崔團(tuán)偉
(陜西省寶雞峽引渭灌溉管理局 陜西 咸陽(yáng) 712000)
寶雞峽泔河二庫(kù)跨溢洪道公路橋上部結(jié)構(gòu)采用25m+25m預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁,設(shè)計(jì)荷載為公路Ⅱ級(jí)。橋?qū)?.8m,主梁底板寬度5m,每側(cè)翼板寬1.9m,梁高1.4m,中橫梁寬1.6m,端橫梁寬1.2m。預(yù)應(yīng)力鋼束采用符合《預(yù)應(yīng)力鋼絞線力學(xué)性能》GB/T5 224—2003標(biāo)準(zhǔn)的Φs 15.20低松弛鋼絞線,標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度f(wàn)PK=1860MPa,公稱面積139mm2,彈性模量Ep=1.95×106MPa。預(yù)應(yīng)力鋼束采用 9Φs15.20、5Φs15.20,鋼束錨下張拉控制應(yīng)力采用σk=0.75fPK=1395MPa。橋下部結(jié)構(gòu)采用C25砼灌注樁基礎(chǔ),直徑為1.5m,樁深18m~24m。
圖1為公路橋上部結(jié)構(gòu)梁箱結(jié)構(gòu)形式。
滿堂架搭設(shè)→制安主梁底?!鷿M堂架預(yù)壓→制安主梁側(cè)模和翼板模板→鋼筋與鋼絞線制安→第一次砼澆筑→主梁腹模制安→第二次砼澆筑→養(yǎng)生28d→鋼絞線張拉→灌漿→滿堂架拆除。
泔河二庫(kù)溢洪道公路橋橫跨溢洪道,橋下基礎(chǔ)為混凝土,承載較好。首先對(duì)橋?qū)挿秶砻嫱梁蛷U棄垃圾等進(jìn)行清除,然后對(duì)局部的裸露粘土地基進(jìn)行加固處理后填筑石灰土,最后澆筑30cm厚C20素混凝土作為面層。工程實(shí)際施工過程中采用0.6m×0.6m×0.6m鋼管搭設(shè)滿堂支架,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際在支架頂托上沿橋中心線橫向擺放橫截面為15cm×15cm方木作為橫梁,間距30cm,縱向擺放橫截面為10cm×10cm方木,間距20cm,方木均使用東北松木。最后在縱梁上鋪設(shè)模板(厚1.0cm的防水竹膠板),模板接頭之間放置海綿雙面帖,以防止因模板擺放時(shí)間過長(zhǎng)熱脹冷縮造成模板鼓起或縫隙過大。
采用土袋按各段設(shè)計(jì)荷載的120%進(jìn)行預(yù)壓。箱梁砼共計(jì)245m3,鋼筋制安95t,鋼絞線8.3t,其他模板等重量按5t計(jì)算,荷載總重約697t,預(yù)壓土方836t。預(yù)壓前在底模板左右兩側(cè)上以橫間隔1m設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)并作好原始記錄;預(yù)壓過程中每日對(duì)其進(jìn)行沉降觀測(cè)與原始數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,沉降穩(wěn)定卸載后算出地面沉降、支架的彈性和非彈性變形數(shù)值。根據(jù)各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的彈性變形數(shù)值及設(shè)計(jì)預(yù)拱度調(diào)整模板的高程,預(yù)拱度計(jì)算公式為:
式中,f1——地基彈性變形;
f2——支架彈性變形;
f3——梁體撓度(設(shè)計(jì)提供)。
地基為剛性結(jié)構(gòu),變形忽略不計(jì),支架經(jīng)過預(yù)壓后沉降變形不到1cm,根據(jù)計(jì)算公式以及考慮預(yù)拱度設(shè)置及模板調(diào)整。預(yù)拱度最大值設(shè)置在梁跨中,預(yù)拱高度2.5cm,并按拋物線向兩端進(jìn)行分配,算得各點(diǎn)的預(yù)拱度值后,通過支架頂部微調(diào)裝置進(jìn)行調(diào)整、加固。由于地基地質(zhì)條件較好,滿堂架搭設(shè)過程控制較好,支架的非彈性變形不超過1cm。
在安裝并調(diào)好底模及側(cè)模后,開始底、腹板普通鋼筋綁扎及預(yù)應(yīng)力波紋管的安裝。鋼筋綁扎先底板再腹板,后安裝預(yù)應(yīng)力波紋管。底、腹板鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道完成后,立腹板模板,澆筑第一次砼。砼達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后,再立內(nèi)頂模板及翼模模板,綁扎頂板鋼筋及預(yù)應(yīng)力波紋管,進(jìn)行砼的第二次澆筑。
預(yù)應(yīng)力管道采用鍍鋅鋼帶制作,預(yù)應(yīng)力波紋管的位置按設(shè)計(jì)要求準(zhǔn)確布設(shè),并采用每隔50cm一道的定位筋進(jìn)行固定,接頭要平順,外用膠布纏牢。為便于灌漿在波紋管道的高點(diǎn)設(shè)置排氣孔。
錨墊板必須牢固的安裝在模板上,使墊板與孔道嚴(yán)格對(duì)中,并與孔道端部垂直,不能錯(cuò)位。錨下螺旋筋及加強(qiáng)鋼筋要嚴(yán)格按圖紙?jiān)O(shè)置,喇叭口與波紋管道要連接平順,密封。對(duì)錨墊板上的壓漿孔用木塞封堵防止?jié)仓艜r(shí)漏漿堵孔。
預(yù)應(yīng)力筋的下料長(zhǎng)度通過計(jì)算確定,計(jì)算中考慮孔道曲線長(zhǎng),錨夾具長(zhǎng)度,千斤頂長(zhǎng)度及外露工作長(zhǎng)度等因素。預(yù)應(yīng)力筋的切割擬采用砂輪鋸切割,預(yù)應(yīng)力筋編束時(shí),梳理順直,綁扎牢固,防止相互纏絞,對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼束進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào)、掛牌,按類堆放整齊,以備使用。
預(yù)應(yīng)力筋穿束前對(duì)孔道進(jìn)行清理,鋼束采用人工從一端送入或先用孔道內(nèi)預(yù)留鉛絲將牽引網(wǎng)套的鋼絲繩牽入孔道,再用人工或卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引鋼束緩慢引進(jìn)。
波紋管的安裝,事先按設(shè)計(jì)圖中預(yù)應(yīng)力的曲線坐標(biāo)在梁側(cè)?;蚬拷钌隙ǔ銮€位置。波紋管的固定采用鋼筋馬凳支托,馬凳間距為600mm~800mm,鋼筋支托應(yīng)焊接在箍筋上,箍筋底部墊實(shí)。波紋管與支托鋼筋用細(xì)鐵絲綁牢或用φ6倒U形筋點(diǎn)焊在托筋上卡住孔道,以防澆筑砼時(shí)波紋管位置偏移或上浮。波紋管在安裝就位過程中,盡量避免反復(fù)彎曲,以防管道開裂,同時(shí)還應(yīng)防止電焊火花燒傷管壁。波紋管安裝后,檢查其位置曲線形狀是否符合設(shè)計(jì)要求,波紋管的牢固是否牢靠,接頭是否完好,管壁有無(wú)破損等。
從梁整體看,波紋管在梁內(nèi)應(yīng)平坦順直,波紋管曲線應(yīng)平滑連續(xù),保證鋼絞線順利穿過。
根據(jù)箱梁施工特點(diǎn),砼澆筑分兩次完成,第一次完成主梁底板和3/4主梁的側(cè)墻施工任務(wù),然后進(jìn)行箱梁的腹模支撐,腹模制安完成后進(jìn)行第二次砼澆筑。箱梁砼澆筑示意圖見圖2。
砼澆筑順序?yàn)椋悍謱訚仓?/p>
砼澆筑時(shí)安排好澆筑順序,其澆筑速度要確保下層砼初凝前覆蓋上層砼。腹板砼澆筑采用對(duì)稱、分層下料的方式進(jìn)行,分層厚度不大于30cm。
砼的振搗采用插入式振搗器進(jìn)行,振搗器移動(dòng)間距不超過其作用半徑的1.5倍,并插入下層砼5cm~10cm。對(duì)每一個(gè)振動(dòng)部位,必須振動(dòng)到該部位砼密實(shí)為止,不能超振。振搗時(shí)避免振搗棒碰撞模板、鋼筋,尤其是波紋管,不得用振搗器運(yùn)送砼。對(duì)于錨下砼及預(yù)應(yīng)力管道下的砼振搗要特別仔細(xì),保證砼密實(shí),由于該處鋼筋密、空隙小,振搗棒應(yīng)選用小直徑的。在混凝土接近初凝時(shí)進(jìn)行二次收漿并拉毛,防止出現(xiàn)裂縫。
鋼絞線張拉順序示意圖見圖3。
砼澆筑完成養(yǎng)生28d,砼強(qiáng)度達(dá)到100%后進(jìn)行張拉,為了使梁體均勻受力,張拉時(shí)采用如3圖所示編號(hào)的先后順序進(jìn)行張拉,并在大梁的兩個(gè)跨中,兩端以及中墩中點(diǎn)設(shè)置水準(zhǔn)觀測(cè)點(diǎn),作好原始測(cè)量記錄,以便觀測(cè)大梁張拉后大梁起拱情況。張拉使用的主要機(jī)器具:YCW 250穿心式千斤頂兩臺(tái),YCW100穿心式千斤頂兩臺(tái),電動(dòng)油泵ZB4-500 50MPa兩臺(tái),張拉錨具四套。在進(jìn)行張拉作業(yè)前,對(duì)千斤頂?shù)葟埨O(shè)備進(jìn)行編組,先張拉腹板束,再?gòu)埨装迨詈髲埨數(shù)装迨?。箱梁預(yù)應(yīng)力的張拉采用雙控,即以張拉力控制為主,以鋼束的實(shí)際伸長(zhǎng)量進(jìn)行校核,實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)值與理論伸長(zhǎng)值,誤差不得超過設(shè)計(jì)伸長(zhǎng)值±6%,否則就停止張拉。
張拉工藝為:0→10%(初應(yīng)力)→100%бk→бk
穿心式千斤頂和就位箱梁兩端的千斤頂同時(shí)開始張拉。兩個(gè)千斤頂達(dá)到設(shè)計(jì)應(yīng)力的10%時(shí),暫停張拉,量取頂筒長(zhǎng)度,記錄數(shù)據(jù),繼續(xù)張拉;應(yīng)力達(dá)到100%時(shí),持荷2min,量取頂筒長(zhǎng)度,作好記錄,同時(shí)算出鋼絞線的伸長(zhǎng)量。
壓漿是后張法預(yù)應(yīng)力施工中的最后關(guān)鍵步驟。壓漿前對(duì)壓漿機(jī)進(jìn)行認(rèn)真檢查、標(biāo)定,用壓漿機(jī)向管道內(nèi)注壓清水,充分沖洗,潤(rùn)濕管道至全部管道沖洗完后,正式拌漿,開始?jí)簼{。壓漿開始后需等另一端排水,排水孔亦噴出純漿并穩(wěn)定后,才可封閉排氣孔,其后對(duì)管加壓到0.6MPa以上并持荷5min后封閉。張拉封錨壓漿應(yīng)在48h內(nèi)完成,如有特殊情況不能及時(shí)壓漿時(shí),應(yīng)采取保護(hù)措施,灌漿后30d不能碰撞錨具。
后張法箱梁公路橋施工技術(shù)要求較高,施工工藝復(fù)雜,要求有合理的施工組織及成熟的施工方案,要嚴(yán)格控制好滿堂架搭設(shè)及預(yù)壓、模板制安、鋼筋及鋼絞線制安、砼澆筑、鋼絞線張拉、壓漿等關(guān)鍵工序施工,配備技術(shù)過硬的專業(yè)施工隊(duì)伍,以確保工程質(zhì)量和工程進(jìn)度。陜西水利