[摘要]橋梁是高速公路建設(shè)中不可缺少的一部分。而梁扳的好壞直接影響橋梁的使用壽命。文章通過對(duì)公路T梁的預(yù)制情況并結(jié)合工程實(shí)踐,論述后張法預(yù)應(yīng)力T梁的施工工藝以及施工中常見的問題,提出相應(yīng)的質(zhì)量控制措施。
[關(guān)鍵詞]T梁施工;模板設(shè)計(jì);公路工程
[作者簡介]賴家好,廣東省長大公路工程有限公司。廣東廣州,510075
[中圖分類號(hào)]U445,4
[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A
[文章編號(hào)]1007-7723(2009)06-0158-0003
一、T梁預(yù)制施工
(一)模板的設(shè)計(jì)與制作
根據(jù)公路工程施工技術(shù)規(guī)范,模板的設(shè)計(jì)制作本著拆裝、操作方便的原則,保證模板表面平直、接縫嚴(yán)密,滿足了施工過程中必須的剛度、強(qiáng)度、穩(wěn)定性的要求。模板的設(shè)計(jì)充分考慮了在施工過程中的可操作性,在嚴(yán)格符合T梁幾何尺寸的條件下,為了便于工程施工現(xiàn)場模板拼裝,將模板合理分段,每段長度為2.54m。
在模板設(shè)計(jì)中充分考慮了澆筑過程中的側(cè)壓力、傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的水平荷載和沖擊力及附著式振搗設(shè)備在振動(dòng)過程中對(duì)模板的振動(dòng)作用,采用厚lOmm鋼模板制作模板,經(jīng)驗(yàn)算,各項(xiàng)指標(biāo)均符合公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。為了提高梁底混凝土的密實(shí)性,充分利用了附著式振動(dòng)器的搗實(shí)性能,并將底模設(shè)置為空心底模以槽鋼制作框架,底板以6mm鋼板制作。
在穩(wěn)定性設(shè)計(jì)中,底模設(shè)計(jì)以張拉后T梁簡支狀態(tài)計(jì)算。根據(jù)預(yù)制場的土質(zhì)條件整體粱底座斷面設(shè)計(jì)為70cm×50cm,按C30混凝土施工,增加施工中底模的穩(wěn)定性。由于梁體呈簡支狀態(tài),預(yù)應(yīng)力鋼束張拉時(shí),局部地基受力加大,混凝土底座采用擴(kuò)大基礎(chǔ)進(jìn)行應(yīng)力擴(kuò)散,在梁端范圍內(nèi)采用90cm×50cm斷面加固處理,以防制梁過程中底模的不均勻沉降,增加周轉(zhuǎn)次數(shù)。
(二)鋼筋骨架的成型與安裝
T梁梁體內(nèi)的非預(yù)應(yīng)力鋼筋形成梁體內(nèi)的鋼筋骨架,鋼筋在專門的加工場地調(diào)直、下料、彎制、存放、綁扎時(shí)直接在底模上綁扎、安裝。綁扎過程中,采用鋼筋支撐以保證骨架的施工剛度。
鋼筋骨架的現(xiàn)場安裝程序:安裝固定支座墊板→在底模上準(zhǔn)確標(biāo)出各鋼筋網(wǎng)片的定位線→綁扎底板、橫梁鋼筋和側(cè)面鋼筋→焊接定位鋼筋→安裝固定錨墊板→綁扎錨板后鋼筋→固定波紋管→綁扎頂板鋼筋→固定負(fù)彎矩波紋管→安裝負(fù)彎矩錨墊板→穿設(shè)鋼絞線。
(三)波紋管、鋼絞線的定位與安裝
波紋管在現(xiàn)場隨用隨加工,接頭采用大一號(hào)的波紋管作為接頭管套接,套接長度為10cm,管端用膠帶裹緊,波紋管在施工中要防止堵塞,使用前逐節(jié)檢查其密封性。并嚴(yán)格按設(shè)計(jì)位置安裝固定,要求波紋管的安裝位置要準(zhǔn)確,彎起平順、圓滑,固定牢靠。鋼絞線按設(shè)計(jì)長度下料、編索、綁扎,在澆筑混凝土前采用人力穿束。
二、混凝土的配合比與拌制
在預(yù)應(yīng)力T梁混凝土設(shè)計(jì)中,混凝土的設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)為C50級(jí),按照預(yù)應(yīng)力混凝土配合比設(shè)計(jì),水泥用量不宜超過550kg。為了保證梁體外觀光滑,減少因水泥用量大出現(xiàn)的裂紋,在水泥用量上不能只是一味追求高強(qiáng)度,而是保證混凝土有足夠的強(qiáng)度儲(chǔ)備,所以,配合比設(shè)計(jì)水泥用量控制在500kg以下。T梁最小斷面為20cm,其間布有密集的構(gòu)造鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道,使得各種交叉間距較小。因此,在配合比設(shè)計(jì)中坍落度采用7—9cm,碎石最大粒徑不超過31.5mm,同時(shí)摻加了一定量的減水劑。
混凝土的拌制采用人工配合機(jī)械拌和,拌和設(shè)備采用500L強(qiáng)制式拌和機(jī),砂、碎石的配制采用電子計(jì)量設(shè)備稱量,水泥按袋裝量配制,減水劑根據(jù)每盤用量提前稱量裝袋備用,通過上述措施將混凝土原材料、砂、水泥及添加劑用量控制在配合比的允許偏差范圍內(nèi)?;炷粱旌狭系陌柚茣r(shí)間控制在4—6min之間,使混合料充分拌和均勻?;炷恋陌氤善芬蕴涠瓤刂?,在每次澆筑混凝土?xí)r前兩盤混合料采用坍落度檢驗(yàn)確定用水量,以取得配合比設(shè)計(jì)要求的工作度,并隨時(shí)進(jìn)行控制性檢驗(yàn)。
三、T梁成型及張拉
(一)混凝土澆筑與養(yǎng)生
混凝土采用斜向分段、水平分層的方法連續(xù)澆筑。采用拌和樓集中拌和,輸送車送料,泵車或龍門吊吊斗上料。振搗采用附著式振動(dòng)器和插入式振動(dòng)棒相結(jié)合的方式,附著式振動(dòng)器功率1.5kW,每套模板136個(gè),每側(cè)68個(gè),其布置原則是:波紋管下部馬蹄部分混凝土采用附著式振動(dòng)器振搗,波紋管以上用插入式振動(dòng)棒振搗,施工中嚴(yán)格掌握振搗工藝,既不能過振,更不能漏振。施工中應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土配合比,測定集料含水量,針對(duì)不同的氣候條件及時(shí)調(diào)整施工配合比,控制好坍落度,保證混凝土具有良好的和易性,避免因配合比控制不嚴(yán),使含水量過大以致在采用整體鋼模時(shí)水分無法排出而導(dǎo)致水泡,影響梁體質(zhì)量和美觀。
(二)張拉與壓漿
混凝土達(dá)到規(guī)范要求強(qiáng)度后拆模,達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的95%時(shí)進(jìn)行張拉。為保證結(jié)構(gòu)受力安全,同一片板上下應(yīng)對(duì)稱張拉,張拉程度及質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格按照施工規(guī)范執(zhí)行。張拉程序?yàn)椋?→初應(yīng)力→105σk%(持荷5min)→σk,兩端同時(shí)升油,待一端張拉錨固后另一端補(bǔ)足應(yīng)力值并持荷2min左右后錨固。張拉施工時(shí)應(yīng)做好現(xiàn)場記錄,如實(shí)測伸長值與理論伸長值相差6%以上時(shí)應(yīng)暫停張拉,待查明原因并采取措施加以調(diào)整后方可繼續(xù)施工。
預(yù)應(yīng)力鋼束孔道壓漿的目的主要是防止預(yù)應(yīng)力筋銹蝕,并通過凝結(jié)后的水泥漿將預(yù)應(yīng)力傳遞至混凝土結(jié)構(gòu)中。因此,孔道壓漿宜盡早,既可防止預(yù)應(yīng)力筋松弛,又能使構(gòu)件盡快安裝。壓漿采用一次壓漿法,由一端壓入水泥漿,至另一端冒出濃漿時(shí)停止,用木楔堵死出漿口,然后繼續(xù)壓注,壓力表讀數(shù)上升到0.8—1.OMPa后停止。為保證管道中充滿灰漿,關(guān)閉出漿口后,應(yīng)保持不小于0.5MPa的穩(wěn)壓期2min以上。
四、施工中主要采用的技術(shù)措施
為保證大橋外形美觀,必須嚴(yán)格控制立模和拆模的工序,保證模板質(zhì)量,處理好模板接縫。值得一提的是,采用該種周轉(zhuǎn)性制梁臺(tái)座,占地少、耗資少、效果好,因其底模懸空,附著式振搗器容易引起共振,從而保證底板的振搗質(zhì)量。
加強(qiáng)對(duì)混凝土的施工管理,確保配料準(zhǔn)確和合理的攪拌時(shí)間,定期校驗(yàn)各種稱量儀器,保證原材料用量準(zhǔn)確。定期對(duì)拌和設(shè)備進(jìn)行維修保養(yǎng)。
張拉前張拉設(shè)備應(yīng)進(jìn)行標(biāo)定校驗(yàn),并經(jīng)常檢驗(yàn)觀察,專人使用管理、定期維護(hù)。對(duì)伸長值要充分考慮孔道摩擦、錨固鋼材應(yīng)力、混凝土收縮、徐變等應(yīng)力損失。
五、在T梁施工中常見的問題
(一)錨具、夾具不合格,在預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)會(huì)發(fā)生滑絲、斷絲,錨固質(zhì)量無法保證,預(yù)應(yīng)力鋼束的張拉力也就無法保障
預(yù)防措施:
1,錨具和夾具的類型須符合設(shè)計(jì)規(guī)定和預(yù)應(yīng)力鋼柬張拉的需要。
2,用預(yù)應(yīng)力鋼束與錨夾具組合件進(jìn)行張拉試驗(yàn)時(shí)的錨固能力,不得低于預(yù)應(yīng)力鋼束標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度的90%。
3,錨具、夾具須經(jīng)過有資質(zhì)的權(quán)威專業(yè)技術(shù)部門鑒定和產(chǎn)品鑒定,出廠前應(yīng)由供方按規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn),并提供質(zhì)量證明書。
4,錨具、夾具進(jìn)場時(shí)應(yīng)分批進(jìn)行外觀檢查,不得有裂紋、傷痕、銹蝕,尺寸不得超過允許偏差。
5,對(duì)錨夾具的強(qiáng)度、硬度、錨固能力等,應(yīng)根據(jù)供貨數(shù)量和使用情況確定是否復(fù)驗(yàn)。
(二)預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí)出現(xiàn)錨墊板變形。梁的起拱不正常,千斤項(xiàng)、油泵等聲音異常。錨夾具滑出。千斤頂支架傾倒等
預(yù)防措施:
1,錨墊板承壓面與孔道中線不垂直時(shí),應(yīng)當(dāng)在錨圈下墊薄鋼板調(diào)整垂直度。將錨圈對(duì)正墊板并點(diǎn)焊,防止張拉時(shí)移動(dòng)。
2,千斤頂給油、回油工序要緩慢平穩(wěn)進(jìn)行,避免回油過猛。
3,張拉操作要按規(guī)定進(jìn)行,防止預(yù)應(yīng)力筋受力超限發(fā)生拉斷事故。
4,油泵運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)異常情況時(shí),要立即停車檢查。在有壓情況下,不得隨意擰動(dòng)油泵或千斤頂各部位的旋扭。
5,在測量伸長值及擰螺母時(shí),要停止開動(dòng)千斤頂。
6,千斤頂支架必須與梁端墊板接觸良好,位置正直對(duì)稱,以防止支架不穩(wěn)或受力不均傾倒傷人。
7,張拉或退楔時(shí),千斤頂后面禁止站人,以防預(yù)應(yīng)力筋拉斷或錨具、楔塊彈出傷人。
(三)預(yù)應(yīng)力筋在張拉與錨固時(shí),由于各種原因,發(fā)生預(yù)應(yīng)力筋的斷絲和滑絲,使預(yù)應(yīng)力鋼束受力不均勻,造成構(gòu)件不能達(dá)到所要求的預(yù)應(yīng)力度
1,穿束前,預(yù)應(yīng)力鋼束必須按規(guī)程進(jìn)行梳理編束,并正確綁扎。
2,張拉預(yù)應(yīng)力筋時(shí),錨具、千斤頂安裝要準(zhǔn)確。
3,當(dāng)預(yù)應(yīng)力張拉達(dá)到一定噸位后,如發(fā)現(xiàn)油壓回落,再加油時(shí)又回落,這時(shí)有可能發(fā)生斷絲;如果發(fā)生斷絲,應(yīng)更換預(yù)應(yīng)力鋼束,重新進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉。
4,焊接時(shí)嚴(yán)禁利用預(yù)應(yīng)力筋作為接地線,不允許發(fā)生電焊燒傷波紋管與預(yù)應(yīng)力筋。
5,張拉前必須對(duì)張拉端鋼束進(jìn)行清理,如發(fā)生銹蝕應(yīng)重新調(diào)換。
6,張拉前要經(jīng)權(quán)威部門準(zhǔn)確檢驗(yàn)標(biāo)定千斤頂和油壓表。
7,發(fā)生斷絲后可以提高其他柬的張拉力進(jìn)行補(bǔ)償,更換新柬,利用備用孔增加預(yù)應(yīng)力束。
(四)在混凝土澆筑過程中,發(fā)生預(yù)應(yīng)力孔邋漏漿,嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致孔道堵塞。這樣就改變了孔道摩阻系數(shù)。使預(yù)應(yīng)力張拉伸長值發(fā)生偏差,當(dāng)孔道堵塞時(shí)預(yù)應(yīng)力筋無法穿入
預(yù)防措施:
1,施工時(shí),應(yīng)防止混凝土振搗棒直接接觸擊波紋管。
2,進(jìn)行鋼筋焊接時(shí),應(yīng)防止電焊火花燒破波紋管的管壁。
3,管道中間接頭、管道與錨墊板喇叭口的接頭,必須做到密封、牢固,不易脫開和漏漿。
4,在混凝土澆筑完成后,在混凝土終凝前,用高壓水沖洗管道,并用通孔器檢查管道是否暢通。
5,先在波紋管內(nèi)穿入稍細(xì)的硬塑料管,澆筑完成后再拔出,可預(yù)防波紋管堵塞。
(五)在預(yù)應(yīng)力混凝土粱板施工中。如果預(yù)應(yīng)力預(yù)留孔道位置不準(zhǔn)確而發(fā)生偏差。在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)。實(shí)際張拉力及伸長值就會(huì)與設(shè)計(jì)發(fā)生偏差。造成張拉力不準(zhǔn)。由于預(yù)應(yīng)力筋位置變化。還會(huì)影響梁板強(qiáng)度甚至使用安全
預(yù)防措施:
1,在預(yù)留孔道時(shí),應(yīng)認(rèn)真閱讀圖紙,正確計(jì)算出孔道在每一斷面上的坐標(biāo)。
2,將制孔管包括波紋管、鋼管、膠管等準(zhǔn)確牢固地定位,定位箍筋的位置、間距要合理。
3,在澆筑混凝土?xí)r,防止振搗棒碰撞制孔管,避免孔道上下左右浮動(dòng)。
(六)預(yù)應(yīng)力孔道壓漿不飽滿。不能使預(yù)應(yīng)力筋與梁體混凝土牢固粘結(jié)為整體,還會(huì)引起預(yù)應(yīng)力筋銹蝕。從而影響預(yù)應(yīng)力梁的壽命
預(yù)防措施:
1,錨具外面的預(yù)應(yīng)力筋間隙應(yīng)用環(huán)氧樹脂膠漿或棉花水泥漿填塞,以免冒漿而損失壓漿壓力。封錨時(shí)應(yīng)留排氣孔。
2,孔道在壓漿前應(yīng)用壓力水沖洗,以排除孔內(nèi)粉渣雜物,保證孔道暢通。沖洗后用空壓機(jī)吹去孔內(nèi)積水,但要保持孔道濕潤,使水泥漿與孔壁結(jié)合良好。在沖洗過程中,若發(fā)現(xiàn)有冒水、漏水現(xiàn)象,則應(yīng)及時(shí)堵塞漏洞。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有串孔現(xiàn)象而不易處理時(shí)。應(yīng)判明串孔數(shù)量,安排幾個(gè)串孔同時(shí)壓漿?;蚰骋豢椎缐簼{后,立刻對(duì)相鄰孔道用高壓水徹底沖洗。
3,正確控制水泥漿的各項(xiàng)指標(biāo)。泌水率最高不超過3%,水泥漿中可摻入適當(dāng)鋁粉等膨脹劑,鋁粉的摻入量約為水泥用量的0.01%。水泥漿摻^膨脹劑后的自由膨脹應(yīng)小于10%。
4,壓漿應(yīng)緩慢、均勻進(jìn)行。一般每一孔道宜于兩端先后各壓漿一次。對(duì)泌水率較小的水泥漿,通過試驗(yàn)證明可達(dá)到孔道飽滿時(shí),可采取一次壓漿的方法。
5,保證壓漿壓力。壓漿應(yīng)使用活塞式壓漿泵,壓漿的壓力以保證壓入孔內(nèi)的水泥漿密實(shí)為準(zhǔn),開始?jí)毫σ。鸩皆黾?,最大壓力一般?.5—0.7Mpa。當(dāng)輸漿管道較長或采用一次壓漿時(shí),應(yīng)適當(dāng)加大壓力。梁體豎向預(yù)應(yīng)力至最大壓力控制在0.3—0.4Mpa。每個(gè)孔道壓漿至最大壓力后,應(yīng)有一定的穩(wěn)壓時(shí)間,壓漿應(yīng)達(dá)到孔道另一端飽滿和出漿,并應(yīng)達(dá)到排氣孔排出與規(guī)定稠度相同的水泥漿為止。然后才能關(guān)閉出漿閥門。
(七)壓漿時(shí)間太晚。對(duì)預(yù)應(yīng)力筋的安全不利;移運(yùn)吊裝時(shí)間過早,影響壓漿強(qiáng)度
預(yù)防措施:
1,使施工人員明確壓漿和移運(yùn)吊裝的有關(guān)規(guī)定。
2,合理組織施工工序。
3,工地要有備用壓漿設(shè)備。
4,壓漿工作應(yīng)在張拉完畢后盡早進(jìn)行,一般預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,在張拉完畢10b左右,觀察預(yù)應(yīng)力筋和錨具穩(wěn)定后,即可壓漿,最晚不宜超過14d。
5,預(yù)制構(gòu)件在孔道水泥漿強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定后,方可進(jìn)行移動(dòng)和吊裝,設(shè)計(jì)未規(guī)定時(shí),不應(yīng)低于梁身混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)的55%,且不低于20MPa。
(八)預(yù)制T梁吊裝完成后,相鄰T粱的橫隔板對(duì)不齊。有錯(cuò)臺(tái)。同一排橫隔梁不在一條直線上
1,施工時(shí)對(duì)橫隔梁的位置與方向角度要引起高度重視。
2,橫隔梁模板安裝要準(zhǔn)確無誤。
3,對(duì)模板尺寸和方向角度嚴(yán)格檢查,確保正確。
4,架梁時(shí)要控制梁位準(zhǔn)確并適當(dāng)根據(jù)橫隔梁對(duì)位情況稍加調(diào)整,使橫隔梁互相對(duì)齊。
5,對(duì)吊裝完成后形成的輕微錯(cuò)臺(tái),注意修整。
六、結(jié)語
采用上述措施澆筑的T型梁,梁體表面平整密實(shí),接縫平順,無蜂窩麻面,氣泡較少,線形輪廓清晰。張拉后,T梁各部位均無裂紋,結(jié)構(gòu)完整,起拱度符合要求,保證了質(zhì)量。