1、預應力鋼筋混凝土U型薄壁渡槽槽身支架現(xiàn)澆法施工技術(shù)方案 摘要：U型現(xiàn)澆渡槽槽身預應力鋼筋混凝土薄壁結(jié)構(gòu)的施工是渠系建筑物施工的難點。通過對小浪底北岸（濟源）灌區(qū)工程三標段大溝河渡槽槽身U型現(xiàn)澆支架法鋼筋混凝土施工關(guān)鍵技術(shù)工序的介紹，提出了施工過程中存在的問題及有關(guān)注意事項，并闡述了施工中需注意的幾個質(zhì)量控制措施。為今后同類工程施工提供了參考借鑒。 關(guān)鍵詞： 預應力鋼筋 混凝土 U型薄壁結(jié)構(gòu) 施工 TU37 A 1工程概況 小浪底北岸（濟源）灌區(qū)工程三標段大溝河渡槽位于河南省濟源市清澗村的大溝河上，起止樁號10+416.55-10+489.55，長度73m。設計流量30m3/s，槽身結(jié)構(gòu)型式為預
2、應力混凝土矩形槽，下部結(jié)構(gòu)為薄壁墩和擴大基礎。中間三節(jié)單節(jié)長20m，槽深3.7m，內(nèi)口寬3.5m，槽身厚30cm，坡降1/600。槽身為單槽，采用C50預應力鋼筋混凝土，20m段單節(jié)混凝土方量為100.64m3。預應力鋼筋分布在槽身底板，共4束，鋼束采用標準GB/T5224-2003s15.2mm高強低松弛鋼絞線。槽身縱斷面、橫斷面圖如圖1所示。 2渡槽槽身施工技術(shù)方案 采用碗扣式滿堂腳手架進行現(xiàn)澆施工。地基處理按分層壓實、澆注20cm混凝土進行處理；滿堂支架采用碗扣式腳手架；槽身模板底模和內(nèi)模采用膠合板，外模采用定型鋼模；槽身鋼筋、預應力筋及預應力管道均在加工場制作，現(xiàn)場人工綁扎，一次成型。
3、混凝土在攪拌站集中加工，罐車運至現(xiàn)場，泵車澆筑。 圖1現(xiàn)澆槽身縱刨面、橫斷面圖 施工工藝如下： 圖2 支架現(xiàn)澆槽身施工工藝流程 2.1滿堂支架 2.1.1支架地基處理 將原河溝底部淤泥全部清除，標高挖至河溝基巖上。分層回填級配碎石壓實，并設置橫向單向橫坡，坡度控制在1范圍內(nèi)，便于及時排除雨水；然后在壓實度滿足要求后澆筑一層15cm厚C20混凝土，橫坡調(diào)整到1內(nèi)。同時在基礎周圍設置排水溝，以防止雨水和其它水流入支架區(qū)，引起支架下沉。 2.1.2腳手架支架布置 支架材料規(guī)格 支架采用碗扣式鋼管架，立桿主要采用3.0m、2.4m、1.8m幾種,立桿接長錯開布置，頂桿長度為1.2 m 、0.9m，橫桿
4、采用0.9m、0.6m兩種組成，頂?shù)淄胁捎每烧{(diào)托撐。 支架布置 支架立桿縱向間距均取0.9m，橫向間距翼板底取0.9m，底板取0.9m，腹板底取0.6m，橫桿步距均取1.2m，頂、底托采用可調(diào)托撐。支架立桿縱向間距取0.6m，橫向間距翼板底取0.9m，底板取0.6m，腹板底取0.6m，橫桿豎向間距均取1.2m，頂、底托采用可調(diào)托撐。 支架安裝時先確定起始安裝位置，并根據(jù)地面標高確定立桿起始高度安裝枕木，利用可調(diào)底利用可調(diào)底托將標高調(diào)平,避免局部不平導致立桿不平懸空或受力不均，安裝可采取先測量所安裝節(jié)段地面標高,根據(jù)所測數(shù)據(jù)計算出立桿底面標高,先用可調(diào)底托將四個角標立桿高調(diào)平后掛線安裝其它底托,
5、后安裝立桿。 （3）支架布置需要注意的問題 A當立桿基底間的高差大于60cm時，則可用立桿錯節(jié)來調(diào)整。 B立桿的接長縫應錯開，即第一層立桿應用長2.4m和3.0m的立桿錯開布置，往上則采用其它立桿調(diào)整，至頂層再用1.2m和0.9m兩種長度的頂桿找平，接頭在同一平面不超過50%。 C立桿的垂直度應嚴格加以控制：腳手架按L/500控制，且全高的垂直偏差應不大于10cm。 D腳手架拼裝到35層高時，應用經(jīng)緯儀檢查橫桿的水平度和立桿的垂直度。并在無荷載情況下逐個檢查立桿底座有否松動或空浮情況，并及時旋緊可調(diào)座和薄鋼板調(diào)整墊實。 E斜撐的網(wǎng)格應與架子的尺寸相適應。斜撐桿為拉壓桿，布置方向可任意。一般情況
6、下斜撐應盡量與腳手架的節(jié)點相連，但亦可以錯節(jié)布置。 F斜撐桿的布置密度，為整架面積的1/21/4，斜撐桿必須對稱布置，且應分布均勻。斜撐桿對于加強腳手架的整體剛度和承載能力的關(guān)系很大，應按規(guī)定要求設置，不應隨意拆除。 2.1.3支架搭設 滿堂碗扣式膺架搭設前，先于平整夯實后的基面上按設計距離鋪設兩層枕木，以降低地基應力，碗扣支架下托盤直接座于上層枕木上。鋼管需保證橫向成直線，縱向成直線，嚴格按設計橫縱距離布設。 2.1.4支架系統(tǒng)預壓 （1）系統(tǒng)預壓 在渡槽支架搭設完畢，槽底模鋪好后，要對支架進行等載預壓，預壓的目的一是消除支架及地基的非彈性變形，二是得到支架的彈性變形值作為施工預留拱度的依據(jù)
7、。等載預壓即預壓重量為槽身混凝土自重、內(nèi)外模板重量及施工荷載之和。用砂袋對現(xiàn)澆槽身的整個底模范圍預壓，預壓時分階段進行沉降值測量，通過最后一次觀測的數(shù)據(jù)和預壓前觀測數(shù)據(jù)對比得出架體及基礎的沉降量。膺架分階段卸載時再對各點進行測量，得出支架卸載后的回彈量。兩次測量值比較，可得出彈性變形值。 （2）支架標高調(diào)整 支架體預壓前，支架按照設計標高調(diào)整，確保支架各桿件均勻受力。預壓后架體基本消除預壓荷載作用下地基塑性變形和支架各豎向桿件的間隙等非彈性變形。通過預壓，觀測計算得出支架彈性變形數(shù)值，調(diào)整梁底標高。梁底標高=設計梁底標高+設計預留拱度+支架彈性變形值。 （3）預拱度設置 在確定預拱度時應考慮下
8、列因素：卸架后槽身梁本身及活載一半所產(chǎn)生的豎向撓度；支架在荷載作用下的彈性壓縮；支架在荷載作用下的非彈性變形，支架基底在荷載作用下的非彈性沉陷；由溫度變化而引起的撓度；由混凝土徐變引起的徐變撓度。根據(jù)梁的撓度和支架的變形所計算出來的預拱度之和，作為預拱度的最高值，設置在梁的跨徑中點。其他各點的預拱度以中點為最高值，以梁的兩端部為支架彈性變形量，按二次拋物線進行分配。根據(jù)計算出來的箱梁底標高對預壓后的箱梁底模標高重新進行調(diào)整。 2.2槽身模板工程 2.2.1模板的構(gòu)造 模板分為底模、外模、內(nèi)模、端頭模等幾部分。槽身模板標高和槽底板曲線通過木楔實施調(diào)整。 （1）底模 底模由面板、加勁肋組成。加勁肋
9、采用1010方木，與面板（竹膠板）利用釘子埋頭釘接，置于16槽鋼上。16槽鋼以50cm間距鋪設，并用14圓鋼點焊相連以保證其穩(wěn)定性。槽鋼和方木間設木楔，作為調(diào)整底模和拆模裝置。面板之間接縫密貼，并加膠帶密封。 （2）外側(cè)模 外側(cè)模主要包括側(cè)模架、支撐、楔形支墊和外模定位楔等幾部分。外模定位楔與底模相接；側(cè)模架支承在楔形支墊上。側(cè)模上緣拉筋利用梁體翼緣板的橫向構(gòu)造筋焊接固定，下緣利用槽鋼焊接擋塊和木楔固定。 （3）內(nèi)模 內(nèi)模面板采用木板，并在面板上鋪設油氈或彩條布以保證其密封、不漏漿，便于脫模。內(nèi)模架支承于內(nèi)模臨時立柱上，內(nèi)模架由木板和10槽鋼組成，兩側(cè)木板和頂板間以轉(zhuǎn)軸相連，10槽鋼和木板銷接
10、，內(nèi)模架每隔0.5m布設一組。內(nèi)模臨時立柱支承在底板預制塊上，槽身縱向每隔0.5m設一組立柱。 （4）端模 端模采用木模，以方木作加勁肋。用梁體縱向筋和拉筋相接固定端模。 （5）需考慮的幾個問題 A模板排列規(guī)則有序，線條美觀，模板縫隙嚴密平整，不漏漿，支撐牢靠，滿足強度、剛度及穩(wěn)定性的要求。 B模板構(gòu)造和制作力求簡單，拼裝方便，提高裝、拆速度和增加周轉(zhuǎn)次數(shù)。接縫嚴實、緊密，保證在強烈振搗下不漏漿，模板表面平整、光滑。 C模板的設計考慮了以下荷載：模板及支架自重；新澆筑混凝土的重量；施工人員及設備的重量；振動所產(chǎn)生的荷載；混凝土對模板的側(cè)壓力；傾倒混凝土時的沖擊荷載。 2.2.2槽身模板的施工
11、（1）底模板安裝 支架拼組完成后,利用吊車配合人工鋪設，底模加勁肋與支架上槽鋼梁之間放置木楔以調(diào)整底模標高（滿堂支架不設木楔）。 （2）組拼內(nèi)模 在底板鋼筋及其預應力管道、鋼絞線安裝完成后，人工配合吊車完成組拼內(nèi)模，要求位置準確，平整度及接縫等符合相關(guān)施工規(guī)范要求。 （3）吊裝外側(cè)模 在腹板鋼筋及預應力管道、鋼絞線安裝完成后安裝外側(cè)模。外側(cè)模每5m一段，分段編號利用吊車吊裝。待鋼筋和預應力管道安裝完畢后，利用拉筋和木楔塊將模板調(diào)整準確。 （4）模板的調(diào)整 綁扎頂板鋼筋及安裝其預應力管道、鋼絞線，放置預埋件，槽身端模到位，并對模板位置標高通過楔塊或支架螺桿準確進行調(diào)整。測量檢查。 2.3鋼筋及預
12、應力工程 鋼筋在加工場集中加工，鋼筋綁扎嚴格按施工圖紙和規(guī)范要求進行，鋼筋主筋采用閃光對焊和搭接焊。槽身支座預埋鋼板、與槽身主筋點焊在一起，防止混凝土澆筑時位置偏移。 鋼筋綁扎過程中，按設計文件規(guī)定的空間坐標制作預應力波紋管定位鋼筋、定位網(wǎng)片，穿入波紋管。錨墊板位置準確固定牢固，鋼筋骨架底網(wǎng)鋼筋制作好后，穿入單端張拉的通長鋼絞線，以使預應力束自錨端注入槽身混凝土內(nèi)。采用雙端張拉的預應力束，在混凝土澆筑后，整體穿束，穿入時采用卷揚機牽引，人工喂束，并應控制穿入速度，以保證鋼絞線順直。 2.4混凝土澆筑 （1）槽身澆筑順序 槽身應采用2臺輸送泵車同時由跨中向兩端連續(xù)灌筑；混凝土應豎向分層、縱向分段
13、澆筑，具體施工順序為：底板側(cè)板。混凝土摻入緩凝劑并加快澆筑速度，在最初澆筑的混凝土初凝前灌筑完槽身的全橫斷面。 （2）槽身澆筑工藝 混凝土在拌和站集中拌合，在混凝土中摻加復合外加劑。混凝土用輸送車運輸，混凝土泵車布料,用插入式震動器進行搗固，槽身一次澆筑成型。槽身混凝土養(yǎng)護采用草袋覆蓋、灑水養(yǎng)生，混凝土初凝后即開始，養(yǎng)護不少于7d。 2.5預應力張拉 槽身采用逐跨現(xiàn)澆法施工，先施工中跨，采用雙端張拉，在逐步施工邊跨，邊跨采用單端張拉。 （1）張拉前的準備 梁的混凝土強度達到設計張拉強度時，方可進行預應力的張拉施工。張拉前必須由具有資質(zhì)的鑒定單位對每套千斤頂、油壓表進行標定，標出油表讀數(shù)和相應張
14、拉噸位的對應曲線，并得出張拉力與油壓表讀數(shù)的回歸方程，以此確定不同張拉應力階段的油壓表讀數(shù)。張拉過程中，油壓表和千斤頂應定期進行標定。 （2）張拉程序 渡槽中跨雙端張拉采用雙側(cè)對稱張拉方式，實行張拉力與伸長量雙項控制，施工時嚴格按設計順序進行張拉，邊跨采用埋置式錨具單側(cè)張拉。 縱向預應力張拉流程：清理孔道穿束安裝錨具張拉設備就位預張拉至10%控制張拉應力（量測初始讀數(shù)）100%控制張拉應力并持荷5min（量測伸長值）錨固切除多余鋼絞線壓漿封錨。 2.6孔道壓漿和封端 張拉按照設計要求施加完預應力后，及時進行孔道壓漿。水泥漿要嚴格控制其強度、水灰比、膨脹劑摻量等各項技術(shù)指標。水泥漿的強度要滿足設
15、計要求，水灰比采用0.40.45，水泥漿從拌制到壓入孔道，時間不超過3045分鐘，壓漿過程中要不停的攪拌水泥漿。當出漿口均勻流出濃密的水泥漿時，即可結(jié)束壓一般每一孔道宜于兩端先后各進行一次壓漿，兩次間隔時間約為3045分鐘。 在完成壓漿并經(jīng)檢驗合格后，盡快封閉錨頭，進行封端處理。封端時，嚴格控制槽縱長、垂直度及槽梁的細部尺寸，確保封端質(zhì)量。 3 施工質(zhì)量控制措施 （1）預防和控制混凝土開裂措施 由于槽梁采用C50混凝土，而且是薄壁U型結(jié)構(gòu)。預防和控制混凝土開裂尤為關(guān)鍵。預防混凝土開裂：一是混凝土材料選用P.O 42.5水泥并摻加適量粉煤灰及礦粉摻加料，減少水泥用量，降低由此產(chǎn)生的水化熱，防止化
16、學收縮裂縫；二是選用級配合理，勻質(zhì)的骨料，水灰比合理，拌和均勻，和易性坍落度適中，防治混凝土體積收縮裂縫；三是加強及時覆蓋養(yǎng)護，減少混凝土水份蒸發(fā)，防止物理收縮裂紋；四是選擇低溫時間澆筑混凝土，定時定點專人控制混凝土內(nèi)外溫差，防止溫度變化引起的裂縫；五是支架使用前進行預壓，防止受外力引起的裂紋。 （2）鋼筋與波紋管安裝質(zhì)量控制措施 錨頭墊板要注意與螺旋筋中軸線垂直；底模、腹板鋼筋安裝完畢，進行內(nèi)模板安裝和綁扎頂板鋼筋時，應在槽身內(nèi)鋪上腳手板，不準直接踩在底板鋼筋上。 槽梁由于鋼筋、管道密集，如鋼絞線管道、普通鋼筋發(fā)生沖突時，可進行局部調(diào)整，調(diào)整原則是優(yōu)先調(diào)整普通鋼筋，保持縱向預應力鋼筋管道位置
17、不動。 支架現(xiàn)澆法施工，預應力管道多且長，混凝土堵塞管道的現(xiàn)象常有發(fā)生。因此施工時應特別注意保護好管道：一是加強操作工人崗位責任制，嚴格按照操作工藝要求安裝；二是在澆筑混凝土過程中不準碰壞或壓偏管道，可采取在管道內(nèi)預先插入高壓膠管或毛竹竿等措施；三是混凝土澆筑完畢，立即拔出毛竹或膠管，檢查是否漏漿，并用高壓水或壓縮空氣沖洗管道；四是混凝土澆筑完后，立即用通孔器，檢查管道是否暢通，在水泥漿不多時，可以將水泥拉出。 （3）預應力筋張拉質(zhì)量控制措施 a.初張拉在槽梁混凝土強度達到設計值90%和側(cè)模板拆除后進行，終張拉在槽梁混凝土強度及彈性模量達到設計值后進行。 b.同束鋼絞線張拉，兩端同步進行，并以
18、油表讀數(shù)為主，鋼絞線伸長值作校核。實際伸長值與理論伸長值之差控制在6%以內(nèi)。 c.張拉施工必須檢查三同心兩同步： 三同心：預應力管道與錨下墊板的錨口同心，錨墊板錨口與錨圈同心，錨圈與千斤頂同心。 兩同步：張拉時兩端及兩邊必須同步對稱施張。 d.斷、滑絲數(shù)量不超過預應筋總數(shù)的0.5%，并不得位于槽梁的同一側(cè)，且一束內(nèi)斷絲數(shù)量不得超過一根。 e.每孔槽梁張拉時，必須有專人負責及時填寫張拉記錄。 4結(jié)束語： 本工程通過周密組織，科學安排，制定了切實可行的施工技術(shù)方案，并嚴格執(zhí)行。該渡槽工程施工符合設計規(guī)范要求，并一次性通過單位工程驗收。為今后同類型工程提供一些有益的參考。 參考文獻 (1)水利水電建設工程驗收規(guī)程SL233-2008 (2)水利水電工程施工組織設計手冊 紀云生 (3)公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范JTJ 041-2001 (4)公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范JTG D62-2004 (5)建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范JGJ 130-2001 文檔資料：預應力鋼筋混凝土U型薄壁渡槽槽身支架現(xiàn)澆法施工技術(shù)方案 完整下載 完整閱讀 全文下載 全文閱讀 免費閱讀及下載感謝你的閱讀和下載*資源、信息來源于網(wǎng)絡。本文若侵犯了您的權(quán)益，請留言或者發(fā)站內(nèi)信息。我將盡快刪除。*
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