30米箱梁(通用3篇)
30米箱梁 篇1
摘要:进入21世纪以来, 我国公路事业, 特别是高等级公路建设取得了迅速发展。公路桥梁建设技术水平迈进了世界先进行列, 普通结构的大中型预应力混凝土桥梁已经在全国范围内普及。30米预应力后张法箱梁作为一种比较常见的桥梁结构形式, 在桥梁建设中得到广泛应用。通过多年的施工经验和现场观察, 对30米箱梁施工常见的质量通病及预防措施做一探讨。
关键词:30米箱梁,质量通病,预防措施
1 30米箱粱施工常见通病及产生原因
1.1 外观。
30米箱梁常见外观质量通病一般表现在:蜂窝麻面;缺边掉角;个别部位变形, 尺寸不符合设计要求。产生的主要原因是由于施工操作不规范或操作不当造成的。蜂窝麻面大部分是由于施工中振捣不够密实、振捣不到位, 也有是由于混凝土拌合质量不合要求, 造成混凝土离析所致;而施工中箱梁缺边掉角的主要原因:一是拆模时间太早, 砼强度还没有完全达到拆模要求, 施工人员为了赶工期强行拆模, 容易损坏边角、边棱;二是拆模时操作人员不按规范操作, 致使施工工具及模板碰撞边角所致;三是模板变形, 特别是内模, 由于施工中周转次数多且形状多不规则, 容易产生变形;四是模板加固不牢, 模板工施工时对模板加固不够牢固, 在施工中由于浇筑混凝土时的冲击及振动器的振动, 造成加固松固, 外模移位, 内模上浮等都容易造成箱梁外边尺寸发生改变。
1.2 裂缝。
在箱梁施工中, 裂缝一般出现在梁顶板顶面, 箱梁腹板及端头位置, 裂缝对箱梁质量产生的影响是所有质量通病中最为严重的一种。裂缝产生原因是:
1.2.1 制梁厂地基及基础变形引起的裂缝
由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移, 使梁体结构产生附加应力, 导致结构开裂。主要原因如下:
a.地质勘查精度不够, 试验资料不准。在没有充分掌握地质资料的情况下就设计、施工, 这是造成地质不均匀沉降的主要原因。
b.地基地质差别太大建造在山区河谷的桥梁, 河沟处的地质与斜坡处的相比变化较大, 河沟中甚至存在软弱地基, 地基土由于不同的压缩性能引起不同的沉降。
c.地基冻胀在低于零度的条件下含水率较高的地基土因冰冻膨胀, 一旦温度上升, 冻土融化, 地基出现下沉。
d.桥梁厂建成后地质条件发生变化, 大多数地基和人工地基侵水后, 尤其是素黄土、黄土、膨胀土等特殊地基土, 土体强度遇水下降, 压缩变形加大。在软土地基中, 因人工抽水或干旱季节导致地下水位下降, 地基土重新下沉, 同时对基础的上浮力减小, 负摩阻力增加, 使地基承受的荷载增大, 最终造成基础产生不均匀的沉降而出现裂缝。
1.2.2 温度变化及收缩引起的裂缝
混凝土具有热胀冷缩的性质, 当外部环境或结构内部湿度发生变化时, 混凝土将发生变形, 若变形遇到约束, 则在结构内将产生应力, 当应力超过混凝土抗拉强度时, 即产生温度裂缝。引起温度裂缝的原因如下:
a.温度骤然升降:由于日落及突降大雨, 冷空气袭击等可导致结构外表温度突然下降, 但因内部温度变化相对较慢而产生温差裂缝。
b.施工气候炎热及水化热:在施工过程中, 混凝土浇筑之后由于水泥水化热集中, 致使内部温度很高, 散热措施不当, 导致内外温差太大, 使表面出现裂缝。或天气炎热, 混凝土体内游离水大量蒸发也可产生急剧收缩而产生裂缝。
c.浇筑时的间隔太长:浇筑混凝土时由于种种原因造成浇筑时间过长, 新混凝土由于硬化时的水化热与已经硬化并冷却的旧混凝土之间有温差而产生裂缝。
d.冬季施工操作不当:冬季施工时都采用蒸气养护, 但在养护过程中, 对温度升降控制不当, 致使升温降温速度太快, 使混凝土骤冷骤热, 结构内外温度不均出现裂缝。
另外, 在施工过程中, 混凝土产生水泥水化反应, 出现泌水和水分急剧蒸发, 混凝土失水收缩。硬结后表层水分逐步蒸发, 混凝土体积缩小。因表层水分损失快, 内部水分损失慢, 产生不均匀收缩, 产生裂缝。
1.2.3 原材料质量不良引起的裂缝
混凝土主要由水泥、砂、粗骨料、拌和水及外加剂组成.混凝土所采用的原材料质量不合格, 可能导致结构裂缝。
a.水泥使用不合格。水泥出现早期不规则的裂缝。
b.砂石含泥量超标, 级配差。有的砂过细, 不仅降低混凝土的强度和抗渗性, 还会造成混凝土产生不规则的裂缝。
c.拌合水及外加剂。拌合水及外加剂中氯化物等杂质含量较高时, 可能产生碱骨料反应, 造成混凝土产生爆裂状裂缝。
1.2.4 设计及施工工艺质量引起的裂缝
a.设计计算阶段结构力学计算模式和实际受力状况不完全相符;结构安全系数偏小:设计未考虑某些施工荷载的可能性;钢筋设置偏少甚至发生错误;构造处理不当或结构强度不足等。
b.施工时保护层过厚或由于操作人员乱踩已经绑扎好的上层钢筋。使承受负弯的钢筋的保护层加厚, 导致构件的有效高度减少, 降低结构抗弯承载能力, 形成与受力钢筋垂直方向的裂缝, 此种裂缝是属于严重的内部质量问题。
c.混凝土初期养护不好, 早期受冻, 都容易使混凝土表面产生裂缝。
d.施工中梁片运输堆放时, 支撑垫木不在一条垂直线上或距离理论支撑点相差太大, 或运输过程中剧烈颠撞, 吊装时位置不当引起结构受力不合理而开裂。
1.2.5 张拉压浆原因产生的裂缝
a.30米箱梁一般腹板位置较薄, 一般为20cm, 保护层净距为17mm, 一般此位置设有多道波纹管。在浇筑混凝土时, 往往由于间隙过小, 混凝土拌合物粒径稍有差异, 导致混凝土大部分细骨料堆积于此, 粗骨料不能到此位置, 容易形成裂缝。
b.张拉过程中, 不按规定顺序进行, 或张拉时应力控制不按设计控制, 形成欠张或超张, 都容易使梁体局部受力不匀, 形成裂缝。
c.压浆时孔道未压满。压浆后水泥浆强度未达到要求, 为赶工期, 提早移梁, 都容易对梁的整体受力产生影响而产生质量问题。
2 预防和处理
综上对一些30米箱梁施工中常见的质量通病进行了分析, 特别是对最容易出现的裂缝问题进行了细致的分析。对于钢筋混凝土结构从理论分析和工程实践都表明基本都是带裂缝工作的, 只是有些裂缝很细, 甚至肉眼看不见, 一般对结构的使用无大的危害, 允许其存在, 有些裂缝的宽度则超出了允许范围, 使钢筋混凝土强度和刚度受到削弱, 耐久性降低, 危害结构的正常使用, 造成大的质量事故, 必须加以控制。
2.1 重视前期施工场地准备。
选用梁厂时要对地质情况进行详细的勘察分析, 对于不能满足要求的地质要采用换填、加固等处理措施, 保证基础的稳定。基础施工时。要根据梁体的荷载及地质情况进行受力分析。保证基础断面及形式能够满足需要。施工中要对质量进行严格检查, 避免偷工减料现象的发生, 造成隐患。
2.2 注意温度变化对混凝土的影响。
实践证明, 混凝土常见的裂缝, 大多数是不同深度的表面裂缝。其主要原因是温度梯度造成, 因此说混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。
2.3 注意混凝土原材料的质量及配合比选择。
对进场的原材料要事先考察。选用符合质量要求的货源。进料时要严把质量关, 严防不合格的材料进入料场。在配制混凝土配合比时要考虑施工季节、结构形状、模板形式、混凝土强度等级、配筋率等不易改变的因素对结构抗裂性的影响。
2.4 加强质量管理, 注意混凝土的浇筑质量及养护, 对现场操作人员要做到上岗前培训, 提高其技术能力及责任心。
加强过程检查, 避免支架及模板变形, 及时校正, 保证梁体正确的几何尺寸。
30米箱梁 篇2
摘 要:主要分析在箱梁预制过程中产生裂缝的原因及怎样控制裂缝,为以后施工提供借鉴。
摘要:主要分析在箱梁预制过程中产生裂缝的原因及怎样控制裂缝,为以后施工提供借鉴。
关键词:预制箱梁;裂缝;控制方法 1裂缝的一般概念
1.1粘着裂缝是指骨料与水泥石的粘接面上的裂缝,主要沿骨料周围出现。1.2水泥石裂缝是指水泥浆中的裂缝,出现在骨料与骨料之间。1.3骨料裂缝是指骨料本身的裂缝。
在这三种裂缝中,前两种最多,骨料裂缝最少。而产生微裂的原因可按混凝土的构造理论加以解释:即视混凝土为骨料,水泥石、气体、水分等所组成的非匀质材料,在温度、湿度变化条件下,混凝土逐步硬化,同时产生体积变形。这种变形是不均匀的,水泥石收缩较大,骨料收缩较小,水泥石的热膨胀系数大,骨料较小,它们之间的变形不自由,于是产生相互的约束力,这种应力引起粘着微裂和水泥石变裂,只是肉眼见不到。当混凝土承受荷载并逐渐增力时,微裂开始扩展并增加,扩展成可观裂缝甚至构件完全破坏。2混凝土裂缝种类
2.1一类是各种外荷载(静荷载、动荷载和其它荷载)所产生的应力引起裂缝和次应力一起的裂缝。
2.2第二类是变形(温度、收缩)一起的裂缝。
其结构特征是结构要求变形,当受到约束和限制时产生内应力,应力超过混凝土抗应力值后产生裂缝,裂缝出现后变形得到满足,内应力松弛,这种裂缝对承载力影响小,但对耐久性损害大。根据有关调查资料,工程实践中结构物属于由变形(温度、收缩、不均匀沉陷)引起裂缝的约占80%,属于荷载引起裂缝的约占20%左右。3混凝土基本物理力学性质 3.1混凝土的收缩变形。
实践证明,大部分混凝土结构裂缝的原因是由于变形引起,包括温度、湿度等。而湿度变化引起的裂缝又占主要部分,这从混凝土的结构可以看出,混凝土的重要组成部分是水泥和水,通过水泥和水的水化作用,形成胶结材料,将松散的砂石骨料胶合成人工石体混凝土。在混凝土大量的空隙、粗孔及毛细孔里面,存在大量水分,水分的活动影响到混凝土的一系列性质,特别是产生“湿度变形”的性质对裂缝控制有重要作用。3.2由湿度引起的收缩。
干缩:由混凝土经受干燥作用时,首先是大空隙及粗毛细孔中的自由水分因物理力学结合遭到破坏而蒸发,这种失水不引起收缩,接着是使得细孔及微毛细孔中的水产生毛细压力,而混凝土承受这种压力后产生变形而收缩,即“毛细收缩”,进一步是晶格向水分和分子层中的吸附水蒸发,从而产生显著的压缩,即“吸附收缩”,是收缩变形主要部分。由于干燥所引起的收缩统称为干缩。4收缩裂缝产生原因
跨径30m箱梁的预制 篇3
郭家沟1号大桥是吕梁环城高速公路上的一座大桥, 桥长450 m, 分左、右幅桥。上部为装配式预应力混凝土先简支后连续箱梁, 桥孔布置为 (5×30+5×30+5×30) m。每片梁在预制厂生产, 利用门吊提梁, 运梁车运输, 架桥机架梁就位的方式。全桥共计120片箱梁, 单片箱梁的尺寸为:梁长29.64 m, 底宽1 m, 顶宽2.4 m, 梁中心线处高度1.6 m。
2 主要材料
1) 混凝土。
预制主梁、横隔梁、封锚混凝土均采用C50。
2) 钢材。
预应力钢绞线极限抗拉强度1 860 MPa, 每束钢绞线外径1.52 cm。普通钢筋采用HPB235和HRB335钢筋。
3) 其他。
预应力锚具及管道成孔:预制箱梁采用夹片式锚具, 金属波纹管由3 mm厚钢材卷制而成。
3 预制场
1) 场地建设。
箱梁预制和存放场地采用延伸式预制场, 布置在郭家沟1号大桥0号桥台小桩号侧开挖成型后的路基上, 面积为9 000 m2。梁场布置有制梁区、存梁区、钢筋加工区、宿舍区。制梁区有16座长度30 m的制梁台座。存梁区设计可存28片箱梁。预制场内铺筑10 cm厚C15混凝土进行场地硬化, 路基两侧设置临时排水设施, 排除地表水。
制梁台座浇筑C25混凝土底座, 底座上铺设5 mm厚钢板, 两侧加焊角钢补强。并按设计要求在箱梁跨中向下设2 cm的预拱度, 预拱度值按二次抛物线进行布设。
箱梁采用兜底吊装, 吊点位置距梁端控制在70 cm~90 cm范围内。为吊装方便, 在制作底模时, 在吊点位置预留20 cm活动底模, 并在梁端部底座处、底板下部用混凝土补强, 以保证预应力张拉后承载整个梁体的荷载。
2) 安装龙门吊。
龙门吊采用桁片组拼, 两台起重力80 t龙门吊负责箱梁移梁、存放等工作。一台8 t门吊负责箱梁制作时的模板安拆倒运, 混凝土浇筑时的短距离混凝土运输。门吊轨道规格14号导轨, 固定在混凝土条形基座上。
4 箱梁模板
1) 订购钢模板。钢模具有尺寸准确, 周转次数多等优点。为保证箱梁的外观质量, 侧模采用专业厂家制作的定型钢模, 分节制作, 接缝严密, 尺寸精确。订购两套中梁、一套内边梁、一套外边梁, 共计四套钢模板。按图纸标准在工厂制作, 确保构件尺寸准确。
外模板整体分为高边、低边模板, 每边模板分为7节;面板为5 mm钢板, 活拼缝处四面铣边, 边框及所用筋板为8 mm钢板, 横肋为[8号, 背楞为双[10号, 背扣, 支架[10号;内模板断面分为7块, 在长度方向上分为21节, 主体部分为1 500 mm/节;内模面板为4 mm钢板, 横肋为∠50号, 横挡为[6.3号。
2) 模板拼接。先在空地内将模板预拼好, 然后分节拆卸, 再将分块模板用安装模板专用门吊吊到制梁台座上, 模板安装顺序为:先拼中间的3节模板, 逐次向端头拼装, 拼完后对模板的各部位进行调整和紧固, 内模预先分四节在空场地处拼好, 并打磨刷油, 然后用小门吊提运到已安装底、腹板钢筋的箱梁内, 进行拼接调整。为防止内模在浇筑混凝土时出现偏位上浮的现象, 在两个相对应的外模顶安上限位槽钢, 反压内模。预制梁外露混凝土, 对外观质量要求较高, 模板的各种接缝要紧密不漏浆, 必要时在接缝间加密封条。
模板的拆除采用小型龙门吊, 人工配合用撬棍拆卸。拆下的模板按顺序摆放, 及时清理灰浆进行维护重新涂刷脱模剂, 以备下一片梁的使用。
5 箱梁普通钢筋
按规范要求做好各种试验, 根据施工进度按每片箱梁制作的次序做好钢筋的进场计划, 每片箱梁的钢筋应提前制作完成, 储存在钢筋加工区内, 每种规格型号的钢筋均设有标识牌, 钢筋下料、制作在钢筋加工棚进行, 运至预制场装配成型。绑扎钢筋的顺序先底板再腹板及隔板。在底模台座上绑扎钢筋, 将钢筋焊接成骨架, 每片骨架设置锲形卡。按设计位置进行固定, 钢筋绑扎完毕后撤掉锲形卡再安装模板。绑扎安装采用标准化施工, 流水作业, 按设计图纸放样, 放样时考虑了焊接变形和预留拱度。钢筋连接采用搭接焊, 钢筋下料时要适当配料, 使之在成型焊接时接头能按要求错开设置。
把制孔管按坐标位置固定, 绑扎横隔板钢筋, 埋设预埋件, 在孔道两端和最低处设置压浆孔, 在最高处设置排气孔。安装锚垫板后, 安装涂有脱模剂的钢模。
6 箱梁混凝土浇筑
1) 箱梁施工前, 应对混凝土组成材料进行取样试验, 包括水泥、石子、砂、水以及外加剂, 均应符合设计和规范的要求, 由试验室做混凝土配合比设计, 对混凝土施工班组进行箱梁浇筑的技术交底。
2) 混凝土浇筑顺序, 先浇筑底板及腹板根部, 其次腹板, 最后浇顶板及翼板。混凝土由搅拌站拌合, 罐车运输至梁场, 卸入容积为1 m3的吊斗内, 用小型龙门吊移运吊斗从梁的一端向另一端浇筑, 浇筑速度要确保下层混凝土初凝前覆盖上层混凝土。
3) 混凝土的振捣:箱梁底板及腹板根部采用插入式振捣器振捣, 振捣器的振点移动间距在0.4 m~0.5 m之间, 对于每个振动部位, 必须振动到该部位密实为止。
箱梁腹板的振捣, 以附着式振捣器为主, 插入式振捣器为辅, 附着式振捣器紧固安装在梁高的1/3位置处的侧模上, 间距3 m安装一个, 每片箱梁共计安装20个, 每个振捣器的振捣时间应控制在3 min以内, 如振捣时间过长, 会造成混凝土离析和泌水现象的发生。箱梁顶板混凝土的振捣采用插入式振捣器斜向插入振捣。浇筑混凝土时, 应避免振动棒碰撞波纹管, 钢筋及预埋件。在梁端因钢筋, 波纹管密集, 应采用30振动棒加强振捣时间, 对锚垫板后面的混凝土和预应力管道下的混凝土要仔细振捣保证密实。顶板混凝土振捣完毕后, 要用木抹将表面抹平拉毛, 收浆, 用养生布及时覆盖, 洒水养生7 d, 方可进行下道工序。
7 预应力钢绞线
1) 预应力束的制备。
对进场的钢绞线按要求进行检验, 检验合格后才能投入使用。施加预应力所用的机具设备及仪表应由专人使用和管理, 并应定期维护和校验。千斤顶与压力表应配套校验, 以确定张拉力与压力表之间的关系曲线。千斤顶使用超过6个月或200次应重新校验。
2) 张拉应力控制。
a.预应力筋采用应力控制方法张拉, 以伸长值进行校核, 实际伸长值与理论伸长值的差值控制在6%以内。
b.预应力筋的理论伸长值ΔL (mm) 计算:
其中, PP为预应力筋的平均张拉力, N;L为预应力筋的长度, mm;AP为预应力筋的截面面积, mm2;EP为预应力筋的弹性模量, N/mm2。
c.预应力筋张拉时, 应先调整到初应力, 该初应力宜为张拉控制应力的10%~15%, 伸长值从初应力开始时开始量测, 实际伸长值ΔL=ΔL1+ΔL2, 其中, ΔL1为从初应力至最大张拉应力间的实测伸长值, mm;ΔL2为初应力以下的推算伸长值, mm。
预应力筋应采用两端对称张拉, 为保持梁体的受力平衡, 先开始腹板上的N2, N3钢绞线的张拉, 锚固后再开始底板上的N1钢绞线的张拉锚固, 最后是顶板上的N4钢绞线的张拉锚固。
每束钢绞线施加预应力的过程为:从0开始→控制应力的15%→控制应力的100% (持荷2 min, 锚固) 。
8 孔道压浆
压浆使用活塞式压浆泵, 压浆的压力0.5 MPa~0.7 MPa;压浆材料为50号素水泥浆, 由42.5号普通硅酸盐水泥拌制而成, 水∶灰=0.3~0.5。压浆过程中认真填写施工记录。制作标准试块。
压浆操作:打开两端压浆嘴阀门, 由一端压入水泥浆, 压力达到0.3 MPa时稳压2 min左右, 至另一端流出的水泥浆稠度与拌制的水泥浆稠度相同, 关闭压浆阀门, 待水泥浆终凝后, 方可拆除压浆嘴。
9 移梁、存梁
梁体经张拉 (压浆) 达到一定的强度后, 就可移送存放, 吊装采用门式吊装设备将梁体按兜托梁底起吊法移送到存梁区, 采取可靠的措施不使梁体产生负弯矩。预制时在梁底预留穿索兜底所需的活动段底模, 同时在主梁翼板的对应位置预留穿索孔洞, 吊点位置距梁端不大于1.0 m。吊运过程中平行匀速移动大梁, 倾斜角小于5°, 防止出现扭偏。
1 0 结语
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