鋼筋混凝土組合桁梁施工難點(diǎn)與解決方案.doc

80m鋼混凝土組合桁梁施工難點(diǎn)及解決方案研究王 長 洪（中鐵隧道局集團(tuán)）摘要：根據(jù)太峪大橋80m鋼混凝土組合桁梁施工方案對該橋施工方法進(jìn)行探討，確定該橋施工的難點(diǎn)重點(diǎn)，提出該橋施工階段重點(diǎn)控制的工序。結(jié)合實(shí)際情況，針對不同的難點(diǎn)，提出具有針對性的解決方案。重點(diǎn)探討了混凝土施工、預(yù)應(yīng)力筋施工、壓漿及封錨等工序的具體施工方案。關(guān)鍵詞：鋼混凝土組合桁梁；混凝土施工；預(yù)應(yīng)力筋施工；壓漿及封錨 80m steel concrete composite truss girderof construction difficulties and solutionsWANG Changhong（China Railway Tunnel Group）Abstract：According to a 80m steel reinforced concrete bridge construction plan of the bridge truss ,the construction method was discussed. Determine the focus and difficulties of bridge construction, Key control procedures of bridge in construction phase were proposed. With the actual situation, the difficulty for different, targeted solutions were made. Focuses on the Specific construction plan of concrete, prestressed construction, grouting and sealing. Key words: Steel reinforced concrete truss; Concrete construction; Prestressed rods; Anchor grouting and sealing鋼混凝土組合桁架梁橋是一種新型的橋梁結(jié)構(gòu)形式，它能充分發(fā)揮不同材料的優(yōu)點(diǎn)，具有外形美觀、剛度大、穩(wěn)定性好、重量輕、跨越能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。太峪大橋80m鋼混凝土組合桁架梁橋是國內(nèi)第一座運(yùn)用鋼混凝土組合桁架梁技術(shù)的橋梁，對國內(nèi)橋梁施工技術(shù)的創(chuàng)新和提升具有重大的意義。隨著橋梁施工技術(shù)的發(fā)展以及人們對橋的造型提出更高的要求，鋼混凝土組合桁架梁的競爭力日益凸顯。1、工程概況太峪大橋左、右線組合桁架梁橋跨越銀武高速公路，鐵路本段位于1200m和1600m的曲線上，左、右線中心與高速公路斜交角度分別為57和55。設(shè)計(jì)采用1孔80m鋼混凝土組合桁梁跨高速公路，梁長82米，設(shè)計(jì)跨徑80m，桁高9m，節(jié)間距10m，桁中心距6.7m。桁架形式為無豎桿的三角形，上弦桿為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，下弦為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。上弦桿采用1.1m寬，1.2m高的鋼筋混凝土矩形截面，下弦采用槽型截面，一般梁高1.5m，梁端高2.0m，道床板厚度采用40-45cm的鋼筋混凝土板，梁端板厚90-95cm，梁底寬為7.8m，頂寬9.4m，端橫撐為高1.0m、寬0.8m的混凝土截面，中橫撐為寬0.35m，高0.6m工字鋼。下弦縱向?yàn)槿A(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，橫向手里為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。腹桿采用 650550mm的矩形鋼箱，鋼箱材質(zhì)為Q345qE。2、施工重點(diǎn)難點(diǎn)太峪大橋80m鋼混凝土組合桁架梁橋在施工的過程中，由于橋梁結(jié)構(gòu)的空間位置隨著施工進(jìn)度的不斷變化，鋼混結(jié)構(gòu)在安裝溫度、不同施工階段的受力大小方面產(chǎn)生的變形協(xié)調(diào)問題極為復(fù)雜，再考慮到施工過程中結(jié)構(gòu)自重、施工荷載以及混凝土材料的收縮徐變材質(zhì)的特性的不穩(wěn)定性和周邊環(huán)境溫度變化等因素影響，所有這些都使施工過程中橋梁結(jié)構(gòu)各個(gè)施工階段的內(nèi)力和應(yīng)力不斷發(fā)生變化，結(jié)果可能出現(xiàn)結(jié)構(gòu)體系與預(yù)期值的偏離。結(jié)合現(xiàn)場施工實(shí)際情況，該橋的混凝土施工、預(yù)應(yīng)力筋施工、壓漿及封錨是整個(gè)工程的難點(diǎn)，也是重點(diǎn)控制工序。3、解決方案 3.1 混凝土施工本橋梁體混凝土采用C55聚丙烯纖維混凝土，強(qiáng)度等級和彈性模量必須符合設(shè)計(jì)要求。施工過程中按規(guī)范要求作試件的取樣與留置?；炷涟柚魄?，應(yīng)測定砂、石含水率，嚴(yán)格控制骨料最大粒徑不超過30mm,并根據(jù)測試結(jié)果和理論配合比調(diào)整材料用量，提出施工配合比，混凝土的坍落度應(yīng)符合設(shè)計(jì)配合比要求，結(jié)構(gòu)表面應(yīng)密實(shí)平整、顏色均勻、不得有漏筋、蜂窩、孔洞、疏松、麻面和缺楞掉角等缺陷?？椎缐簼{應(yīng)用普通硅酸鹽水泥，其進(jìn)場后按照規(guī)范和驗(yàn)標(biāo)規(guī)定進(jìn)行復(fù)試，復(fù)試合格方可使用。水泥漿用的外加劑的質(zhì)量檢驗(yàn)必須符合混凝土外加劑（GB8076）的規(guī)范要求。后張法預(yù)應(yīng)力筋張拉或初張拉時(shí)，混凝土強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%。后張法預(yù)應(yīng)力筋終張拉或先張法預(yù)應(yīng)力筋放張時(shí)，混凝土強(qiáng)度等級和彈性模量必須符合設(shè)計(jì)要求?；炷翝仓皯?yīng)對支架、模板和各種預(yù)埋孔進(jìn)行全面系統(tǒng)地檢查，尤其注意節(jié)點(diǎn)板預(yù)埋件的安設(shè)必須符合設(shè)計(jì)和施工規(guī)范要求，清除模板內(nèi)的雜物，并用清水對模板進(jìn)行認(rèn)真沖洗，為防止混凝土本身的收縮和施工時(shí)間較長，混凝土中摻入緩凝劑，澆筑過程中底板后肋板用插入式振搗器振搗，頂板部分用平板式振動(dòng)器振搗，混凝土的振搗嚴(yán)格按振動(dòng)棒的作用范圍進(jìn)行，嚴(yán)防漏搗、欠搗和過度振搗，由于局部預(yù)應(yīng)力管道密集，空隙小，采用小直徑30型的插入式振搗器，振搗時(shí)不可在鋼筋上平拖，不可碰撞預(yù)應(yīng)力管道，模板、鋼筋輔助設(shè)施（定位鋼筋）及節(jié)點(diǎn)板預(yù)埋件，頂板混凝土在近初凝前進(jìn)行抹面，以防早期無水引起表面干裂，混凝土澆筑完畢后，覆蓋麻袋進(jìn)行濕潤養(yǎng)護(hù)?；炷琉B(yǎng)護(hù):砼澆筑后，12h內(nèi)即要覆蓋和灑水，直至規(guī)定的養(yǎng)護(hù)時(shí)間。操作時(shí)，不得使砼受到污染和損傷。當(dāng)日平均氣溫低于5時(shí)，要采取保溫養(yǎng)護(hù)措施，并不得對砼灑水養(yǎng)護(hù)。封端混凝土采用補(bǔ)償收縮混凝土，強(qiáng)度等級同梁體，其配置可按GBJ-119-88的規(guī)定采用外加劑來實(shí)現(xiàn)，施工前應(yīng)進(jìn)行配比試驗(yàn)，并提出書面報(bào)告，經(jīng)監(jiān)理單位確認(rèn)后才能投入使用。為防止污染破壞高速路路面，澆注混凝土?xí)r其下鋪一層彩條布，起到隔離作用。 3.2預(yù)應(yīng)力筋施工3.2.1 波紋管布置縱向和豎向預(yù)應(yīng)力鋼束，鋼筋管道均采用金屬波紋管；按設(shè)計(jì)圖紙所示位置布設(shè)波紋管、鐵皮管，并用定位鋼筋固定，安放后的管道必須平順、無折角。管道所有接頭長度以5d為準(zhǔn)，采用大一號的波紋管套接，并對稱旋緊，并用膠帶紙纏好接頭處以防止混凝土漿摻入。施工中人員、機(jī)械、振動(dòng)棒不能碰撞管道，縱向預(yù)應(yīng)力管道中穿入外徑為80mm、90mm的PVC管以保持管道順直，在混凝土澆注過程中經(jīng)常轉(zhuǎn)動(dòng)PVC管以防漏漿 “凝死”PVC管。波紋管接頭處用鐵錘將波紋管接口整平，以防在穿束時(shí)引起波紋管翻卷。3.2.2 預(yù)應(yīng)力的加工及安裝各種預(yù)應(yīng)力筋到現(xiàn)場后，根據(jù)規(guī)范要求取樣作試驗(yàn)。其中本橋縱向預(yù)應(yīng)力筋采用抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為1860MP高強(qiáng)度低松弛鋼絞線，公稱直徑15.2mm，其技術(shù)條件應(yīng)符合GB/T5224-2003標(biāo)準(zhǔn)。采用夾片式系列錨具及錨具體系。橫向預(yù)應(yīng)力筋采用5-75抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為1860MP高強(qiáng)度低松弛鋼絞線，公稱直徑15.2mm，其技術(shù)條件應(yīng)符合GB/T5224-2003標(biāo)準(zhǔn)。鋼絞線下料按設(shè)計(jì)長度加張拉設(shè)備長度，并保留錨外不少于10cm的總長度下料，下料應(yīng)用砂輪機(jī)平放切割。鋼絞線端部用砂輪修平一邊上錨。縱向預(yù)應(yīng)力長束采用卷揚(yáng)機(jī)整束牽引的方法施工，在穿束前要做好以下的準(zhǔn)備工作：清除錨頭上的各種雜物以及多余的波紋管。張拉粗鋼筋時(shí)，按照計(jì)算的下料長度進(jìn)行力筋下料，用專用車床在力筋兩端車螺紋，對不夠長的力筋進(jìn)行對焊。然后去除焊接毛刺、整平，將螺絲口用麻布、扎絲綁緊，避免絲口碰壞兩端絲口外露長度為2倍螺母高加10mm的富余量。當(dāng)錨固螺母絲口不夠長時(shí)，可加墊墊板。墊板孔心應(yīng)于孔道及端桿中心相吻合，穿入預(yù)應(yīng)力筋時(shí)調(diào)整好墊板的位置，將螺母擰緊固定，使絲口螺桿能順利通過墊板，避免絲口碰撞墊板，損壞絲口不能錨固。用高壓水沖洗孔道。卷揚(yáng)機(jī)上的鋼絲繩要換成新的并認(rèn)真檢查是否有破損處。將鋼束端頭做成圓錐體，用電焊焊牢，表面要用砂輪修平滑，以防鋼束在波紋管接頭處引起波紋管翻卷，堵塞孔道。3.2.3 預(yù)應(yīng)力筋的張拉預(yù)應(yīng)力鋼束在混凝土的強(qiáng)度達(dá)到強(qiáng)度的90%后進(jìn)行張拉。預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)備使用前應(yīng)委托外單位校定，測定油泵線性回歸方程，根據(jù)千斤頂?shù)膹埨τ?jì)算出壓力表讀數(shù)，施工過程中實(shí)行雙控，以張拉為主，伸長值為輔。縱向鋼束在橫截面上必須對稱均衡張拉，先拉長束，后拉短束的方法張拉?？v向鋼束張拉控制噸位和張拉步驟：0初始張拉力10%con（持荷5分鐘，劃標(biāo)線）張拉控制應(yīng)力con（持荷5分鐘，測伸長量）錨固。每個(gè)梁板的縱向鋼束張拉完畢后，立即進(jìn)行豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉，每個(gè)梁板靠近施工接頭的最后一根豎向預(yù)應(yīng)力筋與下一梁板的豎向預(yù)應(yīng)力筋一起張拉。豎向預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí)錨具回縮值控制在1mm以內(nèi)，若一次張拉難以將回縮值控制在1mm以內(nèi)時(shí)，應(yīng)采取反復(fù)張拉的應(yīng)對措施。豎向預(yù)應(yīng)力筋張拉完畢后，在橋面施工前將高出張拉螺母20mm以外預(yù)應(yīng)力筋用砂輪切斷后再進(jìn)行封錨，豎向預(yù)應(yīng)力筋張拉控制噸位和張拉步驟： 0（劃標(biāo)線）張拉控制應(yīng)力con（持荷5分鐘；測伸長量）錨固。每個(gè)梁板的縱向鋼束和豎向預(yù)應(yīng)力筋張拉完成后，立即進(jìn)行橫向預(yù)應(yīng)力筋的張拉，每個(gè)梁板靠近施工接頭的最后一根橫向預(yù)應(yīng)力筋與下一梁板的橫向預(yù)應(yīng)力筋一起張拉，張拉控制應(yīng)力和張拉步驟： 0初始張拉力10%con（持荷5分鐘；劃標(biāo)線）張拉控制應(yīng)力con（持荷5分鐘；測伸長量）錨固。 3.3 壓漿及封錨壓漿是后張法預(yù)應(yīng)力施工中的最后也是關(guān)鍵的一步，壓漿前對壓漿機(jī)進(jìn)行認(rèn)真檢查，標(biāo)定，用壓漿機(jī)向管道內(nèi)注壓清水，充分沖洗，潤濕管道，至全部管道沖洗完畢后，正式拌漿，開始壓漿至排水孔噴出純漿并穩(wěn)定后封閉排氣孔，其后對管逐漸加壓到0.6Mpa并持續(xù)5分鐘后封閉，關(guān)閉壓漿嘴。張拉封錨，壓漿在48小時(shí)內(nèi)完成，封錨前先將錨具周圍沖洗干凈并鑿毛，然后按圖紙要求布置鋼筋網(wǎng)澆注封錨混凝土。張拉完成后，在兩天內(nèi)進(jìn)行管道壓漿，采用真空壓漿工藝；壓漿前管道內(nèi)應(yīng)清除雜物及積水，壓入管道的水泥漿應(yīng)飽滿密實(shí)；水泥漿攪拌站結(jié)束至壓入管道的時(shí)間間隔不超過40min；為保證梁體的耐久性，壓漿材料采用高性能無收縮防腐灌漿劑；管道壓漿水泥漿強(qiáng)度大于M45，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)滿足鐵路后張法預(yù)應(yīng)力混凝土管道壓漿技術(shù)條件；