中国1957年在湖北省明山水库,将有锁口的直径1.55米的钢筋混凝土管柱联成一排,作为防渗墙。60年代以后,日本发展的钢锁扣管柱围堰是将钢管柱联锁成为一个整体,可建成任何形状。若将它作为永久基础使用,则称钢锁扣管柱沉井基础,如1978年开始建造的大和川斜张桥,水中三个主墩就是用锁扣钢管柱围成直径30~33米,入土深40~50米的这种基础。
清远挂篮提升下放钢板桩围堰是最常用的一种板桩围堰。钢板桩是带有锁口的一种型钢,其截面有直板形、槽形及Z形(图1)等,有各种大小尺寸及联锁形式。常见的有拉尔森式,拉克万纳式等。其优点为:强度高,容易打入坚硬土层;可在深水中施工,防水性能好;能按需要组成各种外形的围堰,并可多次重复使用,因此,它的用途广泛。挂篮提升下放售卖在桥梁施工中常用于沉井顶的围堰,管柱基础、桩基础及明挖基础的围堰等。这些围堰多采用单壁封闭式围堰内有纵横向支撑,必要时加斜支撑成为一个围笼。如中国南京长江桥的管柱基础,曾使用钢板桩圆形围堰,其直径21.9米,钢板桩长36米,待水下混凝土封底达到强度要求后,抽水筑承台及墩身,抽水设计深度达20米。在水工建筑中,一般施工面积很大,则常用以做成构体围堰。它系由许多互相连接的单体所构成,每个单体又由许多钢板桩组成,单体中间用土填实。围堰所围护的范围很大,不能用支撑支持堰壁,因此每个单体都能独自抵抗倾覆、滑动和防止联锁处的拉裂。常用的有圆形及隔壁形等形式。
全预应力混凝土是把全部纵向钢筋均加以张拉的混凝土,预应力混凝土多为全预应力混凝土。张拉时,钢筋的应力较高,混凝土受拉区内产生的预压应力也较高,构件在使用荷载作用下产生的拉应力不足以抵消预压应力,因而构件不会开裂,变形也较小。全预应力混凝土常应用于对抗裂性能或抗腐蚀性能要求较高的结构,如储液罐、储气罐、吊车梁、核电站安全壳或其他处于严重侵蚀性环境中的结构。全预应力混凝土的缺点是:对张拉没备要求较高;锚具所用钢材较多;张拉费高;张拉端的局部承受压力较高,需增加钢筋网片以加强局部承压能力:非张拉侧易产生开裂;构件的徐变和反拱较大,房屋结构易导致楼面粉刷层开裂;构件延性差,对抗震不利等。
(1)当节段比较短时,可采用一般T型刚构的施工工艺。(2)当节段比较长时,重量比较大时,可采用凸型(或凹型,单索面采用凸型,双索面采用凹型)施工工艺。其构思是化整为零,即将断面分成二部分,第一部分先用传统的悬臂施工工艺, 挂篮转移:斜拉桥拉索张拉到设计吨位锚固后,解除锚固系统的斜向拉杆;铺好走行滑道,两侧滑到高差小于规定值;用锚固系统的垂直吊杆将挂篮桁架与底模及外侧模等慢慢落在走行滑道上;解除锚固系统的垂直吊杆;在桁梁的尾部横梁上,对称安装两台千斤顶,用这两台千斤顶,将调高楔块顶离斜拉桥主梁底面,装入走行轮并进行锚固;将穿心式千斤顶,用这两台千斤顶放在滑道前端的顶座上,并将精轧螺纹钢筋一端连接其上,另一端与挂篮的走行牛腿相连接。千斤顶同时反复顶拉,使挂篮迁移。同时将主梁上的锚固系统部件移至下一段安装位置;挂篮走行就位后,借助于千斤顶拆除走行轮,用锚固系统吊升,安装挂篮到设计位置。
预应力采用两端对称同时张拉、张拉力和伸长量双控法,两端千斤顶升降压、画线、测伸长、插垫等工作一起进行。千斤顶就位后,先将主油缸少许充油,使之蹬紧,让预应力钢绞线绷直,在钢绞线拉至规定的初应力σ0时,停机量测原始空隙并画线作标记。钢绞线的张拉顺序综合以下几方面因素核算确定:其一避免张拉时构件截面呈过大的偏心受力状态,不使砼边缘产生拉应力;其二计算并比较分批预应力张拉的损失值;其三是尽量减小梁体产生过大的上拱度,防止梁体开裂或变形严重。经综合比较,采用了两阶段传力锚固法张拉,即T梁砼强度达90%后,首先张拉锚固于梁端的N1-N4钢绞线,对此4根钢绞线的孔道压浆,然后存梁;为减小T梁的徐变上拱度,锚于梁顶的N5-N7钢绞线待架梁前再进行张拉并压浆,随即架梁。采用两次张拉工艺的另一优点是:先张拉一部分钢绞线,对梁体施加较低的预应力,使梁体能承受自重荷载,提前将梁移出生产梁位,可大大缩短生产台座使用周期,加快施工进度。
土石围堰由土石填筑而成,多用作上下游横向围堰,它能充分利用当地材料,对基础适应性强,施工工艺简单。按基坑是否允许淹没分:过水围堰、不过水围堰。一般多用于不过水围堰,如用于过水围堰,允许汛期过水,应予以妥善保护,需要做好溢流面,围堰下游基础和两岸接头的防冲保护。土石围堰的防渗结构形式有土质心墙和斜墙、混凝土心墙和斜墙、钢板桩心墙及其他防渗心墙结构。
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