王尚書
(中鐵隧道集團二處有限公司,河北 三河 065200)
針對國內(nèi)外目前在中小跨徑橋梁上廣泛采用的現(xiàn)澆箱梁以及先簡支后連續(xù)預制箱梁施工過程中存在的部分問題,結(jié)合兩座背景工程橋?qū)ΜF(xiàn)澆箱梁施工過程和箱梁預制過程中的關鍵技術(shù)進行總結(jié)。本文提出的預應力混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁以及預制箱梁的關鍵施工技術(shù)。
混凝土的配合比在試驗室提前進行試配,其強度必須滿足設計要求??紤]到澆筑箱梁混凝土時,圖紙設計一次連續(xù)澆筑混凝土量大,結(jié)構(gòu)配筋率大。若采用坍落度小于的非泵送混凝土,利用吊車、人工運輸方式送至橋面,施工時間長會嚴重影響坍落度的損失,反而增大了出現(xiàn)裂縫的可能性。經(jīng)綜合考慮,設計了泵送混凝土,其坍落度控制在16~19cm。
采用保水性好、干縮值小且質(zhì)量穩(wěn)定的普通硅酸鹽水泥混凝土收縮是混凝土體內(nèi)水泥凝膠體中的游離水蒸發(fā),而使其本身體積縮小的一種物理化學現(xiàn)象,為防施工用水量大而引起硅失水量大產(chǎn)生收縮裂縫,混凝土水灰比控制在0.5以內(nèi),摻入的緩凝高效減水型泵送劑,有效減少了混凝土用水量,避免了混凝土出現(xiàn)泌水離析現(xiàn)象,改善了混凝土和易性和可泵送性,減少混凝土干縮。施工中首先要把握好原材料的進料關,否則將出現(xiàn)諸多問題。
為了保證混凝土施工質(zhì)量,在實際混凝土生產(chǎn)中采取了以下技術(shù)措施:
所有結(jié)構(gòu)用混凝土全部由混凝土攪拌站集中供應,配料計量采用經(jīng)過標定的電子自動計量配料機完成,配料計量一律采用重量比。
混凝土原材料:水泥、砂石料、外加劑等,選用質(zhì)量比較穩(wěn)定的供應商,并按規(guī)范規(guī)定復試。
施工時以理論配合比為基礎,根據(jù)現(xiàn)場砂石含水量試驗結(jié)果、澆筑氣溫和拌合運輸設備、運距等情況,換算成施工配合比。在每班開盤前測定砂石含水量,根據(jù)混凝土入模時的反饋意見適當調(diào)整施工配合比。
在混凝上拌制過程中,嚴格控制混凝土出機和運到現(xiàn)場后的坍落度同時在混凝土生產(chǎn)、澆筑中,對混凝土坍落度進行抽查,嚴防坍落度過大的混凝土。
每臺班,試驗員隨時抽查混凝土坍落度情況,經(jīng)常檢查自動計量設備,防止混凝土坍落度不穩(wěn)定。
試驗員及時收集原材料質(zhì)保書、檢驗報告及混凝土施工日記,記錄每個部位使用的原材料批號、配合比情況,出現(xiàn)問題便于分析原因。
如混凝土的施工工藝不合理、施工時氣溫過高,振搗不好、養(yǎng)護不當、拆模過早、施工荷載作用等,均易造成混凝土質(zhì)量不穩(wěn)定。因此施工中要嚴格按規(guī)范施工,控制好各個環(huán)節(jié)。
預應力鋼絞線下料長度既要滿足使用要求,又要防止下料過長造成浪費。預應力筋下料長度的計算,應考慮箱梁孔道長度、張拉千斤頂長度與穿束方法等因素。
鋼絞線的下料:鋼絞線下料場地應平整,鋼絞線下料長度誤差控制在(-50,+100)mm的范圍內(nèi)。鋼絞線的盤重大、盤卷小、彈力大,為了防止下料過程中鋼絞線紊亂并彈出傷人,事先用鋼管架制作成簡易的鐵籠裝載鋼絞線原料。因鋼絞線為高強鋼材,如局部加熱或急劇冷卻,將引起該部位的馬氏組織脆性變形,小于允許張拉力的荷載即可造成脆斷,危險性很大。鋼絞線下料時,將鋼絞線盤卷裝在鐵籠內(nèi),從卷內(nèi)逐步抽出,安全施工。鋼絞線的下料采用砂輪切割機切割,不得使用電弧切割。鋼絞線下料后,彩編簾法"編束"平放于加工平臺上,用一號鐵絲每隔1m綁扎纏繞一道后卷起形成鋼絞線束,以利于穿孔。編好束的鋼絞線應標明使用梁片的編號,以免用錯。
預應力鋼絞線穿束:鋼絞線端頭必須做成錐型并包裹好,先穿引絲,引絲用高強鋼絲或鋼鉸線,引絲用人工先穿,穿過后,一端綁扎在鋼束頭上,另一端用卷揚機拉,并且人力輔助推送。穿束前先用空壓機吹風清理孔道內(nèi)的污物和積水,再進行穿束,保證鋼絞線束在孔道兩邊長度大致相等。預應力筋安裝在管道中后,管道端部開口應密封以防止?jié)駳膺M入在任何情況下,當在安裝有預應力筋的構(gòu)件附近進行電焊施工時,對全部預應力筋和金屬件均應進行保護,防止濺上焊渣或造成其他損壞。
張拉設備采用千斤頂、高壓油泵配精度為1.5級壓力表,施工前用壓力表傳感器且定期對千斤頂、壓力表進行標定。施加預應力所用的機具設備及儀表應由專人使用和管理,并定期維護和校驗。千斤頂與壓力表配套校驗,以確定張拉力與壓力表之間的關系曲線,校驗應在經(jīng)主管部門授權(quán)的法定計量技術(shù)機構(gòu)定期進行。張拉機具設備應與錨具配套使用,并在進場時進行檢查和校驗。對長期不使用的張拉機具設備,應在使用前進行全面校驗。
預應力張拉前應清理承壓板面,并檢查承壓板后面混凝土質(zhì)量。
安裝限位板及千斤頂:限位板上有不同規(guī)格的鋼絞線識別標志,不可用錯。
實施張拉時,使千斤頂?shù)膹埨ψ饔镁€與預應力筋的軸線重合一致。
張拉操作過程為:①兩張拉端互相呼應,準備操作。②打開油泵全部閥門,啟動油泵,排除油路內(nèi)的空氣。③關閉張拉油路持荷閥,調(diào)節(jié)該油路調(diào)壓閥,使張拉端油缸緩緩進油,此時回油端閥門全部打開。注意控制錨具、限位板、千斤頂對中情況。④張拉油路油壓升壓至初應力讀數(shù)油壓時,作伸長量標記測量油缸活塞伸長量,打緊工具錨夾片,調(diào)整千斤頂高度放松倒鏈,使其自然受力。⑤張拉油路油壓平緩、均勻地升至控制張拉力所對應的油表讀數(shù)后,持荷3~5分鐘后測量油缸活塞伸長量。⑥松開張拉端持荷閥,緩慢調(diào)節(jié)張拉油路卸壓閥,當卸壓至初應力所對應的油壓時,停止卸壓,收緊倒鏈,不使千斤頂下滑。繼續(xù)調(diào)節(jié)張拉端油路卸壓閥,直至油壓為0。此時鋼絞線整齊地錨固在工作錨上。⑦關閉頂壓、回程油路持壓閥,調(diào)節(jié)調(diào)壓閥升至5左右進行頂壓,千斤頂回程完畢后,馬上松開該油路調(diào)壓閥、持壓閥,使該油路油壓為。⑧關閉油泵。⑨分析各記錄數(shù)值,發(fā)現(xiàn)問題及時分析原因并處理完畢后,即可進行拆卸操作。如出現(xiàn)錨頭滑絲、斷絲或錨具損壞立即停止操作后檢查處理。
水泥漿制備:水泥漿普通硅酸鹽水泥和水拌和而成,水泥漿抗壓強度應不小于40。通過試驗可以在水泥漿中摻入適量膨脹劑,但其自由膨脹率應小于10。
張拉錨固后及時灌漿,以減少預應力的損失,早建立力筋與梁體內(nèi)部的聯(lián)系,減輕錨固端部的壓力;孔道灌漿要求密實,灌漿時必須連續(xù),所以孔道灌漿應張拉完一跨灌注一跨,不得在各跨全部張拉完畢后一次灌漿。
壓漿采用真空壓漿泵,孔道壓漿采用真空灌漿。張拉完成后,切割錨圈外多余鋼絞線,預應力筋錨固后的外露長度不宜小于30mm。用無收縮水泥砂漿封錨,將錨板及夾片、外露鋼絞線全部包裹,厚度為大于15mm,將孔道系統(tǒng)密封,在構(gòu)件的一端抽真空,在構(gòu)件另一端開始灌漿,待水泥漿從真空端流出且稠度和灌漿端相當時,再持壓以保證孔道內(nèi)水泥漿漿體飽滿,完成真空灌漿。
本章從具體的施工角度對現(xiàn)澆箱梁混凝土施工以及預應力張拉和孔道壓漿施工等關鍵工序入手,提出了控制箱梁質(zhì)量的有效對策,提出從施工的各個環(huán)節(jié)對質(zhì)量進行控制,力求將箱梁梁體病害控制在可接受的范圍內(nèi),以提高結(jié)構(gòu)的外觀和內(nèi)在質(zhì)量。
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