关于连续刚构桥梁墩顶O号块施工技术.doc

关于连续刚构桥梁墩顶O号块施工技术 引言 箱梁T构衅块施工是以墩顶支架作为承重结构，立模现浇梁段钢筋混凝土。0号块是T构箱梁悬浇施工的基础起步段，且结构受力最复杂，因此具有混凝土浇注方量多、重量大、钢筋密集、预应力管道最集中的特点。设计安全可靠的支架和模板，保证混凝土浇注质量和预应力管道的安装精度，是0号块施工的考虑重点。 1 工程概况 某大桥位于高速公路ZKl52+174.6(YKl52+190.6)ZKl53+143.5(YKl53+159.5)段，桥梁全长968.9m，最人墩高130m。全桥左、右幅采用分离式，单幅共由3#、4#、11#、12#等4个主墩构成2×(85+160+85)m的预应力混凝土连续刚构。全桥共8个0#块(包括0#梁段、l#梁段)，0#块全长1.4m，高9.5m，箱梁顶板宽13m，底板宽7m，顶板厚0.5m、0.3m，底板厚1.3m、1.1m，腹板厚0.8m、0.6m，墩顶箱内设4道横隔板。0#块混凝土标号均为C50。单个0#块混凝土方量为470m3，钢筋用量113375.7kg。0#块设纵向预应力管道、竖向精轧螺纹钢筋、横向预应力钢绞线，为三向预应力结构。 2 施工工艺 2.1 0#块现浇支架工程 0#块采用墩顶支架作为承重结构，支架承重结构采用支承在埋设于墩壁上的钢牛腿和型钢支架上的贝雷梁、型钢组拼而成的托架，每对位于墩壁内侧的钢牛腿通过嵌入墩柱内的预埋钢箱并张拉对拉的32精轧螺纹钢筋与位于墩壁外侧的型钢支架锚固于墩壁上，翼板、腹板、底板及顶板支架均为钢管支架。 墩身施工时，在墩壁相应位置做好钢牛腿、型钢支架等埋件的埋设，其主体承重结构为贝雷粱、型钢组拼而成的托架，托架则支承在埋设于墩擘上的钢牛腿和型钢支架上。每对位于墩壁内侧位置的钢牛腿通过嵌入墩柱内的预埋钢箱并张拉对拉的32精轧螺纹钢筋与位于墩壁外侧位置的型钢支架锚固于墩壁上。每个钢牛腿设计承受竖向荷载能力为50t。0#块箱梁混凝土拟分两次浇注，第一次浇底板、部分腹板(从底板底面以上4m)及横墙形成槽形开口箱；第一次浇筑的混凝土强度达到设计强度的80后，浇筑第二次混凝土。第二次浇筑的范围是剩余腹板、顶板及翼板。因此，托架的设计主要考虑承受第一次浇注的底板、腹板和第二次浇注的翼板钢筋混凝土的重量及其相应的施工荷载。第二次浇注的顶板及腹板钢筋混凝土的重量及其相应的施工荷载则考虑由第一次浇注部分形成的钢筋混凝土开口箱来承受。托架的设计主要由刚度控制，故其强度有较大的富余。因此，第一次浇注部分的混凝土开口箱在第二次浇注的混凝土荷载作用下不会产生裂缝。支架的安装利用附墩塔吊配合进行。支架安装及底模铺装完成后进行支架预压，以消除支架的非弹性变形，同时测取其相应荷载作用下的弹性变形值，与设计变形值进行对比分析，以便合理地确定箱粱底模的预抬高值。支架预压是通过若干32精扎螺纹钢筋拉杆与基础承台上的预埋筋连接，利用设在支架上的千斤顶张拉拉杆施压来实现。预压程序模拟0#块混凝土浇筑的实际过程，以便消除整个托架的非弹性变形，验证托架的安全性及获取施工放样的数据。 2.2模板工程 墩顶0#块底板和翼板的底模及侧墙外模采用大面积钢模。腹板内模、横墙模板、顶板底模为组合钢模。侧墙的内、外模用拉杆对拉固定间距，利用箱内、外的钢管支架调节模板及支顶固定。底板、翼板、顶板底模通过钢管支架顶部顶托调整和卸架。0#块现浇支架安装完成，检查满足设计图纸及使用要求后，立即进行底模及腹板侧模(高4m)、横墙侧模(高4m)安装；待0#块第一次混凝土浇注完成且强度达到设计强度的80后，再进行第二次浇注腹板侧模、横墙侧模及顶板底模、翼板底模安装。 2.3钢筋及预应力束工程 墩顶0#块钢筋分两次绑扎。第一次：安放底板钢筋和竖向预应力钢筋及预应力管道，布置腹板和隔板钢筋；第二次：安放箱梁顶板钢筋，纵横向预应力管道及钢束，并保证竖向预应力钢筋、预应力管道的定位精度及定位质量。钢筋及预应力钢筋均在承台附近空地加工成型，采用塔吊提升，卷扬机配合人工进行安装。由于底板较厚，须在底板钢筋上下层间设立架立钢筋，为保证纵横向预应力管道的位置正确，也应在顶、底板两层钢筋之间设置架立筋和防浮钢筋，以固定预应力筋管道。预应力施工工艺须注意以下几点： (1)孔道定位必须准确可靠，严禁波纹管上浮。 (2)在预应力束竖弯段须设置16防崩钢筋，间距10cm，并且与曲线凸侧的箍筋或顶板顶层钢筋可靠绑扎。 (3)切忌振捣棒碰穿孔道。 (4)预埋锚下垫板应保证其与孔道垂直。 (5)预应力张拉工序应严格按施工规范办理，程序为：O初张力100F(持荷2min锚固)(F为锚下张拉控制应力)。 (6)预应力张拉后应尽快压浆，压浆采用标号为C50净水泥浆。 2.4混凝土工程 0#块混凝土由于数量大、截面高、腹板薄、施工难度大。采用分次浇筑时底板可参与受力，有利于保证施工质量，所以分两次浇注，第一次浇筑底板、部分腹板及横隔板形成槽形开口箱(从底板底面以上4m)，待混凝土强度达到设计强度的80后，浇筑第二次混凝土，浇筑的范围是剩余腹板(高度为5.5m)、顶板及翼板。混凝土在拌和楼集中拌制、混凝土罐车运输、HBT80混凝土输送泵泵送，经过沿着塔吊标准节段布设的输送管道进入混凝土浇注工作面。混凝土的设计标号为C50。混凝土采用连续分层浇注，插入式振捣器布点振捣。上部混凝土浇注因预应力管道及钢筋密集，振捣时应特别注意振捣时间及部位，以免振捣不够或漏振出现蜂窝麻面。第一次浇注在浇完底板后沿侧墙内模底边缘加压板，以阻止继续浇注的侧墙混凝土翻入箱内或从底板顶面冒出。混凝土卸料自由下落高度过高时应安装串简，工作缝混凝土面应人工凿毛并清洗干净方能进行下一次浇注。混凝土配合比设计考虑掺早强缓凝减水剂，既保证每层混凝土的浇注覆盖时问不超过下层混凝土的初凝时间，又能缩短预应力张拉和拆模时间，以便控制工期。混凝土浇注过程要随时检查支架各部位有无明显变形，构件连接螺栓有无松动，模板拉杆有无松动或拉断，有无明显的胀模漏浆，钢管卡扣有无松动脱落，如发现上述异常现象应立即采取相应加固措施或立即停止施工，待查明原因并处理妥善后继续施工。 另外，在0#块混凝土浇筑之前仔细检查挂篮底板以及顶板预留孔埋设情况，以保证后续工作的连贯性而不至于受影响。 2.5施工监测 为了随时掌握混凝土浇注过程支架的位移情况，0#块共设13个观测点(见观测点布置图)，观测点布置在底模底面相应的位置，通过铁丝引至墩底进行观测，每隔30min观测一次，并记录观测时间、读数及沉降值，同时通知后台统计对应的混凝土浇注数量，如发现沉降异常应立即通过现场指挥通知暂停施工，并马上采取相应加固处理措施。 观测点布置图： 2.6预应力施工控制 严格按照设计要求进行预应力束的布置和张拉，在施工过程中应注意下列事项： (1)张拉设备在使用前、使用3个月或200次以上或长期不用均需经过具备资质的单位标定或重新标定。千斤顶与压力表应配套校验。 (2)所有预应力施张均应在0#块混凝土达到设计强度的90以上。 (3)张拉采用应力与延伸量双控。如实际伸长量与理论值误差超过+6，应暂停张拉，待查明原因并采取调整措施后才能继续张拉。 (4)0#块混凝土浇筑完毕，并达到设计强度要求后，严格按设计要求进行张拉。 (5)钢束(筋)应在初始张拉力状态下进行张拉和量测伸长值，实际伸长值除量测值外应加上初始应力时的推算伸长值。 (6)竖向预应力钢筋采用二次张拉工艺，第一次张拉吨位550kN，第二次张拉为检查张拉，张拉吨位也为550kN，第一、二次张拉间隔l2d，两次张拉应由两个不同班组进行，并对张拉后的粗钢筋用不同颜色的油漆做标记，螺母的紧固需采用专用工具。 (7)所有预应力钢材严禁电焊。己安装好的钢束外露部分采取措施保护，以免周边安装普通钢筋时被电弧误伤。 (8)预应力钢材进场及加工后，均应妥善保管，防止堆放、运输和安装过程中损伤、变形或发生有害锈蚀。预应力钢材的加工制作编束必须符合施工技术规范要求。 (9)预应力管道安装要定位准确、顺畅，纵向管道应安装内衬管以保证刚度，接头应牢固、密封。分段浇筑的构件不允许被接管外露，只允许接管外露。所有预应力管道必须设置塑料内衬管后，才允许浇筑混凝土，内衬管的外径可比波纹管小34mm。 (10)混凝土浇筑完后应立即检查管道是否畅通，若发现堵塞应立即找出原因和部位，采取有效措施予以排除。 (11)预应力张拉必须有专人负责，由专人操作，并按顺序逐根认真作好记录，避免漏张。钢束张拉完成后严禁撞击锚头和钢束，多余长度应用切割机切除。 (12)张拉后应尽快压浆，并作好记录。水泥浆的强度不得低于主梁混凝土强度。 (13)为保证灌浆密实，全部纵向预应力管道采用真空灌浆工艺施工，并严格遵守真空灌浆工艺的有关规程。 (14)压浆前应用压缩空气清除管道内杂质，然后压浆。管道压浆要求密实，压浆配合比要仔细比选，采用最优配合比。不得掺入各种氯盐，28d强度要求大于50MPa。 2.7施工注意事项 浇筑梁段混凝土前，需按实际情况对悬浇支架进行检查预压，消除非弹性变形；对预应力管道定位情况仔细检查，防止发生异位及渗漏堵塞；施工过程中，应有专人检查支架，发现异常情况马上上报并立即停止浇筑，采取有效措施进行处理；由于o#块受力复杂、管道集中、钢筋密集，振捣混凝土时特别注意避免造成过振及漏振，保证混凝土浇筑的密实性，使用插入式振动棒时避免碰撞预应力管道引起变形；浇筑侧墙及腹板混凝土时，注意及时压板，防止新浇筑混凝土从底板边角冒出；浇筑完成后，注意防护养生，防止混凝土内外温差过大产生温度裂缝，导致混凝土后期强度明显损失。 3 总结 总之，大跨径连续刚构0#块件具有混凝土浇筑方量多、重量大、预应力管道密集，结构受力复杂，对施工支架要求高，施工工艺要求精，技术含量高，施工难度大等特点，通过0#块件采用支承在埋设于墩壁上的钢牛腿和型钢支架上的贝雷梁、型钢组拼而成的托架施工，在墩身施工过程中，可同时完成钢牛腿和型钢支架上的贝雷梁、型钢组合拼装，节省工期，并且支架本身刚度大，可尽量减少在施工过程中对0#块产生的外应力，该0#块施工完工后，经检验,各方面的质量指标均达到设计、规范要求，总结出了一套切实可行的施工方案，有利于全面推广应用。 注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。 9