江门口特大桥3#墩现浇箱梁施工方案
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T梁预制混凝土外观质量控制[摘要]T梁是指截面形式为T型的梁。
两侧挑出部分称为翼缘,其中间部分称为梁肋。
由于其相当于是将矩形梁中对抗弯强度不起作用的受拉区混凝土挖去后形成的。
与原有矩形抗弯强度完全相同外,却可以节省混凝土,又减轻构建自重,提高了跨越能力。
本文针对预制T梁外观质量存在的问题,分析原因并提出质量控制方法,从而使T梁预制的外观质量有很大提高。
[关键词] T梁预制外观质量问题控制一、工程概况梅冲河至江门口段公路工程共有桥梁6座(江门口特大桥、梅冲河大桥、K175+908中桥、K181+800中桥、K186+526中桥以及K171+807小桥)。
其中江门口特大桥上部构造采用90+170+90米预应力变截面连续刚构箱梁,引桥部分上部构造采用2*30米T梁。
其余桥梁均为简支T型梁桥。
我们根据现场施工条件前后共建设4处混凝土T梁预制场,总共预制了120榀简支T梁,其中30米T梁8榀,20米T梁50榀,16米T梁62榀。
本文结合实际施工情况,针对T梁的外观质量存在诸多问题,经过实践的摸索,现场总结分析,逐步完善整改措施,使T梁的外观质量得到有效控制,收到了满意的实施效果。
二、T梁预制外观质量常见问题1.梁腹侧表面、T梁端头锚固截面有蜂窝、麻面现象,马蹄上口斜面气泡较大。
2.梁端头第二道横隔板下耳板附近、腹板变厚处、马蹄上口斜面有“狗洞”。
3.马蹄根部、侧模拼缝、堵头模板两侧处跑浆较多,有“烂边”、“烂根”现象。
4.梁腹表面有明显的层印。
5.模板拼缝处有“错台”,个别梁有“跑模”现象。
6.T梁张拉起拱后,梁两头马蹄底部缺棱掉角。
7.T梁翼板顶面板收缩裂缝较多。
8.腹板表面、翼板下表面有“白斑”和“黑斑”,混凝土表面花脸,颜色不一。
9.桥面连续预埋钢板下砼不密实。
三、T梁预制外观质量问题原因分析及质量控制(一)麻面---麻面是指混凝土表面上呈现出无数绿豆般大小的不规则小凹点。
直径通常不大于5mm。
[原因分析] (1)马蹄上口斜面排气困难,锚固截面锚下钢筋密集,受波纹管位限制振捣困难,混凝土振捣不足,气泡未完全排出,部分气泡残留在混凝土与模板之间。
资料简介(抱箍法盖梁施工技术)
1.引言
三门海特大桥是江珠高速公路(江门~珠海)的一个控制性工程。
本桥全长897.3米,引桥基本位于三门海两岸主桥位于水中。
主桥为39+65*2+39M跨双幅悬灌梁,“T”构;引桥均为20M跨预制梁,整体三柱墩。
盖梁平面尺寸为160CM*2570CM,高位1.5M。
其中15#~22#墩均位于水中,其余墩位于陆地上,但均处于软土地基中。
盖梁采用定型钢模板。
盖梁距地面高度6.5M~12.5M不等。
2.盖梁施工方案比选
盖梁通常情况下有三种方案:即搭设满堂支架、墩柱预留孔穿钢锭法、抱箍法施工。
这三种方法中第一种方法适合于地基条件较好的陆地上施工,本桥的盖梁大部位于软土地基上,其余在水中,说以该方法不适用。
第二种方法由于要在墩柱上穿孔,完工后修补会影响墩柱外观质量,且盖梁施工时钢锭下一般要用立柱支撑加固。
这对于较高的立柱不容易加固,且对立柱下的地基承载力要求较高。
因此这两种方法都不适用。
相比之下抱箍法则依靠抱箍与墩柱间的摩擦力来支撑盖梁的重量和施工荷载,不要求地基的承载力,尤其适用于水中盖梁施工。
3.方案设计
3.1抱箍设计
抱箍采用20MM钢板制作,高50CM柱箍内径大于墩柱10MM,每个抱箍由两个半圆形的钢箍组成,两个半圆钢箍在柱上安装后相接面有5CM的间隙,已保证钢箍与墩柱之间用M30高强螺栓连接好后紧密,也便于“U”形钢筋穿过抱箍加强其承载力。
柱箍内壁用万能胶粘贴8MM厚的橡胶垫,以增加柱箍与墩柱之间的摩擦力。
抱箍上对称放置I45B工字钢四根,上铺盖梁底模。
(抱箍大样图)。
Value Engineering1工程概况江门水道特大桥位于江门市新会区三江镇境内,全桥长1.72km 。
主桥采用(88+2×160+88)m 连续刚构跨越江门水道及九子沙河,桥位处河道垂直宽约350m ,与线路夹角为96°。
连续刚构主墩3个,分别为38#、39#、40#墩,其中38#主墩位于九子沙河道中,39#主墩位于九子沙河与江门水道分岔口冲积岛上,40#主墩位于江门水道河道中。
38#、40#主墩采用水上作业搭建钢栈桥、水上钢平台组织施工。
江门水道特大桥38#、39#、40#墩平面位置见图1。
2方案优化调整2.1原有深基坑钢板桩围堰施工方案江门水道特大桥38#墩深基坑施工方案中内支撑共设置四道,内支撑选用ϕ529-10mm 钢管,每道内支撑平面布置为顺桥方向直撑两道、四角角撑各设置两道(角撑与围檩呈45°),内支撑采用工字钢围檩与钢板桩有效支撑,使得钢板桩受力均匀。
38#墩基坑底设置1m 厚C30封底混凝土,有效防止坑底涌泥或涌水。
优化调整前钢板桩围堰结构示图意如图2所示。
2.2优化调整后深基坑钢板桩围堰施工方案原有施工方案中基坑支护内支撑共设置四道,最下方一道钢支撑在实际安装过程中吊放钢围檩、钢支撑材料困难,且钢支撑需要分段吊装拼焊接长,施工作业难度大且施工周期长。
为优化施工程序,提高施工组织效率,将38#墩基坑支护内支撑由“四道内支撑+干封底”优化调整为“三道内支撑+水下封底”,减少了一道钢支撑施工工程量,压缩施工时间周期,节约成本且降低了基坑安全风险。
优化调整后钢板桩围堰结构示意图如图3所示。
3施工技术思路江门水道特大桥38#墩钢板桩围堰施工完成后,由于承台处于河床底的淤泥层,需进行土方开挖作业。
基坑开挖采用干挖加水下吸泥相结合的方式,上部三道钢围檩及支撑采用干挖法,开挖一道、支撑一道,第三道钢围檩及支撑施工完成后基坑注水至第一道钢围檩及支撑位置,然后采用潜水员水下冲、吸泥进行开挖、直至开挖至设计位置并进行水下混凝土封底,承台分层施工。
虎门大桥:飞架珠江口的悬索桥作者:暂无来源:《科学中国人》 2019年第8期虎门大桥东起虎门威远、西接南沙,飞架在珠江口之上,是中国第一座大型悬索桥。
它是广东省十大地标之一,是献礼香港回归的实际工程,线路全长约16公里,建成之际被称为“世界刚构第一桥”。
长虹卧波,提高运力虎门大桥工程体现了中国桥梁建设者“敢为天下先”“苦干巧干”的自强精神。
大桥建设初期,一方面,因桥址位于中国鸦片战争古战场,清末时期英军曾在虎门威远炮台打开中国南大门入侵,所以中国方面坚持自主建桥、反对外方主导建设;另一方面,外方限制大跨度悬索桥关键技术,并断言中国工程师不可能在珠江口上建造大型桥梁。
最终,中国建设者在5年时间里自行设计建造成第一座特大型大跨度钢箱梁悬索桥,而同时期国外同类桥梁的建设时间至少需要7年。
1992年5月27日,虎门大桥开工奠基仪式举行,同年10月28日,正式动工建设。
大桥于1997年6月正式通车,1999年4月通过竣工验收。
全路段设有23座大小桥梁(包含3座特大桥)、3座隧道、2座大型互通立交桥和一个大型收费站,配有齐全的监控系统、照明系统、通信及供电系统。
虎门大桥东起珠江东岸的虎门镇威远山,为解决运力不足的问题而修建,向西依次经过大石吓山谷、珠江干流上的虎门水道、上横档岛和蒲州水道,止于珠江西岸广州市南沙街道南北台。
它是连接珠江东、西两岸,广东省东、西翼的重要交通枢纽,是贯穿深圳、珠海、香港、澳门的咽喉。
它的建成可使东莞、深圳及粤东地区到珠海、中山江门粤西地区的交通无须绕道,行车里程缩短12 0多公里,对广东省的经济发展和珠江三角洲的腾飞有着十分重要的意义。
设计师以“长虹卧波”“牵手两岸”的意象构思,让虎门大桥与威远炮台遥相呼应,成为一座具有旅游价值的、集多处桥隧为一体的群体工程。
它的主桥长4.6公里,引道长11.16公里,桥面为双向六车道,每车道宽3.75米,设计车速为120公里/小时,桥面纵坡不超过3%,昼夜通车量为12万车次。
虎门大桥虎门大桥东起虎门,西接南沙,横跨珠江口,全长15.78公里,沟通广东东西两翼。
该桥于1997年7月1日香港回归之日通车,是广东省人民献给香港回归的礼物,“虎门大桥”四个字是江泽民主席所题。
虎门大桥飞架珠江口,是中国第一座大型悬索桥,其主航道跨经888米,居中国前列,被誉为“世界第一跨”。
该桥总投资30多亿元,其悬索桥部分均采用钢箱焊接,共用钢材2万多吨。
桥的主缆长16.4公里,每根主缆由13970根直经为5.2毫米的镀锌高强钢丝组成,如果将两根主缆的钢丝拉成一条钢绳,足可绕地球一圈。
虎门大桥是广东十大地标之一。
位于广东省珠江三角洲中部,跨越珠江干流狮子洋出海航道。
虎门大桥横跨东莞市虎门镇和广州番禺区南沙之间的珠江入海口,连接广深、广珠两条高速公路,是珠江三角洲的重要交通枢纽。
大桥工程于1992年5月27日奠基,同年10月28日开工,1997年6月9日试通车,1999年4月20日通过竣工验收。
大桥总投资30.2亿元人民币,全长15.78公里,主桥长4.6公里,引道长11.16公里,桥面双向六车道,设计昼夜通车量为12万车次。
大桥主跨为888米的钢箱梁悬索桥,大桥辅航道为270米连续钢结构。
虎门大桥工程是连接珠江东、西两岸,广东省东、西翼的重要交通枢纽,是贯穿深圳、珠海、香港、澳门的咽喉,它的建成,可使东莞、深圳及粤东地区到珠海、中山、江门、粤西地区的交通无须绕道,行车里程可缩短一百二十多公里,对广东省的经济发展和珠江三角洲的腾飞有着十分重要的意义。
桥梁共长6011.5延米(延米,即延长米,是用于统计或描述不规则的条状或线状工程的工程计量,如管道长度、边坡长度、挖沟长度等。
而延长米并没有统一的标准,不同工程和规格要分别计算才能作为工作量和结算工程款的依据。
即计价长度。
延米就是“延长米”的简称,我们说XX的计量单位是延米就是说计算长度,一个延米可能是1米,也可能是10米,也可能是100米,这要看定额,定额上说计量单位:10米,那么1个延米就是10米,同样,计量单位:1米,1个延米就是1米……),单向隧道三座,共长1065延米,大型互通立交二处。
某特大桥3#墩现浇箱梁施工方案一.工程概况江门口特大桥主桥为90m+170m+90m连续刚构,为预应力混凝土结构,主梁采用单箱单室截面,挂篮悬臂浇筑施工。
引桥为2×30m预制混凝土T梁。
现浇箱梁现浇段长3.88米,底板宽5米,顶板宽8米,高4米,混凝土重量为329.42t。
主要工程数量如下:C55混凝土:126.7m3 OVM15-21锚具:6套 OVM15-19锚具:8套非预应力钢筋:9689.1kg φs15.2钢绞线:7810.6kg φ32精扎螺纹钢:1605kg二、编制依据1、《公路桥梁施工技术规范》JTJ041-20002、《公路工程质量检验评定标准》JTG F80/1-2004三号墩现浇牛腿托架布置图三、现浇箱梁施工总体方案1、施工流程边跨现浇段施工工艺流程图各项施工准备托架牛腿焊接、支架安装测量放样底模、外侧模安装底板钢筋、腹板钢筋绑扎、预应力管道安装内侧模、顶模安装顶板钢筋绑扎、端模安装现浇段混凝土浇筑养生、内模外侧模拆除底模安装好,侧模安装前进行预压内侧模、顶模安装2、主要施工方法2.1.1支架、模板工程墩身施工完成后,利用塔吊配合进行支架的牛腿焊接,牛腿采用双拼槽40c作斜撑和水平杆,水平杆外侧均用槽40c加劲板沿水平杆通常加固,满焊牢固的同时加劲板上进行钻孔与水平杆焊接。
主纵梁、横梁采用40工字钢,底模、侧模采用定型大钢模;背带采用槽16型钢,沿竖直方向0.5米一道;背带外侧用发架固定,发架沿水平方向0.5米一排,竖向高度不够时用方木调整高度;内模采用竹胶板模板,竹胶板用脚手架支撑,脚手架竖杆步距为0.5米,水平杆每0.8米一排,斜撑相隔1.5米一道。
型钢与预埋件的焊接均需满焊,预埋件的制作和埋设位置均见附录详图。
2.1.2预压墩身预埋件与支架安装成功后,测量水平杆顶标高,再进行卸荷块、分配梁及底模的铺装,底模铺装完毕后需进行预压。
预压采用钢筋及钢绞线加重预压,预压重量采用计算书中荷载组合值。
2.2普通钢筋施工普通钢筋的加工,安装和质量验收等均应严格按规范的有关规定进行,悬浇段的普通钢筋均为现场绑扎,相邻段间的钢筋必须按设计要求进行焊接接长,焊接长度必须满足施工技术规范要求,即单面焊≮10d,双面焊≮5d,焊接时必须注意焊接高度及焊接质量。
埋置预埋件时应严格保证预应力波纹管道位置准确和不受破坏,当普通钢筋和预应力管道在空间发生干扰时,可适当移动普通钢筋的位置,以保证钢束位置准确。
钢束锚固处的普通钢筋如影响预应力施工时,可适当弯折,但待预应力施工完毕之后再及时恢复原位。
在钢筋施工过程中如发生钢筋空间位置冲突,可适当调整其布置,但应确保钢筋的根数和净保护层厚度。
当锚下螺旋筋与分布筋相干扰时,可适当移动分布钢筋或调整分布钢筋间距。
2.21配重水箱的设置在混凝土浇筑前,在盖梁另一侧设置水箱抽水作为配重。
按设计要求,在现浇段混凝土浇筑的同时,同步等效的抽水配重,以保持3#墩两侧稳定。
具体操作为在水箱中标画刻度,根据浇筑混凝土的方量,同时往水箱中抽水道相应重量刻度处,配重施加时,应同步进行两侧高程观测,时刻保持3#墩的垂直度。
2.3砼的浇注施工2.3.1 砼设计要求箱梁节段C55砼量126.7m3,砼净保护层为4.8cm,砼的坍落度控制在18~20cm。
2.3.2材料要求水泥选用普硅52.5R水泥,粗骨料选用粒径在5~25mm范围的碎石,细骨料选用旧州河砂,砼中外加剂的掺入根据试验确定,不得掺入引气剂及引气型减水剂。
2.3.3砼供料及浇注顺序砼采用拌和站集中拌和,罐车运输,采用拖泵浇筑,原则上按下层到上层,先底板后腹板,再由腹板至顶板,由端部至合拢段方向分层浇注,箱梁底板砼料由箱梁前端伸入箱体内分多点固定布料,应注意在由下料孔下料过程中,尽量避免砼残留在下料孔四周,须随时清理或做归料斗(槽)下放底板砼料。
2.3.4箱梁振捣应特别注意腹板波纹管部位,因骨料粗,构件净距小,易欠振和不密实,影响质量,底板腹板交接处最易流坍产生模内不严密现象,在振捣腹板时,让砼从斜压模漏出,使腹板密实,且待初凝前小心清理翻出的砼,尽量减少扰动,以防止腹板砼流坍,模内不实。
锚头处锚下垫板附近需加强振捣,但振捣过程中,不得碰撞预应力管道,防止管道变位及至被振破、振脱漏入水泥浆将波纹管堵塞,给后续张拉锚固预应力带来困难,最后在新旧砼梁段接缝处结束砼浇注,趁砼未初凝,振捣密实,可以防止浇注动荷载影响造成衔接裂缝。
2.3.5箱梁砼养护砼浇注完成之后应做好箱梁外露砼的收面及砼的养护工作。
箱梁内底板进行二次收面,保证设计标高及平整度;箱梁顶板原则上进行二次收面,在砼初凝前进行表面拉毛,保证顶面标高不高于设计标高。
收面完成后,在砼初凝时即在砼表面覆盖土工布进行洒水养护,养护时间一般夏季为72小时,秋冬季视气温及砼强度增长而定,当气温低于5摄氏度时,覆盖保温,不得向混凝土面上洒水。
2.4 预应力施工2.4.1 概述本桥边跨现浇段结构为双向预应力砼结构,砼的设计抗压强度为55Mpa,纵向预应力采用高强度低松驰φj15.24mm钢绞线,标准强度R b y=1860Mpa,单根张拉控制力195.3KN,竖向预应力采用Φ32精轧螺纹钢筋,张拉控制力为673KN,纵向预应力力采用ovm15-21与ovm15-19锚具,竖向预应力采用JLM32锚具。
2.4.2 竖向预应力系统竖向预应力钢筋采用Φ32mm精轧螺纹钢,采用JLM32型锚具和梁顶单端张拉的方式,沿桥轴线方向布置在箱梁腹板上。
2.4.3 预应力控制本桥要求预应力的张拉和锚固实行张拉应力与伸长值双控,其中应力控制为主,以伸长值进行校核。
设计对各向预应力的张拉控制应力已有明确的规定,施工过程中应按规范和设计方提供的伸长计算公式计算出各钢束的理论伸长值相比较,其误差必须在±6%内,当操作时误差超过±6%时,应停止张拉,查找原因,计算复核伸长值。
2.4.4 理论伸长值的计算公式△L=P p L/Ap.Ep式中:△L:理论伸长值(mm)P p:预应力筋平均张拉力(N)L:预应力筋长度(mm)Ep:预应力筋弹性模量(N/mm2)Ap:预应力筋截面面积(mm2)2.4.5预应力筋的平均张拉力计算公式(曲线筋张拉时用此公式)P p=P[1-e-(kx+µθ)]/(kx+uθ)式中:P:预应力筋张拉端的张拉力(N)x:从张拉端至计算截面的孔道长度(m)θ:从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和(rad)k:孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数,见下表。
µ:预应力筋与孔道壁的摩擦系数。
系数K及µ值表孔道成型方式K µ值预埋波纹管0.0015 0.20~0.25(钢绞线)0.50(精轧螺纹钢)2.4.6 实际值伸长值△L的计算在预应力张拉之前,先调整到初应力15%δk,再开始张拉量测伸长值,实际伸长值除量测的伸长值外,必须加上初应力时的推算伸长值。
即:△L=△L1+△L2式中:△L1:从初应力到最大张拉应力间的实测伸长值(mm)△L2:初应力时推算伸长值(mm)2.4.7 预应力管道的埋设2.4.7.1 纵向预应力管道的埋设纵向预应力束为高强度低松弛2φj15.24mm钢绞线、埋设内径110mm的波纹管成孔;波纹管埋设必须准确,误差不大于5mm,为保证波纹管正位,沿箱梁纵向每1.0m间距设定位钢筋一道,定位钢筋用直径12钢筋,按设计图纸制作线“井”字形,波纹管从方格中间通过。
施工时定位钢筋尽可能与箱梁其它钢筋点焊(绑扎)以形成整体,以防止管道的上浮或下沉等变形,当相互干扰时,可适当调整定位钢筋的位置。
竖向预应力φ32精轧螺纹钢筋,采用内径50mm波纹管道。
2.4.7.2在埋设管道的过程中的注意事项:①在制作及管道运输过程中,应注意轻放,避免变形和开裂,管道存放顺直,无严重的锈蚀现象。
②施工过程中施工人员、机械、振动棒等均不应硬撞管道,防止裂缝。
③管道接长采用大一号短管过渡对接,接头长度不小于5d,并用胶带缠紧,防止毛边和漏浆,造成穿钢绞线困难。
④管道内预穿入比管道略小的PVC管,防止管道漏浆,砼浇注完毕后取出。
2.4.8 压浆嘴、排气孔的设置纵向预应力压浆从压浆嘴进浆,预应力管道的最高点应留置排气孔,排气孔为硬塑管、排气孔按设计位置及数量设置。
2.4.9预应力钢筋下料、安放①纵向预应力筋的下料长度为设计理论值加两端的工作长度,每端约70—80cm,采用人工单根穿束。
②精轧螺纹钢的下料长度为设计理论长度加锚固长度(锚固螺帽以上5.5cm 左右),在下料时每根均应检查各套上螺帽,在绑扎腹板钢筋同时安装定位。
③在安放竖向预应力钢筋的同时,应考虑到挂篮施工的需要。
④预应力筋均采用砂轮切割机下料,绝不允许通电或接触电火花。
⑤对较长束,应考虑到后期的穿束问题,事先在波纹管内预穿φ12钢筋,逐段连接,以备后期利用卷扬机配合穿束。
2.4.10张拉设备选用纵向预应力张拉选用YCW-500 千斤顶4台竖向预应力张拉选用YG-100 千斤顶4台所有千斤顶使用前应配套校准,得出摩阻系数及千斤顶和油表的关系曲线,千斤顶及配套油表应配专人保管,并及时作好使用及维修校准记录。
2.4.11钢绞线的张拉2.4.11.1 张拉时先调整到初应力状态,取张拉控制应力的10%,然后分阶段进行张拉,并记录的实际伸长量值,当达到设计张拉吨位后,将实际伸长值与理论伸长值作比较,符合要求后进行锚固。
2.4.11.2 砼强度达到90%以上时进行预应力施工,预应力张拉顺序为:纵向预应力→竖向预应力。
①纵向预应力纵向预应力采用两端左、右对称张拉,确保砼构件受力均匀,张拉顺序从单幅箱梁中心向两侧依次对称张拉,张拉控制应力4101.3KN与3710.7KN。
②竖向预应力竖向预应力沿墩中心线两侧对称逐根张拉,由于竖向预应力长度较短,为了消除垫板与砼之间的非弹性变形,每根竖向预应力筋张拉前应进行一次预张拉,张拉至673KN并锚固。
张拉对称应进行。
2.4.12 压浆、割束、封锚①严格按照试验要求配制水泥浆,并将其从压浆孔中压入,直到另一端流出的浆和压浆孔处压入的水泥浆稠度相同。
②在压浆完成之后即可进行割束工作,割束采用砂轮切割机割除,割除后,外露长度不小于3cm。
③封锚前应先将锚口周围冲洗干净并凿毛,然后按图纸要求布置钢筋网片,浇注封锚砼。
2.4.13施工中应注意的几个问题①各种预应力材料均应妥善保管,不应出现损伤,油污及锈蚀现象。
②合理安排施工程序,当砼强度达到设计强度的90%以后即可进行张拉,张拉之后及时进行压浆封锚工作。
③定期对张拉设备进行检查校核,确保预应力张拉质量。
④绝不允许直接电焊切割预应力束或作电焊零线。
⑤张拉设备专人保管专人操作,确保工程质量和安全。