摘要:文章根據(jù)作者多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對(duì)公路小箱梁預(yù)制施工質(zhì)量控制進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞:小箱梁;預(yù)制;施工;質(zhì)量控制
1.工程簡(jiǎn)介
某高速A6合同段共有箱梁預(yù)制任務(wù)184片,其中30米箱梁152片、25米箱梁32片,分別用于規(guī)劃新橋分離立交(5×30+5×30+5×30+4×30)m,斜角角度為100,雙幅每孔箱梁為8片和S201支線橋(8×25) m,斜角角度為100,單幅每孔箱梁為4片。由于25米箱梁預(yù)制工藝與30米工藝相同,本文只針對(duì)30米箱梁施工工藝控制作介紹。
2.梁場(chǎng)選址及布置
一般梁場(chǎng)盡量布置在橋臺(tái)后面的路基上,利用紅線征地,這樣既可減少租地費(fèi)用,又可減少運(yùn)梁的運(yùn)距;但本工程由于考慮橋臺(tái)后屬于高填方路基,若待路基成型后再布設(shè)梁場(chǎng)時(shí)間上來不及;其次架設(shè)方式上采用架橋機(jī)架梁而非龍門吊架設(shè)(考慮龍門吊不能跨域既有道路及河流)。所以綜上原因,將梁場(chǎng)設(shè)置在規(guī)劃新橋0#橋臺(tái)左側(cè)100m處。
梁場(chǎng)采用順線路方向布設(shè),龍門吊采用21m跨度,高度為6m,噸位為65噸;
3.臺(tái)座及模板的設(shè)計(jì)
根據(jù)該梁的設(shè)計(jì)圖紙,我部自行設(shè)計(jì)了預(yù)制箱梁的模型:底模即臺(tái)座采取C30鋼筋砼,高出地面30cm、寬為92.2cm(由于底腹板之間采用圓弧連接,弧形尺寸在腹板鋼模上調(diào)整)、長(zhǎng)度為30.2m、頂面采用水磨石(由于考慮周轉(zhuǎn)次數(shù)較少,所以沒有采用鋼板作為底模),基底考慮承載力及沉降問題先采用4%摻灰土進(jìn)行換填夯實(shí),考慮到工期及臺(tái)座使用壽命的需要,共設(shè)底模11個(gè)(每個(gè)預(yù)制15片、周轉(zhuǎn)為4片/個(gè)/月);對(duì)底模基底承載力進(jìn)行驗(yàn)算后,結(jié)果如下:
3.1C30混凝土承載力:C15混凝土受壓強(qiáng)度為30000 KPa
受力面積:A=0.922×30.2=27.844( m2)
梁體自重(以最重邊跨邊梁檢算):
((砼數(shù)量)36.2 ×2.45+(鋼筋及鋼絞線)10.544) ×10=992.34(KN)
內(nèi)模及端模自重(內(nèi)膜按100Kg/m,端模按400Kg):((30×0.1+0.4) ×10=34(KN)
人和機(jī)具在模板上移動(dòng)荷載Q1:取2.5 KN/m2
振動(dòng)砼產(chǎn)生的荷載Q2:取2.0KN/ m2
傾倒砼時(shí)產(chǎn)生作于模板的水平荷載Q3:取2.0KN/ m2
Q混凝土 = P/A+Q1+Q2+Q3=(992.34+34)/27.844+2.5+2+2=43.36KPa 3.2地基土承載力(該處為粉粘土:Q地容=140KPa): 摻灰土換填寬度為1.4米、厚度為0.2米,承載力按45度角擴(kuò)散,地基土頂面受力面積: A=(0.922+0.2+0.2)×30.2=39.924 m 2 Q地= P/A=(992.34+27.844×0.3×26+34)/39.924+2.5+2+2=37.65KPa Q地=36.796KPa 滿足要求。 端模采用6mm厚鋼板;內(nèi)模采用3mm厚分片拼裝式鋼模板,每2m一節(jié),背肋用50#角鋼,側(cè)模采用6 mm厚鋼板,背肋用75#角鋼,每5m一節(jié)。 4.砼的澆注施工 澆注混凝土是箱梁施工非常重要的一道工序,它的關(guān)鍵在于嚴(yán)格控制混凝土的配合比并做好混凝土的搗固工作。在制梁生產(chǎn)中,若混凝土配合比控制不嚴(yán),可能導(dǎo)致含水量過大,多余水分在鋼模中無法排除而形成水泡,影響箱梁的外觀質(zhì)量。箱梁的底部鋼筋布置較多,澆注混凝土較麻煩,在進(jìn)行箱梁底部砼澆注時(shí)可適當(dāng)將坍落度放大;在實(shí)際施工中采用了坍落度先大后小的方式,即澆注底部時(shí)坍落度控制在7—10cm,澆注腹部及頂板時(shí)坍落度控制在6—9cm。 5.預(yù)應(yīng)力施工 5.1張拉準(zhǔn)備 在開始張拉之前應(yīng)做好如下準(zhǔn)備: 5.1.1將張拉使用的千斤頂及配套的油泵送至具備相應(yīng)資質(zhì)的檢測(cè)部門進(jìn)行標(biāo)定(一般要求具備甲級(jí)資質(zhì)),以確定張拉力與壓力表讀數(shù)的關(guān)系。張拉千斤頂使用超過6個(gè)月或200次或在使用過程中出現(xiàn)不正?,F(xiàn)象時(shí)應(yīng)重新進(jìn)行標(biāo)定以確定新的張拉力與壓力表讀數(shù)的關(guān)系。 5.1.2張拉前應(yīng)對(duì)梁體進(jìn)行外觀和尺寸檢查,如發(fā)現(xiàn)有空洞或是開裂應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理后再進(jìn)行張拉;同時(shí)張拉前應(yīng)確定梁體的強(qiáng)度,對(duì)同條件養(yǎng)生試件進(jìn)行試壓,必要時(shí)對(duì)梁體錨墊板1米范圍內(nèi)的砼進(jìn)行強(qiáng)度回彈。一般梁體張拉強(qiáng)度有設(shè)計(jì)要求時(shí)按設(shè)計(jì)執(zhí)行(規(guī)劃橋設(shè)計(jì)不低于90%),沒有要求一般不低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%。 在張拉過程中以張拉力為主控對(duì)象,張拉噸位主要通過標(biāo)定方程7-3式根據(jù)不同張拉噸位換算為油表讀數(shù)加以控制;伸長(zhǎng)量可根據(jù)表三計(jì)算值實(shí)際與理論偏差值若超過6%范圍內(nèi),應(yīng)立即停止張拉,待查明原因后并采取措施后再繼續(xù)進(jìn)行張拉(可能為錨圈口或孔道摩阻力對(duì)張拉力造成損失)。 對(duì)鋼絞線斷絲現(xiàn)象的預(yù)防: 鋼絞線斷絲現(xiàn)象主要是鋼絞線材料有傷痕,所以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)每進(jìn)一批鋼絞線均應(yīng)按規(guī)范要求進(jìn)行抽樣檢查,杜絕使用存在缺陷的鋼絞線,盡量避免因材料自身原因造成張拉時(shí)發(fā)生鋼絞線斷絲現(xiàn)象。另外,錨墊板的錯(cuò)位也有可能引起張拉時(shí)鋼絞線斷絲。錨墊板錯(cuò)位,對(duì)直線預(yù)應(yīng)力筋造成張拉力的作用線與孔道中心不重合,對(duì)曲線預(yù)應(yīng)力筋造成張拉力的作用線與孔道中心線末端的切線不重合,存在一較小的偏角θ,鋼絞線實(shí)際受力為T/cosθ(T為設(shè)計(jì)張拉力),其值將大于油表讀數(shù)對(duì)應(yīng)的張拉力。若錨墊板位置差錯(cuò)較大,θ角增大,T/cosθ增大,就很容易造成鋼絞線脆斷。所以,在張拉施工前對(duì)錨墊板位置和方向的檢查很有必要。 6.常見問題的處理 一般主要出現(xiàn)在腹板上,但個(gè)別時(shí)候可能也會(huì)出現(xiàn)在底板,通過對(duì)出現(xiàn)拉裂部分的現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)和分析,其主要原因有如下幾點(diǎn): ①砼強(qiáng)度不夠或是錨后砼比較空洞,造成局部壓裂; ②錨墊板的錨固面在安裝時(shí)沒與鋼絞線相垂直,或鋼絞束及錨墊板沒有嚴(yán)格定位在截面中心,這兩種情況均易出現(xiàn)偏心受壓導(dǎo)致出現(xiàn)開裂; ③錨墊板后的螺旋鋼筋沒有與其直接接觸,而是相距一定位置,這樣就沒有起到彈簧作用,導(dǎo)致錨墊板被拉進(jìn)砼內(nèi),甚至導(dǎo)致開裂; ④在張拉時(shí)可能由于使用的兩端張拉千斤頂?shù)男什灰恢?,可能出現(xiàn)一端張拉力不到位而另一端已出現(xiàn)超張拉,由于超張拉往往會(huì)導(dǎo)致開裂現(xiàn)象的發(fā)生。 ⑤錨墊板的質(zhì)量也會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)開裂問題,所以必須到正規(guī)大廠進(jìn)行購買,并堅(jiān)持先檢測(cè),后使用的原則。 ④修補(bǔ)砼采用環(huán)氧樹脂砼其配合比為:環(huán)氧樹脂:無水乙二胺:二丁脂:52.5水泥:中粗砂:石子(5-10)=1:0.1:0.1:2.4:2.4,灌注時(shí)采用附著式搗固器進(jìn)行搗固。購買環(huán)氧樹脂一定到正規(guī)廠家購買,并且先在室內(nèi)進(jìn)行試配。 ⑤待修補(bǔ)砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%后,再進(jìn)行張拉,張拉嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)及規(guī)范施工,張拉后及時(shí)壓漿。 參考文獻(xiàn) 1、《后張預(yù)應(yīng)力混凝土施工手冊(cè)》,馮大斌、欒貴臣主編,中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2007年1月。 2、《橋梁施工百問》,劉吉士、張俊義、陳亞軍主編,人民交通出版社,2007年9月。