萬 鳳
(福建華通路橋建設(shè)有限公司,福建 福州 350000)
T梁預(yù)制是目前我國(guó)高等級(jí)公路橋梁建設(shè)常用的結(jié)構(gòu)形式。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展,T梁預(yù)制技術(shù)已日漸成熟,表現(xiàn)為施工工藝越來越呈現(xiàn)規(guī)范和高效。預(yù)應(yīng)力混凝土T梁預(yù)制,因其剛度大、自重輕,具有可充分利用材料的高強(qiáng)度性能、有效防止混凝土裂縫、以及行車舒適等優(yōu)點(diǎn),在公路橋梁廣泛使用。因此,開展T梁預(yù)制工藝及混凝土質(zhì)量的研究與探討具有重要的意義。本文結(jié)合工程實(shí)際,就T梁預(yù)制工藝及質(zhì)量控制談一些體會(huì)。
主梁預(yù)制的施工工藝流程如下:施工準(zhǔn)備(設(shè)預(yù)制場(chǎng)、做預(yù)制臺(tái)座、定制模板等)→制作安裝鋼筋和波紋管→在固定好的波紋管中穿鋼絞線→安裝模板→澆灌混凝土、養(yǎng)護(hù)→拆模板并繼續(xù)養(yǎng)護(hù)→混凝土達(dá)到要求齡期及強(qiáng)度張拉鋼絞線→張拉24h以內(nèi)孔道壓漿→梁體封端→水泥漿達(dá)到要求強(qiáng)度、梁體經(jīng)檢驗(yàn)合格可吊裝使用。
預(yù)制場(chǎng)的選擇既要方便運(yùn)梁,又要有較廣闊的場(chǎng)地,地臺(tái)的構(gòu)造等,同時(shí)地臺(tái)應(yīng)設(shè)在壓實(shí)的路基上,不宜跨過填挖交界處,以避免沉降差導(dǎo)致地臺(tái)斷裂。浦南大橋及連接線工程S2合同段嶺腳大橋,橋梁中心樁號(hào)K7+202,橋跨組合為2*(3*30)m,上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)制30m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T梁,先簡(jiǎn)支后連續(xù)體系。本項(xiàng)目地臺(tái)設(shè)置在橋尾挖方段路基上,預(yù)制場(chǎng)寬度35米,長(zhǎng)度200米。底座施工前,要平整好施工場(chǎng)地,做好排水系統(tǒng),夯實(shí)底座的地基。基礎(chǔ)施工時(shí),考慮到底座兩端,在T梁張拉后是主要受力區(qū),基礎(chǔ)要加厚,根據(jù)受力計(jì)算和施工經(jīng)驗(yàn)確定基礎(chǔ)厚度和混凝土強(qiáng)度標(biāo)號(hào)。底座頂部?jī)蓚?cè)面安裝槽鋼,口向外,槽鋼采用鋼筋焊接對(duì)拉住,槽鋼的作用是為支模時(shí)塞入橡膠管,保證底模與側(cè)模間的接縫不漏漿。槽鋼頂面,整個(gè)頂面鋪有5毫米鋼板。另外,考慮到張拉后,T梁要上拱,根據(jù)存梁時(shí)間長(zhǎng)短要預(yù)留一定拱度。
1.2.1 模板制作、安裝和拆卸。T梁采用定型鋼模板,安裝時(shí),先將模板清理干凈,涂刷隔離劑,保持模板正確的線形,每節(jié)模板接縫間、模板與臺(tái)座結(jié)合部,用乳膠粘貼薄海綿以防止漏漿,拆模后,如海綿破壞,則要重新粘貼;考慮模板拆卸方便,每節(jié)模板留有一小塊活口板,拆除模板時(shí),先卸去夾腳Ф16螺栓,再拆除各段的活板,向外下方將模板拆卸,以防止模板變形及損壞主梁混凝土。
1.2.2 鋼筋、波紋管的綁扎、安裝。鋼筋在加工場(chǎng)加工后,在主梁臺(tái)座上安裝綁扎,先安裝綁扎“馬蹄形”部分的鋼筋,“馬蹄形”部分的箍筋數(shù)量多而密,位置不好控制,為此,采取在臺(tái)座側(cè)面劃線定位的方法,用以準(zhǔn)確無誤地掌握箍筋的根數(shù)及間距,橫隔板在腹板鋼筋完成后再進(jìn)行安裝綁扎;腹板及“馬蹄形”部分鋼筋全部成型后,開始焊接波紋管定位筋,定位筋間距為0.8m,由于波紋管線形為曲線,為準(zhǔn)確控制每一根定位筋的位置,施工中采用尺桿刻度定位法,即按照設(shè)計(jì)圖給出的鋼絞線的坐標(biāo),算出波紋管底部定位筋的坐標(biāo),刻于木方尺桿上,用這尺桿在腹板上劃出定位筋的位置,再焊接定位筋,這樣可以有效地保證定位筋的準(zhǔn)確性。翼緣板鋼筋在模板支好后才進(jìn)行安裝綁扎;為保證鋼筋保護(hù)層厚度,除在鋼筋骨架成型時(shí)用架立鋼筋控制好間距外,再用墊塊加以控制,將按設(shè)計(jì)要求厚度的墊塊呈梅花狀綁在鋼筋的交叉點(diǎn)上。腹板鋼筋綁扎完成后,將波紋管按順序逐根穿入,用20~22#鉛絲與定位筋綁扎牢固,防止波紋管在施工中產(chǎn)生移位或上浮,最后將加工好的鋼紋線兩端用電工膠布包好包緊,從波紋管一端穿入,從另一端伸出。
預(yù)制T型梁可采用C25混凝土底座,厚度為25~40cm,底面配鋼筋網(wǎng)。底座預(yù)留拉桿孔,上鋪5~6mm鋼板。鋼筋在加工場(chǎng)開料加工后,搬運(yùn)到預(yù)制臺(tái)座位置安裝就位,鋼筋骨架下底和外側(cè)墊保護(hù)層墊塊,錯(cuò)開布置。金屬波紋管宜應(yīng)用手提式砂輪切割機(jī),不得使用電焊切割。波紋管孔道一般按每50cm采用鋼筋卡子以鐵絲綁扎固定,避免孔道在澆筑混凝土過程中移位??椎郎先舫霈F(xiàn)意外孔洞則在澆筑混凝土前修補(bǔ)好。波紋管連接后用密封膠帶封口,避免混凝土澆筑時(shí)水泥漿滲入管內(nèi)造成孔道堵塞,在操作時(shí)防止管壁破裂,防止鄰近電焊火花燒傷孔道。鋼絞線的安裝選用預(yù)埋波紋管后再穿束,一般采用人工穿束,對(duì)鋼絞線可將一孔筋束中的全部鋼絞線編束后整體裝入孔道中。穿束前應(yīng)檢查,錨墊板位置正確,孔道內(nèi)暢通、無水分和雜物。鋼絞線下料長(zhǎng)度一般為孔道長(zhǎng)度加上錨固及張拉工作長(zhǎng)度。為防止鋼絲扭結(jié)宜進(jìn)行編束,每隔1~1.5m綁扎一道鉛絲,鉛絲扣彎入鋼束內(nèi)。鋼絞線切割時(shí),在每端離切口30~50mm處用鐵絲綁扎。綁扎好的鋼絞線束應(yīng)編號(hào)掛牌堆放。預(yù)制T型梁模板一般采用定型鋼模板,按梁體尺寸準(zhǔn)確定制。模板應(yīng)有足夠的剛度,邊角整齊,內(nèi)表面平滑,模板底部和上部可采用對(duì)拉螺桿固定,側(cè)模外側(cè)安設(shè)附著式震動(dòng)器。各塊模板之間由螺栓連接,膠帶緊接。
1.2.3 主梁混凝土的澆筑。混凝土拌和料可摻適量的外加劑?;炷翑嚢钑r(shí),檢查拌制質(zhì)量和塌落度,符合要求才可澆筑。T梁采用水平分層澆筑,每層厚度不大于30cm,澆筑順序?yàn)椤榜R蹄形”部分→腹板→翼緣板,混凝土輸送泵車將混凝土直接泵入模內(nèi),混凝土以45度傾斜角由兩端向中間澆筑,要求連續(xù)澆筑,一次成型。
1.2.4 主梁混凝土的養(yǎng)護(hù)。梁體混凝土澆筑后,在梁端標(biāo)明制作日期和安裝方向。為了不損壞T型梁的翼緣,在混凝土強(qiáng)度未達(dá)到12.5MPa時(shí),不得拆模。拆模時(shí)不得用力撬動(dòng)與敲打而損傷梁體表影響T型梁的外觀質(zhì)量。在混凝土初凝后,用麻袋覆蓋,并灑水養(yǎng)護(hù),在養(yǎng)護(hù)期宜保證混凝土表面處于濕潤(rùn)狀態(tài)。
1.3.1 張拉設(shè)備及錨具。主梁張拉采用YC250B型千斤頂、ZB4-500油泵,以及與之配套的壓力表和油管,錨具采用OVM15-7、OVM15-9錨具。
1.3.2 張拉前的準(zhǔn)備。標(biāo)定張拉設(shè)備,確定每臺(tái)千斤頂?shù)母骷?jí)張拉力與對(duì)應(yīng)油表的實(shí)際讀數(shù)。檢查混凝土強(qiáng)度是否達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)的80%以上。檢查錨墊板是否與孔道垂直。
1.3.3 T型梁混凝土齡期宜大于5d,同時(shí)梁體混凝土宜達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70~90%時(shí),方可張拉鋼絞線。當(dāng)跨徑大于或等于25m時(shí),宜采用兩端同時(shí)張拉。如兩端張拉時(shí),則兩端千斤頂升降壓、畫線標(biāo)記、伸長(zhǎng)測(cè)量、插墊等工作宜保持一致。在張拉前,采用無油污染的壓縮空氣,對(duì)孔道、錨具與鋼絞線端部進(jìn)行清洗。
1.4.1 張拉完成后,應(yīng)立即將錨塞周圍預(yù)應(yīng)力鋼筋間隙用水泥砂漿封錨,封錨砂漿抗壓強(qiáng)度不足10MPa時(shí),不得壓漿。為使孔道壓漿流暢,并使?jié){液與孔壁結(jié)合良好,壓漿前用壓力水沖洗孔道,并清凈積水。壓漿前將排氣孔、壓漿孔、排水孔等全面檢查,并對(duì)壓漿設(shè)備進(jìn)行安裝檢驗(yàn)。
1.4.2 水泥漿自調(diào)制至灌入孔道的延續(xù)時(shí)間,視氣溫情況而定,一般不超過30~45min,水泥漿在使用前和壓注過程中應(yīng)經(jīng)常攪動(dòng)。壓漿應(yīng)緩慢、均勻地進(jìn)行,比較集中和鄰近的孔道,先連續(xù)壓漿完成,以免串到鄰孔的水泥漿凝固堵塞孔道;不能連續(xù)壓漿時(shí),后壓的孔道應(yīng)在壓漿前壓力水沖洗通暢。壓漿采用一端壓漿,當(dāng)另一端排水孔冒濃漿后,封排水孔加壓,持壓5分鐘,關(guān)閉壓漿閥,轉(zhuǎn)到另一束,全梁壓漿。
1.5.1 主梁的編號(hào)、轉(zhuǎn)移、存放問題,吊梁時(shí)注意穩(wěn)定,避免側(cè)倒,編號(hào)清晰準(zhǔn)確,存放要按照梁的安裝順序來堆放,避免翻梁(即先要安裝的梁被壓在底層)。
1.5.2 主梁的起吊、運(yùn)輸、裝卸和安裝時(shí)的混凝土強(qiáng)度應(yīng)該達(dá)到設(shè)計(jì)要求,且預(yù)應(yīng)力混凝土梁還應(yīng)至少達(dá)到一定齡期,才能裝運(yùn)。同時(shí)預(yù)應(yīng)力孔道內(nèi)的水泥漿強(qiáng)度應(yīng)符合圖紙規(guī)定,壓漿強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求,設(shè)計(jì)未規(guī)定時(shí),不低于構(gòu)件混凝土等級(jí)的55%,且不低于20MPa。
1.5.3 先簡(jiǎn)支后連續(xù)橋梁的T梁安裝。由于在梁板間現(xiàn)澆接頭段,對(duì)應(yīng)T梁管道仍需連接成為一束。因此,梁T安裝時(shí)必須對(duì)支座位置、支座標(biāo)高、梁板軸線、頂板預(yù)留孔進(jìn)行嚴(yán)格檢查,以便保證現(xiàn)澆段的鋼筋、管道連接、預(yù)應(yīng)力張拉等工序的順利進(jìn)行。
為保證混凝土質(zhì)量,首先要把好原材料關(guān),混凝土施工所用原材料必須通過試驗(yàn)檢測(cè)合格后才能使用。選用水泥、砂、碎石、鋼筋、鋼絞線等生產(chǎn)商時(shí),首先質(zhì)量必須合格,然后是生產(chǎn)量能滿足施工需要,最后確定價(jià)格是在同等條件下運(yùn)到工地最低。材料的質(zhì)量對(duì)成品影響很大,作為試驗(yàn)人員和質(zhì)檢人員要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),按抽檢頻率進(jìn)行檢測(cè),對(duì)不合格材料及時(shí)通知材料人員,換料或降級(jí)為其他適合的工程使用。我們管質(zhì)量要從源頭抓起,加強(qiáng)管理和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督,每個(gè)人各負(fù)其責(zé),這樣才能防止施工中不合格材料濫竽充數(shù),才能保證材料的質(zhì)量滿足施工要求。
混凝土拌合是質(zhì)量控制中重要的一環(huán),它影響混凝土的內(nèi)在質(zhì)量和外觀形象。計(jì)量不準(zhǔn)、拌合不勻?qū)炷恋膹?qiáng)度影響大,在拌合前,試驗(yàn)人員要進(jìn)行試拌,合格后確定工地實(shí)用配合比,對(duì)拌和機(jī)操作手進(jìn)行技術(shù)交底,使其掌握操作要領(lǐng),掌握拌合料的稠度以及出現(xiàn)問題后及時(shí)通知試驗(yàn)人員。攪拌機(jī)要加強(qiáng)維修和保養(yǎng),停拌后及時(shí)清理拌和機(jī)中混凝土。防止攪拌中機(jī)械故障,影響混凝土的拌合。水泥、砂、碎石在攪拌機(jī)中采用電腦計(jì)量控制,但隨著砂、碎石含水量的變化要進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整,否則會(huì)影響混凝土稠度。現(xiàn)場(chǎng)施工人員發(fā)現(xiàn)混凝土料不合格應(yīng)及時(shí)通知試驗(yàn)人員,對(duì)料及時(shí)調(diào)整和補(bǔ)救。
2.3.1 混凝土到現(xiàn)場(chǎng)后,必須進(jìn)行坍落試驗(yàn),符合要求后方可澆筑,混凝土嚴(yán)格按程序分層澆筑主梁混凝土連續(xù)澆筑,一次完成;振搗手明確分工,按操作規(guī)程進(jìn)行,確保振搗均勻、密實(shí),不漏振也不過振;混凝土初凝后用麻袋覆蓋,終凝后再灑水養(yǎng)護(hù),灑水頻率以混凝土表面經(jīng)常處于濕潤(rùn)狀態(tài)為準(zhǔn),連續(xù)養(yǎng)護(hù)7d。
2.3.2 澆筑混凝土,應(yīng)分層分段澆筑,振搗密實(shí)、到位,不過振不少振。混凝土澆筑是預(yù)制中最重要的一關(guān),直接關(guān)系到梁的內(nèi)在質(zhì)量和外觀質(zhì)量。運(yùn)送來的混凝土,不合格的不能使用,必須處理合格后才能使用,混凝土料的稀稠會(huì)影響梁的外觀和內(nèi)在質(zhì)量,在澆筑中,分層澆筑,由于梁長(zhǎng),需要分段,階梯式向前澆筑。保證混凝土上下層銜接在初凝時(shí)間內(nèi)。為保證混凝土馬蹄部分振搗到位,模板外掛平板振搗器,對(duì)該部位進(jìn)行振搗。振搗工振搗中除了全面振搗到位,還要掌握每次振搗時(shí)間,必須將漿振出。模板工要對(duì)模板進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)補(bǔ)救。
2.4.1 所有鋼筋及預(yù)應(yīng)力鋼材進(jìn)場(chǎng)必須有出廠合格證,并進(jìn)行外觀檢查;鋼絞線逐盤進(jìn)行外觀檢查,表面不得有裂縫、毛刺、機(jī)械損傷、油污、銹蝕、死彎等缺陷;鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼材以同爐號(hào)不超過60T為一個(gè)取樣單位,經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可使用。錨具、夾片必須有出廠合格證,進(jìn)場(chǎng)時(shí)按規(guī)定進(jìn)行外觀檢查、硬度檢驗(yàn),經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可使用。
2.4.2 鋼筋加工主要在鋼筋棚中進(jìn)行,加工好的鋼筋構(gòu)件運(yùn)到底座處,按設(shè)計(jì)圖紙位置進(jìn)行安裝。為保證安裝質(zhì)量,鋼筋的焊接長(zhǎng)度和位置必須符合規(guī)范要求。鋼絞線的位置坐標(biāo)要在底座側(cè)面作出刻度標(biāo)記,以便控制波紋管的位置,肋板鋼筋安裝好后,穿波紋管,按坐標(biāo)位置準(zhǔn)確安放波紋管,采用鋼筋固定波紋管。T梁鋼筋分兩次安裝,肋板鋼筋安裝完后,支模板,模板支完后,安裝頂板鋼筋和負(fù)彎矩鋼筋。鋼筋安裝完成后,安裝墊塊,保證混凝土的保護(hù)層厚度。
T梁模板采用鋼模板,與木模相比,能增加模板強(qiáng)度和周轉(zhuǎn)次數(shù)。鋼模板由正規(guī)生產(chǎn)商按設(shè)計(jì)尺寸進(jìn)行加工,加工好的模板進(jìn)場(chǎng)后,進(jìn)行試拼和打磨,對(duì)不合適部位進(jìn)行再次細(xì)加工,保證模板結(jié)合緊密,模板內(nèi)表面平整光潔。另外,考慮到施工方便,便于模板拆裝和移運(yùn),每塊模板長(zhǎng)度和重量要根據(jù)自己的施工能力和現(xiàn)場(chǎng)情況確定。
根據(jù)設(shè)計(jì)張拉力的大小選擇千斤頂?shù)膰嵨?、行程以及與之配套的高壓油泵和油表。由于施加到梁體上的預(yù)應(yīng)力值的準(zhǔn)確性對(duì)預(yù)應(yīng)力梁的質(zhì)量至關(guān)重要,因此,張拉前,必須將張拉機(jī)具送有資格的檢定單位進(jìn)行校驗(yàn);使用超過200次或半年后,必須重新校驗(yàn)。張拉機(jī)具由專職人員操作使用。
2.7.1 張拉設(shè)備采用同一型號(hào)千斤頂、油表、油泵和壓力表,油泵和壓力表一一對(duì)應(yīng)。
2.7.2 兩端千斤頂同時(shí)張拉,由專人指揮,油速度緩慢均勻,每增加5MPa,揮旗為號(hào),盡量做到同步進(jìn)行,使升壓速度接近相等。
2.7.3 主梁鋼絞線張拉由控制張拉力和伸長(zhǎng)量雙控制,以控制張拉力為主,以伸長(zhǎng)量校核;實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)量超過理論伸長(zhǎng)量的±6%時(shí),應(yīng)停止張拉,查找原因。
2.8.1 鑒于40米預(yù)應(yīng)力T梁孔道較長(zhǎng),孔道為曲線,且采用波紋管成孔特點(diǎn),若按規(guī)范要求采用0.5~0.7MPa壓力,難以達(dá)到壓漿飽滿和密實(shí)的要求,考慮壓漿過程中壓力的損失,將壓漿壓力提高到0.8~1.0MPa。
2.8.2 施工過程必須計(jì)量準(zhǔn)確,嚴(yán)格控制水灰比。
2.8.3 持壓時(shí)間必須充分保證,考慮僅壓注一次,水泥漿有泌水和凝結(jié)收縮,會(huì)使孔道上部產(chǎn)生空隙,所以,對(duì)孔道進(jìn)行二次壓漿,可使水泥漿充滿孔道,二次壓漿的間隔時(shí)間以先壓注的水泥漿充分泌水又未初凝為度。
實(shí)踐證明,預(yù)應(yīng)力T梁預(yù)制施工只要采用科學(xué)合理的技術(shù)方案和施工控制措施,切實(shí)把握施工要點(diǎn),嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)施工規(guī)范,才能預(yù)制出符合要求、質(zhì)量?jī)?yōu)良的T梁。