现浇后张预应力简支槽型梁施工工法新范例
22页1、中铁九局集团有限公司现浇后张预应力简支槽型梁施工工法中铁九局集团有限公司 中铁九局集团第一工程有限公司(李占梅 刘 洋 冯 强 卢建侠 任康虎)1.前言目前,铁路轨道交通中在有降低线路建筑高度等要求时均采用后张法预应力混凝土双线或单线整孔简支槽型梁做为主型梁。槽型梁是一种梁板空间组合预应力结构,属于下承式桥梁,它由行车道床板、主梁及端横梁等部分组成。槽型梁具有降噪效果好、断面利用率高、行车安全、外型美观、视觉效果好、便于维护保养等优点,但同时也具有横截面尺寸变化较大、腹板薄而高、钢筋及波纹管布设密集、梁体三向预应力张拉技术复杂、大体积混凝土浇筑施工难度大等特点。中铁九局集团有限公司承担施工任务的西部战略工程,在贺斯乌拉至海神煤矿专用线与既有101省道交汇处(既新建铁路里程DK218+246.79处),由于该处的铁路坡度限制,不能抬高标高,公路难于降坡,因此设计采用2跨 32米预应力槽型梁方案实现公铁立交,达到标准要求的公铁立交净空高度。槽型梁质量1554.2t ,全长32.6米,槽型梁底横向宽度12.5m,跨中高4m,支点处高4.5m。采用现浇组合支架法现场浇筑。中铁九局集团第一工程有
2、限公司组织科研小组,对32m铁路槽型梁现浇施工工艺进行研究,在施工技术和方法上有所创新。通过槽型梁的施工,在实践中总结出一整套工艺方法,采用本工法施工完成的现浇槽型梁质量合格率达到100%,取得了良好的社会效益、经济效益和环保效益,其技术具有推广应用价值。2.工法特点2.1采用钻孔桩、系梁与钢制简易支墩的组合支架,两端利用承台做支撑,经济合理,不但满足施工承载要求,而且降低了成本;2.2该工法系统性强,工序流程合理,精度可控,混凝土结构及质量有保证,有利于作业推广;2.3预应力钢绞线束采用先穿法施工,对于腹板有空间曲线的钢绞线束,采用先穿法具有一定的可靠度,防止了因预应力孔道不顺直、变形、阻塞等因素所造成的无法穿束现象,在传统的混凝土结构施工基础上加上三向预应力,采用高强度钢筋,改善了结构的力学性能;2.4模板采用钢模板,侧模与底模螺栓连接,腹模板与外侧模上端采取拉杆连接的形式,下端采取预埋钢筋定位,保证了混凝土的外观质量;2.5截面变化较大的槽型梁“分段、分层次且连续”的混凝土浇筑工艺提高了梁体结构质量。3.适用范围本工法适用于各类铁路简支槽型梁施工。其它土木工程中的后张法预应力混凝
3、土构件可参照使用。4.工艺原理现浇槽型梁是在以桥墩承台面为支架两端的支撑点,由钻孔桩、系梁与简易支墩组成的现浇组合支架,采用120%梁重超载预压检验支架的刚度和稳定性,消除支架的大部分非弹性变形,确定弹性变形量。在支架上通过各道工序的施工,形成高性能混凝土结构,建立纵向两端张拉、横向单端交错及竖向张拉的三向预应力体系以满足设计要求,以抗扭和增强横向刚度控制为主,使槽型梁结构上有足够大的竖向、横向、纵向刚度和良好的整体抗扭性,防止桥梁出现较大扭转而产生畸变和翘曲。5.施工工艺流程和操作要点5.1现浇后张预应力简支槽型梁施工工艺流程图(见图5-1)5-1 现浇后张预应力简支槽型梁施工工艺流程图5.2施工要点5.2.1 现浇组合支架设计(1)现浇梁的支架必须按槽型梁质量及地基承载力进行承载力检算。本工法通过检算采用现浇组合支架方案,现浇组合支架的结构由基础部分和底模托架部分组成,钻孔桩和系梁采取现场浇筑,在系梁上安装简易支墩,支墩上铺设纵横向工字钢,通过理论检算,现浇组合支架的设置满足受力要求;(2)钻孔桩:为了减少钻孔桩的数量,两端利用墩的承台,中间布设16根深度20米、直径1米、壁厚0.
4、2米的钻孔桩,纵向布置两端距墩承台中心是3.6米,跨中间距38米,横向布置是跨中5米,其余两根间距是4米,混凝土采用C25,主筋1020,箍筋1250cm; (3)在每排钻孔桩的上面浇筑4根15米2米1米的钢筋混凝土系梁,系梁采用C20混凝土,主筋采用1420的螺纹钢筋,上下均匀布置,简易支墩中心处1米范围内增加1420长度是1米的加强筋,箍筋设计12250cm;(4)简易支墩:支墩采用钢管与钢板组合焊接的钢制箱型结构。支墩结构尺寸: 1.5米1.2米7米,钢板与肋板规格:16mm,钢管采用80的钢管。支墩上铺设纵横各一层的20a工字钢,工字钢上下采用钢销与螺旋销杆联接;5.2.2 现浇组合支架的安装(支架见图5-2)(1)现浇组合支架施工a.钻孔桩的施工:钻孔桩的施工采用卷扬机、牵引式冲击钻和冲抓钻。就位时只要使钻锥中心对准测量放样时所测设的桩位即可,其对中误差不得大于5cm。钻孔完成后,必须检测孔深、直径和倾斜度,其中孔径和孔深须达到设计要求,倾斜度不得大于1%。清孔就是在吊放钢筋笼之前,对孔内的石碴、泥浆进行必要的清理,做到孔内含泥量、含碴量和孔底沉渣符合设计及图纸要求。5-2
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