陳文灝

(福州兢成建設(shè)監(jiān)理咨詢有限公司)

1 工程概況

1.1 工程簡介

福州市西二環(huán)梅峰高架橋工程,設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為城市I級主干道,行車速度 50 km,設(shè)計(jì)荷載為城—A級,設(shè)計(jì)地震基本烈度為 7度。最大縱坡 6%,采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋,代表跨徑 30m。

箱梁和梁底支座墊石均采用 C50混凝土。橋墩、橋臺、承臺及防撞欄桿采用C30混凝土。

高架橋全長 406.7m:第一聯(lián)(5×30)m,第二聯(lián)(27+30+27)m,第三聯(lián)(26.35+30+26.35)m,第四聯(lián)(4×30)m。

1.2 預(yù)應(yīng)力鋼鉸線的特點(diǎn)

工程預(yù)應(yīng)力鋼鉸線的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)符合 GB 5224-1997標(biāo)準(zhǔn),采用公稱直徑為 Φ15.24mm,標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為 1 860MPa的低應(yīng)變鋼鉸線。

1.3 有關(guān)錨具、夾片的設(shè)計(jì)要求

預(yù)應(yīng)力錨具采用符合國際預(yù)應(yīng)力混凝土協(xié)會(huì)FIP標(biāo)準(zhǔn)的I類錨具,其錨固效率系數(shù)大于 95%。預(yù)應(yīng)力錨具采用規(guī)格為 15-19、15-15、15-12、15-4型錨具,固端錨具采用 15-19P、15-4P型錨具,連接器采用 15-19L、15-4L型連接器。

2 鋼絞線張拉施工工藝

2.1 張拉材料、設(shè)備的檢測、標(biāo)定

有關(guān)材料、設(shè)備到現(xiàn)場嚴(yán)格按規(guī)范要求,由具有資質(zhì)的計(jì)量檢測單位進(jìn)行檢測、標(biāo)定。

(1)金屬波紋管

依據(jù)《預(yù)應(yīng)力混凝土用金屬螺旋管》JG/T3013-1994對送檢的兩組金屬波紋管進(jìn)行徑向剛度性能、荷載作用后抗?jié)B漏性能進(jìn)行檢測。

(2)鋼絞線

依據(jù)《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼鉸線》GB/T5224-2003對送檢的鋼絞線進(jìn)行松弛性能、拉伸性能、彈性模量等進(jìn)行檢測。

(3)錨具、夾片

依據(jù)《預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器》GB/T14370-2000、《金屬洛氏硬度試驗(yàn) 第 1部分:試驗(yàn)方法》GB/T230.1-2004對送檢的工作錨板及工作夾片進(jìn)行檢測。

(4)千斤頂與壓力表、油泵及油路管線

依據(jù)《壓力表式液壓千斤頂測力裝置》JJG(閩)17-1998在環(huán)境溫度為 20℃時(shí)對送檢的千斤頂進(jìn)行檢測。

2.2 張拉控制力 σK的計(jì)算

張拉控制力 σK按照預(yù)鋼鉸線標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的 75%進(jìn)行控制,即 σK=1 860×75%=1 395MPa。數(shù)值見表 1。

表 1 張拉力與壓力表讀數(shù)對照表

2.3 伸長量的計(jì)算

根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn),伸長量的計(jì)算套用《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》精確計(jì)算公式和簡化計(jì)算公式所得結(jié)果相比,兩者差值非常小,所以工程采用簡化公式進(jìn)行計(jì)算

式中:P為預(yù)應(yīng)力鋼束平均張拉力,N;L為從張拉端錨下到計(jì)算截面孔道長度,m;Ay為鋼鉸線束總截面積,mm2;Ey為鋼鉸線彈性模量,MPa,取試驗(yàn)值。

2.4 張拉操作工藝

本橋主梁為現(xiàn)澆連續(xù)箱梁,采用縱橫向預(yù)應(yīng)力,橫向預(yù)應(yīng)力設(shè)置在中橫梁處,每個(gè)橫梁 8束,分上下兩層,采用OVM 15-12錨具,一端固定,一端張拉。縱向腹板束采用OVM 15-15型錨具和 15-19型錨具,15-15型使用在第二、第三聯(lián),15-19型使用在第一、第四聯(lián),底板、頂板束均采用 OVM15-4型錨具。主梁采用C50混凝土,設(shè)計(jì)要求在箱梁混凝土達(dá)到 85%強(qiáng)度時(shí)方可張拉。

(1)波紋管的安裝

按照圖紙的坐標(biāo)放樣,制作分段的定位鋼筋。安裝時(shí),將波紋管順定位鋼筋的走向進(jìn)行定位安裝。施工中鋼筋與波紋管相碰時(shí),在征得技術(shù)人員及現(xiàn)場監(jiān)理的同意后,適當(dāng)調(diào)整鋼筋的位置。

預(yù)應(yīng)力錨具配套設(shè)有M 27壓漿孔,在波紋管安裝時(shí),從各個(gè)錨固端將排漿管引到箱梁頂面,彎曲束的頂面邊留在排氣管,采用聚乙烯 Φ25塑料管引出。

(2)穿束

根據(jù)規(guī)范要求,鋼絞線可先穿或后穿,為了防止預(yù)應(yīng)力孔道上浮,本工程采用先穿。

(3)張拉準(zhǔn)備

①拼裝張拉架搭設(shè)張拉平臺,創(chuàng)造安全生產(chǎn)的環(huán)境。

②按規(guī)定配套安裝油泵及千斤頂。

③千斤頂安裝與鋼鉸線束軸線保持一致,并設(shè)懸掛裝置。

(4)錨具安裝

①按設(shè)計(jì)要求配套安裝規(guī)定的錨具。

②先清理錨板,去掉多余波紋管及鋼絞線上雜物。

③套入錨具,安裝夾片,用Φ20鋼管輕輕敲緊。

(5)張拉順序

①先張拉橫向束,橫向束使用 OVM 15-12型錨具,一端固定,一端張拉,在橫梁兩側(cè)箱梁均是滿跨灌注完混凝土的情況下,先張拉 S1-1、再張拉 S1-2、S2-1、S2-2,未灌注完滿跨段一側(cè)的橫梁先拉S1束,S2束待灌完箱梁混凝土后再張拉。

②縱向束張拉順序

先張拉中腹板鋼束,從下往上,先拉 F3再拉 F2、F1。

再交替對稱張拉邊腹板鋼束,也是從下往上,先F3再拉F2、F1。

張拉底板、頂鋼束時(shí),先張拉底板,從中間向兩邊對稱張拉,再拉頂板,也是從中間向兩邊對稱張拉。

橋張拉采用分級交替張拉的辦法施工預(yù)應(yīng)力,兩端張拉時(shí)一端先張拉到上一個(gè)級別,另一端再張拉到同一個(gè)級別,如此交替直至張拉結(jié)束。

張拉時(shí)用伸長量進(jìn)行校核

式中:△L1為實(shí)測的伸長值;△L2為 0～0.1σK時(shí)的推算伸長量。

實(shí)測伸長量與設(shè)計(jì)理論伸長值誤差小于±5%為合格。

2.5 壓漿操作工藝

(1)孔道壓漿采用水泥漿,水泥漿的配比由試驗(yàn)確定,宜采用硅酸鹽水泥式普通水泥,水灰比為 0.4～0.45,摻入適量減水劑時(shí),水灰比可減少到 0.35。

(2)張拉后應(yīng)盡早壓漿,壓漿前須將孔道沖洗干凈,保持濕潤,如有積水、雜物應(yīng)用高壓空氣進(jìn)行清除。

(3)用活塞式壓漿機(jī)從壓漿孔道的最低點(diǎn)壓入,最大壓力為 0.5～0.7MPa,當(dāng)孔道較長時(shí)或采用一次壓漿時(shí)最大壓力可達(dá) 1MPa。為了保證管道壓漿密實(shí),不存留游離水,一般每一孔道的兩端先后各壓漿一次,兩次間隔時(shí)間一般為30～ 45min。

(4)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。

(5)壓漿后將錨具周圍沖洗干凈并鑿毛,恢復(fù)鋼筋進(jìn)行封頭。

3 汽車荷載試驗(yàn)結(jié)論

(1)第一聯(lián)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)箱梁邊跨跨中箱梁底板及翼緣板縱向拉應(yīng)力增量的最大值為 2.08MPa,大于C50混凝土的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 1.89 MPa;中支座截面底板大部分處于受壓狀態(tài),各測點(diǎn)縱、橫向拉應(yīng)力增量均未大于C50混凝土的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;第二聯(lián)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁邊跨跨中箱梁底及翼緣板縱向拉應(yīng)力增量的最大值為2.69MPa,大于 C50混凝土的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 1.89MPa;中支座截面底板大部分處于受壓狀態(tài),各測點(diǎn)縱、橫向拉應(yīng)力增量均未大于 C50混凝土的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。

(2)第一聯(lián)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)箱梁在兩種工況的汽車荷載作用下,主梁邊跨跨中截面撓度實(shí)測增量最大值為工況一時(shí)的 6.11mm;第二聯(lián)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁在汽車荷載作用下,主梁邊跨跨中截面撓度實(shí)測增量最大值為工況三時(shí)的7.97mm。各工況下的撓度實(shí)測值沿橋?qū)?、橋跨頒布具有一定的規(guī)律性。各測試截面殘余變形較小,恢復(fù)性較好。

(3)汽車荷載靜載試驗(yàn)表明,在試驗(yàn)汽車荷載作用下,測試橋的上部結(jié)構(gòu)受力性能正常。

4 結(jié) 語

預(yù)應(yīng)力線拉工藝是橋梁預(yù)應(yīng)力構(gòu)件施工的重要環(huán)節(jié),特別是張拉應(yīng)力及伸長量的控制,會(huì)直接影響預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)使用壽命,因此在預(yù)應(yīng)力施工中,要充分做好張拉前的準(zhǔn)備工作,在張拉過程中一定要按技術(shù)規(guī)范操作,以確保工程質(zhì)量。

[1] 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTJ041-2000).人民交通出版社,2006.

[2] 公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(JTG B 01-2003).人民交通出版社,2006.

[3] 公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)(JTG F80/1-2004).人民交通出版社,2004.

[4] 公路施工手冊 -橋涵 .交通部第一公路工程公司 .人民交通出版社,2000.