放,并采取下垫上盖措施保证钢绞线不受潮、不生锈。
2.7钢绞线穿束
将筋束或钢丝束钢筋或钢丝按顺序编号,并套上穿束器。先把钢筋或穿束器的引线由一端穿入孔道,在另一端穿出,然后逐渐将钢丝束用卷扬机牵引,后端用人工和胶轮车运送,施工时应避免铁件损伤钢绞线和钢绞线错位。钢筋穿好后将束号在构件上注明,以便核对。
为防止波纹管道在浇捣时变形造成闭孔,浇筑前在波纹管内穿上硬塑料管。抽拔管的时间根据试验确定,以砼抗压强度达到0.4∽0.8MPa时为宜,抽拔时不得损伤砼结构。抽拔后用空压机清孔,如发现孔道堵塞或有残留物时应及时处理。
2.8砼搅拌
空心板梁预制为C50砼,砼采用电子自动计量的搅拌站集中拌制,对骨料的含水量应经常进行检测,雨天施工应增加测定次数,据以调整骨料和水的用量,作为现场的施工配合比,配料允许偏差如下表:
配料重量允许偏差
材料类别 允许偏差(%)
水泥 ±1
粗细骨料 ±2
水、外加剂 ±1
第一盘材料应有适量的水泥、砂、水,以覆盖搅拌机的内壁而不降低拌和物所需的含浆量,计量应定期检定。每个工作班应在搅拌地点至少检测两次砼拌和物的坍落度,同时还应观察砼拌和物的粘聚性和保水性。砼的拌和时间不少于2分钟,从加水时开始计时。