预应力T梁预制安装施工技术

预应力T梁预制安装施工技术 作者:姚波虎 单位:贵州桥梁工程公司 摘要:结合工程实践,简要介绍都匀至新寨改扩建公路工程曼坡大桥先简支后连续的预应力T梁的预制安装施工技术,对先简支后连续预应力T梁的预制和安装施工提出应注意的事项。 关键词:桥梁工程;预应力T 梁;施工 1 工程概况 曼坡大桥位于贵州省都匀至新寨高速公路改扩建工程 K170+551.89-K171+164.73处,全长为612.841m。跨径组合为:5×40 m+5×40 m+5×40 m,先简支后结构连续预应力混凝土t型梁桥,共3联。桥宽11.25m+2*0.5m(防撞护栏)。传统的简支梁桥在梁衔接处通常设置成桥面连续,在行车荷载作用下极易出现破坏,造成桥面铺装出现早期裂缝,使桥面铺装使用寿命降低而极大地增加了桥梁的维修费用。同时,简支梁跨中弯矩较大致使梁的截面尺寸和自重显著增加,需要耗用材料多,造价较高。传统的连续梁结构复杂,同时不利于预制安装施工,而往往采用支架现浇以致于造价昂贵且工期较长。 新型的先简支后结构连续梁桥刚好克服了以上两种桥梁的缺点,发挥了他们的优点:结构较简单,施工方便,有利于采用工业化大规模预制生产并用现代化的起重设备进行安装,大大节约了现浇用的模板支架等材料,降低了劳动强度,缩短工期,同时,桥面无断点,行车舒适且支点负弯矩的存在使跨中正弯矩明显减小而减少材料用量及结构自重,从而达到材料最省、造价最低、工期最短、寿命最长的最优效果。先简支后结构连续梁剪力和弯矩(负弯矩)的最大位置均在两梁衔接处(支座处)即现浇段湿接头处,因此,现浇段湿接头承受着最大的剪力和最大的弯矩,为先简支后结构连续梁的危险面。 2 先简支后连续T型梁的施工 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 2.1 预制场地布置 曼坡大桥共有40m预应力混凝土T型梁75片。为节省用地费用,将预制场设在主线K170+560~K170+620地段右侧的路基上,场内设 T梁预制台座9个。梁预制后由龙门架提升,平板车运输。台座采用重力式整体台座,由25# 砼浇筑。为保证梁板预制期间地基不局部下沉,造成台座沉陷开裂、变形等,台座范围内地基应做必要的处理,并于底座两端头进行加固。台座底板按实际预拱度设置向下拱度。底模平整度应符合 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 要求,每次装模前应进行复测校正,以满足设计要求。 2.2 预制T梁 T梁预制施工流程为:测量放样一立一侧侧模一绑扎梁体钢筋一埋设预应力孔道一立另一侧侧模一绑扎梁顶行车道钢筋及预埋件一浇筑砼一拆模、养生一穿束、预应力筋张拉一孔道压浆一封锚一出场。T梁预制顺序须与吊装同步,根据吊装顺序进行预制,预制时应逐梁编号。T梁预制后由龙门架提升出场,运梁平车运至贮梁场或直接上桥安装。 1)模板制作与安装。 T粱模板采用整体式钢模板。每个横隔板间内设有2个模扇。模板制作严格按照设计尺寸,由专业工厂加工拼装成型后,再运至工地使用。立模前,先进行整修并在内侧涂抹脱模剂,支模采用龙门吊移运、安装模板,模板上、下口用对拉螺杆栓接固定,模扇与模扇之间,侧模与底模之间的接缝处设海棉止浆带。模板安装位置要准确,支撑牢固可靠,线型直顺,接缝紧密。 2)绑扎钢筋及预应力管道预埋。 钢筋在加工场地制作成半成品,运至现场绑扎,焊接成型。在绑扎钢筋的同时即可进行预应力管道(包括负弯矩区预应力张拉管道)的埋设,需顾及波纹管的设置,待波纹管穿好后,部分钢筋再进行绑扎。预应力管道应严格按照设计坐标定位,并采取措施加固以防移位。管道接口处要用套管和胶布包牢以防在砼浇筑时水泥浆渗入并在预应力管道内穿入衬管。在钢筋绑扎过程中,应始终注意垫设钢筋保护层及预埋筋的安装,尤其是注意端隔板、横隔板及连续接头预埋筋的埋设。钢筋及预应力管道安装完后架立另一侧侧模,经检验合格后即可进行梁体砼的浇筑。 3)砼浇筑。 为满足砼施加应力时符合设计要求,砼拟按规范要求掺高效早强减水剂,砼由拌和站按设计配合比自动计量配料拌制而成,砼运 输车运送,龙门吊配吊斗浇筑。砼浇筑从梁端开始,沿梁体水平分层、逐层浇筑,梁体底部采用附着式振动器振捣,侧面安装附着式振动器,上部采用插入式振捣器振捣。砼振捣时,严格按照规程操作,对管道密集部位及预应力筋锚固端加强振捣,确保砼不出现空洞、蜂窝或麻面。同时,不得碰击预应力管道,导致孔道移位或损坏,管道内预先留下衬管,砼浇捣时,初凝前经常拉动衬管清理管道,慎防管道堵塞。砼终凝后即进行洒水养生,砼养生采用覆盖土工布洒水养护。 4)预应力张拉。 当砼强度达到设计强度的9O%、龄期7d以上时即进行预应力张拉。预应力张拉前,应将张拉设备进行检验标定。预应力钢绞线张拉采用双控指标,即锚下张拉力和钢束延伸量,以张拉力控制为主,延伸量作为校核,张拉时应严格按设计张拉顺序实施,每一预应力钢铰束应从两端同时对称、均匀进行。张拉正弯矩钢束与普通主梁相同,但必须注意的是:主梁张拉完毕后不应立即割断工作长度范围部分的钢绞线,而应先检查主梁横向弯曲变形,如跨中横弯变形偏离两端连线1.5 cm 以上时,必需分析原因并对张拉力进行适当调整,否则不允许起吊。 5)孔道压浆。 张拉后即进行孔道压浆,压浆前,将孔道用压力水冲洗干净,并将管内积水压出,以及切断锚外钢绞线,用环氧水泥砂浆填塞钢绞线边的空隙,防止漏浆损失压力,在锚塞上方压浆孔上连接压浆工具,压浆时要求浆液具有良好的和易性,泌水率小于2 ,保证水泥浆的稠度,进入浆斗的灰浆需要用4900孔/m。筛子过滤,注浆压力为0.5~0.7 MPa。压浆采用真空工艺施工,压浆顺序为先下后上,从孔道一端压入,使水泥浆由另一端机械抽气流出,当出气孔冒出浓浆后用泵阀关封,压力稳定2min后再关闭压浆口的阀门,等浆液凝固后卸下阀门。 6)封锚、凿毛。 封锚砼施工前,首先清除梁端压浆时溢出的散浆,确保模板尺寸准确,支护牢固不变形,表面光滑,严格控制梁体长度,拆模后要及时对梁进行编号。对梁端砼进行凿毛、湿润,再进行绑扎钢筋、支模及浇筑封锚砼,并作好振捣及养生。在养护期满后,主梁翼板 湿接缝处及连续端头、主梁顶板的砼表面必须进行凿毛处理,以保证新老砼良好结合。 7)移梁。 梁体移动时,砼必须达到设计规定的强度并经张拉压浆后进行,梁体起吊时严格按照设计规定的吊点位置进行捆梁和吊装,梁体落放时保持梁体安放平稳和支撑牢固后方可松开吊绳。 2.3 T梁的安装架设 T梁安装架设的施工流程为:架桥机就位一放出支座和梁端线一安装支座一运梁一吊梁、就位一架完一跨梁一架桥机前移一浇筑横隔板一浇筑纵向湿接缝一浇筑墩顶连续段一负弯矩区钢束张拉。简支T梁安装是在T梁预制好,墩台完成具备安装条件后进行。T梁架设安装采用架桥机架设法,利用台后路基拼装双导梁架桥机。架桥机拼装完成后,按要求进行试吊,以检查各主要部分受力情况,确认受力良好后,将架桥机推移到第一跨,固定好架桥机后,预制梁由运梁平车送入双导梁内,由双导梁上两部桁车吊起,将梁纵移到安装跨,用横移小平车将梁横移到设计位置下落就位。第一跨梁全部安装完毕后,焊接横隔板钢筋,前移架桥机,准备下一跨架设,重复上述程序进行下一跨梁的安装。T梁在起吊、运输、安装过程中,要始终保持梁体处于简支状态,梁体平移时,两端要同时进行,注意平稳,防止梁体受扭。 T梁安装顺序:沿桥纵向由1#桥台往16#桥台依次逐跨架设,横向单幅安装次序宜先中梁后边梁逐片对号入座。安装时应放样准确,以确保相邻两跨对应T梁负弯矩区张拉管道的准确性。T梁就位后,将其横隔板预制伸出的钢筋焊接成整体,边梁外侧翼缘板下用方木支撑在盖梁防震挡块内下缘,以保证T梁的横向稳定,并尽快浇筑横隔板及纵向湿接缝砼。 2.4 浇注墩上湿接头 一联主梁安装完毕后即可进行湿接头施工,T梁横隔板及纵向湿接缝砼采用集中拌和,砼运输车运送,吊车配吊斗浇注。T梁横隔板、湿接缝应逐孔浇筑,施工前,翼缘板砼表面必须凿毛深1 cm左右,并进行冲洗,以保证新老砼结合良好。将支座置于墩顶支座垫石上,放好后在其周围安装底模,然后按现浇湿接头钢筋构造图绑扎钢筋、安装连续钢束孔道和侧模,最后则可进行湿接头砼的浇注, 浇注时应从两边往中间浇注。为防止砼收缩引起现浇段与预制主梁的开裂,砼中掺加适量的膨胀剂。因钢筋布置密集,砼用石子的粒径不得大于2 cm且必须振捣密实。浇注砼前应全面撤离桥面上的重型荷载。现浇湿接头承受着最大的弯矩和最大的剪力,因此,湿接头的施工应重点控制。横隔板、湿接缝施工程序:调整钢筋一绑扎钢筋一安装模板一浇灌砼一养护。模板采用竹木胶合板,浇注。 2.5 墩顶连续及负弯矩区张拉 纵向湿接缝砼浇筑后,安装墩顶连续段的钢筋,浇筑墩顶连续接头。一联连续端接头浇筑完毕且砼强度达到设计强度的95%张拉负弯矩区预应力钢束,张拉槽内钢筋须等强度连接后封锚,连续墩负弯矩钢束横桥向各片主梁应对称张拉。负弯矩区预应力张拉施工工艺流程:调整连续接头钢筋一连续接头绑扎钢筋一安装模板一连接负弯矩区预应力管道一浇筑连续接头砼一拆模、养生一穿束、预应力筋张拉一孔道压浆一封锚。 2.6 支座体系转换 安装完成后,即可进行连续段与简支端横梁施工,并进行负弯矩预应力筋的施工,最后进行体系转换。施工时先在现场进行钢筋绑扎,然后立侧模,侧模采用定型钢模板。砼采用集中拌合,砼输送车运输,砼泵送人模。 3 T梁施工中应注意的事项 1)主梁预制后,应加强养生,当养生时间≥7d且砼强度达到设计强度的90%后,方可张拉预应力钢束。张拉时两端同时对称、均匀地进行,锚下张拉控制应力Ompa一1395 MPa。钢束张拉完成后,应及时地进行压浆。预应力张拉后,梁体必须处于简支状态,并需进行遮盖,不得曝晒曝寒。 2)安装好永久支座,逐跨安装主梁,使之成为简支状态,及时连接桥面板钢筋及非支点横隔板钢筋,逐跨浇注一期湿接缝及非支点横隔板混凝土。 3)连接连续接头段钢筋,绑扎横梁钢筋,对接负弯矩钢束波纹管并穿束。在日气温最低时,浇筑连续接头、墩顶中横梁及其两侧二期湿接缝范围内的混凝土,待现浇的混凝土达到设计强度的95%后,张拉顶板负弯矩预应力钢束,并压浆。 4)预制主梁时,应注意准确预埋顶板负弯矩钢束扁波纹管,并采取 有效的措施来防止浇注主梁混凝土时扁波纹管发生变形而影响后 期的穿束。 5)施工时应确保锚垫板与预应力束垂直,垫板中心应对准管道中心,在管道密集部位及锚固区,应严格控制混凝土的振捣及养生,确保混凝土的质量。 6)为了保证桥梁的平整,预制T梁时在跨中向下设置2.5cm的预拱度,预拱度可采用圆曲线或抛物线。 7)现浇接头段混凝土宜采用微膨胀水泥,另因梁端现浇湿接头施工空间小,只有大约10.75m×1.164m的空间,一些工序的操作难度大,必须认真细致地进行。砼浇筹时由于预埋筋的限制使振捣工作难度大,振捣时振动棒不能碰到预应力孔道,防止预应力孔道偏位或漏浆。 8)连续钢束的张拉由于在主梁翼板下进行,悬空操作难度大且危险性大,因此,张拉时应搭设轻便活动式脚手架,并按各项安全操作规程进行作业。 9)搁置、吊运、架设主梁时应在预制主梁两侧设置横向支撑,防止梁体倾倒;主梁就位时也应采取有效措施保证各片主梁的稳定;主梁安装就位后,应尽快连接横隔梁钢筋及桥面板湿接缝中的连接钢筋,并尽快浇注现浇混凝土,以确保梁体稳定。 4 结束语 先简支后连续梁桥的施工虽然结构复杂,工序繁琐且专业性强,每道工序都会影响整座桥梁的施工质量,但是只要组织专业化的施工队伍进行施工,加上精心组织,科学安排,在施工过程中充分注意施工注意事项,先简支后结构连续梁桥的施工质量是完全可以控制好的。