120413浅析现浇连续箱梁施工工艺.doc

浅析连续箱梁现浇施工工艺摘 要：通过土羊高速预应力混凝土连续箱梁采用支架法原位现浇工程实践，介绍了在现浇连续梁支架工程、混凝土工程、预应力工程中的施工新工艺、新技术的应用，并对施工过程中的施工控制要点进行了简要的分析与探讨。关键词：连续梁 现浇 预应力 真空压浆1 工程概况 本桥位于大连至旅顺段土羊高速公路互通内，为一跨线分离式立交桥，交角为65，斜交正做，左右幅错孔布置。桥梁全长为134m，跨径采用28+352+28m预应力混凝土连续箱梁，箱梁采用等截面单箱双室，桥面全宽12m，底宽7m，两侧悬臂长2.5m，梁高1.5m。箱梁采用C50号混凝土现浇施工。箱梁预应力束采用j=15.24高强度低松弛度钢绞线（Ryb=1860MPa）顶板两端张拉，张拉控制应力K=1395MPa。2 总体施工方案本桥箱梁施工采用满堂支架现浇施工方案。支架工程采用WDJ碗扣式多功能钢支架，同时采用支墩加纵梁预留大跨度行车门洞。混凝土工程采用拌合站集中拌制，砼搅拌车运至现场，汽车输送泵布料杆浇筑混凝土，梁体采用分阶段二次浇筑。预应力张拉按照一般方案施工，管道压浆采用真空辅助压浆工艺。3 大跨度行车门洞设计3.1 设计方案 跨线高速公路最大车流量16382辆/d，单幅超过每分钟11辆。针对车流量大的特点，支架系统采用8m大跨度行车门洞设计方案，车流量大时采用双车道行驶能够满足通车要求。行车门洞区域支墩采用3030m碗扣架等间距搭设，门洞每侧6排支架，地面垫设1.21.50.6m混凝土预制块，宽出支墩40cm，防止行车碰撞支架；支墩螺旋上托横桥向铺设6根I20b垫梁；简支纵梁采用I50工字钢，间距50cm，长度12m，净跨8m，搭于I20b垫梁上方。垫梁及纵梁联系牢固形成整体。为加强支架稳定性，在支架横纵向均设置剪刀撑加固，间距均不大于4跨。门洞支架地基位于高速路面上，地基承载力满足设计要求。3.2 结构验算 简支梁几何条件 梁长L=10m；梁间距（受荷面宽）B=0.5m。 荷载参数及挠度 恒载标准值g=21kN/m2 ；活载标准值q=4.5kNm2 ；恒载分项系数G=1.2；活载分项系数Q=1.4；挠度控制1/400。 截面参数（H型） 截面高截面宽腹板厚翼缘厚为5001601420mm；材性为Q235；截面特性：Ix=48241.2cm4，Wx=1929.64cm3，Sx=1138.3cm3 ，G自重=100kg/m。 验算结果梁荷载标准值qk=g+q=25.5kN/m2；梁荷载设计值qd=gG+qQ=31.5kN/m2；单位荷载标准值qkl=qkB=12.75kN/m2；单位荷载设计值qdl=qdB=15.75kN/m2；跨中弯矩Mmax=1/8(qdl+0.01G)L2=209.4kNm；支座剪力Vmax=1/2(qdl+0.01G)L=83.75kN；弯曲正应力=Mmax/(1.05Wx)=103.35N/mm2；支座最大剪应力=VmaxSx/(Ixd)=14.01N/mm2；跨中最大挠度f=5/384(qklL4)/(206e3Ix)=18.00mm。弯曲正应力抗弯设计值k（215N/mm2)；支座最大剪应力抗剪设计值vk（125N/mm2)；跨中挠度相对值1/ =1/5551/400。满足规范要求。3.3 支架预压为消除地基和支架系统非弹性变形，同时检测其弹性变形值，为模板预留沉降量提供数据，对支架系统进行预压。预压材料采用砂袋，按照设计荷载的110%进行超载预压。预压加载按照60%80%110%分级加载，同时采用纵向跨中至支点、横向中心线至两侧的分段加载方式。3.4 沉降监测 在支墩支点、行车门洞简支梁中部及梁体每隔1/4跨位置布设一个监测断面，每个断面对称布置5个监测点。支架顶面以及地基基础上对应设置监测点，预压前后及过程中观测记录标高。完成监测后卸载，根据沉降量，按二次抛物线布设调整底模标高。3.5 施工控制要点分析 梁式简支梁采用工字钢长度应不大于10m，因此在简支梁的设计过程中应做好简支梁的结构受力验算，并适当提高安全系数。 支架预压应采用分级加载和分段加载方式。加载过程中如发生变形、偏移或沉降值超过预计值时，要立即停止加载，并对支架进行校正和加固。地基沉降变化过大时应加固地基。预压加载完毕后每天观测1次。监测过程中，各监测点24小时监控沉降量累计值小于1mm，或各监测点72小时监控沉降量累计值小于5mm，认为支架预压符合要求。然后进行分级卸载。卸载6h后，监测各监测点标高，并计算支架各监测点的弹性变形量及非弹性变形量。4 箱梁分阶段二次浇筑4.1 施工工艺箱体混凝土浇筑采用由两端向中间、梁体左右对称、纵向斜向分层、竖向水平分层的方法进行浇筑。混凝土在横断面上的浇筑顺序为：左幅底腹板右幅底腹板左幅顶板右幅顶板。混凝土浇筑分层连续推移时，每层的摊铺厚度不大于30cm，间隙时间不超过60min。混凝土振捣采用插入式振捣棒，底板采用附着式振捣器辅助，并用引导器引导振捣棒施工。4.2 施工控制要点分析 由于梁体混凝土方量较大，采用分阶段二次浇筑，先浇筑底腹板待初凝后浇筑梁顶板。混凝土的二次浇筑有效的控制了梁体底板翻浆，同时接缝选择在腹板和顶板倒角处，保证了混凝土的外观质量。 根据梁体的结构形式选择插入式和附着式振捣器，并在腹板下部及底板倒角处振捣时采用引导措施，使混凝土质量得到有效控制。 混凝土振捣时应避免碰撞预应力管道及锚垫板，同时应对模板、支座等预埋件随时进行检查，保证其位置和尺寸符合要求。5 预应力真空辅助压浆 5.1 张拉施工 混凝土强度达到设计强度的100%时方可进行预应力张拉。按设计张拉顺序和“010%con20%con100%con(持荷2min锚固)”的张拉程序，梁体左右对称进行张拉。张拉时以应力控制为主，同时对实测伸长值和理论伸长值相比较，实行双控。张拉前后观测梁体起拱度，并做好记录。5.2 管道压浆 压浆设备真空泵、ZKGJ真空压浆组件、压浆泵、透明高压管、相应阀门接头及灰浆搅拌设备。 压浆材料水泥采用PO 42.5级普通硅酸盐水泥，膨胀剂为0.01%，水灰比为0.40.45，稠度控制在1418s之间。水泥浆严格按配合比施工，拌和时间不少于2min，水泥浆存放于储浆桶内低速搅拌。水泥浆拌制结束到压入管道的间隔时间不得超过45min。 压浆工艺 为提高箱梁耐久性，管道压浆采用真空辅助压浆工艺。预应力张拉完成后切割钢绞线，安装密封罩，将预应力管道抽真空至0.060.10MPa，然后在管道另一端用压浆泵将水泥浆压入管道。由于管道内接近真空，所以浆体在管道内很难形成气泡，大大提高了孔道内浆体的饱满度和密实度。5.3 施工控制要点分析 预应力波纹管和锚垫板应精确定位牢固，同时保证管道的密封性，确保浇筑混凝土时锚垫板不会错位和波纹管内不灌入水泥浆。混凝土浇筑前，在管道内插入直径比管道略小的硬质塑料管，防止外力作用造成波纹管变形。混凝土初凝后及时抽动塑料管。压浆前进行试抽真空。启动真空泵后压力应达到0.060.10MPa，停泵1min后，压力降低值小于0.02MPa即认为管道密封良好，否则应查明原因进行处理。当管道真空度达到并维持在负压0.08左右时，打开压浆泵阀门并启动压浆泵压浆，及时关闭真空泵阀门，防止浆液流入真空泵。管道压浆的顺序是先下后上，要将集中在一处的管道一次压完，以免漏浆堵塞临近管道。当出浆浓度与入浆浓度一致时，关闭出浆口阀门并在0.50.7MPa下持压不小于2min，然后关闭进浆口阀门，保持管道内水泥浆在有压状态凝结。压浆后应从检查孔抽查压浆的密实情况，如有问题及时处理解决。6 结语预应力混凝土连续梁现浇技术在交通建设高速发展的今天，已经有了丰富的技术理论和施工经验，通过对土羊高速现浇连续梁施工工艺的分析与探讨，总结了有益的施工经验，