預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁懸拼施工技術(shù)

1、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁懸拼施工技術(shù)摘要：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁懸拼365JT施工365JT技術(shù)   摘要：結(jié)合工程實(shí)際介紹大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁懸拼施工的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)線形控制、剪力腱的365JT設(shè)計(jì)、匹配面處理、壓漿質(zhì)量要求等問題進(jìn)行了探討。    關(guān)鍵詞：鐵路橋預(yù)應(yīng)力混凝土梁連續(xù)梁懸拼1引言近年來，連續(xù)結(jié)構(gòu)體系梁已成為預(yù)應(yīng)力混凝土橋的主要橋型之一。連續(xù)梁或剛構(gòu)主要采用懸臂施工法，其中懸臂澆筑(簡稱懸澆)是連續(xù)結(jié)構(gòu)早期的施工方法，至今仍應(yīng)用廣泛；后來發(fā)展的懸臂拼裝法(簡稱懸拼)逐漸被人們認(rèn)可。石(門)長(沙)鐵路長沙湘江特大橋的設(shè)計(jì).

2、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁懸拼365JT施工365JT技術(shù)   摘要：結(jié)合工程實(shí)際介紹大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁懸拼施工的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)線形控制、剪力腱的365JT設(shè)計(jì)、匹配面處理、壓漿質(zhì)量要求等問題進(jìn)行了探討。    關(guān)鍵詞：鐵路橋預(yù)應(yīng)力混凝土梁連續(xù)梁懸拼1引言近年來，連續(xù)結(jié)構(gòu)體系梁已成為預(yù)應(yīng)力混凝土橋的主要橋型之一。連續(xù)梁或剛構(gòu)主要采用懸臂施工法，其中懸臂澆筑(簡稱懸澆)是連續(xù)結(jié)構(gòu)早期的施工方法，至今仍應(yīng)用廣泛；后來發(fā)展的懸臂拼裝法(簡稱懸拼)逐漸被人們認(rèn)可。石(門)長(沙)鐵路長沙湘江特大橋的設(shè)計(jì)與施工，是我國大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁懸

3、拼的一次成功嘗試。石長鐵路長沙湘江特大橋位于湖南省望城縣，全橋長2 475 m，主橋?yàn)?跨1聯(lián)的單箱單室直腹板變截面三向預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁，跨徑61.65 m+7×96 m+61.65 m，居全國同類鐵路橋梁之首，主橋共有8個(gè)T構(gòu)，2個(gè)邊跨段，9個(gè)合龍段。每個(gè)T構(gòu)分為23個(gè)節(jié)段塊(含1個(gè)0#塊)。0#塊長6.0 m(含兩側(cè)各0.15 m濕接頭)，于墩頂現(xiàn)澆；1#10#塊長4.0 m，11#塊長3.7 m，合龍段長2.6 m。1#11#塊都是利用我國自行研究、設(shè)計(jì)和制造的第一臺(tái)96

4、60;m大跨度造橋機(jī)來懸拼的。實(shí)踐表明，懸拼具有以下優(yōu)越性：(1)進(jìn)度快。傳統(tǒng)的懸澆法灌注1節(jié)段梁周期在天氣好時(shí)也需要1星期左右；而采用懸拼法，節(jié)段預(yù)制可與下部結(jié)構(gòu)同時(shí)施工，且拼裝速度快。本橋在正常情況下，2天可拼6個(gè)節(jié)段。(2)制梁條件好，混凝土質(zhì)量高。懸拼法將大跨度梁化整為零，在地面制造，制梁條件好，操作方便、安全，便于控制施工質(zhì)量。(3)收縮、徐變量少?；炷潦湛s與徐變是它作為粘滯體的2種與時(shí)間有關(guān)的變形性質(zhì)。采用懸拼法，可增大加載齡期，減少徐變，減少混凝土收縮的影響。如預(yù)制的節(jié)段養(yǎng)護(hù)3個(gè)月，其收縮影響可減少50%以上，徐變特性系數(shù)t可以減少60%以上。(4)線形好。節(jié)段預(yù)制采用長線法，

5、長線法是在按梁底曲線制作的固定底模上分段澆筑混凝土的方法，能保證梁底線形。(5)懸拼前可知道混凝土28 d強(qiáng)度。懸臂澆筑的混凝土有時(shí)會(huì)因達(dá)不到強(qiáng)度而造成事故，處理起來較麻煩，必要時(shí)須炸掉重來。這在工程實(shí)踐中是發(fā)生過的，影響了工期，損失較大。采用懸拼法，節(jié)段梁在地面有足夠的時(shí)間，可以想辦法彌補(bǔ)工程施工中的不足。(6)適合多跨梁施工。當(dāng)橋梁跨度越大，橋跨越多，則越能體現(xiàn)懸拼法的優(yōu)越性，也就越經(jīng)濟(jì)。后張法預(yù)應(yīng)力懸拼體系使大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土箱形截面梁的施工技術(shù)提高了一個(gè)新的水平，但有些問題還值得研究與實(shí)踐。2 線形控制懸拼的各梁段連接后梁頂或梁底中心的連線稱為梁頂或梁底的線形，相關(guān)的預(yù)拱度計(jì)

6、算和施工控制測(cè)量工作即稱為線形控制。橋梁的線形不順，首先有損外觀；如線形控制不嚴(yán)，合龍段有不允許的高差，將影響穿束工作，且增大鋼束張拉阻力；橋中線誤差，將增大梁的扭矩。對(duì)于鐵路橋來說，線形控制比公路橋更顯得重要，原因是鐵路軌底標(biāo)高已定，梁高程誤差只有靠道碴厚度來調(diào)整。橋的跨度越大，線形控制的重要性就越趨突出。要控制好線形，應(yīng)該把握以下環(huán)節(jié)：(1)節(jié)段預(yù)制當(dāng)采用長線法預(yù)制節(jié)段時(shí)，臺(tái)座可按半個(gè)“T”或整個(gè)“T”制作。臺(tái)座的基礎(chǔ)須按一定的允許承載力設(shè)計(jì)，避免制梁時(shí)臺(tái)座的沉降影響預(yù)制線形。臺(tái)座的底模標(biāo)高應(yīng)是可調(diào)的，以便制梁時(shí)進(jìn)行必要的高程(梁底線形)調(diào)整。應(yīng)對(duì)臺(tái)座標(biāo)高進(jìn)行精確測(cè)量。(2)正確計(jì)算線形高

7、程根據(jù)設(shè)計(jì)圖、施工組織設(shè)計(jì)及預(yù)制線形，可以得到預(yù)計(jì)的各種計(jì)算參數(shù)值，并提前進(jìn)行預(yù)拱度及撓度的理論計(jì)算，得到各節(jié)段塊制造與施工安裝高程。節(jié)段預(yù)制完以后，需稱重，比較實(shí)際重量與設(shè)計(jì)重量，確定梁體自重誤差對(duì)懸拼線形的影響。在計(jì)算T構(gòu)的標(biāo)高時(shí)，要注意連續(xù)梁一般是逐孔逐跨推進(jìn)式施工，在確定T構(gòu)的施工安裝高程前，須考慮前一T構(gòu)的標(biāo)高，因其標(biāo)高會(huì)受到相鄰T構(gòu)張拉合龍跨底板束等的影響。如圖1所示，張拉底板束Ny時(shí)，懸臂前端標(biāo)高會(huì)減少h。 圖1張拉底板束對(duì)懸臂前端標(biāo)高的影響(3)正確測(cè)量，總結(jié)規(guī)律在每一節(jié)段梁定位前后都要對(duì)線形(高程、中線)等進(jìn)行精確測(cè)量，及時(shí)匯集監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)并進(jìn)行分析，總結(jié)規(guī)律，為下一T

8、構(gòu)懸拼控制提供參數(shù)，調(diào)整下一T構(gòu)的控制高程。測(cè)量最好定時(shí)進(jìn)行(以早晨為好)，以減少溫度影響。因?yàn)橄淞菏苋照沼绊?，沿梁高或上、下游的溫度梯度是非線性的，若不定時(shí)、適時(shí)測(cè)量，如測(cè)量時(shí)的溫差太大，會(huì)引起懸臂的溫差變形，測(cè)量數(shù)據(jù)可能會(huì)對(duì)施工產(chǎn)生誤導(dǎo)作用。(4)控制1#塊線形懸拼法施工的0#塊一般是在墩頂灌注。1#塊以后的節(jié)段是在地面上用長線法預(yù)制。1#塊位于懸臂的根部，其它塊在其延長線上，它的安裝精度對(duì)以后的懸拼線形影響極大。0#塊與1#塊之間采用濕接頭是十分必要的，有利于精確控制1#塊的線形。安裝中主要通過調(diào)整1#塊的安裝線形進(jìn)行線形的調(diào)整，必須嚴(yán)格控制其高程、中線的位置，盡量減少懸拼時(shí)的糾偏工作。

9、(5)線形調(diào)整由于各種原因，實(shí)際線形總是偏離設(shè)計(jì)線形，要求安裝時(shí)隨時(shí)調(diào)整。調(diào)整分2種：一是根據(jù)已安裝T構(gòu)實(shí)測(cè)資料，修正1#塊的安裝高程；另一種是1#塊以后的糾偏。糾偏工作必須及時(shí)進(jìn)行，因?yàn)閷?duì)采用長線法預(yù)制的拼裝塊只能作微量糾偏，且若不及時(shí)糾偏，線形誤差會(huì)越來越大，造成糾偏困難，且不易保證接合面的質(zhì)量。糾偏可采用以下措施：墊銅片或石棉網(wǎng)。使節(jié)段塊向有利方向偏轉(zhuǎn)。石棉網(wǎng)經(jīng)環(huán)氧樹脂凈漿浸透，以便粘貼。寬度在10 cm左右，以控制最大預(yù)留縫的膠量和厚度的均勻性；厚度可根據(jù)計(jì)算求得，一次調(diào)整石棉網(wǎng)厚度不宜大于5 mm。利用臨時(shí)張拉束。臨時(shí)張拉可采取張拉一部分力筋，或在箱梁內(nèi)壁設(shè)置臨時(shí)

10、張拉齒塊，如圖2所示。在各臨時(shí)張拉束上施加不同的力，擠出匹配面上多余的環(huán)氧樹脂膠泥，也可以達(dá)到糾偏的目的。實(shí)踐證明，其操作相對(duì)方便，效果也較明顯。 圖2箱梁內(nèi)壁臨時(shí)張拉齒塊示意糾偏時(shí)，一次不宜太多，不僅要注意安裝塊的中心線與高程，更要注意其傾斜度，使糾偏工作順利進(jìn)行，避免反復(fù)糾偏，以確保合龍段的中心線與高程的精確性。3 剪力腱的設(shè)計(jì)剪力腱也稱剪力槽，設(shè)在箱梁底板、腹板和頂板端部，其作用主要有以下2方面：(1)傳遞剪力。節(jié)段塊的剪力傳遞，主要靠摩阻力，部分靠剪力腱。腹板剪力腱主要是抵消豎向剪力；頂板剪力腱主要完成頂板橫向力的傳遞。當(dāng)橋面較寬、翼板懸臂較長時(shí)，懸臂部分也須設(shè)置。(2)施工

11、定位。節(jié)段塊端部匹配面上設(shè)置剪力腱，懸拼時(shí)能起到很好的定位作用，便于懸拼施工。因此，懸拼施工的橋梁，剪力腱不可不設(shè)，也不是越多越好，多了將給制造、安裝帶來不便。要綜合多方面的因素，合理設(shè)置剪力腱。例如根據(jù)連續(xù)梁在懸拼施工過程中及成橋后的受力特點(diǎn)可知：在靠近支點(diǎn)處豎向剪力較大，向跨中逐漸減小，最后幾乎為零，可酌情減少腹板剪力腱。4 匹配面的處理對(duì)于預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)來講，如預(yù)應(yīng)力筋遭到銹蝕是危險(xiǎn)的，80年代英國個(gè)別預(yù)應(yīng)力梁橋曾出現(xiàn)過嚴(yán)重的問題，甚至造成橋梁倒塌，使人們對(duì)倍受歡迎的后張法預(yù)應(yīng)力表示懷疑，英國運(yùn)輸部曾于1992年暫停新建該種結(jié)構(gòu)。為推廣采用懸拼后張法預(yù)應(yīng)力混凝土橋，須解決好幾個(gè)關(guān)鍵問題，防止

12、力筋的銹蝕：(1)匹配面的粘結(jié)劑目前，較好的粘結(jié)劑是采用環(huán)氧樹脂加水泥作填料來配制。資料表明，其實(shí)用性能良好，可根據(jù)溫度情況采用不同的配方，能較好的滿足力學(xué)性能和工藝方面的要求。因設(shè)置了剪力腱，匹配面凹凸不平，如圖3所示，豎直膠接縫厚度s與斜面厚度x不等，x=s.cos，給涂膠工作帶來不便。要保證涂膠既薄又均勻，且臨時(shí)張拉后膠接縫厚度最好不超過1 mm。 圖3匹配面膠接面示意后張法縱向力筋孔多采用埋置式制作，即在構(gòu)件內(nèi)設(shè)定的鋼筋位置預(yù)埋波紋管道，便于以后穿束張拉。頂板束通常是通長束，越靠近支點(diǎn)的節(jié)段塊，其頂板束越多。因此在膠拼時(shí)需要妥善處理孔口。可粘貼一塊厚約10 

13、;mm的經(jīng)環(huán)氧樹脂浸泡過的海綿墊圈，效果較好，可防止壓漿時(shí)漏漿及匹配面處串孔、堵孔等現(xiàn)象，影響以后穿束。(2)匹配面的錨頭封端處理封錨端實(shí)際上是一個(gè)槽口，因錨頭和錨墊板有一定的厚度以及鋼束割斷后有預(yù)留長度，故該槽口需保證一定深度。對(duì)匹配面來講，可以說是一個(gè)削弱。處理不好，錨頭封端處可能成為匹配面上最薄弱的環(huán)節(jié)。如圖4所示，一方面，由于力筋張拉后，節(jié)段混凝土局部承壓相當(dāng)大，錨頭混凝土?xí)a(chǎn)生徐變；另一方面，封端用的混凝土?xí)a(chǎn)生收縮。這將會(huì)造成匹配面不密貼，甚至?xí)霈F(xiàn)裂縫，根本就不存在預(yù)應(yīng)力了。故較早進(jìn)行錨頭封端可使該處受到一定的預(yù)壓力，比較有利，這就需要根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況確定合理的錨頭封端時(shí)間，既不

14、影響工程進(jìn)度，又能保證該處質(zhì)量，防止開裂。另外，為了較好地避免該處局部開裂，封端混凝土中適當(dāng)加一些微膨脹劑。 圖4封錨端示意5 壓漿管道壓漿的目的是為了保證預(yù)應(yīng)力筋不受腐蝕。目前的工藝是先用高壓水檢查管道的暢通、匹配面的密貼情況以及封端情況后再進(jìn)行正式壓漿，直到出漿口出濃漿。封閉出漿口持壓幾min，以保證水泥漿盡量充滿管道。壓漿是在局部封錨后進(jìn)行的，尚未進(jìn)行封端，封錨水泥砂漿極易收縮開裂，造成壓漿時(shí)漏漿，直接影響持壓效果；且水泥漿在管道內(nèi)會(huì)產(chǎn)生收縮，使壓漿質(zhì)量難以控制。故除了保證封端質(zhì)量外，若在水泥漿中加入適量微膨脹劑，選取合適的配合比，則既能使壓漿工作能順利進(jìn)行，又能使凝固后的水泥漿盡量充滿管道，盡可能地排出管道內(nèi)的水和空氣，避免力筋受蝕。值得提出的是，在正式壓漿前，必須檢查管道暢通及滲漏情況，在壓漿時(shí)，若從一端壓不通，須及時(shí)處理，不得從另一端補(bǔ)壓了事。6部分預(yù)應(yīng)力采用懸拼施工，節(jié)段塊匹配面沒有普通鋼筋通過，粘結(jié)劑粘結(jié)強(qiáng)度不能保證等同于整體混凝土抗拉強(qiáng)度。若采用部分預(yù)應(yīng)力，結(jié)構(gòu)受荷載作用后，下翼緣會(huì)出現(xiàn)拉應(yīng)力，可能引起膠接面