預(yù)應(yīng)力公路40mT型梁后張法施工研討

張小虎

山西中景建設(shè)工程有限公司 山西太原 030002

清徐段環(huán)城公路是國(guó)道307改線的重要一段，項(xiàng)目承建的施工任務(wù)第一合同段，全長(zhǎng)為15.315Km。沿線設(shè)計(jì)大、中橋梁6座，其中K7＋175.6處上跨清徐高速進(jìn)出口匝道設(shè)置分離式立交橋。該橋北部是大挖方山渠地段，南部移挖作填路基地段，而且橋墩柱高8m～12m之間，設(shè)計(jì)為4跨*40mT型梁，先簡(jiǎn)支后連續(xù)結(jié)構(gòu)；每跨半輻5片梁，預(yù)制梁高2.5m，每片梁需澆筑砼約50立方米，鋼材用量約10.5T，單片梁重中梁130T，邊梁160T，共計(jì)數(shù)量40片[1]。

1 施工特點(diǎn)

清徐高速進(jìn)出口匝道要求施工期間間斷性通行，施工條件限制，制梁場(chǎng)地受限，運(yùn)梁通道、安裝場(chǎng)地受限，預(yù)計(jì)雙導(dǎo)梁架設(shè)，后改為大噸位起吊吊裝，梁場(chǎng)改變制梁順序。

2 施工準(zhǔn)備

2.1 主要生產(chǎn)設(shè)備

表1 公路施工生產(chǎn)設(shè)備

2.2 主要材料及性能

混凝土采用商砼，提前對(duì)廠家資質(zhì)、試驗(yàn)室考察，滿足公路規(guī)范要求。水泥：壓漿選用525#普通硅酸鹽水泥，進(jìn)料時(shí)有出廠合格證，試驗(yàn)報(bào)告必須齊全，須經(jīng)取樣檢驗(yàn)合格后方可使用。外加劑：選用高效減水劑MRT-4、膨脹劑，目的是增大砼的合易性，提高砼強(qiáng)度，節(jié)約水泥。鋼材：鋼筋進(jìn)貨取樣進(jìn)行抗拉，抗彎試驗(yàn)（鋼絞線Φ15.2取樣試驗(yàn)合格準(zhǔn)用）。錨夾具類型需符合設(shè)計(jì)規(guī)定和預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉需要，出廠應(yīng)有供方提供質(zhì)量證書，除外觀檢查合格，按規(guī)定必須進(jìn)行技術(shù)鑒定和產(chǎn)品鑒定，對(duì)錨夾具的強(qiáng)度、硬度、錨固能力進(jìn)行檢驗(yàn)。

3 施工工藝

3.1 工藝流程圖

圖1 公路施工工藝流程圖

3.2 施工方法

3.2.1 臺(tái)座

臺(tái)座材料為磚砌結(jié)構(gòu)，臺(tái)座面設(shè)2cm砂漿抹面，鋪設(shè)鋼板，基底經(jīng)過(guò)壓實(shí)至95%，基座兩頭設(shè)置2m×2m擴(kuò)大基礎(chǔ)，基礎(chǔ)采用C25鋼筋砼50cm。臺(tái)座頂面必須平順，臺(tái)座中央考慮設(shè)置反拱，縱向用經(jīng)緯儀打點(diǎn)拉線檢測(cè)校準(zhǔn)，保證側(cè)面光潔平整，以利于粘貼2mm膠條或海綿，防止漏漿。臺(tái)座總寬偏差應(yīng)小于3mm。

3.2.2 鋼筋綁扎、安裝

（1）在標(biāo)定好的臺(tái)座上進(jìn)行相應(yīng)梁體骨架綁扎。首先在臺(tái)座頂面及側(cè)面標(biāo)出主筋、箍筋、端中橫隔板、梁端模板，變截面位置及梁骨架長(zhǎng)度。先按尺寸擺放主筋。依次綁扎豎向矩形箍筋、柱錐形箍筋。再次綁扎橫向箍筋連接筋，這時(shí)可調(diào)整各箍筋間距保證符合設(shè)計(jì)要求，使連接筋與箍筋垂直與梁座底面平行，而且綁扎順序宜從兩頭向跨中方向綁扎。或者在跨中位置設(shè)“人”字鋼筋（Φ12）以利鋼筋骨架順梁向穩(wěn)定。安裝梁底支座鋼板，綁扎梁端鋼筋構(gòu)造。專人調(diào)整波紋管走向的柱錐形箍筋。利用定位尺標(biāo)定井筋位置，并綁扎點(diǎn)焊[2]。

（2）波紋管安裝。一段波紋管長(zhǎng)度大約10米一根，因此40米梁會(huì)出現(xiàn)3-4個(gè)接頭，接頭部用口徑略大些波紋管連接，然后用包裝膠帶密封，接頭波紋管的厚度與膠封帶厚度之和不得大于3mm。檢查波紋管是否有漏洞，如有可密封。將符合梁長(zhǎng)度的波紋管，旋向裝進(jìn)鋼筋骨架井字定位筋內(nèi)。

（3）穿索鋼絞線。鋼絞線的下料：現(xiàn)在鋼絞線大部分是低松弛鋼絞線（即下料后不需預(yù)拉的），成捆鋼絞線約4T左右， 必須用Φ22的鋼筋加工成兩個(gè)半圓形框架把它圈鎖起來(lái)，徑向傾斜擺放，并在距框架2m處設(shè)置引出鋼絞線應(yīng)力釋放緩沖環(huán)，孔徑15cm，預(yù)埋抗擾撥力或者壓制力不小于150kg，避免從內(nèi)圈牽引出鋼絞線傷及其他人員，牽著鋼絞線要快速奔跑至下料尺寸。（用砂輪切割機(jī)下料，并把切口頭部用膠帶或膠布綁扎編號(hào)）。根據(jù)張拉千斤頂長(zhǎng)度、錨具壓盤、錨具、工具錨擋盤、工具錨的厚度、以及兩頭各留有3-5cm的富余計(jì)算好鋼絞線的工作長(zhǎng)度后再下料，這樣可避免設(shè)計(jì)中工作長(zhǎng)度一般略長(zhǎng)，可節(jié)約部分材料。把同孔道鋼絞線按平行順序，依次先后編號(hào)，以間距1-1.5米的間距在平臺(tái)上編織緊密，然后以此間距綁扎并穿索。掛設(shè)墊塊。安裝梁翼緣鋼筋和連接橋面梁縫鋼筋并加固[3]。

3.2.3 模板安裝

臺(tái)座兩側(cè)及模板拼接處粘貼紙漿海綿膠條，臺(tái)座頂面及模板表面涂刷脫模劑，并將錨墊板固定端模。安裝模板以標(biāo)設(shè)位置的端模起始，接著安裝端側(cè)模；同時(shí)進(jìn)行密封波紋管與錨墊板結(jié)合處；將螺旋筋調(diào)整至與錨墊板結(jié)合位處；安裝調(diào)整端橫隔板主筋至正確位置，拼裝另一塊模，利用楔形墊塊調(diào)整側(cè)模高程位置。利用上下拉桿固定側(cè)模，利用垂線或者靠尺檢查側(cè)模是否垂直于梁底平面，同時(shí)組裝其他側(cè)模和端模板，最后裝梁端側(cè)模。

3.2.4 梁體砼施工

①砼澆筑；軌道桁架吊裝運(yùn)輸，從一端頭到另一端頭斜向澆筑，并在最后幾斗出料中要求以碎石摻量為主的砼避免梁端砼中碎石比例不足。②砼的振搗；梁體的砼振搗以附著式振動(dòng)器為主，插入式振動(dòng)器為輔。主要采用側(cè)震工藝，附著式振動(dòng)器要采用高頻、共振控制箱集中控制，澆筑到什么位置振搗到什么部位，震動(dòng)器和側(cè)模要密貼牢固，以使砼最大限度地吸收震動(dòng)力，振動(dòng)時(shí)間2-4分鐘為宜。梁端部位：入模砼進(jìn)入附著式震動(dòng)器位置以上，開啟梁端震動(dòng)器使砼密實(shí)，用振動(dòng)棒加快砼下沉充盈，待砼澆筑至上翼板時(shí)，以振棒振搗為主。順梁向斜向前澆筑好可關(guān)閉端部附振器，開啟下一組附振器。砼不再下沉，無(wú)氣泡上升，表面平坦，并有薄層水泥漿出現(xiàn)，砼振搗合適。③梁體砼的養(yǎng)護(hù)；梁砼澆筑完畢，先2-4小時(shí)靜養(yǎng)，而后用塑料覆蓋，終凝后覆蓋濕潤(rùn)、噴淋養(yǎng)護(hù)。當(dāng)最低溫度高于10℃時(shí)24小時(shí)即可拆模。

3.2.5 拆模

先拆端模，而后拆端側(cè)模，可借用拉鏈向下拉脫模板，依次從兩頭向中間拆。梁體表面涂刷養(yǎng)護(hù)劑，梁體砼強(qiáng)度增長(zhǎng)80%以上可不養(yǎng)護(hù)。

3.2.6 張拉

（1）張拉條件：以與梁同條件養(yǎng)生的試塊強(qiáng)度大于等于砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85%以上為標(biāo)準(zhǔn)，為了使張力應(yīng)力控制準(zhǔn)確采用油表讀數(shù)與理論伸長(zhǎng)值雙控制。

伸長(zhǎng)值ΔL按下式計(jì)算：

式中：P—鋼絞線平均張拉力（N）；L—鋼絞線有效長(zhǎng)度cm；Eg—彈性模量n/mm2；K—管道偏差系數(shù)；Ay—鋼絞線截面積mm2；P1—控制力（kg）；u—鉸線與孔道之間摩擦系數(shù)；Q—從張拉端至計(jì)算端長(zhǎng)度上鋼鉸線挽起角之和（rad）。

（注：張拉機(jī)具應(yīng)與錨具配套使用，應(yīng)在進(jìn)場(chǎng)時(shí)進(jìn)行檢測(cè)和校驗(yàn)。千斤頂與油泵壓力表應(yīng)配套校驗(yàn)，以確定張拉力與壓力表的讀數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。）

（2）主張拉程序：0→初應(yīng)力→105%→σK錨固。

具體操作程序：千斤頂就位，將鋼絞線放入千斤頂工具錨內(nèi)，鎖好夾片，然后輕輕啟動(dòng)油泵使油壓表讀數(shù)剛剛為零，鋼絞線能均勻受力，調(diào)整千斤頂并楔緊夾片，兩端同時(shí)張拉至初應(yīng)力，測(cè)量記錄伸長(zhǎng)量，鋼絞線整圈用紅鉛筆劃線標(biāo)記。初應(yīng)力為10σK%，一般取相鄰級(jí)（10%-20%）平均值。 實(shí)際施工中往往以初應(yīng)力-25σk%-50σk%-75σk%-100σk%錨固，三道鋼絞線交錯(cuò)逐級(jí)張拉到設(shè)計(jì)要求，這樣一來(lái)可以解決側(cè)彎值過(guò)大，可解決一次張拉到位鋼絞線受力不均勻性。可以把錨具回縮值逐步考慮解決。每次張拉觀察壓力表讀數(shù)值，測(cè)量記錄伸長(zhǎng)值，檢查有無(wú)斷絲、滑絲現(xiàn)象，記錄側(cè)彎曲值起拱值是否在設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi)。實(shí)際伸長(zhǎng)值與理論計(jì)算伸長(zhǎng)值差應(yīng)控制在6%以內(nèi)。張拉完畢后，可切割鋼絞線，預(yù)留3-5cm的頭，用素水泥和減水劑包封。

3.2.7 孔道壓漿

配制水泥漿：壓漿材料采用標(biāo)號(hào)不低于425號(hào)普通硅酸鹽水泥配制水泥漿。水泥漿的水灰比在0.40-0.50之間，泌水率宜控制在2%，最大不得超過(guò)3%，在漿中摻入適量高效減水劑MNT-4，可減少水10-15%，使收縮微小，摻入占水泥重量0.025%膨脹劑，獲得2-3%膨脹率，提高孔道壓漿飽滿度。水泥漿從拌制到壓入孔道的時(shí)間不得超過(guò)40分鐘，在壓漿過(guò)程要不停地?cái)嚢铦{液。壓漿順序：壓漿順序?yàn)閺南聦涌椎赖缴蠈涌椎溃?壓漿使其松弛損失少些，故張拉后宜立即壓漿較為有利。壓漿操作：打開兩端壓漿嘴閥門。由一端壓入小泥漿，當(dāng)一端冒出濃漿時(shí)，關(guān)閉壓漿嘴，壓漿嘴繼續(xù)壓漿，壓力達(dá)到0.5-0.7MPa，保壓2分鐘。當(dāng)壓漿管道較長(zhǎng)可采用一次壓漿時(shí)，壓力可調(diào)至0.8MPa。壓漿設(shè)備：采用的是活塞式漿泵UB3型灰漿泵，灰漿攪拌機(jī)JW180型，不能使用壓縮空氣泵。壓漿溫度：壓漿氣溫高于5度低于35度，水泥漿強(qiáng)度達(dá)到20Mpa以上方可移運(yùn)吊裝。清理鑿毛：對(duì)埋置在梁體內(nèi)錨具，在壓漿后先將其周圍連同整個(gè)梁端鑿毛并清理干凈。

3.2.8 封錨

校正鑿出梁體內(nèi)鋼筋與封錨骨架鋼筋相連接，這在圖上沒(méi)有要求，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)際要求補(bǔ)充。而實(shí)際運(yùn)營(yíng)中一般是封錨段出問(wèn)題比較多。檢測(cè)度量梁體長(zhǎng)度及垂直度。封錨也可在墩柱上進(jìn)行，梁體張拉、壓漿后一段時(shí)間即可安裝或者移梁存放。因封錨主要是為了密封預(yù)應(yīng)力鋼絞線線頭和錨具， 然后承受部分作用力。這樣不僅可以縮短預(yù)制梁在臺(tái)座上停留時(shí)間，還可以連同梁安裝時(shí)的端、中橫隔板的砼澆筑同時(shí)進(jìn)行，提高了效率，加快不同工序平行作業(yè)，同時(shí)可利用有效場(chǎng)地及移梁設(shè)備的利用率。

3.2.9 移梁、吊裝

①預(yù)制梁運(yùn)輸、吊裝前組織相關(guān)專家進(jìn)行吊裝專項(xiàng)方案論證，確保施工方案安全、可行。②將臺(tái)座預(yù)留槽上的小塊鋼板取出用吊車吊至拖車上，拉至橋梁適當(dāng)位置起吊至蓋梁上面，從而整個(gè)后張預(yù)應(yīng)力T梁預(yù)制施工結(jié)束。

4 結(jié)語(yǔ)

施工前做好各項(xiàng)準(zhǔn)備，吃透圖紙，分清重點(diǎn)、難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)，制定合理方案、認(rèn)真落實(shí)交底。關(guān)鍵點(diǎn)預(yù)應(yīng)力施工中，控制要準(zhǔn)確，從理論計(jì)算到實(shí)際操作中要嚴(yán)格把關(guān)。在實(shí)際施工控制過(guò)程中不斷總結(jié)，提高橋梁施工工藝的施工水平，更好地應(yīng)用到實(shí)際施工中，為現(xiàn)代化建設(shè)作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。