城市高架桥预应力混凝土箱梁的施工监理(8篇)
1.城市高架桥预应力混凝土箱梁的施工监理 篇一
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现浇预应力混凝土连续箱梁的施工
现浇预应力混凝土连续箱梁的施工
[摘要];道路施工中桥梁上部采用箱形截面,下部采用独柱墩,具有桥梁外形简洁美观,桥下通视好的优点,应用广泛。本文结合佛山市狮和公路BS-03标段桃园路分离式立交桥现浇预应力连续箱梁对现浇预应力连续箱梁的施工方法进行阐述。
[关键词] ;箱形连续梁;预应力 ; 混凝土 ; 施工
[Abstract];road construction of bridge with box section, the lower part of the use of single column pier bridge, with simple and elegant appearance, advantages as good under the bridge, wide application.This combination of Foshan City lion and highway BS-03 section, the construction method of cast-in-situ prestressed concrete continuous box girder of Separated Interchange Bridge of cast-in-place prestressed continuous box girder are discussed.[keyword];continuous box girder;prestressed concrete;construction;
中图分类号:U416.216+.1 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)
前言:
作者于佛山“一环”狮和公路BS-03标段施工期间,针对本标段实际施工现场情况及对施工进度质量的相关要求,制定了桃园路分离式立交桥现浇预应力连续箱梁的施工方案。
一、工程概况
桃园路分离立交桥与桃园路中心线交叉点的桩号为K5+902.982,桥长251.64米,预应力混凝土连续箱梁横跨桃园路,砼设计强度C50。
箱梁顶板宽20米,底板宽14.75米,两侧翼缘悬臂长度2.625米。箱梁顶板厚20cm,底板厚18cm。腹板在边跨支点附近梁段范围内
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宽度为60cm,在跨中附近梁段范围内宽度为40cm,边孔及中孔变宽段通过2米过渡。箱梁左右腹板为等高度,桥面为2%的横坡。
二、施工工艺
按一联浇筑砼设计支架、模板、钢筋砼浇筑方案。
1.放样准备
用全站仪在桥跨内测定桥纵轴线和桥左右边线。用白灰划出支架的长度、宽度、平面位置。
2.支架底持力层处理
2.1沿途桥下的泥浆池及系梁、承台基坑用挖掘机清理干净,并用渗水性好的良性土或石渣回填,用压路机分层压实,对于压路机碾压不到的部位,采用每10cm一层人工夯实,压实度为96%以上。
2.2搭设支架前,清理表层松土80cm,宽度比支架宽出1m,进行整平和压实处理,且压实度应达到96%以上,以防地基沉降对箱梁梁体产生不良影响。
2.3整体处理完后,以5m×5m间距做轻型触探,要求捶击次数在30次以上,再铺筑15cm碎石垫层,然后浇筑12cm厚的C15砼,以便找平和提高地基承载力。地基处理完后,高度要高于排架四周地面高度。按2%的横坡排水(桥中心向两侧排水)。桥梁地基两侧设纵向排水,在地基处理完毕后,形成2%横坡,桥梁地基两侧设纵向排水沟,排水沟与总体排水系统相连。
3.碗扣式支架的拱度
根据此桥现场实际情况,地基较为平整,纵坡较小,采用碗扣式支架。
3.1基底处理好后,在上面横桥向铺设道木10*15cm,间距为0.6m,宽度每侧大于桥宽1.0m,其上支立排架。整个支架系统由垫木、下托、碗口式支架、顶托和上纵、横方木及大、小剪刀撑、纵、横水平杆组成。
3.2排架均采用碗扣式钢脚手架。支架布置原则为纵、横向均为0.6m。
3.3支撑体系在安装过程中,支架立柱要垂直,连接杆要平顺,接口必须按规范对接,连接紧固。为保证其稳定性,墩柱周围钢管每最新【精品】范文 参考文献
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隔1m用“#”字形箍环抱柱子。纵横四方向及剪力与横杆和立杆相互用扣件拧固。
3.4支立排架时,排架的纵、横线必须顺直。保证支架受力均匀分布和传递。每搭一层必须检查支架整体垂直度和整体稳定性后才可继续搭上一层。架设的排架要严格控制排架立杆的顶标高,其计算方法为:立杆顶标高=箱梁底标高-模板厚度-帽木厚度-托架高度
立杆支立完毕后,在其顶部放好托架,然后在托架上面沿纵桥向布置方木,方木截面尺寸为10cm×15cm,使方木与方木的接触面恰好位于托架的中心位置。方木铺好后,在其上面沿横桥向摆放10cm×10cm落叶松木方子,间距为0.3m,然后铺放现浇箱梁底模,采用竹胶板。
3.5横杆与剪力撑
横杆竖向步距为0.6m;剪力撑自地面一直撑到顶部,纵、横向均设置,最少不少于2道,间距为4.0m,与地面间的夹角在45度至60度之间。在距地基20cm高处,设置纵、横扫地杆,保证支架整体稳定性。
3.6所使用的杆件、扣件均100%检查,严重锈蚀、弯曲、压扁、裂缝的均不得使用。所用杆件必须有出厂合格证或检验证明书。
4.预压
支架预压是支架验收的一个重要环节,它是模拟上部结构的施工过程对支架进行检验,是验证支架设计是否合理和是否可以交付使用的必要条件。
支架搭设后,为验证其承载力,清除支架与支架间,支架与木方之间及地基的非弹性变形和支架的弹性变形,采用设计箱梁自重的125%进行支架预压。预压加载物拟用砂包代替相应部分的砼进行预压。各个部分的预压荷载数量作相应换算,并取荷载的125%作为预压荷载值,进行逐孔预压。预压采用分层堆载方式,每级荷载持荷为30分钟,最后一级持荷在24h以上。预压沉降观测点设置分别于每孔梁的结构中线、底板两条边缘线的L/4,L/2,3L/4位置。
在预压试验过程中,专职安全员观察支架,一旦出现以下异常变化,立即中断试验,检查问题的出处,并加以排除。
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5.钢筋施工:
钢筋配料、下料、弯制、闪光对焊在钢筋加工区完成,现场绑扎。梁内钢筋宜预先在钢筋加工区焊接成大片的平面。吊装过程中为防止大片变形,应采用扁担梁并加密吊点。钢筋安装时采用多点、均布吊装,避免出现材料集堆,对排架不利现象。施工时,先绑扎其底部钢筋和两侧肋的钢筋。绑扎时伸缩缝端注意预留伸缩缝锚固钢筋,采用砂浆垫块以保证混凝土的保护层。并将预先按规范要求接好的预应力管道穿入骨架内,预应力管道采用预埋铁皮波纹管成孔,波纹管应进行相应指标的检测。设置波纹管前应对每一根波纹管进行检查,管壁上不得有空洞,否则要及时修补,严格防止浇筑混凝土时出现漏浆现象。波纹管安装位置必须保证准确无误,波纹管定位钢筋在曲线段按设计加强。
6.模板施工
连续箱梁全部采用竹胶合模板,布板遵循尽量采用整张胶合板的原则。对配板进行编号、标注。竹胶板在现场加工,芯模采用杨木方做框架,用多个可折叠的框架串联起来,在框架四周用杨木板条包围固定,再用塑料布包裹。制做芯模时边孔预留一个天窗,中孔预留两个天窗,以解决拆卸芯模之用,待箱梁浇筑完成拆除芯模后,再吊装天窗处模板,绑扎钢筋,浇筑混凝土。
按照施工图纸要求,箱梁施工预拱度为1cm。实际施工中需用水准仪监测混凝土箱梁的挠度变化情况。监测的内容包括:
6.1内模和钢筋重力作用下的挠度。
6.2施加预应力后观察挠度变化值。
如挠度变化不明显,则继续施工直至完成;否则应用千斤顶及水准仪配合调整拱度变化。
7.混凝土施工
现浇箱梁砼施工采用一次性浇筑。
7.1浇筑前准备
砼浇筑前的检查,由项目部质检工程师组织现场施工员、质检员对支架的刚度和稳定性;侧模的几何尺寸、接缝的平整度和严密度、支撑的牢固性;芯模的稳定性、牢固性;底板、腹板、顶板厚度;钢
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筋的规格型号、位置、间距、保护层的厚度等进行详细的检查,合格后方可浇筑砼。
7.2材料及设备
箱梁砼采用自拌C50砼,由2台砼输送泵泵送。为满足缓凝要求,避免产生过大的收缩、徐变,提高混凝土的早期强度,保证混凝土具有良好的和易性,满足施工要求。
7.3浇筑砼施工工艺
浇筑顺序为:由低处向开始向高处浇筑,底板——两侧腹板分层同步跟进——最后浇筑顶板、抹面养生。
为防止支架产生不均匀变形,整个横断面内对称浇筑,按先跨中后两侧的顺序进行。通过芯模预留孔及天窗将底板混凝土泵送入底模内,底板混凝土达到厚度后,振捣抹平,两侧腹板应同步、均匀、分层浇筑,分层厚度30cm,腹板混凝土达到芯模顶高度时,将芯模顶部预留的活板复位,从一端浇筑翼板、顶板混凝土。混凝土的浇筑速度要确保混凝土初凝前覆盖上层混凝土。
混凝土振动采用插入式振捣器配合插钎振捣,振捣器的移动间距不超过其作用半径的1.5倍,并插入下层混凝土5~10cm,对于每一个振捣部位,必须振动到该部位的混凝土密实为止,但不得超振。
振动时要避免振捣棒碰撞模板、钢筋,尤其是波纹管,振动棒要在插钎的引导下与波纹管保持一定距离,以防止波纹管变形和变位。不得用振动器运送混凝土。对于锚块和锚槽位置及波纹管下的混凝土振捣要特别仔细,由于该处钢筋密、空隙小,应选用小直径的振动棒,确保混凝土密实。
混凝土浇筑后的养护:混凝土凝固后用麻袋片苫盖,然后用水管喷水雾洒水养生。强度达设计强度70%以上拆除芯模。
8.预应力施工
箱梁混凝土强度达到设计强度的85%,龄期满足7天以上,方可张拉预应力钢束。施加预应力前,要对张拉设备进行配套检验,以确定张拉力与压力表间的关系曲线。
所有钢束均采用两端张拉,按对称原则从两边向中间对称张拉,每次张拉不少于两束,张拉原则为N1、N2、N3的顺序,预施应力的最新【精品】范文 参考文献
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程序为:
0 →初应力10%σk(划线标记)→初应力20%σk(划线标记)→σk(持荷5分钟)→锚固(测回缩量)。
张拉采用张拉力与伸长值双控,以张拉力为主,延伸量校核。实际伸长值与理论伸长值之差应控制在理论伸长值的6%以内,若延伸量超出设计要求时,应停止张拉,分析检查出原因后方可继续施工。
张拉施工时钢束的滑、断丝数量不得大于该断面总数的1%,每根钢束的滑、断丝数量不得多于1根。
9.压浆封锚
张拉完成后,按设计要求压浆。首先用无齿锯切除锚头钢绞线,较锚环长出30~50mm,用灰浆将锚头及钢绞线封住。水泥浆的抗压强度应不小于图纸规定的标号。压浆完成后,应先将其周围冲洗干净并对梁端混凝土凿毛,开始进行绑扎箱梁头封锚钢筋,支立封锚模板,浇筑封锚混凝土,当强度达到拆模强度后,拆除梁头模板。
10.模板、支架的拆卸
10.1箱梁腹板、底板及顶板预应力束张拉、压浆完毕超过72小时后,方可卸落模板。
拆除模板时,避免碰撞砼表面,可先拆除翼板底支架和翼板模板。然后拆除侧模支撑和侧模板,最后拆除梁底支架和梁底模板。
10.2芯模在混凝土强度达到70%以上,表面不发生塌陷和裂缝现时,方可拔除。
10.3卸落支架的程序在纵向应对称均衡卸落,在横向应同时一起卸落,拆除支架时,按后装先拆,先装后拆的原则。
10.4支架从跨中向支座依次循环卸落。
10.5模板、支架拆除后,应将表面灰浆、污垢清除干净,并应维修整理,分类妥善存放,防止变形开裂。
三、结束语:
箱形截面具有强大抗扭性能,结构在施工与使用过程具有良好的稳定性,其顶底板都具有较大的混凝土面积,能有效地抵抗正负弯矩,适应连续梁等具有正负弯矩的结构。通过总结分析,此施工方法在施工期短、施工质量有特殊要求的情况下具有实用价值,收到了明显的最新【精品】范文 参考文献
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经济效益与社会效益,具有实用价值。
参考文献
1.《路桥施工计算手册》.人民交通出版社,2001.5
2.《桥梁工程》.人民交通出版社,2002.8
3.《公路桥涵施工技术规范》.人民交通出版社,2000.11.01
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2.城市高架桥预应力混凝土箱梁的施工监理 篇二
厦门市快速公交系统 (BRT) 高架桥梁一期工程QA标段箱梁混凝土浇筑过程中, 在腹板及顶板部位出现了裂缝。经过调查分析, 研究有关试验资料、试验数据, 对施工工艺做了详细了解, 找出了产生裂缝的主要原因。通过使用聚羧酸高性能减水剂, 掺加磨细矿渣, 适当减少水泥用量, 并及时对混凝土配合比进行优化调整, 加强混凝土浇筑后的养护, 使混凝土裂缝得到了控制, 有效地防止了混凝土裂缝的再次发生。
2工程概况
厦门市快速公交系统 (BRT) 工程是厦门市的重点工程, 也是为方便市民出行的民生工程, 备受社会各界关注。快速公交系统主要采用在原有城市道路上架设高架桥梁的方式运行, 其中QA标段地处厦门市最为繁华的厦禾路, 总长5 441.867 m, 由中铁十七局负责施工, 高架桥桥面为混凝土箱梁。箱梁混凝土设计强度等级为C50, 使用商品混凝土, 因预应力张拉需要, 要求混凝土7天强度大于设计强度的90%。
3混凝土原材料及配合比
根据混凝土设计要求, 对混凝土原材料进行了选用, 并根据原材料质量情况设计混凝土配合比。以下为预应力箱梁混凝土所使用的原材料及其主要技术指标和施工混凝土配合比。
(1) 水泥:
使用福建三德水泥股份有限公司生产的三德P.O42.5水泥, 其主要技术指标见表1。
(2) 细集料:
使用采自福建九龙江的中砂, 其主要技术指标见表2。
(3) 粗集料:
使用采自厦门海沧的碎石, 其主要技术指标见表3。
(4) 粉煤灰:
使用福建后石电厂生产的Ⅰ级粉煤灰, 其主要技术指标见表4。
(5) 减水剂:
使用广东湛江外加剂厂生产的FDN缓凝高效减水剂, 其主要技术指标见表5。
(6) 混凝土配合比见表6。
4裂缝状况
第一跨箱梁在混凝土浇筑完成后3天拆模, 拆模后在箱梁跨中腹板部位两侧面沿高度方向发现长度500 mm~600 mm, 宽度为0.15 mm~0.25 mm的裂缝, 共6条, 并出现渗水的现象, 顶板也出现100 mm~200 mm, 宽度为0.05 mm~0.10 mm的无规则裂缝。虽然混凝土结构裂缝是一种人们可接受的材料特征, 并且是不可避免的, 但是裂缝会增加混凝土的渗透性, 造成并加剧内部钢筋的腐蚀, 从而影响其耐久性, 并缩短工程的使用寿命。因此分析裂缝产生的原因, 采取确实有效的控制措施, 避免有害裂缝的产生, 对确保工程质量是十分重要的。
5裂缝产生的原因分析
通过对裂缝位置、裂缝形态以及施工现场情况、施工工艺的调查, 对裂缝产生的原因进行了初步的分析。
(1) 收缩裂缝。
混凝土收缩是混凝土材料本身固有的一种物理现象, 收缩主要有塑性收缩、干燥收缩、化学收缩、炭化收缩、自收缩、沉降收缩和温度收缩等。混凝土的塑性收缩是在混凝土浇筑以后, 在硬化之前仍处于塑性状态, 由于混凝土表面水分蒸发而引起的混凝土收缩为塑性收缩。水分蒸发的过程是由表面逐步扩展到内部的, 这使得在混凝土内形成湿度梯度, 因此产生混凝土表面收缩大, 内部收缩小的不均匀收缩, 致使表面混凝土承受拉力, 内部混凝土承受压力。当表层混凝土所产生的拉力超过其抗拉强度时, 便产生收缩裂缝。箱梁顶板出现的无规则裂缝就属于此类收缩裂缝。
(2) 温度裂缝。
混凝土受水泥水化放热、阳光照射、夜间降温等因素影响而出现冷热变化时, 将发生收缩和膨胀, 产生温度应力, 温度应力超过混凝土抗拉强度时, 即产生裂缝。由于水化热作用, 使混凝土内部与外表面温差过大, 这时内部混凝土受压应力, 表面混凝土受拉应力。由于混凝土抗压强度远大于抗拉强度, 表面拉应力可能先达到并超过混凝土抗拉强度, 而产生间距大致相等的直线裂缝, 箱梁腹板裂缝形态正是如此。
(3) 原材料因素。
影响混凝土收缩的主要因素是混凝土中水泥胶体的收缩, 混凝土收缩值与水泥胶体总量有关, 水泥胶体越多, 混凝土收缩值也就越大。由于设计要求混凝土7天强度大于90%设计强度, 掺和料的掺量较少, 混凝土配合比水泥用量为450 kg/m3, 是普通混凝土的1.5倍左右。这样混凝土中水泥水化而引起的体积收缩就大于普通混凝土, 出现收缩裂缝的机率也大于普通混凝土。高强混凝土因采用高标号水泥且用量大, 这样在混凝土硬化过程中, 水化放热量大, 将加大混凝土的最高温升, 从而使混凝土的温度收缩应力加大。在叠加其他因素的情况下, 很有可能导致温度裂缝的产生。
(4) 施工工艺因素。
由于箱梁钢筋间距较小, 不容易振捣密实, 要求的混凝土坍落度为200 mm, 工地采用插入式振动器振捣, 振捣过程出现过振现象, 致使混凝土表面粗细集料离析, 箱梁混凝土顶板砂浆相对集中, 加大了混凝土表面的收缩。混凝土浇注完成后, 现场养护往往是等混凝土全部终凝后才开始浇水养护, 箱梁顶板混凝土长时间裸露在大气中, 施工正逢秋季, 空气湿度较小, 风速较大, 加快了混凝土中水份的蒸发, 致使混凝土表面快速失水, 从而产生大量的表面塑性收缩裂缝。
6裂缝的预防措施
(1) 严把混凝土原材料质量关。
混凝土原材料必须经严格检验后方能使用, 搅拌混凝土时的水泥温度不能太高, 并应小于65 ℃。细集料使用级配良好的中砂, 细度模数应由原来的2.4调整为2.6~2.8, 含泥量须小于1.0%。粗骨料使用质地坚硬、级配良好的碎石, 含泥量要小于0.5%, 针片状颗粒含量应小于5.0%。
(2) 使用聚羧酸高性能减水剂。
与常用的萘系高效减水剂相比, 聚羧酸系高性能减水剂具有掺量低、减水率高、增强效果好、坍落度保持性好、与水泥适应性更好等特点, 适宜配置高性能混凝土。通过使用聚羧酸高性能减水剂, 减少单方混凝土用水量, 在相同水灰比的情况下, 减低水泥用量, 从而降低因水泥水化产生的水化热, 防止混凝土出现温度裂缝。经对比后, 选用广州西卡建筑材料有限公司生产的西卡3310C聚羧酸高性能减水剂, 其主要技术指标见表7。
(3) 掺加磨细矿渣, 适当减少水泥用量。
采用S95级磨细矿渣等量取代部分水泥的方法减少水泥的用量, 从而降底混凝土的水化热, 减少温度裂缝的出现。磨细矿渣的主要技术指标见表8。
(4) 调整混凝土配合比:
通过掺加磨细矿渣和使用聚羧酸高性能减水剂, 对原混凝土配合比进行了调整, 并经过试验, 最终确定的施工配合比见表9。
(单位:kg/m3)
(5) 混凝土的浇筑。
在浇筑过程中必须严格控制混凝土坍落度在160±20 mm的范围内, 不能为了方便施工, 放大混凝土坍落度。采用插入式振捣器振捣时, 移动间距不应超过振捣器作用半径的1.5倍, 对每一振捣部位必须振动到混凝土停止下沉, 不在冒出气泡, 表面呈现平坦、泛浆, 边振动边徐徐提出振动棒, 不能过振, 造成混凝土离析, 避免箱梁顶板浆体过多而易产生收缩裂缝。
(6) 混凝土的养护。
不论是收缩裂缝还是温度裂缝, 混凝土的养护对预防裂缝的产生是最为关键的。等混凝土全部终凝之后才开始洒水养护的方法是错误的, 混凝土浇筑及找平完成后, 应尽快用塑料薄膜及麻袋覆盖, 并及时洒水养护, 使混凝土表面始终保持在湿润状态, 尽量减少混凝土裸露在空气中的时间, 避免混凝土水分大量蒸发而出现裂缝。因箱梁腹板不易养护, 应适当延长拆膜的时间, 养护时间不能少于两周。在混凝土养护期间, 对有代表性的结构进行温度监控, 定时测定混凝土内部温度、表层温度以及环境气温、相对湿度、风速等参数, 并根据混凝土温度和环境参数的变化情况及时调整养护制度, 严格控制混凝土的内外温差小于25℃, 避免出现混凝土温度裂缝。
7总结
通过采取以上改进措施后, 箱梁混凝土裂缝得到了很好的控制, 可见的、有害的裂缝几乎没有。预应力混凝土箱梁是快速公交高架桥工程的最主要结构, 因此, 在混凝土浇注前, 一定要严把原材料质量关, 挑选优质的混凝土原材料, 并制定出详细的施工工艺规程, 通过使用聚羧酸高性能减水剂, 掺加磨细矿渣, 适当减少水泥用量, 并及时对混凝土配合比进行优化调整, 加强混凝土浇注后的养护, 使混凝土裂缝得到了控制, 有效地防止了混凝土裂缝的再次发生。
摘要:现浇预应力混凝土箱梁为当前城市高架桥常用的主要结构形式, 但箱梁混凝土在施工过程中如不注意对混凝土原材料质量及配合比、施工工艺等进行有效控制, 则很容易产生裂缝。通过混凝土配合比的优化设计及对施工过程主要工序的管理, 可把箱梁混凝土裂缝控制在合理范围内。
关键词:预应力,箱梁,混凝土,配合比,裂缝,养护
参考文献
[1]王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京:中国建筑工业出版社, 1998.
[2]陈士良.现浇楼板的裂缝控制[M].北京:中国建筑工业出版社, 2003.
[3]JGJ55-2000, 普通混凝土配合比设计规程[S].北京:中国建筑工业出版社, 2001.
3.城市高架桥预应力混凝土箱梁的施工监理 篇三
预应力混凝土箱梁施工常见的
质量缺陷及其防治措施
近年来,随着我国的高速公路和高速铁路的发展,桥梁结构不断向大跨度发展,预应力混凝土箱梁得到了广泛的应用,这种结构具有结构轻盈、建筑高度小,配筋少等优点,但这种结构桥型在施工中存在一些质量通病或质量缺陷,应引起重视。下面就预应力混凝土箱梁施工常见的质量缺陷进行了浅析,并提出防治措施。预应力混凝土组合箱梁预制
1.1梁体在腹板局部出现不密实或沿底层波纹管方向出现一层水波纹。这种缺陷形成的原因,除了设计上钢筋间距、保护层过小以外,从施工质量控制角度看主要是:施工工艺不完善,粗骨料级配、粒径选择不合理,粗骨料偏大。在底层波纹管上缘,粗骨料易堆积在一起,而为了保证梁体混凝土的密实性,必然要加强腹板波纹管下混凝土振捣,有时就可能造成振捣过度,在波纹管下缘形成一层砂浆层。
防治措施:
采用底板、腹板、顶板全断面斜向循环渐进浇筑工艺,基本同步浇筑。在施工配合比中掺加起缓凝作用的外加剂,振捣腹板波纹管以下混凝土要严格控制粗骨料粒径、施工时塌落度,必要时对粗骨料进行过筛。合理安排施工工序缩短混凝土浇筑时间。
1.2预应力箱梁张拉造成端部锚垫板回缩或是锚垫板后方混凝土的破损。出现以上问题的原因是:锚垫板后方缺少部分加强筋,位置不准确。施工中混凝土坍落度的控制不到位,箱梁端部锚垫板后方混凝土振捣不密实,张拉时混凝土强度未达到要求。
防治措施:
施工时严格按图纸布置锚下加强筋,控制混凝土的质量,钢筋间距小时振捣选用小直径的振捣棒,确保混凝土的密实度。混凝土强度达到设计强度时再行张拉。
1.3预应力箱梁张拉后反拱度过大,影响桥面系施工。在桥面系施工中,经常发现反拱度偏大,特别是箱梁边梁有时反拱度甚至达到4~5cm,导致桥面系施工困难。这主要是因为:组合箱梁正弯矩张拉时,由于龄期等原因,弹性模量未达到设计强度的85%以上,引起张拉后跨中反拱过大。储梁期过长,从正弯矩张拉结束到负弯矩张拉时间间隔太长,甚至超过60天。常常引起桥面铺装层开裂,此后带来桥面水毁等质量问题。
防治措施:
①加强砼养生,严格控制张拉时混凝土强度。②严格控制箱梁混凝土施工配合比。
③及时张拉,减少存梁期,及时安装,并进行湿接头、湿接缝施工。
1.4 箱梁翼板、张拉孔未严格按施工图纸及规范要求预埋环形钢筋、纵向受力钢筋,少筋、错筋现象经常发生,浇湿接缝、张拉孔混凝土时,未严格按施工缝处理,即扳正、焊接顶板预留钢筋,老混凝土面凿毛,新浇混凝土前须洒水润湿。湿接缝、张拉孔等处混凝土粘结强度差,不能保证箱梁间混凝土受力的连续性,直接影响桥梁总体安全。
防治措施:
① 加强自检,特别是负弯矩张拉端处的预埋筋。②湿接缝施工时,顶板环形锚筋要对齐焊接。
③封闭张拉孔及湿接缝施工时要专人跟班检查其凿毛程度、钢筋焊接质量、搭接长度,混凝土浇筑时要严格按施工缝处理,洒水润湿。
1.5箱梁安装体系转换后,个别橡胶支座变形。主要原因是箱梁支座顶面难以保证完全在一个平面上,有时即使在一个平面上,也有可能因梁底不平造成受力不均,直接影响以后桥梁使用。
防治措施:
①定期检测梁底模板支座处平整度,控制在1mm以下。②严格控制临时支座顶面高程,发现误差及时调整。
③临时支座设计时要考虑施工期间临时荷载作用,并进行超载预压,使用前密封保存。1.6 一联内湿接头、湿接缝施工顺序没有按设计要求对称施工。这主要是由于施工安排不当、工期过长造成的。按照设计要求,一般一联内组合箱梁完成体系转换时,施工顺序要求从联端向中间对称施工,而在实际施工中有时受工期制约,往往按安装顺序施工湿接头,这样由于施工方法的改变,组合箱梁从简支变为连续时,梁长收缩、温度应力均与设计时考虑有差异。
防治措施:
如果不能做到一联内湿接头对称施工,一联内负弯矩分两次张拉,张拉负弯矩时,相邻墩湿接头混凝土均已浇筑,张拉时先张拉短束,待一联内湿接头混凝土均浇筑完成后再张拉长束,完成体系转换。2 预应力张拉与压浆
2.1 施加预应力张拉时应力大小控制不准,实测延伸量与理论计算延伸量超出规范要求的±6%。其主要原因:①油表读数不够精确。目前,一般油表读数至多精确至1Mpa,1Mpa以下读数均只能估读,而且持荷时油表指针往往来回摆动。②千斤顶校验方法有缺陷。千斤顶校验时无论采用主动加压,还是被动加压,往往都是采用主动加压整数时对应的千斤顶读数绘出千斤顶校验曲线,施工中将张拉力对应的油表读数在曲线上找点或内插,这样得到的油表读数与千斤顶实际拉力存在着系统误差。另外,还可能由于千斤顶油路故障导致油表读数与千斤顶实际张拉力不对应。③计算理论伸长量时,预应力钢铰线弹模取值不准。一般弹模取值主要根据试验确定,取试验值的中间值,钢铰线出厂时虽然能符合GB要求,但本身弹模离散较大,不太稳定,可能导致实测延伸量与理论延伸量误差较大,超出规范要求。
防治措施:
①张拉人员要相对固定,张拉时采用应力和伸长量“双控”。②千斤顶、油表要定期校验,张拉时发现异常情况要及时停下来找原因,必要时重新校验千斤顶、油表。③千斤顶、油表校验时尽量采用率定值,即按实际初应力、控制应力校验对应的油表读数。④扩大钢铰线检测频率,每捆钢铰线都要取样做弹模试验,及时调整钢铰线理论延伸量。
2.2孔道压浆不及时、压浆不饱满。压浆目的是防止预应力筋锈蚀,预应力损失大。主要原因是施工安排不当,工序衔接不好。箱梁张拉后预应力筋毛孔已张拉,比原始钢材碳素晶体间歇加大,水分子及不良气体极易浸入,锈蚀明显加快,引起预应力损失加大。
防治措施:
张拉后及时压浆封锚。
2.3 负弯矩钢束压浆不密实,这除了设计时波纹管尺寸选择过小外,从施工角度看可能是由于压浆时压力不够(许多工地压浆机无压力表)或操作不当,漏掺膨胀剂或水泥浆流动度过大,向低处流淌,导致孔道压浆不饱满,降低了预应力筋与混凝土间的握裹力。
防治措施:
压浆时技术人员必须跟班检查,控制水灰经和灰浆压力,当孔道较长或采用一次压浆时,应适当加大压力,压浆时应达到孔道另外一端饱满出浆,并应达到排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆为止。箱梁顶面调平层
由于箱梁张拉起拱,安装误差等原因,造成箱梁顶面调平层厚度不均匀,箱梁顶面调平层特别是负弯矩区桥面调平层纵、横向产生不规则裂纹。组合箱梁桥面调平层只有80~100mm厚,在中墩支座处是负弯矩区,上缘受拉,设计要求调平层与箱梁顶板必须按施工缝处理,浇筑调平层之前,应将其表面清污、凿毛、润湿后再浇筑调平层混凝土,但从现场凿毛工作来看,少部分凿毛工作不彻底,表现在部分裂缝处,用敲击方法可基本判断此处调平层混凝土与箱梁之间有“突空”现象存在,在外荷载以及温度应力作用下,最容易产生龟裂,载反复作用,混凝土调平层由原先裂缝较少、整体受压,后逐渐变为局部受压,出现应力集中,久而久之,裂缝数量和宽度将增加,这也是调平层施工结束后起初裂缝少,后期裂缝多的原因。组合箱梁顶面调平层混凝土起初采用洒水养生,由于桥面横坡为2%,因此,用于养生而洒的水容易沿调平层顶面流失,这种方法对薄层混凝土养生极为不利,主要因为其保水功能差,养生期间缺水易引起混凝土开裂。
防治措施:
施工中应采取多项措施确实做好箱梁表面浮浆等凿除工作,确保调平层厚度基本均匀,其中包括组合箱预拱度的控制、箱梁顶面2%横坡控制等,同时要注意调平层与组合箱梁粘结问题,即组合箱梁顶面一定要凿毛与润湿,润湿时应注意用水量的控制,过湿或过干都不利于调平层与组合箱梁的粘结。总而言之,一定要采取十分有效措施来保证调平层与组合箱梁很好的粘结以及其厚度基本均匀一致。在调平层混凝土施工中,水灰比的控制应十分重视,水灰比太大极易产生调平层的干缩,因此,在满足施工的条件下,混凝土的坍落度应尽量小,同时应重视调平层混凝土的养生,根据部分试铺经验,宜采用薄膜覆盖养生,覆盖养生时间最好控制在5-6天,覆盖时间过短易产生龟裂。另外,在施工中应合理控制平板式振捣时间和移动速度,最后采用人工收浆时应加强对混凝土的搓揉,并要控制好搓揉时间和搓揉遍数。
4.城市高架桥预应力混凝土箱梁的施工监理 篇四
在已建成的大跨度预应力混凝土梁桥中,当跨度超过40m后,横截面大多采用箱形截面。其主要优点是:
①箱形截面是一种闭口薄壁截面,其抗扭刚度大,截面效率指标较T形截面高,结构在施工和使用过程中都具有良好的稳定性。②顶板和底板面积较大,能有效地承担正负弯矩,并能满足配筋的需要,适应具有正负弯矩的结构,也更适应于主要承受负弯矩的悬臂梁、T形刚构等桥型。③适应现代化施工方法的要求。④承重结构和传力结构相结合,使各部件共同受力,截面效率高并适合预应力混凝土结构的空间布束,因此具有较好的经济性。⑤对于宽桥,由于抗扭刚度大,内力分布比较均匀,跨中无需设置横隔板就能获得满意的荷载横向分布。⑥适合于修建曲线桥,并具有较大的适应性。⑦能很好适应布置管线等设施。在设计上,箱形截面可极大地发挥预应力地效用。可提供很大地混凝土面积用于预应力束地通过,更关键地是可提供较大地截面高度,使预应力束有较大的力臂。因此,桥梁设计师可发挥箱梁和预应力地特点,顶底板纵向钢束采用平弯和竖弯相结合的空间曲线,集中锚固在腹板顶部的承托中(或锚固在腹板中),底板钢束尽可能靠近腹板加厚板(齿板)并在其上锚固。
2预应力连续箱梁裂缝的产因
预应力连续箱梁的裂缝类型主要有:边跨斜裂缝,边跨水平裂缝,中跨斜裂缝,中跨水平裂缝,边跨的水平裂缝、斜裂缝同时发生,中跨的水平裂缝、斜裂缝同时发生,底板、顶板纵向裂缝,底板、顶板横向裂缝、箱梁横隔板的放射性裂缝,预应力锚固部位齿板附近裂缝。
预应力混凝土连续箱梁裂缝从成因角度可分为:由荷载效应(如弯矩、剪力、扭矩及拉力等)引起的裂缝、由外加变形或约束引起的裂缝,主要包括“基岩效应”、地基不均匀沉降、混凝土收缩、外界温度的变化等、钢筋锈蚀裂缝、预加力次效应引起的裂缝、建材原因引起的裂缝。
根据裂缝产生部位的不同我们可将其分为:翼缘板横向裂缝和腹板斜裂缝两种。
①翼缘板横向裂缝一般发生在箱梁受纵向弯矩较大处的受拉翼缘板处,横向裂缝一般均发生在跨中底板翼缘。对于连续箱梁,横向裂缝还发生在支座负弯矩处的顶板翼缘,并且大部分出现在距支点1/3跨径范围以内,越靠近支点裂缝越严重,对于该类型裂缝,主要有以下原因引起,首先,设计时翼缘板有效分布宽度考虑不足,薄壁箱梁翼缘板有效分布宽度问题实际上就是剪力滞问题,由于理论计算剪力滞效应较为繁琐,不适于工程应用,各国普遍采用有效分布宽度的概念。由于剪力滞效应的考虑不足或计算值安全储备较低,在一些特殊荷载工况下容易发生应力过度集中,腹板处翼缘应力波峰超过允许值,因而首先在该处发生横向裂缝。在多年反复荷载的作用下,裂缝横向发展,向翼缘板中部扩展,以至于形成横向通缝。对于薄壁箱梁桥的翼缘板横向裂缝,病害原因多归于此。其次,混凝土徐变引起横向裂缝,在长期荷载作用下,受混凝土徐变影响,箱梁在运营6年~7年后跨中均有不同程度的下挠现象。较大的形变引起箱梁应力重分布,给结构带来附加被动应力。由于结构所受到的`外荷载不变,各截面应力增加是由附加弯矩不断变化引起的,附加弯矩随时间不断增加,直到混凝土徐变停滞为止。
同时,预应力松弛也会引起横向裂缝,对于预应力混凝土结构,箱梁内部预应力对结构应力状态有较大的影响,随着桥梁运营时间的增长,预应力钢束发生松弛效应,并且越来越明显。在现代施工中一般采用低松弛钢绞线材料,并且规范张拉工艺,但在具体操作中难免会出现与规范不相吻合的情况,力筋长期持荷加之混凝土收缩徐变影响,预应力损失也是相当严重的。同时,选用钢筋不合理也会引起横向裂缝,对于普通钢筋混凝土箱梁,钢筋与混凝土的粘结力对结构的整体刚度和裂缝的扩展有较大的影响。我们应该选用表面不光滑、化学吸附作用和握裹力都较强的预应力钢筋。
②腹板斜裂缝一般发生在支点至1/4跨之间。对于预应力和非预应力箱梁,在施工阶段以及在运营阶段,腹板经常出现斜裂缝,斜裂缝同样有多种因素引起,有设计计算、设计构造配筋、施工工艺、气候条件、日常维护、荷载工况等。部分因素在导致翼缘板出现横向裂缝的同时也是腹板斜裂缝的主要原因,首先,预应力损失过大导致腹板主拉应力过大,由于纵向预应力损失的存在,部分预应力损失超过设计计算值导致截面抗弯承载力严重下降,从而产生翼缘板横向裂缝。对于预应力混凝土薄壁箱梁结构,预应力损失也是腹板斜裂缝的主要病害原因,预应力损失量估计不足或者在实际张拉过程中操作不当引起应力损失量加大等情况经常发生,导致力筋的有效预应力达不到设计要求,从而腹板因主拉应力超过容许值而发生开裂。竖向预应力钢筋较短,张拉后少量的回缩即可产生较大的预应力损失,分批张拉产生的弹性压缩可以使预应力损失达11%,如果有超张拉情况,其损失率更大。悬臂对称施工时,挂篮一般后锚于竖向预应力螺纹钢上,在施工荷载的作用下,预应力损失也比较大。其次,温度梯度过大会导致腹板剪切应力过大,从而产生腹板斜裂缝。在阳光充足的地区,太阳直射桥面,因而桥面板温度急剧升高,靠近水面的底板温度较低,两者形成温度梯度。对于目前普遍采用的大跨度、变截面箱梁,随着截面高度变化幅度的增加及箱梁长度和支撑约束的增加,温度梯度应力沿梁长方向变化较快,对于气温变化较为强烈的地区,由于顶板翼缘受外界温度影响较大,随外界气温变化波动较为明显,导致腹板拉压应力交替频繁,在应力幅度变化较大的区域也容易出现斜裂缝。同时,腹板抗剪强度设计值不足也会造成腹板斜裂缝的出现。设计薄壁箱梁的首要目的是减轻结构自重,降低材料使用量,所以其腹板与翼缘板设计厚度较薄。箱梁腹板面积与抗剪承载力有密切的关系,而薄壁箱梁腹板面积与普通箱梁相比是小得多得,在无预应力作用情况下,腹板依靠提高腹板的箍筋配筋率和弯起钢筋得数量来提高其抗剪能力。但是在腹板厚度有限的条件下,其提高值亦是有限的。所以,薄壁箱梁腹板抗剪能力相对于普通混凝土箱梁较小,斜裂缝容易发生。
3结语
预应力箱梁在正常使用极限状态下不应该出现梁体裂缝,但是已建预应力混凝土箱梁桥上的开裂情况却非常普遍,因此我对预应力混凝土箱梁桥典型裂缝成因进行了系统总结,望能为混凝土箱梁的设计和施工起到一定的参考价值。
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5.城市高架桥预应力混凝土箱梁的施工监理 篇五
现浇简支梁采用螺旋波纹管造孔,为防止混凝土浇注和振捣过程中损坏波纹管,在波纹管内内设聚乙烯衬管,混凝土初凝后后将聚乙烯衬管抽出,然后进行预应力钢绞线穿管,
螺旋钢带波纹管在现场采用卷管机分批加工制作,每节长10m,连结采用φ95的波纹管连结,为了防止混凝土浇筑时接头漏浆,接头处应用防水胶布进行缠裹紧密。每批钢绞线进入工地后,都按规定常规性试验和测定其弹性模量。钢绞线下料采用砂轮切割机,严禁使用电焊、气割。钢绞线按设计(含两端张拉工作长度)长度下料后,先单根编号再集束成束,
单根编号时每根钢绞线两端都采用不同颜色或不同编号标识,编束用的铁丝间距不大于2m,保证钢绞线顺直,以防穿顶张拉时错位,使钢绞线在孔道内缠绞,造成预应力不准确。穿束时,将钢束一头缠裹成圆端形,一头牵引,一头送进。
预应力筋的定位施工时根据设计图纸提供的《预应力筋定位网坐表》,将其坐标原点设在梁底板中心的坐标系统转换为坐标原点设在底板边的坐标系,便于沿模板底边缝量测预应力筋在垂直面的位置,预应力筋的水平面位置,则换算成距腹板外模的距离。
波纹管的线性控制,一般采用梁端、跨中、竖直起弯点(水平起弯点)、等五个截面控制,其它位置采用园顺过渡。控制截面点先采用Φ16的螺纹钢焊在钢筋骨架上,然后穿上波纹管及钢绞线,再在其它位置用定位筋加固。波纹管的定位筋间距不得大于1m,且定位钢筋不得小Φ12的螺纹钢,与主体骨架钢筋焊接牢固。焊接作业时,焊点以下的波纹管用木板遮盖,防止高温灼伤波纹管。
★ 浅谈高速铁路预应力混凝土箱梁预制施工及控制
★ 预应力混凝土连续箱梁桥结构优化设计
★ 现浇箱梁加固技术在施工中的应用
★ 跨观音老路桥现浇箱梁支架施工方案简述
★ 支架式现浇施工安全监理控制要点有哪些?
★ 先张法预应力混凝土T形梁施工要点有哪些?
★ 后张法在预应力T梁施工中的质量控制
★ 先张法预应力空心板梁的应力施工控制
★ 关于工程项目施工工序的质量控制讨论
6.预应力箱梁冬季施工措施 篇六
冬季施工过程中,混凝土保温是保证施工质量控制的关键.文中以津滨轻轨3 m×25 m预应力箱梁冬季施工为例,详细介绍了津滨轻轨工程冬季施工技术,保证混凝土质量并达到良好效果.
作 者:陆进文 翟国利 穆凤麟 作者单位:陆进文(中铁十八局津滨轻轨工程建设指挥部)
翟国利,穆凤麟(天津市建设工程质量安全监督管理总队)
7.城市高架桥预应力混凝土箱梁的施工监理 篇七
发布日期:2007-6-1 点击次数: 13444 预应力混凝土箱梁裂缝成因分析及处治
在陕西榆靖高速公路桥梁施工中,20米预应力混凝土箱梁在预制过程中,在跨中中横隔板左右出现不同程度的裂缝。经施工单位、监理、业主、设计单位和有关专家现场分析处理,得到了很好的控制,取得了满意的结果。
裂缝情况及分析
裂逢是混凝土结构普遍会遇到的现象,一类是由外荷载引起的裂缝,也称结构性裂缝或受力裂缝,表示结构承载力可能不足或存在严重问题,在结构设计时对设计荷载进行全面考虑可以防止;另一类裂缝是由变形引起的,也称非结构性裂缝,指变形得不到满足,在构件内部产生自应力,当该自应力超过混凝土允许应力时,引起混凝土开裂。在两类裂缝中,变形裂缝约占80%。引起该类裂缝的原因主要有:
(1)混凝土浇注后处于塑性阶段,由于混凝土骨料沉落及混凝土表面水分蒸发而产生裂缝。
(2)混凝土凝固过程中因收缩而产生裂缝。
(3)由于温度变化产生的裂缝,结构随着温度变化产生热胀冷缩变形,这种温度变化受到约束时,在混凝土内部产生应力,当此应力超过混凝土抗裂强度,混凝土便开裂,即产生温度裂缝。
(4)施工不当产生裂缝。
从裂缝情况看,裂缝分布部位、裂缝方向、出现时间具有一定的规律性。裂缝都分布在跨中中横板处,只有腹板开裂,且两面对称,时间一般为拆模后两天左右。因为我们施工方案合理,施工工艺符合质量控制要求,混凝土配合比、坍落度满足质量要求,但因现场的施工温度高达25℃左右,所以裂缝的主要原因是因温度应力引起的。
温度应力包括内约束应力和外约束应力。内约束应力是指结构内部某一构件单元,在非线性温差作用下纤维间温度不同,引起的应变不同而受到约束引起的应力;外约束应力是指结构内部各构件因温度不同产生变形受到约束或结构外部超静定约束,无法实现自由变形引起的应力。
防止裂缝产生及外治措施
1、由混凝土质量引起的非结构裂缝,可以通过以下措施防止:控制及改善水灰比,减少砂率,增加骨料用量,严格控制坍落度,混凝土凝固时间不宜过短,下料不宜过快,高温季节注意采取缓凝措施,避免水份剧烈蒸发,混凝土振捣密实;改善现场混凝土的施工工艺,同时注意混凝土的施工防雨、养护及保温工作;结构内部布置防裂钢筋,以提高混凝土的抗裂性能;一旦裂缝出现,可以用环氧树脂配固化剂、丙酮以1∶0.5∶ 0.25的比例配合进行修补,将裂缝周围5厘米内的混凝土用钢刷刷毛吹净,用酒精清洗后,再用丙酮擦洗一次,再涂环氧树脂,贴玻璃布,之后再涂一层环氧树脂。玻璃布要求经5%浓度的纯碱水煮沸脱脂,用清水冲洗干净并烘干。这种封闭处理,能保证日后运营过程中梁体内钢筋不受大气腐蚀,提高结构的使用寿命。
2、由温度应力引起的非结构裂缝,鉴于现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》对温度荷载引起的横向温度应力考虑偏小,设计时应予以重视,可以通过配置足够的温度应力钢筋、增加结构的安全储备等措施来防止裂缝的产生(施工过程中我们变更了设计,在腹板加了一倍的纵向钢筋);同时在施工时,应尽量选择温度低的时间浇注混凝土(利用早、晚进行施工)。热天浇注混凝土时,应降低水温拌制,选用水化热小和收缩小的水泥灰比,合理使用减水剂,加强振捣以减少水化热,提高混凝土的密实性和抗拉强度,并注意混凝土湿润,同时可以在腹板留通气拆模,达到张拉强度时及时张拉压浆。
3、我们在施工中对20米预应力混凝土箱梁裂缝的控制方案和已出现裂缝的处理办法是:
——裂缝的控制方案:
A:在腹板处两面对称增加通长纵向应力钢筋,根数为原设计的一倍。
B:控制好混凝土的浇注时间和浇注时的温度,安排在早、晚或温度低的时候进行混凝土浇注。
C:及时养护,并用塑料布进行覆盖,经常保持混凝土湿润。
D:在腹板处每隔5米留一个通气孔,可以保证混凝土箱梁在拆模后通风散热,保持体内外温度基本一致。
E:及时拆模、及时张拉。当混凝土达到拆模强度时就及时拆模;当混凝土强 度达到设计张拉强度时就及时张拉压桨。
——裂缝的处治措施:
用环氧树脂配固化剂、丙酮以1∶0.5∶0.25的配合比进行修补。将裂缝周围5 厘米内的混凝土用钢刷刷干净,用酒精清洗后,再用丙酮擦洗一次,再涂环氧树脂,贴玻璃布,之后再涂一层环氧树脂。玻璃布要求经5%浓度的纯碱水煮沸脱脂,用清水冲洗干净并烘干。这种封闭处理,能保证日后运营过程中梁体内的钢筋不受大气腐蚀,提高结构的使用寿命。
通过以上的控制方案和防处治措施,在以后的箱梁预制过程中再没有出现裂缝,并通过对裂缝的处治也不影响梁体的正常使用。
8.城市高架桥预应力混凝土箱梁的施工监理 篇八
以某变截面预应力连续梁桥为例,针对该桥箱梁底板出现的裂缝问题阐述了加固总体思路,提出了加固措施及施工工艺及要点,介绍了植筋施工步骤及注意事项.
作 者:刘毅 胡婷 苏明星 作者单位:刘毅,苏明星(中交第二公路勘察设计研究院有限公司,武汉,430056)
胡婷(武汉市城市综合交通规划设计研究院,武汉,430017)
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