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文檔簡介
1、.:.;預應力混凝土變截面延續(xù)箱梁橋懸臂法施工質量通病與防治措施施鴻佩20212預應力混凝土變截面延續(xù)箱梁施工技術的特點概述梁式橋是一種在豎向荷載作用下無程度反力的構造,由于外力恒載與活載的作用方向與承重構造的軸線幾乎接近垂直,因此與同樣跨徑其他構造體系的橋梁相比,梁橋內產生的彎矩最大,因此梁式橋是以受彎為主的構造。通常需用抗彎、抗拉才干強的資料鋼、配筋混凝土、鋼混組合構造等來建造。設計上普通以梁體的彎矩和剪力來控制設計。對于中、小跨徑的橋梁,目前在公路上運用最廣的是規(guī)范跨徑的鋼筋混凝土簡支梁橋,施工方法有預制裝配和現澆兩種,這種梁橋的構造簡單,施工方便,簡支梁橋對地基承載力的要求也不高,其常
2、用跨徑在25m以下,當跨徑較大時,需采用預應力混凝土延續(xù)梁橋,但跨度普通不超越50m。為了改善受力條件和運用性能,地質條件較好時,中、小跨徑梁橋均可建筑等截面延續(xù)梁橋,對于大跨徑的大橋和特大橋,可采用預應力混凝土變截面梁橋、鋼橋和鋼混凝土組合梁橋,本節(jié)主要講述預應力混凝土變截面延續(xù)箱梁施工中的懸臂施工的工藝。預應力混凝土變截面延續(xù)箱梁懸臂施工法特點:懸臂施工法也稱為分段施工法。懸臂施工法施工是以橋墩為中心開場向兩岸對稱地、逐節(jié)懸臂接長的施工方法。預應力混凝土變截面延續(xù)箱梁采用懸臂施工法是從鋼橋懸臂拼裝開展而來。懸臂施工法最早主要用于建筑預應力T型剛構橋,由于懸臂施工方法的優(yōu)越性,后來被廣泛用于
3、預應力混凝土懸臂梁橋、延續(xù)梁橋、斜腿剛構橋、桁架橋、拱橋及斜拉橋。懸臂施工法采用在主墩兩側對稱進展現澆梁段或將預制節(jié)段對稱進展拼裝的施工方法。前者稱懸臂澆筑施工,后者為懸臂拼裝施工。據資料統(tǒng)計,國內外自1952年以來100m 以上大跨徑橋梁中,采用懸臂澆筑法施工的占80%左右,采用懸臂拼裝法施工的占20%左右。懸臂施工的主要施工特點:懸臂施工法是充分利用預應力混凝土接受負彎矩才干強的特點,將跨中正彎矩轉移為支點負彎矩,加大了橋梁的跨越才干,并適宜變截面橋梁的施工。橋梁在施工過程中產生負彎矩,橋墩也要接受由施工而產生的彎矩,因此懸臂施工宜在運營形狀的構造受力與施工階段的受力形狀比較接近的橋梁中選
4、用,如預應力混凝土T型剛構橋、變截面延續(xù)梁橋和斜拉橋等;非墩梁固結的預應力混凝土梁橋,采用懸臂施工時應采取措施,使墩梁、暫時固結,構造為T型剛構,合攏前,撤銷墩梁暫時固結,構造呈懸臂梁受力形狀,待構造合攏后構成延續(xù)梁體系。因此在施工過程中有構造體系轉換;設計時應對施工形狀進展配索驗算采用懸臂施工的機具設備種類很多,就掛藍而言,有桁架式斜拉式等多種方式,施工中可根據實踐情況選用;懸臂澆筑施工方法簡便,構造整體性好,施工過程中可不斷調整梁體線型,普通常在跨徑大于100m的橋梁上選用;懸臂拼裝法施工速度快,橋梁上下部構造可同時平行作業(yè),但施工精度要求比較高,可在跨徑100m以下的大橋中選用;懸臂施工
5、法可不用或少用支架,施工不影響橋下通航和橋下交通。多孔橋跨接納可同時施工,加快了施工進度,節(jié)省了工期;懸臂施工投入的施工機具設備可反復運用,節(jié)省了施工本錢,降低了工程造價;2、預應力混凝土變截面延續(xù)箱橋梁懸臂澆筑法施工:懸臂澆筑簡稱懸澆采用挪動式掛籃作為主要施工設備,以橋墩為中心,利用掛籃對稱向兩岸澆筑梁段混凝土,待混凝土到達要求強度后,張拉預應力束,再挪動掛籃,進展下一節(jié)段施工。懸臂澆筑法是橋梁施工中難度較大的施工工藝,需求一定的施工設備和一支熟習懸臂澆筑工藝和施工技術的隊伍。由于80%左右的大跨徑的橋梁均采用懸臂澆筑法施工,經過大量實橋施工,目前在國內懸臂澆筑施工工藝日趨成熟。下面就懸臂澆
6、筑程序、0#號塊施工、墩梁暫時固結、掛籃澆筑梁段混凝土、構造體系轉換及合攏段施工等幾個方面進展較為詳細的講述。懸臂澆筑施工程序懸臂梁段0#號塊施工掛籃施工懸臂梁段施工邊跨支架現澆梁段施工合攏段施工及體系轉換3、預應力混凝土變截面延續(xù)箱橋梁施工過程中的受力特點:成橋后:混凝土與預應力共同受力的超靜定構造;成橋前:混凝土與預應力分階段受力的靜定構造;施工中:從靜定構造延續(xù)超靜定構造的過程; 靜定體系與超靜定體系在施工中的特點支座不均勻沉降位移;環(huán)境溫度的相應變化;預應力施加的過程;4、預應力混凝土變截面延續(xù)箱橋梁施工過程中的工藝特點:不同節(jié)段其施工工藝不同:0#塊托架現澆;邊跨段滿堂支架現澆;懸澆
7、段掛藍懸臂澆筑;合攏段吊架現澆;同類型的橋梁不同的構造方式其施工工藝不同:單箱單室與單箱多室;寬幅箱梁與窄幅箱梁;直腹板與斜腹板箱梁變截面延續(xù)箱梁;變截面延續(xù)剛構;分部、分項施工環(huán)節(jié)多、工序復雜:(一)、下部構造施工略(二)、上部構造施工1、施工工藝及體系轉換0#塊施工懸澆塊段施工邊跨現澆段施工合攏段施工托架法施工掛籃懸澆施工支架法施工吊架法施工三次體系轉換第一次體系轉換暫時固結構成靜定T構第二次體系轉換邊跨合攏構成靜定單懸臂梁第三次體系轉換中跨合攏構成超靜定延續(xù)梁2、預應力混凝土變截面箱梁施工過程中的質量特性質量問題的不可逆轉性工序間質量問題的可傳送性橋梁線形與橋梁應力雙控3、橋梁設計時的參
8、數假定與實踐橋梁施工時差別設計中的平截面假定與實踐施工時的部分應力差別;設計中的溫度假定與實踐施工時的環(huán)境溫度差別;設計中的資料性能參數與實踐采用資料性能參數差別;5、預應力混凝土橋梁施工過程中的質量根據中華人民共和國行業(yè)規(guī)范公路橋涵施工技術規(guī)范JTG/T F502021中華人民共和國行業(yè)規(guī)范公路工程質量檢驗評定規(guī)范JTG F80/12004二、預應力混凝土變截面延續(xù)箱梁施工及施工過程中的質量通病(一)懸臂澆筑施工程序懸臂澆筑施工時,梁體普通要分四部分澆筑,墩頂梁段又稱0#號塊、懸臂塊段、邊跨現澆段及合攏段。施工程序普通如下:在墩頂托架上澆筑0#號塊并實施墩梁暫時固結系統(tǒng);在0#號塊上安裝掛籃
9、,向兩側依次對稱地分段澆筑主梁至合攏段;在暫時支架上澆筑邊跨現澆段采用吊架澆筑合攏段,多跨合攏段澆筑順序按設計要求進展。施工流程,見圖6.5.3-1圖6.5.3-1 懸臂現澆箱梁施工流程圖0#塊段施工及施工過程中的質量通病0#號塊施工0#號塊構造復雜,預埋件、鋼筋、各向預應力鋼束及其孔道、錨具密集交錯,梁面有縱橫坡度,端面與待澆面親密相連,務必精心施工。施工程序如下:安裝墩頂托架平臺;澆筑支座墊石及暫時支座;安裝永久盆式橡膠支座;安裝底、側鋼梁及降落木契或千斤頂;安裝底板部分堵頭模板;托架平臺試壓;調整模板位置及標高;綁扎底板及腹板的伸入鋼筋;安裝底板上的豎向預應力管道和預應力筋;監(jiān)理工程師驗
10、收;澆筑0#號塊第一次混凝土;混凝土養(yǎng)護;綁扎腹板、橫膈梁鋼筋;安裝腹板縱向橫膈梁橫向預應力管道及預應力筋;安裝全套模板;監(jiān)理工程師驗收;澆筑腹板、橫膈梁混凝土;混凝土養(yǎng)護;撤除部分內模后,安裝頂模板;安裝頂板端模;綁扎頂板底層鋼筋網及管道定位筋;安裝頂板縱向預應力管道及橫向預應力管道和預應力及;安裝頂板上層鋼筋網;監(jiān)理工程師驗收;澆筑頂板混凝土;縱向管道內襯抽拔;管道清理及混凝土養(yǎng)生;撤除頂、底板端模;兩端面混凝土鑿毛;混凝土強度到達設計要求強度后張拉豎、橫向預應力筋;豎橫向預應力管道壓漿;撤除內模、側模和底模;撤除墩頂托架平臺。下面將主要程序施工和構造構造要點分述如下:施工托架采用懸臂澆筑
11、法施工時,墩頂0#號塊梁段采用在托架上立?,F澆,并在施工過程中設置暫時梁墩錨固,使0#梁段能接受兩側懸臂施工時產生的不平衡力矩。施工托架支撐方式:可根據承臺方式、墩身高度和地形情況,分別支撐在承臺墩身地面上。施工托架的構造類型:可采用滿布式鋼管腳手架式托架;采用由萬能桿件、貝雷桁架鋼管及型鋼組成的梁式支架;也可采用鋼筋混凝土構件作暫時支撐的組合托架。施工托架的支撐方式:扇形托架高墩托架墩頂預埋牛腿托架暫時墩及型鋼構造支撐托架支座支座墊石支座墊石是永久支座的基石,由于支座安裝平整度和對中精度的要求高,因此墊石四角及平面高差應小于1mm ,為此墊石分兩次澆筑。首層澆筑標高比設計標高低15cm。第二
12、層應利用帶微調整平器的模板,控制澆筑標高比設計標高稍高,再利用整平器及精細水準儀量測,反復整平混凝土面。在安裝支座前鑿毛墊石,鋪23cm厚與墩身等強度的砂漿。砂漿澆筑標高較設計標高略高3mm,然后安放支座就位,用錘振擊,使之符合設計標高,偏向不得大于1mm ;程度位置偏向不得大于2mm .暫時支座 大跨徑預應力混凝土橋梁采用懸臂施工法施工,為保證施工過程中構造的穩(wěn)定可靠,必需采取0#號塊梁段與橋墩間暫時固結或支承措施。暫時支座普通有兩個作用,一是在施工階段暫時固結墩、梁,接受施工時由墩兩側傳來的懸澆梁段荷載,在梁體合攏后便于撤除和體系轉換,二是在施工期間維護永久支座,以防止永久支座在施工過程中
13、由于不平衡力致使永久支座偏心受壓產生破壞。暫時固結措施或支承措施有以下幾種:自平衡體系:60m跨徑以下;墩梁固結體系:100m以下;墩旁固結體系:100m 以上。暫時支座普通采用C40混凝土在墩身上澆筑,防止墩身在施工過程中發(fā)生劈裂破壞,暫時支座的位置應距墩身邊25cm,原那么上混凝土的設計強度與墩身強度等強。為方便暫時支座的撤除,暫時支座的混凝土澆筑前在墩頂放置隔離層。0#號塊模板和托架模板與支架是0#號塊施工的關鍵,其設計施工的主要技術要求是:應有足夠的強度和剛度;準確計算在澆筑過程中的構造的彈性變形與非彈性變形;施工偏向和定位要求應符合有關規(guī)定;便于操作,確保施工質量。當墩身較高時宜采用
14、高墩托架;當墩身較低時宜采用扇形托架、暫時墩或型鋼構造支承平臺;預應力管道的設置為確保預應力筋布置、穿管、張拉、灌漿的施工質量,必需確保預應力管道的質量,普通采用鋼質波紋管和塑料波紋管,鋼質波紋管在施工過程中再加寸管,定位應準確。預應力混凝土施工在預應力混凝土構造中不得運用加氣劑加氣型減水劑及摻加氯化納,氯化鈣等各種氯鹽。澆筑養(yǎng)護時應留意:對于0#號塊混凝土的澆筑應對混凝土布料、混凝土縱橋向橫橋向及豎向進展?jié)仓樞虻脑O計。澆筑混凝土時不得使其流到波紋管里,特別是波紋管端部銜接部分與錨具處:檢查錨具固定的能否與預應力鋼束軸線垂直;檢查布置梁體內灌漿用的灌漿管與排氣管固定的能否可靠;對于預應力混凝
15、土留意振搗器不要直接碰到波紋管上以免呵斥破壞;對于預應力錨固處附近的混凝土應特別留意振搗;施工托架的頂面尺寸:視拼裝掛籃的需求和擬澆梁段的長度而定,普通思索:橫橋向的寬度:普通比箱梁底板寬出1.5m2.0m托架底面應與箱梁底板縱向線形的變化一致可增設墊梁。應該思索到在托架上澆筑0#號塊混凝土,托架變形0#號塊施工施工過程中的質量通病混凝土澆筑振搗不實混凝土早期強度不達標混凝土外觀質量差色差施工冷縫水波紋豎向預應力孔道壓漿不實混凝土裂痕受力裂痕及其成因:混凝土緩凝時間較短托架設計剛度較小混凝土澆筑順序有誤混凝土收縮裂痕及其成因:混凝土配合比設計中細料成分偏多混凝土澆筑施工中振搗有誤混凝土澆筑施工
16、后養(yǎng)生不及時溫度裂痕及其成因混凝土澆筑中的溫控措施控制不力混凝土構件拆模時間掌握有誤二掛籃懸澆塊段施工及施工過程中的質量通病1、本節(jié)主要講述預應力混凝土變截面延續(xù)箱梁懸臂施工中的懸臂澆筑施工工藝及質量通病的預防措施。掛籃方式掛籃分類作為事關梁段的承重構造,同時又是事關梁段的作業(yè)平臺,因此掛籃在施工過程中的平衡穩(wěn)定是首要的目的包括混凝土澆筑與掛藍走行。目前掛籃已根本由過去的壓重平衡式開展為如今通用的自錨平衡式。其構造方式主要有桁架式、斜拉式兩類。桁架式掛籃按其構成部件的不同可分為:萬能桿件掛籃貝雷梁組拼掛籃型鋼組合桁架掛籃桁架式掛籃按其桁架構成外形的不同可分為:平行桁架掛籃平玄無平衡重式弓玄式菱
17、方式等斜拉式掛籃也叫做輕型掛籃亦稱三角掛籃。隨著橋梁跨徑越來越大,為了減輕掛籃的自重,一到達減少事故節(jié)段添加的暫時鋼索,在桁架掛籃的根底上研制了斜拉式掛籃。掛籃的主要構造主桁縱梁:主縱桁梁是掛籃懸臂的承重構造;可由萬能桿件、貝雷桁架及型鋼組拼而成;行走系統(tǒng):包括支腿和滑道及拖移收緊設備。采用電動卷揚機或認工手拉葫蘆牽引,或者采用液壓千斤頂牽引,或者用過園棒滾動或在鋪成的上下滑道上挪動。底籃:底籃直接接受懸澆梁體的重力,供立模、綁扎鋼筋、澆筑混凝土、養(yǎng)生及預應力張拉等工序運用;由下橫梁、底模縱梁及吊桿組成。后錨系統(tǒng):后錨是主縱桁梁的平衡安裝,由錨桿、壓梁壓輪、銜接件、升降千斤頂等組成。目的是防止
18、掛籃在行走形狀及澆筑混凝土梁段時傾覆失穩(wěn)。系統(tǒng)構造按設計計算確定,混凝土澆筑前應按設計錨力的0.6、1.0及1.5倍分別用千斤頂檢驗錨桿掛籃的設計與選擇掛籃的設計:掛籃的合理設計是保證施工質量加快施工進度的重要要素。在設計中要求掛籃的質量小、變形小、構造簡單、受力明確、運轉方便、鞏固穩(wěn)定、裝拆方便,并盡量利用現有構件。設計時首先需確定懸澆的分段長度;并且按最長節(jié)段梁思索灌籃設計,目前普通節(jié)段梁到長度為35m;設計時應思索各項實踐能夠發(fā)生的荷載情況,進展最不利的荷載組合設計;荷載大體有以下幾種:掛籃自重;模板及支架自重;振動器自重及振動力、千斤頂和油泵及其它施工設備自重、傾倒混凝土的沖擊力及施工
19、人群荷載;最大節(jié)段混凝土自重;掛籃設計時橫斷面布置普通取決于橋梁寬度與橋梁橫斷面方式,單箱單室采用雙主桁,單箱雙室采用三主桁構造設計;設計時須驗算掛籃的強度、剛度及掛籃的抗傾覆穩(wěn)定性能。根據構造力學的力法方程確定掛籃前、后支點的反力,后錨點的錨力以及構造整體的尺寸與圖式。詳細桿件的驗算按允許應力法進展軸心拉壓構件的強度計算:i=P/Aji=【i】P1.2恒載1.4施工荷載軸心拉壓構件的變形計算:Li=PL/EAji=【Li】P1.2恒載1.4施工荷載軸心拉壓構件的穩(wěn)定計算:i=Pi/Aji=【i】:查相應的規(guī)范值,計算中的L0應為步距加兩倍的頂托自在端長度;受彎構件的強度計算:W=M/Wji=
20、【W】壓彎構件的強度計算:W= P/Aji M/Wji=【W】掛籃的選擇:滿足梁段設計的要求,即滿足梁體構造形體質量及設計對掛籃的要求;滿足施工平安、高質量、低本錢、短工期和操作簡便的要求;掛籃制造選材上應思索本錢、工期、施工方便等綜合要素。掛籃的安裝掛籃組拼后應全面檢查安裝質量,并做荷載實驗,以測定其各部位的變形量,并設法消除其永久變形;在起步長度內梁段混凝土澆筑完成并獲得要求的強度后,在墩頂拼裝掛籃,有條件時應在地面上先進展試拼裝。拼裝時應對稱進展;掛籃在操作平臺下應設置平安網,防止物件墜落,以確保施工平安,掛籃應是全封鎖方式,周圍設有圍護并設有供工人上下掛籃的公用扶梯;掛籃走行時,須在掛
21、籃尾部壓重平衡,以防傾覆,澆筑梁段混凝土時必需在掛藍尾部將掛籃與梁體進展錨固。掛籃的預壓:為了檢驗掛籃的性能與平安,并消除構造的非彈性變形,應對掛籃進展試壓,試壓通常采用實驗臺加壓法或水箱加壓法進展。澆筑混凝土時消除掛籃變形的措施每節(jié)梁段混凝土澆筑需求一定的時間,才干澆筑完成,為了使后澆筑的混凝土不引起先澆筑混凝土的開裂,需求消除后澆混凝土引起掛籃的變形。普通采取以下措施:箱梁混凝土一次澆筑法:在底板混凝土終凝前完成全部混凝土澆筑,也就是要求掛籃的變形全部發(fā)生在混凝土朔性形狀之間,防止裂痕的產生。但需在澆筑混凝土前預留準確的下沉量。水箱法:采用水箱加重預壓,提早消除掛籃變形,并在混凝土澆筑過程
22、中逐漸放出水箱中的水。上述措施必需與施工監(jiān)控結合運用。 2、箱梁高程監(jiān)控 2.1測點布置高程測點每懸澆梁段頂面端頭在距節(jié)點10cm的斷面內布置5個,其中間測點與平面線形監(jiān)測點為同一個,兩個測點位于腹板上方外側避開掛籃軌道,其他兩個測點位于護欄內側,底板測點布置在箱梁軸線底模梁端頂面即立模標高點。 2.2實際計算 Hlmi=Hi+f1i+f2i+f3i+ f4i+ f5i+fgl 式中:Hlmi第i節(jié)點實踐立模標高; Hii節(jié)點的設計高程; f1i由各節(jié)段自重在i節(jié)段產生的撓度值之和; f2i由張拉各節(jié)段預應力在i節(jié)段產生的撓度值之和; F3i混凝土收縮徐變在i節(jié)段引起的撓度值之和; f4i施工
23、暫時荷載在i節(jié)段引起的撓度值之和; f5i施工運用荷載在i節(jié)段引起的撓度值之和; fgl掛籃彈性緊縮變形。估計標高的計算:Hyji= Hlmi-fgl-fiHyji:i節(jié)段的估計標高值;Hlmi:i節(jié)段的立模標高值;Fgl: 掛藍變形值;Fi: 塊件澆筑后,i節(jié)段的下擾值。懸臂澆筑必需對稱進展,并確保軸線與擾度到達設計要求和在允許的誤差范圍以內。成橋后線形標高:5mm;合攏時相對高差:20 軸線誤差按公路橋涵施工技術規(guī)范執(zhí)行。在施工過程中,梁體不得出現受力裂痕。懸澆塊段施工中必需留意的事項:懸臂澆筑應以線形控制為主,應力控制為輔;控制掛藍的剛度其掛藍的總體變形20 控制掛藍后錨點至節(jié)段端面的間
24、隔 150 mm節(jié)段端面必需鑿毛保濕按施工縫要求進展;混凝土澆筑必需保證對稱和平衡,混凝土澆筑施工誤差3%;高高程控制流程監(jiān)理單位復核施工單位監(jiān)控單位分析處置數據,提供立模標高并定期匯報資料彈模、容重、掛籃變形掛籃前移預應力張拉后撓度預應力張拉前撓度箱梁設計線形箱梁預拱度設計單位提供建立單位監(jiān)理單位監(jiān)控單位丈量 三階段丈量表示圖 3、箱梁和主墩控制斷面應力丈量 應力監(jiān)控斷面布置4、懸臂澆筑梁段時留意要點:掛籃就位后,吊架安裝并校正模板模板安裝應核準中心位置及標高安裝預應力管道時,應與前一段預留管道接頭嚴密對準,并用膠布包貼,防止混凝土漿液滲入管道,管道定位準確澆筑混凝土時,應從梁段的前端開場澆
25、筑并應盡量對稱平衡;思索提高混凝土早期強度,梁段拆模后,梁端的混凝土應進展鑿毛,以加強混凝土的銜接;箱梁梁段混凝土澆筑,普通思索采用一次澆筑5、引起的質量通病及緣由混凝土澆筑振搗不實混凝土澆筑錯臺過大掛籃剛度偏小掛籃后錨點與節(jié)段面間隔 偏遠掛籃后錨點未頂緊混凝土外觀質量差混凝土裂痕較多混凝土配合比設計中細料成分偏多混凝土澆筑施工中振搗有誤混凝土澆筑施工后養(yǎng)生不及時節(jié)段面鑿毛及保濕不夠5豎向預應力失效未采用二次復拉措施未及時灌漿或未壓漿三、邊跨現澆段施工支架現澆及施工過程中的質量通病施工邊跨支架上的現澆梁段部分時,可在墩旁搭設暫時墩支撐平臺,普通采用萬能桿件、貝雷梁等拼裝梁式支架,亦可采用滿布式
26、鋼管腳手架。在其上澆筑混凝土,其步驟如下:地基處置搭設支架支架預壓安裝現澆底模、側模板底模下設木契調整塊丈量及調整底模高程綁扎底、腹板鋼筋及豎向預應力筋安裝底板縱向預應力管道安裝端模及腹板模自檢及報監(jiān)理工程師驗收澆筑底板及腹板混凝土養(yǎng)生待強安裝內頂模綁扎頂板底層鋼筋安裝縱向及橫向預應力管道綁扎頂板頂層鋼筋自檢及報監(jiān)理工程師驗收澆筑頂板混凝土養(yǎng)生鑿毛撤除端頭模板張拉豎向預應力筋和頂板橫向預應力筋撤除外側模撤除箱內模板在橋梁合攏時,現澆梁段支架經預壓后支架的變形已相對穩(wěn)定,但懸臂端受氣候影響在三個方面均能夠產生較大的變形。尤其在混凝土澆筑初期,這些變形能夠導致合攏段混凝土開裂,因此施工工藝應保證合
27、攏段順應這些變形,防止裂痕的出現。因此必需加強梁體跟蹤觀測,其詳細要點如下:選擇日間懸臂標高最高時普通在清晨日出前后進展觀測;觀測必需定點、定人、定設備;端部暫時支架下設置橫向滑移設置,以防止梁體在預應力及環(huán)境溫度的作用下發(fā)生裂痕。支架現澆段施工常見?。夯炷翝仓駬v不實混凝土外觀質量較差混凝土裂痕較多頂板裂痕底板裂痕腹板裂痕四合攏段施工及施工過程中的質量通病1、合攏段施工延續(xù)梁的分段懸臂澆筑施工,從墩頂0#號塊開場至T構完成,再將各T構拼接而構成整體延續(xù)梁。這種T構的拼接就是合攏,合攏是延續(xù)梁施工和體系轉換的重要環(huán)節(jié),合攏施工必需滿足受力形狀的設計要求和堅持梁體線形,控制合攏段的施工誤差。利
28、用延續(xù)梁成橋設計的負彎矩預應力筋為支承,是延續(xù)梁分段懸臂施工的受力特點,懸澆中各獨立T構的梁體處于負彎矩受力形狀,隨著各T構的依次合攏,梁體也依次轉化為成橋形狀的正負彎矩交替分布方式,這一轉化就是延續(xù)梁的體系轉換。因此延續(xù)梁懸澆施工的過程就是其梁體體系轉換的過程,就是懸澆時實行支座暫時固結、各T構的合攏、固結的適時解除、預應力的分配及分批依次張拉的過程。通常多跨延續(xù)梁的合攏段施工的順序為先各邊跨,再各次邊跨、最后為中跨。中跨合攏段因溫差引起的變形、變位大,由此產生的應力也大,對合攏暫時延續(xù)約束的設備亦有更高的要求。預應力混凝土延續(xù)箱梁的合攏力學分析:溫差產生的軸向力分析:為簡化計算,將溫度變化
29、產生的軸向力內力按線膨脹計算,并將變截面箱梁分段按其平均截面計算之。假定合攏口兩側支座處在溫度變化時仍鎖定,設梁升溫t時產生的自在伸長量為Lt,由于兩端約束產生的縮短為LN,那么:LtgtLg2htLh因 gh,那么有 Lt htLg2 LhhtL又 LNNLg/EgAg2NLh/EhAh;假設兩端墩身無位移,那么依變形協(xié)調原理:LtLN得: NhtLNLg/EgAg2NLh/EhAh;當合攏口一端支座固結約束取消后,其另一端可沿支座滑動,此時合攏口剛性支撐的受力情況為:當升溫t時: NQfNy當降溫時:NNyQf假設令上式為零NNyQf0那么; NyQf假設設抗裂平安系數為Kf,那么:NyQ
30、fKfNyKfQf那么 NKfQfQfKf1Qf相應地,升溫時的軸向力那么變?yōu)?NQfKfQf1KfQf假設取Kf1.2,那么N2.2Qf依此力即可計算、選定內外剛性支撐的截面邊跨合攏施工程序:懸臂端配重安裝吊架或支架安裝合攏段模板及調整合攏段模板標高綁扎底板、腹板鋼筋安裝底板縱向預應力管道安裝內模綁扎頂板下層鋼筋安裝縱向預應力管道及橫向預應力管道綁扎頂板頂層鋼筋并焊接一端勁型骨架待合攏溫度時暫時鎖定勁型骨架解除永久支座的暫時鎖定張拉預鎖定力15%20%一天溫度最低時段澆筑合攏段混凝土邊澆筑混凝土邊等量卸載養(yǎng)生強度、彈模及齡期三控混凝土強度到達設計強度要求時張拉合攏段預應力筋張拉應分批進展,在
31、預鎖定力鋼束張拉完成后解除勁型骨架撤除吊架、支架解除暫時固結施工過程中的質量通病合攏施工常見病永久支座損壞與暫時支座撤除有關與合攏施工順序誤操作有關底板崩裂變截面延續(xù)箱梁底板崩裂成因分析經過多年的施工實際與多座變截面延續(xù)箱梁底板崩裂破壞的現場檢測與分析根本可以認定變截面延續(xù)箱梁底板崩裂成由于底板下崩力與縱向壓應力由于泊松比引起的豎向拉應力的共同作用超標所致。底板下崩力大?。号c箱梁下緣采用的設計曲線的曲率變化的大小有關,與掛籃的剛度有關,與掛籃后錨點位置有關,與相鄰節(jié)段轉角有關;與縱向壓應力由于泊松比引起的豎向拉應力:與預應力度大小有關:與預應力鋼絞線的鋼束總根數有關,與每束鋼絞線的根數有關與鋼
32、束的間距有關懸臂端高差與懸臂施工過程中線形控制有關與邊跨現澆段支架不均勻沉降有關與合攏施工順序誤操作有關五、預應力混凝土變截面延續(xù)箱梁施工過程中質量通病的防治措施0#塊段施工過程中的施工裂痕防治措施施工托架控制措施設計控制措施強度剛度穩(wěn)定安裝控制措施托架安裝過程中的控制托架安裝完成后的檢查支座安裝:支座是設在墩臺頂,用于支承上部構造的傳力安裝,它不僅要傳送很大的荷載,并且要保證上部構造按設計要求能產生一定的變位。支座檢查:類型、方向及大小;預壓控制措施堆載分量堆載時間堆載方式混凝土澆筑控制混凝土澆筑加載程序的設計混凝土澆筑加載程序的控制混凝土設計控制措施混凝土配合比設計混凝土緩凝控制設計混凝土
33、溫度控制措施混凝土內部溫度控制措施水化反響溫度控制實際分析及設計水化反響溫度控制詳細措施對混凝土資料溫度控制措施對混凝土入模溫度控制措施對增設輔助設備溫控措施混凝土外部溫度控制措施混凝土與環(huán)境溫差控制混凝土拆模溫度控制懸澆塊段施工過程中的施工裂痕防治措施腹板裂痕的防治措施底板崩裂防治措施保證掛籃的剛度減小節(jié)段轉角控制掛藍后錨與端面的間隔 減小節(jié)段錯臺厚度控制底板束定位及其防崩鋼筋的施工質量加強底板混凝土澆筑施工質量的控制邊跨現澆塊段施工過程中的施工裂痕防治措施現澆塊段的腹板裂痕防治措施加強支架設計施工預壓的控制保證支架與模板間的相對滑動現澆塊段的底板裂痕防治措施預應力張拉前解除支座的暫時鎖定合
34、攏塊段施工過程中的施工裂痕防治措施施工中底板崩裂防治措施設計合攏鋼束的張拉程序主跨合攏塊段縱橫向裂痕防治措施設計合攏鋼束的張拉程序驗算合攏束的暫時鎖力六、箱形截面的構造特點及其運用箱形截面梁的構造受力特點:作用在箱形梁上的主要荷載是恒載與活載。恒載是對稱作用的,活載可以是對稱作用,也可以是非對稱偏心作用,偏心荷載作用,使箱形梁既產生對稱彎曲又產生改動。因此,作用于箱形梁的外力可綜合表達為偏心荷載來進展構造分析。箱形梁在偏心荷載作用下將產生縱向彎曲、改動、畸變及橫向翹曲等四種根本變外形狀:縱向彎曲縱向彎曲產生豎向變位,因此在橫截面上引起縱向正應力M及剪應力M箱梁的改動這里指剛性改動,即受扭時箱形
35、的周邊不變形箱梁的改動主要變形特征是改動角,改動分為自在改動和約束改動兩種:自在改動:在橫截面上產生自在改動剪應力K約束改動:在橫截面上引起翹曲正應力W及約束改動剪應力W畸變即受扭時箱形截面周邊變形畸變的主要變形特征是畸變角。畸變產生翹曲正應力DW和畸變剪應力DW同時在板內產生橫向彎曲應力Dt橫向翹曲箱形梁接受偏心荷載作用,除了按彎扭桿件進展整體分析外,還應思索部分荷載的影響。車輛荷載作用于頂板箱形截面梁的構造分析方法:解析法箱形梁的受力是一個復雜的構造空間分析問題。為了把問題簡化,在解析法中采用了一些假定和近似的處置方法。將作用在箱型梁的偏心荷載分解成為對稱荷載與反對稱荷載,對稱荷載作用時按
36、梁的彎曲實際求解;反對稱荷載作用時按薄壁桿件改動實際分析;然后將兩者結果疊加而得。改動分析又根據截面的剛度區(qū)分為截面不變形剛性改動與截面變形畸變兩種不同情況。關于箱型梁的改動分析:四種箱梁改動實際烏曼斯基第一箱梁改動實際烏曼斯基第二箱梁改動實際詹涅里杰與巴假設夫柯第三箱梁改動實際符拉索夫第四箱梁改動實際廣義坐標法關于箱型梁的畸變分析彈性地基梁比較法該法運用能量原理導得一個與彈性地基梁擾曲微分方程類似的畸變微分方程僅適宜等截面箱梁廣義坐標法等代梁法對于荷載作用在箱型梁頂板恣意位置必需思索部分荷載影響即箱梁的橫向彎曲影響面法框架分析法數值法由于電子計算機在工程上日益廣泛的運用,為箱形梁的構造分析提
37、供了有力的工具,目前借助計算機的有限元分析,可以得到箱形截面上的全部應力。目前有限元分析類軟件分為兩大類:基于彈性力學實際的三維空間有限元分析軟件基于構造力學實際的平面桿系有限元分析軟件設計中基于平截面假定與實踐施工的部分應力的矛盾箱形截面的構造:截面抗扭剛度大,構造在施工與運用過程中都具有良好的穩(wěn)定性;頂板與底板都具有較大的混凝土面積順應現代化施工方法的要求承重構造與傳力構造相結合建筑曲線橋梁具有較大的順應性順應布置管線等公共設備箱形截面的構造在各類橋梁上的運用:普通鋼筋混凝土及預應力混凝土簡支梁橋等截面預應力混凝土延續(xù)梁變截面預應力混凝土延續(xù)梁橋變截面預應力混凝土延續(xù)剛構橋變截面預應力混凝
38、土懸臂梁橋預應力混凝土斜拉橋鋼筋混凝土拱式橋箱形截面梁的構造構造特點:箱形梁截面的外形:箱形梁截面由頂板、底板、肋板及梗腋組成;頂板底板肋板梗腋箱形梁截面的配筋預應力鋼筋箱形截面的預應力混凝土構造普通配有預應力鋼筋與非預應力的普通鋼筋。大跨徑變截面箱形截面橋梁普通配有縱、橫、豎三向預應力鋼筋縱向預應力鋼筋橫向預應力鋼筋豎向預應力鋼筋非預應力的普通鋼筋箱形梁截面屬薄壁構造,因此在頂板、肋板和底板中根據受力需求,或為防止和限制由于溫度變化及混凝土收縮而引起的混凝土裂痕等構造要求,普通都配置兩層鋼筋網。七、根據工程重點與難點制定相關工序質量控制要點。高強混凝土施工質量的控制高強混凝土的定義與特點定義
39、:按我國目前設計與施工程度普通以為:強度等級C50的混凝土稱為高強混凝土。特點:強度高、變形小及耐久性好;缺乏之處脆性大、延性差:混凝土質量易受施工過程中環(huán)境要素的影響。高強混凝土原資料質量控制水泥及水灰比水泥:宜選用標號42.5號的硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥和早強型硅酸鹽水泥;其中鋁酸三鈣C3 A含量控制宜8水灰比:水膠比宜控制在0.240.35的范圍內;細骨料及砂率細骨料:圓形顆粒質地鞏固、級配良好干凈的天然河砂;細度模數2.6、含泥量不應2;砂率:宜控制在28-34,泵送工藝32-40;粗骨料:粗骨料:宜采用密實鞏固的石灰?guī)r、深層火成巖其抗壓強度應比所配制的混凝土強度高50以上;碎石最大
40、粒徑控制在2025mm以下?;瘜W添加劑高效減水劑:緩凝劑:礦物活性材粉煤灰:燒失量5最好為2,Mg5、SO33;細度為經過45m孔的量65硅粉:要求其SiO2含量90,密度2.2左右,平均粒徑0.1-0.2m,比外表積25103/kg;沸石粉: 高爐爐渣:高強混凝土配合比設計控制由於高強混凝土與普通魂凝土性質不同,水灰比與混凝土強度無直接對應關系,因此必需進展試配?;炷僚渲频膹姸葹椋篺cu,pfcu,k1.645水膠比:控制在0.24-0.38范圍內,C50用0.31-0.32;水泥量:普通不超越500m3高強混凝土施工過程的控制普通要求:高強混凝土應采用強迫式混凝土撹拌設備拌制高效減水劑宜
41、采用后摻法,高效減水劑應在其它資料充分拌合后,最后參與。在參與減水劑后混凝土拌合料在撹拌機中繼續(xù)撹拌的時間不得少于60s粉劑和30s水劑;嚴禁在混凝土拌合料出撹拌機后二次加水;高強混凝土在澆筑后一定的時間根據環(huán)境溫度要求內必需進展養(yǎng)護,養(yǎng)護時間14天;高效減水劑的運用高效減水劑的作用:高效減水劑使水泥顆粒高度分散,從而大大提高了水泥漿體的流動性,促進水泥的水化程度,加快混凝土的凝結。產生早強作用;高效減水劑能使混凝土的水灰比減小,流動性添加,現場任務度提高;高效減水劑的運用中常見問題與緣由:混凝土拌合物坍落度損失快;與水泥兼容性要求嚴厲;對混凝土外觀色差有影響;混凝土坍落度損失是由于水泥漿體中
42、殘存的高效減水劑量降低使水泥顆粒吸附的減水劑分子減少,從而產生凝聚之故;施工中的對策:選制正確的混凝土撹拌時的投料順序;嚴厲施工組織盡量縮短混凝土拌合料運輸時間;在摻加高效減水劑的同時,摻入一定量的緩凝劑如:摻木質素磺酸鹽可以延緩混凝土坍落度損失。目前新產品JM-非泵送已可達要求;泵送混凝土為保證泵送質量,應控制水泥用量并摻入適量的粉煤灰,調整好砂率??刹捎脧秃细咝p水劑JM-8緩凝、泵送混凝土高效加強劑采用施工現場二次添加少量減水劑二次撹拌;高強混凝土的水化熱影響混凝土的水化熱景象混凝土水化熱結果混凝土水化熱問題的長期后果影響混凝土水化熱溫度的要素施工中的對策預應力張拉過程中的控制大體積混凝
43、土施工質量控制施工過程中的混凝土裂痕控制混凝土裂痕的種類與特征從裂痕的性質劃分:受力裂痕混凝土構件的彎曲裂痕混凝土構件的剪切裂痕部分受力裂痕日照溫差及降溫作用裂痕支座不均勻沉降裂痕非受力裂痕混凝土塑性沉降裂痕混凝土塑性收縮裂痕混凝土干縮裂痕混凝土溫度收縮裂痕化學作用裂痕鋼筋銹蝕裂痕堿集料反響裂痕混凝土裂痕性質檢查與判別目前我國現行橋涵設計規(guī)范規(guī)定:鋼筋混凝土構件允許出現0.2mm的受力裂痕;全預應力混凝土構造以及部分預應力混凝土構造A類構件不得出現裂痕;當預應力混凝土構件在施工階段出現裂痕必需仔細的進展現場檢查。檢查裂痕的分布裂痕的位置、間距及數量、裂痕的長度、寬度及深度。仔細記錄并在構件上標
44、明;根據裂痕的分布情況,結合構件的受力及施工各工序的情況,尋覓裂痕產生的緣由,斷定裂痕的性質;對于非受力裂痕,混凝土學研討以為寬度0.01mm混凝土裂痕是可以自行愈合的;但過寬的、正在開展的特別是裂痕中有流動水就很難愈合的;其機理是硬化水泥漿液中的氫氧化鈣可與周圍空氣或水中的二氧化碳結合生成碳酸鈣,它與氫氧化鈣結晶沉淀并集聚在裂痕內;對于受力裂痕,應根據裂痕檢查的詳細情況,分析確定裂痕產生的緣由,決議處置方法。并應經過橋梁荷載實驗進一部確定處置措施的可靠性;混凝土硬化過程中裂痕的防治混凝土收縮裂痕分類:凝結硬化收縮裂痕塑性收縮裂痕塑性沉降裂痕混凝土澆筑后1-3小時內,隨泌水而沉降或隨混凝土塑性
45、收縮產生的裂痕。塑性沉降裂痕有明確的部位和方向性;在接近構件外表的程度鋼筋上方最容易構成沉降裂痕,并且隨鋼筋直徑加粗和混凝土維護層厚度減薄而產生,當寶護層較薄時塑性沉降裂痕能夠到達鋼筋外表并沿鋼筋長度方向開展;混凝土構件側模板附近,由于垂直下沉的骨料及水泥漿因顆粒遭到側模板的摩擦阻力而與周圍的混凝土構成沉減差而呵斥塑性沉降裂痕。側模板的剛度缺乏也會引起塑性沉降裂痕;混凝土截面變化較大部位,由于混凝土澆筑深度不同,有不同的沉降從而在交接面處產生沉降差而產生塑性沉降裂痕;對于混凝土現澆擴展根底因地基不均勻沉降而產生塑性沉降裂痕;鋼筋正上方與其周圍發(fā)生不同的收縮下沉產生沉降裂痕,隨混凝土原資料及配比
46、不同,澆筑高度與澆筑速度不同而不同。澆筑高度越高,澆筑速度越快沉降越大。塑性收縮裂痕是混凝土由塑性轉變?yōu)楣腆w性化學反響所引起。水泥用量越多,水灰比越高,所產生的塑性受縮就越大預防措施:嚴厲控制混凝土水灰比和加水量,盡量減少一方水泥用量;摻入減水劑和適量粉煤灰,以便減少沉減量和塑性收縮;在混凝土澆筑1-2小時后對混凝土進展二次振搗,外表拍打、振密。箱梁及T梁應澆筑到翼板根部時停一段時間,待梁身混凝土泌水沉降完成后再繼續(xù)澆筑翼板混凝土;塑性干縮裂痕混凝土澆筑后約4小時列縫出如今構造或構件外表外形很不規(guī)那么,長短不一,互不銜接俗稱龜裂?;炷了苄允湛s是硬化前的新拌混凝土在凝結過程中因外表水分蒸發(fā)而引
47、起的干縮裂痕,因此常見于澆筑后的混凝土構件的外露外表,尤其是大面積板面;產生塑性枯燥收縮裂痕的緣由是:混凝土澆筑后,外表沒覆蓋,水分蒸發(fā)快,體積急劇收縮在干熱及大風季節(jié)極易產生枯燥收縮裂痕;水泥用量過大砂粒徑太細;混凝土水灰比過大;預防措施:嚴厲控制水灰比及水泥用量選用較大砂粒徑和級配良好的石料;防止混凝土本身與環(huán)境溫度相差過大,澆筑后及時覆蓋,保濕養(yǎng)護;設置風擋:在氣溫高枯燥或風速大的氣候條件下施工應及早灑水養(yǎng)護;枯燥收縮裂痕景象:外表性裂痕,寬度只需0.05-0.2mm走向為縱橫交錯,沒有規(guī)律性。普通發(fā)生在混凝土澆筑后數周或數月后的整表達澆構造中多半發(fā)生在構造的變截面處平面裂痕多半延伸到變
48、截面部位或塊體邊緣。預制構件多產生在箍筋位置;產生的主要緣由:混凝土成型后養(yǎng)護不當,外表體積收縮大,受內部混凝土約束出現拉應力引起裂痕;采用含泥量過大的細沙、粉砂澆筑的混凝土;過振,外表構成水泥含量較多的砂漿層;混凝土收縮裂痕成因分析:從工程構造角度上以為混凝土在硬化的過程中發(fā)生的體積減少的景象稱為混凝土收縮?;炷潦湛s是混凝土構造客觀存在的物理景象。構件混凝土初始硬化過程中,假設是允許混凝土自在收縮變形,那么混凝凝土內部不會產生應力;在實踐橋梁工程施工過程中混凝土構造或構件在施工中都毫無例外的存在約束:外約束:構造的變形遭到另一構造的妨礙,構造與構造之間的相互牽制造用稱作外約束。外約束分為:彈性約束、全約束延續(xù)式約束;內約束:構件本身內部組成資料之間相互約束作用,例如鋼筋與混凝土之間、構件尺寸大的部分與尺寸小的部分之間等;3當混凝土的收縮變形遭到約束這種約束限制混凝土收縮變形使混凝土內部產生內部拉應力應變當這種拉應變超越硬化過程中的混凝土的極限拉應變那么混凝土開裂;4混凝土在硬化過程中的物理力學性能變化:齡期天347142128抗拉強度0.260.350.530.760.91.00彈性模量0.45-0.630.830.941.00極限
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