■張?jiān)茘?■秦山偉業(yè)建設(shè)集團(tuán),浙江 嘉興 314300
目前,對于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)來說,主要有兩種施工方法,即后張法和先張法,相比之下,后張法具有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢:現(xiàn)場施工方便、施工周期短、張拉設(shè)備容易操作、不用永久性的張拉臺座以及能夠曲線配筋等,因此,大型預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中,常采用后張法,本文將重點(diǎn)介紹25m小箱梁后張法施工工藝。
海寧市硤尖公路工程第二合同段大中小橋梁共5座,洛塘河大橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計為7×25m簡支變連續(xù)小箱梁結(jié)構(gòu),其余均為簡支變連續(xù)空心板梁結(jié)構(gòu)。下部采用柱式墩臺結(jié)構(gòu)和鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。洛塘河大橋有邊跨邊梁8片,邊跨中梁8片,中跨邊梁20片,中跨中梁20片。直徑≥12mm的鋼筋采用帶肋螺紋鋼筋;直徑<12mm的鋼筋采用光圓鋼筋,分別為R235和HRB335,單根鋼鉸線公稱直徑φ=15mm,公稱面積S=140mm2,抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fpk=1860MPa,1000h后應(yīng)力松馳率為2.5%,彈性模量Ep=1.95×105MPa,混凝土強(qiáng)度等級為C50。小箱梁總體工程量如下:C50混凝土為1505.6m3;I級鋼筋為210424.16Kg;Ⅱ級鋼筋為60510.48Kg。
根據(jù)相關(guān)的應(yīng)力計算和臺座施工圖,進(jìn)行臺座混凝土澆筑作業(yè),并在表面鋪設(shè)厚度為6毫米的鋼板,臺座施工過程中,應(yīng)該注意以下幾點(diǎn):第一,保證臺座基底的平整,相鄰臺座之間需要設(shè)置排水設(shè)施;第二,參照施工周期的規(guī)定,確定臺座的數(shù)量;第三,臺座底部混凝土澆筑時,應(yīng)該預(yù)埋孔道,便于設(shè)置拉桿;第四,臺座底部兩端設(shè)置預(yù)留槽,便于千斤頂?shù)陌惭b;第五,臺座澆筑時,應(yīng)該注意臺座縱斷面的線形控制,確保形成二次拋物線[1]。
箱梁鋼筋主要分為四部分,即負(fù)彎矩鋼束齒板鋼筋、翼板鋼筋、腹板鋼筋和底板鋼筋。加工成型后,需要按照類別進(jìn)行存放,避免相互之間的混淆。安裝鋼筋時,應(yīng)將臺座作為安裝平臺,根據(jù)設(shè)計圖紙的規(guī)定,首先進(jìn)行底板鋼筋綁扎,再進(jìn)行腹板鋼筋綁扎,預(yù)應(yīng)力波紋管道安裝并固定后,進(jìn)行橫隔板鋼筋綁扎,最后,完成負(fù)彎矩齒板鋼筋和翼板鋼筋的綁扎作業(yè)。
預(yù)應(yīng)力筋管道采用預(yù)埋金屬波紋管成孔,預(yù)應(yīng)力筋管道需要滿足以下要求。第一,嚴(yán)格按照施工圖紙進(jìn)行施工,控制預(yù)應(yīng)力筋管道的尺寸,保證孔道平順,孔道的中心線應(yīng)該與預(yù)埋鋼板相互垂直;第二,通過定位鋼筋實(shí)現(xiàn)管道的固定和安裝,保證管道始終處于設(shè)計位置,同時,定位鋼筋和管道之間的距離應(yīng)該控制在50公分以內(nèi)[2];第三,在管道上設(shè)置一定數(shù)量的壓漿孔和排氣孔,使用塑性管或者標(biāo)準(zhǔn)管作為壓漿管,壓漿管的長度以能夠引出結(jié)構(gòu)物為標(biāo)準(zhǔn),壓漿管的內(nèi)徑不得低于20毫米;第四,模板安裝結(jié)束后,對端部進(jìn)行密封處理,避免雜物進(jìn)入管道。
采用定型鋼模板作為箱梁的外模板,采用鋼模板作為箱梁的內(nèi)模板,通過龍門吊進(jìn)行拼裝,模板拼裝時,接縫位置必須平整嚴(yán)密,不能出現(xiàn)漏漿或者錯臺現(xiàn)象,此外,模板支架必須具有相應(yīng)的強(qiáng)度和剛度,以滿足荷載要求。一般情況下,箱梁混凝土澆筑分為兩個階段,先進(jìn)行底板混凝土澆筑,再進(jìn)行腹板和頂板混凝土澆筑,這種混凝土澆筑方式施工周期比較長,同時,混凝土的外觀質(zhì)量也比較差。本工程中,采用一次性混凝土澆筑方式,分階段、分層澆筑,先澆筑底板混凝土,厚度約為3~5米,再對稱進(jìn)行腹板和頂板混凝土澆筑。從梁的一端開始,逐步向前澆筑,需要注意的是,腹板和頂板混凝土澆筑一定要在底板混凝土初凝前結(jié)束,單片梁的混凝土澆筑時間應(yīng)該控制在最后6個小時以內(nèi)?;炷恋膹?qiáng)度等級為C50,采用集中拌和方式,通過專門的車輛進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn),再利用龍門吊提升入模,為了保證混凝土的密實(shí)度,需要對混凝土進(jìn)行振搗處理,主要設(shè)備是附著式振搗器和插入式振搗器,振搗過程中,盡量避免振搗器和支座預(yù)埋鋼板、錨固端鋼板、預(yù)應(yīng)力管道之間的碰撞,防止出現(xiàn)位置偏移或者尺寸變化等問題。
當(dāng)混凝土的強(qiáng)度滿足相應(yīng)的要求時,即混凝土表面不會出現(xiàn)裂縫或者塌陷現(xiàn)象,就可以拆除內(nèi)模。當(dāng)混凝土表面或者邊角區(qū)域不會因?yàn)椴鹉6鴵p壞,或者混凝土的強(qiáng)度超過2.5MPa時,也可以拆除中梁外模。當(dāng)混凝土的強(qiáng)度超過設(shè)計強(qiáng)度的50%時,則可以拆除邊梁外模。
混凝土澆筑結(jié)束后,應(yīng)該在12個小時以內(nèi)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)作業(yè),以灑水養(yǎng)護(hù)為主,如果環(huán)境溫度低于5攝氏度,覆蓋混凝土表面,作保溫處理,不需要灑水養(yǎng)護(hù)。通常情況下,灑水養(yǎng)護(hù)的時間為7天左右,綜合考慮外加劑種類、水泥型號、環(huán)境溫度和空氣濕度等因素,可適當(dāng)調(diào)整灑水養(yǎng)護(hù)時間,但是,必須保證混凝土表面長時間處于濕潤狀態(tài)。
按照張拉設(shè)備條件、錨具類型和設(shè)計圖紙,確定鋼絞線的下料尺寸,通過砂輪鋸進(jìn)行切割,距切割位置一定長度,使用鐵絲綁扎端頭,避免散頭問題。預(yù)應(yīng)力筋束內(nèi),鋼絞線的數(shù)量為4股和5股,且強(qiáng)度一致,編束時,需要進(jìn)行梳理,以提高預(yù)應(yīng)力筋束的強(qiáng)度。
張拉作業(yè)前,需要清理和檢查構(gòu)件,保證構(gòu)件的尺寸和外觀滿足相關(guān)規(guī)定,且混凝土的強(qiáng)度符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),還要檢查孔道的位置,孔道內(nèi)是否存在水分或者雜物,墊板是否有焊渣等。按照設(shè)計要求,配置相應(yīng)的油泵和千斤頂?shù)仍O(shè)備,并計算理論伸長量。
張拉結(jié)束后,使用水泥砂漿進(jìn)行封錨處理,填充預(yù)應(yīng)力筋束的間隙,等到封錨砂漿的強(qiáng)度超過10MPa時,就能夠進(jìn)行壓漿作業(yè),壓漿過程中,需要注意以下幾個方面。第一,為了保證壓漿的通暢,讓孔壁和漿液有效結(jié)合,壓漿前,使用高壓水清洗孔道,并通過壓縮空氣將孔道內(nèi)的積水排出;第二,全面檢查壓漿孔和排水孔,并安裝和測試壓漿設(shè)備,本工程中,壓漿設(shè)備以活塞式壓降泵為主,壓力在0.5MPa~0.7MPa之間;第三,壓漿材料為純水泥漿,水灰比約為0.4~0.5左右,準(zhǔn)備工作結(jié)束后,開始壓漿作業(yè),壓漿過程應(yīng)該盡量均勻、緩慢;第四,嚴(yán)格控制壓漿時間,根據(jù)環(huán)境溫度,確定水泥漿從制備到壓入孔道的時間,通常30~45分鐘即可;第五,兩端各進(jìn)行一次壓漿,當(dāng)先壓入的水泥漿沒有完全泌水,且沒有初凝時,即可開始下一次壓漿作業(yè),壓漿結(jié)束后,沖洗錨具周邊區(qū)域,鑿毛處理后,設(shè)置鋼筋網(wǎng),再進(jìn)行封錨端的混凝土澆筑作業(yè)。
孔道壓漿強(qiáng)度滿足設(shè)計要求后,才能移梁。移梁前,需要在梁的側(cè)面標(biāo)記出標(biāo)號、制作時間、長度、規(guī)格以及型號等參數(shù),移梁時,通過導(dǎo)軌拖拉移梁,按照編號進(jìn)行存放,以便架設(shè)。
通過洛塘河大橋25m小箱梁后張法施工工藝分析,進(jìn)一步增強(qiáng)了小箱梁施工質(zhì)量控制水平,實(shí)現(xiàn)了25m小箱梁后張法施工程序的標(biāo)準(zhǔn)化。
[1]JTJ041-2000,公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].北京:人民交通出版社,2000.
[2]公路施工手冊橋涵[S].北京:人民交通出版社,2000.