預(yù)應(yīng)力混凝土T梁的施工工藝及其質(zhì)量控制

楊金才

(貴州路橋集團(tuán)有限公司)

1 工程概況

某橋梁工程T梁276片，其中河?xùn)|大橋共有15跨，計(jì)180片T梁;莊下大橋共有4跨，計(jì)48片T梁;驛前高架橋共有4跨，計(jì)48片T梁。本項(xiàng)目T梁分為5孔和4孔一聯(lián)的30 m先簡支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土T梁。橋?qū)挒?6 m，每孔12片T梁。中梁梁頂寬2.13 m，邊梁梁頂寬2.065 m。全橋梁高、梁寬一致，跨中腹板厚20 cm，支點(diǎn)附近腹板厚52 cm。橋梁橫向通過梁間橫隔板及翼緣板的濕接縫連接成整體。

2 施工工序流程

T梁施工工序:清理底模、施工放樣→ 綁扎底、腹板鋼筋→安裝預(yù)應(yīng)力管道→穿鋼絞線→安裝錨具→安裝側(cè)模、端?！壴敯邃摻睢惭b梳子板→澆筑混凝土→養(yǎng)生→張拉、壓漿→梁端封錨→移梁。

3 預(yù)應(yīng)力混凝土T梁預(yù)制的要點(diǎn)

3.1 波紋管的安裝

30 mT梁的波紋管外徑為ф87 mm，ф97 mm兩種，采用塑料波紋管施工。波紋管嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)坐標(biāo)準(zhǔn)確、牢固安裝，要求安裝的管道平順，無死彎，同時(shí)檢查波紋管的橫向座標(biāo)。波紋管的接長采用大一型號(hào)的同型波紋管作為接頭管，接頭管的長度為300 mm，管兩端用密封膠帶封裹以防接頭處漏漿。波紋管安裝好以后在兩端安裝錨頭墊板和螺旋筋，墊板與端模連在一起。

3.2 混凝土澆筑

混凝土采用混凝土罐車運(yùn)輸，龍門吊和活底吊斗斜向分段水平分層灌注，一氣呵成，混凝土從模板一端開始澆注，混凝土的適宜傾斜角一般為20°～30°卸料長度為2.5 m左右，由于梁體高度2 m，為防止卸料時(shí)混凝土出現(xiàn)離析、因高度太大造成混凝土將波紋管沖擊變形，因此澆注時(shí)要特別注意。如須中斷，間隔時(shí)間要盡量縮短，一般不超過45 min或試驗(yàn)獲得的混凝土初凝時(shí)間，且要在前層混凝土初凝之前灌注次層混凝土。灌注時(shí)要控制下料速度，保證下料均勻，料斗應(yīng)沿著腹板移動(dòng)，不準(zhǔn)集中下料。澆筑時(shí)除用附著式振動(dòng)器振動(dòng)外，配以插入式振搗器和鋼釬插搗實(shí)各部位，同時(shí)應(yīng)避免振搗器碰撞波紋管和預(yù)埋件，防止制孔管道移位、鋼筋骨架變形或混凝土梗塞而產(chǎn)生空洞，一般灌注厚度不超過300 mm，在T梁馬蹄漸變段灌注厚度不大于200 mm?；炷琳駬v以混凝土不再下沉，不出現(xiàn)氣泡，表面開始泛漿為宜，防止欠振和過振，嚴(yán)禁漏振，一般混凝土振動(dòng)時(shí)間不得少于1 min。梁體混凝土養(yǎng)護(hù)采用土工布覆蓋且灑水養(yǎng)護(hù)。當(dāng)氣溫低于+5℃時(shí)，不得對(duì)混凝土灑水，梁面在混凝土灌完后1～2 h內(nèi)用草袋覆蓋，以保溫防寒。

3.3 預(yù)應(yīng)力張拉

(1)準(zhǔn)備工作

當(dāng)錨具與鋼絞線進(jìn)場時(shí)要對(duì)錨具進(jìn)行錨具硬度試驗(yàn)、磁力或超聲波探傷試驗(yàn)、外觀尺寸檢查。鋼絞線在進(jìn)場時(shí)必須進(jìn)行彈模試驗(yàn)在確定其彈模并由此計(jì)算出鋼絞線張拉伸長量、以及油表讀數(shù)后才可進(jìn)行張拉作業(yè);同時(shí)千斤頂、油泵和油管須配套標(biāo)定，壓力表的精度不宜低于1.5級(jí)。設(shè)備必須委托有資質(zhì)單位標(biāo)定后方可使用。

在梁體混凝土達(dá)到85%張拉強(qiáng)度方可張拉預(yù)應(yīng)力鋼束。張拉千斤頂采用YCW—250A型及ZB4—500S型油泵。鋼鉸線在鋼筋棚用砂輪切割機(jī)切斷，保證切口平整、線頭不散;編成束，并排列理順，下料長度須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)尺寸下料，沿長度方向每隔2～3 m用鐵絲捆扎一道。穿鋼鉸線時(shí)，鋼鉸線表面不得有灰漿、粘有泥沙，如有時(shí)要用鋼絲刷刷干凈。將鋼鉸線逐根對(duì)準(zhǔn)錨具眼孔，夾片逐付套入鋼鉸線。夾片的間隙要調(diào)整均勻，用小錘將夾片敲平擊緊，程度為夾片平整且緊，不得過緊。安裝時(shí)夾片表面應(yīng)保持清潔，必要時(shí)可略擦少量黃油或機(jī)油。

(2)預(yù)應(yīng)力筋伸長值的計(jì)算與要求

伸長值的計(jì)算公式

式中:ΔL為預(yù)應(yīng)力筋理論伸長值，cm;P為預(yù)應(yīng)力筋的平均張拉力，N;L為從張拉端至計(jì)算面孔道長度，cm;Ay為預(yù)應(yīng)力筋的截面面積，mm2;Eg為預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量，MPa;此值的正確與否對(duì)理論伸長值的影響較大，本工程在鋼絞線進(jìn)場后，通過試驗(yàn)確定。

(3)安裝千斤頂

準(zhǔn)備工作就緒后，在鋼束上使用兩個(gè)梳形導(dǎo)向叉分隔鋼鉸線，使所有鋼鉸線的分布與千斤頂內(nèi)的孔眼對(duì)準(zhǔn)。鋼鉸線的預(yù)留工作長度為60～70 cm。千斤頂就位后，將后部的工具錨及工具夾片推進(jìn)鎖緊鋼鉸線，用小錘輕擊工具夾片，使其平整。為防止工具錨卡死、不能拆卸，可以在工具錨夾片外圓錐面上墊一層塑料薄膜，也可以在工具錨錨環(huán)內(nèi)錐孔表面涂一層石墨油膏，保證張拉完畢，千斤頂張拉油缸回程時(shí)，工具錨錨環(huán)和夾片易于分離。

(4)張拉與錨固

啟動(dòng)油泵向張拉缸供油，進(jìn)行張拉，調(diào)節(jié)油泵上的節(jié)流閥控制油壓值和張拉速度。張拉程序?yàn)椤?/p>

0—0.1δk(初應(yīng)力)—0.5δk—1.0δk(錨固)

分級(jí)張拉中當(dāng)千斤頂?shù)囊粋€(gè)行程結(jié)束時(shí)，量出鋼束伸長量;油泵再次供油，繼續(xù)下一個(gè)行程，量出伸長量，重復(fù)張拉直至達(dá)到設(shè)計(jì)控制噸位和相應(yīng)的伸長量。最后一個(gè)行程結(jié)束，油泵減壓回油。隨著鋼鉸線的回縮，即將工作錨上的夾片錨固在錨頭上，直至完成一束鋼束的張拉操作。張拉控制應(yīng)力為 1 395 MPa，張拉順序?yàn)?0%N2—100%N3—100%N2—100%N1。張拉按規(guī)范要求采取應(yīng)力應(yīng)變雙控制，張拉到設(shè)計(jì)噸位時(shí)，鋼束的實(shí)際伸長量與理論伸長量相比較，其誤差控制在±6%以內(nèi)，同時(shí)對(duì)預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)的上撓度進(jìn)行核對(duì)，實(shí)際的上撓度值不超過理論計(jì)算值的±5%。

3.4 壓漿

(1)施工準(zhǔn)備

張拉好以后割切錨外鋼絲，預(yù)應(yīng)力筋割切后的長度不得超過3 cm，并用水泥漿填塞，以免冒漿而損失灌漿壓力，封錨時(shí)應(yīng)留排氣孔。孔道在壓漿前應(yīng)用空壓機(jī)沖洗，以排氣孔內(nèi)粉渣等雜物，保證孔道暢通。

(2)水泥漿的拌制

孔道壓漿用純水泥漿，標(biāo)號(hào)按C50控制，水灰比采用0.5，泌水率最大不超過3%，拌和后3 h泌水率宜控制在2%，24 h后泌水應(yīng)全部被漿吸收;流動(dòng)性不超過6 s;收縮率不大于2%。

(3)壓漿工藝

預(yù)應(yīng)力筋張拉后，孔道應(yīng)盡早壓漿，一般不超過14 d。兩側(cè)錨環(huán)上分別設(shè)置一節(jié)帶閥門的短管，當(dāng)一端出濃漿時(shí)，封閉短管，直至別一側(cè)出濃漿也封閉。

表1 后張法實(shí)測(cè)項(xiàng)目

4 預(yù)應(yīng)力T梁架設(shè)要點(diǎn)

4.1 T 梁的運(yùn)輸

本橋采用龍門吊將T梁從制梁臺(tái)座提升到梁平車上，再由運(yùn)梁平車將梁運(yùn)送至架橋機(jī)尾部。

4.2 T梁的安裝就位

(1)架橋機(jī)通過1#、2#柱行走輪在縱移軌道上向前移動(dòng)。

(2)當(dāng)架橋機(jī)縱移到0#柱行走輪落到前一跨的墩帽上時(shí)，即停止縱移。

(3)架橋機(jī)縱移到位后，開始鋪設(shè)0#、1#、2#柱行走輪的橫移軌道，利用1#、2#柱液壓頂升整機(jī)使行走輪懸空，轉(zhuǎn)動(dòng)900使行走輪與橫向軌道同向，然后收頂將行走輪就位到軌道上，架橋機(jī)整機(jī)就位調(diào)平。

(4)將架橋機(jī)對(duì)位到運(yùn)梁軌道喂梁位置，運(yùn)梁平車將T梁運(yùn)到架橋機(jī)尾部，1#吊梁小車提升T梁的一端，脫離平車。利用1#吊梁小車托動(dòng)運(yùn)梁平車，將T梁運(yùn)至架橋機(jī)腹內(nèi)。2#吊梁小車提升T梁另一端脫離運(yùn)梁平車。兩車同時(shí)行走將T梁運(yùn)到安裝跨位。

(5)當(dāng)梁運(yùn)送到安裝跨位時(shí)，架橋機(jī)在鋪設(shè)好的橫移軌道上橫向移動(dòng)，將梁片移運(yùn)就位，及時(shí)進(jìn)行橫隔板的焊接，以增強(qiáng)T梁的穩(wěn)定性。

依次重復(fù)(4)、(5)兩道程序就可完成一跨(全幅)梁的架設(shè)。

4.3 架橋機(jī)過孔及梁就位

為了確保雙導(dǎo)梁架橋機(jī)懸臂過墩安全運(yùn)行，架橋機(jī)安裝后，必須首先在主線一號(hào)橋0#臺(tái)～1#臺(tái)墩蓋梁上進(jìn)行模擬過孔試驗(yàn)，根據(jù)模擬過孔的實(shí)際配重要求，過孔到前方墩臺(tái)上。并做好梁安裝前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。用龍門架吊梁到運(yùn)梁平車上，然后由運(yùn)梁平車送到架橋機(jī)下方，再用架橋機(jī)吊大梁送到前方蓋梁上，徐徐下降T梁離支座30 cm左右，初步檢查縱向位置，再橫移到位。

表2 梁、板安裝質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

5 結(jié)束語

橋梁工程是我國國民基礎(chǔ)經(jīng)濟(jì)的主要支柱之一，也是構(gòu)建全國交通運(yùn)輸網(wǎng)的基礎(chǔ)要素。為了避免在橋梁工程施工過程中出現(xiàn)嚴(yán)重的質(zhì)量問題，應(yīng)采取有效的施工措施來切實(shí)提高橋梁工程的質(zhì)量。在施工時(shí)要嚴(yán)格控制每一道工序，從高質(zhì)量的要求出發(fā)，按照相應(yīng)的規(guī)范進(jìn)行施工。同時(shí)針對(duì)橋梁工程不同的分項(xiàng)工程，要根據(jù)其實(shí)際情況，采取相應(yīng)的施工方案，從而有效地保證施工的質(zhì)量。

:

［1］李濤.50 m預(yù)制T型梁安裝施工技術(shù)與控制［J］.山西建筑，2009，(22):32-34.

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