32m箱梁（精选7篇）
32m箱梁 篇1
1工程概况
新建铁路石家庄—太原客运专线是一条200 km/h(远期250 km/h)客货共线铁路,东起石家庄北站,止于太原站,正线全长189.93 km。石太客运专线Z7标起讫里程DK23+300～DK57+534.5,正线全长34.234 5 km。
小寨大桥为石太线唯一一座五线桥,位于井陉北站站场内。主线为移动模架现浇双线整孔箱梁,副线为三线预制T梁。小寨大桥全长470.8 m,主线为14跨32 m有碴双线简支箱梁,采用一套下行式移动模架造桥机原位现浇施工,施工顺序自太原方向桥台向石家庄方向桥台进行。
2设计标准
线路等级:客运专线。
正线数目:双线。
旅客列车行车速度:200 km/h以上。
正线间距:5.0 m。
设计活载:中—活载及ZK活载。
客运专线双线简支箱梁为单箱单室等高度预应力混凝土结构,箱梁顶板宽度为13.0 m、梁底宽5.68 m、梁高3.0 m、梁重880 t。梁体采用C50混凝土,封端混凝土采用C50无收缩混凝土,管道压浆的水泥浆标号不低于M40。箱梁采用后张预应力体系,预应力钢束采用Фj15.24低松弛钢绞线,预应力管道采用塑料波纹管制孔,锚具采用OVM15-13型和OVM15-9型。箱梁跨中处:顶板厚0.34 m,底板厚0.30 m,腹板厚0.48 m。梁端腹板、底板局部向内侧加厚,梁端处:顶板厚0.64 m,底板厚0.65 m,腹板厚1.08 m。
3移动模架设计
移动模架一般可分为上行式和下行式。
下行式移动模架主要由主框架总成、外模系统、内模系统、前主支腿、后主支腿、前辅助支腿、中辅助支腿、后辅助支腿、电器液压系统及辅助设施组成。
4前期准备
4.1 物资储备
主要有钢筋、钢绞线、波纹管、锚具、桥梁支座、预埋件,以及混凝土施工用水泥、砂子、碎石、粉煤灰、外加剂、灌浆料、脱模剂、养护液等。
4.2 设备配置
小寨大桥主要配备HSZ90全自动混凝土拌和楼2座、SY5420TB48型混凝土汽车输送泵2台、8 m3混凝土运输车4台、插入式振动器16台、25 t吊车2台、35 t吊车1台、悬架式高频提浆整平机1台、YDC2600-100型内卡式张拉千斤顶4台、真空压浆设备1套及备用发电机组等。
4.3 技术准备
编制了预应力混凝土简支箱梁施工组织设计、施工工艺和简支箱梁钢筋施工、混凝土施工、预应力施工、支座安装、移动模架施工等作业指导书和技术交底,明确程序适用范围、人力资源、设备资源、材料供应、风险分析及应对措施、施工工艺和方法等。根据设计及相关规范的要求进行箱梁C50混凝土理论配合比的试配和设计。
5模架安装、预压
5.1 模架拼装基本要求
移动模架拼装前,必须做好场地清理,将施工场地在墩台之间整平硬化为一块40 m×30 m的移动模架拼装场地,移动模架主梁间距为11.0 m,每根主梁两个接头位置现浇3.0 m×3.8 m×0.3 m的C30混凝土拼装平台,内布设一层15 cm×15 cm的ϕ10钢筋网片。采用碗扣式钢管支架作为主梁拼装平台。
5.2 牛腿安装
桥台处不安装牛腿,利用承台基础支撑两个临时墩,用400 t垂直支撑油缸支撑主梁。
墩身处将牛腿起吊插入剪力孔后,借助另一台吊车临时将支撑托架固定,然后利用同样方法吊装下一个牛腿,待墩身左右两侧牛腿均初步就位后再施加横向预应力筋。吊装牛腿时在支撑托架顶面抄平,以便位移台车在支撑托架顶面上滑移顺畅。
5.3 主梁安装
根据现场起吊能力采用搭设临时支架将主梁分段吊装在牛腿和支架上。组成整体后拆除临时支架。
5.4 横梁及外模板的拼装
主梁拼装完毕后,先拼装支撑横梁,待支撑横梁全部安装完成后,主梁在液压系统作用下,横桥向、顺桥向依次准确就位。在墩中心放出桥轴线,按桥轴线方向调整支撑横梁,并用销子连接好。然后铺设底板和外腹板、肋板及翼缘板。
5.5 主梁前端的安装
在主梁前端安装导梁、前辅助支腿、内模拼装平台及混凝土配重块。
5.6 内模拼装
在前导梁平台上铺设轨道,进行液压整体内模的拼装。
5.7 模架预压
预压荷载为本孔箱梁总重×110%+内模总重,横向模拟梁体重力分布。实际施工时箱梁腹板位置采用了加钢筋,其他位置加砂袋的加载方法。压重物堆码前在模架上及主梁上L/4,L/2,3L/4处各选定一组测点,测量移动模架原始标高、挠度,压重后测移动模架的标高、挠度,6 h,12 h,24 h后均测出移动模架各测点变形值,卸载后测量移动模架各测点标高、挠度并做好记录。
5.8 移动模架预拱度调整
根据移动模架预压确定的施工预拱度,通过调节底模机械螺旋顶,使模架调节达到预拱度要求。
6箱梁施工
6.1 支座安装
1)安装支座,用钢楔块楔入支座四角,找平支座,并将支座调整至设计标高。2)安装灌浆用钢模板,模板底面设置一层4 mm厚的橡胶防漏条,通过膨胀螺栓固定在支撑垫石顶面(根据现场实践经验,可不采取膨胀螺栓固定模板,不会出现漏浆现象)。3)灌注无收缩高强度浆料,灌浆采用重力注浆方式,灌浆过程应从支座中心部位向四周灌注,直至从钢模与支座底板周边间隙观察到灌浆材料全部灌满为止。4)拆除钢模板及四角钢楔块,拧紧下支座锚栓,完成支座安装。
6.2 模板调整
对模板调整校验,安装箱梁预留通风孔、泄水孔等模具。
6.3 绑扎钢筋,安装内模
钢筋在加工场集中加工,先进行底板、腹板钢筋绑扎,再推进内模,内模安装调试好后,绑扎顶板和翼缘板钢筋。
预应力管道及预埋件的安装与钢筋绑扎同步进行,即底、腹板处预应力管道在底、腹板钢筋绑扎时安装。
6.4 混凝土浇筑和养生
箱梁浇筑顺序自梁的两端向中间进行,“水平分层、斜向分段、两侧对称、连续浇筑”。浇筑时同一断面先浇筑底板,然后腹板、顶板,最后浇筑箱梁桥面和上翼缘板。
浇筑桥面混凝土时,先用插入式振动棒振捣混凝土,再用悬架式高频提浆整平机振捣成型。混凝土浇筑完成后,根据不同的环境温度选择适当的方法养生。
混凝土养护:采用自然养护时,应注意以下几点:
1)箱梁顶板混凝土浇筑完成后在表面覆盖塑料薄膜以防止水分散失,且采用塑料布将模板两端密封,保持内模温度和湿度;2)混凝土初凝后在顶板全部覆盖土工布并及时洒水湿润养护;3)在主梁、内模架上安装水管,对外侧模、内模进行定期喷水,使其表面保持湿润;4)在腹板混凝土芯部和表面预埋测温芯片定期测温,根据温度变化以指导养护方法,养护时间不少于14 d。
6.5 预应力张拉施工
预施应力按初张拉和终张拉两个阶段进行。
预应力张拉前先进行管道摩阻、喇叭口摩阻等预应力瞬间损失测试,保证预施应力准确。初张拉在梁体混凝土强度达到设计值85%,龄期不小于5 d的条件下进行。
内模先收缩,不应对梁体压缩造成障碍,初张拉后方可拆除底模和支撑。张拉按照设计张拉顺序对称、均衡进行。张拉采用张拉力控制为主、伸长量作为校核的原则进行双控。终张拉在混凝土强度及弹性模量达到设计值之后、龄期不小于10 d进行。
6.6 模架过孔
解除前辅助支腿、中辅助支腿支撑,后辅助支腿继续吊挂移动模架,移动模架同时落到主支腿的滑道上。松开支撑横梁、底模、前辅助支腿中部处的连接螺栓,将模架横向打开。利用主支腿上的纵移油缸使模架过孔至下一浇筑孔位,重新进行下一循环施工。
6.7 压浆和封端
压浆采用真空辅助压浆工艺,同一管道压浆应连续进行,一次完成。程序如下:1)准备:安置进浆口、吸气孔阀门,进行真空设备和压浆设备组装。2)打开吸浆端阀门,关闭其他阀门,开启真空泵,抽孔道内的空气。保持孔内-0.075 MPa～-0.09 MPa压力,表明孔道密封良好。3)在负压力下,用压浆泵将浆体从一端压入孔道,通过观察管观察,直到浆体流入另一端储浆桶。此后关闭储浆桶阀门,浆体排入废物容器,直到流出的浆体无摆动,并有良好的稠度为止。4)关闭抽气端阀门,打开管道的盖帽排气孔,正压力下排浆。然后关闭排气孔阀门。5)孔道加压至0.4 MPa,持压一段时间后,关闭进浆口阀门。
7模架解体
在所有箱梁完成后,移动模架解体。
8结语
1)采用移动模架法原位制梁,避免了大吨位运架梁设备和预制场的一次性投入;无需梁场,少占耕地;机动灵活,可迅速转场;作业程序清晰、结构受力明确、模架强度高,不受桥下地质条件的限制。但移动模架具有野外、高空和流动的特点,管理跨度大,资源调配难,安全质量控制任务艰巨。2)施工中,每孔梁灌注前所有的物资设备必须提前准备齐全;推广使用全自动液压内模、提浆整平机;关键工序实行旁站制;每孔箱梁混凝土灌注时间控制在6 h～8 h内,并防止翻浆;从脱模剂选型解决模板污染问题;夏季宜夜间施工,可采取加冰水、孔道水循环、内腔通风降温等措施;加强恶劣气候条件研究,实现全天候生产。
摘要：结合石太客运专线采用移动模架现浇32 m双线整孔简支箱梁的工程实践,介绍了下行式移动模架的设计、拼装、预压、混凝土浇筑施工、预应力张拉、过孔等施工技术,从而推广该施工工艺的应用。
关键词：移动模架,现浇,双线箱梁,施工技术
参考文献
[1]侯田海,秦沈.客运专线箱梁内模设计与制造[J].筑路机械与施工现代化,2003(3):5-7.
[2]赵光宇,秦沈.客运专线箱梁模板制作、安装、拆除技术初探[J].铁道标准设计,2000(20):16-18.
[3]王永娟.25 m后张法预应力箱梁的质量控制[J].山西建筑,2006,32(1):73-74.
[4]李志华.谈预应力混凝土箱梁施工工艺[J].山西建筑,2006,32(3):60-61.
[5]庞林太.铁路客运专线移动模架法现浇简支箱梁施工[J].山西建筑,2007,33(15):136-137.
32m箱梁 篇2
关键词：客运专线,箱梁,预应力,施工技术
1 工程概况
中铁十九局集团有限公司承担的武广铁路客运专线Ⅴ标韶关制梁厂共有后张法预应力混凝土箱梁218榀,32 m箱梁重达840 t,梁高3.05 m,梁底宽5.5 m,桥面宽13.4 m,主梁两侧各悬臂3.35 m,预应力钢束采用1×7-15.2-1860型低松弛钢绞线,其标准强度fpk=1 860 MPa。
2 预应力张拉
2.1 钢绞线的下料、编束及穿束
1)钢绞线的下料。
下料长度=孔道设计长度+千斤顶长×2+锚具厚×4+限位板厚×2+20 cm。下料方法:钢绞线下料采用拉直下料方法,即用卷扬机将钢绞线在拉紧的状态下,用钢尺丈量出所要的长度,做出切割标记,卷扬机放松,用无齿锯在标记处切断钢绞线。切割前应在切割口两侧各5 cm处先用铁丝绑扎。下料作业在平直的场地上进行,严禁使用气切割切断钢绞线进行下料。搬运及储存:钢绞线制作完成后应进行编号储存,不得混放。在搬运时支点距离不得大于3 m,端部悬出长度不得大于1.5 m。
2)钢绞线的编束。
编束的质量对其应力均匀与否影响较大。为使各根钢绞线松紧一致,钢绞线必须在平直状态下编束。编束在平直的场地进行,并用带孔眼的梳板进行编扎,以保证各根钢绞线顺直。编扎钢绞线用钢筋绑线,编扎间距为2 m～3 m。
3)钢绞线穿束。
采用人工穿束,当穿至末端时采用专用工具套住钢绞线将穿束力作用线延长,便于多人穿束;当穿较高位置的钢束时搭设穿束平台。穿束顺序为由上向下,由里向外。穿束时有专人指挥,穿束后逐束按设计图纸或技术交底核对,以确认是否符合要求。
2.2 张拉工艺
张拉方法:选用300 t千斤顶6台,用于梁体张拉。张拉分三阶段进行,第一次为预张拉主要为防止梁体出现早期裂缝,在混凝土强度达到设计强度的60%时拆除内模、外模,在只拆不移的情况下张拉部分预张力。第二次为预张力在台座上进行,主要是为加快台座周转及箱梁下台座需要,在混凝土强度达到设计强度的80%后进行。第三次终张拉在存梁台上进行,主要是按设计规定的预加应力值,在梁体混凝土强度达到设计强度的100%后,且混凝土龄期满足10 d则进行终张拉。张拉时的强度要求以现场同条件养护混凝土试块的试压报告为准。箱梁两侧腹板对称张拉,其不平衡束最大不超过一束,张拉同束钢绞线由两端对称同步进行,且按设计规定的编号及张拉顺序张拉。
2.2.1 预、初张拉工艺
梁体强度要求:当梁体混凝土强度达到设计要求的预、初张拉强度时,即可进行预、初张拉作业。
张拉程序:0→初始应力(测油缸及工具锚夹片外露长度)→预、初张拉控制应力(测油缸及工具锚夹片外露长度)→自锚(测油缸长度)→油缸回程。
预、初张拉控制应力(张拉力):应按设计规定选取各梁型预、初张拉控制应力(张拉力)设计值(见表1)。
2.2.2 终张拉工艺
梁体强度及弹模值要求:终张拉应待梁体强度及弹模值达到设计规定的数值时进行。采用非统计强度时,用设计规定终拉强度加上3.5 MPa(一类生产质量水平的标准差)作为终拉控制强度。各梁型终拉强度控制见表2。
MPa
张拉程序:0→初拉控制应力(测油缸长度及工具锚夹片外露长度)→终拉控制应力(测油缸长度及工具锚夹片外露长度)→自锚(测油缸长度)→油缸回程。
2.2.3 终拉控制应力计算与调查
预应力张拉施工中,张拉控制应根据实测各项应力损失值对设计控制应力值进行调整,以满足传力锚固时钢绞线应力的要求,并以调整值作为施工控制依据。预制梁试生产期间,至少对两片梁再进行各种预应力瞬时损失(孔道摩阻损失、锚口喇叭摩阻损失、锚头变形及钢绞线回缩损失、混凝土的弹性压缩损失)测试。
2.2.4 实测及理论伸长值的计算
理论伸长值的计算按规范进行。
钢束总伸长=南端钢束伸长值+北端钢束伸长值。
南(北)端钢束伸长值=油缸伸长(控制)+工具锚外露长度(控制)-油缸伸长(初始)-工具锚外露长度(初始)。
自锚时钢绞线回缩=油缸伸长(控制)-自锚后油缸伸长-工作锚至工具锚段弹性伸长值。
分两次张拉的钢绞线束伸长值为:总伸长值=第一次张拉伸长值+第二次张拉伸长值-第一次张拉钢绞线回缩量。
3 真空注浆
施工工艺:真空灌浆是后张拉混凝土结构施工中的一项新技术,其原理是在孔道的一端采用真空泵对孔道进行抽真空,使之产生-0.06 MPa～0.1 MPa左右的真空空度;然后用灌浆泵将优化后的水泥浆从孔道的另一端灌入,直至充满整条孔道并加以0.5 MPa～0.6 MPa的正压力,以提高预应力孔道灌浆的饱满度和密实度。
张拉施工完成后,切除外露的钢绞线(钢绞线外露长度不小于30 mm),进行封锚。封锚采用无收缩水泥砂浆封锚,封锚时必须将锚下垫板及夹片、外露钢绞线全部包裹,覆盖层厚度大于15 mm,砂浆封锚完成24 h后,且终拉完成后48 h内进行管道真空辅助压浆。
4 封端
首先在混凝土表面接茬处进行凿毛处理,消除锚垫板表面及锚环外面上部的灰浆。用环氧树脂涂封锚具,用防水涂料封锚穴的四周,对外露锚头进行防锈、防水处理,绑扎封端钢筋网片,绑于外露的钢绞线上,并检查确定无漏压浆的管道后,才允许浇筑封端混凝土。封端混凝土采用C50无收缩混凝土,自然养护,应连续浇筑,一次成型并应具有良好的密实度。实验室随机制作封端混凝土试件,用以检查其质量。
5 结语
客运专线箱梁预应力施工工艺复杂、技术含量高,每道工序的科学施工显得尤为重要。在现场施工中严格按照上述施工技术认真组织施工,生产出了外美内实的成品箱梁,达到了理想效果,从而保证了梁体的质量和使用寿命。
参考文献
[1]铁建设(2005)160号,客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准[S].
[2]TB 10002.3-2005,J 462-2005,铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范[S].
32m箱梁 篇3
京津城际轨道交通线是环渤海京津冀地区城际轨道交通网的重要组成部分,是沟通北京、天津两大直辖市的便捷通道,线路由北京南站东端引出,沿京津塘高速公路通道至杨村,后沿京山线至天津站,全长115.2km。上部结构为无砟轨道双线后张法预应力混凝土简支箱梁,截面类型为单箱单室等高度简支箱梁,梁端顶板、底板及腹板局部向内加厚。桥梁宽13.4m,箱梁全长32.6m,计算跨度31.5m,梁高3.05m,横桥向支座中心距为4.5m。
2 试验前的准备工作
1)在试验台座顶面铺一层薄砂抄平,然后放上座板(δ=16mm钢板),要求座板顶面任意两点高差不大于2mm,两端台座座板顶面高差不大于10mm。2)在座板上标出安装位置后,再安装支座。3)试验梁移入后,台座并与支座连接,支座与梁底间必须加石棉垫或硬橡胶垫。4)在梁顶面画出腹板中心线,并根据加载点的布置要求,标出加载点位置。5)每一加载点用砂垫平,上盖钢板(δ=16mm),用水平尺量靠水平后,再安装千斤顶,千斤顶底座中心应与加载中心线重合,偏差不大于2mm。6)安装加力架吊带及顶梁,顶梁下布置分配纵梁,千斤顶与纵梁底部的接触面须垫实。7)试验梁在加载前应将梁体表面清理干净,特别是梁体下翼缘,必要时应以清水洗净。加载前应采用不低于5倍的普通放大镜,对梁体下翼缘进行外观检查,用蓝色铅笔描出混凝土的初始裂缝和局部缺陷。8)在箱梁底板的支座中心、跨中下翼缘处固定好百分表以便测量梁体挠度。
3 试验过程
3.1 试验加载方法
1)试验梁的加载分两个循环进行。以加载系数K表示加载等级,加载系数K是加载试验中梁体跨中承受的弯矩与设计弯矩之比。试验准备工作结束后梁体承受的荷载状态为初始状态;基数级下梁体跨中承受的弯矩指梁体质量与二期恒载质量对跨中弯矩之和。
2)各千斤顶宜同速、同步达到同一荷载值;加载速度不宜超过3kN/s。
3)每级加载后均应仔细检查梁体下缘和梁底有无裂缝出现。如果出现裂缝或初始裂缝的延伸,应用红铅笔标注,并注明荷载等级,量测裂缝宽度。
4)每级加载后均应测量梁体各个挠度观测点的竖向位移变化,以同一截面的两侧平均值分别作为相应截面的竖向位移量或支点沉降量。跨中截面的竖向位移量减去支座沉降影响量即为该级荷载下的实测挠度值。
3.2 静载试验荷载计算
试验梁(第43片预制32m箱梁610号)为无声屏障直线32m箱梁,梁跨31.5m,终张拉日期为2006年8月5日,静载试验日期2006年9月13日,时间差为37d,根据中铁咨询32m箱梁通用设计图(通桥(2005)2322-Ⅱ)、32m箱梁修改设计(专桥京津(2006)2322-Ⅱ)计算如下。
3.2.1 静载试验加载
静载试验加载示意图见图1。
3.2.2 根据加载图示计算相关系数α
跨中弯矩M=R×31.5/2-2P×8-2P×4
=5P×15.75-2P×12=54.75P。
故等效力臂α=54.75m。
3.2.3 计算未完成的应力损失值
η1,η2值采用内插法计算:
3.2.4 计算未完成应力损失的补偿弯矩值ΔMs
3.2.5 计算基数级荷载跨中弯矩
加载千斤顶10台×327kg/台,油泵10台×73kg/台,读表人数10人×70kg/人,监察人员10人×70kg/人,合计10处×540kg/处。
求跨中弯矩Mka(防水层未铺):
3.2.6 计算基数级荷载值
3.2.7 计算各加载级下跨中弯矩(防水层未铺)
计算静活载级系数:
计算各加载级荷载值Pk=Mk/α,计算结果见表1,表2。
4 试验数据处理及分析
静载试验挠度试验结果见表1,表2。
梁体在最大控制荷载(kf=1.20)作用下,持荷20min,梁体下翼缘底部边角及梁底面未发现受力裂缝,且在静活载作用下的挠跨比:ψ×f/L=(fkb-fka)/L=0.998 7×(7.21-2.94)/31 500=1/7 387≤1.05f设计=1/5 078,则判定为静载弯曲抗裂试验合格。
5 结语
简支箱梁静载通过试验数据分析表明梁体静载试验理论分析和计算方法可靠,箱梁刚度和承载能力满足设计要求。
摘要：结合京津城际轨道交通工程3号梁场工程实例,介绍了高速铁路预应力混凝土简支箱梁静载试验的方法和数值分析方法,试验与理论分析表明,梁体静载试验理论分析和计算方法可靠,箱梁刚度和承载能力满足设计要求。
关键词：高速铁路,简支箱梁,静载试验
参考文献
[1]胡大琳.桥涵工程试验检测技术[M].北京:人民交通出版社,1999:60-213.
[2]GB 50010-2002,混凝土结构设计规范[S].
[3]TB/T 2092-2003,预应力混凝土铁路桥简支梁静载弯曲抗裂试验方法[S].
[4]中铁设计咨询集团有限公司.无碴轨道后张法预应力混凝土简支箱梁通用设计图(通桥(2005)2322-Ⅱ)[Z].2005.
32m箱梁 篇4
鼎湖预制梁场为新建南广铁路NGZQ-8标鼎湖特大桥0#台 (D1 K 39 6+6 5 8.3 9) 至286#台 (D2K406+232.500) 提供预制箱梁。主要工程项目有32m简支箱梁265片、24m简支箱梁7片。
32m箱梁截面类型为单箱单室简支箱梁, 梁端顶板、腹板局部向内侧加厚, 底板分别向内、外侧加厚。箱梁防撞墙内侧净宽9m, 桥上人形道栏杆内侧净宽12.1m, 桥面板宽12.2m, 桥梁建筑总宽12.48m, 梁长3 2.6 m, 跨度为3 1.5 m, 顶板设有2%横向坡度, 跨中截面中心线处梁高为2.89m, 支点截面中心线处梁高为3.09m, 横桥向支座中心距4.7m。
2 梁场布置
梁场设制梁台座6个, 其中32m制梁台座5个, 32m兼24m制梁台座1个;设存梁台座24个, 其中32m存梁台座18个, 32m兼24m存梁台座6个, 设钢筋绑扎台座3个, 钢筋绑扎兼内模拼装台座1个。主要机械设备有33m500T提梁门吊2台, 42m50T龙门吊2台, 150方/h拌合站一座 (含2台搅拌机) , 630KVA变压器一台。梁场设试验室, 工区驻地及工人住房区, 梁场总占地面积约为98亩。
3 32m箱梁钢筋安装整体成型及整体吊装
3.1 钢筋绑扎胎具制作
钢筋绑扎胎模具用型钢制作, 主要型钢为L75角钢。其外形分别按照梁体底腹板及桥面形状制作, 纵向按照钢筋的间距割槽口, 以保证钢筋对位准确, 操作方便。钢筋绑扎内胎模做成拆装式, 在箱梁钢筋绑扎成型号后拆除, 以便整体吊出。
3.2 钢筋绑扎胎具安装
在两台50T龙门吊起吊范围经硬化的场地内, 按几何尺寸要求固定好钢筋笼外胎模, 按几何尺寸要求预埋好连接内胎模的预埋角钢, 以便内胎模的安装。
3.3 钢筋绑扎
(1) 为保证抽拔橡胶管位置准确, 纵向每50cm设置一道定位网。抽拔橡胶管须保证平顺, 抽拔橡胶管与钢筋相碰时, 可适当移动梁体构造钢筋或进行适当弯折。定位网钢筋应与腹板钢筋焊接在一起, 定位网的网眼净尺寸应比抽拔橡胶管外径大4mm~6mm。 (2) 由于梁端钢筋密集, 为了方便钢筋整体入模时能够避开支座预埋板、防落梁预埋板预埋套筒及锚筋, 在钢筋绑扎胎具上按照箱梁实际尺寸各定位固定设置四个支座预埋板、防落梁预埋板模具, 绑扎钢筋时有意避开预埋套筒及预埋钢筋。 (3) 钢筋绑扎时, 其扎丝头均须进入钢筋区域内, 不得外伸至保护层内。 (4) 保护层垫块采用与梁体同等寿命同强度, 倒圆锥带钢筋限位槽高强混凝土垫块, 绑扎在钢筋十字交叉处以保证垫块绑扎后不会转动。箱梁保护层除顶板为30mm外, 其余部位均为35mm。 (5) 保护层垫块的设置要求如下:垫块每平方米不少于为4个。 (6) 抽拔管安装前应仔细检查橡胶管。安装穿送时前端须人工引导进预设的定位网眼中。 (7) 每个预应力孔道由两根抽拔橡胶管连接而成, 接头先用薄铁皮包裹, 再采用胶带纸缠好, 避免浇筑混凝土时水泥浆渗入管内造成堵塞。
3.4 钢筋安装
(1) 梁体钢筋采用整体吊装的方式安装。箱梁钢筋整体在胎模上安装完毕后, 用两台50t龙门吊及特制吊架分别将钢筋骨架抬吊至制梁台位上以安装好的外侧模内。 (2) 特制吊架采用大型工钢作, 主梁、次梁均采用工36b制作。主梁全长31.2m, 次梁长11.9m。吊架应具有足够的刚度, 起吊时挠度不应大于1/250。在吊装前应先请监理或专业吊装人员进行检查验收, 合格后再进行吊装。 (3) 起吊钢筋骨架的吊点间距纵向、横向均不大于2.0m。吊点利用花篮螺丝来调整起吊钢丝绳的松紧度。起吊时应在钢筋骨架内穿入钢管或钢筋作分配梁, 不得将吊钩直接挂在箱梁钢筋上, 以免造成钢筋变形或脱钩。起吊钢筋时钢筋骨架下不得站人。 (4) 梁体钢筋吊装前, 在台座两端放出刻度线。龙门吊到位后应略作停顿使钢筋骨架不纵向窜动, 便于钢筋骨架对位。钢筋骨架对位有少量偏差时应保持一台龙门吊静止, 另一台略作移动, 这种情况下钢筋骨架缓缓移动而不会纵向来回窜动, 便于钢筋骨架精确对位。 (5) 钢筋骨架在分阶段安装完后应及时调整保护层垫块的位置, 并检查保护层厚度。
4 32m箱梁预制模板整体拖拉技术
4.1 侧模板安装
(1) 侧模预拼合格后用螺栓将两节侧模初步连接成整体, 然后用电焊将侧模的连接缝焊接堵严。焊接宜在不与混凝土接触的背面进行, 当必须在与混凝土接触的板面焊接时应用砂轮打磨平整。 (2) 侧模纵向移动采用卷扬机牵引台车移动, 侧模到位后利用水平千斤顶顶推侧模靠近底模。为便于侧模与底模螺栓连接, 螺栓位置除精确放线外, 尚须加大螺栓孔直径。侧模到位后先纵向精确对位后, 在侧模支承骨架下内外侧各安装一台千斤顶, 千斤顶全部安装到位后逐个调整千斤顶的高度使模板升高到位, 然后将大螺栓拧上使其初步对位, 精确调整千斤顶的高度逐个拧上小螺栓。 (3) 侧模拼装步骤如下:纵移台车对位, 利用台车上水平千斤顶将侧模顶推到位→侧模底部安装纵向千斤顶→调节侧模高度→安装底模与侧模紧固螺栓→检查上翼缘内外侧尺寸。
4.2 端模安装
(1) 为便于安装, 端模在结构上分为上端模、下端模、左端模、右端模共四块。 (2) 梁体钢筋吊装后安装下端模。 (3) 端模安装时抽拔橡胶管应逐根与端模上锚垫板孔对应穿入, 穿进时应缓慢平稳, 端模两侧同步移动, 不得强行推进。 (4) 端模安装后, 检查梁长及梁宽, 锚垫板应与预应力孔道轴线垂直并与端模密贴。
4.3 内模安装
(1) 内模采用液压式内模, 整体在相邻制梁台座间出来回倒用。内模全长分为5节。 (2) 内模拼装方法如下: (1) 首次内模的拼装在台座间的辅道上进行, 以后均直接在台座间来回滑移倒用。 (2) 首次拼装, 将液压内模逐段吊装到辅道上的内模临时拼装支架上, 将各接缝处及表面杂物清除干净, 每段内模拼装完成后用胶带粘贴或橡胶止水带填塞缝隙, 涂刷隔离剂。 (3) 梁体钢筋笼安装完后, 在台座上安装钢管支墩或预制混凝土支墩, 支墩位置与轨道梁支腿位置对应放置。当支墩与个别钢筋相碰时可适当调整钢筋位置。 (4) 将已经清理完毕的内模段滑入钢筋笼内, 重复步骤 (2) 进行下一段内模段的拼装, 直至内模全部拼装完毕。 (5) 利用液压系统将内模展开, 调整至设计位置后, 安装固定撑杆。 (6) 完成首片预制梁施工之后, 内模脱模, 拆除固定撑杆, 利用液压系统收拢, 用卷扬机将内模通过临时支架滑入到相邻钢筋笼安装完毕的台座内, 在滑入过程中逐段清理内模表层的残留混凝土, 并涂刷隔离剂, 之后就重复此步骤。 (3) 利用千斤顶将内模顶撑到位后, 应及时安装机械式撑杆, 液压千斤顶不得长期处于受力状态。 (4) 内模拼装成整体后, 用不干胶将接缝处密封。 (5) 检查各部位尺寸、连接及油管接缝处是否有渗漏等。
摘要：32m箱梁预制钢筋安装整体吊装及模板整体拖拉技术, 缩短工序时间, 提高工作效率, 减轻劳动强度, 降低工程成本, 提高工作工序质量, 从而确保箱梁产品质量。为以后类似工程起到参考指导作用。
32m箱梁 篇5
关键词：32m预应力,混凝土箱梁,高性能混凝土,配合比设计
1. 前言
随着我国城市建设的快速发展, 箱梁预制生产技术有了很大提高, 采用高性能混凝土技术是解决客运专线预力混凝土箱梁结构耐久设计的重要内容。高性能混凝土技术应用试验是客运专线预应力混凝土箱梁试制、试验的关键技术内容之一, 是实现结构耐久性设计思想的重要组成部份。如何实现混凝土的耐久性成为混凝土配合比的设计关键。在武广客运专线施工中, 32m预制后张拉法施工双线铁路箱梁科技含量高, 施工难度大, 工期紧, C50高性能混凝土配合比设计成为施工关键点, 施工前我们试验人员进行了大量的试验技术储备工作。
2. 混凝土配制原则
2.1 设计依据
客运专线箱梁预制C50预应力混凝土的配制依据是《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》、《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》、设计图纸及施工计划, 其技术要求具体为: (1) 水泥、粉煤灰、矿渣粉、砂、石、外加剂和水等原材料的质量要求。 (2) 混凝土胶凝材料用、掺和料掺量、水胶比、砂率、碱含量、氯离子含量及容重等配合比参数的限值要求。 (3) 混凝土拌和物性能、力学性能、抗裂性、耐久性能要求。
2.2 混凝土配制原则
根据《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》、《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》、设计图纸及施工计划, C50预应力混凝土配制原则:
(1) 原材料的比对
进行原材料的比对试验, 确定水泥、粉煤灰、矿渣粉、砂、石、外加剂和水等原材料的质量符合《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》的要求, 以备C50预应力混凝土的配制。
(2) 技术参数确定
(1) 胶凝材料用量:胶凝材料用量不宜超过500Kg/m3, 水泥采用P.O.42.5, 用量不宜小于300 Kg/m3。掺和料采用粉煤灰和矿渣粉双掺技术, 当采用单掺时, 粉煤灰的掺量不宜大于30% (2) 水胶比:根据目前的试验情况, 水胶比用0.29~0.33为宜, 由于试验时在一个比较小的范围内调整用水量不可避免, 所以试验时水胶比会在一个比较小的范围内变动, 试验结果以实际水胶比进行分析。 (3) 砂率:泵送混凝土的砂率宜在35%~45%之间选择。 (4) 碱含量:采用砂浆棒膨胀率在0.10%~0.20%的碱-硅酸反应活性骨料时, 混凝土的总碱含量之和不应大于3.0 Kg/m3;当采用砂浆棒膨胀率在0.20%~0.30%的碱-硅酸反应活性骨料时, 混凝土的总碱含量之和不应大于3.0 Kg/m3, 且应在混凝土中掺加具有明显控制效能的掺和料和外加剂;不得采用砂浆棒膨胀率在0.30%以上的碱-硅酸反应活性骨料。 (5) 氯离子含量:预应力混凝土的氯离子含量 (包括水泥、矿物掺和料、砂、石、水、外加剂等所有含氯离子含量之和) 不应超过胶凝材料总量的0.06% (6) 容重:混凝土的容重应控制在2400~2500 Kg/m3。
(3) 混凝土的性能
(1) 混凝土的出机坍落度:200±20mm, 入模坍落度宜控在160~180mm, 因入模坍落度与入模温度有关, 入模温度宜控制在5~30℃, 1小时坍落度损失控制在20%以内;扩展度:400~600mm;含气量宜控制为2%~4%;混凝土凝结时间:初凝10~15小时;常压泌水率为0%, 压力泌水率小于40%。
(2) 强度:48小时的强度应达到设计值的60% (预张拉) , 72小时的强度应达到设计值的80% (初张拉) , 7天的强度应达到设计值的100% (终张拉) , 在配合比设计时, 混凝土的28天龄期配制强度应控制不小于58.2MPa;弹性模量:35.5GPa (包括终张拉弹性模量) ;
(3) 混凝土的56天龄期抗冻性应不小于F300, 重量缺失不应超过5%, 相对动弹性模量不应低于60%;混凝土的抗渗标号不应小于P20;混凝土的56天龄期电通量应不大于1000C;
(4) 抗碱-骨料反应:采用砂浆棒膨胀率在0.20%~0.30%的碱-硅酸反应活性骨料时, 矿物掺和料和外加剂抑制碱-骨料反应有效性的评价应合格。
3 原材料试验及选定
原材料试验和选定是根据《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》规定的试验项目进行检验, 并将原材料的检验结果与《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》的要求进行了对比。
3.1 水泥
水泥为甲供材料昌山水泥厂的粤海牌P.O42.5水泥, 水泥中C3A含量为7.23%, 碱含量为0.501%, 氯离子含量为0.005%, 游离氧化钙为0.38%, 各项指标和常规检验的各项指标均符合规范要求。
3.2、粉煤灰
选用深圳妈湾电厂的Ⅰ级灰 (F类) , 其检验结果:烧失量为1.0%, 细度9.7%, 需水量比为96%, 三氧化硫含量0.57%, 碱含量1.26%, 氯离子含量0.014%, 含水率0.13%, 各项指标均符合规范要求。
3.3 矿渣粉
选用广东韶钢嘉羊新型材料有限公司的S95矿渣粉, 其检验结果:烧失量为1.08%, 需水量比为95%, 比表面积为423m2/Kg, 氧化美含量2.31%, 三氧化硫含量0.29%, 氯离子含量0.004%, 含水率0.10%, 碱含量0.25%, 28天的活性指数98%, 各项指标均符合规范要求。
3.4 碎石
选用广东省韶关市龙归石场二级配的碎石复配成5~25mm连续级配碎石, 最大公称粒径25mm石灰岩。其母岩抗压强度大于100MPa, 碱活性指标为0.03%, 压碎指标4.8%, 坚固性1.5%, 吸水率0.27%, 含泥量0.3%, 泥块含量0.1%, 针片状颗粒总含量4.1%, 碱活性砂浆棒膨胀率0.01%, 各项指标均符合规范要求。其复配结果如下: (见表1)
备注:表二级配范围是按大小比例为8:2配出的结果。根据复配结果以10~20mm碎石:5~10mm碎石8:2复配结果为理想级配。
3.5 砂
选用广东省韶关市周田砂场, 碱活性砂浆棒膨胀率0.02%, 细度模数2.9, 含泥量0.8%, 泥块含量0.1%, 云母含量0.02%, 轻物质含量0.04%及其它各项指标均符合规范要求。
3.6 外加剂
优先选用有铁道部质检站的合格产品检验报告。采用株桥外加剂有限责任公司的TQN聚羧酸高性能减水剂, 减水率28%, 含气量3.8%, 抗压强度比137%, 碱含量1.9%氯离子含量0.001%等各项指标均符合规范要求。
4、配合比的初选
4.1 胶凝材料总用量
因为胶凝材料总用量不宜超过500Kg/m3, 并且水泥用量不宜少于300Kg/m3, 矿物掺和料的掺量不宜超过30%首次确定水泥用量为351Kg/m3。
4.2 水胶比
水胶比是决定混凝土强度的主要因素, 水胶比宜为0.29~0.33时强度基本满足要求。首先假设确定水胶比为因素A, 取三水平即:0.30、0.31、0.32, 确定A1=0.30、A2=0.31、A3=0.32。
4.3 外加剂掺量
根据厂家提供的掺量, 确定外加剂掺量作为因素B, 取三水平即:0.8%、1.0%、1.2%, 确定B1=0.8%, B2=1.0%, B3=1.2%, 相对应的用水量设为148 Kg/m3, 146Kg/m3, 144Kg/m3。
4.4 粉煤灰与矿渣粉的掺配比例
确定为因素C, 取三水平即:3:1、3:2、3:3, 确定C1=粉煤灰:矿渣粉=3:1、C2=粉煤灰:矿渣粉=3:2、C3=粉煤灰:矿渣粉=3:3。
4.5 砂率
确定为因素D, 根据前面的试验情况, 砂率按39%, 41%, 43%三个水平变化, 即D1=39%, D2=41%, D3=43%, 试配时砂率不计入5mm以上颗粒。
4.6 采用正交试验设计
选取L9 (34) 表对试验进行设计。 (表2)
4.8 混凝土力学性能试验
试配成型的混凝土试件在标准养护的条件下各龄期强度和弹性模量试验结果 (见表3)
从表-6的试验结果来看:
(1) 所有试件的28天龄期立方体抗压强度均能满足C50混凝土的配制要求。28天龄期立方体抗压强度最高值为68.2MPa, 最小值为58.7MPa, 均高于配制强度58.2MPa的要求, 具有较好的强度富余系数。
(2) 试件强度达到《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》规定的带模张拉强度 (设计强度的50%, 25MPa) 要求的龄期2天左右。
(3) 试件强度达到《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》规定的初张拉强度 (设计强度的80%, 40MPa) 要求的龄期3天左右。
(4) 试件静力弹性模量均能满足《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》的要求。
4.9 混凝土耐久性能试验
客运专线预制箱梁C50预应力混凝土的耐久性能最为主要, 其包括混凝土的电通量、抗冻性、抗渗性和抗碱-骨料反应性等。由于混凝土的电通量、抗冻性、抗渗性和抗碱-骨料反应性的试验都是外委试验, 没有掌握到其试验过程及数据统计说明, 根据高一级试验单位提供的试验报告均符合《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》、《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》的要求。
5. 合比的确定
根据以上原材料的比选试验, 配合比初选的分析和混凝土各性能试验结果作出列表数据统计及图片的效果, 我们可以看出, 试配8#最具有符合《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》、《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》的要求。建议试验梁试配8#配比进行配制, 并根据试验梁混凝土的水化热生温和实体梁硬化混凝土性能测试结果确定箱梁的生产配合比。
6. 结束语。
综上所述, 客运专线工程开工建设量大, 施工点分散, 原料复杂, 高性能混凝土的配合比设计应充分考虑客运专线混凝土矿物掺合料掺量特点、骨料等原材料的品质现状, 增进对适应泵送工艺要求的混凝土性能参数的考虑, 并充分考虑实际机械、设备能力和控制水平及难度, 才更有利于保证客运专线耐久性混凝土的施工质量。
参考文献
32m箱梁 篇6
武广客运专线是国家铁路网中长期规划中的重点工程, 其设计要求严、技术指标要求高.在以桥代路的理念指导之下, 桥梁工程总体比重加大, 使得预应力混凝土大跨度箱梁得到广泛应用。在实际施工中, 对我们提出了新的技术课题和理念, 我们将会在现场施工管理中不断探索和总结经验。
二、箱梁预制关键工序的施工方法
1、混凝土工程
(1) C50高性能混凝土配合比选定:根据箱梁生产工艺要求, 混凝土浇筑后3天预张拉, 4天脱模初张拉, 10天进行终张拉。试验室通过对多种满足设计要求的配合比进行试验检测, 最终优选出一种进行报批。
(2) 混凝土搅拌及输送:采用强制式搅拌机, 搅拌时间不少于150s。混凝土浇筑时采用混凝土输送泵泵送至制梁台座, 通过布料杆进行混凝土浇筑。
(3) 混凝土浇筑
a、混凝土浇筑设备:每榀箱梁混凝土浇筑需四套设备同时进行, 每套设备包括:一台布料杆和一台混凝土输送泵。布料杆回转半径为13m, 分别对称布置于制梁台座两侧。
b、混凝土布料:布料机下料时其软管要有2人控制。浇筑底腹板混凝土时出料口不得正对预应力孔道, 也不宜对着外模翼板。布料杆移位时, 下料口必须要有袋子包裹, 以防混凝土撒落在顶板上形成干灰、夹渣。
混凝土浇筑厚度第一层以下倒角梗肋振捣后填满为宜, 从第二层开始其厚度以30~40cm为宜。在第二层混凝土浇筑完后, 若底板混凝土不足, 则从内模顶板的预留孔溜槽下料进行底板浇筑, 底板浇筑从中间向两端进行。底板混凝土浇筑完毕后, 再继续腹板混凝土浇筑。腹板混凝土浇筑时应注意两侧不能悬殊过大, 以防将内模挤偏。当腹板混凝土浇筑完后, 开始浇筑顶板混凝土。顶板浇筑采用从一端向另一端浇筑的方式, 两台布料杆采用“S”形逐步向前推进, 每次下料宽度不超过2m。浇筑完一段后, 开始采用收浆机对顶面进行收浆整平, 随后再用人工进行收浆抹面及二次收光。
c、混凝土浇筑顺序:总的原则:底腹板倒角处→腹板正下部→底板→腹板上部→顶板, 腹板及顶板浇筑:由一端向另一端推进;底板浇筑:由中间向两端;混凝土振捣:以插入式振捣器为主, 附着式振捣器为辅。
d、振捣方式:在浇筑第一层底腹板交接处混凝土时, 箱内底板的振捣人员应在布料机下料处将振捣棒沿内模下梗肋处插入振捣棒引流, 主要以附着振捣器振捣为主, 然后顶板上的振捣棒再沿内模与钢筋间的间隙插入加强下倒角处振捣。由于箱梁底部振捣难以下棒, 因此用钢管制作引导器, 沿钢筋将振捣棒托送至箱梁底部进行振捣。对于下梗肋处流淌出来的混凝土应采用密插短振的方法及时振捣。第二层混凝土浇筑完后应补灌底板不足的部分, 对前后两次的混凝土交接处应加密振捣, 防止形成明显接缝。操作插入式振动器, 宜快插慢拔, 振动棒移动距离应不超过其作用范围的1.5倍, 且插入下层混凝土的深度宜为10-15cm, 每点振动时间约为20s-30s, 振捣时振动棒上下略微抽动, 振动至混凝土表面泛浆, 无下沉, 无大量气泡溢出为宜。
(4) 收浆抹面及养护:底板收浆:必须先用刮尺刮平, 以保证底板平整度, 随后采用人工进行收浆抹面, 收浆时注意应在排水孔处应留出排水坡度。顶板收浆:在顶板通过提浆整平机整平后, 采用人工进行第一次收浆, 约2小时后, 再进行第二次收浆抹面。养护:养护是防止裂纹最重要的一关, 在顶板第一次收浆完毕后即开始喷雾养护, 以防止顶板干燥而出现裂纹。在第二次收浆完后, 覆盖土工布, 并洒水使其完全湿透。进入养护期间, 根据事先在距梁端1500m m的腹板变截面处设置的4个测温点, 每隔1h巡检梁体混凝土芯部温度, 温度控制设定范围:50~55℃。当4点温度的平均数值达到设定温度值时, 启动喷淋装置给梁体降温 (喷淋用水与梁体温差大于15℃) 。使混凝土芯部温度控制在60℃以内, 局部温度不超过65℃。
2、预应力张拉及压浆工程
(1) 根据设计要求, 混凝土强度达到设计强度的60%时, 进行预张拉;混凝土强度达到设计强度的80%时, 进行初张拉;混凝土强度、弹性模量及龄期 (不小于10天) 满足设计要求时, 进行终张拉。张拉施工顺序应参照设计图, 进行两端两侧同时对称同步张拉, 当压力表读数达到0.2σcon时测量出各千斤顶活塞伸出的长度、工具锚夹片外露量, 之后分几级张拉到σcon, 静停5min后检查压力表指针是否回退, 如果有则补拉到原来位置再进行量测, 通过计算得出工作锚夹片回缩、工具锚片的回缩及自由长度的伸长值, 将实际的伸长量与理论伸长值进行比较, 如伸长率超出设计规定 (6%) , 应及时查找原因, 并采取相应的处理措施。张拉作业应遵循应力为主、应变校核、静停5min的施工原则。终张拉结束后, 在工作锚夹片端部画线作标记, 静停24h后检查钢绞线是否滑丝, 确认无误后, 方可切丝封锚。
(2) 终张拉完毕后宜在48小时内压浆, 压浆采用真空辅助压浆技术, 压浆工艺流程如下:
1) 在压浆孔道出口及入口处安上密封罩盖, 将真空泵连接在非压浆端。
2) 压浆前关闭所有排气阀门 (连接真空泵除外) , 启动真空泵, 使压强达到-0.06~-0.10MPa。在真空泵运转的同时, 启动压浆泵开始压浆, 直至压浆端的透明塑料管中出现水泥浆, 然后再打开压浆三向阀门。当阀门口流出浓浆时关闭阀门, 继续压浆, 并在0.5~0.6MPa压强下持续2m in.
三、工艺要点及工艺要求
1、预制梁混凝土拌合物入模前含气量应控制在2-4%;
混凝土灌筑时混凝土拌合物入模温度控制在5-30℃, 模板温度为5-35℃。
2、加强混凝土的搅拌、浇筑、振捣控制。
保证搅拌时间符合要求。灌筑厚度不宜过大, 不得造成水泥浆分层、离析;振捣不得漏振、欠振、过振。
3、把握好混凝土的养护时间, 梁体表面采用土工布覆盖, 洒水次数应能保持混凝土表面充分潮湿, 一般不小于2h一次;
当环境相对湿度小于60%时, 自然养护不少于28天;当环境相对湿度在60%以上时, 自然养护不少于14天。
4、严格控制脱模时间。
掌握不同季节箱梁混凝土内部水化热的变化规律, 确保脱模时内外温差满足脱模要求。
5、
在混凝土强度达到预张拉要求后, 应及时松开模板进行预张拉施工, 防止早期裂纹的出现。
6、终张拉时混凝土的强度、弹性模量和龄期应满足设计要求。
张拉设备应定期校检并在有效期限内使用。张拉时应严格控制张拉力及持荷时间, 张拉完毕后应立即计算实际伸长量, 并与理论伸长量进行比较, 当张拉伸长率不符合规范要求时, 应及时分析原因并加以研究和调整。
四、关键技术控制
为满足客运专线列车的高速行车, 客运专线对桥梁的平顺性和耐久性均提出了很高的要求, 且箱梁自重达到820t, 所以如何确保箱梁生产完毕后的上拱度满足规范要求, 确保箱梁的使用寿命, 顺利按期保质地完成箱梁的架设任务, 成为箱梁预制的重点控制项目。根据以往的经验, 从以下四方面进行控制:
1、收缩、徐变控制
预应力箱梁张拉后上拱度过大, 则会影响桥面系施工甚至影响线路标高。箱梁张拉时, 由于配合比设计、施工质量、控制龄期、弹性模量未达到设计要求等原因, 引起张拉后跨中上拱过大, 造成顶板不平顺、线形差, 尤其是无碴桥梁, 将严重影响线路平顺度。施工中, 采取以下措施来控制预应力混凝土梁的徐变上拱:
(1) 采用品质稳定的低碱硅酸盐水泥或低碱普通硅酸盐水泥 (掺合料仅为粉煤灰和磨细矿粉) , 禁止使用火山灰硅酸盐水泥等其它品种水泥。
(2) 选用强度和弹性模量较高及空隙率、吸水性、压缩性较小的坚硬骨料。
(3) 掺加矿物活性掺合料 (磨细矿粉) , 减少水泥用量至400kg以下;掺加高性能减水剂, 控制水胶比不大于0.35;控制骨胶比, 提高骨料对水泥收缩的约束作用。
(4) 参照设计图纸以及结合自己施工实际经验合理设置反拱。
(5) 严格控制张拉时混凝土弹性模量、强度和龄期。
(6) 注意在存梁台座上的自然养护, 保证养护湿度, 延长湿润养护时间, 提高后期强度、弹性模量和耐久性。
(7) 对首孔箱梁测试孔道摩阻及锚口摩阻, 确保张拉力符合设计要求。
2、箱梁耐久性控制
(1) 设计高性能混凝土, 提高混凝土的耐久性, 混凝土耐久性包括混凝土的抗冻性、抗渗性、抗氯离子渗透性、抗裂性、护筋性、耐腐蚀性、耐磨性以及抗碱—骨料反应性。改善混凝土的耐久性, 主要是控制好混凝土的配合比, 水泥强度等级, 混凝土水胶比, 减水剂和掺合料。满足施工要求和物理、力学性能及耐久性要求的混凝土配合比是确保混凝土具有高性能的前提。
(2) 混凝土施工过程控制:混凝土入模温度控制, 主要从混凝土原材温度开始控制, 砂石料场搭设雨蓬, 避免直接受太阳暴晒, 拌和用水采用井水或冷冻水;模板温度控制:选择一天内合适的浇筑时间, 用蓬布遮盖模板或向模板外面洒水降温, 制定夏季、冬季施工工艺;保护层厚度和预应力管道位置控制:在钢筋与模板间设置保护层垫块, 保护层垫块采用与梁体同等级的混凝土, 垫块的尺寸必须满足保护层厚度的要求, 模板安装和浇筑混凝土前, 仔细检查保护层垫块的位置、数量及紧固程度, 并指定专人做重复性检查, 垫块分布要均匀, 侧面和底面的垫块不少于4个/m2, 绑扎垫块和钢筋的铁线头不得伸入保护层内, 预应力管道采用定位钢筋网固定。
(3) 加强混凝土的养护:结构表层混凝土的耐久性质量在很大程度上取决于施工养护过程中湿度和温度控制, 定时测定混凝土温度及气温、相对湿度等环境参数, 并根据环境参数变化及时调整养护方式。混凝土浇筑后立即用土工布紧密覆盖 (与混凝土表面之间不得留有空隙) , 防止表面水分蒸发。控制养护水温与混凝土表面温度的温差在15℃左右, 以防止混凝土表面开裂。
3、控制梁体混凝土裂缝的措施
(1) 对施工方法及施工工艺不当产生裂缝的防止措施:当强度达到设计强度的60%时, 混凝土芯部温度与表面温度、表面温度与环境温度温差均不大于15℃, 方可拆除端模和松内模, 并及时进行预张拉。拆模时的混凝土温度不能过高, 以免接触空气时, 降温过快而开裂, 更不能在此时浇筑凉水养护。
(2) 对混凝土施工环境引起裂缝的防止措施:夏季混凝土施工时, 应在夜间或低温时施工, 尽量避开高温时浇筑, 同时对砂、石、拌合用水采取降温措施。如覆盖、遮挡砂石集料避免阳光直射, 或洒水防止温度上升, 蓄水槽避免阳光直晒, 拌合水采用井水或冷冻块, 总之要避免使混凝土拌合物温度超过30℃, 控制混凝土内表温差不超过15℃。混凝土收浆后及时进行养生、覆盖。做到表面不干, 常保湿润, 且延长养生时间。
(3) 原材料及配合比的选用:选用水化热较小和收缩、徐变较小的水泥;严格控制水泥的用量;采用级配良好的骨料;严格控制砂石的含泥量;尽量降低水灰比和含砂率;合理使用减水剂, 随着温度升高调整减水剂用量夏季施工时, 可采用缓凝型减水剂。
五、结束语
由于32m单箱双线简支梁体积大、一次浇筑混凝土数量多、高性能混凝土施工工艺要求高、真空压浆工艺新等特点和难点, 我们针对性地采取了一些措施:
(1) 由于箱梁为斜腹板结构, 再加上其高度大, 使得腹板的混凝土振捣工艺成为一个技术难点, 具体表现在以下几个方面:首先, 振捣棒不易伸入至腹板的中下部, 特别是倒角处, 该区域混凝土振捣困难;其次, 该部分区域的腹板内侧容易因浆液流失形成麻面甚至空洞;另外在底板倒角处容易出现水泡。经反复工艺试验和技术攻关, 我们采取了用引导器引导振捣棒、改善混凝土工作性能、控制混凝土振捣时间等技术措施, 使得混凝土质量得到有效控制。
(2) 由于箱梁一次性浇筑的混凝土数量大, 对混凝土施工设备的配套要求较高。如施工设备达不到使用要求, 则将无法保障其施工质量。
(3) 为了提高箱梁的耐久性, 预应力管道压浆采用真空压浆工艺。真空压浆工艺对于保证预应力管道压浆质量有很好的效果, 但对于浆液配合比设计和质量控制以及压浆工艺应严格按照施工规范要求进行, 否则是无法达到预期目的。
摘要：论述客运专线32m双线单箱梁的预制、三次张拉施工、梁体养护、真空辅助压浆、裂纹控制等技术要点。
关键词：混凝土,箱梁,施工方法,工艺要点,技术控制
参考文献
[1]、中华人民共和国行业标准:客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准铁建设 (2005) 160号
[2]、中华人民共和国行业标准:铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范 (TB10002.3-2005J462-2005)
[3]、中华人民共和国行业标准:铁路混凝土工程施工质量验收补充标准.铁建设 (2005) 160号
[4]、后张法预应力混凝土32m简支箱梁 (双线) 设计图:铁道部经济规划研究院.2005年9月发布
[5]、《铁路混凝土工程施工技术指南》 (TZ210-2005) 铁道部经济规划研究院2005年9月22日实施
[6]、《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》中华人民共和国铁道部科学技术司.2005年7月发布
32m箱梁 篇7
在工程实际中, 施工单位可自己做孔道摩阻试验, 减少费用, 而在现场施工中, 大多数人对孔道摩阻试验不够熟悉, 以致不能很好地进行孔道摩阻试验, 或对采集的数据不会处理, 针对此种情况, 下面简单介绍孔道摩阻试验的方法及简单计算。
1 工程简介
哈大铁路客运专线TJ-1标12#梁场承建北沙河特大桥上部结构无砟箱梁预制工作, 所生产的箱梁为32米无砟箱梁, 长32.6米, 跨度为31.5米, 宽12米, 梁高3.05米, 重约804.8t, 为单箱单室截面, 有27个预应力纵向孔道, 本次试验梁型为无声屏障曲线梁, 即二期荷载使用范围为120k N/m~140k N/m, 预应力筋布置数量情况如表1。
本次试验我们腹板采用了有代表性的腹板N3、N4、N5、N7、N8、N9, 底板N1b、N2b共8束钢绞线, 钢绞线的布置情况见图2。
初步分析:就孔道布置的断面情况分析看, 腹板孔道有平弯竖弯现象, 起弯的角度较大, 估计摩阻损失较大, 相较来说, 底板预应力束的弯起角度较小, 摩阻损失会比较小一些。
2 试验方法
因传感器具有较高的精度和较好的线性特性, 所以试验采集的数据以传感器数据为准。
试验设备进场后, 在现场对用油表、千斤顶、压力传感器进行校核, 达到规范要求后方用于试验。试验采用一端张拉另一端固定的方法, 通过被动端与主动端传感器读数的比值来分析实际孔道的摩阻情况。读取时, 先读主动端, 再读被动端。主动端读数在显示器所显示的数据变化比较稳定后读取。摩阻试验的安装图示如图1。
2.1 预应力孔道损失理论公式研究。
后张法张拉时, 由于梁体内力筋与管道壁接触并沿管道滑动而产生摩擦阻力, 摩阻损失可分为弯道影响和管道走动影响两部分。理论上讲, 直线管道无摩擦损失, 但在施工时, 因浇注箱梁时对混凝土的振捣等影响使得管道并非理想顺直, 而是呈波形, 加之力筋因自重而下垂, 力筋与管道在工程实际中不可避免将有所接触, 而当有相对滑动时就会产生摩阻力, 此项称为管道走动影响 (或偏差影响、长度影响) , 表现在系数k上。对于管道弯转影响除了管道走动影响之外, 还有力筋因平弯或竖弯对管道内壁的径向压力所产生的摩阻力, 该部分称为弯道影响, 随力筋弯曲角度的增加而增加, 表现在系数μ上。直线管道的摩阻损失较小, 而曲线管道的摩擦损失由两部分组成, 因此比直线管道大的多。
2.2 管道摩阻损失的计算公式。
后张法构件张拉时, 预应力钢筋与管道壁之间摩擦引起的预应力损失, 可按下式计算:
式中:σcon—张拉端钢绞线锚下控制应力 (MPa) ;
μ—预应力钢筋与管道壁的摩擦系数;
θ—从张拉端至计算截面曲线管道部分切线的夹角之和 (rad) ;
k—管道每米局部偏差对摩擦的影响系数;
x—从张拉端至计算截面的管道长度, 可近似地取该段管道在构件纵轴上的投影长度 (m) 。
根据式 (1) 推导k和μ计算公式, 设主动端压力传感器测试值为P主, 被动端为P被, 此时管道长度为l, θ为管道全长的曲线包角, 考虑式 (1) 两边同乘以预应力钢绞线的有效面积, 则可得:
两边取对数可得;
由此, 对不同管道的测量可得一系列方程式:
由于测试存在误差, 上式右边不会为零, 假设
根据最小二乘法原理对k、μ求导可得:
3 试验结果分析
由测试数据可得主动端与被动端的分析数据如表2。
由表2可知, N1b、N2b的损失情况较小, 相对来说, 腹板预应力束损失情况较小, 与预计结果相符。根据表1、表2的数据及上述公式可求得:k=0.0039, μ=0.4708, 与规范给定数据k=0.0012, μ=0.55比较。
另外需注意参数的取值问题, 与预应力的计算不同, 预应力张拉时, 一般是两侧对称张拉, 即两侧同时施加同样的力, 加之梁体对称, 情况基本一致, 所以只取一半计算就可以, 而孔道摩阻试验是一端张拉, 一端固定, 计算时的参数梁长、弯起角之和应取全梁。
参考文献
[1]赵少强, 别大华, 刘建伟.客运专线32米简支箱梁预应力孔道摩阻试验研究.铁道标准设计.
[2]TB10002.3-2005.铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范.