装配式30米部分预应力组合箱梁施工方案

1鸣坂分离式立交桥30米装配式部分预应力组合箱梁施工技术方案一、概述鸣坂分离式立交桥引桥均为30米装配式部分预应力组合箱梁，全桥17孔共136片，每孔外边梁2片，内边梁2片，中梁4片。梁高160cm，中梁翼板宽240cm，边梁翼板宽285cm。西引桥9孔分为两联，第一联5孔，第二联四孔；东引桥8孔分为2联，四孔为一联。总的施工方案是首先多箱单独预制箱梁，然后设置临时支座和永久支座并进行箱梁简支安装，再现浇连续接头并张拉负弯矩钢铰线束，最后拆除临时支座完成梁体从简支结构到连续结构的体系转换。二、施工技术方案（一）、材料选择和质量控制预制箱梁砼强度为50MPa，属高强度砼，它除了强度要求外还有弹性模量的要求（3.5×104Mpa）,材料的源产地选择和质量要严格把关。1.水泥采用双龙集团生产的双猴牌PO.42.5MPa普通硅酸盐水泥，所用水泥品种中途不应随意更换，以保证箱梁外表色质一致，不得采用复合水泥或变质水泥；2.粗骨料碎石宜采用锤击式破碎生产，质量要求达到针片状颗粒含量≤5%，含泥量1.0%，压碎值≤12%，硫化物及硫酸盐（折算为三氧化硫）≤1%。本桥选用句容产5~25mm连续级配碎石，压碎值为7.5%，含泥量为0.7%，针片状含量2.9%，3.细骨料细骨料采用级配良好、质地坚硬、颗粒洁净的河沙，细度模数≥2.6，2且不含泥块、软弱或针片状颗粒，含泥量≤2%，云母含量≤2%，本桥选用长江产的中粗砂，含泥量1.1%，细度模数2.7。4.水本桥混凝土搅拌用水均使用地下水，通过打井抽取，经化验符合砼用水要求。5.减水剂外加剂采用连云港华瑞公司生产的天力牌FDN-5型减水剂。6．钢材I、II级钢筋应分别符合GB13013-91和GB1499-98的规定，钢筋直径≥12毫米采用Ⅱ级(20MnSi)热轧螺纹钢，钢筋直径12毫米采用I级(A3)钢。本桥采用南钢、沙钢和永钢产品。钢板应符合GB700-88规定的Q235钢板。低松弛高强度预应力钢绞线应符合ASTMA416-97的规定，单根钢绞线直径φj15.24mm，截面面积140mm2，标准强度Rby=1860MPa，弹性模量Ey=1.95×105Mpa。本桥采用江阴生产的钢铰线产品。7．其他锚具钢号不小于45号钢，洛氏硬度、尺寸偏差应符合GB/T14370r的要求；金属波纹管的壁厚不小于0.35mm；橡胶支座采用GYZ和GYZF4系列产品，性能应符合JT/14-93规定；伸缩缝采用毛勒伸缩缝定型产品。(二)混凝土配合比混凝土的配合比，以质量比计并通过设计和试配选定。配制的混凝土拌和物应满足和易性、流动性和凝结速度等施工技术条件，还要满足强度、耐久性等质量要求，提高混凝土的和易性不得采用加大含砂率和水泥的方法，混凝土强度亦不宜配制过高。混凝土拌和物的坍落度根据施工条件确定为70mm左右，水灰比控制在0.35～0.45之间，水泥用量最小不得小于360kg/m3，最大不宜大于500kg/m3。试验配合比共设计三种水灰比：0.33、0.36和0.39，水泥用量（公斤）分别3为：470、430和397，28天抗压强度（MPa）分别达到：63.9、60.4和59。混凝土在试配时按JTJ053-94做静抗压弹性模量试验，结果（×104MPa）为；4.63、4.16和3.99，满足设计规范(JTJ023-85)对混凝土静抗压弹性模量的要求。砼拌和采用JS750型砼搅拌楼进行，黄砂、碎石等集料由自动上料器砰量，输送带送料入斗，外掺剂采用干掺法，根据每盘混合料中水泥用量的一定百分比事先称好，搅拌时放入拌和机内即可。砼水平运输用1.5吨自动前翻斗车，最后由预制龙门架上的电动葫芦起吊入仓。（三）箱梁底模底模施工严格按监理工程师批准的方案进行。首先对原地面向下40cm进行8%的掺灰处理，压实度不小于95%，顺底模长度方向上设置2%的坡度，以利于排除表面积水，然后开挖底基槽，深度20cm且与梁底同宽，在基槽内绑扎Ф10@10r钢筋网片，箱梁支点3米范围基槽深度为60cm，钢筋网片设置3层，将夹在底模上口两侧的5#槽钢精确定位好，用C30砼浇筑箱梁底模；底模表面反拱度值参照设计文件所提供的17mm按抛物线分配设置，浇筑底模时砼表面要认真抹平，要确保成形的砼面与槽钢齐平。在砼终凝前还要再次检查底模预拱度设置和整个底模表面线形，防止两侧型钢在浇筑砼时移动变位，不符合要求要及时修整，直到达到要求为止。底模达到强度后，将裁好10mm厚度的钢板铺在底模表面，两边与5#槽钢点焊联接，点焊时要采取防止钢板热变形的措施，钢板纵向接头处采用V形破口焊，然后对整个底模钢板和横向焊缝处进行精细打磨，保证其表面的光洁度。钢板采用涂油进行防锈，涂油后用塑料薄膜纸覆盖，防止雨水冲刷防锈剂。底模完成后要对每一个底模顶面的预拱度进行测量，并将则量结果上报测量监理工程师，测量监理工程师复测无误后方可投入使用。4（四）模板模板制作时必须保证必要的强度、刚度和稳定性，能可靠地承受施工过程中的各项荷载，保证箱梁各部形状、尺寸符合设计要求；模板分块应结构合理、装拆方便，并充分考虑模板的适应性和周转率。箱梁外模应采用定型钢模，内外边梁和中梁的定型钢模板各制作一套，模板制作时要保证钢板的质量，特别是钢板表面光洁度，纵向接头采用企口形式，要确保成型模板表面光洁、无变形，接缝严密不漏浆。脱模剂不得用废机柴油，也不得使用易粘在混凝土上或使混凝土变色的油料；模板制作完成后要在底模上进行试拼并浇筑一段不小于2米长的素砼梁体，以检查模板的各部尺寸及其他有关技术指标能否达到施工要求。内模宜采用钢木组合模，便于安装和拆卸，内模定位时要准确、牢固，不得有错位、上浮等情况。模板的挠度要求：外模不应超过模板两支点距离1/400，内模不应超过模板两支点距离1/250，钢模板的面板变形应不超过1.5mm。设计图中，预制箱梁外侧均设有园角，经申请并征得工程师同意后，已调整为折线形。模板固定：侧模是包在底模两边的，底模两侧先用橡胶条钉好后，再用双面胶带贴好，侧模靠到位后，通过底模中的对拉孔，用对拉螺栓将两侧模板拉紧夹在底模上，侧模上口也用对拉螺栓拉紧固定。（五）钢筋绑扎和管道布置底板钢筋在底模上直接绑扎，腹板钢筋分段成片在作坊加工，运到施工现场绑扎（或点焊）成形，分段时要注意接头按规定错开。钢筋制作严格按设计图纸进行，特别是箱梁顶板横向环形钢筋，要牢固定位。钢筋接头，如设计图5纸未说明当钢筋直径≥12mm时，应采用焊接；当钢筋直径12mm时，宜采用绑扎。焊接及绑扎长度应严格执行《公路桥涵施工技术规范》JTJ-041-2000。每联边跨箱梁预制时应注意预埋好毛勒伸缩缝的预埋钢筋，钢筋与模板间采用可靠的垫块，以保证混凝土保护层厚度，边跨预留伸缩缝槽口尺寸为建议值。由于各桥采用伸缩缝钢筋规格不同，预制前根据施工图要求可作适当调整。金属钢波纹管可采用成品镀锌钢波纹管或用镀锌钢带制作，但钢带厚度对于负弯矩束扁波纹管应不小于0.35mm；对于箱梁内圆截面波纹管厚度应不小于0.30mm。箱梁正弯矩预应力孔道波纹管，应有一定强度。安装位置准确，管节连接平顺，孔道锚固端的预埋钢板应垂直孔道中心线；箱梁负弯矩预应力孔道为扁波纹管，为防止砼浇筑过程中波纹管变形过大，在管内放置芯棒。管道定位网安装位置要精确，确保管道坐标的准确性。管道布置时还要注意不要损坏管壁，管道接头处和损坏的地方用电工胶布裹牢，保证砼浇筑时不漏浆堵管。（六）预制龙门架预制龙门架用贝雷片组装，立柱和顶桁梁均由六路贝雷组成2组，同组贝雷间用45cm封头联接，两组贝雷间用90cm联接，桁梁底部设一道加强弦杆，以有效地减少桁梁的下挠度，立柱内侧与桁梁下缘及立柱外顶端与桁梁上缘均用型钢打斜撑，增加整个龙门架的刚度，预制龙门架行走底盘为定加工整体结构，其长度要能满足立柱侧向斜撑的需要，底盘自身配备由大扭矩的减速箱组成的行走系统，行走轨道（45KG/M）搁置在砼条形基础上；桁梁顶面两端中距约30米位置处各安装一台5吨单筒卷扬机，每台卷扬机配一只6门滑车（荷重60吨）。桁梁下缘外侧安装一台5吨电动葫芦，供浇筑砼垂直和水平运输用。。详见预制龙门架示意图。6预制龙门架的运行轨道垂直于桥轴线，门架净跨长度为33米，满足跨越3#和4#墩盖梁外缘间的距离（长度为31.7米），这样预制龙门架就可以将箱梁运到第4孔的盖梁上，完成第4孔箱梁的安装，同时也完成把箱梁从预制场运到跨墩门架内的水平运输。（七）箱梁预制施工1、浇筑前的准备（1）检查自动配料和称量系统的参数设置的准确性，检测集料的含水率，调整好施工配合比，全面检查拌和系统和运输设备的可靠性。一切保证无误后方能开始箱梁砼的浇筑。（2）对钢筋、预埋件、波纹管、混凝土保护层厚度（垫块）、模板拼装和模板中杂物清理进行最后检查，均达到要求，经现场监理批准后，才能浇筑混凝土。2、砼浇筑（1）混凝土采用底板、腹板、顶板全断面由梁一端向另一端斜向循序渐进的方法进行，浇筑完一段底板后需扣牢底板顶模板；或先浇底板和2/3高度的腹板，再浇筑剩余腹板、顶板，若腹板处先后浇筑的时差超过混凝土的初凝时间，应按施工缝处理。箱梁腹板与底板及顶板连接处的承托、预应力钢材锚固钢筋密集部位，应特别注意振捣；（2）以多个小功率附着式振捣器振捣为主，局部不易振实处以插入式振捣器辅助振捣，以确保混凝土振捣密实。附着式振捣器布置要均匀，间隔距离不得超过有效半径的两倍即60cm；插入式振捣器应避免触及预应力管道；(3)混凝土的浇筑必须连续进行，中途不得间断，若间断时间超过砼初凝时间，应按施工处理接头处。混凝土密实的标志是混凝土停止下沉、不再冒出气泡、表面呈现平坦、泛浆；（4）浇筑混凝土时防止模板、钢筋、波纹管等的松动、变形、破裂和移位。（5）混凝土初凝后，模板不得有任何振动；（6）混凝土浇筑完成，表面收浆干燥后，及时养护(若在波纹管内放置衬芯，注意掌握好抽拔的时间)。73、拆模混凝土强度达到设计强度的80%以上时，在征得监理工程师同意后方可拆模，拆模时应防止损伤混凝土。拆模时模板要轻拆轻放，不得强行撬打，更不得摔扔模板，对变形模板及时整修并经监理验收合格，整修达不到要求的一律不得使用，拆下来的模板要及时清理并涂防锈剂，堆放时间较长时要加以覆盖。4、砼养生采用防雨布或塑料薄膜覆盖养护，若工期要求可考虑采用蒸气养生，若采用蒸气养生其温度上升的速度、最高温度、揭开覆盖物时的内外温差的控制都将严格要求按规范进行操作，随梁体养生的试块的数量要满足随时检测梁体强度的需要。5、钢绞线预应力施工（1）张拉用油泵、千斤顶、压力表使用前到东南大学华东预应力中心或同济大学进行校定，千斤顶与压力表要编号配套，使用时严格按标定曲线控制张拉力。千斤顶使用过程中出现不正常现象时，必须重新校定；钢铰线、锚具在使用前必须按规定检验频率到委托试验单位（东南大学华东预应力中心或同济大学）进行抽样检测，合格后方可投入使用；（2）钢铰线伸长量设计值如下表:单位CM编号位置N1N2N3N4T1T2中跨19.919.819.720.010.96.2钢铰线的实测弹性模量为：1.×105Mpa，根据实测弹性模量计算的箱梁各束钢铰线伸长量如下表：单位cm编号位置N1N2N3N4T1T2中跨边跨（3）张拉前锚具的承压面应进行清洗；（4）张拉时箱梁砼的强度要符合设计8要求，即达到设计强度的90%以上；（5）钢束张拉顺序严格按设计文件要求进行，设计张拉顺序为N1、N3、N2和N4，以免钢绞线永存应力使用阶段超过规范要求；（6）钢绞线张拉控制应力应考虑锚口摩阻损失(锚口摩阻损失应在施工时测定或由厂家提供)，钢绞线不得采用超张拉，以免钢绞线张拉力过大。（7）钢绞线张拉程序如下：0→0.1σk→0.2σk→张拉控制应力σk(含锚口摩阻损失)持荷5min锚固，钢绞线张拉采用双控，以张拉力控制，以伸长量校核；（8）钢绞线伸长量的量测应注意：0→0.1σk的伸长量不宜直接量测，而应采用推算的方法，即以0.1σk张拉到0.2σk的钢绞线伸长量作为0→0.1σk的伸长量。实测伸长值与理论伸长值的差值应控制在±6%以内