装配式预应力混凝土箱梁桥施工方案

第３９卷第２５期　２　０　１　３年９月　文章编号：１００９－６８２５（２０１３）２５－０１８９—０３　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ　Ｖｏ１．３９　Ｎｏ．２５　Ｓｅｐ．　２０１３　·１８９·　装配式预应力混凝土箱梁桥施工方案　尤秀芳　（吕梁公路工程监理技术咨询公司，山西吕梁０３３０００）　摘要：简要介绍了钻孔灌注桩、承台、墩柱及盖梁的施工要点，并对装配式预应力混凝土连续箱梁的预制和安装施工方案进行了　论述，提出了施工注意事项，为今后类似工程施工提供了参考借鉴。　关键词：预应力混凝土，箱梁，施工方案　中图分类号：Ｕ４４８．２１３　１　钻孔灌注桩施工　１）施工准备。施工前与有关单位联系，确认地下构筑物的准　确位置，采取措施后，再平整场地，清除地表杂物进行施工作业。　位于河流中的桩基础在钻孔前先进行筑岛或平台搭设施工，筑岛　及平台顶面高出最高水位１．０　ｍ以上。　２）钢护筒的埋设。钢护筒采用６＝６　ｍｍ钢板卷制而成，直径　比钻孔桩径大２０　ｅｍ，人工埋设护筒，使用全站仪精确定位，并满　足规范对垂直度的要求。对于软土厚度较深地段，采用全护筒跟　进的施工方法，确保不塌孔。　３）泥浆制备及处理。岸滩及单跨小桥的桩基础施工时在岸　边设置泥浆池、储浆池、沉淀池，并用循环槽连接，沉淀完成后使　用运渣车将废渣运至指定弃土场。　整个钻孔桩的施工过程中严禁将泥浆排入到河流中，污染环境。　４）钻机成孔。钻孔连续作业，中途不能停止。　５）钻孔检查。在钻孔完成后，需要用监理工程师批准的仪器　来进行成孔检测。当钻孔深度达到设计要求时，所有钻孔应作全　深的孔径自检，未经检查或者未经监理工程师批准的钻孔不得灌　注混凝土。　６）清孔。当钻孔达到设计标高，经终孔检查符合设计要求　后，立即进行孔底的清理。因为孔内钻碴大部分悬浮于泥浆中，　只靠抽碴的方法难以清除干净，在停钻至灌注水下混凝土的一段　时间内，钻碴又会沉淀孔底，形成软弱垫层，使桩端支承反力显著　降低。因此，在灌注水下混凝土前，必须再次清孔，以提高桩的承　载能力。　７）钢筋笼的制作安装。采用分节制作，孔口立焊连接。为保　证钢筋笼在吊装过程中不变形，在钢筋骨架内设若干个圆形和十　字支撑加强钢筋，吊装时临时绑扎钢管或杉木杆增加骨架刚度。　吊点一般选择在总长度的１１３处，起吊时尽量竖直，钢筋笼过长　时，用两台吊车选择合适的吊点起吊。　为防止在灌注水下混凝土过程中钢筋笼上浮，钢筋笼在孔内　就位后在孔口上端通过焊接固结于护筒上。　８）水下混凝土灌注。施工工艺较成熟，不再赘述。　２承台及系梁施工　１）基坑开挖。采用挖掘机开挖，除现场留下回填土外，其余　弃土运到指定弃土场。开挖时边坡坡度为１：０．５，基坑四周挖排　水沟，在基坑一侧设汇水井。如果边坡不稳定可以采取必要的边　坡防护。为方便支模与排水，基础襟边外侧留８０　ｅｍ～１００　ｅｍ作　业面。　２）模板支立。采用组合钢模板，周边设支撑，底部、中部、顶　收稿日期：２０１３—０６－２４　作者简介：尤秀芳（１９７９．），女，助理工程师　文献标识码：Ａ　部每隔１　ｍ各设拉杆一道。　３）钢筋制作及安装。钢筋在加工场进行加工，现场绑扎安　装。承台的钢筋与钻孔桩顶部接槎筋连为整体，并且应预设与墩　台身的接槎筋。　４）浇筑混凝士。完成基础钢筋绑扎工作后，进行基础的混凝　土施工，混凝土采用拌和站自拌混凝土，采用混凝土搅拌运输车　进行混凝土运输，泵送入模，插入式振捣棒振捣，基础与墩台身接　触部位，预埋接槎筋。混凝土浇筑后，采用覆盖养生，按龄期及时　送检试件，及时拆模，基坑及时回填、夯实。　５）养护。采用覆盖洒水养护。　３墩柱　１）模板。采用自制大型整体钢模，经检查合格后，使用吊车　整体吊装就位。　２）钢筋制作与安装。钢筋采用在加工场完成加工后，现场绑　扎焊接成型。　３）混凝土灌注。混凝土在拌和楼集中拌和，距离较近时直接　泵送入模，距离较远时，采用混凝土输送车运输，泵送人模。　浇筑时分层灌注，浇筑层厚度控制在３０　ｃｍ以内，采用插入式　振动器振捣，同时注意纠正预埋铁件的偏差，保证混凝土密实和　表面光滑整齐。　４）养生。混凝土终凝后开始洒水养生，墩顶盖土工布保持湿　润。混凝土到拆模强度后，立即拆模，然后用塑料布将墩身整体　包裹，喷淋养生，保持湿润。　４盖梁施工　１）支撑及模板：盖梁采用抱包箍和碗扣式支撑架，上架设工　字钢，铺设底模，模板加工为大型整体钢模。　２）钢筋：盖梁的钢筋骨架在钢筋加工场内加工，现场绑扎，绑　扎时保证波纹管的安装位置准确无误。　３）混凝土灌注：混凝土在拌和楼集中拌和，混凝土运输车运　输，泵送入模，插入式振捣。　４）预应力张拉：待混凝土强度达到设计强度的９０％后，方可　对预应力束进行张拉，张拉时注意双向对称张拉。　５装配式部分预应力混凝土连续箱梁　５．１　预应力组合箱梁预制　１）预制台座浇筑。本合同段设立多个预制场，在台座两侧预　埋／＿５０×５０角钢，顶面铺设２　ｅｍ钢板，钢板接缝需打坡口满焊，　并用砂轮机磨光。台座顶面钢板固定后，应平整光洁，确保预制　箱梁底面的外观质量。因预制场台座底部地基承载力较差，因而　需对预制场地基进行加固处理，拟采用大面积铺筑３０　ｅｍ厚山皮　·１９０·　第３９卷第２５期　２　０　１　３年９月　山　西　建　筑　土，再浇筑２５　ｃｌｎ厚Ｃ２５混凝土，其上进行预制台座浇筑。箱梁　门授权的法定计量技术机构进行。张拉机具设备应与锚具配套　预应力张拉时，台座两端集中荷载较大，需对台座两端进行加固　使用，并应在进场时进行检查和校验。对长期不使用的张拉机具　处理，即在台座两端ｌ　ｍ范围内布设间距ｔ０　ｃｎｌ义１０　ｃｍ双层　１６　设备，应在使用前进行全面校验。当千斤顶使用超过６个月或　钢筋网片，以改善台座两端的受力状况。预制台座按５　ｍ间距布　２００次或在使用过程中出现不正常现象或检修以后应重新校验。　置，便于外模安拆。　待梁体强度达到设计强度的１００％以后，张拉正弯矩区预应力钢　张拉程序为０一Ｏ．１６　一０．２６Ｋ一　（持荷５　ｍｉｎ锚固）。张拉时　２）模板制作、安装。为确保箱梁的外观质量，预制箱梁内外　柬，模均委托专业模板加工厂生产。外模分节长度５　ｎｌ，边跨端模长　实行两端对称张拉、双控（以应力控制、以伸长校核），负弯矩束采　　度１　ｍ，内模分节长度１．５　Ｉｎ一２　ｍ，接缝采用平缝，在平缝处均粘　用对称单根张拉。预应力筋张拉控制应力达到稳定后方可锚固，ｏｎｉ。锚固完毕并经检验合格　贴双面胶，以防漏浆。模板拼装时应做到以下几点：ａ．模板采用　且锚固后的外露长度不宜小于３０　ｔ３５　ｍ跨小型龙门架吊装时，应避免碰撞，防止模板局部变形；拼装　后即可切去端头多余的预应力筋。　８）孔道压浆。张拉完成后，应尽快进行孔道压浆。压浆采用　时模板上、下口对穿螺栓要紧固到位，不得松动；ｂ．拼装结束后，　要检查拼缝是否严密；Ｃ．混凝土浇筑前要对模板表面进行认真彻　水泥浆搅拌机连续搅拌，活塞式压浆泵连续压浆。压浆前应对孔　底的除锈，用电动磨光机打磨光洁后，立即涂届４脱膜剂。　道进行清洁处理，可用压缩空气清除管道内杂质，然后压浆。压　３）钢筋骨架的制作、安装。钢筋使用前应将表面油渍、漆皮、　浆顺序宜先压注下层孔道，压浆应缓慢均匀进浆，不得中断，在连　后压浆的孔道应在压浆前用压力水冲洗通畅，压浆的　鳞锈等清除干净，钢筋应平直，无局部弯折。Ｉ级钢筋采用２　ｔ卷　续压浆时，ＭＰａ，压浆应达到孔道另一端饱满和出浆。为保　扬机冷拉方法调直，Ⅱ级钢筋采用交流电焊机或闪光对焊机焊　最大压力为１．０　接。钢筋骨架的制作在钢筋加工车间内进行，台座上绑扎成型。　证管道中充满灰浆，关闭出浆口后，应保持达到孔道另一端饱满　关闭出浆口后，应保持不小于　钢筋焊接前，必须根据施工条件进行试焊，合格后方可正式施焊。　和出浆。为保证管道中充满灰浆，ｎ。压浆时每一工作班应留取不　钢筋保护层不允许使用预制块，而是采用三角ＵＰＶＣ管制作的钢　０．５　ＭＰａ的一个稳压期持续２　ｍｉ筋保护层垫块。垫块应与钢筋扎紧，并互相错开。　少于３组的７０．７　ｍｍ×７０．７　ｌ／ｌｌｎ×７０．７　ｍｍ的立方体试件，标准养　ｄ，检查其抗压强度，作为评定水泥浆质量的依据。　４）波纹管的制作、安装。现场配置２台波纹管卷制机，根据　护２８　不同的管径、长度卷制波纹管，随卷随用。制作波纹管的钢筋厚　５．２箱梁安装施工方案　度不得小于０．３５　ｍｍ。钢绞线的弯折处采用圆曲线过渡，波纹管　１）吊装设备及工艺流程。预制场设置一套起吊能力为８０　ｔ　道必须圆顺，管道安装采用定位钢筋固定安装，按设计尺寸确定　的门架，门架净空高１０　ｍ，净跨３５　ｉｎ。门架由８片一组贝雷式钢　固定坐标，曲线段每Ｏ．５　ｉｎ、直线段每１　ｎｌ设置一组，顶板负弯矩　架配合横向支撑架组合拼装而成，横梁顶分别设置两台起重能力　钢束的定位钢板每隔１　ｍ设置一组。管道接头用大一个直径级　为８０　ｔ的起重天车。门架吊梁纵移由４台５Ｏ　ｋＮ慢动卷扬机分别　别、长Ｏ．３　Ｉ１１的连接管套接，并用胶带裹紧，以防水泥浆渗入。箱　设置在前后门架底平车外端来完成纵移工作。两台承载能力为　梁顶板负弯矩钢束的钢波纹扁管，在预制箱梁时预埋。　８０　ｔ的运梁平车，配合一台５０　ｋＮ的快速双卷筒卷扬机，布置在安　５）混凝土浇筑。模板、钢筋、波纹管安装完毕后，先自检再经　装好的梁跨上来完成预制梁的纵向移动及双导梁的喂梁工作。　轨距１５０　ｅｍ，一套　监理工程师认可后，方可进行混凝土浇筑。混凝土采用拌和站集　运梁平车轨道布置在左半幅３号、４号梁之间，中拌和，水平运输采用混凝土运输车。混凝土由龙门吊吊灌入　双导梁架桥机的起重能力为８０　ｔ。双导梁纵横梁分别由８片一组　模；混凝土浇筑时分三层一次浇筑完成，先浇底板及腹板根部，其　贝雷架配合支撑架组合拼装而成，全长４５　ｍ，全宽２０　ｍ，总重约　次浇筑腹板，最后浇顶板及翼板，腹板与底板、顶板连接处的承　１３０　ｔ。两台８０　ｔ起重天车，４台承载能力为８０　ｔ的自行大平车完　托、预应力锚固区以及其他钢筋密集部位，应特别注意振捣密实。　成预制梁的起吊、纵移、横移、落梁就位工作。导梁下方安装４台　振捣采用附着式振动器辅以插入式振动器，浇筑完成后及时整　承载能力为８０　ｔ的底平车，配合４台５０　ｋＮ慢动卷扬机完成双导　平、抹面收浆、刻槽。　梁的纵移过墩，底平车轨道分别设置在左半幅的１号～２号梁之　６）养护。炎热天气浇筑的混凝土，待收浆后，立即覆盖麻袋，　间、右半幅的３号～４号梁之间。纵移过墩时，首先用千斤顶把双　在安装好的预制梁的支座处安装临时　并洒水养生。覆盖时不得损伤或污染混凝土的表面，洒水养护时　导梁两纵梁的前支墩顶起，问为７　ｄ，每天洒水次数以能保持混凝土表面经常处于湿润状态　支座，把双导梁两横梁调到双导梁的后支点处，用４组５０　ｋＮ慢动　使双导梁缓缓前移，过渡到下一跨　为度。在混凝土强度达到２．５　ＭＰａ前，不得使其承受行人、运输　卷扬机配合滑车组向前拖移，用千斤顶顶起前支腿，完成纵向过墩，进行一跨安装。一　工具、模板、支架及脚手架等荷载。冬季施工时，采用蒸汽法养　墩台上，护，养护时温度不得低于５℃。　跨安装完成后，重复纵移过墩，安装下一跨。临时支座采用砂简　７）预应力张拉。根据不同的预应力钢绞线长度要求，用砂轮　制成。　工艺流程：由预制场跨墩门架从台座上将预制梁吊起通过横　切割机下料，人工编束、穿束。将一根钢束中的全部钢绞线编束　纵移将预制梁吊运到纵移平车上，由自行平车将预制梁拖运　后整体装入管道中，负弯矩钢铰线采取逐根将钢绞线穿入管道。　移、　穿束前应检查锚垫板和孔道，锚垫板应位置准确，孔道内应畅通，　到已安装完成的跨位上，再由架桥机安装就位。２）安装顺序。在桥头路基上拼装双导梁架桥机。然后用预　无水和其他杂物。对在混凝土浇筑之前穿束的管道，力筋安装完　成后，应进行全面检查，以查出可能被损坏的管道。在混凝土浇　制场龙门架起模、运梁至１跨，轨道平车运输、架桥机逐孔安装。　双导梁安装每跨梁时，先安装外边梁如右半幅４号梁，再依　筑之前必须将管道中一切非有意留的孔、开口损坏之处修复，并　２号，１号梁，左半幅则先安装１号梁，再依次安装　检查钢束能否在管道内自由滑动。采用蒸汽养生时，在养生完成　次安装３号，之前不得安装预应力筋。施加预应力所用机具设备及仪表由专　２号，３号，４号梁。　箱梁安装好后，浇筑连续接头段前将对应的扁管相接，并采　防止堵管，严禁电焊熔渣溅落在波纹管上。　验，以确定张拉力与压力表之间的关系曲线，校验应在经主管部　取对应措施，人使用和管理，并定期维护和校验。千斤顶与压力表应配套校　第３９卷第２５期　２　０　１　３年９月　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣ　ｎＪＲＥ　山　西　建　筑　ＶｏＩ．３９　Ｎｏ．２５　Ｓｅｐ．　２０１３　·１９１·　文章编号：１００９—６８２５（２０１３）２５—０１９１—０３　贵州某隧道浅埋段围岩大变形成因分析　汪金育　（贵州高速公路集团有限公司，贵州贵阳５５００００）　摘要：针对贵州某隧道洞口浅埋段在施工过程中出现的围岩大变形情况，在分析断面ＹＫ９０＋４７９处施工监测数据的基础上，结　合地质、设计、施工等因素，分析出围岩破碎、洞身浅埋、上台阶开挖扰动等是造成围岩变形的主要原因。　关键词：隧道，围岩，变形，监测　中图分类号：Ｕ４５１．２　文献标识码：Ａ　１　概述　大变形是在地应力、工程扰动和地下水活动等综合作用下，　围岩体发生塑性破坏，变形得不到有效约束的一种灾害现象，具　有明显的累进性和时间效应…。目前，国内对围岩大变形的研究　主要有　’’　：１）判定方法：围岩变形是否超出初期支护的预留变　２　３　形量、初期支护位移值和支护破坏现象、不同侧压力系数下的应　力比临界值。２）诱发原因：高地应力、软岩、地下水作用、浅埋、偏　压、开挖扰动、支护不及时、支护刚度不足等。３）作用机制：软岩　注：Ｇｌ，Ｇ２，Ｇ３为拱顶沉降测点。　塑流及膨胀变形、板梁的弯曲变形、塑性楔体、结构性流变、累进　图１隧道开挖方式及拱顶沉降测点布设位置示意图　松脱扩展等。４）等级划分：根据变形量和相对变形量分级；以洞　壁相对位移为参数，根据弹塑性力学计算，对严重程度不同的大　２拱顶沉降分析及围岩大变形判定　变形进行分级；采用相对应变判别围岩的挤出程度并划分等级；　１一上台阶开挖及支护；２一下台阶左侧开挖及支护；　３一下台阶右侧开挖及支护：４一仰拱开挖及回填　２．１　拱顶沉降监测数据分析　综合围岩抗压强度、地应力、弹性模量及侧压力系数等因素，提出　了综合系数ａ划分等级等。５）预测方法：基于模糊层次综合评判　根据ＹＫ９０＋４７９断面处的监测结果，绘制拱顶沉降随时间增　长的变化曲线（见图２），曲线整体呈“下降一平缓”的特征，结合　的预测方法、地质综合分析预测、切应变预测等。６）治理措施：施　围岩变形速率和具体施工步骤，可将变形过程详细分为以下４个　作临时仰拱、施作套拱、施作环向锚杆、注浆、地表处理等加固措　阶段：　施；置换支护结构、调坡修改隧道标高等侵限措施。７）数值模拟：　基于施工监测的数值模拟、基于变形破坏机制的围岩稳定性数值　１）阶段Ｉ（急剧变形阶段）：上台阶开挖完成及支护初期，围　岩应力释放较快，变形速率较大；该阶段末期，随着上台阶继续开　模拟等。　挖约１０　ｄ，掌子面掘进至２倍洞径距离时，变形曲线较为平稳，围　贵州某隧道在施工过程中，右线出ＶＩ浅埋段的初期支护发　岩内部暂时趋于平衡状态。　生了较大的沉降变形。在对围岩大变形有整体了解的基础上，　本文将结合该隧道的施工监测数据，对浅埋段围岩大变形进行　成因分析。　Ｉ　Ⅱ　Ⅲ　Ⅳ　上台阶开挖：　台阶左　ｌ　下台阶右侧　支护ｊ　Ｆ挖及支　一　开挖及支护　＝　＝一　仰拱开挖　及回填　该隧道为分离式隧道，内轮廓均采用Ｒ＝５．５５　ｍ的单心圆，　净宽１Ｏ．２５　ｍ、净高５．００　ｍ。隧道右线出口浅埋段为Ｖ级围岩，近　洞口一带浅地表为残坡积碎石土、强风化灰岩，深部为中风化灰　．立　１３　ｌ０．１７　１０．２１　１０．２５　１　）．２９　ｌ１．２　ｌ１．６　ｌ１．１Ｏ１１．１４　ｌ１．１　；ｌ１．２２Ｉ１．２６１１　岩，岩体破碎；开挖方式采用上下台阶法（见图１）；衬砌方式采用　复合式衬砌，即初期支护由工字钢钢拱架、系统锚杆、钢筋网及喷　射混凝土组成，并辅以超前小导管进行超前支护，二次衬砌为钢筋　混凝土。结合对出口浅埋段围岩变形的监测数据，选取ＹＫ９０＋４７９　日期／月．日　一ＡＧｌ　＋ＡＧ２　十△Ｃ３　图２隧道出口右幅ＹＫ９０＋４７９初支沉降监测变化曲线图　２）阶段Ⅱ（快速变形阶段）：下台阶左半部分开挖，破坏了围　断面进行围岩沉降变形研究（沉降测点布设见图１）。　岩内部趋于稳定的平衡状态，但此时下台阶右部未开挖的岩体具　Ｏｎ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｓｃｈｅｍｅ　ｆｏｒ　ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ　ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｂｏｘ　ｇｉｒｄｅｒ　ｂｒｉｄｇｅｓ　ＹＯＵ　Ｘｉｕ－ｆａｎｇ　（Ｌｖｌｉａｎｇ　Ｒｏａｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｃｏｎｓｕｈａｎｃｙ　Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｌｖｌｉａｎｇ　０３３０００，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｂｒｉｅｆｌｙ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｐｏｉｎｔｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｂｏｒｅｄ　ｐｉｌｅｓ，ｔｈｅ　ｂｅａｒｉｎｇ　ｐｌａｔｆｏｒｍ，ｔｈｅ　ｐｉｅｒ　ｐｉｌｅ　ａｎｄ　ｂｅｎｔ　ｃａｐｓ，ｉｎｄｉｃａｔｅｓ　ｔｈｅ　ｐｒｅｆａｂｒｉｃａｔｉｎｇ　ａｎｄ　ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ　ｓｃｈｅｍｅｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｆａｂｒｉｃａｔｅｄ　ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　ｂｏｘ　ｇｉｒｄｅｒ，ａｎｄ　ｐｏｉｎｔｓ　ｏｕｔ　ｓｏｍｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｐｒｅｃａｕ－　ｔｉｏｎｓ，ＳＯ　ａｓ　ｔｏ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｓｏｍｅ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｆｏｒ　ｓｉｍｉｌａｒ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ，ｂｏｘ　ｇｉｒｄｅｒ，ｃｏｎｓｔｕｃｔｉｒｏｎ　ｓｃｈｅｍｅ　收稿日期：２０１３一Ｏ６＿２７　作者简介：汪金育（１９６３－），男