溫略肜
(汕頭公路橋梁工程總公司,廣東 汕頭 515000)
隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,現(xiàn)代公路運(yùn)輸?shù)囊笤絹?lái)越高,預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)得到了廣泛的應(yīng)用,作為超靜定結(jié)構(gòu),預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁具有比普通的連續(xù)梁橋大得多的跨越能力,另外,它可以有效的避免混凝土開裂,同時(shí)又具有結(jié)構(gòu)受力性能好、變形小、伸縮縫少、行車平順舒適、承載能力大、抗震能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。如何對(duì)T梁施工過(guò)程進(jìn)行質(zhì)量控制管理,保證其施工安全可靠,成為了我們重點(diǎn)關(guān)注的方面。
(1)鋼筋加工區(qū)搭設(shè)10 m×20 m的彩鋼棚,原材料、半成品存放區(qū)采用30 cm厚混凝土臺(tái)座。鋼筋綁扎工作在預(yù)制T梁臺(tái)座上進(jìn)行,為保證鋼筋的橫平、豎直、位置準(zhǔn)確、間距均勻,在底座上事先放出大樣線,鋼筋按線綁扎,橫向水平筋的間距按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求的間距做成內(nèi)對(duì)內(nèi)的卡子,在施工中嚴(yán)格控制,保證了鋼筋的間距均勻、水平。采用專用的混凝土墊塊,腹板按豎向0.5 m、橫向1.0 m梅花形布設(shè),底板按0.5 m間距布置兩排,均綁扎在鋼筋交叉點(diǎn)上,保證了工程質(zhì)量。
(2)安裝預(yù)埋件(支座連接鋼板),然后架立波紋管,首先確定梁跨中為原點(diǎn)建立坐標(biāo),根據(jù)圖紙坐標(biāo)值,確定孔道底部各斷面的空間位置,并用紅油漆在底座側(cè)面標(biāo)注波紋管的起彎點(diǎn)位置和對(duì)應(yīng)高度。按位置焊接架立筋,安裝波紋管。安裝時(shí)波紋管接頭處用接頭管(大于波紋管0.5 mm)與波紋管套接,并用膠帶纏緊,達(dá)到管道安裝牢固,接頭密合,彎曲圓順。波紋管定位鋼筋在曲線段間隔為50 cm、在直線段間隔為100 cm設(shè)置一組,并牢固焊接。
(3) 模板采用定型鋼模板,安裝時(shí)板面應(yīng)平整、光潔,涂刷脫模劑,保持模板正確的線形,為防止漏漿,在模板接縫間粘貼雙面膠帶,模板底部和頂部都安裝對(duì)拉桿,個(gè)別側(cè)模處加頂方木,以防脹模和跑模。拆模時(shí)不能硬砸硬撬,防止模板變形及損壞梁板混凝土。
(1)混凝土由拌合站集中拌制。對(duì)混凝土原材料從源頭抓起,砂、碎石、水泥和拌合用水等試驗(yàn)合格后方可進(jìn)場(chǎng),進(jìn)場(chǎng)后按批次分別檢驗(yàn),保證了原材料的質(zhì)量,同時(shí)在拌和前由專職試驗(yàn)員對(duì)砂、石料含水量進(jìn)行測(cè)定,每日由試驗(yàn)室提供施工配合比,拌合站方能開始拌和。由于波紋管及錨區(qū)的鋼筋較密集,石料最大粒徑為1~2 cm。
(2)每盤混合料拌合時(shí)間不少于2 min,混凝土要均勻,隨時(shí)檢查混凝土的坍落度(10~12 cm)、和易性,注意拌合速度與混凝土振搗速度相配合,混凝土運(yùn)輸采用罐車運(yùn)送到預(yù)制T梁現(xiàn)場(chǎng),卸入料斗內(nèi),然后用龍門吊起吊橫移到澆筑部位卸入模板內(nèi),料斗下口距梁頂面不大于40 cm,保證T梁混凝土在澆筑過(guò)程中不發(fā)生離析現(xiàn)象?;炷翝仓r(shí)保證連續(xù)不間斷的進(jìn)行,要考慮到拌合能力、運(yùn)輸距離和澆筑速度相配合。
(3)混凝土采用分層澆筑,分層厚度不大于30 cm,分層距離控制在6 m左右。澆筑順序?yàn)閺囊欢讼蛄硪欢?,為了保證錨固區(qū)混凝土的密實(shí)度,當(dāng)澆筑到距離另一端5 m左右時(shí),再?gòu)牧硪欢碎_始往回澆筑。為提高混凝土強(qiáng)度,在施工中采用附著式高頻振搗器和振搗棒(50棒,30棒)聯(lián)合完成,其中附著式高頻振搗器振搗梁的馬蹄部和腹部,振搗時(shí)間控制在50 s左右,附著式高頻振搗器空載激振力4.75 kN,振動(dòng)頻率50 Hz。附著式振搗器只能振動(dòng)相應(yīng)投料區(qū)段的混凝土,不能空振,也不得使已初凝的混凝土再受振;插入式振搗棒振搗腹板和翼板部位的混凝土,在振搗過(guò)程中不能觸及模板及波紋管。
(4)混凝土澆筑過(guò)程中,每片梁至少做4組試件(試模為15 cm×15 cm×15 cm)、1組標(biāo)養(yǎng),其余留在工地同步養(yǎng)護(hù),作為拆模、張拉、吊裝等工序的強(qiáng)度控制依據(jù)。
當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到10 MPa時(shí)開始拆模,拆模時(shí)先松動(dòng)對(duì)拉螺絲,抽出對(duì)拉桿,然后從先澆筑一端開始人工配合龍門吊機(jī)拆模,并用10 t倒鏈、方木等配合龍門吊拆模,拆模后及時(shí)打磨模板,堆放整齊。邊梁拆模后要及時(shí)對(duì)翼緣板處用圓木進(jìn)行支頂,以防梁體傾倒。拆模時(shí)要先將模板下落,最后緩緩側(cè)拉,注意對(duì)成品混凝土的保護(hù)。
當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的30%時(shí)開始鑿毛(鑿毛過(guò)早易破壞混凝土的棱角,太遲會(huì)給施工帶來(lái)困難),T梁混凝土鑿毛采用電錘與鐵鏨相配合法進(jìn)行。首先將鑿毛區(qū)畫線,由外向內(nèi)按45 °左右的斜紋用電錘進(jìn)行鑿毛。電錘未鑿到的浮漿人工配合鐵鏨進(jìn)行二次處理,直至浮漿全部鑿除干凈為止。鑿毛完成后灑水沖洗干凈,采用鋼刷刷洗,將鑿除區(qū)域的浮渣掃除干凈。
為保證混凝土有適宜的硬化條件和防止不正常的收縮,根據(jù)氣溫情況及時(shí)進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)。拆模后頂板采用土工布覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)的方法,腹板及翼緣板底部采用塑料水管繞梁體一周的方法養(yǎng)護(hù)。具體做法是采用直徑為2.5 cm的塑料管,在管壁上設(shè)置兩排小孔,一排孔口向上用于養(yǎng)護(hù)翼緣板底部,一排面向腹板用于養(yǎng)護(hù)腹板,管口設(shè)置三通閥門,派專人負(fù)責(zé)。養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7 d,每天澆水次數(shù)視具體情況而定,以保持混凝土處于足夠的潤(rùn)濕狀態(tài)為宜。
預(yù)應(yīng)力張拉一般分為一端張拉和兩端張拉兩種形式。如果采用兩端同時(shí)張拉鋼 N2、N3,需要兩套張拉設(shè)備,而采用一端張拉無(wú)疑減少?gòu)埨O(shè)備的投入。因此,采用何種張拉方法則成為施工技術(shù)的關(guān)鍵問(wèn)題。為了減少?gòu)埨O(shè)備投入,使一端張拉有可靠的技術(shù)保障,減少風(fēng)險(xiǎn),我們進(jìn)行了錨具變形、預(yù)應(yīng)力回縮影響長(zhǎng)度分析,并在計(jì)算錨具變形、鋼筋回縮等引起的應(yīng)力損失時(shí),考慮了與張拉鋼筋時(shí)的摩阻相反的摩阻作用,這樣能更好地反映由錨具變形等引起的應(yīng)力損失沿梁軸逐漸變化的實(shí)際情況。因鋼絞線采用夾片式錨具,實(shí)測(cè)QM錨具在張拉端預(yù)應(yīng)力鋼材的回縮量△L=4~8 mm,該△L影響長(zhǎng)度的大小直接決定著張拉方法的選用。現(xiàn)以 N2號(hào)鋼束為例,對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼束回縮影響長(zhǎng)度的大小進(jìn)行分析。
N2號(hào)鋼束為曲線形狀,AB段為直線段,BC段為圓弧段,CD段為直線段,并且以梁中心對(duì)稱布置。以A為張拉端,根據(jù)規(guī)范JTJ041-89,參考預(yù)埋波紋管,取孔道局部偏差對(duì)摩擦的影響系數(shù) K=0.001,預(yù)應(yīng)力與孔道壁的摩擦系數(shù) μ=0.19,從張拉端至固定端:
依次類推,可得出沿曲線長(zhǎng)度方向鋼束的應(yīng)力分布圖。假設(shè)張拉時(shí)正向摩擦與錨固時(shí)預(yù)應(yīng)力筋回縮的反向摩阻相等(即正、反摩擦損失斜率相等),根據(jù)預(yù)應(yīng)力鋼束在錨固損失影響區(qū)段內(nèi)的總變形與鋼束回縮值(△L)相協(xié)調(diào)的原理,式中:
Ey:鋼絞線彈性模量,Ey=1.95×105MPa;
△L:錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值,實(shí)測(cè)△L=4~8 mm;
L:預(yù)應(yīng)力筋的有效長(zhǎng)度,mm;
W:錨固損失的應(yīng)力圖形面積。
假設(shè)錨固損失自圓弧C點(diǎn)影響至路中直線段長(zhǎng)度為L(zhǎng)x,又設(shè)AB段應(yīng)力下降的斜率為m1,則m1=(1395-1390)/3.701=1.35,同理可知:BC、CD段的應(yīng)力下降斜率分別為m2=10.03,m3=1.34。
根據(jù)正、反摩擦損失斜率相等,可得出W1、W2、W3,代入有關(guān)公式可求出:
當(dāng)△L=4 mm,Lx=8453 mm
由此可求得預(yù)應(yīng)力鋼束回縮影響長(zhǎng)度S:
通過(guò)對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼束回縮影響長(zhǎng)度分析結(jié)果可知:預(yù)應(yīng)力組合T梁錨固時(shí),鋼束回縮影響長(zhǎng)度超過(guò)跨中,若采用兩端張拉,不但增加了張拉設(shè)備,而且跨中預(yù)應(yīng)力值反而小于一端張拉時(shí)跨中預(yù)應(yīng)力值,影響大梁使用性能。因此,采用一端張拉的方案既經(jīng)濟(jì)又可行。為驗(yàn)證一端張拉后固定端預(yù)應(yīng)力值的建立,對(duì)每根梁的兩束進(jìn)行固定端補(bǔ)張拉,實(shí)測(cè)每束僅能補(bǔ)0.4 mm左右的伸長(zhǎng)量。實(shí)踐證明,該方案在實(shí)際運(yùn)用中各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求,效果較為理想。
張拉完成后,在24 h內(nèi)進(jìn)行壓漿。壓漿工藝采用真空輔助壓漿法,水泥漿水灰比控制為0.45,摻加8%的膨脹劑,水泥漿稠度控制在14~18 s之間?,F(xiàn)場(chǎng)采用倒錐法對(duì)水泥凈漿進(jìn)行測(cè)定,當(dāng)試驗(yàn)合格后開始?jí)簼{。將準(zhǔn)備好的水泥漿按先下孔后上孔的順序依次壓入孔道,水泥漿在壓注前和過(guò)程中應(yīng)經(jīng)常攪動(dòng),水泥漿調(diào)制后,經(jīng)常攪動(dòng)并應(yīng)在30 min內(nèi)用完。壓漿開始前,打開兩端壓漿(出漿)嘴閥門,然后由一端壓入水泥漿,壓力可在0.5~0.7 MPa,壓注速度為6~8 m/min。為保證預(yù)應(yīng)力束孔道全部沖漿,出漿口冒漿后(現(xiàn)場(chǎng)控制以出漿流出不含氣體水沫且稠度與壓注漿液相同的水泥漿為準(zhǔn)),關(guān)閉出漿嘴閥門并加壓,穩(wěn)壓期的壓力為0.5 MPa,時(shí)間不少于2 min。壓漿時(shí)每工作班組最少做3組試塊(試模為70.7 mm×70.7 mm×70.7 mm)。為保證橋梁伸縮縫幾何尺寸及混凝土線性,非連續(xù)端封錨在梁板吊裝完成后進(jìn)行。用砂輪鋸去多余鋼束,并保留4 cm,對(duì)非連續(xù)端焊接綁扎封錨鋼筋支模板,用與梁體同標(biāo)號(hào)混凝土澆筑封錨。中支點(diǎn)梁端不進(jìn)行封錨,采用10號(hào)水泥砂漿將外露鋼絞線、錨具及鋼筋包裹,防止銹蝕。
總之,在T型梁預(yù)制施工中,需要建設(shè)者和管理者統(tǒng)一協(xié)調(diào)、互相合作,嚴(yán)格遵守各項(xiàng)有關(guān)質(zhì)量的法律法規(guī)和技術(shù)規(guī)范;從各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行有效控制,采取積極有效的施工措施,把我國(guó)的橋梁工程質(zhì)量提高到一個(gè)新水平。
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