大宽度变截面横向预应力桥面板预制施工工法.pdf
《大宽度变截面横向预应力桥面板预制施工工法.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《大宽度变截面横向预应力桥面板预制施工工法.pdf(13页珍藏版)》请在沃文网上搜索。
1、1大宽度变截面横向预应力桥面板预制施工工法1.前言1.前言随着桥梁建造技术的不断发展和国家的政策导向,中小跨径桥梁越来越多的采用钢混组合梁结构。此种结构对桥梁工程的构成体及成桥的精细化施工品质的提升,要求越来越高,包括但不限于预制施工、钢筋加工施工、组合拼装施工等。而钢混组合梁施工中,传统桥面板大多采用普通钢筋混凝土小节段预制施工工艺,而采用该工艺在精细化施工方面逐渐显露出较大局限性。如何提高桥面板的预制质量和生产效率,控制好各工序间施工精细化的程度,成为桥面板预制施工控制的关键。传统小节段桥面板预制基数大,混凝土、钢材使用量大,精细化施工程度偏低,生产效率和成品质量不均衡严重制约着桥梁整体施
2、工进度。具体表现在:钢筋加工定位精度不高,易造成安装施工时相邻板连接钢筋易碰撞,对接调整、焊接工作量大;成品构件尺寸精度不高,易造成安装施工就位难,安装后桥面平整度较差;人力成本投入大,工作效率低。为了解决钢混组合梁桥面板预制施工中存在的上述不足,我公司依托具体工程项目对钢混组合梁桥面板预制施工进行了技术创新,采取大宽度变截面横向预应力桥面板预制施工,整个生产过程提高了施工工效,降低了混凝土、钢材使用量,同时提高了产品质量和精度,经济和社会效益显著。通过技术攻关和工程实践,我公司总结形成了企业级工法“大宽度变截面横向预应力桥面板预制施工工法”,该工法经科技查新及中国公路建设行业协会的鉴定,处于
3、国内先进水平,并获得 2017 年度公路工程科技创新成果奖三等奖。申报了实用新型专利 1 项(专利名:横向预应力全宽钢筋混凝土桥面板预制模板体系,专利号:201720061711.9);发明专利 1 项(专利名:一种横向预应力全宽钢筋混凝土桥面板预制模板体系及施工方法,专利号:201710034322.1)。2.工法特点2.工法特点1、工厂化预制,施工速度快。桥面板在工厂预制生产,现场吊装,极大缩短了现场施工的时间,预制、安装流水化作业,环境污染少,施工工效高。2、采用高精度框架结构组合钢模具,利用定型模具制作的精准性以及组合结构的整体稳定性和刚度,保证预制构件的尺寸精度。3、钢筋骨架精确定位
4、,采用错位法布置桥面板钢筋,防止桥面板安装时相邻板纵向外露钢筋相互干涉,从而缩短了湿接缝的施工时间。4、快易收口网的使用,解决了传统剪力槽模板安拆困难并提高了剪力槽定位精确度,配合钢筋绑扎2时使用的模拟剪力钉板,减少了桥面板安装时与剪力钉冲突,新旧混凝土易结合。5、采用挡浆板涂抹稀释缓凝剂,高压水水洗凿毛,节约了凿毛的人工投入且凿毛效果好。快易收口网处免凿毛,解决了剪力槽空间小、钢筋密难凿毛的问题。6、严格控制预制存放、后浇带施工,有效防止了组合梁的桥面裂缝。首先桥面板预制完成后放置3个月时间,混凝土的温度应变及收缩徐变都无任何外界约束,产生的残余应力小;其次,后浇带浇筑时采用补偿收缩高性能混
5、凝土,减小后浇带混凝土收缩,增强整体受力性能。通过施加预应力,减少了材料使用量,桥面板拼装后在顶面直接施工沥青桥面。3 3.适用范围适用范围本工法适用于等、变截面板类构件规模化预制施工。4.4.工艺原理工艺原理该工法按照工厂化、标准化的原理组织施工。桥面板钢筋骨架利用定型胎架整体绑扎成形,采用错位法保证相邻板对接钢筋中心距为 30mm,绑扎时通过胎架上的限位装置对各规格钢筋进行初定位,入模时通过双层结构的侧模限位槽进行二次精确定位,保证了钢筋骨架位置的精准性。桥面板工厂化预制利用低坍落度混凝土的特性,通过“三振”(底面附着振、表面整平梁及插入振)方法保证了混凝土的密实。采用挡浆板涂抹稀释缓凝剂
6、,高压水水洗凿毛,节约了凿毛的人工投入且凿毛效果好。分阶段张拉横向预应力,混凝土强度达到 90%时,张拉第一阶段 N1、N6 束预应力,保证桥面板吊装所需应力储备;混凝土浇筑 28d后,张拉第二阶段 N3、N4 束预应力;桥面板安装后张拉第三阶段 N2、N5 束预应力,以减少混凝土收缩徐变导致的应力损失,提升了构件整体稳定性。桥面板与钢梁结合是通过设计的剪力槽口浇筑砼与剪力钉结合连接,通过在剪力槽位置设置快易收口网与上下钢框架组合式模具进行精准定位,保证了剪力槽位置的精确性,易衔接,新旧混凝土易结合。桥面板现场图、结构示意图如图 4.1 所示。3图图 4.14.1 大宽度变截面横向预应力桥面板
7、现场图、结构示意图大宽度变截面横向预应力桥面板现场图、结构示意图5 5.施工工艺流程及操作要点施工工艺流程及操作要点5.15.1 施工施工工艺流程工艺流程大宽度变截面横向预应力桥面板预制施工工艺流程如图5.1所示。图图 5.15.1 大宽度变截面横向预应力桥面板预制施工工艺流程图大宽度变截面横向预应力桥面板预制施工工艺流程图5.25.2 操作要点操作要点5.2.1 施工场地布置施工场地主要划分为三个区域:钢筋加工区、预制区、成品堆放区,三个区域呈流水线分布。1.钢筋加工区钢筋加工区为两侧封闭式钢筋棚,在钢筋棚内安装龙门吊。钢筋加工场划分为钢筋原成品存放区,钢筋制作区和半成品存放区,钢筋加工在厂
8、房内完成,内设数控机床。钢筋加工区域如图 5.2.1-1 所示。4图图 5.2.1-15.2.1-1 钢筋加工区钢筋加工区2.预制区(1)预制基座预制基座可采用钢筋混凝土或型钢桁架制作,呈双条形下埋式布置。两条形基座间的空间兼做检修通道。构件底部预拱度通过基座顶预埋的角钢逐段调节,并通过加焊固定底模支点。为便于工人操作和维护,基座顶应略高于原地面标高,同时做好场地排水布置。现场施工如图5.2.1-2所示。图图5.2.5.2.1-21-2 预制基座效果图预制基座效果图(2)模具模具系统采用底模包侧模形式,型腔成形精度0.1mm。由底模、上侧模、下侧模、端模、剪力槽上下口框架模板、挡浆板六部分组成
9、。底模分节段制作,面板采用12mm厚钢板,背楞采用I20型钢,节段间通过螺栓和定位销锁紧,面板拼缝采用焊接连接,焊缝打磨平整,底模支点与台座底面预埋角钢焊接连接。底模安装如图5.2.1-3所示。上侧模分节段制作,长度以1.52m左右为宜,高度为桥面板设计厚度减去下侧模高度,面板采用12mm厚钢板,梳形孔结构,梳形孔上小下大便于安装和定位上层钢筋,背楞采用8mm钢板,每两个梳形孔中间设置一道背楞,背楞高度与上侧模高度一致,上侧模节段端头的法兰板形状设置为倒L形,下口距底模间距1020mm为宜,用于垫制薄钢板。上侧模使用下插法安拆,节段间用螺栓和定位销锁紧固定。上侧模安装施工如图5.2.1-5所示
10、。下侧模分节段制作,长度与上侧模分段一致,高50mm,按钢筋直径和布置间距在下侧模顶端开出半圆形槽口,用于钢筋骨架底层钢筋定位。节段固定采用螺栓和定位销锁紧在底模上。为便于砼构件脱模,5下侧模竖向呈5角向外倾斜。单节整体成型,面板采用12mm厚钢板,锚盒及背楞采用8mm钢板。剪力槽下口框架模板按剪力槽设计尺寸,采用25mm厚钢板制作,用螺栓和定位销锁紧在底模上,精准定位剪力槽,接缝处垫制橡胶垫防止漏浆。剪力槽上口框架采用角钢制作成型,按钢筋布距开设槽口,固定于上层钢筋网片上。底模限位槽及剪力槽位置、剪力槽上口框架模板分别如图5.2.1-4、5.2.1-6所示。挡浆板采用6mm钢板分节段制作,按
11、钢筋直径和布置间距在挡浆板上下端开出半圆槽口,用于钢筋骨架上下层钢筋定位,半圆槽口应略大于钢筋直径23mm,便于安放,上侧模安装前放入骨架间,安装后调整挡浆板位置。图图 5.2.1-35.2.1-3 底模安装效果图底模安装效果图图图 5.2.1-45.2.1-4 底模限位槽及剪力槽位置示意图底模限位槽及剪力槽位置示意图图图 5.2.1-5 上侧模安装施工上侧模安装施工图图 5.2.1-6 剪力槽上口框架模板剪力槽上口框架模板3.成品堆放区在板梁预制区同一水平线位置设置成品堆放区。首先对场地进行硬化,沿轨道基础方向设置枕梁。枕梁采用 C20 号混凝土浇注,高出原地面 30cm。考虑到预制板收缩徐
12、变影响,存放期要求不小于 3 个月,所以提高了堆放场地要求。成品堆放区如图 5.2.1-7 所示。图图 5.2.1-5.2.1-7 7 成品堆放成品堆放65.2.5.2.2 2 钢筋绑扎钢筋绑扎1.钢筋采用数控设备按设计尺寸下料,在定型胎架上一次性整体绑扎成形。2.定型胎架采用型钢制作,并设置纵、横向钢筋限位槽以及模拟剪力钉板等钢筋定位装置。按照设计要求,逐一将半成品钢筋就位安放。钢筋利用构件四角点定位采用“错位法”布设,桥面板纵向筋整体横向移动3cm(最粗钢筋直径28mm),构件安装时通过180旋转,使相邻板对接钢筋中心距错开相互不干涉。定型胎架钢筋绑扎如图5.2.2-1所示,钢筋“错位法”
13、安装如图5.2.2-2所示。3.钢筋骨架为双层结构,底面用混凝土预制块做保护层,底层钢筋网通过限位装置定位绑扎完成后,将制作好的快易收口网及其加劲骨架安放到剪力槽设计位置,然后绑扎上层钢筋网。钢筋骨架成形后,按图纸设计安装预应力管道,管道通过U形钢筋定位,定位布置间距500mm。快易收口网通过定型胎具制作成型,安装时与钢筋、管道交叉部位开孔穿入。剪力槽快易收口网骨架如图5.2.2-3所示。4.钢筋骨架使用多吊点吊具转运,为防止起吊点处绑扎脱落和钢筋变形,吊点附近钢筋绑扎点需进行焊接加强处理。钢筋骨架吊具转运入模如图5.2.2-4所示。图图5.2.2-1 定型胎架钢筋绑扎定型胎架钢筋绑扎图图5.
14、2.2-2 错位法布设钢筋错位法布设钢筋图图5.2.2-3 剪力槽快易收口网骨架剪力槽快易收口网骨架图图5.2.2-4 钢筋骨架吊具转运入模钢筋骨架吊具转运入模5.2.5.2.3 3 侧模板安装侧模板安装1.侧模板使用龙门吊安装,人工辅助。2.下侧模和剪力槽下口框架在钢筋骨架安装前即紧固在底模上;然后进行钢筋骨架入模就位,骨架底层钢筋网片通过下侧模定位孔调整位置,完毕后将挡浆板放入两层骨架钢筋间。73.上侧模使用下插法安装,通过上小下大的梳形孔进行骨架上层钢筋的定位,并通过螺栓和定位销锁紧固定。上侧模安装完成后,在挡浆板密贴侧模一侧涂抹稀释缓凝剂后用螺栓与侧模坚固。4.端模在钢筋骨架入模前用螺
15、栓和定位销锁紧固定于底模上。5.剪力槽上口框架,按钢筋布距开设槽口,固定于上层钢筋网片上。5.2.45.2.4 混凝土浇筑混凝土浇筑1.混凝土为自拌C50混凝土,塌落度5-8cm,混凝土配方采用低水灰比(水灰比为0.3),胶凝材料用量490kg/m3。拌制时使用搅拌效率高、均匀性好的强制式搅拌机,搅拌时间比普通混凝土延长40s,搅拌中确保混合料(水泥、砂、碎石)的干拌时间30s,使混合料达到充分的均匀性,然后将组合材料搅拌成分布均匀、颜色一致的混凝土,总的搅拌时间3.5min。混凝土浇筑连续进行,一次成型不设施工缝。2.由于构件厚度较薄,为确保混凝土密实性、平整性,采用“三振”(底面附着振、表
16、面整平梁及插入振)结合的施工方法进行控制。即以底面附着高频振动器为主,呈梅花形布设,混凝土浇筑时依序开启振捣器,各振点振捣时间控制在15s左右;附着振盲点、钢筋密集区采用插入振辅助振捣,各振点振捣时间约2030s;表面采用整平梁整平。底模附着振如图5.2.4-1、图5.2.4-2所示。3.混凝土浇筑完成后及时养护。图图5.2.5.2.4-14-1 底模附着振布置示意图底模附着振布置示意图图图5.2.5.2.4-24-2 底模高频振捣器底模高频振捣器5.2.5.2.5 5 混凝土养生混凝土养生1.桥面板养护采用蒸汽喷淋组合养护,用养护罩将预制板梁进行封闭,保证预制桥面板养护时不受雨水天气影响,全
17、程使用电脑控制系统对温度进行监控调整。蒸汽养护如图 5.2.5-1 所示。2.桥面板养生混凝土强度达到90%,进行N1、N6束横向预应力施工后方可转入存放区继续喷淋养生。3.混凝土浇筑后对外露预留钢筋涂刷水泥浆做防锈处理。防锈处理如图5.2.5-2所示。图图5.2.5-15.2.5-1 蒸汽养护蒸汽养护图图5.2.5-25.2.5-2 外露钢筋刷水泥浆作防锈处理外露钢筋刷水泥浆作防锈处理85.2.5.2.6 6 侧模板拆除侧模板拆除1.待混凝土强度达到规定要求后,方可进行侧模板的拆除。采用人工配合龙门吊拆除模板,拆模时利用工具先将模板与混凝土表面松开,使空气进入砼体与模板间流动,混凝土缓缓降温
- 1.请仔细阅读文档,确保文档完整性,对于不预览、不比对内容而直接下载带来的问题本站不予受理。
- 2.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
- 3、该文档所得收入(下载+内容+预览)归上传者、原创作者;如果您是本文档原作者,请点此认领!既往收益都归您。
下载文档到电脑,查找使用更方便
20 积分
下载 | 加入VIP,下载更划算! |
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 宽度 截面 横向 预应力 桥面 预制 施工
