蘇丹羅塞雷斯大壩壩壩下游交通橋橋面設計

1錨索12.7鋼絞線丹蘇羅塞雷斯水庫69號交通橋橋面梁的景觀設計為提前張法預測梁，共計603根。該梁按尺寸的不同分為31類,高度為45cm,寬度為67cm,長為11.25～15.25m,單根梁重量在9.2～11.5t之間。單根梁錨索(φ12.7鋼絞線)束數(shù)為16束、18束、20束、22束四種,單根錨束在張緊千斤頂放松時在板中部的力為138kN,單根梁最大預應力為303.6t。所采用的先張法預應力梁采取在預制場制作臺座(鋼筋混凝土梁)、臺面、鋼橫梁等結構并進行預應力梁的鋼絞線錨索的張拉、混凝土澆筑、放張等施工,最終形成合格的預應力預制梁。2張拉臺座設計根據(jù)施工總進度要求,結合對混凝土強度和預制施工循環(huán)時間的分析,預應力梁預制施工強度最高約為48根/月。按單根預制件進行張拉、澆筑、放張等工藝進行施工。為滿足施工進度和強度要求,考慮制作長度為15.4m和16.9m兩種規(guī)格和類型,共計需24條張拉臺座。此外,在預制場內布置了一臺龍門吊負責倒運梁及混凝土澆筑。施工總體規(guī)劃及布置見圖1。3預應力梁式臺座設計方案由于該預應力梁類型和鋼絞線錨索數(shù)量較多,張拉力較大(最大約為3036kN),經(jīng)對重力式臺座、槽式臺座、框架式臺座進行比較并借鑒其它工程經(jīng)驗,在綜合考慮后該項目采取框架式臺座進行先張法預應力梁。該臺座由鋼筋混凝土縱梁和橫梁以及端頭鋼橫梁等組成,主要由縱梁承力和傳遞張拉力,對縱梁端頭進行加寬以減少鋼橫梁的跨距。3.1結構設計(1)截面尺寸、層間距臺座鋼筋混凝土梁系結構主要由縱梁和橫梁組成,其中縱梁是主要的承力構件,橫梁為連接穩(wěn)定構件。經(jīng)受力計算得知,縱梁斷面尺寸為:寬(b)×高(h)=0.6m×1m,端頭加寬寬度為1.4m,其底部為加厚齒槽,長(L)=15.4m和16.9m;橫梁斷面尺寸為:寬(b)×高(h)=0.4m×0.25m,橫梁間距為5m,共布置3排?？v梁主筋配置10根φ20的鋼筋,頂部和底部共8根,中部2根,箍筋為φ12@200;端頭底部加厚齒槽中預埋6根φ20插筋,間排距為50cm。橫梁主筋共配置6根φ20的鋼筋,箍筋為φ8@200。鋼筋保護層厚度為4cm?？v橫梁混凝土標號均為C25,齒槽加厚部分為C20?？v梁基礎底部高程為原始地面以下15cm,縱梁底部鋪6cm厚C20混凝土墊層。縱橫梁臺座結構見圖2。(2)混凝土規(guī)格設計兩根縱梁間的臺面考慮為厚10cm的地坪,混凝土標號為C20。在進行臺面施工前,需采用夯實機或人工對基礎進行夯實,避免基礎發(fā)生沉降,臺面混凝土表面應找平,并進行抹面壓光。(3)面材料的選取縱梁端頭的鋼絞線錨索張拉結構采用型鋼組合截面,截面主要考慮滿足抗彎、抗剪、撓度要求。經(jīng)計算后選取H360～400組合型鋼。H型鋼采用鋼板組合焊接而成,并對兩側翼緣進行焊接加固。鋼橫梁結構詳見圖3。3.2縱梁混凝土綁扎與澆筑縱橫梁土石方采用小反鏟輔以人工開挖;鋼筋在加工場加工成型后用汽車運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場由人工按要求綁扎安裝;梁系混凝土先施工縱梁兩端頭加厚齒槽部分,再從整個臺座的短邊向長邊進行澆筑;混凝土入倉采用長臂反鏟或汽車吊配吊罐直接入倉,人工使用插入式振搗器進行振搗密實,混凝土收面按高程控制抹面。鋼橫梁采用在現(xiàn)場進行找平安裝并焊接加固。4絞死線鋼筋混凝土先張法預應力梁鋼絞線錨索施工程序及工藝為:下料→安裝定位→鋼絞線張拉→放張。具體實施要點為:(1)預應力鋼絞線張拉鋼絞線下料長度按臺座長度、千斤頂長度、預留長度、砂箱長度、錨墊板長度、錨具長度等數(shù)據(jù)確定,所有錨固段的鋼絞線應進行清潔,除去油脂、油或其它材料。待預應力梁鋼筋安裝就位后,按設計要求裝入準備好的預應力鋼絞線,從臺座一端開始安裝,穿束前各孔眼應統(tǒng)一編號,對號入座,防止穿錯孔眼。對需要脫粘的鋼絞線,待鋼絞線張拉完畢方可定位放置預應力失效隔離套管,并用軟塑膠布將套管口封死,以防止水泥漿進入套管內。①張拉準備工作。張拉前,必須把張拉機具、測力裝置及所需附屬機具準備齊全。先將定位板固定在橫梁上,再檢查鋼絞線數(shù)量、位置、張拉設備和錨具,最后進行張拉。②張拉程序。采用單根單端張拉,張拉時按從梁中間向梁兩邊的順序張拉,以保證臺座不承受過大的偏心力矩,確保張拉安全。鋼絞線的張拉程序為:0→初應力→σcon(持荷2min錨固)。③操作程序。a.初始張拉:施加10%的張拉力,將鋼絞線拉直,錨固端和連接器處拉緊,在鋼絞線上選定適當?shù)奈恢每坍嫎擞?作為測量延伸量的基點。初始張拉結束后,應仔細檢查每根預應力鋼絞線的位置,看其是否與設計位置相符,否則應重新調整。b.正式張拉:初始張拉結束后,應對千斤頂錨固端、前后鋼橫梁作一次詳細地檢查。若外觀一切正常,則開始準備正式張拉。張拉時,千斤頂頂推前橫梁,千斤頂通過絲杠帶動后橫梁,使鋼絞線被張拉。c.持荷:鋼絞線張拉完成后,持荷2min,以減少錨固后的應力損失。d.錨固:當鋼絞線的拉力至控制應力138kN時,測量、記錄鋼絞線的延伸量,并核對實測值與理論計算值(計算見下式),其誤差應在±5%范圍內,如不符合規(guī)定,則應找出原因并及時處理。張拉滿足要求后,鎖定鋼絞線,千斤頂回油至零。先假定鋼絞線長15000mm,將其代入公式:ΔL=Pp×L/Ap×Ep=138000N×15000/98.7×195000=107(mm)(4)預應力鋼鉸線放松當混凝土達到設計強度的70%時,即最小抗壓強度達到35MPa后,在臺座上放松受拉鋼鉸線,對預制梁施加預應力。鋼鉸線放松的速度不宜太快,采用砂箱放松法。放松鋼鉸線時,打開砂箱口,讓砂慢慢流出,活塞縮回,逐漸放松鋼鉸線。鋼鉸線切割順序從臺座兩端開始,采用高速金鋼砂切片機切割。5側模拆模和端模清理底模采用P6015和P1015鋼模板直接進行拼裝而成,側模采用P6015鋼模板拼裝而成。側模底部采用調節(jié)螺栓進行調節(jié)和支撐,上口采用架管配扣件進行鎖口。模板接縫要求平順,平整度應滿足設計要求。考慮到該預制件的重要性,側模拆模時間考慮為2d。端模拆除應待鋼鉸線放張后進行。單梁模板布置情況見圖4。6龍門吊軌道梁的配置單根預應力梁的最大重量為11.5t,最大長度為15m?？紤]到預制梁的吊運及澆筑,沿混凝土臺座長度方向布置一臺30t龍門吊,軌道長度約為80m,跨度為20m。由于龍門吊基礎為土質軟基,軌道梁斷面設計為梯形,上口寬度為80cm,下口寬度為100cm,底部厚15cm,放大墊層基礎寬度150cm。在軌道梁上下面配置直徑為20mm的主筋,環(huán)形箍筋直徑為8mm,腰筋直徑為12mm。龍門吊軌道結構及配筋見圖5。7預應力梁的施工現(xiàn)場實施先張法預應力梁施工的最高月強度達到約50根/月,滿足施工強度要求?？蚣芸v橫梁鋼筋混凝土結構臺座經(jīng)張拉受力,完全滿足要求。臺座端頭型鋼橫梁表面定位板面積不能小于組合橫梁面積,需使組合橫梁整體均