預(yù)應(yīng)力30mT梁支架施工上拱度及側(cè)彎的控制

平頂山市交通局質(zhì)監(jiān)站 張克右

預(yù)應(yīng)力30mT梁支架施工上拱度及側(cè)彎的控制

平頂山市交通局質(zhì)監(jiān)站 張克右

楊家?guī)X大橋位于G207錫海線和G311線的重合段，上部結(jié)構(gòu)為30m預(yù)應(yīng)力混凝土T型梁，距昭平湖大壩下游100米，是昭平湖旅游區(qū)的一景。由于地形條件限制，若采用先預(yù)制后安裝的施工方案，梁運(yùn)輸、吊裝十分困難。項(xiàng)目部經(jīng)過深思熟慮，決定采用支架預(yù)制施工T梁，為預(yù)制出優(yōu)質(zhì)T梁，使大橋堅(jiān)固又美觀漂亮，預(yù)應(yīng)力T梁的上拱度及側(cè)彎的控制是施工的關(guān)鍵。若控制不好，則會(huì)隨之帶來安裝難，橋面鋪裝層厚度不均，會(huì)增加鋪裝厚度，造成與引線的高程不平順，同時(shí)會(huì)影響到護(hù)欄的平順等。經(jīng)過該項(xiàng)目經(jīng)理部工程技術(shù)人員的精心計(jì)算、施工，楊家?guī)X大橋30mT梁支架施工中上拱度及側(cè)彎控制取得了良好的效果，被評(píng)為“省優(yōu)質(zhì)工程”?，F(xiàn)就控制方法和大家進(jìn)行交流。

一、上拱度及側(cè)彎的控制

造成上拱度及側(cè)彎偏差的原因有很多：如支架穩(wěn)定性、模板的制作和安裝、（鋼筋、波紋管）的綁扎和安裝、鋼絞線張拉、張拉力、水泥用量、混凝土強(qiáng)度、混凝土的彈性模量等，項(xiàng)目經(jīng)理部針對(duì)主要原因在施工中進(jìn)行控制。

1.支架的搭設(shè)。T梁支架的關(guān)鍵技術(shù)為支架設(shè)計(jì)。項(xiàng)目部選擇貝雷片作為一跨制梁支架，形成單片梁的制梁臺(tái)座，相鄰跨間臺(tái)座根據(jù)張拉工藝要求交錯(cuò)設(shè)置。設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮其承載能力和結(jié)構(gòu)本身的變形情況，根據(jù)T梁在施工中發(fā)生的實(shí)際荷載情況，以及貝雷片設(shè)計(jì)的有關(guān)資料，通過不同工況的配載計(jì)算來選擇支架方案，方案設(shè)計(jì)為：每個(gè)鋼架臺(tái)座均由四根鋼柱支撐，鋼柱底部與C25砼基礎(chǔ)相連，連接部分用I18槽鋼焊裝，臺(tái)座鋼梁由三排貝雷片拼成27.0m長然后兩端各加70cm長I10槽鋼組成箱型鋼梁。其上用3.0m長I10槽鋼，間距1.0m布設(shè)。在3.0m I10上沿梁縱向布設(shè)兩根I14槽鋼（L=30.0m）然后在I14上焊鋪4.0cm厚鋼板作為T型梁的底模。

為確保臺(tái)座施工安全，在設(shè)計(jì)過程中按照梁體施工的加載情況，對(duì)臺(tái)座進(jìn)行了1:1.2的荷載試壓，測(cè)得支架受壓后的跨中最大撓度、非彈性變形引起的撓度及施工荷載引起的撓度，為梁體拱度設(shè)置和底模預(yù)留拱度的合理性提供依據(jù)。

2.模板的制作和安裝。模板與鋼筋安裝工作應(yīng)配合進(jìn)行，根據(jù)要求，底模應(yīng)設(shè)置預(yù)撓，根據(jù)30mT梁設(shè)計(jì)理論拱度值，結(jié)合施工實(shí)踐，在支架搭設(shè)時(shí)，中梁底模設(shè)了20mm的反拱度，邊梁底模設(shè)計(jì)30mm的反拱度，按拋物線設(shè)置。模板安裝完畢后，應(yīng)對(duì)其平面位置、頂部標(biāo)高、節(jié)點(diǎn)聯(lián)系及縱橫穩(wěn)定性進(jìn)行檢查。在澆筑混凝土前要檢查模板的光滑性，因?yàn)樵O(shè)計(jì)計(jì)算上拱度是按兩端簡(jiǎn)支來計(jì)算的，但實(shí)際施工未拆模時(shí)混凝土和模板之間有一定的約束，梁體與預(yù)制臺(tái)座之間的摩擦力，梁體側(cè)身與模板的摩擦力，這都是很重要的，對(duì)結(jié)構(gòu)上拱度有一定的影響，所以適當(dāng)增加脫模劑使模板和T梁之間能自由滑動(dòng)。在脫模以后,一定要讓梁體處于自由狀態(tài),同時(shí)底模要光滑，否則造成在張拉時(shí)底座對(duì)T梁有一個(gè)黏結(jié)力阻止了梁的上拱，待上拱一部分脫離底座時(shí)，黏結(jié)力就減小了，上拱就會(huì)增加，會(huì)造成上拱的比初期要大些。

3.鋼筋、波紋管的綁扎、安裝的控制。鋼筋在加工廠加工后，在支架臺(tái)座上安裝綁扎，先安裝綁扎T梁“馬蹄形”部分的鋼筋，“馬蹄形”部分的箍筋數(shù)量多而密，位置不好控制，為此，采取在臺(tái)座側(cè)面畫線定位的方法，用以準(zhǔn)確無誤地掌握箍筋的根數(shù)及間距；橫隔板在腹板鋼筋完成后再進(jìn)行安裝綁扎；腹板及“馬蹄形”部分鋼筋全部成型后，開始焊接波紋管定位筋，嚴(yán)格保證每個(gè)定位鋼筋的焊接質(zhì)量也能減少邊梁的側(cè)彎；翼緣板鋼筋在模板支好后才進(jìn)行安裝綁扎；為保證鋼筋保護(hù)層厚度，除在鋼筋骨架成型時(shí)用架立鋼筋控制好間距外，再用墊塊加以控制，將按設(shè)計(jì)要求厚度的墊塊呈梅花狀綁在鋼筋的交叉點(diǎn)上。

4.波紋管的綁扎、安裝的控制。鋼絞線是通過預(yù)先埋在鋼筋骨架中的波紋管來定位的。

加強(qiáng)波紋管的定位，從而提高鋼絞線的定位，所以定位筋是十分重要的。由于波紋管線形為曲線，為準(zhǔn)確控制每一根定位筋的位置，施工按照設(shè)計(jì)圖給出的鋼絞線的坐標(biāo)，算出波紋管底部定位筋的坐標(biāo)，刻于木方尺桿上，用這尺桿在腹板上劃出定位筋的位置，定位筋間距為0.8m，再焊接定位筋，這樣可以有效地保證定位筋的準(zhǔn)確性。在腹板鋼筋綁扎完成后，將波紋管按順序逐根穿入，用20～22＃鉛絲與定位筋綁扎牢固，防止波紋管在施工中產(chǎn)生移位或上浮，在波紋管接頭處一定要將波紋管接口用小錘整平，并用膠帶纏緊，以防在穿束時(shí)引起波紋管翻卷，翻卷嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致管道堵塞。

5.材料和配合比的控制。對(duì)水泥混凝土所需的砂、石級(jí)配強(qiáng)度、雜質(zhì)、含泥量、水泥質(zhì)量等嚴(yán)格要求進(jìn)場(chǎng)，混合料計(jì)量力求準(zhǔn)確，減少配料誤差。盡可能減少水泥用量，選擇富裕量小的混凝土配合比，嚴(yán)格要求，能減少混凝土的徐變。

6.澆筑過程中的控制?；炷烈獜?qiáng)制拌，保證拌和時(shí)間，攪拌均勻，坍落度一致，在澆筑施工中進(jìn)行水平分層，每層厚度不大于30cm，混凝土以45°傾斜角由兩端向中間連續(xù)澆筑，一次成型。T梁振搗以附著式高頻振搗器為主，30型和50型插入式振搗棒配合振搗，附著振搗器安裝在模板兩外側(cè)，其相對(duì)位置互相錯(cuò)開，呈梅花型布置，以便振搗均勻，其布置間距1.0～2.0米。波紋管密集處，以附著式振搗器為主。鋼筋密集處采用30型振動(dòng)捧配合振搗，腹板上部和頂板采用50型振動(dòng)棒配合振搗，振動(dòng)棒振搗時(shí)應(yīng)盡量避開波紋管。每次振動(dòng)時(shí)間以砼不再下沉，無氣泡上升，表面出現(xiàn)薄層水泥漿并有均勻的外觀和水平面為止。在澆筑混凝土的最后，制作混凝土試塊，隨梁相同條件養(yǎng)生，其強(qiáng)度作為施加預(yù)應(yīng)力時(shí)的參照依據(jù)。

7.端頭錨墊板的定位。端頭錨墊板的定位的準(zhǔn)確與牢固將對(duì)波紋管的線形影響很大，如果端頭錨墊板的定位不牢固，則在支模和澆注混凝土過程中，波紋管的橫向位置將會(huì)發(fā)生變化，使得鋼絞線中心軸和T梁中心軸不重合，容易形成側(cè)彎。

8.預(yù)應(yīng)力施加過程中的控制。

（1）張拉前準(zhǔn)備：鋼絞線張拉前應(yīng)全面檢查錨具、千斤頂及油泵等張拉設(shè)備的性能、型號(hào)、數(shù)量等是否符合設(shè)計(jì)和施工要求，特別是千斤頂要與油泵、油壓表、油管等一起進(jìn)行配套標(biāo)定，張拉設(shè)備由專職人員操作，張拉時(shí)采用雙控，即應(yīng)力控制和伸長量控制，主要以應(yīng)力控制為主，以確保張拉施加的預(yù)應(yīng)力合格。

（2）張拉強(qiáng)度：張拉時(shí)考慮到混凝土的強(qiáng)度比它的彈性模量要快，時(shí)間過早時(shí)，混凝土強(qiáng)度已達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%，但彈性模量未達(dá)到，考慮到混凝土成型過程中的收縮和徐變對(duì)預(yù)應(yīng)力張拉損失的影響，所以張拉時(shí)，采用強(qiáng)度與彈性模量雙控制，混凝土強(qiáng)度和彈性模量大于設(shè)計(jì)值的90%時(shí)才施加預(yù)應(yīng)力。

（3）張拉工藝：采用兩端對(duì)稱同時(shí)張拉，張拉力和伸長量雙控法，兩端千斤頂升降壓、畫線、測(cè)伸長、插墊等工作一起進(jìn)行。千斤頂就位后，先將主油缸少許充油，使之蹬緊，讓預(yù)應(yīng)力鋼絞線繃直，千斤頂給油、回油工序必須緩慢平穩(wěn)的進(jìn)行，防止出現(xiàn)滑斷絲現(xiàn)象。鋼絞線張拉后及時(shí)對(duì)其作畫線標(biāo)記并進(jìn)行定期觀測(cè)。張拉時(shí)，采取腹板三道鋼絞線交錯(cuò)、對(duì)稱逐級(jí)張拉到設(shè)計(jì)要求，這樣可避免側(cè)彎值過大、一次張拉到位，鋼絞線受力不均勻。每次張拉觀察壓力表讀數(shù)值，測(cè)量記錄伸長值，檢查有無斷絲、滑絲現(xiàn)象。伸長值控制在6%。張拉完畢后，不要立即割斷工作長度范圍內(nèi)的鋼絞線，先檢查主梁橫向彎曲變形，跨中橫彎變形偏離兩端連線是否超過1.5cm，如出現(xiàn)應(yīng)分析原因并對(duì)鋼束張拉力進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

（4）張拉順序：張拉順序不合理是導(dǎo)致側(cè)彎的重要因素，由于T梁的預(yù)應(yīng)力鋼絞線在馬蹄處要進(jìn)行平面彎曲，梁體本身橫向剛度又小，所以張拉順序很重要。要嚴(yán)格按照?qǐng)D紙要求的次序，先張拉通過其形心截面的非平彎鋼絞線，再分階段循環(huán)張拉平彎鋼絞線。

9.養(yǎng)護(hù)和存放時(shí)間的控制。梁的養(yǎng)護(hù)，項(xiàng)目部派專人負(fù)責(zé)按照要求養(yǎng)護(hù)。梁的存放時(shí)間越長，混凝土徐變就會(huì)增大，由于混凝土徐變，鋼絞線松弛和應(yīng)力重分布而引起的梁體側(cè)彎變形就越大，因此，每一孔T梁架設(shè)完畢后，盡快聯(lián)結(jié)各梁之間的橫隔板，以增加其橫向約束，防止其繼續(xù)側(cè)彎在不承受外荷載的情況下，梁的上拱度在將會(huì)有一定程度的增加，項(xiàng)目部計(jì)劃在3個(gè)月內(nèi)預(yù)制安裝完畢。

二、結(jié)束語

通過以上幾種控制，楊家?guī)X大橋在對(duì)梁的上拱度及側(cè)彎控制上取得了顯著的成果，使每一片梁的上拱度及側(cè)彎符合設(shè)計(jì)要求并且比較一致。

預(yù)應(yīng)力混凝土T梁上拱度及側(cè)彎的偏差，其實(shí)質(zhì)是預(yù)制生產(chǎn)施工環(huán)節(jié)的偏差，是工序施工質(zhì)量好壞的表現(xiàn)。但只要我們能嚴(yán)格按照施工規(guī)范和要求去做，著重從影響上拱度及側(cè)彎偏差的主要因素入手，使施工各個(gè)環(huán)節(jié)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，就會(huì)很好地控制上拱度及側(cè)彎的偏差，預(yù)制出優(yōu)質(zhì)的T梁，修建好既美觀漂亮又堅(jiān)固耐用的橋。