袁福才
摘要:懸臂澆筑預應力連續(xù)箱梁(T 構(gòu))的主要設(shè)備是一對能行走的掛籃,掛籃在已經(jīng)張拉錨固并與墩身連成整體的梁段上移動。綁扎鋼筋、立模、澆筑混凝土、施加預應力都在其上進行。完成本梁段施工后,掛籃對稱向前各移動一節(jié)段,進行下一梁段施工,循序漸進,直至懸臂梁段澆筑完成。懸澆梁體一般應分為墩頂梁段(0號塊)、兩側(cè)對稱懸澆梁段、邊跨支架現(xiàn)澆梁段和主梁合龍段四大部分。
關(guān)鍵詞:掛籃;預應力;懸澆梁;質(zhì)量控制
1.????? 前言
隨著我國現(xiàn)階段橋梁工程建設(shè)突飛猛進的發(fā)展,大跨徑橋梁也成為當前的主流設(shè)計,預應力混凝土連續(xù)梁橋在橋梁建設(shè)中得到了廣泛的應用,其中掛籃懸臂澆筑施工工法成為現(xiàn)代大跨徑橋梁建造的重要施工方法之一,采用該施工方法要經(jīng)歷復雜的過程,因此有必要對懸臂現(xiàn)澆施工的關(guān)鍵技術(shù)和質(zhì)量控制進行研究,本文結(jié)合了在施工過程中積累的施工經(jīng)驗,對掛籃懸澆梁施工技術(shù)要點與質(zhì)量控制進行了淺析。
2.????? 掛籃結(jié)構(gòu)
2.1?? 掛籃主要設(shè)計參數(shù)
2.1.1???????? 掛籃結(jié)構(gòu)應滿足強度、剛度和穩(wěn)定性要求。
2.1.2???????? 掛籃重量與懸澆梁段混凝土的重量比不宜大于0.5,并且掛籃總重應控制在設(shè)計規(guī)定的限重之內(nèi)。
2.1.3???????? 掛籃允許最大變形(包括吊帶變形的總和)應不大于20mm。
2.1.4???????? 掛籃在澆筑混凝土狀態(tài)和行走時的抗傾覆安全系數(shù)、自錨固系統(tǒng)的安全系數(shù)、斜拉水平限位系統(tǒng)安全系數(shù)及上水平限位安全系數(shù)均不應小于2。
2.1.5???????? 掛籃制作加工完成后應進行試拼裝。掛籃在現(xiàn)場主拼裝后,應全面檢查其安裝質(zhì)量,并應進行模擬荷載試驗,符合掛籃設(shè)計要求后方可正式投入使用。
2.1.6???????? 掛籃支承平臺應有足夠的平面尺寸,以滿足梁段的現(xiàn)場施工作業(yè)需要。
2.2?? 掛籃預壓
2.2.1???????? 掛籃預壓方法是模擬該砼梁段的現(xiàn)澆過程,進行預壓重加載,以驗證并得出其承載能力。荷載按順序逐漸增加,進行連續(xù)觀測,當完成預定荷載加載后(此時為加載至1.05-1.1倍整個梁段的荷載)持荷滿足24小時且沉降量穩(wěn)定后,記錄各測點的最終沉降值,然后按與加載相反的順序進行卸載。卸載完成后,精確測出各測點的標高,此標高減去加載終了時的標高,即為掛籃的回彈值,余下的沉降值為掛籃系統(tǒng)不可恢復的塑性變形值。根據(jù)計算結(jié)果,對底模標高進行調(diào)整。
3.????? 梁段綁扎鋼筋、安裝波紋管
3.1?? 鋼筋按要求下料、制作成型后掛牌分類堆放保管。先綁扎底板、腹板鋼筋,并安裝豎向預應力筋及波紋管道,待內(nèi)模前移就位后綁扎頂板底層鋼筋,安裝頂板預應力管道,綁扎頂板上層鋼筋、安裝頂板預埋件。安裝鋼筋、波紋管道、預埋件的尺寸偏差不得大于設(shè)計和規(guī)范要求。
3.2?? 預應力管道坐標均按照設(shè)計要求定位,如果波紋管與鋼筋位置沖突時,適當移動鋼筋,絕對保證預應力管道按設(shè)計位置定位準確,并采取相應固定措施,保證波紋管在澆筑混凝土時不移動。
3.3?? 在澆筑混凝土前檢查預應力管道的接頭是否加連接緊密,管身是否完好,并在預應力管道內(nèi)穿塑料襯管,在混凝土振搗過程中振搗棒不得觸及預應力管道,以防其移動、破損、漏漿。
4.????? 混凝土施工
4.1?? 在梁段混凝土澆筑前,應對掛籃、模板、預應力管道、鋼筋、預埋件、混凝土材料、配合比、機械設(shè)備、混凝土接縫處理情況進行全面檢查,經(jīng)有關(guān)方簽認后方準澆筑混凝土。
4.2?? 橋墩兩側(cè)梁段懸臂施工應對稱、平衡的進行,兩端懸臂上荷載的實際不平衡偏差不得大于設(shè)計規(guī)定值。懸臂梁段混凝土應全斷面一次澆筑成型,并應從懸臂前端開始,向已完成梁段推進分層澆筑,最后與前段混凝土連接。
4.3?? 確定懸臂澆筑段前端底板和橋面的標高,應依據(jù)監(jiān)測的掛籃前端的垂直變形、預拱度設(shè)置、已澆段的實際標高及溫度影響來考慮,必要時結(jié)構(gòu)物的變形值、應力也應進行監(jiān)測,保證結(jié)構(gòu)的強度和穩(wěn)定。施工過程中監(jiān)測的數(shù)值如與設(shè)計值有較大出入時,應會同監(jiān)控單位、設(shè)計單位和監(jiān)理單位查明原因進行調(diào)整。
4.4?? 混凝土養(yǎng)護應覆蓋灑水,梁段混凝土的拆模時間,應根據(jù)混凝土強度及施工安排確定。
5.????? 預應力施工
5.1?? 鋼絞線穿束
5.1.1???????? 縱向預應力筋穿束前用通孔器疏通預應力管道,縱向預應力筋穿束時先將導線穿過孔道與預應力筋束連接在一起,由卷揚機牽引穿束;穿束后檢查預應力筋外露情況,保證兩端外露長度基本相同,滿足張拉要求,然后安裝錨具、千斤頂。
5.1.2???????? 豎向預應力筋按設(shè)計要求下料,并在梁段混凝土澆筑前直接安放在梁體豎向波紋管中。
5.2?? 鋼絞線張拉
5.2.1???????? 縱向預應力筋張拉是控制工期和質(zhì)量的關(guān)鍵工序。張拉必須按設(shè)計和規(guī)范的要求進行,在梁段砼強度達到設(shè)計張拉強度和齡期后,即可開始張拉縱向預應力筋,豎向預應力筋張拉待縱向預應力筋張拉完成后進行。
5.2.2???????? 張拉時確?!叭膬赏健保⒉扇‰p控措施,以張拉控制應力為主、以鋼絞線延伸量校核為輔?!叭摹奔村^墊板與管道同心,錨具各錨墊板同心,千斤頂和錨具同心,以不致增加摩阻力損失?!皟赏健奔聪淞旱臋M向兩側(cè)、縱向兩端按設(shè)計預應力孔道編號均勻?qū)ΨQ同時張拉。
5.2.3???????? 在預應力筋張拉過程中,應特別注意安全。在張拉過程中,嚴禁人員站在千斤頂后部,操作和測量人員應站在側(cè)向進行工作,嚴格遵守安全操作規(guī)程。油泵開動過程中,操作人員不得擅自離開崗位。
6.????? 孔道壓漿
6.1?? 拌漿
6.1.1???????? 張拉完成48小時內(nèi)進行管道壓漿,水泥漿體攪拌時間應保證水泥漿混合均勻,注意檢查水泥漿稠度,應滿足規(guī)范要求,壓漿過程中,水泥漿的攪拌應不間斷,若中間有停頓,必須讓攪拌機和壓漿泵之間循環(huán)流動,直到漿體泵送完畢。
6.2?? 壓漿
6.2.1???????? 管道壓漿宜采用真空輔助壓漿。開啟真空泵連接在出漿端上的控制閥門,關(guān)閉出漿閥門,關(guān)閉箱梁另一端壓漿口的閥門,開啟真空泵抽吸預應力孔道內(nèi)的空氣,使孔道壓力穩(wěn)定在 -0.06~-0.10MPa 的真空度。真空穩(wěn)定后,保持真空泵在啟動狀態(tài),立即開啟壓漿端進漿閥門,同時開啟壓漿泵,從孔道的另一端將拌制好的漿體壓入預應力孔道。待見到水泥漿體從出漿端連接的透明管排出后,壓漿機不停止,關(guān)閉出漿端與真空機的連接閥門,并停止抽真空,同時開啟出漿閥門,直至水泥漿從出漿閥門流出,待見出漿飽滿并于排氣孔排出與規(guī)定流動度相同的漿體為止。關(guān)閉出漿閥門,使壓漿泵保持不小于0.5~0.7MPa 壓力,不少于3分鐘的穩(wěn)壓期后,立即關(guān)閉壓漿閥門與壓漿機,完成壓漿,待漿體初凝以后方可拆卸壓漿閥門。
7.????? 合龍段施工
7.1?? 預應力混凝土連續(xù)梁合龍順序一般是先邊跨、后次跨、最后中跨。
7.2?? 合龍段的長度宜為2m。
7.3?? 合龍前應按設(shè)計規(guī)定,將兩懸臂端合龍口予以臨時連接,并將合龍跨一側(cè)墩的臨時錨固放松或改成活動支座。
7.4?? 合龍前,在兩端懸臂預加壓重(一般采用安裝閥門的水箱),在合龍段混凝土澆筑過程中,安排專人按照合龍段混凝土的澆筑速度,打開水箱閥門放水,適當控制水閥放水速度,使?jié)仓炷恋脑鲋嘏c水箱減重保持相當,以使懸臂端撓度保持穩(wěn)定。
7.5?? 合龍前應觀測氣溫變化與梁端高程及懸臂端間距的關(guān)系。合龍段砼施工時,應盡量避免日溫差造成的影響,宜選擇在日溫差較小的一天中溫度最低的時間澆筑。
7.6?? 合龍段可采用微膨脹砼,其膨脹劑摻入量由試驗確定,砼強度宜提高一級,以盡早施加預應力。
7.7?? 連續(xù)梁的梁跨體系轉(zhuǎn)換,應在合龍段及全部縱向連續(xù)預應力筋張拉、壓漿完成,并解除各墩臨時固結(jié)后進行。
參考文獻:
[1] 《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F50-2011).
[2]《 公路工程質(zhì)量檢驗評定標準》JTG F80/1—2017.
[3] 《預應力混凝土用鋼絞線》GB/T5224-2014.
[4]《 預應力筋用錨具、夾具和連接器》GB/T14370-2015.