廊冀高速公路特大桥、桥梁设计

廊冀高速公路特大桥、桥梁设计

画廊至古州段全长58.4km，东西双向4车道，六车道，1个商务桥和58.2541m的大桥，10个中型桥和6个通道的桥梁，13个小桥和116个通道的通道。8个交叉口，2个铁路交叉口，10个公路交叉口和8个天桥。全线大桥、特大桥既有25m、40m的T梁,又有20m、25m、30m、40m的箱梁,预制梁共3624片,预制工程量很大。施工工艺台座台座为现浇混凝土,按图纸要求设预拱度。底模铺10cm厚钢板,两侧加焊角钢补强。梁体吊点处设活动底座,以便脱模吊运。为便于控制波纹管位置,将波纹管管道坐标标注在底座侧面。钢筋绑扎按图纸设计绑扎钢筋,并在箍筋上固定砂浆垫块,保证钢筋保护层厚度符合设计要求;依据预应力钢绞线管道坐标固定波纹管,波纹管道位置允许误差:垂直方向5mm,水平方向10mm;锚垫板角度和位置应垂直于波纹管道中心线。金属波纹管的钢带要符合有关规定,钢带厚度不得小于0.3mm。模板侧模和芯模采用定型钢模板,需有一定的刚度和稳定性,板面光滑平整、接缝严密,拆装容易,操作方便。模板设附着式振捣器,沿波纹管呈梅花形布置。附着式振捣器宜采用低频率的,布设间距不超过1.5m。浇筑混凝土箱梁箱梁底板混凝土,从中间同时向两头浇筑,浇筑时需间隔卸掉一些箱梁芯模底板,用于底板混凝土下料,浇完一段,安装一段,直到梁头。混凝土运输通过芯模顶板预留天窗或设在芯模上的混凝土运输小车运到底板浇筑地点,底板混凝土一定要浇满、振实,最大限度通过底板使混凝土流向两侧腹板。浇筑腹板混凝土,宜分层浇筑,波纹管以下混凝土,要与底板浇筑混凝土相接,采用附着式振捣器振捣;波纹管以上混凝土,分层浇筑采用插入式振捣器振捣。浇筑顶板混凝土,用振捣棒振完后,再用平板振捣器振捣,而后进行混凝土找平,收浆抹面,保证顶板混凝土的密实。浇筑箱梁混凝土坍落度一般控制在7~9cm,浇筑底板及波纹管以下混凝土坍落度为9cm左右,波纹管以上及顶板混凝土坍落度为7cm左右。T梁T梁浇筑方法采用“水平分层,斜向分段”,T梁马蹄斜面以下一次浇筑,斜面部分采用水平分层,每层约15cm,用附着式振捣器振捣,振捣时间一般控制在30s,通过振捣,既要保证混凝土不产生离析、密实,又要减少斜面残存气泡。浇筑顶板混凝土和翼板混凝土,除了用插入式振捣器振捣外,还需用平板振捣器振捣,最后找平、收浆、抹面。要严格控制浇筑T梁混凝土坍落度,一般在9~12cm,马蹄及波纹管以下混凝土采用坍落度小于12cm,波纹管以上及顶板混凝土坍落度9cm左右。拉毛与凿毛顶面混凝土浇筑完毕,必须使用木抹子找平、压实两遍,使梁顶面平整、边线整体,用钢抹子收浆两次,目的是为了减少混凝土收缩裂缝。顶面混凝土初凝后、终凝前,使用钢刷进行刷毛,将梁顶混凝土的浮浆刷掉,并用清水冲刷干净。刷毛后的梁顶面应平整、粗糙,石料露出其体积的三分之一。梁端及翼板、横隔板侧面,无法刷毛的部位,应采用凿毛处理。凿毛应在混凝土强度达到2.5MPa后进行,为了防止凿毛损坏梁的边角,在距边角1cm位置摊上墨线,在墨线处凿毛使用钢钎,向线内倾斜凿毛,其它部位可采用花锤或钢钎凿毛。凿毛标准应凿除表面全部水泥砂浆,新混凝土面呈凹凸状,凿毛深度不小于3mm。并将凿松而未掉的砂浆,用钢丝刷刷掉,用清水冲洗干净。养生后张梁养生必须使用透水、保水的土工布裹覆,及时洒水养生。箱梁、T梁翼板下宜采用自动喷水养护,箱梁内芯洒水养护困难,可在内芯涂刷养护剂养护。养生时间至少7~10天。张拉养生混凝土强度达到设计强度时,可进行钢绞线张拉。张拉前需做好以下准备:施工单位在张拉开始前,应向监理工程师提交详细的说明、张拉应力、伸长量计算,由监理工程师审核。千斤顶、压力表等张拉设备单独校核后,再进行配套校验,以确定张拉力与压力表之间的关系曲线,校验必须在具备法定计量资质的机构进行。使用期间的校验周期应视设备的情况确定,当千斤顶使用超过六个月,或张拉超过200次,或在使用过程中出现不正常现象进行了检修,出现以上情况均应重新校验。预应力钢绞线的锚具,应符合《预应力筋锚具、夹具和连接器》(GB/T14370)的要求,按规范要求的送检频率检验合格。检查波纹管道,是否畅通,应将管道内杂物清除,排除积水。预应力钢绞线的张拉顺序要符合设计要求,当设计无规定时,可采取分批分阶段对称张拉。张拉可采用张拉力和伸长量双参数控制,张拉力应按设计规定控制,边张拉边量测伸长值。当预应力钢绞线的长度大于25m时,宜在两端张拉。设计提供的张拉应力为锚下应力,最终张拉应力确定应考虑锚圈口预应力损失。钢绞线预应力张拉程序:0→初应力→2倍初应力→1.02σcon→锚固初应力为控制应力的15%,2倍初应力为控制应力的30%。两次张拉钢绞线的伸长量差值,加上从2倍初应力到1.02σcon的伸长量,即为钢绞线张拉实际伸长值,与理论伸长值作比较,实际伸长值与理论伸长值之差应在±6%以内。预应力钢绞线张拉后,应测定其回缩量与锚具的变形量,对于锥形锚具和夹片式锚具其值不得大于6mm,如大于上述允许值,应重新张拉,或更换锚具后重新张拉。压浆完成张拉后,孔道应在24小时内进行压浆。压浆水泥宜选用硅酸盐或普通硅酸盐水泥,其等级不应低于42.5,水泥浆的强度应符合设计要求。水灰比宜为0.4~0.5,水泥浆的泌水率最大不超过3%,拌和后3小时泌水率宜控制在2%。压浆前应对孔道进行清理,排除杂物和积水。水泥浆拌制至压入孔道的延续时间,一般控制在30~45min范围内。水泥浆在使用时应连续搅拌。压浆应缓慢、均匀进行,不得中断,通过最高点的排气孔排气和泌水,待排气孔排出浆液,此时孔内浆液已饱满,关闭排气阀门,继续压浆达到设计压力,稳压2分钟,方可关闭进浆阀门,停止注浆。待水泥浆强度达到实际强度后,方可移运梁体。出现的质量问题在后张梁预制过程中,易出现以下质量问题:波纹管道位置控制不准,波纹管道中心与锚垫板不垂直;负弯矩锚垫板位置不准。钢筋保护层厚度合格率不高。梁体混凝土表面出现水波纹。波纹管道以下混凝土振捣不密实。横隔板与梁体交角处出现裂纹。负弯锯齿板及顶板混凝土不密实。T梁马蹄部分混凝土表面气泡过多。桥面钢筋及伸缩缝钢筋埋设不准。夹片锚进不齐,切割钢绞线留头长短不一。压浆强度未达设计强度吊装梁板。刷毛不及时和凿毛不彻底。养生不到位,混凝土表面龟裂。对策与措施根据出现的质量问题,相应采取了以下措施:严格按照设计坐标布设波纹管道,管道定位钢筋间距为0.8~1m;要专门制作齿板模板,齿板模板不设底板,齿板模板定位要准确,负弯矩锚垫板要与齿板模板粘住。增加保护层垫块数量,保护层垫块间距1m,呈梅花形布置。严格控制混凝土的拌和时间和坍落度,混凝土拌和时间不得少于2.5min;混凝土坍落度宜取下限,在满足运输和振捣的情况下,坍落度越小越好。波纹管及以下混凝土主要依靠附着式振捣器振捣,严格控制振捣时间,附着式振捣器振捣时间控制在30-45s。横隔板与梁体交角为锐角时,交角部位易开裂。为此采取两项措施,一是模板锐角设倒角,做成半圆弧状;二是将横隔板箍筋与顶板钢筋连接,即横隔板箍筋将顶板钢筋套住,使横隔板吊在顶板上,避免横隔板悬空。顶板混凝土除采用振捣棒振捣外,尚需用平板振捣器振捣,然后用木抹找平、压实两遍,收浆两遍。T梁马蹄斜面以下一次浇筑,斜面部分采用水平分层,每层约15cm,用附着式振捣器振捣,严格控制振捣时间。为避免桥面钢筋埋设位置不准,需将桥面钢筋与梁体顶板钢筋綁扎;伸缩缝钢筋埋设角度要与设计一致,浇筑混凝土时碰歪伸缩缝钢筋,需及时纠正。夹片式锚具,在张拉前用钢管捣实,使夹片齐平,锚后夹片外露量为1~3mm;钢绞线锚固完毕经检验合格后,即可切割端头多余钢绞线,钢绞线的外露长度为3~5cm。切割钢绞线要用砂轮机切割。规范规定,后张预制构件,在管道压浆前不得安装就位,压浆强度达到设计要求后方可移运和吊装。为了掌握预制梁的张拉时间及吊装时间,在浇筑混凝土和压浆时,除了按照规范要求制作混凝土试块外,还需制作同步养生试块,与预制梁一起养生,以混凝土和水泥浆同步养生试块达到设计要求强度的时间,作为张拉和吊装的控制时间。顶面尽可能采用刷毛,混凝土初凝后、终凝前,使用钢刷进行刷毛,刷毛后的梁顶面应平整、粗糙,石料露出其体积的三分之一;梁端及翼板、横隔板侧面,无法刷毛的部位,应采用凿毛处理。凿毛除了留出边角1cm外,其余位置全部凿毛。养生要保证至少在一周内,混凝土表面湿润。一是养生做到全覆盖,顶面及时洒水;