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1、王家口特大高架桥现浇预应力连续箱梁施工简介摘要 本文针对王家口特大高架桥现浇预应力连续箱梁的施工进行了总结，以供在同类型工程施工时参考。关 键 词 现浇 预应力连续箱梁 施工1. 箱梁设计简介 王家口特大高架桥位于丹东至拉萨国道主干线甘肃省红古区王家口处，大桥由左右分离式断面组成。桥梁上部为8跨(左幅第1孔和右幅第8孔跨径24m、第5孔跨径55m、其余孔跨径36m)现浇预应力连续箱梁（总长295m）和每联640m 预制预应力T梁（总长720m）组成，8号柱墩为箱梁与T梁的过渡墩。箱梁为一箱两室，跨中截面如图1所示，距跨端底板与腹板截面加厚。位于0号台和8号墩顶处的箱梁的横隔梁厚100cm，其余
2、墩顶处的箱梁横隔梁厚180cm。2. 预应力连续箱梁施工方案简介2.1 左幅桥施工顺序以0号桥台为起点，在完成支架搭设及预压后，安装第1跨梁模板及钢筋至第2跨7m处（施工缝宽2m），浇筑砼，待砼强度达到设计强度的85%以上，张拉相应预应力钢束，接长腹板钢束至第3跨7m处（施工缝2m），进行第2跨施工，依次逐跨现浇至8号墩；右幅桥施工顺序以8号墩为起始点，安装第8跨模板及钢筋至第7跨7m处（施工缝2m），浇筑砼，待砼强度达到设计强度的85%以上，张拉相应预应力钢束，接长腹板钢束至第6跨7m处（施工缝2m），进行第7跨施工，依次逐跨现浇至0号台。见图2。2m施工缝为全断面断开。2.2 现浇箱梁支架
3、采用落地式满堂支架，箱梁考虑10mm预拱度（正拱），在顶托上调整。支架进行预压，预压重量为箱梁自重和施工荷载之和的85%。理论上箱梁现浇完成4孔时才能进行体系转换，因此支架搭设多于4孔。逐孔进行预压。2.3 当砼强度达到设计的85%时进行预应力钢束张拉，张拉单向进行。施加预应力采用张拉应力控制，伸长值校核。预应力钢束张拉完成后，即可进行管道压浆。3. 预应力连续箱梁施工简介施工顺序，以左幅第1节为例：支架地基及基础处理搭设支架（多于4跨）设置支架平台安装箱梁底模、盆式支座第1跨支架预压1月以上转移材料至第2跨预压1月以上转移预压材料至第3跨，同时安装第1节箱梁横隔梁、底板、腹板钢筋（含2m施工
4、缝）及预应力钢束安装箱梁腹板、横隔梁模板（安装第2节箱梁钢筋）现浇箱梁底板、腹板、横隔梁砼拆除箱梁腹板、横隔梁模板，搭设箱梁顶板、翼板支架和底模（安装第2节模板）安装箱梁顶板钢筋（灌注第2节砼）现浇箱梁顶板砼张拉腹板预应力钢束、压浆张拉顶板预应力钢束、压浆张拉底板预应力钢束、压浆接长腹板预应力钢束连接施工缝处钢筋安装施工缝处腹板模板和顶板底模，2m施工缝砼与第2节顶板砼同时现浇（注：上述施工顺序有的可以平行，有的可以穿插进行）。逐跨重复上述顺序至第8跨（第4跨全部完成后，可从第1跨开始卸架周转）安装第8跨箱梁封锚钢筋、模板和现浇封锚砼卸架。3.1 满堂支架施工清除支架所在位置的地面杂草、杂物、
5、腐植土，将地面整平碾压，铺筑厚75cm天然砂砾，每层压实度95%以上，测定地基承载力，使满足允许承载力，然后铺设方木或现浇砼条形基础，基础顶放置1515cm厚10mm钢板做为立杆支垫，再搭设满堂扣件式钢管支架。钢管为48，=3.5mm。支架搭设沿桥横向半幅12m宽。立杆采用对接扣件，布设间距沿桥纵向60cm，横向60cm。横杆步距120cm。立杆顶端安装顶托，在顶托凹槽内搁置1515cm方木或I20a工字钢，其上安放箱梁底模。在模板上堆放预压材料，逐跨预压1个月以上，在预压期间，需对支架基础上横向3m纵向4m设观测点，每天进行观测。架体卸载后，对各点进行一次观测，得出支架卸载后的回弹量，从顶托
6、调整回弹量，同时将预拱度考虑在内，此时的标高即能满足梁体设计要求。观察支架，将支架缺陷修复。3.2 钢筋制作、安装根据设计图进行加工和安装。保证钢筋无锈、无污染，部位正确，绑扎或焊接符合规范规定。先安装箱梁横隔梁钢筋，然后安装底板、腹板钢筋和预应力钢束，完成后经检验合格，灌注砼，安装顶板模板，然后安装顶板钢筋及预应力钢束。主筋安装将2m施工缝包含在内，连接采用搭接电焊。3.3 箱梁腹板模板、顶板底模板安装安装箱梁腹板、底板及横隔梁钢筋，同时将腹板和底板预应力钢束按设计安装完成后，即可进行模板安装。模板采用工厂加工定型钢模板。板厚5mm。3.3.1 箱梁腹板外模为了安装、固定方便和保证模板平整度
7、，同时便于汽车式起重机吊装，将7501500mm钢模板拼合成36m整体式模板后再行安装；腹板内模采用15001500mm为主的组合钢模板。腹模采用方木及钢管脚手架固定，同时在腹模之间用16钢筋作为拉杆连结，纵横间距60cm。模板工程完成后即可进行砼灌注。3.3.2 当腹板及横隔梁砼灌注完成24小时以上后，可拆除模板，然后安装顶板及翼板的模板支架，安装顶板及翼板底模，模板以15001500mm为主的组合钢模板。然后安装顶板、翼板钢筋和顶板预应力钢束；同时将腹板预应力钢束张拉、压浆、接长。3.3.3 将施工缝处的钢筋焊接，然后安装施工缝处的腹板和顶板模板，施工缝处的腹板、底板砼与下节顶板砼一起现浇
8、。3.4 预应力砼工程3.4.1 箱梁砼采用现浇C50预应力砼。 每m3砼材料用量：42.5级水泥485kg；中砂716 kg；2cm碎石1074 kg；水160 kg；硅粉31 kg；UNF-5高效减水剂4.37 kg。各种材料检验符合规范规定。砼采用JDY500型强制式搅拌机集中厂拌，搅拌机自动控制材料重量。砼采用HBJ60C型砼输送泵运送。3.4.2 砼灌注先现浇横隔梁，然后对称向两侧浇筑，灌注腹板时沿整个横断面分层分段以斜坡层向两侧推进，斜坡层倾角2025，灌注砼每层厚度30cm以内。在底板采用PVC管或钢管预留10cm通气孔。腹板采用插入式振动器，底板和顶板采用平板振动器。振捣时防止
9、振动器触及波纹管，避免波纹管破裂漏浆。在浇注顶板砼时预留一个比底模略大的工作孔，剪断该处钢筋，待箱内有关工作完成后，将钢筋搭接电焊，再行浇注砼封闭工作孔。 外露砼采用麻袋覆盖，洒水养生。3.5 预应力钢束张拉及压浆3.5.1 波纹管制作与安装：波纹管（圆管和扁管）采用波纹管成型机在预制场卷制波纹管带而成。波纹管接长采用大一号同型的波纹管做接头，接头长度为350mm，两端连接处用密封胶带裹严，防止砼浆渗入。波纹管安装严格按施工图纸提供坐标安放，每隔1m将12定位钢筋（马凳支托）焊接一组在箍筋上，将波纹管用6倒U型筋点焊在定位筋上，防止波纹管偏移或上浮。检查波纹管位置、曲线形状、接头、管壁有无破损
10、等缺陷，予以及时修复。波纹管安装与钢筋施工同步进行，电焊时防止火花烧伤管壁。波纹管安装完成后，安装张拉端的锚具的锚垫板和螺旋筋（扁锚无），同时在固定端波纹管或连接器外罩上设置PVC压浆排气管，排气管露出梁外。3.5.2 预应力钢束制作与安装：钢绞线加工：17标准型钢绞线公称直径15.24mm，强度级别Ryb=1860MPa。钢绞线下料时，焊接一个专用的钢筋笼，将一盘钢绞线放入笼中，然后开卷从中央逐步抽出，用电动圆盘砂轮切割机切割下料，在下料及堆放时其下垫方木以防止钢绞线污染、生锈、磨损等。固定端挤压头制作：挤压器型号GYJA型，配用油泵ZB4-500型。挤压头制作是将异型钢丝挤压簧（弹簧状）套
11、在预应力钢绞线上，再套上剂压套（断面为圆环）一起被剂压器顶杆推入剂压模锥孔中，由于模孔小端直径小于剂压套外径，挤压套被牢牢地压缩在预应力钢绞线上，异形钢丝挤压簧内侧锋利刃卡住钢绞线，外侧刃嵌入剂压套，制成固定端挤压头。此挤压头与连接器中挤压头的制作相同。挤压套涂有防锈油，保证无污染。如污染，则用柴油清洗后再用。挤压时，将挤压机顶杆凹槽内残留的异型钢丝挤压簧清除干净。钢束制作：编束时，逐根理顺，防止相互缠绕，每隔1m绑扎一道20号铁丝，铁丝头弯进钢丝束里，编好的钢束编号堆放在方木支垫上，并予以覆盖。带固定端的钢束每根钢绞线先穿过固定锚板锚孔，安放螺旋筋，挤压头靠紧锚板，然后再编束绑扎。钢束安装：
12、钢束前端扎紧并裹胶布由人工穿入波纹管中。因固定端埋入砼中，因此顶、底板钢束在灌注砼前完成穿束，腹板左幅第1跨（右幅第8跨）穿束先于砼，其余各跨穿束有的在灌注砼之前，有的在砼灌注之后。穿束时采用导链将钢束吊起，工人站在脚手架上逐步穿入，完成穿束工作。箱梁腹板钢束一束由15根钢绞线组成，一个腹板由4束组成（其中第5跨6束）,采用连接器接长连续；箱梁顶板、底板钢束一束由5根钢绞线组成，半幅桥由6束组成(其中底板第5跨12束)。顶板钢束以横隔梁纵中线对称7m布置，底板以跨中为中心越过横隔梁纵中线7m对称布置。3.5.3 预应力张拉与锚固：钢束张拉机具：、腹板钢束采用穿心式液压千斤顶YCW400型，公称
13、拉力3420KN；底板和顶板钢束采用YCW100型，公称拉力980KN。、高压电动油泵型号ZB4-500型。机具在使用和保养中严格按产品说明书要求进行。箱梁腹板OVM15-15固定端P型锚具（见图3）位于左幅桥第1跨（右幅第8跨）起点和第5跨每个腹板两加强束起点（左幅伸进第4跨7m、右幅伸进第6跨7m）；OVM15-15型张拉端锚具（与图4相似，锚板类似于联接体但无凸起、无 外罩等接长部分）位于左幅桥第8跨（右幅第1跨）末端和第5跨两加强束终点（左幅桥伸进第6跨7m、右幅伸进第4跨7m），完成张拉后进行锚固。位于施工缝处采用联接器接长钢束的，完成张拉后由联接体先行锚固，然后接长钢束。箱梁底板、
14、顶板扁锚具BM15-5固定端P型（类似图3，但各部尺寸不同）和BM15-5张拉端（锚板截面矩形）。张拉端均在施工缝处。、工地试验表明C50砼7天强度可达到100%，一般在砼灌注7天后开始张拉。张拉为一端张拉。施加预应力采用张拉应力控制，伸长值校核。单根钢绞线施工张拉应力：考虑1.025的锚口摩阻损失系数，con1=18600.71.025=1334.55MPa（左第1跨、右第8跨0.7Ryb）；con2=18600.751.025=1429.88MPa（其余各跨0.75Ryb）。张拉程序：0初应力con（持荷2分钟锚固）。初应力为控制应力con的15%，伸长值应从初应力时开始量测L1。预应力钢
15、束施工张拉力值通过千斤顶、油压表配套标定的油压值 张拉力关系曲线换算成相应的张拉油压表数值。、理论伸长值按JTJ041-2000公路桥涵施工技术规范的公式12.8.3-1计算，由于各钢束之间参数不尽相同，钢束较多，其计算本文从略。实际伸长值控制在-5%10%之间，其计算见公式12.8.3-2，公式中的推算伸长值L2可按张拉与伸长值成正比例关系计算。例如：初应力为15%张拉力，初应力至终应力荷载差值为85%张拉力，其实测伸长值为L1，则推算伸长值L2=L1/8.5。、钢束张拉顺序遵循同步、对称原则：中腹板钢束（中间束最上端束最下端束）边腹板钢束（两腹板中间束两腹板最上端束两腹板最下端束，即对称张
16、拉）顶板钢束（中间束对称向两端束）底板钢束（中间束对称向两端束）。张拉钢束严格按顺序进行，按规程操作，张拉正面严禁站人。张拉达到控制应力，量测伸长值进行校验，全部符合要求后，持荷2分钟锚固。、滑丝处理：在施工中也出现滑丝现象，一般更换夹片后，使用小型千斤顶重新张拉锚固。3.5.4 孔道压浆：压浆材料为50#水泥浆，1m3材料用量：普硅水泥42.5级1300kg、硅粉78kg、UEA低碱膨胀剂65kg、水468kg、SW系列高效减水剂10.4kg。压浆设备主要有灰浆搅拌机、电动挤压式灰浆泵等。当预应力钢束张拉锚固完成后，立即从梁的张拉端的锚垫板注浆孔注入，直至从梁的另一端预留的排气孔冒出浓浆后封
17、闭，继续加压0.50.6MPa约2分钟，立即封闭注浆孔。压浆前将排气管口放开，保证排气畅通，压浆时需连续、缓慢、均匀地进行。3.6 腹板钢束接长： 腹板钢束接长采用连接器， OVM15L-15型联接器（如图4）为周边悬挂的挤压式联接器，位于箱梁腹板第28跨7m施工缝处。钢束张拉后由联接体先行锚固，完成压浆，然后将接长钢束的15根钢绞线分别卡入联接体周边对应的凹槽内，由挤压头卡住，安装外罩、约束圈等，在外罩上安装PVC压浆排气管至梁外，将各接合处用胶布裹紧，防止水泥浆渗入，完成了钢束接长工作。3.7 现浇左幅第8跨（右幅第1跨）末端封锚砼按上述步骤逐孔施工至左幅第8跨（右幅第1跨）末端，将封锚处梁体砼冲洗干净并凿毛，焊接封锚钢筋，安装模板，现浇C50砼。至此，预应力连续箱梁施工全部完成。3.8卸架当半幅桥的箱梁完成4节或全部完成时，可以开始依次逐孔拆卸支架和底模进行周转使用，支架的卸落应对称、均匀有顺序地从跨中向两端进行。4 结束语现浇预应力连续箱梁为解决不等跨、斜交、实现较大跨径等提供了较好的途径。具有整体性好，施工方便等特点。同时比实施同长度预制预应力T梁造价低。
