1、工程概况
申江路新建工程高架桥梁工程为主线桥、上下匝道桥,均为预应力连续梁桥。主线桥跨径为35+35+35、45+68+45、30+30米;西侧匝道共3联9跨,跨径30-39m,总长309m;东侧匝道桥共3联10跨,跨径 27-35m,总长328m,主线中间跨为变高度预应力混凝土连续梁桥。全桥使用1860级Φs15.20 钢绞线852吨,1798个张拉点数,采用BM15-3J型、BM15-4J型、M15-5J型、M15-9J型、M15-12J型等锚具。预应力连续箱梁混凝土均为C50,桥面宽30m,单箱六室飞燕弧形断面。
2、工程施工特点
在高架桥基础、承台、墩柱施工并达到一定龄期后,进行预应力砼连续箱梁的施工。连续箱梁采取分段施工,每节段采用两次浇注,先浇注箱梁的底板、腹板砼,然后立顶模浇注顶板砼。
工艺流程:施工工艺流程:支架基础施工→支架搭设→底腹模板安装→底腹板钢筋安装→波纹管安装、定位→混凝土浇注→顶模安装→顶翼板钢筋安装→上层砼浇注→养护→钢绞线编束、穿束→预应力张拉→封锚→继续养护→模板支架拆除。
3、施工方法
3.1 支架与模板的施工: 本桥地处马家浜河旁,地势高低起伏,地基承载力较差,采取了钻孔灌注桩承载,浇筑混凝土横梁,上部搭设贝雷架,后搭设碗扣支架。支架方案经详细计算并报监理审批后实施。支架搭设完毕经验收合格后,安装箱梁底模板,模板采用2cm厚竹胶板。安装时先底模、再侧模、后顶模。按设计要求预留预拱度。在箱梁底板及腹板的钢筋绑扎完毕后,即可安装底板及腹板的侧模板。
3.2 普通钢筋和预应力钢绞线安装: 箱梁钢筋绑扎分两次进行,第一次是在底模安装完成后绑扎底板及腹板的钢筋,第二次是在底板及腹板的砼浇注完毕、顶板和翼板底模安装好之后,再绑扎顶板和翼板的钢筋。按设计要求安装支座钢垫板、防撞栏杆预埋钢筋(翼板) 等预埋件。
预应力钢绞线和波纹管埋设前应检查是否有破损、锈蚀及油污,焊接钢筋时采取用湿纸板隔挡的办法,防止波纹管被焊接的火花击穿, 发现破口应及时修补。定位筋按间距50cm布设,穿放波纹管与管间接头,并将其固定。砼浇注3天后方可穿束,钢绞线两端预留100cm作为张拉使用。
3.3 砼浇筑与养护。箱梁采用C50商品砼,浇注分两次进行,先浇注底板及腹板, 在顶板和翼板底模安装、钢筋绑扎后,再浇注顶板和翼板砼。施工中混凝土由汽车式输送泵泵送入模。浇注过程中采用插入式震捣器和插钎震捣,快插慢拔,直至砼表面泛浆不冒气泡为止,并注意避免损伤波纹管。箱梁两端的施工人员要不时地(约15min一次) 来回拉动波纹管内预先穿入的清孔器,清孔器孔尺寸。砼浇注完后2小时内最后拉一次,拉动清孔器必须从梁的一端拉到另一端,预防波纹管堵塞。底板砼应从两端的横隔梁处同时向箱梁的中间分层分段浇注,每段4～6m,每层30cm振捣密实。在下层砼初凝前浇注上层砼,振动棒插入下层砼5～10cm。在砼浇注完毕初凝后,用麻袋覆盖,洒水养护,养护时间不少于10d。
3.4 模板、支架的拆除。箱梁侧模在砼强度达到12.5Mpa后拆除。拆除后应立即清理干净,堆放在便于取用的地方。内模在砼达到15Mpa后拆除。拆内模板时观察模板内壁表面有无砼脱落,孔道有无变形,以掌握最佳拆模时间。现浇箱梁养护达到40Mpa的强度后,即可拆除底模和支架。支架拆除时,从上往下依此进行。
3.5 预应力张拉。当箱梁砼强度达到设计强度的100%以上,砼龄期不小于10d方可张拉预应力钢束。
张拉顺序: 按设计编号顺序张拉,张拉以应力控制为标准,同时以伸长量作为校核。
张拉程序:0→初应力→1.03Rcon(持荷2min)→Rcon(锚固)。将钢绞线稍加张拉,以消除钢绞线松弛状态,并检查孔道轴线、锚具和千斤顶是否在一条直线上; 当钢绞线初始应力达到张拉力控制值的10%时,可在钢丝上划记号,作为量测伸长量的参考点并检查钢绞线有无滑动;将张拉力加大到设计的103%,并持荷2min;将张拉力回复到设计张拉力的100%,并量测钢绞线的伸长量。如果伸长量符合要求,则封闭锚具并拆除千斤顶;如果伸长量和张拉力与设计计算值相差大于±6%时,则暂停张拉,待查明原因并解决后方可继续张拉。
3.6 孔道压浆
(1)水泥浆制备:先将水加于拌和机内再放入水泥,经充分拌和后再加入掺加料。拌和应至少2min,直至达到均匀的稠度为止。每次调配以满足1h的使用量即可;
(2)孔道压浆:压浆分两次进行,每个孔道在两端先后各压浆一次,间隔时间以达到先压注的水泥浆既充分泌水又未初凝为度,一般约30min;
(3)压浆顺序:按先下后上的顺序压浆,将集中一处的孔一次压完;
(4)压浆工艺:①预应力张拉后24h内即对孔道进行压浆;②由箱梁一测的压浆泵将纯水泥浆,经压浆胶管从压浆咀压入孔道内,压力最少升到0.7Mpa,当另一端饱满并渗出浓浆(排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆)时用木塞堵孔,并稳10s后,关闭进浆管截止阀,拆卸进浆管,后安装至另一孔道上;③间隔约30～45min后,拔出两端排气孔木塞,在另一端安装进浆管,并将进浆管截止阀全部打开,用另一套压浆设备进行第二次压浆,待排气孔流出浓浆时再用木塞堵孔及关闭进浆管截止阀,并稳压10s以上后关闭截止阀,拆卸进浆管重新安装到另一个孔道上,该孔道的压浆工作即告完成;④保证钢丝束全部充浆,进浆口应予封闭,直到水泥浆凝固前,所有塞子、盖子或气门均不得移动或打开。
3.7 封锚及养护。预应力筋张拉灌浆后,将预应力钢绞线超长部分用切割机切断,切割时用水先淋湿以保护锚具并用砼封锚保护。
4、预应力施工质量控制措施
4.1钢绞线与锚具:每次进场的钢绞线与锚具等,必须有出厂合格证,同时进行原材料试验、锚具组装件的静载锚固性能试验。不同规格的钢绞线与锚具应分类堆放,做好标识。施工中,应校对所施工的钢绞线与锚具的规格与设计是否一致。
4.2预应力设备:张拉前张拉机具须进行标定,千斤顶与压力表配套检验,确定千斤顶和压力表之间的关系曲线,千斤顶与压力表配套使用不得互换。压力表的刻度不低于1.5级。
4.3预应力张拉:施加预应力前对砼构件进行检验,外观和尺寸应符合质量标准要求,砼强度不得低于设计规定。检查夹片与锚孔是否有泥浆或杂物,对夹片处的钢丝束用钢丝刷进行清刷。张拉开始前所有的预应力钢束在张拉点之间应能自由移动,各钢绞线松紧程度应一致,其应力值不得超过总应力5%,钢束伸长值与计算值相差不宜超出6%。当张拉力加至设计值,上紧主拉杆螺母。千斤顶的压力应在锚具和钢绞线束不受振动的方式下予以解除。
5、结束语
后张法预应力张拉在市政桥梁的建设中普遍采用,预应力箱梁是整个桥梁施工中非常关键的工序,它的施工质量直接影响到整个结构的受力和安全。作为工程技术人员必须要熟悉掌握。