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芜湖长江大桥主塔横梁施工工艺

2023-07-14 来源:星星旅游
芜湖长江大桥正桥10#墩主塔横梁施工工艺

目录 一、 概述

二、 横梁施工工艺流程 三、 横梁支承架及模板工程 四、 横梁钢筋绑扎及波纹管安装 五、 横梁砼灌注、养护

六、 横梁预应力束张拉、压浆、封端 七、 安全质量要求 一、概述

10#墩主塔横梁设计为空心的预应力砼结构,横梁高度为:两端4.4m段6m,中间15m段5m,两段之间、塔柱内侧2m范围内为变截面,梁高由5m逐渐过渡至6m。横梁全长27.8m、宽6m,其顶面标高为+33.3m。横梁为空腹,内设两室,根据设计需要梁内共设4道横隔墙,其中两道在支承垫石下,厚度0.5m,两道在上下游塔柱内侧,厚度0.9m。横梁腹板厚0.6m两边墙厚各为0.9m,顶板厚0.6m,底板厚:两端4.4m段为1.8m,中间15m段为0.8m,两端之间底板厚为1.8m逐渐过渡至0.8m。两室的段面尺寸为2×3.6m×1.8m,每室四角倒角为0.3m×0.3m。

横梁为预应力砼结构,砼标号为500号,梁内纵向(横桥向)设置31束预应力钢绞线,每束由19股7∮5钢绞线组成。采用OVM15-19锚具,∮100波纹管成孔。塔柱内横梁两端与塔柱重合部位有柱内竖向预应力束通过。有部分束在梁顶张拉、锚固和接长(共24束)。横梁一次灌注需C50砼863m,其中横梁中间19m悬空部分需351m,两柱体部分需512m。其它材料数量:7∮5钢绞线18903公斤,OVM15-19锚具62套,∮100波纹管863m,普通钢筋共约49t。

横梁采用膺架法施工,外模采用钢模,内模和底模均采用木模,螺栓拉杆联接,泵送砼灌注。

二、横梁施工工艺流程

立内摸 安装横梁底板波纹管 绑扎横梁底板钢筋、柱内主筋接长 铺设横梁底模 安装分配梁、膺架预压重 完善平衡架、改为横梁膺架 3

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三、横梁膺架及模板工程 1、 横梁膺架拼装

下斜腿平衡架兼作横梁膺架使用,主要由万能杆件组装,因其承受荷载较大,故在拼装过程中要严格按设计要求进行。不得使用受损及变形杆件,所有节点处螺栓均应穿满并要拧紧,保证螺杆丝扣露出螺帽二丝左右。 2、 平衡架非弹性变形消除

平衡架按设计图“02-01-232”拼至设计标高后,需要压重消除其非弹性变形,因压重量很大(约需1000t),压重材料不易解决,故决定在实心段内留预埋件,用滑车组或千斤顶给平衡架施压,总吨位不少于500t,施压时间不少于24小时,施压期间应跟踪测量平衡架的弹性和非弹性变形值,为横梁底模的表高调整提供依据。 3、 横梁模板制造与安装

(1) 横梁模板由外模、底模、内模组成,底模由横梁膺架支承,内、外模靠拉杆联结,外模采用钢模板,与整个塔柱外钢模统一配套设计,底模板和内模板均采用δ=40mm的木模板,模板构造、组拼见设计图。

(2) 模板设计时应按有关规范进行强度、刚度与稳定性检算,当新灌注砼的侧压力及竖

压浆、封端 横梁预应力孔道穿束及张拉 塔柱预应力束张拉 检查、办理签证 水上砼工厂就位安装砼输送管 安装灌注平台 安装砼布料杆及串筒等 立端模板 绑扎塔柱钢筋 接长、安装竖向预应力体系 安装主塔劲性骨架 绑扎顶板钢筋、安装顶板波纹管 立侧摸 绑扎横梁腹板、隔墙钢筋 向压力达到最大值时,模板及支架(纵、横梁等)不得超过构件跨度的1/400。模板及支架的弹性压缩或下沉度,不得超过构件跨度的1/1000。横梁底模应根据设计计算预设拱度。 (3) 模板制造时应严格按照设计图纸要求进行,尤其要保证模板的结构尺寸准确,焊缝质量良好,焊接变形控制在允许范围内,制造加工允许偏差见下表:

序号 1 2 3 4 项 目 平面尺寸 表面平整度 螺栓孔位偏差 对角线差 允许偏差(mm) +0 -2 1 2 3 备 注 尺检 2m靠尺检查 尺检 尺检 (4) 模板制造完毕应进行预拼,并经严格的检查验收,合格后方能够投入使用。 (5) 模板的组装、调整应严格按施工设计程序进行,应保证施工中模板的稳定,其安装误差应符合以下规定:

序号 1 2 3 4 5 6 项 目 模板位置偏差 模板竖向偏差 模板标高偏差 轴线偏差 模板垂直度 模板上孔道位置 允许偏差(mm) +0 -2 3 5 10 H/2500 +2 备 注 尺检 2m靠尺检查 水准仪测量检查 指端模板 (6)为便于拆除模板,在与砼相接触的模板表面上涂以适当的脱模剂或润滑剂,防止与砼表面粘结,钢模板表面应进行防锈处理后再涂脱模剂。

(7)底模和内模采用δ=40mm的木模板,要求其含水率不大于25% ,对于松软和腐朽节段严重、弯曲不平、有较大木节、蛀孔、裂缝等缺陷而影响工程质量或潮湿引起变形的板材均不得使用。

(8)木模板与砼面相接触的板面应刨光,拼接板缝要严密。如有缝隙,应用腻子嵌缝刮平,以防止漏浆而影响砼的质量。

(9)底模安装调整楔块,当底模调整符合设计要求后,应将楔块与分配梁固定牢靠,以策安全。

(10)横梁端头模板(即塔柱外模)应与相邻模板连接牢固,防止预应力锚具位置移动,以保证预应力孔道位置准确。

(11)内模安装时,应设法固定牢固,防止砼灌注过程中,模板上浮。 四、 横梁钢筋绑扎及波纹管布置 1、钢筋工程

(1)运抵工地的钢筋应附有制造厂家的质量证明书及试验报告单,其机械性能符合国

标《钢筋混凝土用钢筋》(GB1499-847)的有关规定。应按现行国家有关标准的规定抽取试样作力学性能试验并填发钢筋试验鉴定报告单,作为使用本批钢筋的依据。工地取样试验不合格,则本批钢筋不得使用。

(2)钢筋成型前应清除表面油渍、浮皮、铁锈、钢筋应顺直,无局部折曲,无削弱钢筋截面的伤痕。

(3)钢筋弯制和末端弯均按设计图“9072-04-21816~19”的要求办理,设计未提要求时按规范规定制作。钢筋在车间接长时,其接头宜采用电焊焊接,并以闪光接触对焊为主,

钢筋加工闪光接触对焊设备,必须符合闪光接触对焊钢筋规格要求。⊥O25mm竖向主筋现场接长时,均采用冷挤压接头,工艺要求应符合有关行业标准,操作人员要持证上岗,现场若受钢筋长度限制,横梁主筋、箍筋可采用搭接接头,但搭接长度主筋不得少于35d,箍筋不得少于20d,接头数量不得超过任何一断面钢筋总数量的50%。

(4)绑扎钢筋时,钢筋的位置、砼保护层厚度,均应符合设计要求。柱体平面箍筋应按设计图“9072-04-21816”大样A、B方式交替布置。钢筋如遇碰撞,可适当挪动,未注明钢筋间距的按等间距布置。

(5)钢筋加工及绑扎误差均应符合《铁路桥涵施工规范》(TBJ-203-96)、《铁路砼及砌体工程施工及验收规范》(TBJ210-97)的有关规定。 2、波纹管布置

(1)横梁纵向共布置预应力束孔道31个,其中直孔道21个竖弯孔道10个,均由φ100波纹管成孔。故波纹管应按孔道的计算长度备料,每根波纹管在使用前均应进行仔细检查,确保无裂缝、无变形、无碰伤、无破损,接头处无卷边、毛刺。

(2)波纹管的安装要保证顺直,无死弯,并用定位网固定牢靠,在砼灌注过程中无任何松动,确保孔道的设计位置。伸出梁端的波纹管应与孔道轴线一致,梁端锚垫安放应与孔道轴线垂直,孔口位置偏差不大于2mm,波纹管安装时,其接头应用大一号同型波纹管(约30cm长)连接并用黑胶布密封好,以防漏浆。波纹管两端均应伸出梁端,波纹管与锚垫板结合处也应密封死。

(3)波纹管采用φ12钢筋网定位,网片间距50cm,并于梁内钢筋焊接。钢筋定位网应使波纹管上下左右均不能移动,要求任何方向的偏差,在距跨中4m范围内不大于6mm,其余部位不大于8mm,定位网孔应大于波纹管直径2-3mm。

(4)横梁端部塔柱内竖向预应力束,按设计位置吊挂在劲性骨架上,分别套装高频管,具体要求同(1)、(2)、(3)条。 五、 横梁砼灌注样护 1、 准备工作

(1)当横梁的模板、钢筋、预应力束波纹管等施工完毕并经检查合格办理签证后,准备砼灌注。灌注前,要对使用的机具设备进行全面检查、维修、调试,水上砼工厂试运转,确保所用各种机具设备的完好状态。

(2)度为C50,为保证砼的和易性和可泵性,应选用合适的减水剂、泵送剂。横梁砼选用普通525#硅酸盐水泥,粗骨料采用5-20mm连续级配的碎石,细骨料采用优质中砂。陷度要求14-16cm,并保证在1小时内无明显损失,初凝时间在18小时左右。水泥用量不宜超过500Kg/m ,为了防止横梁砼出现裂缝,横梁采用补尝砼(微膨胀砼),尽量使用砼以膨胀曲线与收缩曲线相吻合。配合比由工地实验室选定,并报总工程师批准。

(3)落实各项原材料的备料情况及水上运输能力,保证各项原材料的连续供应。特别是砂、石料应有专人在砂石场检查备料数量及质量。

(4)根据设计图布置施工脚手架及灌注工作平台,布置砼分配装置,安装砼输送管道,砼输送管道的配管及安装应满足《砼泵送施工技术规范》(JQJT10-95)的要求。 (5)当各项准备工作就绪后,根据气象预报情况确定开盘时间。 2、 砼灌注

(1)采用泵送砼灌注,在灌注过程中严格按泵送工艺进行(详见砼泵送工艺)。 (2)横梁砼灌注采取水平分层,一次灌注成型。先以底板由中间向两端灌注,分层厚度易为30厘m左右,分层的间隔灌注时间不得超过试验所规定的初凝时间。底板灌注完毕后,再依次关注隔墙、腹板、边墙砼,直至顶板砼。为了尽快消除膺架的非弹性变形,在灌注砼时,应先灌注横梁中间段砼然后再向两边塔柱灌注,既使中间段砼灌注速度快些,比塔柱部分砼高出1m。

(3)砼振捣采用插入式振捣器,移动间距不宜大于振捣器作用半径的1.5倍,且插入下层砼内的深度宜为5-10厘m。每一振点的振捣延续时间宜为20-30秒,以砼不再沉落,不出现气泡,表面呈现浮浆为度。

(4)预应力束波纹管布置区砼振捣要特别小心,严防碰伤波纹管,造成管内漏浆。横梁两端塔柱处砼量较大,边墙较厚,应属大体积砼,需采取相应措施降低水化热。

(5)砼灌注过程中,应有专人负责孔道检查,可采用取水冲或通孔器通孔等办法,防止波纹管漏浆堵管。

(6)当横梁砼灌注完毕后,端部塔柱处砼顶面进行适度找平,梁顶抹面收浆。待砼初凝后用二层草袋,必要时再加盖一层尼龙布覆盖,进行保温、保湿养护。横梁的养护时间当

湿度在60%-90%时、不得少于7天。

(7)当梁体砼强度达到设计强度的50%时,拆除侧模,达到设计强度100%时拆除底模,达到强度的80%时方可进行预应力孔道穿束及张拉。

(8)温控及防裂措施参见“10#墩下塔柱施工工艺”(芜工-038)。 六、 横梁预应力束张拉、压浆、封端

1、 横梁预应力采用19-7φ5钢绞线,公称抗拉强度Ry=1860Mpa,OVM15-19锚具,采用YCW-400型张拉千斤顶,ZB4/500油泵,预应力束两端张拉,张拉力3561.8KN,张拉顺序:首先对称张拉顶、底板束N1、N4,然后对称张拉竖向T3束,再对称张拉横梁弯束N2、N3、N5、N6。最后张拉B3束。张拉完毕即进行孔道压浆、封端。全梁纵向共布置预应力31束,其中直束21束,竖弯束10束。

2、 钢绞线下料应在专用平台上进行,工作长度按每端0.8m考虑。钢绞线下料后,应梳整编束,每隔1-1.5m用10#铁丝绑扎。钢束应顺直不扭转,编束后分类编号存放,钢绞线搬运时,支点距离不得大于3m,端部悬出成度不得大于1.5m。

3、 穿预应力束可采用3-5t慢速卷扬机牵引,由一端向另一端一次穿出,穿束时束口要有良好的导向措施。

4、 穿束前应用压力水冲洗孔道内杂物,再用风吹干孔道内水分。

5、 预施应力的设备加油泵、压力表、张拉千斤顶油管路及其阀门接头等,必须经过检查、校验后才能正式使用,压力表应选用防振型,表面最大读数应为张拉力的1.5~2.0倍,精度不应低于1.0级,张拉千斤顶的校正系数应在1.05以下,大于1.05时不能使用。 6、 锚具按归定检验合格。钢绞线工地复验合格,清除锚板上灰浆,以保证锚具与支承板的密贴。如果管道歪斜,在张拉时必须配偏垫,于免刻断钢绞线。

7、 对操作人员进行技术交底,使每个操作人员都明白张拉程序,注意事项等。 8、 张拉操作方法

(1) 初始应力张拉,两端同时起顶,使钢绞线束略为拉紧,调整锚具和千斤顶的位置使

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孔道轴线、锚具轴线和千斤顶轴线三者在一条直线上,同时调整钢绞线的松紧程度,以使钢绞线受力均匀。随后将千斤顶加载至钢绞线控制应力的10%左右的初始应力阶段,并划线作标记,以便记录伸长量和滑丝情况。

(2) 控制应力:两端轮流逐级加载至设计控制应力,并测量两端钢绞线的伸长量,持荷10min,测量伸长量,并观察钢绞线滑断丝情况。

(3) 顶压锚固。顶压夹片,测量回缩量,张拉千斤顶油压回零,测量钢绞线总回缩量及夹片外露量。

9、 预施应力应以应力控制为主,伸长量作为校核,预施应力符合下列规定: (1) 锚固后两端钢绞线伸长量之和不得超过设计值的±6%。

(2) 每束钢绞的断丝、滑丝不得超过1根,每个断面断丝之和不超过该断面钢丝总数的1%。

(3) 两端回缩量之和不得大于6mm。夹片外露量不得小于5毫m。 10、孔道压浆与封端

(1) 张拉锚固后应及时压浆,一般48小时内完成。 (2) 压浆前应办理有关签证手续。

(3) 压浆是和发现串孔现象应同时一并压浆,

(4) 压浆用525#普通硅酸盐水泥,要求水灰比不得大于0.45,3小时后泌水率不大雨2%水泥浆稠度宜控制在14-18秒之间,强度不得低于设计规定。

(5) 水泥浆拌制应采用连续生产的方法来进行,每次拌制的水泥浆以不超过40分钟使用量为宜。

(6) 孔道压浆前应将锚板与夹片间的空隙填实;防止孔道压浆冒浆。

(7) 采用一次压浆工艺,灰浆泵最高输浆压力,以保证压入水泥浆饱满,密实为准,其值为:0.6~0.7Mpa,且另一端压出浓浆,持压2min,水泥浆终凝后,方可拆卸压浆阀。 (8) 水泥浆在拌合机中的温度不宜超过+25℃,故在夏季中施工宜在夜间温度较低时进行。 (9) 温度在+5℃以下时,不得进行压浆工作。

(10) 压浆完毕后即浇注封端砼,封端砼的强度不宜低于梁体砼强度的80%,封锚钢筋布置有三种方式,分别对应三种槽口布置,详见图“9072-04-21809”安装封端模板时,应注意控制全梁长度在容许误差之内。

11、 两柱内竖向预应力施工工艺详见“芜工-042” 七、 安全质量要求

1、 横梁开始施工前,应按设计图首先拼好内外施工脚手架。铺好脚手板,安装好防护栏杆,空隙处要加挂安全网。脚手板捆绑要牢固,不得有“空头板”。

2、 所有作业人员,必须严格遵守“水上作业安全规定”及高空作业的有关部门要求,穿好救生衣,戴好安全帽,高空作业一定要系好安全带。 3、 备用发电机要保持良好状态,随时准备投入使用。 4、 梁内要有良好的照明设备。

5、 预应力张拉过程中,千斤顶后面不得站人,高压油管接头处应加防护罩,以防意外。压浆人员应戴好防护眼镜,以免水泥浆喷出伤人。

6、 横梁施工前要作好技术交底工作。施工中认真坐好施工记录。

7、 本工艺未及事宜按相关《规范》及施工工艺执行。

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