高铁预应力箱梁施工工艺及控制重点

       关键词:预应力箱梁,施工、工艺、控制重点.

  高铁预应力箱型梁工艺流程:底模清理→安侧模→吊底、腹板钢筋→安端模→吊液压内模→吊顶板筋→钢筋整备→混凝土浇筑→预应力预张拉→自然养生→预应力初张拉→移、存梁→终张拉→压浆、封锚→检测。

  一模板工程

  模版由底、侧、内、端模组成,底模端部采用活动底模,其余采用专业厂家定制的钢模。

  1底模测量水平仪查底模的变形情况。底模安装好后,检查反拱情况,控制标准:横向偏差允许偏差3mm,平整度1mm。

  2侧模安装将侧模顶向底模并靠拢;调整高度并固定。打磨机清除底、侧模表面,均匀涂抹脱模剂。

  3液压内模的安装拼装前,将内模表面清理干净,修复局部变形。

  4端模的安装腹板钢筋吊装就位后安装端模的中、下部分,液压内模吊装就位后安装端模的。端模到位后,将端模与侧、底、内模进行固定。

  5安装精度模板总长±10mm,底模板宽+5mm,底模板中心线与设计位置偏差≤2mm。

  6拆除拆模时混凝土强度达到设计强度60%、预张拉完成后,梁体混凝土芯部与表层、箱内与箱外、表层与环境温差均不宜大于15℃,并保证梁体棱角完整。

  二钢筋工程

  1加工钢筋集中在加工场下料、弯制、对焊加工成型。

  2绑扎梁体钢筋分底、腹板和顶板两块,分别在抬模具上绑扎成型.底、腹板与顶板相连接的钢筋在顶板钢筋吊装后,人工安装、焊接。固定在梁体上的高强砼垫块和钢筋一起绑扎。

  3吊装成型的底、腹板和顶板钢筋利用龙门吊整体胎吊至模板内。要求橡胶管在任何方向与设计位置的偏差距跨中4m范围≤4mm、其余≤6mm,桥面主筋间距及位置偏差≤15mm,底板钢筋间距及位置偏差≤8mm,箍筋间距及位置偏差≤15mm,腹板箍筋的不垂直度≤15mm,混凝土保护层厚度与设计值偏差+5mm、其它钢筋偏移量≤20mm。

  4预埋件安装钢筋吊装后,混凝土浇筑前,按设计要求,预留(埋)好预埋件或预留孔。

  三混凝土工程

  1浇筑混凝土原材料管理、配合比设计、搅拌满足规定。模板温度控制在5~35℃;检查混凝土坍落度、和易性、含气量、水胶比及混凝土的温度等,目测砼的和易性,不能出现离析现象。浇筑(底板)、(顶板)混凝土时,采用插入式振动器;插入间距控制在60~75cm,振捣至砼无明显塌陷且无大量气泡冒出为止,一般为30s。

  2养护混凝土自然养护时间不少于7d。确保在规定龄期内达到设计强度,以防收缩裂缝。

  3预应力工程按设计要求,箱梁预施应力采用两端同步张拉,并左右对称进行,最大不平衡束不超过1束,预施应力按预张拉、初张拉和终张拉三个阶段进行。预张拉在梁体混凝土强度达到60%时进行,模板必松开,不得对梁体收缩造成阻碍;初张拉应在梁体混凝土强度达到设计值80%进行,终张拉应在梁体混凝土强度及弹性,模量达到设计值,且龄期不小于10天。

  4抽拔橡胶管预应力钢铰线预留孔道的尺寸与位置严格按图纸布设,孔道应平顺,端部的预埋钢垫板垂直于孔道中心线。胶管抽拔完毕后,立即清理检查。

  5锚垫板与螺旋筋锚垫板是把来自于锚板的荷载合理地传递给锚下的混凝土,张拉后锚固区混凝土在预应力筋的垂直方向会产生拉应力,浇筑过程中须保证锚垫板后混凝土密实。

  6钢绞线下料长度=工作长度+1900mm,钢绞线穿束之前,应查波纹管孔道。

  7预应力张拉按使用锚具的规格型号及设计要求,准备张拉机具,有专人使用管理并校验。预施应力按预张拉、初张拉和终张拉三个阶段进行。张拉质量要求:①预应力值以油表读数为主,校核预应力筋伸长值,按预应力筋实际弹性模量计算的理论伸长值与实测伸长值相差不应大于±6%。实测伸长值以20%张拉力作为测量的初始点。②箱梁终张拉后应实测梁体上拱度,实测值不得大于1.05倍设计值。③每孔梁断丝及滑丝处于梁两侧且不超过预应力钢丝总数的0.5%,一束内断丝不得超过一丝。钢绞线切割张拉完成后,在锚圈口处的钢绞线做上记号,以作张拉后对钢绞线锚固情况的观察依据。张拉完毕24h后复查,确认无新滑断丝即可进行钢绞线头的切割。跨中梁底上拱值每次张拉后,均需量测并记录。张拉完成后,切除外露钢绞线,进行封锚。

  8真空灌浆启动真空泵抽真空,真空度应达到-0.08~-0.1MPa(不低于-0.06MPa),保持稳定。灌浆压力达到0.6MPa左右,持压2分钟。

  9张拉槽口封锚张拉端槽口的封锚采用锚穴方式,以减封锚混凝土体积。

  10移梁预制箱梁初张拉后,可移出制梁台座。

  11存梁存梁支点位置加垫橡胶支座,确保四支点相对高差在≤2mm。

  12箱梁静载试验箱梁静载试验按有关规定检测。 

  (二)高铁预应力箱梁施工控制的重点  

  1原材料选择

  选质量稳定能改善混凝土抗裂性能的低水化热、低C3A含量、低碱含量的水泥;选级配优越、吸水率低、空隙率小的粗骨料,控制骨料的针片状颗粒含量和空隙率,骨料为二级级配;细骨料选择硬质洁净的天然中粗河砂,细度模数2.6~3.0。适量掺优质粉煤灰、磨细矿渣粉或复合矿物掺和料。

  2配合比设计

  预应力箱梁混凝土结构为耐久混凝土,混凝土结构使用寿命达到100年。抗渗等级应不小于P20、Cl-渗透电量应不大于1000库仑、抗蚀系数K应不小于0.8、收缩值应不大于5×10-4、徐变度应不大于60×10-6/Mpa、抗疲劳强度;当循环特征系数ρ为0.15时,200万次疲劳后混凝土的抗压强度折减系数应≥0.6。

  3高性能混凝土施工

  A. 原材料

  原材料必须与配合比设计相一致,材料进场后,材料部门、质检、试验室提供每批原材料的清单、内容、名称、品种、规格、批号、生产日期、储存期等必需符合标准规范要求。

  B.设备

  选择进口设备,配置砂石含水率自动检测系统,动态调整施工配合比。搅拌计量系统准确执行配合比、保证混凝土性能的关键设备。现场设置搅拌站的电子称计量系统,签发计量检定合格证明。

  C.拌合

  计算机自动监测集料含水率的变化,自动调整施工配合比。严禁在拌合物出机后加水。每一搅拌阶段不少于30s,总搅拌时间为3min。同时,按照搅拌机制式说明和开盘鉴定的数据控制搅拌时间。

  D.运输及泵送

  预应力箱梁混凝土运输采用灌车到施工现场,用输送泵泵送形式浇注。保证混凝土均匀性,且不分层、不离析、不漏浆,并具有要求的坍落度、含气量和温度等工作性能。

  E.浇筑

  混凝土浇筑严格按事先确定的浇筑方案施工,入模前对混凝土的温度、坍落度和含气量等工作性能,进行检测。满足要求后方可入模。浇筑时:倾落高度小于2m、保证混凝土不出现分层离析现象、保证混凝土浇筑的连续性、并做好混凝土试件。

  F.振捣

  预应力混凝土梁采用侧振并辅以插入式振捣器振捣。采用插入式高频振捣器振捣混凝土时,用垂直点振方式振捣,每点的振捣时间以表面泛浆,一般控制在30s以内,避免过振。混凝土较粘稠时,应加密振点分布。浇筑后压实抹平,抹面时严禁洒水。

  参考文献:1、《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》;

  2、《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》;

  3、《铁路桥涵施工规范》(TB10203-2003);

  4、《预应力混凝土用钢绞线》GB5224—2003

  5、《铁路混凝土工程施工技术指南》TZ210—2005

  6、《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》TZ213—2005

  7、《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》;