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移动模架制梁专项施组施工方案箱梁施工工艺及方法
2012-06-09 19:36:45   来源:   点击:

    4、混凝土的浇筑
    混凝土灌注从两端开始,逐步向中推进的方式,每层混凝土厚度不宜超过30cm,采用一台泵车和一台输送泵分别从两端向中间灌注。
    灌注时,以插入式高频振捣棒为主,高频附着式侧振辅助振捣成型的方式,插入式高频振捣棒应垂直点振,不得平拉,并防止过振、漏振,同时不许使用插入式振捣棒平拖驱赶下料口处堆积的混凝土拌和物。
    为防止灌注腹板时混凝土拌合物的大量挤出,又要给腹板混凝土下陷予以阻力以保证腹板的密实,因此在内模侧面拐角处加放压浆板。
    1〉底、腹板混凝土灌注
    底、腹板混凝土的灌注过程如图7-3所示。首先,从腹板下混凝土依次灌注①②③④区域,这一区域的高度不得超过1.2m,振捣主要是侧振,使混凝土向底板流动;接着,打开内模顶板上梅花形布置的天窗,通过天窗灌注区域⑤内的混凝土;灌注完后,关闭天窗,然后,再分层灌注腹板区域⑥及其以上区域,每层厚度以不超过30cm,自⑥及其以上区域振捣主要采用高频振捣棒。
    注意事项:
    (a) 混凝土不得附着在钢筋骨架上,必要时利用捣固铲人工捣固。
    (b) 在腹板灌注过程中,由专人用小锤敲击内模,检查混凝土是否密实,严禁用铁锹铲动翻浆混凝土。
    (c) 为避免因侧振使混凝土出现局部下陷,造成腹板空洞,当灌注区域③以上混凝土时停止侧振,全部采用插入式高频振捣棒振捣。
    (d) 整个腹板振捣过程以插入式振捣棒为主,侧振为辅。侧振要短振、勤振。
    (e) 混凝土分层浇注、分层振捣,每层浇注厚度不超过30cm,插入式振捣棒移动间距不大于振捣棒作用范围的1.5倍。一般每点振捣30s。振捣时注意钢筋密集及洞口部位,不得出现漏振、欠振或过振。每一振点延续的时间以表面出现浮浆和不再有显著沉落,不再有大量气泡上冒为止。为使上下层混凝土结合成整体,上层混凝土振捣要在下层混凝土初凝之前进行,并要求振捣棒插入下层混凝土50-100mm。
    (f) 腹板混凝土灌注时两侧同时进行,严禁单侧灌注或两侧灌注混凝土量不均匀造成内模向一边倾斜。
    底、腹板混凝土的灌注过程示意图

    图7-3   底、腹板混凝土的灌注过程示意图

    2〉顶板混凝土灌注
    底、腹板混凝土灌注完毕,关闭内模顶板预留灌灰口,开始灌注顶板混凝土。顶板混凝土灌注、振捣完毕后用提浆整平机收面,然后再由人工进行二次赶压收面,并用土工布覆盖,洒水保持湿润,防止出现干裂。
    现浇梁在灌注混凝土过程中,要随机取样进行温度、坍落度、扩展度、含气量的检验,同时随机取样制作混凝土强度、弹性模量试件,其中强度和弹性模量试件分别从箱梁底板、腹板、及顶板取样。试件应随现浇梁在同条件下成型,施工试件随梁同条件下养护,56d标准试件按标准养护办理。施工过程中,砼试件的制作要具有代表性,每孔箱梁要求制作抗压强度试件至少11组,弹性模量试件3组。按照《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》分为:同条件脱模抗压强度试件1组、初张拉抗压强度试件2组、终张拉抗压强度试件2组、同条件养护抗压强度试件2组、标准养护试件56d抗压强度试件4组。弹性模量试件,同条件终张拉弹模试件1组、标准养护试件56d弹模2组。试生产前应对试拌砼制作试件,进行抗冻融循环、抗渗性、抗氯离子渗透性、抗裂性等耐久性试验。
    5、混凝土的养护
    本段位于达坂城风区,梁体水分极容易散失。且梁体为泵送高性能混凝土,胶凝材料用量较大,产生的水化热较大,易因干缩、温差等因素产生裂缝。所以混凝土养护是整个工艺的重中之重。
    (1)   梁面养护:在混凝土浇筑完成初凝后,用薄膜纸覆盖,待上面站人不留印迹时,换用土工布覆盖洒水润湿,而后在其上覆盖塑料薄膜保持水分充足。
    (2)   箱内养护:暂时将泄水孔堵塞,用水将箱内灌满,并每隔一小时将箱内腹板及顶板洒湿。
    (3)   箱外养护:待翼板及底板养护一定时间后,拆除翼板及底板模板,同时及时的喷洒养护液,防止混凝土自身的水分散失。
    当环境温度低于5℃时,采取保温措施,禁止对混凝土洒水。
    6、测温方案
    箱梁测温点共布置13个,包括端头加厚段、顶板、底板、腹板共测三个断面,表面温度采用电子测温计进行监测,芯部温度采用预埋热电阻探头方式进行监测,环境温度采用红外线测温仪进行量测。大体积混凝土的温差变化在1~72h内波动最大,因此在这段时间现场值班不间断测量,测试频率为每6小时一次,测试时要求记录以下数据:①混凝土入模温度;②每次测温时间,各测点温度值;③各部位保温材料的覆盖和去除时间;④浇水养护或恢复保温时间;⑤异常情况如雨、风等发生的时间。
    五、预应力施工
    预应力张拉采用两端整体张拉。预应力张拉时,应按“对称、均衡”原则进行,相同编号的钢束左右对称进行,张拉分两步:在砼强度达到设计强度的80%时初张拉,在砼强度、弹性模量达到设计强度且龄期不少于10天时终张拉,张拉顺序按设计图纸进行。张拉采用张拉力为主、伸长量作为校核的原则进行双控。张拉压浆工艺流程见下图7-4。
    1、张拉前的准备工作
    张拉前的准备工作:检查梁体混凝土强度及混凝土弹性模量是否达到设计要求;计算钢束理论伸长值;清除箱梁端部锚垫板上及喇叭管内的水泥浆;调整箱梁两端钢绞线束的外露长度大致相等。
    在第一跨箱梁张拉时要对锚头、孔道等引起的摩阻损失进行实际测定,根据实测结果计算张拉控制力,并与设计单位协商进行修正。
    2、张拉机具
    1〉锚具
    锚具采用群锚体系,锚具在使用前,试验室按《预应力筋用锚具、夹具及连接器》(GB/T14370-2000)中的有关规定,进行抽样复检,合格后,方能使用。
    2〉千斤顶
    张拉千斤顶使用前应进行校正,校正有效期为一个月或100次张拉作业。
    3〉高压油表采用不低于1.0级的油压表,表盘读数0~60MPa。使用前必须校正。
    4〉千斤顶、高压油表、高压油泵配套校正、使用,并按相应的管理措施进行使用、维护与保养,并由试验室建立台帐。
    3、主要规定与要求
    1〉张拉全部钢绞线束到施工控制应力,其张拉顺序、张拉力均按相应的技术交底书进行。
    2〉箱梁如出现有严重蜂窝、空洞或其它严重缺陷,经修补后其混凝土尚未达到张拉规定强度时,均不允许进行张拉。
    3〉箱梁张拉,按设计要求的张拉顺序用四台千斤顶在梁的两端同步、对称地进行,并以油压表读数为主,伸长值进行校核。
    4、预应力伸长值计算
    预应力钢绞线伸长值精确计算按下式计算。
    预应力钢绞线伸长值精确计算按下式计算
    Eg —预应力钢绞线弹性模量,MPa;
    Ay —预应力钢绞线截面面积,mm2
    P —预应力钢绞线张拉端的张拉力KN;
    L —从张拉端到计算截面的孔道长度,m;
    θ —从张拉端到计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和,rad;
    k —孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数;
    μ—预应力钢筋与孔道壁的摩擦系数;
    P —预应力钢筋的平均张拉力,取张拉端的拉力与计算截面处扣除孔道摩阻损失后的拉力的平均值。
    5、预应力钢绞线的张拉程序
    箱梁预应力施工采用双控法,以应力控制为主,伸长值作校核,其张拉程序为:
    张拉程序:0→初应力(0.1σcon)(作伸长量标记)→应力(0.2σcon)(作伸长量标记)→σcon(静停5min)→补拉到σcon(测伸长量)→锚固。
    注:σcon—指设计应力与各种实测摩阻之和。
    6、张拉施工工艺
    预应力筋采用钢绞线,钢绞线为标准型,强度级别为1860Mpa的低松弛钢绞线。锚具采用低回缩锚具。
    1〉千斤顶的中心与锚垫板中心在同一中心线上,并相互密贴。
    2〉千斤顶安装到位后,给张拉油缸供油,按照设计的张拉顺序,两端两侧同时对称张拉(即四台张拉千斤顶同时工作),当油表读数达到0.1σcon时,测量出各千斤顶活塞伸出长度,当油表读数达到0.2σcon时,测量出各千斤顶活塞伸出长度,待梁体受力稳定后,四台千斤顶分三阶段张拉到σcon,每阶段应力达到相应的规定后,四台千斤顶全部停止工作待梁体受力稳定后,才可进行下一次张拉,通过计算得出工作锚夹片回缩及自由长度的伸长值,从而与理论伸长值进行校核。
    按每束根数与相应的锚具配套,带好夹片,将钢绞线从千斤顶中心穿过。检查工具夹片情况完好后,画线做标记。向千斤顶油缸供油并对钢绞线进行张拉,张拉力的大小以油压表的读数为主,以预应力钢绞线的伸长值加以校核,实际张拉伸长值与理论伸长值的误差应控制在±6%范围内,每端钢绞线回缩量应控制在6mm以内。油压达到张拉吨位后,关闭主油缸的油路,并持荷5min,测量钢绞线伸长量加以校核,检查夹片外露量、平整度、钢丝滑动、断丝情况并记录;并按规范要求切除外露钢绞线。若油压有所下降,须补油到设计吨位的油压值,千斤顶回油,夹片自动锁定则该束张拉结束,及时作好记录。全梁断丝、滑丝总数不得超过预应力钢丝总数的0.5%,且一束内断丝不得超过一丝,也不得在梁体的同一侧。
    3〉认真做好张拉过程中的记录并整理。
    7、张拉工艺中应注意的几个问题
    1〉张拉钢绞线之前,对梁体混凝土强度、弹模及外观质量应做全面检查,如有缺陷,须事先征得监理同意,修补完好且达到设计强度,并将锚垫板及锚下管道扩大部分的残余灰浆铲除干净,否则不得进行张拉。
    2〉锚环定位。将工作锚环套在钢绞线上放入锚垫板的凹槽内,装入工作夹片,并使工作夹片的尾部大致相平(位于同一平面内),工作夹片处的间隙大致相等,此时不能用过大的力敲打夹片,以免夹片破裂,从而造成滑丝。
    3〉千斤顶定位:张拉正常的关键之一在于“三轴”同心:即锚环中心、预留孔道中心与千斤顶中心保持同心,这样才能减少钢绞线的滑丝和断丝。
    4〉高压油表必须经过校验合格后方可允许使用,使用期间校验期限不得超过一周。高压油表的精度不得低于1.0级。
    5〉张拉千斤顶必须经过校验合格后方可允许使用,使用期间校验期限不得超过一个月。千斤顶的校正系数不得大于1.05。
    6〉每孔梁张拉时,必须有专人负责及时填写张拉记录。
    7> 千斤顶不准超载,不准超出规定的行程。转移油泵时必须将油压表拆卸下来另行携带转送。
    8> 张拉钢绞线时,必须两边同时给千斤顶主油缸徐徐供油张拉,两端伸长应基本保持一致,严禁一端张拉。如设计有特殊规定可按设计要求办理。
    9> 张拉期间应对锚具进行遮盖,以避免锚具、预应力筋受雨水、养护用水浇淋,而造成锚具及预应力筋出现锈蚀。
    10>现浇梁试生产期间,应至少对两孔梁进行各种预应力瞬时损失测试,确定预应力的实际损失,必要时应由设计方对张拉控制应力进行调整。
    8、张拉过程中的安全要求
    1> 高压油管使用前应做耐压试验,不合格的不能使用。
    2> 油压泵上的安全阀应调至最大油压下能自动打开的状态。
    3> 油压表安装必须紧密,油泵与千斤顶之间采用的高压油管连同油路的各部接头均须完整紧密,油路畅通,在最大工作油压下保持5min均不得漏油,若有损坏者应及时修理更换。
    4> 在张拉时千斤顶后面不准站人,也不得踩高压油管。
    5> 张拉时发现张拉设备运转异常声音,应立即停机检查维修。
    6> 锚具均应设专人妥善保管,避免锈蚀、沾污、遭受机械损伤或散失。施工时在终张拉完后按设计文件要求对锚具进行防锈处理。
    9、孔道压浆
    张拉完成后确定预应力筋无断丝、滑丝现象,然后切除多余钢绞线,封堵锚头,封锚水泥浆强度达到10MPa时即可压浆,压浆采活塞式压浆工艺进行压浆。压浆时间以张拉完毕不超过24H控制,同一管道压浆作业要一次完成不得中断。
    1> 冬季压浆时防止浆液受冻,考虑水泥浆掺加防冻剂。
    2> 水泥浆拌合时先加入水,再放入水泥,经充分拌和以后,再加入外加剂(粉煤灰、高效减水剂、阻锈剂),外加剂内的水份应计入水灰比内,拌和时间不少于2min,直至达到均匀的稠度为止。
    3> 在炎热季节施工时,当白天温度高于35℃时压浆宜在夜间进行。
    4> 水泥浆的拌制采用连续方法进行,每次自拌制至压入孔道的时间不超过40min。
    10、封
    1> 箱梁封端必须在孔道压浆结束并检查合格后,才允许进行施工。
    2> 封锚混凝土采用无收缩混凝土,抗压强度不应低于设计要求。其标号同梁体混凝土。施工配合比,由试验室选定,并制作试件。
    3> 浇注梁体封锚混凝土之前,应先将锚垫板表面的粘浆和锚环外面上部的灰浆铲除干净,并对锚圈与锚垫板之间的交接缝进行防水处理,同时检查无漏浆的管道后,才允许浇注封锚混凝土。为保证与梁体混凝土接合良好,应将混凝土表面凿毛,并放置钢筋网片。
    4> 封锚混凝土采用自然养护,在其上覆盖塑料薄膜,梁体洒水次数以保持混凝土表面充分湿润为度。当环境相对湿度小于60%时,自然养护不应少于28d;当环境相对湿度在60%以上时,自然养护不应少于14d。当环境温度低于50C时,现浇梁表面应喷涂养护剂,并采取保温措施;禁止对混凝土洒水。
    5> 后张梁封端前应对锚具、锚垫板表面及外露钢绞线用聚氨酯防水涂料进行防水处理。封锚混凝土养护结束后,采用聚氨酯防水涂料对封端进行防水处理。封锚用聚氨酯防水涂料符合《客运专线桥梁混凝土桥面防水层暂行技术条件》要求。
    6> 移动模架纵移过孔后,对桥面设置的预留孔进行修复,首先将预留孔周边凿毛处理,绑扎钢筋,浇筑混凝土,并对混凝土振捣密实,收面平整。

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