伸缩缝施工技术(刚纤维混凝土)

2024-06-20

伸缩缝施工技术(刚纤维混凝土)(精选7篇)

伸缩缝施工技术(刚纤维混凝土) 第1篇

五、施工前准备

在工程开工前,必须提前做好材料(包括施工主材及交通围蔽等材料设备)、机械设备、及人员安排的使用计划,并上报公司审批。在这项工作中,机械设备是影响施工进度的一个重点,因此必须严格按照计划准备设备,比如空压机、风枪、机油、柴油、氧气、乙炔等材料设备必须准备充分,要保证有正常备用设备材料,以防在施工过程中有故障或其他原因引起设备正常工作,影响施工进度。同时在施工前必须做好施工交通组织方案,上报交警批复后方可施工。

六、施工工法

●伸缩缝维修更换

2、施工方案

施工顺序:交通管制→混凝土凿除→旧缝拆除→植筋→伸缩缝安装→钢筋绑扎、焊接→钢纤维快干混凝土浇筑→橡胶条安装 伸缩缝施工具体工艺如下: 2.1、交通管制

伸缩缝施工期间安排专人负责交通管制,施工段内设置明显的交通导向标志,确保工程、车辆、人员的安全。安排专人负责,并在施工段内安有交通管制标志牌。施工顺序左右幅分开施工,左幅

施工左幅交通管制,右幅开放交通;右幅施工时左幅开放交通;待砼强度达到设计强度时方可开放交通。作业区布臵图见附件。

现场交通管制作业按经路政、交警部门审批后的方案执行,严格规范操作、摆放,防护,确保施工期间的交通通畅和施工安全。2.2、混凝土凿除

凿除前先放样划线标识混凝土凿除部分,采用CD400型切缝机沿线切缝,切缝边口应整齐无缺损,切缝间的沥青砼用风镐凿除,混凝土凿除时尽量不损伤原预埋钢筋,并确保基底混凝土坚实,如有基底松散情况,必须清除薄弱基底混凝土;混凝土凿除后采用空压气泵清除槽内杂物和浮渣。在混凝土拆除过程中要注意以下几点:

a、在混凝土拆除过程中,要做好施工区域的围蔽,防止混凝土块蹦出来打到旁边行进的车辆,引起交通事故;

b、及时清理打出来的混凝土渣,以增设工作面,加快拆除进度; c、及时将清理出来的废渣装袋,以免污染施工区域;

d、在旧伸缩缝拆除过程中,要及时在缝中塞密折好的旧棉被等,防止混凝土块掉进下面河道,以免引起河道污染或打到下面行驶的船只,造成事故;

e、在钢筋拆除过程中,将阻碍伸缩装置就位的预留锚筋割除,确保新伸缩装置可靠就位。对两侧桥面铺装层预留的钢筋及旧伸缩缝预埋

加固的钢筋要做好保留工作,不能盲目割除。

2.3、旧缝拆除:原伸缩缝采用气割方式拆除,吊出施工现场,气割时注意原预埋钢筋留存焊接工作长度。

2.4、植筋 新安装伸缩缝和旧伸缩缝的锚环位臵不一致,和预埋钢筋也一般不对应,需植筋进行伸缩缝的固定。植筋位臵根据到场的伸缩缝锚环位臵放样确定,植筋下料长度现场确定,植入深度按12D控制,具体植筋工艺如下: 植筋工艺 a)钻孔

在需安装锚固钢筋的位臵用记号笔标作出记号; 用冲击钻钻孔,钢筋的钻孔直径参照相关的性能指标。标尺设定为成孔深度; 初钻时要慢,待钻头定位稳定后,再全速钻进; 成孔尽量垂直于植筋结构平面,钻孔中若遇到钢筋是主筋时,必须改孔。钢筋实际施工位臵应与设计位臵误差不大于3cm。b)清孔、吹孔

植筋孔钻到设计深度后,用刷子刷落孔壁灰渣; 将气筒导管插入孔底,来回打气吹出灰渣,直至孔内清洁干燥为止。c)钢筋处理

对原有和新设受力钢筋应进行除锈处理。对新设钢筋应检查钢筋是否顺直。

用钢丝刷除去锈渍,用乙醉或丙酮清洗干净,晾干使用,无锈蚀钢筋则可不进行除锈工序。d)选胶

植筋胶材料采用A级胶。e)注胶

注胶前,须详细阅读植筋胶使用说明书,掌握其正确的使用方法,查看胶的有效期,过期的坚决不能使用; 当环境条件(温度、湿度)不满足时,应停止施工;检查钻孔是否干净、干燥; f)植入钢筋

将加工好并除锈后的钢筋轻砸击至孔底,钢筋插入要缓慢,防止粘结剂在钢筋的快速挤压下喷出,造成钢筋与肢体之间不能完全紧密结合; 插好固定后的钢筋不可再扰动,待植筋胶固化后再进行锚环焊接及其它各项工作。2.5、安装新伸缩缝

用吊车或人工将伸缩装臵放入槽口内,注意和旧缝的线条顺直,高程一致,并调整伸缩缝缝宽和原缝一致,位臵准确,遇有干涉的预埋筋

可适当扳弯。然后,借助铝合金直尺和塞尺由中间向两端调整装臵的顶面高度,直至比路面低0-2毫米,这时,如果装臵的缝隙宽度正好符合要求,即可焊接锚环和植入钢筋,顺序为从中间向两端先点焊,然后检查都符合要求后,再由中间向两端满焊(单面焊),焊完后,割除辅助固定钢板。

伸缩缝边梁下面焊接3厘钢模板。该作用主要是用来阻挡混凝土,预防混凝土浇筑时从边梁下流出,在钢模板安装过程中,要注意与箱梁的连接,焊接要密实,不能留空隙,模板同时还要与竖向钢筋焊接,以加强模板强度,模板安装完毕还要用土工布将模板与混凝土接触面的空隙封闭,以免出现漏浆现象。2.6钢筋绑扎、焊接和钢纤维快硬砼浇筑

伸缩缝安装检查合格后,绑扎保护带钢筋,注意新设钢筋和原钢筋的连接(单面焊10D,绑扎35D),通长钢筋穿在锚环内和植筋或原预埋筋绑扎,在锚环上方添加防裂钢筋网,采用Φ12 150*150钢筋网片。

钢纤维快硬砼浇筑,伸缩缝安装调平清理完毕,便可进行砼浇筑。在砼浇筑过程中,首先用木板将伸缩缝表面盖住,以免砼施工污染伸缩缝,然后再下混凝土。本次施工采用双快混凝土浇注加入低碱型混凝土膨胀剂,混凝土内掺铣削型钢纤维,每立方米钢纤维含量50kg,为防止硬化钢纤维混凝土在供货一小时必须内浇注结束,多余安全量作废弃处理。混凝土采用两侧同步浇筑严密振捣的方法施工,采用插入式振捣棒进行振捣,其移动间距不超过振捣棒作用半径的1.5倍,振捣要密实,以混凝土不再下沉至无气泡止,做到不漏振也不过振,在振捣过程中特别要保证控制箱底砼振捣到位,并且保证密实。然后用刮杠刮平,用铁抹子收浆抹面,要求3次收浆,确保混凝土面无开裂现象。

砼养护3小时候,清理好场地即可开放交通。

注:另半幅伸缩缝工艺参考前半幅施工,在施工过程中主要是注意两幅伸缩缝的搭接及焊接工作,确保伸缩缝搭接牢固稳定。在整条伸缩缝安装完毕,将伸缩缝两段接头垂直焊接即可安装连续密封原件,养护完毕即可开放交通。

七、质量控制方法、手段和保证措施

1、建立实施性施工组织设计审批制度:

实施性施工组织设计必须有项目经理或项目副经理项目、总工程师认真审核签字,之后再报监理工程师、设计代表或业主代表审批,最后按审批意见进行修改完善,方可进行施工。

2、技术复核、隐蔽工程验收制度

现场施工人员随时对各道工序进行检验,决不能留有隐患,经检查合格后方可进行下一道工序的施工,对工程质量有较大影响的环节要加强中间检查和技术复核,做好隐蔽工程的检查,分项工程完成后应及时按质量标准要求进行检查验收。

3、技术质量交底制度

由项目部牵头,组织项目全体管理人员认真学习施工方案,并进行技术、质量、安全“三级”书面交底,列出关键工程施工要点。

4、分项工程质量验收评定制度

严格执行“三级”检验程序(施工作业队和施工员自检,自检合格后----报质检工程师检查,合格后----报监理工程师检查),加大自检、复检力度,真正做到每工班、每道工序都经过检查且必须合格后方可进行下道工序施工,把质量隐患消灭在萌芽状态,做到及时发现及时整改,确保工程质量始终处于受控状态。

项目部每一周对每个施工队施工进行抽检检查,发现问题以书面形式发出限期整改指令。

5、工程材料管理制度

在施工中严把材料进场检验关:所有进场原材料都必须符合设计指标和规范要求,具备齐全的产品质量出厂合格证和检验报告。工程材料在运输储存过程中,不得直接日晒雨淋,树脂材料包装必须完整无破损,碳纤维材料要避免受潮,树脂避免高温固化变质,以免影响工程质量。

6、计量器具管理

由于大多数材料均严格按照配合比进行配制,需称量准确,所以对计量设备在使用前需进行标定检验。

7、自始至终抓好工程质检资料管理,工程与资料基本同步完成。

八、工期进度保证措施

施工进度控制是关系到项目能否按合同工期顺利竣工的主要目标之一,是工程施工控制的重要环节, ,我们拟采用下列措施来保障施工进度计划的实施。

1、根据总体施工进度计划排定的工期和顺序,精心组织人员和设备,合理安排各分项工程的施工顺序,在施工中编排短期施工目标计划(每周工作计划),做到计划目标的层层分解,互相衔接。

2、每周总结前周的工作完成情况、分析进度实施偏差的原因,及时调整施工力量,把滞后的工作补起来。

3、及时、准确、果断地做好调度工作,搞好施工现场的协作和配合,排除施工中出现的各种矛盾,克服各方面的施工困难,确保总体目标计划的完成。

4、积极调动和组织力量,协调材料的采运,确保各种材料提前到位,满足现场施工要求。

九、雨季施工措施

考虑交通安全和材料对湿度的要求,本工程在恶劣气候条件(雨、雾、冰、雪、雷电)下不上桥施工。

十、安全生产、文明施工及环境保护措施

在该工程的施工中,安全工作是重中之重的工作,我公司将遵守《中华人民共和国安全生产法》和其他有关安全生产的法律、法规,加强安全生产管理,建立、健全安全生产责任制度,完善安全生产条件,确保安全生产。

1、建立健全安全管理体系网络,成立安全领导小组,具体负责日常安全生产工作,制定各项安全生产制度,检查督促各项安全措施的落实,项目部设立专职安全员,负责工程的安全工作,项目经理对项目的安全生产全面负责。

2、安全施工、文明施工及环保措施

(1)所有进入施工场地的人员均须戴安全帽,高空作业作业前先系好安全带。

(2)施工现场设臵施工围栏隔离措施和醒目警告标志,确保施工与周围互不干扰,保证施工安全顺畅进行。

(3)全体施工人员严格遵守国家法律法规,遵守当地政府各种管理条例,遵守公司规章制度,做到不侵犯当地群众的利益、不扰民。

(4)对全体员工进行经常性的安全教育,开工前进行全面的针对性的安全“三级”技术交底,受交底者履行签字手续。严格遵守施工操作规程,禁止违章操作和违章指挥,切实提高全体员工的安全生产意识和自我保护意识。

(5)建立完善的安全检查制度;对安全检查有时间、有要求,明确重点部位、危险岗位;安全检查有记录;对查出的隐患及时整改,做到定人、定时间、定措施。定期召开安全生产会议,分析安全问题,提出安全整改措施。

(6)做好安全管理资料的归档,特别是要建立安全生产台帐。项目安全员每周向公司上报安全生产报表及安全工作总结报告。

(7)施工安全措施

交通安全控制是本项目施工管理的重中之重,项目部将加大投入,确保安全生产

a、通过与交警、路政部门协调、认真做好交通管制的准备与实施工作。

b、交通管理人员和施工人员配戴醒目标志。施工路段按标准设臵齐全的标志牌,晚间未能撤除的交管区应在前端设臵标志灯车。

c、施工路段作业完毕满足通车条件后,精心组织逆着车流方向拆除标志、标牌。

d、施工现场布臵合理,安排有序,文明施工。所有施工标志安全设施摆放规范、齐全,标志、设施规格符合规范要求,夜间在封闭区域起点处安设标志灯车。

e、安排专职安全人员进行日常巡查,特别是恶劣气候下将加大巡查密度,防止安全检查标志或安全设施倾倒、移位、撞坏,对于倾倒、移位的标或安全设施及时扶正还原,对于被撞坏的标志或安全设施及时更换。

g、对于在施工中抛溅的物料及时安排专人进行清扫。工程垃圾一日一清, 不乱堆乱。分项工程完工、开放交通前,先清场后撤去安全设施。特别注意:施工时的腐蚀性材料要杜绝污染,运输车辆及发电机要杜绝漏油在路面上,以防止腐蚀沥青砼,造成质量隐患。

h、所有施工的管理人员、施工人员在工地现场统一着安全标志服、戴标志帽,高空作业时系好安全带。工地专职安全员着装安全服、带红袖章、手执红旗指挥现场安全施工。

i、所有参与工程施工的机械设备贴反光膜,保持所有运输设备车况良好,性能稳定,并定期或不定期地对车辆维修保养。所有参与运输的司机都应具有驾驶经验和高度的责任感。

j、运输车辆、施工设备不乱停乱放,运输车辆确需中途停靠时,按要求靠在硬路肩上或封闭施工区域内,并打开双向警示灯、摆放三角形警告标志。

(8)施工脚手架在安设、拆除和搬运时,必须轻拿轻放,上下、左右有人传递。防止落物伤人。

(9)“管施工的同时必须管环保”。在施工中要杜绝破坏草木植被,保持原来的生态环境,要制定环保措施,严格遵守国家有关环境保护法令,认真检查、监督各项环保工作的落实。对职工进行环保知识教育,自觉遵守环保的各项规章制度,并接受当地政府及环保部门的监督。实现环保责任制,项目经理是环保工作的第一责任人,同时要落实各施工员监督管理各工段、工序环保工作。

伸缩缝施工技术(刚纤维混凝土) 第2篇

1 原材料配比方面的质量控制

1.1 单位水泥用量

在保持水灰比不变的情况下, 单位体积混凝土拌合料中, 如水泥浆用量愈多, 拌合料的流动性愈好, 反之, 较差。在钢纤维混凝土拌合料中, 除必须有足够的水泥浆填充的空隙外, 还需要有一部分水泥浆包裹骨料和钢纤维的表面形成润滑层, 以减少骨料和钢纤维彼此间的摩擦阻力, 使拌合料有更好的流动性。

1.2 水泥

水泥品种对混凝土的可泵性也有一定影响。一般宜采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥以及矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥, 但均应符合相应标准的规定。

1.3 钢纤维

在一定范围内, 钢纤维增强作用随长径比增大而提高。钢纤维长度太短起不到增强作用, 太长则施工较困难, 影响拌合物的质量, 直径过细易在拌合过程中被弯折, 过粗则在同样体积率时, 其增强效果较差。

1.4 粗集料

粗集料的级配、粒径和形状对于混凝上拌合物的可泵性影响很大。级配良好的粗骨料, 空隙率小, 对节约砂浆和增加混凝土的密实度起很大作用。因而泵送混凝土应用较多的国家, 对粗集料的级配都有规定。

1.5 细集料

又称细骨料, 用于填充碎石或砾石等粗骨料的空隙并共同组成钢纤维混凝土的骨架。在保证钢纤维混凝土强度相同时, 粗砂需要的水泥用量较细砂为少。显然, 当水泥用量相同时, 用粗砂配制的混凝上强度要比用细砂配制的混凝土强度为高。

1.6 减水剂

减水剂可分为普通减水剂和高效减水剂。普通减水剂是一种对规定和易性混凝土可减少拌和用水量的外加剂, 这种减水剂一般为可溶于水的有机物质。它可以改变新拌和硬化混凝土的性能, 特别是提高混凝土的强度和耐久性。

1.7 其它掺合料

除去水、水泥、粗细集料、粉煤灰等材料外, 在搅拌时还可加入其它掺合料, 如矿渣、超细粉等。

2 钢纤维混凝土施工方面控制

2.1 泵送混凝土的质量控制

泵送混凝土的连续不间断地、均衡地供应, 能保证混凝土泵送施工顺利进行。泵送混凝土要按照配合比要求、拌制得好, 混凝土泵送时则不会产生堵塞。因此, 泵送施工前周密地组织泵送混凝土的供应, 对混凝土泵送施工是重要的。

泵送混凝土的供应, 包括泵送混凝土的拌制和泵送混凝土的运送。泵送混凝土宜采用预拌混凝土, 在商品混凝土工厂制备, 用混凝土搅拌运输车运送至施工现场, 这样制备的泵送混凝土容易保证质量。泵送混凝土由商品混凝土工厂制备时, 应按国家现行标准, 《预拌混凝土》的有关规定, 在交货地点进行泵送混凝土的交货检验。

拌制泵送混凝土时, 应严格按混凝土配合比的规定对原材料进行计量, 也应符合《预拌混凝土》中有关的规定。

混凝土搅拌时的投料顺序, 应严格按规定投料。如配合比规定掺加粉煤灰时, 则粉煤灰宜与水泥同步投料。外加剂的添加时间应符合配合比设计的要求, 且宜滞后于水和水泥。泵送混凝土的最短搅拌时间, 应符合《预拌混凝土》中有关的规定, 一定要保证混凝土拌合物的均匀性, 保证制备好的混凝土拌合物有符合要求的可泵性。

搅拌好的混凝土拌合物最好用混凝土搅拌运输车进行运输。现在大量使用的是搅拌筒6-7m, 的混凝土搅拌运输车。用搅拌运输车运输途中, 搅拌筒以3-6r/min的缓慢速度转动, 不断搅拌混凝土拌合物, 以防止其产生离析。

搅拌运输车还具有搅拌机的功能, 当施工现场距离混凝土搅拌站很远时, 可在混凝土搅拌站将经过称量过的砂、石、水泥等干料装入搅拌筒, 运输途中加水自行搅拌以减少长途运输中混凝土坍落度的经时损失, 待搅拌运输车行驶到临近施工现场搅拌结束, 随即进行浇筑。

2.2 混凝土泵送施工质量控制

开始泵送时, 混凝土泵应在可慢速、匀速并随时可反泵的状态。待各方面情况都正常后再转入正常泵送。正常泵送时, 泵送要连续进行, 尽量不停顿, 遇有运转不正常的情况, 可放慢泵送速度。当混凝土供应不及时时, 宁可降低泵送速度, 也要保持连续泵送速度, 但慢速泵送的时间不能超过从搅拌到浇筑的允许延续时间。不得己停泵时, 料斗中应保留足够多的混凝土, 作为间隔推动管路中的混凝土之用。

3 喷射混凝土施工控制

上料速度要均匀、连续、适中, 始终要保持喷射机进料斗中有一定的贮存量, 并及时清除振动筛上大粒径粗骨料和杂物。

喷射过程中, 喷射手后方的助手应及时协助喷射手, 理顺混凝土管。避免喷射手在更换方向时使混凝土管产生急拐弯, 引起堵管。

喷射手在操作喷嘴时, 应尽量使喷嘴与受喷面垂直距离0.8-1m, 喷射压力保持在200-500k Pa左右, 才能保证有效施工喷射作业时喷射手要时刻注意观察喷嘴情况, 一旦堵管, 要让助手立即与操作司机联系停机关风, 检查管路是否畅通。

在喷射作业时, 坍落度要根据实际情况进行调整, 喷上部时坍落度控制在8cm, 喷边墙时坍落度控制在12cm。

在施工喷射混凝土时, 侧墙壁由下至上部由一侧末端开始向另一侧延续, 喷射混凝土的一次喷射设计厚度在5cm以内, 在第二次喷混凝土作业时, 完全除去附着在第一次喷射混凝土面的异物, 喷射混凝土的操作人员要使用护具注意安全。

喷射混凝土的连接部分, 应在需要连接的部分约13cm以前厚度开始变薄, 在受喷面各种机械设备操作场所配备充足照明及通风设备。

喷射钢纤维混凝土厚度一般比普通混凝土薄, 水泥含量多, 因此要经常保持适当的环境温度和受喷面湿润以防干缩裂缝。

4 结束语

综上所述, 在钢纤维砼后浇质量的众多施工控制中, 其工艺控制无凝是一大主要因素。在原材料及砼配合比相同的条件下, 施工工艺是否规范、施工工人是否熟经练以及配套设备的使用性能是否正常, 将直接决定着后浇砼施工质量的优劣。随着我省高速公路的迅猛发展, 桥梁伸缩缝钢纤维后浇砼的质量问题若得不到妥善处理, 其耐久性若若不到有效保障, 将会影响到行车的舒适和安全。

参考文献

[1]王海冰.钢纤维混凝土施工与泵送技术.建筑技术.2003

伸缩缝施工技术(刚纤维混凝土) 第3篇

关键词:超长;混凝土板;裂缝

中图分类号:U441 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2009)29-0028-02

运城市体育馆位于山西省运城市,作为运城市重要的文化体育设施,工程从一开工就受到了社会各界的广泛关注。该工程2006年9月开工,建成于2008年10月,平面形状为椭圆形。在其馆体外部一层屋顶设沿馆四周平台,平台有一个宽10.5m,长约270m的环状混凝土板带。因功能需要板带未设伸缩缝,为防止产生裂缝,影响使用要求,在施工中采用了一系列措施来对混凝土板的开裂问题进行控制。

1 对混凝土板裂缝的成因及采取措施的分析

1.1混凝土板裂缝原因分析

混凝土结构裂缝的成因复杂、繁多,有时多种因素互相影响,但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要因素。混凝土板裂缝的种类,就其产生的原因,大致可划分为以下几种:

1.1.1荷载引起的裂缝

混凝土板在荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝,主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝;次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。

1.1.2温度变化引起的裂缝

混凝土具有热胀冷缩性质,当外部环境或内部温度发生变化,混凝土将发生变形,若变形遭到约束,则在结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在某些大跨度板中,温度应力可以达到甚至超出荷载应力。温度裂缝区别其他裂缝最主要特性是将随温度变化而扩张或合拢,引起温度变化主要因素有:年温差、日照、骤然降温、水化热、蒸气养护或冬季施工措施不当等。

1.1.3收缩引起的裂缝

在实际工程中,混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中,塑性收缩和缩水收缩是发生混凝土体积变形的主要原因,另外还有自生收缩和炭化收缩。研究表明,影响混凝土收缩裂缝的主要因素有:水泥品种、骨料品种、标号及用量、水灰比、外掺剂、养护方法、外界环境、振捣方式及时间。

1.1.4地基变形引起的裂缝

由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移,使结构中产生附加应力,超出混凝土结构的抗拉能力,导致结构开裂。基础不均匀沉降的主要原因有:地质勘察精度不够、试验资料不准;地基地质差异太大;结构荷载差异太大;结构基础类型差别太大;地基冻胀;基础基于不良地质时可能造成不均匀沉降等。

1.1.5钢筋锈蚀引起的裂缝

要防止钢筋锈蚀。设计时应根据规范要求控制裂缝宽度、采用足够的保护层厚度(当然保护层亦不能太厚,否则构件有效高度减小,受力时将加大裂缝宽度);施工时应控制混凝土的水灰比,加强振捣,保证混凝土的密实性,防止氧气侵入,同时严格控制含氯盐的外加剂用量,沿海地区或其他存在腐蚀性强的空气、地下水地区尤其应慎重。

1.1.7 施工材料质量引起的裂缝

混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成。配置混凝土所采用材料质量不合格,可能导致结构出现裂缝。如:水泥、砂、石骨料、以及拌和水及外加剂等。

1.1.8施工工艺质量引起的裂缝

在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中,若施工工艺不合理、施工质量低劣,容易产生纵向、横向等各种裂缝,特别是细长薄壁结构更容易出现。

1.2采取措施分析

针对混凝土产生裂缝的原因分析,我们认为要保证混凝土板带无裂缝,在保证原材料合格、严格按施工工艺施工的基础下主要就是控制混凝土的收缩裂缝。混凝土收缩裂缝其实就是混凝土产生的拉应力大于混凝土的抗拉强度,进而出现形变。也就是说解决混凝土收缩裂缝问题就是提高混凝土的抗变形能力。提高混凝土抗变形能力一方面是提高混凝土的整体抗变形能力,另一方面就是根据木桶最短板原理,解决混凝土薄弱部位的抗变形能力。

提高混凝土的整体抗变形能力在施工中可以通过优化混凝土配合比和改善混凝土的养护条件来解决。在混凝土的施工过程中,因粗骨料下沉,水和水泥浆上浮而使混凝土下部密度大。上部密度小,上部更容易开裂,进而形成贯通裂缝。因此可以通过对板带上部混凝土进行处理来达到提高板带表层混凝土抗变形能力的目的。

2施工技术措施

2.1确定抗裂混凝土优化配合比

在进行试配时,要求做到:①混凝土储备强度不宜过高,提倡采用能满足设计要求的较低储备强度的混凝土;②水胶比不宜过小;③在满足强度与工作性要求的前提下,使水泥用量最小;④重视混凝土中骨料的级配设计,以尽可能减少水泥用量。因此试验室对提供的混凝土原材料除进行原材料常规性能检验外,原材料抗裂性能试验以及具有较好抗裂性的混凝土原材料是选择原材料合格与否的一个重要条件,并在这个基础上,对混凝土配合比进行探索性试验,其目的是为了确定选定的各种原材料组分变化对混凝土拌和物性能和物理力学性能的影响程度。通过探索性试验,确定在满足工作性能和混凝土强度要求下各种原材料的用量范围。再根据这个结果,确定几组配合比并检验和易性、坍落度和强度等是否符合要求。最后对这几组配合比进行抗裂性能、收缩性能和抗渗性能试验,选定综合性好的混凝土配比作为优化后配合比,在施工中严格按此配合比进行施工,试验员进行监督,决不允许任何人随意对施工配合比进行变更。

2.2对混凝土表层做“V”形槽处理

在按常规方法对混凝土进行搅拌、运输、浇筑、振捣并且找平后,就需对混凝土表面做“V”形槽特殊处理。可采用楔形木条或角钢呈“V”形压人混凝土内,深度为钢筋保护层厚度,间距不宜超过6m。处理位置宜设在主次梁中部。也可设在板上。木条或角钢在2次抹面前取出,以混凝土能留出“V”形槽为度。见图1。此部位在后继施工中要做好嵌缝密封工作,防止钢筋锈蚀。

2.3对混凝土表面进行撒石子处理并二次振捣二次抹面

对混凝土表面进行撒石子处理的目的是为了使混凝土振捣后骨料分布更加均匀。所撒石子要求与混凝土中碎石粒径相同或稍小的洁净碎石,用量为板中混凝土用量的5%左右,撒石子的时间选在混凝土初凝后进行。撤石子要求均匀一致。在撒完碎石后,可用平板振捣器2次振捣,振捣时要注意避免将刚撒石子振人深层混凝土内,因此平板振捣器要拖的快些。对混凝土表面2次振捣后,用2m刮杆进行再次找平,并在混凝土终凝前进行再次抹面。

2.4混凝土的养护

混凝土的养护对混凝土的强度增长起着至关重要的作用,对混凝土的养护根据现场条件采用浇水养护。为提高养护的保湿效果,在2次收面后立即盖上一层塑料薄膜。另外需要注意的是,达到规定的养护时间后,不宜立即终止养护。而宜循序渐进地减少养护次数至终止养护。

3总结及效果

伸缩缝施工技术(刚纤维混凝土) 第4篇

山西省禹门口黄河提水工程属于综合性大型水利工程, 灌区西起河津市黄河滩地, 东至新绛县南社乡店头庄, 南界汾河以北三级台地边缘, 北沿吕梁山坡脚, 东西长约55 km, 南北宽12~18 km。该工程设计总灌溉面积49.82万亩 (约3.32×108m2) , 属于大 (Ⅱ) 型续建配套灌区, 主要任务是给山西省河津、稷山、新绛三县市农业灌溉供水, 同时给山西铝厂、河津电厂、王家岭煤矿等工矿企业提供水源。

灌区河津段前18.76 km的二级干渠工程建于20世纪90年代, 工程为Ⅲ级建筑物, 设计输水流量为14.54 m3/s, 加大流量为16.72 m3/s。干渠桩号0+000至21+783.1段有14座渡槽, 分别为1#—13#渡槽和常好渡槽, 其中4#渡槽长800 m、3#和13#渡槽长400 m、11#渡槽长300 m, 均属于大型输水建筑物。渡槽跨径一般为10 m, 槽身与槽身之间设置伸缩缝, 缝宽3 cm。

由于受施工质量低、管理质量差以及长期在恶劣环境中运行等因素的影响, 渡槽伸缩缝周边部位砂浆及混凝土剥落破损情况严重, 原止水失效, 出现了不同程度的渗漏, 直接影响工程的安全运行, 限制了工程效益的发挥, 因此亟需彻底治理。

2 伸缩缝渗漏原因分析

渡槽伸缩缝处原止水结构缝宽3 cm, 在伸缩缝处预留宽15 cm、深4 cm的槽, 缝内填充胶泥麻丝, 槽底部嵌填聚氯乙烯胶泥粘贴3层玻璃丝布, 槽内上部采用未膨胀水泥砂浆填平。由于上部的水泥砂浆属于刚性材料, 在膨胀变形时, 不能适应伸缩缝的变形, 导致缝内止水被挤碎或破坏, 造成了伸缩缝渗漏。随着渡槽长时间运行, 由于冻融剥蚀、钢筋锈蚀、止水失效等不利因素的综合作用, 更加剧了渗漏现象的发生。图1所示为原伸缩缝表面砂浆破损 (左) 及原伸缩缝止水外露失效 (右) 。

3 伸缩缝防渗设计

3.1 止水构造设计

由于禹门口渡槽伸缩缝最大缝宽5 cm, 最大变形位移超过2 cm, 为了保证渡槽伸缩缝修复后的功能及止水效果, 必须采用能够适应大变形的柔性止水结构形式进行处理。针对禹门口工程的特点及要求, 现场采用嵌填U形橡胶止水带结合单组分聚脲进行表面防渗封闭的结构形式。该止水结构具有以下特点:

1) 底部安装的U形止水带, 依据接缝的变形量设计, 可适应渡槽接缝位移, 避免止水带产生较大的应力发生撕裂而影响止水效果;

2) U形止水带嵌填在环氧砂浆中, 可以增加砂浆的耐久性;

3) 表面涂刷单组分聚脲 (复合胎基布) , 在保护底部止水带的同时, 也可作为一道防渗层起止水作用, 该工程所用的单组分聚脲材料伸长率可达到300%, 能够满足工程伸缩缝变形的要求;

4) 单组分聚脲具有较强的抗冲耐磨性能, 其抗冲耐磨能力是C60混凝土的10倍以上;

5) 单组分聚脲低温柔性好, 在-45℃下对折不产生裂纹, 其拉伸强度、撕裂强度和剪切强度在低温下均表现良好, 且抗冻性佳, 能适应寒冷地区的低温环境, 尤其是能抵抗冬季低温时混凝土收缩形变引起的开裂而不渗漏。

渡槽伸缩缝止水修复方案如图2所示。

3.2 主要防水堵漏材料

1) 单组分聚脲材料

水工建筑常用的单组分聚脲, 具有优异的抗老化性能, 在阳光照射下具有30 a以上的使用寿命, 耐久性能优异, 防渗能力强, 抗冲磨效果好, 且伸长率大, 适用于处理混凝土伸缩缝、裂缝、抗渗及抗冲磨等方面的缺陷。该材料施工方便、不需要专门的施工设备。常用的单组分聚脲分为“抗冲磨型”和“防渗型”两种, 主要技术指标见表1。

本工程使用聚脲主要是对伸缩缝表面进行防护处理, 应充分考虑伸缩缝的变形对防渗体系的影响, 在其他性能指标满足设计的要求下, 要充分发挥聚脲拉伸变形的功能, 故选用SK防渗型单组分聚脲。现场所用的SK单组分聚脲材料性能指标检测结果, 符合DL/T 5317—2014《水电水利工程聚脲涂层施工技术规程》的要求。

2) U形橡胶止水带

本工程所用的U形橡胶止水带, 性能指标符合GB 18173.2—2000《高分子防水材料第2部分:止水带》的标准要求。

3) 环氧砂浆

根据本工程特点, 采用了高增韧环氧砂浆材料, 其具有抗拉强度高, 与老混凝土粘接性能好, 在高温条件下能保持较高的抗拉强度等特点。本工程采用的高韧性环氧砂浆, 在50℃的环境温度下可保证抗拉强度大于5.0 MPa。

4 施工工艺

4.1 施工工艺流程

本工程施工工艺流程为:施工准备及渗水情况检查→凿槽→清洗→混凝土孔洞处理→安装U形橡胶止水带→环氧砂浆回填→嵌填GB柔性填料→涂刷单组分聚脲材料→养护→质量检查。

4.2 施工方法

4.2.1 施工准备及渗水情况检查

在正式开展施工前, 接通水电线路至工作部位, 并根据伸缩缝所处位置, 搭设排架或在底板上设置挡水围堰。凿槽前, 对伸缩缝渗水情况进行检查并描述, 作好记录。

4.2.2 凿槽

用电锤剔除并清理干净原伸缩缝预留槽内的砂浆和玻璃丝布, 以伸缩缝为中线位置凿出左右各宽20 cm、深4 cm的凹槽, 施工中应剔除松动混凝土, 凿除至坚实的原混凝土表面。

4.2.3 清洗

采用高压水枪对槽基进行冲洗, 冲洗自上而下进行, 冲洗完成后要求槽内无粉尘、淤泥及杂物, 排出槽内积水, 晾干备用。

4.2.4 混凝土孔洞处理

在安装止水带前, 采用专用环氧腻子对止水带范围内混凝土基底上出现的孔洞及后期施工中造成的孔洞进行封堵, 对于凿除掉的较深的混凝土部位, 使用环氧砂浆进行找平处理。封堵和找平的目的, 是使止水带与混凝土基底之间无缝隙, 保证止水带的粘接质量。

4.2.5 安装U形橡胶止水带

在槽内混凝土表面涂刷一层环氧树脂界面剂, 当界面剂指触表干后粘贴U形橡胶止水带, 止水带表面用钢钉钉压 (图3左) , 间距为15 cm。采用橡胶锤沿止水带边缘敲击压实, 保证U形橡胶止水带安装平顺, 无翘起。

4.2.6 环氧砂浆回填

在U形橡胶止水带外侧涂刷环氧砂浆涂层专用界面剂, 涂刷界面剂要均匀、无漏涂, 用环氧砂浆坐浆挂钢丝网, 再在预留的槽内继续回填环氧砂浆至与原混凝土表面平齐, 环氧砂浆应分层回填密实, 且表面收光、抹平 (图3右) 。

4.2.7 嵌填GB柔性填料

在预留的伸缩缝内嵌填GB柔性填料, 嵌入深度为3 cm。GB柔性填料填满后, 将其与原混凝土表面刮平 (图4左) 。

4.2.8 涂刷单组分聚脲材料

在环氧砂浆表面及两侧, 涂刷混凝土专用界面剂。待混凝土界面剂指触表干时, 涂刮1遍SK单组分聚脲, 并在伸缩缝上部15 cm宽的范围内粘贴胎基布, 固化后继续涂刷4~6遍聚脲, 直至伸缩缝部位聚脲涂层厚度大于4 mm (中间厚、两侧薄) , 涂层宽度宜大于400 mm。一般涂刷聚脲一次成型厚度在0.5~0.7 mm, 每次涂刷SK单组分聚脲的允许作业时间为3 h以内, 多次涂刷直至接缝部位聚脲厚度达到设计要求。涂刷聚脲应朝同一个方向, 不要来回涂抹, 涂刷厚度要均匀, 层间不能有水或者灰尘, 防止出现起包现象而影响聚脲层间粘结质量 (图4右) 。

4.2.9 养护

在施工过程中, 如遇到大风天气, 必须及时停止施工。大风天气过后, 擦净涂层表面的附着物, 吹干后可继续施工。聚脲涂层施工完毕1 d内, 不要有水浸泡, 常温养护即可;自然养护7 d后, 渡槽内可过水运行。

4.2.1 0 质量检查

经过1年多的通水运行, 渡槽内原渗水伸缩缝处理完成后再未有渗漏水现象, 达到了滴水不漏的效果。停水期间排干检查, 处理过的伸缩缝外观无质量问题, 处理效果良好。图5为处理后的伸缩缝。

4.3 施工中的注意事项

1) 环氧浆液和环氧砂浆要严格按说明书比例配制, 并拌合均匀。

2) SK单组分聚脲在使用时必须使用专门手刮板, 并及时用完。

3) 在伸缩缝处, 要确保所涂刷聚脲的厚度。

4) SK手刮聚脲涂刷前需查看, 勿过保质期。

5) 因低温储存导致单组分聚脲凝结时, 可采用60℃的水浴加热至流动状态后继续使用。

6) 施工人员必须配备安全可靠的防护用具, 施工现场必须保证通风, 并远离、阻隔热源, 隔绝明火。

5 结语

根据禹门口大型输水渡槽伸缩缝渗水的实际情况, 提出嵌填U形橡胶止水带结合SK单组分聚脲表面防渗的止水结构形式, 在适应伸缩缝变形的同时, 达到了多层止水防渗的效果。通过1年多过水运行的检验, 证明该技术方案可行、有效, 解决了大变形伸缩缝的渗漏问题, 保障了禹门口提水工程的安全运行, 也为同类工程施工积累了宝贵的经验。

摘要:分析了山西省禹门口黄河提水工程渡槽混凝土结构伸缩缝渗漏水的原因, 提出了嵌填U形橡胶止水带结合单组分聚脲表面防渗的处理方案, 详细阐述了防渗处理的施工工艺。该工程修复后经过通水运行, 伸缩缝渗漏问题得到了彻底解决。

关键词:大型渡槽,伸缩缝,防渗处理,单组分聚脲,环氧砂浆,橡胶带

参考文献

[1]孙志恒, 鲁一晖, 岳跃真.水工混凝土建筑物的检测、评估与缺陷修补工程应用[M].北京:中国水利水电出版社, 2004.

[2]国家能源局.DL/T 5315—2014水工混凝土建筑物修补加固技术规程[S].北京:中国电力出版社, 2014.

[3]李新广.SK手刮聚脲技术在泵站出水流道加固中的应用[J].水利科技与经济, 2014, 20 (4) :150-152.

[4]赵成先, 阮新民, 李红鑫, 等.SK单组分聚脲在北疆某水利工程表孔溢洪道混凝土表面的防护修补应用[J].水利水电技术, 2014, 45 (6) :76-78.

浅谈钢筋混凝土刚架拱桥施工技术 第5篇

关键词:钢筋混凝土刚架拱桥;拱桥施工技术;质量控制

中图分类号:U446文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)05-0157-02

广州市××大桥左幅桥宽12.2m,下部为扩大式基础,U型台,上部为60m钢筋混凝土刚架拱,该桥全长85.18m。大桥乡大桥一孔为五片拱肋,为卧式五片分段浇筑,每拱片为实腹段、拱腿、斜撑、弦杆各二段共分八段预制,两台汽车吊(50t)同时起吊、翻身,炮车、挂车运输,有支架安装。

由于大拱腿与拱座固接(水平、竖向、转角三约束)、斜撑与拱座铰接(水平、竖向双约束)、弦杆与桥台铰接(竖向单约束),故形成超静定体系。在纵桥向:拱上建筑不仅单纯传递荷载;在横桥向:通过预制微弯板将拱肋与现浇整体化混凝土桥面组合成整体受力结构。因结构杆件大部分为偏心受压构件,无纯拉构件,从而充分利用了混凝土抗压能力强的特点。

现就大桥左幅施工,构件预制、起吊、运输、安装等工艺要求及方法作简要介绍:

一、构件预制

大桥刚架拱桥左幅的预制构件有:拱片5片,共计40根构件,横系梁96块,微弯板128块,悬臂板64块,全桥左幅总计预制构件328块。预制构件采用预制场地坐标放样进行预

制。拱片预制采用卧浇且在竖向分段浇筑的方法。

1.构件预制场地。按如下程序进行:清除障碍物、粗整平、压实、测量找平、制作底模铺片石、浇混凝土面层。

2.拱片放样。采用坐标法放样,先放跨径尺寸,再分段放出纵横坐标,将坐标点连接到拱片下缘线。据设计尺寸定出拱片、斜撑、弦杆轴线,画出构件轮廓线及交角圆弧线,定出各吊点位置、横系梁联结点位置及大小结点位置。

3.拱片模板。拱片为条弧形预制件,为方便、降低造价,采用木板材制作,用铁皮覆包表面,这样既能达到钢模板的效果,又能现场加工,可缩短制作时间。

4.钢筋骨架制作与就位。钢筋骨架采用分部成型、整体入模的方法,采取先放置钢筋骨架,然后现场焊接接头和安装固定横向联结系预埋件,调整点焊好现浇混凝土接头处钢筋,校核无误后立模。

5.浇筑混凝土。严格按设计配合比配料、拌制。拌制时随时检查混凝土塌落度、和易性。

6.微弯板悬臂板预制。采用土模,表层必须做6cm砂浆,并摸平。加强土模覆盖,以免经雨变形。横系梁的预制在浇筑地膜上,立木制包白铁皮的侧模板浇筑。

7.设置槽孔。为保证裸肋与桥面整体承受活载,在实腹段及腹孔弦杆截面的凸出部分,除应凿毛外,还需设置侧向齿槽或槽孔。

二、构件的起吊和运输

为使构件接头位置准确,起模前要将构件编号并复核尺寸,待构件混凝土强度达到设计强度的70%以上时,方可起吊。

所有构件运输,根据构件重量采用挂车,炮车更为理想。其它构件可按安装次序直接起吊、装车、运输,但也要确保构件的完好、安全。

三、构件的安装

所有预制构件的安装应严格按设计说明及规范要求进行,安装前必须先搭好临时支架,准备好一切吊装设备、材料等,安装施工如下:

1.拱腿起吊后,两端分别支撑于支座和支架上,支座内必须做浆,拱腿周围用硬木楔塞紧,尺寸就位检测准确。

2.用门架式导梁同时起吊实腹段,在支架上与拱腿对接好后,电焊钢板接头,形成裸肋。

3.裸肋安装好后,安装拱腿与实腹段的横系梁,拱片内预埋的槽钢与横系梁预埋的槽钢由角钢相连焊接。

4.斜撑起吊后,分别支承于斜撑支座和支架上,斜撑底必须做水泥砂浆,支架可在安装裸肋完毕后搭设。

5.弦杆起吊后,分别支撑于弦杆支座和大节点上,调整弦杆与斜撑,弦杆与实腹段的接头位置,直至满足设计要求。

6.弦杆安装完毕后,安装弦杆部分的横系梁。

四、构件拼接接头施工

构件安装的相应环节,要及时处理好构件的接头。

1.干接头施工程序。为保证安装时快速成拱,实腹段与拱腿、弦杆与拱腿接头以及裸肋与横系梁接头采用钢板焊接接头(简称干接头),其程序如下:(1)块件定位测量;(2)接头钢板检验;(3)钢板接头焊接;(4)环氧水泥砂浆抹缝;(5)接缝养生。

2.湿接头施工程序。为能较大调节接头误差范围,减少拼装难度,弦杆与实腹段、弦杆与斜撑接头采用现浇混凝土接头(湿接头),全桥共48个湿接头,其程序为:(1)块件定位、测量;(2)接头钢筋焊接;(3)安装湿接头模板;(4)现浇湿接头混凝土;(5)湿接头混凝土脱模养生。

五、施工注意事项

1.拱座台冒检测必须达到设计强度。桥位中线,跨径,墩台高程,弦杆支座位置、高程要满足设计要求,校核无误后方可吊装。

2.拱腿及斜撑伸入U台帽30cm,在浇筑墩台帽时预留凹槽,并在凹槽内留深6cm,宽8cm的灌浆槽,确保各部位尺寸,位置准确。

3.吊安装前,两侧U型桥台背后最好填渗水性好的砂,碎石(卵石)等材料,保证填料的密实度,并填至台帽之上,以保证桥台受力时安全。

4.吊安装前干接头钢板、湿接头钢筋要检测,整型,使其位置、尺寸准确,同时要除锈蚀和污渍。构件凸出部分表面及构件湿接头表面必须凿毛。

5.拱片起吊要严格控制两端点的升空高度一致,必须在2cm之内。要恰当掌握预留拱度,及时检测。安装时严格操作程序。

6.环氧水泥砂浆的配制要严格配比称量,要随配随用,注意防毒。同时,不要将环氧残液或洗刷用具的残液倒入河中,以免污染河水,造成人、畜中毒。

7.制定质量、工期保证措施以及安全生产措施,防止人身及构件出现事故。要切实强化交通管制和高空作业、用电及施工机具的安全管理。拱片采用分段预制,分段立模,分段浇筑,节省场地,拱片尺寸一致;采用干、湿接头,节点位置、尺寸控制准确。干接头能快速成拱,湿接头可较大调节接头误差范围,采用环氧水泥砂浆,能够有效防止水气浸入,砂浆不致随荷载振动而脱落,保证接头钢筋不锈蚀,为今后养护减少麻烦;预制地模采用石砌浇低标号混凝土,可充分利用当地资源优势,保证底模强度,侧模采用木制包优质的白铁皮,既方便加工,又降低造价;钢筋骨架分段成型,现场焊接就位,有效节省工时,促进施工进度;采用2台汽车吊安装,有利拱片翻身就位,可方便拼装,减少工时;采用有支架安装,构件安装准确,工序少。因此,钢筋混凝土刚架拱桥具有较好的技术性能和经济指标,该桥的施工技术值得借鉴。但是,还有许多环节,在今后的施工中需要不断地完善和发展。

六、结语

此大桥通过上述施工技术的应用,不仅满足了设计的要求,而且加快了施工速度,节省了资金。该工程成功的施工方法为其他同类型桥梁施工提供了理论、技术依据和实践经验。

参考文献

[1]公路桥涵施工技术规范[M].人民交通出版社,2001.

[2]范立础.桥梁工程[M].人民交通出版社,2003.

伸缩缝施工技术(刚纤维混凝土) 第6篇

某大跨度预应力混凝土连续刚构, 箱梁采用三向预应力结构。自大桥通车以来, 繁重的交通量和屡禁不止的超载、超重等因素对大桥的承载力带来较大不利影响, 并出现了一些病害, 主要表现在:在跨中底板出现裂缝和下挠, 主桥跨中区域普遍下挠, 并有进一步发展的趋势。中跨跨中附近五个梁段内箱梁出现受弯裂缝导致底板横向开裂。这大大影响桥梁的使用寿命, 为了保证桥梁运营安全可靠, 进行维护加固是当务之急, 其中增设体外索 (纵向预应力钢束) 是一个主要维护措施, 通过在箱梁内侧布置体外预应力钢束来提高桥梁的承载力, 使维护后的结构在原有预应力钢绞线锈蚀10%后仍能达到汽车-超20级、挂车-120标准, 并保证有一定的安全储备。

该项目体外索加固的主要内容为:a、体外索齿板新旧混凝土接触面凿毛, 设置剪力槽;b、钻孔种植锚筋;c、布设普通钢筋、预应力管道及预应力锚具;d、浇筑齿板混凝土;e、体外索制作、安装、张拉及防护;f、施工监控。

2 项目特点

本项目采用的体外预应力钢束均为底板束。底板束锚固构造特点:在箱梁内侧浇筑新齿板, 通过在箱梁底板凿出剪力槽, 新旧混凝土接触面种植钢筋, 使结构共同受力。底板束均通过齿板锚固于底板上并靠近底板布置。

单幅桥箱梁中跨共设7对27Φj15.24 mm的钢绞线束, 边跨各设一对相同规格钢绞线束。预应力钢束采用无粘结钢绞线束, 在单根钢绞线外套PE管, 并注满防腐油脂, 中跨预应力钢束采用两端张拉, 边跨采用一端张拉。张拉控制应力为1 209 MPa (0.65Ryb) , 每束钢束的张拉力为4 570 kN。锚具采用ECR6-27型锚具。

3 该桥梁病害形成原因分析

(1) 由于原设计对收缩徐变认识不够, 实际上混凝土的收缩徐变可能要大, 那么跨中下缘混凝土的储备会减少, 会促使底板产生横向裂缝和跨中下挠。

(2) 通过检测, 梁体在施工过程中有较大的超方, 这部分增厚的混凝土会使跨中下挠3.6 cm, 而其引起的收缩徐变又会使跨中下挠10.3 cm, 此部分荷载在跨中产生拉应力, 也会使跨中应力储备减少。

(3) 不同的温度梯度变化对于跨中下缘应力储备也是不同的。

综合以上三点, 通过计算分析, 跨中下缘在 (恒载+预应力+收缩徐变+活载+降温负温差) 组合下, 中跨跨中下缘有2.3 MPa的拉应力, 这也表示跨中混凝土已开裂。另外计算分析可知, 铺装加厚与收缩、徐变的估计不足以及铺装加厚引起的收缩、徐变共使跨中产生3.6+2.8+10.3=16.7 cm的下挠。由于跨中下挠也会加剧箱梁的开裂, 而箱梁开裂引起下缘失效, 结构形心轴上移, 又会加速箱梁的下挠, 跨中开裂与跨中下挠是相互影响的, 从理论上分析了大桥出现病害的根本原因。

4 增设体外索的施工工艺要点与难点

4.1 体外索齿板新旧混凝土接触面凿毛, 设置剪力槽

根据设计要求, 剪力槽的设置间距为34 cm, 宽度26 cm, 深度为5 cm。

(1) 新旧混凝土接触面凿毛时尽量采用小锤轻击, 不能用力过大, 以免损伤箱梁。

(2) 为了保证维护新浇混凝土与原结构混凝土结合良好并共同受力, 凿除面应保持毛面。凿除混凝土时宜从凿除区表面中间开凿, 凿除区内原结构的构造钢筋不得剪除, 浇筑混凝土时应按原样予以连接恢复。

(3) 齿板新旧混凝土接触面开剪力槽, 先采用人工轻凿的方法, 核对混凝土保护层的实际厚度, 然后采用电锯锯开混凝土层约4cm深。为确保避免破坏原箱梁钢筋, 需留有1 cm厚度的混凝土层采用人工轻凿的方式凿除。

(4) 为了保证新旧混凝土接触面具有良好的剪切效果, 剪力槽槽壁和底板底面需设置为直角。

4.2 钻孔种植锚筋

(1) 钻孔使用手提冲击钻采用尽量小的振动施工工艺, 以保证不损伤箱梁。齿板钢筋采用ϕ16螺纹钢筋, 种植锚筋埋深为16 cm和21 cm, 钻孔直径为22 mm。锚筋抗拔力在50 kN以上。

(2) 由于原箱梁底板、腹板均布设了预应力钢筋, 为防止钻孔伤及预应力钢筋, 钻孔前采用探测仪探测并先进行试钻以避开原预应力管道。如钻孔与波纹管位置冲突, 则将该钻孔及随后钻孔位置适当偏移避开, 偏移量以与设计钻孔位置距离不大于5 cm控制。

(3) 钻孔完成后用高压空气和毛刷对成孔进行清理, 保证种植锚筋前孔内无灰尘, 保证锚筋的锚固效果。

(4) 植筋胶采用抗疲劳性能优良的喜利得RE500型优质植筋胶, 凝胶时间30 min左右, 固化时间3 h以上, 固化前不得碰撞已植入的钢筋。

(5) 因齿板植筋采用门式钢筋, 在植筋时没有钢筋旋转插入再次搅拌混合植筋胶的过程。为了验证现场植筋效果和RE500型植筋胶主料及固化剂的拌和效果, 正式种植前, 模拟种植锚筋, 按钢筋插入工艺进行两组设计拉拔力和极限拉拔力的粘结拉拔试验, 并验证胶凝和固化时间。

(6) 为了保证箱梁在钻孔期间的安全, 钻孔植筋按如下要求进行:钻孔应纵向一排一排进行, 随着钻孔进行, 植筋及时跟进。

4.3 布设普通钢筋、预应力管道及预应力锚具

(1) 按照设计的规格和间距布设绑扎普通钢筋。

然后安装齿板钢束预埋钢管。预埋钢管规格采用Ф140×3 mm的普通钢管。普通钢筋与预埋钢管相碰时, 应适当移动普通钢筋, 保证预埋钢管线形不变。预埋钢管定位必须准确牢固, 按照设计位置设置预埋钢管平弯段和竖弯段以满足钢束定位精度要求。

(2) 按照设计要求安装预应力锚垫板和螺旋筋。

预应力钢束轴线应与锚垫板垂直。锚下的螺旋筋及加强钢筋要严格按设计要求设置, 喇叭管与锚垫板、预应力管道要连接平顺、密封, 对锚垫板上的压浆孔要妥善封堵, 防止浇注混凝土时以上部位漏浆, 造成穿束困难。

4.4 浇筑齿板混凝土

(1) 为尽量减少车辆震动影响混凝土初凝以及新老混凝土的结合效果, 采用和易性良好的高性能混凝土, 配合结构模板, 浇筑前进行充分准备, 确保一次浇筑成形, 不允许产生施工缝。

(2) 考虑箱内空间限制及尽量减少施工荷载, 并防止离析, 混凝土采用箱外拌和及泵送工艺。

(3) 在齿板混凝土浇筑前原箱梁底板表面需提前24 h充分润湿。混凝土浇筑前30 min在原混凝土面喷涂E200界面胶。该界面剂的主要成分为环氧树脂 (主剂) 和脂肪族聚酰胺 (硬化剂) , 具有优越的机械性能强度和湿润面粘结性能, 广泛应用于提高新旧混凝土界面粘结性。

(4) 维护所用混凝土应尽量缩短初凝时间。为了保证浇筑混凝土施工顺利进行, 应预先进行混凝土配合比、强度及弹性模量试验, 并注意实验养生条件与实际的差异。在满足设计标号的前提下尽量减少水灰比, 降低水泥用量, 最大水灰比应控制在0.35以内, 以尽量减少混凝土的收缩。混凝土扩散度半径大于50 cm。

(5) 为验证新浇混凝土与原结构混凝土结合情况, 施工后, 进行了取芯试验, 钻孔应小心进行, 选取安全部位, 严格控制孔深, 取芯后用60号微膨胀混凝土填孔恢复。

5 体外索制作、安装、张拉及防护

5.1 体外索制作、安装

(1) 无粘结钢绞线的下料

按照设计图纸计算无粘结钢绞线下料长度, 在厂内进行无粘结钢绞线的切断下料工作。下料长度的计算应考虑钢束曲线长、锚夹具长度、千斤顶长度及外露工作长度等因素。

(2) 无粘结钢绞线包装成盘后采用汽车装运至工地现场。待安装的钢束从桥顶板开设的30 cm×30 cm的进料孔中采用人工徐徐小心送入。在钢束安装过程中必须非常小心, 并采取保护措施防止损伤钢束外套PE层。

(3) 穿入预应力管道的各股无粘结钢绞线, 必须顺直、无交叉。

(4) 布索完成后, 按图纸要求在相应位置设置橡胶垫块, 橡胶垫块与底板混凝土用环氧树脂粘结。

(5) 穿束前无粘贴预应力筋张拉段范围内PE先行去掉, 将内部油脂全部清除干净, 以确保夹片与钢绞线的咬合。

(6) 为了检测施工过程中以及运营阶段的锚下压应力, 在下游幅箱梁跨中的下游侧1#、4#、7#体外索夹片后锚板和锚垫板之间安装应力环。

5.2 体外索张拉

混凝土养护龄期达7 d及混凝土强度达到设计强度的90%后, 方可张拉预应力钢束。张拉荷载采用“双控”法进行控制, 即主要以压力表的读数为准, 延伸量校核为辅的控制方法。预应力钢束的张拉顺序, 应使结构基本上保持受力均匀、同步, 所以在张拉过程中应遵循同步、大体对称、两端同时张拉的原则。

5.2.1 体外索张拉前的准备工作

为了能够清晰观察混凝土是否出现裂缝, 齿板周围与齿板边角的残渣、浮浆、松散混凝土需认真凿除并清理干净。在体外索张拉前, 齿板周边、齿板与箱梁底板混凝土接触面、齿板锚后范围的底板混凝土等部位有没有出现裂缝, 需仔细观察, 并要进行书面记录与描述。

5.2.2 施工监控

在连续刚构桥进行体外索加固前后及加固施工过程中, 为了掌握梁体应力和挠度的变化与设计数据的吻合情况, 进行了施工监控。

(1) 挠度监控即测量桥面标高。在边跨、墩顶、中跨、中跨跨中等部位均布置了若干测点。在加固施工前、浇注底板钢束齿板前后、张拉底板钢束后均测量了各点的桥面标高。

(2) 应力监控及测量梁体应力。在各墩顶、跨中、各控制点及产生混凝土最大压应力的地方布置应变片。在受拉区当裂缝闭合时混凝土开始受压, 测量该点的应力变化值。在受压区测量最大压应力的增量。测量内容为在维护施工前、浇注底板钢束齿板后、张拉底板钢束后均测量了各点的变形值。比较每个施工阶段梁体的应力变化情况, 并与设计值作比较, 以检验梁体的维护效果。

5.2.3 体外索张拉过程中的齿板观测

在体外索张拉前后与张拉过程中需对齿板混凝土等相应位置进行混凝土应变的观测。

(1) 在齿板顶面靠近张拉端的位置安装一个百分表。目的是观测张拉过程中齿板混凝土的纵向变位与混凝土变形情况。

(2) 在齿板两侧面与底板的接触面靠近张拉端的第一、二条剪力槽34cm范围各安装二个百分表。目的是观测齿板近张拉端的第一、二条剪力槽的工作性能, 以及是否存在张拉过程中齿板剪力槽被各个击破的可能。

(3) 在齿板张拉端端面与底板的接触面位置安装一个百分表。目的是观测张拉过程中与张拉以后以上位置的混凝土变形、竖向与纵向位移与裂缝产生开展情况。

(4) 在齿板侧面近张拉端位置靠近斜下角各安装一个千分表, 观测该位置的混凝土应变, 以确认是否存在拉应力。

(5) 因中跨的齿板比较集中, 需注意观察箱梁底板有没有应力叠加效应以及底板混凝土的抗压承受能力, 并观察张拉前后有无裂缝。

5.2.4 试验索的张拉施工

将第一对索的张拉作为试验段的过程。可以选择选择相对最不利的情况。以检验多数齿板的工作性能。为了保证第一对索张拉施工的安全, 张拉过程需分二级进行。第一级张拉到70%的设计张拉力, 即3 200 kN。第二级张拉力为设计张拉力, 即4 570 kN。

第一级张拉完成后停顿4 h~5 h, 进行观察, 重点观察齿板张拉端侧面与端面斜角位置的混凝土有没有斜裂缝出现、齿板与底板混凝土接触面有没有裂缝出现。

考虑到桥梁通车过程中有一个动菏载的作用, 所以在第一对索张拉完成后需持续观察2 d~3 d, 以观察裂缝是否产生。张拉前后观察过程确保连续进行, 并记录观察结果。正式张拉前, 需读取百分表、千分表的初读数, 张拉过程中与张拉完成后, 需观察仪表的中间读数与最终读数, 计算仪表读数累差。观测结果需及时进行书面记录。

5.2.6 其他体外索的张拉

根据第一对试验索的张拉情况与观测结果, 试验索张拉作业与齿板工作性能正常, 则其他索的张拉顺序为先张拉长索, 后张拉短索, 即从BM7#索向BM1#索的方向进行。

预应力筋张拉用液压千斤顶的张拉行程为200 mm, 因本桥部分体外索较长, 其张拉伸长值达到千斤顶张拉行程的数倍, 因此必须多次张拉、多次锚固, 才能最终达到伸长值。

5.3 体外索防护

(1) 安装热收缩套管。热收缩套管采用聚乙烯高分子化学材料。该材料具有优异的耐老化性能、使用寿命长、能适应较恶劣的的外界环境条件。在正式进行热收缩套管的安装施工前需完成热收缩材料的施工工艺试验。工艺试验合格后方可正式使用。

体外索无粘结钢绞线安装采用各股逐根安装工艺。在安装第一根无粘结钢绞线时, 就可预先将节段长度为50 cm的热收缩套管提前安装在钢绞线束上。热收缩套管的热缩施工工序均安排在体外索张拉完成后进行, 采用专用火焰枪喷火焰至热收缩材料外表面, 在热缩时应保证火焰枪至热收缩材料表面保持适当距离并保证加热均匀, 以保证热收缩材料的均匀收缩和外形美观。其他防护作业在体外索张拉完成后进行。

(2) 后锚盖安装。用砂轮切割机切除多余的钢绞线, 然后安装配套的后锚盖, 并将与锚垫板接触面四周进行密封, 并检查灌油孔与出油孔是否畅通。

(3) 锚管内灌注防腐油脂。锚管内灌注防腐油脂采用专用压油机进行。将齿板末端的体外索管道进口端采用密封胶泥进行密封, 并预留带阀门的灌油孔, 然后从管道进口端的灌油孔压注防腐油脂, 压注速度不宜过快。待钢绞线与夹片的缝隙中冒出油脂后, 继续压注, 直至油脂填充满后锚盖帽并从后锚盖出气孔中冒油, 视为压油饱满。然后将后锚盖的出气孔封闭, 同时封闭灌油孔。

(4) 在设置测力环的体外索锚端, 加工后锚盖需留有穿行数据电缆的U型槽口, 并按以上顺序灌注防腐油脂进行防腐。

6 应用推广情况

通过增设体外索对大跨度连续刚构桥箱梁进行维修加固, 来提高桥梁的承载力, 维持主桥的运营桥面线形, 增大主梁的最小压应力储备, 延长了桥梁的使用寿命。该施工工艺对类似桥梁维修加固具有一定的代表性。因现有的公路上旧危桥加固维修工作任务繁重, 该工艺对旧危桥加固维修领域应用推广价值较大。

7 结语

本连续刚构梁体采用增设体外索等维护加固措施, 基本上达到了原维护加固设计的目标, 在原有预应力钢绞线在维护后使用年限内损失10%和不损失两种情况下, 确保该桥满足结构极限承载力和正常使用的要求, 并适当改善了纵向桥面线形, 使跨中挠度上升2 cm~3 cm, 缓和主梁明显的继续下挠现象, 维持以后运营的桥面线形, 增大了主梁最小压应力储备, 跨中底板下缘增加了不小于5MPa的压应力, 除将跨中横向裂缝闭合外尚留有2MPa的压应力。

本维护设计体外索预应力张拉引起的结构变形与结构在降温条件下发生的变形方向一致, 会增大边主墩的不利内力, 经过对维护后的主墩墩身进行计算, 维护后墩身混凝土最大压应力为18 MPa, 钢筋最大压应力为142 MPa, 钢筋最大拉应力为173 MPa, 均满足规范要求, 维护后墩身是安全的。

伸缩缝施工技术(刚纤维混凝土) 第7篇

【摘 要】桥梁是公路和铁路重要的组成部分,近些年我国工程技术和科学水平得到了显著的提高,桥梁工程行业也的到了迅猛的发展。现代化的跨江大桥、铁路桥、公路桥出现在我们的视线中,本文针对预应力环境下混凝土曲线连续刚构形式进行分析,望广大同行给予指导。

【关键词】分布;截面

0.引言

目前,关于曲线梁桥的连续刚构的理论研究取得很大的成果,但是对于一些特殊地段的桥梁设计(集曲线、高墩、大跨于一身)我们的研究理论尚未成熟。虽然高墩曲线桥梁的应用可以为道路的线路选择提供很大的空间,但是由于主梁平面的弯曲影响,曲线梁桥会产生弯扭耦合效应。这就使结构产生复杂的受力影响,并形成扭转和横向变形。这些因素为我们的结构分析增加了难度,当前在进行大跨预应力混凝土曲线连续刚构的施工控制和成桥性上我们的了解还不深刻。

本文利用MIDAS/Civil大型有限元软件对XX高速公路桥的左幅进行空间计算,并对高墩大跨曲线连续刚构桥在成桥阶段和建设阶段的空间结构形成进行分析,并对计算结果进行研究,为日后施工中对同类桥梁设计积累经验。

1.工程概述

XX高速公路特大桥位于国道主干线上。桥身的设计荷载等级汽车为超20级,挂车为120级,主桥设计为预应力多截面混凝土连续刚构桥,主桥墩为复合式桥墩,桥墩高度最大为114m,最小为74m,主桥梁体结构为现浇桥面,材料为C50混凝土,桥墩为C40混凝土,桩基为钻孔桩,采用C25混凝土。桥身的整体平面中有缓和曲线、圆曲线、直线三种形式。桥墩有2处位于缓和曲线上,剩下位于圆曲线上。曲线要素如下:圆曲线半径为R=1000m缓和曲线参数:T=300,E=1113,R=40000m。(见下图)

图1 XX高速公路大桥截面分布图

2.空间有限元分析结果

XX高速公路特大桥的空间计算使用了MIDAS/Civil大型空间有限元软件,其中左幅桥共有237个节点、237个单元。下面结果中分别给出了桥梁在各断面的最大悬臂和成桥状态的应力分布形式。正应力分布情况,箱梁上下边缘的4个角点,分别有点1~4来表示。

结果1 最大悬臂状态控制截面的应力计算结果。

相应截面分别对应数据是:顶板角点1,顶板角点2,底板角点3,底板角点4。

B-B截面:-5.89,-5.88,-6.29,-6.30。C-C截面:-10.20,-10.20,-5.39,-5.40

D-D截面:-4.91,-4.91,-6.50,-6.50。F-F截面:-5.84,-5.82,-6.27,-6.28

G-G截面:-10.20,-10.20,-5.38,-5.38。H-H截面:-4.92,-4.91,-6.48,-6.48

J-J截面:-5.87,-5.85,-6.27,-6.27。K-K截面:-10.10,-10.00,-5.54,-5.54

L-L截面:-4.86, -4.85, -6.51 , -6.5。

|结果 2 成桥状态控制截面的应力计算结果。

相应截面分别对应数据是:顶板角点1,顶板角点2,底板角点3,底板角点4。

A-A截面:-3.70,-3.72,-7.29,-7.28。B-B截面:-6.92,-6.96,-6.63,-6.61。

C-C截面:-8.87,-8.91,-6.63,-6.61。D-D截面:-6.89, -6.86 ,-7.59,-7.61。

E-E截面:-8.68,-8.55,-8.91,-8.98。F-F截面:-6.79,-6.67,-7.54,-7.60。

G-G截面:-8.41,-8.43, -7.08,-7.07。H-H截面:-6.85,-6.66,-7.67,-7.77。

I-I 截面:-8.79,-8.44,-8.85,-9.03。J-J截面:-7.04,-6.76,-7.33,-7.48。

K-K截面:-8.67,-8.56,- 6.85,-6.91。L-L截面:-7.02,-6.82,-6.50,-6.60。

M-M截面:-3.51,-3.45,-7.35,-7.3。

3.结果分析及结论

通过表1和表2不难看出最大悬臂和成桥状态下,主梁的控制截面全部受压应力最大压应力为1012MPa,主梁使用的材料为C50混凝土,轴心抗压强度标准值fck=3214MPa,轴心抗拉强度标准值ftk=2165MPa,在施工阶段对主梁的应力控制都小于材料标准强度50%另外从表1~2可以看出,同直线桥所不同的是,由于弯扭耦合效应的存在,截面内外侧正应力有所差别,跨中附近顶板上边缘正应力曲线内侧较外侧为大,而底板下边缘正应力曲线内侧小于外侧,反映出跨中附近主梁受自重作用下内侧高外侧低的扭转变化的影响。曲线梁桥截面正应力横向分布不均匀,应在设计中给予重视。但正如本桥计算结果所表明,在高速公路常用曲率半径范围内,应力分布情况基本是横向对称的,与直线桥相比差别不是很大。相对于直线桥只考虑竖向变形问题,曲线连续刚构桥则须同时考虑竖向变形和横向变形问题。曲线连续刚构中支座附近产生偏向曲线内侧的横向变形,并且曲率越小、墩身越高,横向变形就越大,其最大数值的竖向挠度最大数值相差不大,其对施工中桥梁线形的影响很大。梁体产生横向变形的主要原因之一,是主梁的部分扭矩由墩顶部位分配,使墩顶产生向平曲线内侧的横向弯曲,并进而带动了主梁的横向变形,这个问题在曲线刚构悬臂施工过程中变得愈发复杂,也是曲线桥线形控制的难点,有别于一般直线桥梁。

【参考文献】

[1]杜斌,向天宇,赵人达,黄质宏.大跨度预应力混凝土曲线连续刚构桥施工控制方法研究[J].贵州工业大学学报(自然科学版),2008,(03).

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