现浇混凝土连续箱梁施工方法

学术 2024-10-13 21:15 河北

1、施工概述

全桥现浇箱梁共计8联，其中预应力混凝土连续箱梁4联，普通箱梁4联。具体分布为：主线1联（Y16-Y19）、E匝道3联（EO-E3、E3-E6、E6-E9）为预应力箱梁；B匝道4联（B0-B3、B3-B7、B7-B11、B11-B14）为普通箱梁，混凝土强度为C50。

2、施工安排

现浇混凝土连续箱梁施工按桥梁总体施工安排，考虑两个循环施工完成全部8联现浇梁。

3、施工流程

支架地基处理→搭设碗扣件支架（全联）→支架预压（全联）→支座安装→底模安装→绑扎底板、腹板钢筋和预应力筋→侧模安装→浇筑底板、腹板混凝土→安装顶板模板→绑扎顶板钢筋→浇筑顶板混凝土→养护→张拉预应力筋→压浆封锚→箱梁第二次施工区域支座安装→底模安装→绑扎底板、腹板钢筋和预应力筋→侧模安装→浇筑底板、腹板混凝土→安装顶板模板→绑扎顶板钢筋→浇筑顶板混凝土→养护→张拉预应力筋→压浆封锚→拆除支架。（普通箱梁施工除无张拉、压浆过程外，其余流程与预应力现浇箱梁一致）

4、施工方法

（1）、支架地基处理

本标段中现浇梁大部分处于盐池深坑区域，地基处理是现浇梁施工过程中的重中之重，拟采用山皮土+戗灰土+10cm素砼找平层处理，确保地基承载力满足施工要求。箱梁支架处地基表层设1.5％双向横向排水坡度，将雨水、地表积水排至两侧，防止地基被水长期浸泡。

（2）、搭设支架

支架采用WDJ式碗扣式满堂支架形式。架杆外径4.8cm，壁厚0.35cm，内径4.1cm。支架顺桥向纵向间距0.6m，翼缘板处纵向间距0.9m；横桥向腹板底间距为0.6m，翼缘板间距为0.9m。纵横水平杆步距1.2m。对箱梁端部1/5跨径加1米的范围按照纵横杆0.6m×0.6m进行加密布置。在架体内、外侧设置剪刀撑，增加整体性。支架拼装由熟练工操作，要注意拼好后的主杆垂直在同一轴线上，底部接触面无缝隙。

（3）、支架预压试验

底模板和侧模板安装完成后对支撑体系进行预压。

①、加载顺序：分三级加载，第一、二次分别加载总重的30%，第三次加载总重40%。

②、预压观测：观测位置设在每跨的L/2，L/4处及墩部处，每组分左、中、右三个点。在点位处固定观测杆，以便于沉降观测。

③、卸载：人工配合吊车吊运砂袋均匀卸载，卸载的同时继续观测。卸载完成后记录好观测值以便计算支架及地基综合形变。根据观测记录，整理出预压沉降结果，调整碗扣支架顶托的标高来控制箱梁底板及悬臂的预拱高度。

（4）、永久支座的安装

支座安装前对支座垫石进行检查，支座安装标高按设计要求控制，并控制两个方向的四角高差不得大于2mm，以保证平面两个方向的水平。箱梁采用GJZF4、GYZ系列板式橡胶支座和GPZ系列盆式橡胶支座。板式支座使用环氧树脂砂浆连接，盆式橡胶支座使用自流平砂浆连接。

（5）、现浇箱梁模板设计与安装

底模采用木胶模板铺设，侧模根据箱梁的设计外形，用方木做好支架并与脚手架上面的方木进行可靠的固定，在侧模支架上面固定好木胶板作面板。内模用小钢模与木模拼装。板应有足够的强度、刚度及稳定性，确保梁体各部分结构尺寸及预埋件位置准确，模板在使用前，涂脱模剂。安装模板时先安装底模，再安装侧模，底模与侧模连接，不得有错台。连接处夹海绵条，以防漏浆，箱梁中的各种预埋件应在模板安装时一并埋设，并采取可靠的稳固措施，确保安装位置准确。

（6）、钢筋及钢绞线加工与安装

①、钢筋安装

钢材进场后须进行原材料复试，合格后方可使用，依据设计图纸及施工规范加工钢筋。箱梁中钢筋形状复杂，数量多，首先将普通钢筋制成平面或立体骨架，骨架应焊接牢固，骨架钢筋、骨架与斜筋之间采用双面焊接。

②、绑扎钢束定位筋

普通钢筋绑扎成骨架后，根据各预应力钢束的座标和曲线要素，首先在骨架的箍筋上测量划线，并点焊定位筋，然后在定位筋上绑扎钢束的导向筋。

③、绑扎波纹管

施工中应采取有效措施固定波纹管，防止在施工过程中发生位置改变，一般直线段约为左右100cm一道固定装置，曲线段50cm加密。在波纹管接头部位及其与锚垫板喇叭管接头处，均应采取有效措施，保证其密封，严防漏浆。

④、钢绞线编束和穿束

钢绞线下料时根据设计要求的孔道长度、张拉端工作长度和锚固长度下料，然后进行编束。编束时，应保持每根钢绞线之间平行，不缠绕，沿长度方向每隔1.0～1.5m用20#铁丝捆扎一道，在每束的两端2m范围内应保证绑扎间距不大于50cm。

⑤、安设灌浆孔和排气孔

当预应力钢束就位后，在每一钢束的两端和曲线的最低处安设灌浆孔，在每一钢束曲线最高处安设排气孔。

（7）、箱梁混凝土的浇筑

浇筑混凝土前，应对模板，支架全面检查，木楔如有松动现象必须全部打紧，特别当采用预压措施后，支架将有回弹现象，更应注意波纹管，锚垫板，喇叭管，螺旋筋等位置要准确，定位要牢固。同时还应放置好伸缩缝、栏杆、支座预埋件及泄水孔等。

每联连续箱梁混凝土可分两次浇筑，第一次浇筑顶板以下部分的底板及腹板，第二次浇筑顶板。

混凝土采用商品混凝土，用混凝土搅拌运输车运送至现场。采用混凝土输送泵进行浇筑。为保证预应力筋锚头位置的混凝土密实，浇筑先从锚头开始，采用斜向分段，水平分层的方法浇筑，分层厚度不得大于30cm，混凝土浇筑完毕，箱梁表面用塑料薄膜和土工布覆盖，并洒水养护，保证混凝土表面湿润。

（8）、现浇段箱梁预应力筋张拉

预应力筋张张拉流程：0→初应力0.15σcon→0.3σcon→1.0σcon (持荷2min) →锚固。

张拉采用应力和应变双控，以应力控制为主。当砼强度达到100%，弹性模量达到要求后，两端对称张拉施工，张拉分级施加，终张拉的实际伸长值在±6%范围内。

（9）、孔道真空压浆施工

(1)、真空灌浆的工作原理

真空灌浆是在孔道的一端采用真空泵抽预应力孔道中的空气,使之产生- 0.1lMPa 左右的真空度,然后在孔道另一端用灌浆泵将优化后的水泥浆从孔道的另一端灌入,直至充满整条孔道,并加以≥0 .17MPa 的正压力,以提高预应力孔道灌浆的饱满度和密实度,防止预应力筋被腐蚀,消除传统压力灌浆的质量通病，从而提高后张预应力混凝土结构安全度和耐久性。

(2)、水泥浆配合比

水泥浆的配合比直接影响到灰浆强度和灌注密度, 尤其对于真空灌浆来说, 是施工工艺的一个关键环节。配合比主要遵循低水灰比和多成分的原则, 以达到减少空隙、泌水和水泥浆在凝结硬化过程中的收缩变形的目的。真空灌浆浆体配合比试验参考海威姆公司建议的操作程序进行。

(3) 、真空灌浆的施工工艺

①、灌浆前准备工作

A、张拉完成后,切断外露的钢绞线(钢绞线外漏30～50mm) ,清水冲洗,高压风吹干,然后进行封锚。

B、清理锚垫板上的灌浆孔,保证灌浆通道通畅。

C、定出抽吸真空端及灌浆端,抽吸真空端位于高处锚座上的灌浆孔,灌浆端置于低处锚座上的灌浆孔。

②、按真空灌浆施工设备连接图连接装好各部件,并检查其功能,进行试抽真空。

③、试抽真空

将灌浆阀、排气阀都关闭,抽真空阀、出浆端阀门打开,启动真空泵抽真空,观察真空压力表读数,真空度达到-0.08-0.10MPa 并保持稳定,停泵1min ,压力要能保持不变。

④、搅拌水泥浆

搅拌水泥浆之前加水空转数分钟,将积水倒净,使搅拌机内壁充分润湿。装料时首先将称量好的水倒入搅拌机,之后边搅拌边倒入水泥,再搅拌3～5min 直至均匀。将溶于水灌浆料倒入搅拌机,再搅拌5～15min ,然后出料。

(4)、灌浆

将灰浆加到灌浆泵中,在灌浆泵的高压橡胶管出口打出浆体,待这些浆体浓度与灌浆泵中的浓度一样时,关掉灌浆泵,将高压橡胶管接到孔道的灌浆管上,扎牢。关掉灌浆阀,打开真空阀、出浆端阀门,启动真空泵抽真空,使真空度达- 0.08～ - 0.11MPa 并保持稳定,启动灌浆泵,打开灌浆阀,开始灌浆,当浆体经过空气过滤器时,关掉真空泵及真空阀,打开排气阀。

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