浅谈现浇箱梁.doc

浅谈现浇箱梁施工 摘要:本文根据长深高速承唐段LJ-3标K18+450天桥现浇箱梁的施工步骤和程序，提出了箱梁从地基处理，支架设计、支架预压、模块安装、钢筋绑扎、混凝土浇注、封端、压浆、质量控制的施工及要求，将对现浇箱梁的施工有一定的指导意义。关键词：现浇箱梁 预压施工 质量控制1、工程概况K18+450天桥为被交路上跨，桥长96m，为预应力砼现浇连续箱梁。全桥4跨1联，跨径组合为20m+25m+25m+20m。箱梁为单箱单室结构，梁高1.5m，底板宽4m，顶板宽8m，悬臂板宽2m，跨中部分顶板和地板厚度25cm，腹板厚度40cm。预应力钢铰线采用高强低松弛270级15.24的钢铰线，张拉控制应力1357.8Mpa，预应力锚具采用OVM15-19、OVM15-20型，C50砼。支座采用盆式橡胶支座，桥台处设60型伸缩缝。连续箱梁采用满堂支架现浇的施工方案。满堂支架以WDJ碗扣式支架为主，剪刀撑采用483.5mm钢管，与碗扣支架以扣件可靠连接。施工便道预留门洞，门洞净宽3.7m，采用工字钢支撑体系。模板均采用12mm优质涂塑竹胶板，分配梁采用15*10cm和10*10cm方木，既便于施工，又可充分保证箱梁的外观质量。2、箱梁施工2.1地基处理搭设支架前，将箱梁投影范围每侧加宽3.0米内地基整平，并用22吨压路机压实，换填石渣处理50cm，分层压实。为防止地基沉降造成结构变形及裂缝，便于支架搭设，在压实的地基上浇筑15cm厚C15砼。2.2支架施工2.2.1支架计算碗扣式支架采用48钢管，壁厚3；立杆底座采用KTZ60型，托撑采用KTC60型，可调范围0600，剪刀撑及斜杆采用普通脚手架钢管，壁厚3。箱梁跨中处顺桥向每延米自重为4.24264=27.56KN/，梁端处顺桥向每延米自重为5.9264=38.35KN/；倾倒及振捣砼产生的荷载为2.0KN/；因此跨中位置最大荷载为29.56 KN/，梁端部最大荷载为40.35 KN/。支架立杆跨中位置间距9090，步距120，翼缘板部位立杆间距90120；梁端腹板变厚段立杆间距6060，步距120。立杆荷载验算：跨中位置每根立杆荷载为29.560.90.9=23.94KN；桥墩位置每根立杆荷载为40.350.60.6=14.53KN，根据公路桥涵施工手册，横杆步距为1.2米时，每根立杆的设计荷载为30KN，因此立杆布置满足要求，安全系数分别为1.25和2.06，且翼缘板部分荷载计算时由箱梁底板部分立杆承担，因此安全系数较上述计算值更大。横向荷载由1510的方木龙骨承担，根据施工经验满足要求。为加强支架的整体稳定性和能抵御一定的水平荷载，剪刀撑采用采用483.5mm钢管。剪力撑跨越立杆数控制为57根，纵向剪力撑设置三道，即桥轴线位置一道、支架两外侧各一道；横桥向剪力撑每隔46排设置一道。2.2.2支架搭设支架地基处理后开始搭设，在砼硬地面上用经纬仪划线布设纵横立杆。先安放好可调底托，并按各处不同的地面高度调整好底托上的可调螺旋顶面高度，使其在同一水平面上。立杆必须保持垂直，水平横杆等距1.2m，必须在第一层所有的立杆、横杆组拼完成后，经检查无误后方可继续向上拼装，拼装至顶层后，安装可调顶托，并依据设计标高调整顶托螺栓。顶撑上纵向设置1510方木，间距同立杆横向间距。横桥向采用1010方木，间距为30，其上敷设12厚覆膜胶合板。门洞处主梁采用I32a工字钢，共布置11根，分配梁采用I20a工字钢，每侧各设5根。2.3支架预压2.3.1支架预压方案为了确保支架的安全，消除支架的非弹性变形，同时测定支架的弹性变形值，为支架的预留变形量提供依据。支架采用全断面等荷载预压，预压采用砂包堆载预压，堆载顺序为一次加载至100%。为确保底模竹胶板的表面光洁度，在堆砂包前先在底模上铺设土工布或彩条布，然后再按砼的浇注顺序逐层堆载。在砂包间布设观测点，每跨设5个断面，分别在墩顶、1/4跨、1/2跨、3/4跨处，每断面设5个点，分别为翼缘板边、腹板及底板中心线位置。观测时间为空载观测一次，满载测一次，满载12小时测一次，满载24小时测一次，之后每24小时测一次，连续观测7天以上且后3天沉降量累计小于3mm为止。卸载后，根据所观测的标高数据计算出非弹性变形值和弹性变形值，计算出底模预留拱度值，再用上托螺栓调至计算标高值（计算标高底模设计标高+弹性沉降量）。通过碗扣式钢管架上托座和木楔（门洞处采用垫钢板）调整好底模标高。预压结束、模板调整完成后，检查支架和模板的扣件是否牢固，地基是否下陷，支架是否明显变形等，发现问题及时处理。2.3.2确定施工预拱度跨中预拱度值=1+2式中1模板及支架的弹性变形值，2设计文件提供的预拱度值，注意预应力箱梁的预拱度值向下。连续箱梁施工标高确定如下：在设计标高的基础上，每个墩顶位置箱梁的预提高度为1，每跨跨中的预提高度为；其余位置的预提高度均以每跨墩顶的预提高值为最小值，跨中预提高为最大值按直线比例分配。2.4支座施工在墩顶按设计图纸要求安装盆式支座。支座安装时，要精确找平垫石顶面，准确定出下支座螺栓位置，并检查其孔径大小和深度，用环氧树脂砂浆把螺栓锚固。为安装方便，采取解体安装的方式，先吊装下底板，上紧地脚螺栓后在吊装上座板与梁体联结，支座上下应对准设计位置。安装时应注意以下几点：安装前相对每个滑移面用丙酮或无水酒精清洁，摸硅脂，支座其他部位也应擦洗干净；支座标高符合设计要求，且平面的两个方向宜保持水平；支座上下各件的纵横向必须对中，支座中心线与梁体中心线应平行；纵向活动支座上下导向挡块要保持平行。2.5箱梁模板施工2.5.1底模安装待10cm10cm的纵向方木铺设完成后，分别测放出箱梁腹板的边线及箱梁中心线，再由模板施工人员弹出底模中线，然后再在10cm10cm的方木上安装厚度为1.8 cm的竹胶板。根据现浇箱梁底板的宽度及其预留宽度配置竹胶板的尺寸。模板拼缝必须平顺，不得有错台现象，拼缝严实后，用铁钉固定于10cm10cm的方木上。2.5.2侧模支立侧模支立直接放在底模面板上，侧模与底模连接处要用方木（1010cm）固定以防止跑模和漏浆，方木要事先用铁钉在底模上固定，其位置要保证侧模位置的准确，线形流畅。侧模与底模的接触面上要加1cm厚的双面胶条防止漏浆。侧模面板采用优质的竹胶板，后加10cm10cm的方木，方木的间距不得超25cm，竹胶板长边要顺桥向布置。侧模的高度根据图纸尺寸确定。侧模顶面要用电刨刨平，采用钢管脚手架支撑牢靠。翼缘板采用碗扣脚手架进行高度调整搭建，上托处顺桥方向采用10cm15cm，横桥方向采用10cm10cm的方木，间距25cm。竹胶板长边要顺桥向布置，使得外模与底模板拼缝规则一致。2.5.3内模箱梁的内模采用方木内撑框架加竹胶板，内支撑间距不大于1.2m，在竹胶板上涂一层机油便于拆模。其中竹胶板厚度为1.2cm，表面情况光洁、耐用、刚度好。为确保不漏浆，在竹胶板拼缝处必须加双面胶使每个拼缝严实。同时为确保平整度，除选用优质竹胶板外，同时注意方木之间的净距不超过25cm。2.5.4工作孔设置为便于箱室内模板的拆装，在箱梁两端设置工作孔，工作孔为100100，位置在1/4跨径处。待内模拆除，再将工作孔处钢筋连接好，浇筑砼将工作孔封闭。封天窗采用吊模法施工，首先将天窗处砼凿毛冲洗干净，采用帮条焊焊接钢筋，再浇注砼，振捣密实，人工抹平。2.6钢筋安装钢筋加工在钢筋棚进行调直、除锈、下料、弯制，加工好的半成品钢筋分类、分部位挂牌、标识、存放，腹板钢筋骨架在场外焊接成整体，运至现场用吊车安装就位。2.6.1钢筋焊接连接要求钢筋下料时尽量保证钢筋焊接接头位于受压区，即受力最合理位置：板顶纵向主筋在跨中处焊接，底板纵向主筋在1/4跨径相错焊接，同一截面上钢筋焊接面积不得超过总面积的一半。腹板骨架纵向钢筋均为侧向双面焊接，斜筋的焊接长度为5d+2cm。箱梁钢筋绑扎及预埋件施工，要加强复核，不得遗漏。2.6.2钢筋施工顺序安装绑扎箱梁底板下层钢筋网安装腹板骨架钢筋安装及焊接横梁钢筋骨架和钢筋安装及绑扎箱梁底板上层钢筋网及侧角钢筋安装及焊接顶板上、下层钢筋网、侧角钢筋、护栏、伸缩缝等预埋件。2.7预应力钢筋绑扎2.7.1波纹管安装采用塑料波纹管，内径分别为100和120mm。波纹管的位置用坐标法确定，波纹管的固定：在直线部分每间隔1.0m，曲线部分每0.5m设置一道定位筋，定位筋采用12钢筋，并与普通钢筋焊接。当钢筋与波纹管的位置相矛盾时，调整普通钢筋，保证波纹管的位置正确。锚垫板安装要保证同波纹管垂直且位置准确。安装时，将钢筋骨架加工成半成品后，安放波纹管，固定后绑扎剩余钢筋。在中横梁波纹管最高处设置压浆排气孔，排气孔采用优质的PPR塑料管。接头部分采用大一号同型波纹管作为接头管，接头管的长度为40cm，管两端用密封胶带封裹，以防接缝处漏浆。27.2波纹管的检查波纹管在安装好后逐根检查定位钢筋，确保波纹管轴心坐标偏差平面不超过10mm，竖向不超过5mm，检查的方法是用钢卷尺从底板量至管顶，管顶用直尺放平后读数，竖向用钢尺水平量得。在检查波纹管时，注意检查波纹管下部不可有竖向正对波纹管的钢筋头，及时发现及时处理，以防止在砼浇注时，波纹管作小幅摆动，下部钢筋头刺穿波纹管，导致漏浆。2.7.3钢绞线的穿束由于现浇箱梁每联长度较长，钢绞线在砼浇筑之前穿入管道。先将钢绞线前端一定位置，用纺织袋或胶纸仔细裹好，包裹的厚度以不影响钢绞线的穿行为宜，也不得裹得太薄而刺伤波纹管，钢绞线应排列理顺，沿长度方向每隔2m3m用铁丝捆扎一道。钢绞线用砂轮切割机进行下料，严禁用电焊熔断和采用气割。两端张拉钢绞线的下料长度为：钢绞线曲线实际长度+端头工作长度80cm2。在浇砼过程中和浇砼后4小时内派专人用手拉葫芦不断抽拉，防止万一波纹管漏浆造成固结，影响预应力束张拉。2.8砼浇筑施工2.8.1砼的拌制及运输砼在搅拌站集中拌合，坍落度控制在12-15cm，砼搅拌车运至施工现场，汽车泵泵送入模。2.8.2砼浇筑顺序砼竖向分两次浇筑，水平施工缝设置在腹板顶部，第一次浇注至箱梁翼缘板倒角，仅留顶板；待砼强度达30Mpa（一般为24小时）以后，进行凿毛冲洗，保持钢筋表面干净，砼接茬处密实，然后再支立顶板模板，绑扎顶板钢筋，第二次浇筑剩余部分砼。在浇注过程中，对地基和支架进行不间断的沉降追踪观测，测量班有专人值班，根据浇注的速度约为每30分钟观测一次，对沉降出现异常的应及时通知主管工程师，以便采取相应措施。施工缝位置如下图所示：纵向浇注顺序从跨中向两端浇注，从低处向高处浇筑，最后浇筑墩顶两侧各3.0米左右范围内的混凝土。对于腹板及横梁部位砼必须分层浇筑，一般分层厚度控制在30cm左右为宜。2.8.3砼的捣固砼采用插入式振动器振捣，并配备部分小直径插入式振动棒，用于腹板波纹管及钢筋密集处，在顶板和底板处，采用平板振动器配合振捣。砼振捣要及时，须注意不得冲撞波纹管及钢筋，不得漏振，但也不得过度振捣引起离析。砼应在下层砼初凝前或能重塑前完成上层砼浇筑。砼振捣过程中，派专人检查模板及钢筋，发现模板变形、松动要及时调整。顶板砼在浇筑后及时进行二次收浆、拉毛，防止出现沉陷裂缝。浇筑完成后及时用土工布覆盖顶板及底板表面，并及时洒水养护。养护中，须加强砼侧面的养护，可用高压喷淋或箱内冲水的发法进行养护。2.9预应力施工砼强度达到100%且龄期达到7天后进行预应力张拉，控制应力1357.8MPa。采用单根两端同时张拉。张拉预应力筋之前，要拆除盆式支座上、下支座板的连接板，以防止约束梁体正常转动。2.9.1设置张拉操作架和防护板制作铁架，张拉前把铁架紧靠在梁两端，千斤顶用倒链悬挂在铁架上；在距离千斤顶1.52.0m处安设防护板，以防夹片弹出或钢绞线飞出伤人。2.9.2张拉机具的检验标定在张拉作业之前对千斤顶、油表及油泵进行配套标定，并绘制标定曲线，张拉时按标定线配套使用。当千斤顶使用超过6个月或200次或在使用过程中出现不正常现象或检修以后应重新校验。2.9.3检查预应力钢束及锚具检查内容有:预应力钢束与锚具布置有无错误；压浆嘴是否畅通；梁端钢筋是否影响张拉等。2.9.4计算预应力筋的理论伸长量，确定实际伸长值、当设计未提供预应力筋的伸长值时，应计算理论伸长值作为张拉控制校核的依据。L(mm)=式中：PP预应力筋的平均张拉力（N），直线筋取张拉端的拉力，两端张拉的曲线筋，按平均张拉力计算。L预应力筋的长度（mm）AP预应力筋的截面积（mm2）EP预应力筋的弹性模量（N/mm2），对曲线预应力筋，平均张拉力按下式计算：Pp=，式中：Pp预应力筋平均张拉力（N）P预应力筋张拉端的张拉力（N） 从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和（rad）x从张拉端至计算截面的孔道长度（m）孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数，取0.0015预应力筋与孔道壁的摩擦系数，取0.200.25、预应力筋张拉的实际伸长值L（mm）L=L1+L2，式中：L1从初应力至最大张拉应力间的实测伸长值（mm）L2初应力以下的推算伸长值（mm），可采用相临级的伸长值。2.9.5张拉作业张拉步骤如下：、千斤顶就位首先安装工作锚。用铁管将夹片轻轻打入锚环，使各夹片的缝隙均匀，端面平齐；然后安装限位板、千斤顶及工具锚，并用铁管将工具夹片均匀打入工具锚内。调整锚具、垫板及千斤顶位置，使孔道、锚具和千斤顶三者轴线吻合。、确定张拉程序张拉程序为：0初应力（0.15k）0.3k0.5kk持荷2分钟锚固式中：k预应力钢绞线的设计张拉控制力，即1357.8MPa张拉秩序为：2F12F22F3 、张拉；张拉采用双控法，以应力控制为主，以伸长值作为校核。张拉过程中，两个千斤顶须对称同步进行张拉，并设专人负责记录油表读数和伸长值，严格控制张拉速度，做到平稳、缓慢，分级均匀加载、卸载。当实测伸长量之和与理论伸长量之间的误差超过6%时，必须查明原因予以处理。2.9.6锚固稳压补张后回油，进行锚固。锚固后，缓慢回油，退顶卸载，整机复位进行下一束张拉。2.10孔道压浆管道压浆在预应力筋张拉完成后及时进行。压浆前，将锚具周围的钢丝间隙和孔洞填封，以防冒浆。管道清洗时，先吹入无油分的压缩空气清除管道松散微粒，然后用中性洗涤剂用水稀释冲洗管道，直到将松散颗粒除去及清水排出为止，最后以无油的压缩空气将管道吹干。水泥浆拌和时首先将水加于拌和机内，再放入水泥，经充分拌和后，再加入掺加料。拌和时间至少2min，直到达到均匀的稠度为止。水泥浆稠度控制在1418s之间。水泥浆从配制到入管控制在40min以内。水泥浆在使用前和压注过程中须经常搅拌。压浆用活塞式压浆泵，从一端向另一端压浆，当另一端冒出浓浆后，关闭出口阀门继续压浆，压力为0.60.7Mpa，保压3min后关闭进口阀门， 压浆结束。压浆时应注意：水泥浆自调制至灌入孔道的延续时间，不超过40分钟，水泥浆在使用过程中经常搅动；当气温高于35时，压浆放在夜间进行。2.11 封端孔道压浆后应立即将梁端水泥浆冲洗干净，同时清除锚具及端部砼的污垢，并将端部砼凿毛，以备浇筑封端砼。封端砼的浇筑程序如下：设置端部钢筋网。妥善固定封端模板，以免在浇筑砼时跑模。封端砼为C50微膨胀砼。浇筑封端砼时，要仔细操作并认真插捣，使锚具处的砼密实。封端砼浇筑后，待砼初凝后,带模浇水养护。脱模后在常温下一般养护时间不少于7天。2.12落梁预应力张拉完毕、混凝土强度达到100设计强度后方可拆除支架。拆除时应先卸顶板悬臂部分，再从跨中向两侧对称缓慢卸架，支架卸除宜分两次进行，第一次先从跨中对称向两端松一次架，然后再从跨中向两端卸除，以防过大冲击，不得骤然卸落。横向在某一部位要同时均匀下落，不能分几次，严防箱梁受扭。三、现浇砼连续箱梁质量控制措施对支架事先经过严格的验算，并留有一定的安全系数，认真处理支架地基，并对支架进行等载预压，消除非弹性变形。外模全部采用高强度聚脂涂塑竹胶板。钢筋绑扎、焊接必须由持上岗证的工人施作。在钢筋的安装过程中要注意保护预埋管件，派专人监督检查预埋管件，发现问题及时处理。砼浇筑过程中，由专业测量人员观测支架沉降及模板变化情况，发现异常情况及时采取措施以保证施工质量和安全。施工时注意箱梁通风孔、泄水孔、天窗的预留及护栏钢筋的预埋，要求尺寸、位置准确。预应力筋张拉严格按设计要求的顺序对称张拉。箱梁施工时，需要进行二次收面，防止砼表面开裂，砼浇筑后及时养护。拆架时先拆翼缘板、腹板后拆底板，从跨中对称向两边拆。四、现浇箱梁线型控制技术措施采用全站仪精密定位放样，保证桥梁线型流畅，外观尺寸准确。保证箱梁模板的面板