PBL剪力键结构在桥梁结合段技术应用

　　摘要：文章介绍了PBL传剪键结在桥梁钢筋混凝土结合段技术应用，阐述了其施工时技术要求及预应力施工注意事项，以供同行参考。
关键词：桥梁工程；PBL传剪键；混凝土；预应力
1. 工程概况
某大桥主桥为独塔自锚式悬索桥，总体布置为：南岸混凝土锚跨（39.64m+40m）+混凝土加劲梁（4×40m+30m）+主跨钢加劲梁（350m）+北岸混凝土锚跨（30m+29.6m）。
2 施工特点与要求
2．1结构特点
钢混结合段是钢加劲梁与混凝土梁（北滘岸是混凝土加劲，和顺岸是锚跨混凝土箱梁）结合的梁段，将传递整个悬索桥自平衡体系产生的轴向压力及伴随着的弯矩和扭矩。为了保证让两个刚度不同的结构传力顺畅，并在成桥后长期营运阶段，车辆荷载反复作用下，不出现疲劳而开裂，所以设计的结合段钢筋密集，预应力管道繁多，钢箱梁又伸入进来，施工空间狭窄，混凝土下落受阻，施工难度相当大。设计PBL剪力键结构是一个新技术，对其力学性能没有深刻的理解，施工经验缺乏。
2.2钢混结合段施工顺序的调整
全桥双幅共四个钢混结合段，结合段长均为1.5m，根据设计要求、施工实际情况，结合段与砼加劲梁之间不宜设置后浇带或施工缝，为保证其整体性，分别增加箱梁一定长度为混凝土结合段。
北滘岸是由混凝土加劲梁与钢加劲梁结合。主跨的钢加劲梁先吊装，钢加劲梁的端面段约4.0m就位，等待与混凝土加劲梁结合。混凝土加劲梁一端剩下6号梁段和7号梁段(合拢段)，6号梁段作为钢混结合段。
和顺岸钢混结合段施工顺序：由锚跨与钢加劲梁结合。主跨的钢加劲梁先吊装就位，约4.0m长等待与锚跨混凝土箱梁结合。锚跨与钢加劲梁对应一端，剩下总长约14.0m，其中9.0m长作为钢混结合段，5.0m长作为合拢段。
2.3施工技术要求
（1）为保证钢砼结合段和砼箱梁整体性，底板、腹板、顶板一次整体现浇。
（2）预应力管道连接、定位钢筋、管道线型等应严加控制。
（3）普通钢筋密集，安装空间狭窄，与预应力管道位置重叠点很多，其位置必须合理的调整，或增加加强钢筋补强。
（4）PBL剪力键位钢筋必须严格按设计要求固定于孔位中间，保证混凝土能密实充满，并防止施工外力作用移位。
（5）严格控制混凝土施工质量，采用和易性比较好，自流平的混凝土，防止混凝土离析、漏振现象。
（6）鉴于结合段钢筋密集区域混凝土下落及振捣困难问题，必须在混凝土浇筑工艺、措施上进行保证。
3结合段钢筋绑扎、预应力筋的安装
3.1钢筋绑扎
（1）普通钢筋安装
钢混结合段钢筋布置复杂，定位要求准确，钢筋下料前详细熟悉施工图纸，按照施工图纸及施工规范要求进行加工，钢筋安装前根据钢筋间距准确放样，用红油漆作出明确标示，按照标示位置准确安装，钢筋的安装分两次进行：先安装底板和腹板、横梁钢筋及底板、腹板预应力管道，安装内模、顶模后，再安装顶板、翼板钢筋和顶板纵向预应力管道。严格按照设计及规范进行，特别注意底面侧面保护层的垫设，处理好钢筋与预应力束发生冲突时的相互关系，保证预应力管道位置准确，钢筋位置挪动。将混凝土箱梁纵向主筋与钢箱梁接触的部位采用电焊连接，增强结合面的强度。
（2）PBL传剪键钢筋施工
钢混结合段顶板、底板及腹板PBL传剪键钢筋均无法通长正常进行穿孔安装，为保证PBL传剪键钢筋能按设计图数量完成安装，同时满足PBL传剪键钢筋定位于PBL剪力孔中心的设计要求，在施工中将PBL传剪键钢筋截短穿孔后采用直螺纹机械连接连成整体，为保证PBL传剪键钢筋的整体性，减少机械连接接头数量，在PBL传剪板中PBL剪力孔对应位置进行开槽，PBL传剪键钢筋安装完成后再将槽口处用δ1cm钢板焊接复原。并将传剪键钢筋电焊固定牢固。
3.2预应力安装
钢混结合段钢箱梁与混凝土箱梁结合面纵向顶板采用φj15.24钢绞线，12孔夹片式群锚体系，底板采用φj15.24钢绞线，4孔夹片式群锚体系，腹板采用Фl32精扎螺纹钢筋、YGM锚具。都采用PVC塑料波纹管道成孔。
钢绞线采用两端张拉，精轧螺纹钢采用单端张拉。钢箱梁端面60mm厚的钢板在工厂加工时，根据设计图纸钻了预应力张拉端孔位。孔道壁经打磨保证光滑避免损伤钢绞线及粗钢筋，波纹管距钢箱梁端面板30cm长度内做成喇叭口型过渡段。预应力管道安装就位后，随后将预应力筋先穿索就位，保证管道线型定位准确。
为了方便施工，预应力管道及穿索与普通钢筋安装穿插交替进行，采取了保护措施，确保预应力管道可靠。
4混凝土浇筑
钢混结合段采用聚丙烯晴纤维C50微膨胀混凝土。纤维用量为1kg/m3。聚丙烯晴纤维混凝土经试验后方可使用，按纤维混凝土结构技术规程CECS38：2004或JT/TS25-2004采用。
纤维的几何特征和主要物理力学指标参考值

混凝土供应与锚跨混凝土供应方法相同，采用商品混凝土，粗集料选用5～25mm级配。由于1.5m结合段位置结构复杂，钢筋及预应力管道密集，砼浇筑质量要求高，所以在砼浇筑过程中按各不同结构部位采取不同的措施，并考虑浇筑顺序。
4.1普通部位混凝土浇筑
混凝土采用两台汽车泵泵送至浇注点，每台输送泵配备3台插入式振动器，多点振捣，每点相距30~50cm左右，振捣时间约10~30s。对每一振捣部位，必须振捣密实为止，密实的标志是混凝土停止下沉、不再冒出气泡、表面呈现平坦、泛浆。预应力齿块等钢筋密集部位、模板角落及振捣器不能达到的地方，辅以小型振动棒或插钎插捣，以保证局部密实。
4.2钢混结合面1.5m范围混凝土浇筑密实措施
（1）钢混结合面1.5m范围顶板混凝土面层为钢板，设计图纸预留有混凝土浇筑用孔，但根据现场观察，原有混凝土浇筑用孔难以保证顶板混凝土浇注密实，我们于顶面钢板切割增加浇筑用孔，以增加振捣孔和排气。
（2）底板、斜腹板混凝土：在底板、斜腹板模板上按振捣半径预留浇筑用孔，即将水平的钢筋位置移动，将混凝土输送管道直接插入下去，避免下落过程离析。以保证混凝土振捣密实及排气；

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