□文/高 崇
(中鐵19局集團軌道交通工程有限公司 北京)
某預(yù)制箱梁梁場位于天津某鐵路線DK22+105.4-DK22+741線路左側(cè),共700榀箱梁的預(yù)制任務(wù)。其中,32米的624榀、24米的76榀。梁場按橫列式布置,梁場與鐵路線路中心平行,場內(nèi)設(shè)置制梁區(qū)、存梁區(qū)、辦公生活區(qū)。梁場配備900T輪胎式移梁機1臺;45T龍門吊4臺,,300KW發(fā)電機3臺等。簡支箱梁預(yù)制在制梁區(qū)完成,采用液壓整體組合鋼模板,鋼筋整體吊裝入模,2臺120型拌和站集中拌制混凝土;梁體在制梁臺座上預(yù)初張拉后,由移梁機移至存梁區(qū)終張拉、存放。梁場設(shè)置12個制梁臺座,其中11個32米制梁臺座,1個24米臺座,月最大生產(chǎn)能力92榀;設(shè)置存梁臺座108個,部分采用雙層存梁,最大存梁能力173榀;設(shè)置3個喂梁臺座,滿足連續(xù)均衡架梁要求。
1、模板制作。外模采用無上拉桿受力結(jié)構(gòu)設(shè)計,考慮梁體預(yù)留壓縮量:31.5m箱梁上翼緣+6,下翼緣+14mm;23.5m箱梁上翼緣+4,下翼緣+8mm;在使用過程中底、側(cè)模固定不動;但外側(cè)模要實現(xiàn)微調(diào)轉(zhuǎn)動,以利于脫模和橋面寬度的調(diào)整;橋面上不設(shè)拉桿;橋面上設(shè)置提漿磨平機走行軌道;下翼緣“碗口”部位均應(yīng)考慮脫模坡度,尤其支座板處;每套外模設(shè)計安全護欄。
內(nèi)模采用液壓整體收縮式內(nèi)模,即脫模時要求內(nèi)模整體地由一端從箱內(nèi)抽拔而出,在內(nèi)模拼裝臺座上準(zhǔn)備后整體穿入安裝;預(yù)留分節(jié)抽出條件,同時便于運輸。內(nèi)模液壓系統(tǒng)的液壓件密封性能良好并能定位自鎖。
端模用螺栓與底模、側(cè)模及內(nèi)模進行連接。梁端兩側(cè)設(shè)上下樓梯。在側(cè)模與底模之間采用螺栓連接,拼裝完待穩(wěn)定后焊接固定。
2、鋼筋加工。鋼筋在綁扎之前需要進行調(diào)直,采用長線冷拉調(diào)直或調(diào)直機調(diào)直;鋼筋焊接采用閃光對焊;鋼筋彎制成型采用彎筋機,并用樣板控制彎制尺寸。然后進行鋼筋綁扎:(1)整跨鋼筋骨架分為底腹板鋼筋骨架和橋面鋼筋骨架兩塊;(2)鋼筋綁扎在胎模具上進行;(3)整跨鋼筋骨架的制作流程為:在胎模具上整體綁扎底腹板和橋面鋼筋骨架→布設(shè)預(yù)應(yīng)力筋預(yù)留管道→吊鋼筋骨架入制梁模板→安裝端?!┤雰?nèi)模;(4)在鋼筋與模板間設(shè)置保護層墊塊。保護層墊塊采用強度為C60高性能混凝土制作,墊塊的尺寸和形狀必須滿足保護層厚度和定位的允差(0~+5mm)要求。模板安裝和灌筑混凝土前,仔細檢查保護層墊塊的位置、數(shù)量及緊固程度,并指定專人做重復(fù)性檢查以提高保護層厚度尺寸的質(zhì)量保證率。墊塊散布均勻,側(cè)面和底面的墊塊不少于4個/m2,綁扎墊塊和鋼筋的鐵線頭不得伸入保護層內(nèi)。
3、混凝土施工。(1)梁體混凝土灌筑采用混凝土輸送泵+布料機,連續(xù)灌筑,一次成型。灌筑時間控制在6h以內(nèi);(2)泵送時輸送管路除出口處采用軟管外,輸送管路其他部分均采用鋼管。輸送管路用支架、吊具牢固固定,且不得與模板或鋼筋直接接觸。泵送過程中,混凝土拌和物始終連續(xù)輸送。高溫或低溫環(huán)境下輸送管路分別采用濕簾或保溫材料覆蓋;(3)混凝土灌筑順序。梁體混凝土灌筑由兩臺半徑18米的布料機置于梁體同側(cè),由箱梁兩端向中間對稱進行布料,保證布料準(zhǔn)確均勻。灌筑時斜向分段,水平分層,水平分層厚度不大于30cm,先后兩層混凝土間隔不超過混凝土初凝時間,混凝土連續(xù)灌筑一次成型。灌筑原則為“先底板,再腹板,最后頂板,由兩端向中間進行”。兩側(cè)腹板混凝土高度保持一致;(4)操作插入式振動棒時宜快插慢拔,垂直點振,不得平拉,不得漏振,謹(jǐn)防過振;振動棒移動距離應(yīng)不超過振動棒作用半徑的1.5倍(約40cm),每點振動時間約 20s~30s,振動時振動棒上下略為抽動,振動棒插入深度以進入前次灌筑的混凝土面層下50mm為宜。灌筑過程中注意加強倒角、交界面以及鋼筋密集部位特別是錨頭下和支座墊板處的振搗。為達到混凝土外觀質(zhì)量要求,在側(cè)模和底模上安裝有高頻振動器,當(dāng)混凝土振搗密實后才開啟,以保證脫模后梁體表面光滑平整;(5)選擇模板溫度在5~35℃的時段灌筑預(yù)制梁混凝土。在炎熱氣候下灌筑混凝土?xí)r,應(yīng)避免模板和新澆混凝土受陽光直射,入模前的模板與鋼筋溫度以及附近的局部氣溫不應(yīng)超過35℃。應(yīng)盡可能安排傍晚灌筑而避開炎熱的白天,也不宜在早上灌筑以免氣溫升到最高時加速混凝土的內(nèi)部溫升。在相對濕度較小、風(fēng)速較大的環(huán)境下,宜采取噴霧、擋風(fēng)等措施或在此時避免灌筑有較大面積混凝土暴露的橋面板;(6)當(dāng)室外溫度超過35℃或混凝土拌和物出盤溫度達到25℃及以上時,應(yīng)按夏季施工辦理,例如改變混凝土灌筑時間,盡量安排在上午6點以前灌筑完或下午16點以后開盤灌筑。
4、預(yù)應(yīng)力施工。(1)預(yù)施應(yīng)力按預(yù)張拉、初張拉和終張拉三個階段進行。工藝流程:清理錨墊板→安裝工作錨環(huán)及夾片→安裝限位器→預(yù)施應(yīng)力。張拉時兩側(cè)對稱,同束鋼絞線由二端對稱,采用四個千斤頂同步進行張拉,張拉順序按設(shè)計圖要求進行,張拉過程中保持兩端的伸長量基本一致;(2)張拉預(yù)應(yīng)力鋼絞線時,采用應(yīng)力應(yīng)變雙控制,張拉程序為:預(yù)張拉、初張拉工藝流程:0→0.2σk(作伸長值標(biāo)記)→初張拉控制應(yīng)力(測伸長量)→回油至0錨固。終張拉的一般操作流程:0→0.2σk(作伸長值標(biāo)記)→σk(靜停持荷 5分鐘)→補拉至σk(測伸長量)→回油到0錨固(測回縮量);(3)為避免梁體混凝土收縮開裂,預(yù)制梁應(yīng)帶模預(yù)張拉。預(yù)張拉時,模板應(yīng)松開,不應(yīng)對梁體壓縮造成阻礙。張拉數(shù)量及張拉力值應(yīng)符合設(shè)計要求。預(yù)應(yīng)力束張拉前,應(yīng)清除管道內(nèi)的雜物及積水;(4)預(yù)張拉是在混凝土強度和彈模達到設(shè)計強度的60%+3.5MPa時帶外模進行,為不對梁體壓縮造成阻礙,此時松開內(nèi)模。初張拉應(yīng)在梁體混凝土強度達到設(shè)計值80%+3.5MPa和模板拆除后,按設(shè)計要求進行。初張拉后,梁體方可吊出臺位。終張拉應(yīng)在梁體混凝土強度及彈性模量達到設(shè)計值后、齡期不少于10d時進行。張拉順序、張拉控制應(yīng)力及總張拉力應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計要求進行。預(yù)施力值以油壓表讀數(shù)為主,以預(yù)應(yīng)力筋伸長值作校核,按預(yù)應(yīng)力筋實際彈性模量計算的伸長值與實測伸長值相差不應(yīng)大于±6%;實測伸長值以20%張拉力作為測量的初始點。當(dāng)實測伸長值與理論伸長值相差大于±6%時,應(yīng)分析其不符的原因(如油壓表不準(zhǔn)、千斤頂內(nèi)摩阻過大、預(yù)應(yīng)力筋實際彈模偏高或偏低等),并進行處理。預(yù)施力應(yīng)采用兩端同步張拉,并符合設(shè)計張拉順序。預(yù)施力過程中應(yīng)保持兩端的伸長量基本一致。
5、孔道壓漿。(1)后張預(yù)制梁終拉完成后,要在24h之后48h內(nèi)進行管道真空輔助壓漿。壓漿材料為高性能無收縮防腐灌漿劑。真空泵與排氣口連接,壓漿泵與同一管道的壓漿口連接,排氣口設(shè)在管道一端的上方,壓漿口要設(shè)在管道另一端的下方;(2)工序流程為:切除外露鋼絞線→清除管道內(nèi)雜物及積水→用保護罩或無收縮水泥砂漿密封錨具→清理錨墊板上的灌漿孔→確定抽真空端及灌漿端,安裝引出管、球閥和接頭→攪拌水泥漿→啟動真空泵抽真空(真空度達到-0.06~-0.08MPa并保持穩(wěn)定)→啟動灌漿泵,開始灌漿(真空泵仍保持連續(xù)作業(yè))→待抽真空端的透明網(wǎng)紋管中有漿體經(jīng)過時,關(guān)閉空氣濾清器前端的閥門→稍候打開排氣閥直至水泥漿順暢流出→出漿稠度與灌入的漿體相當(dāng)時,關(guān)閉抽真空端所有的閥→灌漿泵在 0.50~0.60MPa下持壓3min→關(guān)閉灌漿泵及灌漿端閥門→拆卸外接管路、附件,清洗空氣濾清器及閥門等→清洗所有沾有水泥漿的設(shè)備→5h后拆卸并清理安裝在壓漿端及出漿端的球閥;(3)壓漿時及壓漿后3d內(nèi),梁體及環(huán)境溫度不得低于5℃;否則,按冬季作業(yè)處理,采取蒸汽養(yǎng)護等保溫措施,并摻加防凍劑。
[1]趙永.談預(yù)制箱梁施工工藝[J].山西建筑,2011.11.
[2]王學(xué)偉,李長虹.淺析預(yù)制箱梁施工工藝[J].科技信息,2010.7.