重庆轻轨工程下石桥T构施工技术摘 要 介绍重庆轻轨工程下石桥16号、17号墩预应力砼T构的梁部施工技术,包括钢筋混凝土、预应力、管道压浆、标高控制及施工要点等。关键词 T构 桥墩 预应力砼 施工技术1 工程概况 重庆轻轨较新线是我国西部大开发首期十大重点工程之一,线路纵贯长江和嘉陵江间狭长的渝中半岛,穿行于中梁山至真武山之间的低丘地带,总长14.35km,沿途共有14个车站、两个主变电所、一个车辆段、一个控制中心。它的建成对改善居民出行条件、缓解日益增加的乘车难度、促进重庆及西部地区经济发展和改善城市环境、减少污染都具有十分重要作用。 杨家坪—动物园区间下石桥16号、17号墩分别位于桃花溪暗渠两边。线路为直线,纵坡为-5‰。两墩采用预应力砼T构,基础为嵌岩桩,埋入中等风化砂岩内不小于4.0m。桩为Φ1500mm的人工挖孔桩,每个T构共四根桩,桩顶为610cm×610cm×250cm钢筋混凝土承台,承台之上为300cm×300cm钢筋混凝土墩柱。梁体为单箱、单室、变高度、变截面箱梁结构,梁长22.2m,梁体为后张法预应力串联式梁。见图1。
2 钢筋混凝土施工 T构梁部采用挂篮悬臂灌注法施工,先安装好支架,在支架灌注0号节段,再对称向两侧依次灌注各梁段。2·1 0号段施工2·1·1 支架 支架采用钢管脚手架搭设,平面纵横间距0.4m,竖向间距1.0m,并设剪刀撑加固。在支架上面先纵铺20cm×20cm方木,再横铺14cm×12cm方木,形成底模平台,在底模铺设前,采用挂篮的钢模对支架按梁部悬臂段等荷载预压,消除支架非弹性变形,核定弹性变形量,用以指导梁段立模设置预留上拱度,其核定弹性变形量为15mm。2·1·2 模板(1)分两次立模、部分支撑骨架在第一次立模时一次完成,立模顺序为底模、侧模、内模、洞孔模及堵头模。 (2)底模和侧模采用特制大块钢模板,内模采用木板。内模骨架采用方木组成,支撑间距1.0m,骨架底部采用预制50号砼块支承,其高度为底板厚度,内、外侧模采用内撑外拉固定,保证稳固、不变形。堵头板和人洞采用木模制作。 (3)底模安装前先铺方木。底模铺好后预抬高15mm,测设中线,检查标高,安装外侧模板,绑底板及部分腹板钢筋,安装预应力钢束管道后灌注砼。 (4)内侧模板采取边灌注砼边关模的措施施工,便于砼的布料和振捣密实,顶板及倒角处模板在灌注前一次立模成型。2·2 1号~3号段挂篮施工2·2·1 挂篮设计 采用桁架式挂篮。挂篮由贝蕾梁主桁架、提吊系统、后锚系统、模板系统和张拉操作平台等六部分组成。底模和侧模采用特制大块钢模板,内模和端模采用木模。2·2·2 挂篮施工 挂篮在工厂加工杆件,工地拼装。拼装程序为:主桁架→后锚系→前上横梁→后上横梁→前吊杆及下横梁→后吊杆及下横梁→底模→内模→外侧模→张拉平台。2·2·3 挂篮测试 挂篮拼装完毕,应进行加载试验。采用与设计相同的荷载加载预压,分5级进行,利用钢板作为荷载,测定挂篮弹性变形量为20mm。2·2·4 1号~3号梁段施工 挂篮性能测试后,卸载重新调整底模高度,绑扎底板钢筋,安装内模,绑扎腹板和顶板钢筋。安装外模和端模,灌注砼。当砼强度达到80%以上后张拉钢束、压浆。2·3 梁部砼工程 梁部由于自身结构特点和施工工艺要求,梁部砼必须具有高强、早强、缓凝、高流动态等特性,满足泵送工艺要求,同时要求具有收缩徐变小、和易性好等特点。2·3·1 砼配制 采用商品砼,质量应满足有关规范规定要求。2·3·2 灌注工艺 (1)采用泵车灌注。泵送前,先用水泥浆或与粗骨料减少50%的砼试泵,让管壁润湿减少阻力。 (2)梁段施工接缝除按设计加设连接筋外,砼端面必须凿毛并洗净。模板必须密贴箱体表面,严防漏浆。 (3)梁部底板中部以振动力较大的插入式捣固器捣固,最后用平板捣固器振平。当底板砼灌注完毕后立即加盖部份模板封闭,防止灌注腹板时,砼从八字角底口冒出。底板边角必须加强捣固,防止跑浆产生蜂窝、麻面及露筋等现象。 (4)在腹板顶部和顶板中部,钢筋密布,预应力管道上下重叠,砼入模和捣固时,要加强保护。 (5)梁段砼浇注,要求悬臂两端对称平衡进行,且必须在砼初凝时间内完成。先浇注悬臂前端,后浇注新旧梁段接触面,腹板也要对称浇筑。2·3·4 施工要点 (1)灌注腹板时,严禁将砼散落在漏斗附近的顶板钢筋骨架中,以防顶板出现蜂窝麻面。进料口周边应加盖封闭。 (2)顶板、底板上下层钢筋要有足够的定位刚度,保证骨架不变形。 (3)锚垫板位置、倾角及管道要固定牢靠,不得移动。2·3·5 砼的养护 (1)专人负责,根据环境温度制定养生措施,并认真作好养护记录。 (2)养护以洒水为主,梁部顶面铺设草袋或锯末保湿,两侧可悬挂草帘保湿,防止阳光直射梁体。2·4 钢筋及预应力管道2·4·1 钢筋施工 (1)在加工房加工钢筋,现场安装、绑扎。为加快速度,确保间距,梁部部份钢筋可在地面绑扎,并焊成网片或骨架,利用吊车吊装到模板内拼装。吊装时采用钢管加强刚度,防止变形。 (2)安装腹板钢筋程序:①将腹板钢筋插入底板上下层钢筋网中,先绑扎倒角处斜筋、腹板下层纵向筋和预应力管上的定位筋;②安装底板上的锚头垫板及螺旋筋;③穿设底板预应力筋管道;④预埋预应力钢绞线;⑤绑扎腹板钢筋骨架;⑥安装曲线预应力筋管道、锚垫板、螺旋筋并采取焊接或绑扎措施加以固定。2·4·2 预应力管道 (1)管道用波纹管制作,纵向采用咬口接缝, 节间采用套接。曲线管道在木模上压制成型,放样检查。 (2)纵向管道随梁部节段施工,逐节安装,顺穿束方向套接,接头应固定。在接缝左右各5cm宽度范围,先缠一层黑胶布,后包三层塑料薄膜,再缠一层黑胶布,并用20号铁丝捆扎数道。每一梁段管节外露砼7~10cm。砼灌注中到砼初凝前要对预应力钢绞线进行张拉。安装管道时,按设计或在管道最高标高处设置排气嘴,便于压浆。3 预应力施工3·1 张拉准备 (1)对张拉设备进行检校、核定。 (2)进行孔道摩阻试验和锚圈摩阻试验,修正参数。3·2 筋束加工 (1)钢绞线下料长度应等于孔道长度加两倍工作长度。工作长度视锚具、千斤顶及工作条件而定,采用80cm。 (2)将钢绞线理直编束、松紧一致,每隔1m左右用18号~22号铅丝绑扎成束。 (3)检查波纹管是否完好、顺直,然后将钢绞线穿入波纹管。检查垫板是否与孔道垂直,若有偏差,在张拉时用楔形垫圈校正。3·3·张拉设备 张拉设备见表1。
3·4 纵向张拉 当砼强度达到设计的80%,方可进行张拉。张拉质量实行双控,即以张拉力为主,以伸长量校核,误差控制在±6%之内,并要求锚具回缩量不大于6mm。施工时按要求将锚具、顶压器、千斤顶等组装就位,务必保证孔道、锚具、千斤顶的轴线相重合,达到“三对中”张拉。工艺操作如下:0→初应力(0.1σk)→张拉控制应力σk(1339.2MPa)→持荷2min→卸载锚固3·5 横向张拉 横向预应力筋束采取单相张拉。工艺操作与纵向张拉相同。 以上预应力张拉,初应力为0.1σk,加载后观察钢绞线松紧程度,进一步打紧各楔块,并在钢绞线上划线,作为伸长量初值。加载要均匀,张拉到设计吨位时应测伸长量终值,并与理论值校核。无问题后持荷2分钟,卸载锚固。24小时后检查无问题,方可将多余钢绞线切割。4 管道压浆 (1)管道压浆是防止钢束锈蚀和保证钢束与混凝土之间握裹成整体的重要措施。因此,压浆必须密实和饱满。 (2)压浆时间宜在张拉完毕后7天内进行。砂浆28天强度应大于50MPa。采用不低于525号普通硅酸盐水泥,水灰比不得大于0.45,可掺加减水剂。净浆应有较好的流动性(指标应不超过6S)、和易性、颗粒小、泌水率小。 (3)水泥浆采用搅拌机拌合均匀,拌合时间不少于1min。 (4)压浆工艺:①用压力水将管道冲洗干净;②把拌好的砂浆过筛后存放于储浆桶内,并仍低速搅拌;③采取一端压注法。压浆泵输出0.5~0.7MPa压力,保证管道砂浆密实,并有适当的保压量。当压注的砂浆从另一端出浓浆后,关闭出浆阀门,待压力达到1MPa(长束管道)时,压浆泵停机,同时关闭进浆孔阀门;④待砂浆流动性消失,拆除压浆孔及出浆孔的阀门管节。5 标高控制 (1)梁部灌注期间的标高控制是一项十分重要的工作。引起梁部标高变化的主要因素有梁段砼、预应力张拉、温度变化、砼收缩徐变等引起的荷载等。施工中主要采取梁段挠度计算与观测相结合,对梁段的标高误差,通过控制梁部底模标高来逐段进行调整。 (2)悬臂施工过程中,在不同时期和不同温度下对已成梁体进行观测,掌握主梁挠度随温度的变化规律,用以指导施工。6 施工要点 (1)梁段施工必须严格控制立模标高,保证梁部线形满足设计要求。在施工过程中对称作业,同步灌注砼,严格控制灌注量,防止胀模。 (2)各梁段预留孔位置要正确,孔道要垂直,孔径应比吊杆直径大2cm。 (3)钢筋保护层采用同标号砼试块支垫。为保证钢筋骨架不变形,可增设“匚”形构造筋。 (4)在砼浇筑阶段应平衡施工,不对称重量要控制在一个梁段的底板重量内。立模时,各断面应较设计厚度略小,并加固稳定,保证砼断面误差控制在±5mm之间。底板敝口灌注时,必须控制其厚度,多余砼予以清除。7 结束语 重庆轻轨下石桥16号、17号墩预应力砼T构,由于采取了所述施工技术和施工工艺,使工程顺利按期完成,质量优良,运营至今,结构状态一直良好,表明其施工技术十分成功。
