[摘要]后張法現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁是目前我國城市橋梁建設(shè)常用結(jié)構(gòu),本文結(jié)合某互通式立交橋的施工實(shí)踐,簡(jiǎn)要闡述了后張法施工中的張拉工藝流程。
[關(guān)鍵詞]后張法;現(xiàn)澆;預(yù)應(yīng)力;連續(xù)箱梁;張拉;流程
[中圖分類號(hào)]u445.57[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A
1引言
某互通式立交橋某標(biāo)段有C線左幅橋、C線右幅橋、A匝道橋、B匝道橋、G匝道橋、D匝道橋、E匝道橋、L匝道橋等共等8座橋梁,上部構(gòu)造均采用現(xiàn)澆連續(xù)箱梁,共包含31聯(lián)(107跨)計(jì)2 623.3 m。箱梁縱向預(yù)應(yīng)力鋼束貫穿全聯(lián)梁體,并于端頭頂板開槽錨固;底板和中橫梁頂板根據(jù)情況設(shè)置短束;部分橫梁亦設(shè)有橫向預(yù)應(yīng)力鋼束。
2施工工藝
預(yù)應(yīng)力工程作為現(xiàn)澆箱梁的重要工序,從預(yù)留孔道的布設(shè),錨墊板的安裝,錨下的振搗、張拉和壓漿操作均不能忽視。預(yù)應(yīng)力工程分孔道成型、下料編束、穿束、張拉和壓漿五個(gè)步驟。
2.1孔道成型
2.1.1首先將管道坐標(biāo)按設(shè)計(jì)在模板上進(jìn)行放樣,然后將加工成型的井字形鋼筋骨架按放樣位置擺放定位,繼續(xù)將波紋管定位鋼筋點(diǎn)焊或綁扎于相應(yīng)位置鋼筋骨架上,以保證孔道按放樣線形成型,其間距直線段為0.8 m,曲線段為0.4 m,并在曲線部位設(shè)置防崩鋼筋,間距為0.3 m。
2.1.2首先檢查管道的定位鋼筋坐標(biāo)是否正確,將波紋管安裝、固定,使其在混凝土澆筑期間不產(chǎn)生位移。采用鋼制波紋管制孔,彎曲部分應(yīng)圓滑平順,錨墊板平面應(yīng)垂直于孔道中心線。然后應(yīng)檢查波紋管表面有無空洞,接頭應(yīng)用膠帶纏裹是否緊密,以防止?jié){液滲出,造成管道堵塞。安裝完成后按規(guī)范要求檢查波紋管的管道坐標(biāo),安裝允許偏差見下頁表1。
2.1.3波紋管間采用大一號(hào)波紋管聯(lián)結(jié),大一號(hào)波紋管長度為30 cm,接頭處用膠帶纏牢,波紋管接頭外皺皮應(yīng)壓平、壓順。
2.1.4波紋管如有破口,應(yīng)用膠帶將破口處封閉。
2.1.5波紋管伸入錨墊板內(nèi)長度8 cm左右,保證鋼絞線在錨墊板孔道內(nèi)自由散開,防止鋼絞線在端部產(chǎn)生交叉現(xiàn)象。且波紋管與錨墊板連接處應(yīng)用膠帶纏牢,縫隙用棉紗塞緊。
2.1.6錨墊板安裝在箱梁端模上,錨墊板中心應(yīng)和波紋管端部孔道中心重合,在安裝錨墊板前,壓漿(出漿)孔用棉紗封堵,錨墊板與端模接縫用膠帶纏牢。
2.1.7安裝螺旋筋時(shí),應(yīng)使螺旋筋位于孔道中心,并將螺旋筋貼緊錨墊板,螺旋筋應(yīng)與鋼筋骨架焊接牢固,以防在澆筑混凝土?xí)r波紋管移位。
2.1.8所有管道均設(shè)置壓漿孔,并在最高點(diǎn)設(shè)排氣孔及需要時(shí)在最低點(diǎn)設(shè)排水孔。壓漿管、排氣管和排水管采用最小內(nèi)徑為20 mm的標(biāo)準(zhǔn)管或適宜的塑性管。
2.2鋼絞線下料、編束
預(yù)應(yīng)力鋼絞線的各項(xiàng)技術(shù)性能必須符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定和設(shè)計(jì)要求。在下料、運(yùn)輸、穿束過程中不得碾壓、銳器錘擊和死彎,如需彎曲,其彎曲半徑不得小于直徑的5倍。鋼絞線下料設(shè)置在橋下平整場(chǎng)地上進(jìn)行,使用起重機(jī)提升至工作面。因本項(xiàng)目主梁設(shè)計(jì)為兩端張拉,因此下料長度按孔道長度+2倍錨具長度+2倍千斤頂長度為基礎(chǔ),并增加一定的富余量。下料機(jī)具采用砂輪切割機(jī),不得采用電氣焊,防止鋼絞線燒傷;同時(shí)為安全考慮,砂輪片采用增強(qiáng)型。
鋼絞線松盤下料設(shè)置于支架上,拉動(dòng)鋼絞線要保持穩(wěn)定、慢速,防止散盤速度跟不上拉動(dòng)速度出現(xiàn)彎折。在下料過程安排專人檢查,如發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重銹蝕、掉皮、折彎、氣孔損傷、絞合不均等缺陷后剔除不得使用。鋼絞線下料后,用20#鐵絲間隔1.5 m進(jìn)行捆扎編束,編束時(shí)應(yīng)逐根理順,防止互相纏繞。編束后的每束鋼絞線均做標(biāo)記,以防在穿束時(shí)拿錯(cuò)。
2.3穿束
鋼絞線穿束在混凝土澆筑前進(jìn)行,由人工從孔道一端穿入。穿束前應(yīng)將鋼絞線穿入端用膠帶和電工膠布纏牢,以防在穿束時(shí)捅破波紋管。穿束應(yīng)均勻用力,對(duì)穿束過程中掛破的波紋管應(yīng)用膠帶紙包裹,以防澆注混凝土?xí)r漏漿。
2.4張拉工藝流程:
2.4.1張拉前的準(zhǔn)備工作
①張拉設(shè)備使用前,首先對(duì)千斤頂及配套油表進(jìn)行標(biāo)定校驗(yàn),標(biāo)定校驗(yàn)必須由國家認(rèn)可的有資質(zhì)的檢測(cè)中心進(jìn)行確定,檢驗(yàn)合格后將所有千斤頂及配套油表統(tǒng)一對(duì)應(yīng)編號(hào)。
②檢查夾片類型及完好性,工具夾片為三片式,工作夾片為兩片,兩者不可混用。
③檢查錨墊板壓漿孔是否暢通,清理錨墊板凹槽內(nèi)水泥漿,安裝錨環(huán)及夾片。
④檢查混凝土試件強(qiáng)度是否達(dá)到90%設(shè)計(jì)強(qiáng)度,且齡期不小于7天。
⑤施加預(yù)應(yīng)力時(shí),預(yù)應(yīng)力筋、錨具、千斤頂應(yīng)位于同一軸線上。
2.4.2張拉過程
①本項(xiàng)目主梁設(shè)計(jì)為兩端同時(shí)對(duì)稱逐級(jí)張拉。
②張拉程序如下:0→初應(yīng)力0.15σcon→σcon(持荷2 min)→錨固
③張拉順序按先腹板束后頂?shù)装迨?、先長束后短束的原則,兩端同時(shí)張拉的鋼束需同時(shí)對(duì)稱張拉。
④張拉時(shí),應(yīng)使每束鋼絞線兩端伸長量盡量一致,以保證兩端有效預(yù)應(yīng)力一致;按照設(shè)計(jì)要求,張拉控制以應(yīng)力控制為主、以伸長量作為校核,實(shí)際伸長量與理論伸長量的差值應(yīng)控制在6%以內(nèi)。
預(yù)應(yīng)力鋼絞線束從初始應(yīng)力至超張拉力間的理論伸長量ΔL,可按下式計(jì)算:
ΔL=PρL/AρEρ(考慮錨板至工具錨之間的伸長量,ΔL值可另加2~3 mm或按張拉力計(jì)算),0~0.15бcon伸長量可采用0.15бcon~0.3бcon的伸長量值。
式中L——鋼絞線束長度(cm),即孔道兩端最外側(cè)錨板面之間的鋼絞線束長度。
Aρ——鋼絞線束截面面積(mm2)(7Φj15.2公稱面積為139 mm2)
Eρ——鋼絞線彈性模量(1.95×105N/mm2)
Pρ——鋼絞線束平均張拉力(N)
kx+μ▽
P——預(yù)應(yīng)力束張拉端的張拉力
e——自然對(duì)數(shù)
θ——從張拉端至梁計(jì)算截面曲線孔道部分切線的夾角之和(弧度)
μ——鋼絞線束與孔道壁間的摩擦系數(shù),對(duì)預(yù)埋波紋管道μ=0.25
x——從張拉端至計(jì)算截面的孔道長度(m)
k——孔道每米局部偏差對(duì)摩擦的影響系數(shù)K=0.0015
⑤張拉至初應(yīng)力后,兩端應(yīng)分級(jí)張拉至張拉控制應(yīng)力,通過鋼絞線在孔道內(nèi)往復(fù)滑動(dòng),減小至張拉控制應(yīng)力時(shí)孔道摩擦阻力。
⑥張拉完畢后,先將伸長量大的一端補(bǔ)至張拉應(yīng)力后錨固,然后再將另一端補(bǔ)至張拉應(yīng)力錨固,兩端不得同時(shí)錨固;張拉過程中的斷絲、滑絲不得超過規(guī)范或設(shè)計(jì)的規(guī)定(每束1根,且每斷面不超過鋼絲總數(shù)的1%),如超過應(yīng)更換鋼束或采取監(jiān)理工程師同意的補(bǔ)救措施。
⑦將張拉錨固完畢后錨環(huán)以外多余鋼絞線切除,錨環(huán)外鋼絞線剩余長度為3~5 cm,鋼絞線的切割應(yīng)用手持砂輪機(jī)完成,嚴(yán)禁用電弧焊切割。
⑧用高標(biāo)號(hào)砂漿將割去錨頭后鋼絞線、錨環(huán)封堵,以保證壓漿時(shí)此處不漏漿。
2.5壓漿
孔道壓漿是防止鋼束銹蝕和保證鋼束與構(gòu)件主體砼之間握裹成整體的重要措施。因此,要求壓漿必須密實(shí)和飽滿。預(yù)應(yīng)力筋張拉后,孔道應(yīng)盡早壓漿,防止銹蝕。
3結(jié)束語
在某互通式立交橋某標(biāo)段后張法預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁的施工實(shí)踐中,張拉工藝采取以上控制措施,有效保障了施工質(zhì)量,取得了良好成果。