40m预应力T梁施工方案.doc
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1、云万高速公路P合同段T梁施工方案中铁十四局集团有限公司二00六年元月40m预应力T梁施工方案一、 工程概况:千担丘大桥跨越一U型沟,上部结构采用7-40M预应力砼先简支后连续T形梁;下部结构采用变截面矩形实心墩和重力式桥台。本桥平面位于R=1300米,Ls=450米的缓和曲线及圆曲线内,墩台方向均按法线方向布设,桥面横坡为单向顺坡,坡度3%,由墩、盖梁及预制T梁共同形成。全桥共两联,1-4跨为一联,5-7跨为一联,五#桥墩设SSFB-160伸缩缝,桥台处设EM-80伸缩缝,边孔边梁重量123.4T,边孔重量131,中孔边梁重量132.7T,边孔重量124.1 T。本桥共有40米后张法预应力T型
2、梁70片,类型分别为:中跨中梁18片;中跨内边梁6片,中跨外边梁6片,边跨中梁24片,边跨内边梁8片,边跨外边梁8片。二、预制厂选址该桥共设一个预制厂。预制厂设置在K200+340和K200+540之间,占地约350m2,布置8个台座;预制厂配置一台5T的龙门吊进行用于浇筑混凝土,拆装模板。具体布置详见预制厂布置图。桥梁厂按照每天最多生产2片梁设计。三、施工准备1. 原地面处理 整个预制厂硬化方案:首先将K200+340和K200+440之间路基整平,并碾压密实,再开挖台座基坑,3、台座两端各做一扩大基础,变截面处设置尺寸为4*3.5米,厚为0.45米,等截面处设置尺寸为4*4.3米,厚度0.
3、45米,内配置16螺纹钢4层钢筋网片,钢筋间距20厘米,钢筋网片间距按照后面所附图纸布设。2.预制台座原地面以下浇筑3050cm的C25混凝土,原地面以上浇筑30cm厚的C30混凝土。为防止预应力施加后,砼台座两端受压过于集中,致使台座断裂,拟在各7m的长度内做配筋设计,钢筋直径为12mm,并设置扩大基础。由于梁体跨度较长,预应力张拉后,起拱量大,因此按规范必须预留反拱。按向下二次抛物线进行分配设置,按照台座布置图进行台座施工,挖好扩大基础基坑后,测量站放出台面高度,使基础顶面保持水平,对台座标高按照反拱二次抛物线进行控制,二次抛物线方程为Y=0.x2 -0.x,台座的反拱度按5cm进行控制。
4、为了防止漏浆,将台座的棱角处设置5#槽钢,并用橡胶条填塞,同时预留拉筋孔,间距50cm,直径5cm。3.模板制作底模板采用C30混凝土作为台面,侧模采用特制定型大模板,其支架稳定性、结构适应性强,支架间距合理布置,支架间模板背肋设置,应满足强度、刚度、局部稳定性要求。确保施工时尺寸准确,支撑牢固。台座、模板周转时间表序号工作内容占用时间h备注1清底模12底板腹板绑钢筋8包括波纹管安装3立模124绑顶板钢筋45监理检查签证26灌砼47养护728拆外模49穿钢铰线310张拉312压浆213移梁214台座占用时间11715模板周转时间36所以台座周期5d,模板周期1.5d。根据台座和模板使用周期分为
5、5d和1.5d,结合工期的安排和数量的多少,拟设台座8个(根据施工进展快慢可适当调整)。4.振动设备选型及布置 为了保证梁体砼的密实度,我们采用了侧振工艺。根据砼拌和物粒径与振动频率的关系及侧振力的计算公式:d14106/f2 P=4.9(Q2+0.2Q3+Q4) 式中: d碎石粒径; f震动器频率; P每m2模板的震动力(N); Q2每m侧模和震动器重量之和; Q3每m梁段砼重量(kg); Q4每m梁段的钢筋和波纹管重之和(kg);为了保证梁体混凝土的密实度,采用侧向震动工艺。通过计算选用ZF150250KZ高频快装式震动器和GFZ高频快装附着式震动器,其激震力为11.511.7 KN,单台
6、重21.5kg,频率为150Hz,功率为1.5kw,振幅1.3mm,对模板损坏率低,成本低。端部(钢铰线弯起)两层梅花型布置,间距1.0m,震动器频率为150HZ/S,中间单层布置,间距1.2m。见图1、图2。 附着式震动器根据梁截面的变化沿梁体两侧交错布置,以避免同时开启时震动力相互抵消。震动器间距布置高度按计算确定。因无底部振捣,故震动器布置高度稍低。振捣工艺振捣是控制梁体质量的关键工序,对梁体腹板下部及底板,振捣采用高频率低振幅震动器为主,腹板上部附以插入式捣固器作辅助补充,震动器必须在模型两边对称交错布置,平行震动,并严格控制振动时间。只能在灌注混凝土位置振动,避免出现漏振及空振模板,
7、腹板上部采用插入式震动棒捣固时要插捣均匀,震动棒不能触及腹板内钢筋骨架中的波纹管,以免波纹管被振破裂漏浆,影响后续张拉及压浆工作。梁体顶板在浇注过程中要进行二次收浆,以防止出现沉陷裂纹。图1高频附着式高频附着式高频附着式高频附着式5.张拉设备的选型和校验按照设计要求,钢铰线采用ASTMA41698标准高强度低松弛钢绞线,标准强度Ryb1860Mpa,Eg=1.95105Mpa,(锚下控制应力为0.75RYb=1395 Mpa)正弯矩区每束最多7根,负弯矩区每束最多5根,正弯距区最大张拉力F=0.7518601407=1367.1KN,负弯距区最大张拉力为F=0.7518601405=976.5
8、KN。锚具及其附件:正负弯矩区分别采用GVM-7、GVM-6、和GVM-6、GVM-5型锚具及配套锚垫板、螺旋圈筋。千斤顶:采用YCW150型千斤顶。油泵:与千斤顶配套的高压油泵。油表:油表精度为1.5级,最大读数为60Mpa。张拉设备使用前应进行对应式标定,以确定张拉时油表的读数。千斤顶使用超过6个月或200次以上或在使用过程中出现不正常情况时应重新标定,在预应力钢夹束张拉发生下列任何一种情况时,张拉设备应重新进行校验:预应力钢丝经常出现断丝时;千斤顶严重漏油时;油表指针不回零时;调换千斤顶油压表时。四、施工工艺及具体要求1.钢筋加工、绑扎钢筋统一堆放,在同一个加工场弯制,现场绑扎附以点焊成
9、骨架方式,主筋采取对焊的方法。钢筋绑扎前,先在底模的两侧做出标记,确定出箍筋位置,以保证钢筋尺寸的准确,钢筋加工及绑扎时,严格按照公路桥涵施工技术规范(JTJ 041-2000)的标准执行,特别是钢筋的焊接质量,焊条一律采用J502、506焊条。钢绞线在专用场地统一堆放、加工成型,施工过程中采用切割机进行下料,严格按照设计要求的尺寸进行,保证钢绞线不受损。钢绞线加工成束,并用绑扎丝绑扎,清除表面的污垢后,再进行安装。波纹管安装时,必须先对钢筋骨架进行固定,防止因变形而影响波纹管正确安装,然后按照计算的钢绞线坐标,以台座中心为坐标原点,以台座纵向为X轴,竖向为Y轴,横向为Z轴,确定出波纹管的位置
10、。U型定位筋的直线段间距为1.0米,曲线段间距为0.5米,为防止出现漏浆现象,波纹管接头处、锚垫板与波纹管连接处一定要采用胶带纸密封,特别要注意顶板波纹管的高度一定要满足设计要求。2.模板安装因我标段的预制梁外模由24块大型组合钢模拼装而成,最大型长4.8米,模板采取使用龙门吊进行安装,调整模板的高度及断面尺寸,符合要求后,模板底部先采用拉筋定位,采用塑料垫块做保护层,堵头板钢模与侧模之间采取螺栓连接,中间塞海绵条的方法,以防止漏浆,同时便于拆卸。砼施工前将外露端波纹管及压浆孔使用木塞缠棉纱塞紧以防漏浆或掉入异物,在波纹管中穿入略小于波纹管直径的硬质塑料管,防止混凝土浇筑时内漏浆堵塞波纹管。砼
11、施工后,将硬质塑料管抽出并对波纹管进行试水检验,遇不通处及时进行处理。3.预埋件根据不同类型的T梁,在施工过程中,要及时准确做好预埋、预留工作,具体要求如下:伸缩缝预埋钢筋:预埋在边跨梁的端横梁位置,每一片梁在浇筑砼前,均要安装好预留槽内筋,保证其与伸缩缝垂直。防撞护栏钢筋预留在内外边梁的顶板,具体尺寸和要求按设计图纸施工。支座预埋钢板必须在砼浇筑前预埋到位。每片边梁翼缘板端部在与制梁台座预留孔相对应的位置,预留出吊装孔,外边梁按设计要求预留出泄水孔的位置。每片边梁外翼板按图纸要求留设断缝。4.砼施工配合比的级配按C50砼由试验确定,经监理工程师批准。主要指标:初凝时间57小时,终凝时间68小
12、时,坍落度911cm,3d强度90%以上。碎石最大粒径小于20mm。砼采用配料自动计量JS500型强制式拌和机拌制,采用5T的龙门吊配吊斗运输。砼振捣采用插入式与附着式振捣器相结合,人工用细钢筋插捣为辅的方式,后者主要是为了减少结构复杂处的气泡。砼振捣时,应防止碰撞底模及波纹管,施工过程中波纹管用22#扎丝捆扎结实,以防止其上浮,尤其顶板负弯矩束波纹管。砼顶面在初凝前,要进行压实、抹平、收光,即要先进行压实,再用镘刀进行多次抹平,再用铁镘刀进行将浆体提出,并多次进行抹平,以消除裂纹,并于最后进行表面拉毛,以利与调平层砼的联接。砼养护采用塑料布或麻布覆盖并将整个砼体洒水养护方法。5、钢铰线的制安
13、每束钢铰线下料长度为孔道长度加工作锚具、顶压器、千斤顶(含工具锚)、工作长度。为防止散头影响锚具效果,要求用砂轮机切割切割。钢束端部采用18#铁丝密绕绑牢,且扎扣向内。每根钢铰线要顺直,绑扎牢固,防止相互缠绕。穿束时,用一根钢铰线做牵引,采取人工穿入的方法,两端外露长度应相等。6、钢绞线的张拉每片梁均要预留一组试块与梁同条件养护,当砼强度达到90%以上时,方可开始张拉,同时必须请监理工程师监督检查。张拉从两端同时同步进行,张拉程序为0 0.1Fk 0.2Fk(推算伸长值) 1.0Fk(持荷5分钟) 锚固,其中Fk为千斤顶张拉控制力。为使张拉力控制准确,采用油表读数与伸长值双控法,理论伸长值L(
14、cm)按下式计算:L= FpL/AgEgFp=F11-e-(+KX)/ (+KX)式中: Fp钢铰线平均拉力(N); F1控制力(N); X钢铰线从张拉端至计算断面的孔道长度(m); L钢绞线张拉时的有效长度,包括千斤顶内的钢绞线长度(cm) Ag钢铰线束的计算面积(mm2); Eg钢铰线弹性模量,参照1.95105Mpa;(实际数值由试验确定); 钢铰线与孔壁间的摩察系数,取0.18; K孔道偏差系数,取0.0008; 钢铰线从张拉端至计算端起角之和(rad)。预应力筋的实际伸长量L可按下式进行计算: L=L1+L2式中:L1 从初应力至最大张拉应力间的实测伸长值(cm) L2 初应力以下的
15、推算伸长值(cm),可采用相临0.10.2Fk的伸长值后附伸长量计算表注:千斤顶长度为60,行程20cm。伸长量计算结果与设计伸长量相比较,若一致,则按此进行;若不一致,则报请监理工程师和设计院核查,在得到确定答复后,再进行张拉。一期张拉顺序遵循先下后上的原则进行,二期张拉遵循先长后短的原则进行,张拉顺序:N3N4N1N2;N7N5N8N6两端对称张拉,不仅要两端同步张拉,而且左右两束要同步张拉,桥墩接缝处钢束应左右对称进行。张拉步骤如下:千斤顶就位:将工作锚、顶压器、千斤顶及工具锚依次就位后,两端同时对千斤顶主缸充油,将钢束略为拉紧,检查调整各部轴线吻合,每股钢铰线须均匀受力。当千斤顶达到初
16、拉力0.1Fk时。观察有无滑丝现象,做好标记,作为测量伸长值的基点。两端张拉:采用两端同时逐级加载的方法进行,两端千斤顶的升压速度接近相等,钢束伸长量一致,当两端达到最大张拉吨位1.0Fk时鸣叫,并继续维持张拉力不变,持荷2分钟,测量伸长量,理论伸长量与设计伸长量误差不得超过6%,即可进行下步工作,否则查明原因予以处理。锚固:使两端顶压器油缸充油,锚塞夹紧钢铰线,然后,打开千斤顶高压油泵截止阀,张拉油缸压力缓缓降至零,活塞回程,锚固完毕。7、压浆水泥浆:设计标号为C40,水泥强度等级不低于42.5级。水灰比0.40.5,泌水率小于或等于4%,稠度1418s。水泥浆从拌制到压入孔道的间隔时间不超
17、过40分钟,在压浆过程中,要不停地搅拌。压浆前,检查有无串孔、堵塞等现象,如有串孔,则应两孔同时压浆。锚具与钢铰线的间隙要堵塞。压浆采取一次性连续作业的方法,自下而上,由一端向另一端依次压入,当另一端冒出同等浓浆时,封闭出浆口,持压0.50.7Mpa,并保持2分钟,然后,封闭注浆口。对掺加外加剂泌水率较小的水泥浆,可采用一次压浆法;不掺外加剂的水泥浆,采用二次压浆法,两次压浆的间隔时间宜为3045min.二次压浆应采用反方向压浆。当气温低于5时,不得进行孔道压浆,当气温大于32时需按规定采取降温措施,压浆时,需及时填写记录并按要求制作试件。具体详见T梁预制工艺流程图3.8 封端灌筑封端混凝土之
18、前,应先将锚垫板表面的灰浆和锚环外面上部的灰浆铲除干净,并对锚具进行防锈处理,同时检查有无漏压的孔道后,方可进行封端混凝土施工。首先绑扎钢筋,利用专用封端钢模板进行封端混凝灌筑。封端混凝土采用无收缩混凝土。在混凝土中加入FNM型膨胀剂(铝、硫型),此种膨胀剂采用内掺,即置换水泥用量的15%。封端混凝土强度不低于C40。8、人工起梁本方案采用50T手摇液压千斤顶从下部顶升起梁,起梁时要注意两台千斤顶顶升高度同步一致,保证竖直,上顶力和梁竖直线平行,以避免梁体倾斜侧翻,同时派专人在周围旁站,打好保险,扶好支撑,具体施工方法如下:起中梁时在梁的端横隔板下对称布置两台千斤顶同步起升,起外梁时用U形托卡
19、在梁底用两台千斤顶上顶起升梁体,U形托制作时略宽于梁底面,以便加入柔性材料,以免在起梁时将梁体挤坏,梁体在起升时要有专人负责调整支撑,加塞保险钢板及指挥两台千斤顶同步起升。详见人工起梁示意图。8、移梁T梁从预制场预制就绪后,即:绑筋、立模、浇筑、养护、张拉、压浆、封端等一系列工序完成后,要从制梁台座上移位、存放,移梁时压浆强度要求达到设计强度的70%以上。为便于移位并考虑运梁、架梁需要,其预制台座是平行于桥轴线的,所以,只存在横移。 当梁体起到一定高度后,在梁底穿入两根50横移轨道,调平后在轨道上布置50钢棒作为滚筒,滚筒上安装横移滑车,滑车安装好后将其固定牢固,避免产生滑动,梁体侧翻,然后同
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