预应力盖梁抱箍结合临时支撑快速施工工法.docx
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1、大跨径预应力盖梁抱箍结合临时支撑快速施工工法1.前言在道路桥梁的施工中, 一般使用的盖梁支撑的方法主要有三种, 分别为: 抱箍法、墩柱 预留孔插钢棒法、满堂支架法。其中墩柱预留孔插钢棒法和满堂支架法各有一定的缺点, 墩 柱预留孔插钢棒法需要在施工的构件上预留孔, 会严重影响到墩柱的外观质量; 满堂支架法 需要在一定的施工环境下进行施工, 当桥下有较大的水流或考虑通行情况时, 会使得施工难 度增加, 施工时间耗时较长。抱箍法有效地解决了以上两种方法的缺点, 能够有效地降低施 工成本, 加快施工进度, 具有一定的施工结构美观。并且在遇到大跨度盖梁时在盖梁底模中 间设置一道临时支撑,能有效增加抱箍法
2、施工盖梁的跨度。xx延长至xx高速公路 TJ-5 合同段项目部在大跨径预应力盖梁施工中,开展了抱箍法结 合临时支撑对预应力盖梁支架施工技术研究,通过设备间配合、施工工艺改进等措施,在传 统抱箍法的基础上, 结合盖梁底模中间临时支撑及螺旋千斤顶, 较好的解决了盖梁标高控制 难的问题, 节省了施工材料, 减轻了施工人员的劳动负荷, 缩短了工期, 形成了双柱墩柱大 跨径预应力盖梁快速施工工法。2.工法特点2.1 适应性强。由于抱箍施工法对地基的要求较低, 几乎所有类型的地基都可运用抱箍 施工法, 且抱箍施工法对桥梁墩柱的高度无特殊要求, 只需结合实际情况灵活调整安装高度 即可,因此抱箍施工对施工条件
3、要求较低,对多数桥梁工程都适用。2.2 操作简便。抱箍施工的整个过程较为简便,消耗材料较少,因此其施工现场管理工 作相对简单, 施工材料不易丢失, 现场不易产生污染且易清理, 因此施工过程相对简便易行。2.3 施工快捷。模板安装后工字钢及上方模板荷载较大, 人工难以对模板标高进行调整, 螺旋千斤顶可以随时调节和锁止, 快速修正误差, 大大提高了工作效率, 并且模板、千斤顶 和抱箍安装拆卸快,能有效的加快施工进度。3.适用范围适用于圆形截面墩柱的大跨径预应力盖梁。4.工艺原理抱箍利用在墩柱上适当部位安装并使之与墩柱夹紧产生的静摩擦力,来克服盖梁及临时 设施的重量。抱箍必须具有一定的刚度,能够承受
4、一定重量而不变形,抱箍结构形式采用两 个半圆型的钢板,通过连接板上的螺栓连接在一起,使钢板与墩身密贴。螺旋千斤顶以往复扳动手柄,拔爪即推动棘轮间隙回转,小伞齿轮带动大伞齿轮,使举 重螺杆旋转,从而使升降套筒获得起升或下降,从而达到快速、精准调整盖梁底模标高的功 能。在大跨径预应力盖梁底模中间设置一道临时支撑,利用跨中临时支撑对预应力盖梁底模 起到一个支撑作用, 以提高盖梁底模使用的跨度。15.工艺流程及操作要点5.1 工艺流程图 5.1 预应力盖梁施工工艺流程5.2 操作要点为更好的介绍、展示工法,以“xx延黄高速公路工程”1.6m 的双柱墩盖梁为例,展开介 绍。5.2.1 两墩柱间中间支架设
5、置为保证预应力盖梁支撑体系稳定性,在盖梁底模中间设置一处临时支撑(墩柱间距大于 10m 的盖梁一般需在中间设置一道临时支撑)。对于有地系梁的盖梁,在地系梁中部设置一处1.3m 墩柱模板作为临时支撑(处于利 用工程现有资源,降低成本的经济性考虑),顶部采用螺旋千斤顶调整高度。对于没有地系梁的盖梁,在墩柱之间中心开挖长 3m 宽 3m 深 1m 的基坑,采用 80cm 厚无 风化片石进行换填,并采用液压夯夯实整平,浇筑 2m2m0.2m 厚的 C30 混凝土作为中间 支架基础。2图 5.2.1 基础布置图5.2.2 抱箍安装根据抱箍的尺寸确定其在立柱上的位置,使用前对抱箍螺丝扣的收紧力及相应的承载
6、力 进行试验,然后放置工字钢或其他横梁。首先安装承重抱箍,抱箍设计见图 5.2.2-1,利用抱箍握紧墩柱产生的摩擦力来承担盖 粱自身重量和施工荷载。抱箍与墩柱之间加一层 3mm 厚的白色橡胶垫,目的是增加抱箍与墩 柱之间的摩擦力,避免损伤墩柱混凝土。安装抱箍时使抱箍与立柱密贴,抱箍的箍身采用不设环向加劲的柔性箍身:抱箍两部分 吊装到位后,采用电动扭矩扳手将螺栓逐个对称拧紧,螺栓采用 M24 高强螺栓。抱箍顶两侧 各安装一个螺旋千斤顶,螺旋千斤顶上放置56 工字钢承重梁,两工字钢之间采用对拉杆 相互固定。图 5.2.2 抱箍加工示意图5.2.3 模板与支架安装(1)凿除柱顶浮浆将柱顶混凝土浮浆全
7、部凿除,裸露新鲜混凝土。并冲刷干净,以保证墩柱与盖梁混凝土 联接牢固。(2)盖梁底模安装测量人员根据设计图纸设计高程测出盖梁底高程,按盖梁底模结构尺寸(定型钢底模厚 6mm+14 工字钢分布梁 10cm+56 工字钢承重梁 56cm+螺旋千斤顶 30cm)推算摩擦箍安装 位置,摩擦箍采用 25t 吊车配合人工安装。沿盖梁横轴线方向在摩擦箍顶安装56 工字钢,3在相邻墩柱之间靠近墩柱范围内设置20 钢筋拉杆将两侧56 工字钢固定,工字钢上铺设 14 工字钢, 间距40cm,形成支承体系。底模采用定制钢模板,面板采用 6mm 厚 Q235 钢板,横向背肋采用10 槽钢,纵向背肋 采用 6mm100
8、mm 钢板,横、纵肋间距40cm;连接肋采用 12mm100mm 钢板,连接螺栓孔间 距190mm。模板接缝及墩柱四周采用双面胶条封堵,防止混凝土浇筑漏浆。图 5.2.3 盖梁模板安装示意图5.2.4 支架预压(1)预压荷载预压重量取结构重量的 120%荷载。(2)预压工具预压工具采用砂袋。(3)预压方法先在柱模面放线出盖梁位置,然后由中至边摆放砂袋,均匀加载。加载需结合其结构自 重变化,非满架均匀堆载方式。(4)预压时间预压目的是消除柱模的非弹性变形和部分沉降,检测柱模弹性变形和地基沉降量,因此 预压时间根据检查柱模的变形和地基沉降而定,从加至满载起算原则上不少于 3 天,但当变 形、沉降达
9、到稳定时可以停止。5.2.5 变形和沉降观测预压前,设置柱模变形和沉降观测点,柱模变形观测点设置位置与数量:工字钢左、右 侧端部设两个观测点、柱模左、中、右设三个观测点。用铁丝悬挂锤球铅垂线在底模分布方 木或型钢上,铅垂线正下方地面插入一条10 钢筋,在钢筋上涂红油漆线,观测其相对位 移情况,即为支架变形和沉降值。在柱模顶部观测点设置标记,用全站仪观测柱模的横向及纵向偏位情况以及卸载前后的 标高变化,确定柱模回弹量。记录观测数据。在观测过程中,当柱模变形明显加大时,加大观测密度,随时反馈信息。 预压完成后,整理数据,根据柱模变形、沉降和回弹量确定柱模的预拱度数值。5.2.6 钢筋加工及安装钢筋
10、作业施工顺序:钢筋调直、下料钢筋骨架的焊接成型运输绑扎构造筋 吊装 就位 固定。(1)钢筋连接要求主钢筋接长采用滚轧直螺纹接头,骨架钢筋斜钢筋与纵向钢筋之间的焊接,采用双面焊4缝,其焊缝长度不小于 5d(d 为钢筋直径),纵向钢筋之间短焊缝应不小于 2.5d。 (2)钢筋骨架制作及安装钢筋骨架焊接前,按钢筋骨架大样图在混凝土硬化的地面进行 1:1 放样用墨斗弹线,按 外框线用冲击钻钻孔预埋定位钢筋,定位钢筋采用20 钢筋点焊连接形成整体,作为钢筋 骨架焊制平台。严格按照施工图纸进行钢筋安装,箍筋与骨架钢筋保证垂直,盖梁拐角处的交叉点全部 绑扎, 中间平直部分交错绑扎,绑扎点不得少于全部交叉的
11、40%。盖梁钢筋绑扎完成后,在盖梁钢筋底面及侧面设置高强砂浆垫块,盖梁钢筋底面垫块按 横、纵方向6080cm 间距,呈“梅花形 ”布置;盖梁钢筋侧面按横、纵方向100cm 间距, 呈“梅花形 ”布置。盖梁钢筋骨架采用 25t 汽车吊整体吊装安放, 吊点选择在盖梁与墩柱钢筋垂直面上方, 采用16 工字钢作为承重吊具, 四点起吊吊至盖梁底模就位。5.2.7 预应力体系安装定位钢波纹管用门字形定位筋与结构钢筋点焊定位,定位筋根据设计要求 50cm 设置一组, 防止工作中的电火花碰到波纹管,以免烫伤造成漏浆,用大一号波纹管作为接头,接头长度 30 厘米,接缝处用胶带缠裹牢固,防止进浆,往返缠绕一圈,缠
12、绕宽度要超出接缝 5-10cm。5.2.8 侧模安装吊装前涂刷脱模剂,然后用吊车按顺序将各边模板吊起进行整体拼装,为保证模板的整 体稳定,模板整体拼装后,安装加劲和对拉螺杆,外用三根缆风绳拉锚固定盖梁整体位置, 拼装模板时还注意保证拼缝的密封性和钢筋骨架的保护层,防止漏浆和露筋,模板安装完成 后由测量队复核盖梁平面位置。5.2.9 混凝土浇筑预应力盖梁混凝土由拌合站集中拌制,混凝土运输车运至现场,25t 汽车吊装吊斗入模 的浇筑方式。混凝土浇筑前,对模板、支撑、钢筋进行检查,将模板内杂物清除干净。检查模板拼缝, 如有缝隙必须将其填塞密实。混凝土运输和浇筑:混凝土采用吊斗进行浇筑,浇筑时由中间向
13、两边进行,混凝土分层 浇筑,分层厚度 30cm,采用50 型插入式振捣棒进行振捣。5.2.10 侧模拆除及盖梁养生混凝土浇筑完毕初凝后按要求及时覆盖及滴灌养生。混凝土强度 5Mpa 以上后方可拆除 侧模,拆模时防止损伤混凝土。模板拆除后继续养生,养生时间不得少于 7 天。5.2.11 穿预应力钢绞线计算好钢绞线的下料长度,在切割口的两侧各 5cm 处先用铅丝绑扎,然后用切割机切割。 切割后立即将切割口用胶带缠紧, 以防松散。每根钢绞线两端对应编号标记,同一根钢绞线在锚板上的位置相同,如不正确调整一致。穿束前再进行一次外观检查,特别注意钢绞线端部松股的不能使用,表面污物清除干净, 注意梁两端外伸
14、长度对称一致。5.2.12 第一阶段预应力张拉压浆当盖梁混凝土养护 7d 后且强度达到设计强度的 100%后,按设计要求进行第一阶段张拉。 采用智能张拉,预应力张拉采用吊车起吊张拉设备于工作平台(工字钢悬挑出 1m 范围外为 操作平台),进行第一阶段张拉(每次张拉顺序必须为先张拉中间钢束,其次张拉两侧钢束 即:N22-N23-N11-N14)。5图 5.2.12-1 预应力张拉编号示意图张拉过程中采用“双控 ”法(伸长量和张拉力)两端对称张拉,用标准低松弛钢绞线, 张拉控制程序为 0 10%k20%k 100%k(持荷 2min) 锚固;其中k 为张拉时控 制应力(包括预应力损失在内)。盖梁两
15、段的压浆作业,采用吊篮作为操作平台,用电动手提砂轮割除多余钢绞线至距锚 具顶部 23cm 处之后采用 42.5 普通硅酸盐水泥+粒径小于 0.3cm 的细砂,按 1:1.5 的配比 适当加水拌匀,要耐心细致,以手工操作堵缝后;压浆作业采用智能循环压浆,将上下层管 道首尾连接,智能循环压浆次序自下而上,由下一管道进浆循环至上一管道出浆,使浆液在 循环管道内满管路连续循环,排尽管道内空气。系统利用计算机智能技术,在压浆过程中进 行压力、流量、水胶比三参数控制。图 5.2.12-2 循环压浆示意图浆液质量、压力大小、稳压时间等关键指标符合规范要求,压浆须连续进行,一次压完, 以免孔道漏浆将临近孔道堵
16、塞。压浆压力为 0.5MPa-0.7MPa,最大压力不超出 1.0MPa。压浆 充盈度应达成孔道另一端饱满且排气孔排出和要求流动度相同水泥浆为止,关闭出浆口后, 保持一个大于 0.5MPa 稳压期,该稳压期保持时间宜为 35 分钟。5.2.13 底模及千斤顶拆除预应力盖梁第一阶段预应力张拉压浆完成后,浆体强度到达设计强度的 90%后进行盖梁 底模及千斤顶的拆除。将每个千斤顶进行同步泄压,当模板体系稳定后,拆除各模板之间的 连接螺栓,利用吊车将各个模板分块拆除,解除两工字钢纵梁之间的横向连接,最后拆除工 字钢及千斤顶。拆除时自上而下拆除每根钢管或构件 , 拆除时严禁上下同时作业 , 施工过程中
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