孫正茂
(貴州省公路工程集團有限公司,貴州 貴陽 550008)
某大橋為跨越隧道的單線大橋,橋梁設(shè)計為6—32m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁,長207.4m,本橋位于R=4000m曲線及直線上,T形橋臺,圓端形橋墩,基礎(chǔ)均采用挖井基礎(chǔ),簡支箱梁采用支架現(xiàn)澆施工。
簡支箱梁的施工工藝流程如圖1所示。
本工程采用碗口式腳手架搭設(shè)支架,側(cè)模以及底模采用大塊鋼模,內(nèi)模采用木模,外包厚塑料膜。施工前首先采用砂袋對支架進行預(yù)壓,預(yù)壓重量取梁體自重的1.2倍。同時為了有效地控制支架預(yù)壓效果,在1/8、1/4、1/2跨處設(shè)置沉降觀測標(biāo),加載前劃好刻度線,記錄加載前、加載中、加載滿、穩(wěn)定后和卸載后的沉降量,對其進行比較,計算出平均變形量,以此作為預(yù)留沉降量。為了確保各點標(biāo)高滿足預(yù)拱度、平整度等要求,根據(jù)預(yù)壓結(jié)果數(shù)據(jù)來合理地調(diào)整支架高度。
普通鋼筋綁扎成骨架后,根據(jù)各預(yù)應(yīng)力鋼束的座標(biāo)和曲線要素,首先在骨架的箍筋上測量劃線,并點焊定位筋,然后在定位筋上綁扎鋼束的導(dǎo)向筋。本橋預(yù)應(yīng)力鋼束孔道采用預(yù)埋內(nèi)徑為80mm的金屬波紋管成孔,波紋管的長度一般為8~10m,在現(xiàn)場用接頭波紋管將各段波紋管聯(lián)接起來,然后按照從下到上的方式分層排列波紋管,分號綁扎在定位筋的導(dǎo)向筋上。將波紋管綁扎就位,接頭處兩端用10cm塑料布纏緊接縫。用鋼絞線結(jié)合錨固長度以及張拉端長度等進行編束,下料時采用砂輪鋸切割至合理長度,嚴禁采用電焊機燒斷。鋼絞線穿束采用穿孔器,避免對波紋管造成損傷。
圖1 簡支箱梁施工工藝流程
預(yù)應(yīng)力鋼束就位后,在每一鋼束的兩端和曲線的最低處安設(shè)灌漿孔,在每一鋼束曲線最高處安設(shè)排氣孔。另外,通過在螺旋筋部位設(shè)置3~6層鋼筋網(wǎng),有效地確保了錨墊板下混凝土的局部抗壓強度。綁扎頂板鋼筋時,預(yù)設(shè)進人孔的位置、數(shù)量及加固方法。
混凝土由拌和站集中生產(chǎn),然后由攪拌車運輸至現(xiàn)場,在施工現(xiàn)場采用輸送泵泵送入模。澆筑混凝土?xí)r嚴格地控制順序澆筑,結(jié)合工程實施效果,應(yīng)當(dāng)先澆筑底板,然后澆筑腹板,最后再澆筑頂板。而且對于同一平面的混凝土澆筑,應(yīng)當(dāng)采取先澆筑跨中,然后再澆筑支點的方式。澆筑完成后,采用平板振搗器和插入式振搗棒配合振搗,振搗施工應(yīng)當(dāng)確保不存在過振以及漏振現(xiàn)象,振搗棒禁止碰撞波紋管,以確保預(yù)埋件位置正確?;炷翝仓驼駬v施工完成后,采用篷布和塑料膜覆蓋,而且應(yīng)當(dāng)在4~5h后灑水養(yǎng)生。
頂板混凝土強度達到設(shè)計要求的50%后,可以拆除箱梁的內(nèi)模及支撐,由進人孔運出,運完后封閉進人孔。當(dāng)箱梁混凝土強度達到設(shè)計要求混凝土強度等級的75%,則可以拆除底模、外模等,并預(yù)留相鄰臨一孔不拆除,以利于下一孔的施工?;炷翉埨皦簼{完成后即可拆除支架、底模。值得注意的是,拆除模板順序應(yīng)當(dāng)是執(zhí)行先拆除跨中模板,然后兩邊對稱拆除。
進行預(yù)應(yīng)力張拉前應(yīng)當(dāng)檢查所有設(shè)備,檢查設(shè)備是否符合標(biāo)定的配套使用。張拉前計算每根鋼束的理論伸長值,然后結(jié)合圖紙采取分段對號,對稱穿插張拉箱梁鋼束。預(yù)應(yīng)力張拉在箱梁混凝土強度達到設(shè)計強度的85%后進行。張拉過程中,測量每根鋼束的實際伸長值。本工程的預(yù)應(yīng)力張拉采用“雙控”,即控制張拉應(yīng)力和鋼束的伸長量。要求實際張拉的伸長量和理論值與設(shè)計要求的的偏差不得超過6%。主線橋縱向預(yù)應(yīng)力鋼束分兩批張拉:槽型梁施工完成后,張拉第一批(底板)縱向預(yù)應(yīng)力鋼束;箱梁全截面施工完成后,張拉第二批(腹板)縱向預(yù)應(yīng)力鋼束。
結(jié)合本工程實踐經(jīng)驗,筆者總結(jié)出預(yù)應(yīng)力張拉施工中超過規(guī)定時可采取的處理措施如下。
(1)鋼絞線放松。將千斤頂按張拉狀態(tài)裝好,并將鋼絲在夾盤內(nèi)楔緊,一端張拉,當(dāng)鋼絲受力伸長時,錨塞銷被帶出,這時立即用鋼釬錨塞螺紋,然后主缸緩慢回油,鋼絲內(nèi)縮,錨塞因被卡住而不能與鋼絲同時內(nèi)縮,主缸再進油,張拉鋼絲,錨塞又被帶出,再用鋼釬卡住,并使主缸回油,如此反復(fù)進行至錨塞退出為止,最后拉出鋼絲束更換新的鋼絲束和錨具。
(2)單根滑絲單根補拉??蓪⒒M的鋼絲楔緊在卡盤上,張拉達到應(yīng)力后頂壓楔緊。
(3)人工滑絲放松鋼絲束。首先安裝好千斤頂并楔緊各根鋼絲,在鋼絲束的一端張拉至鋼絲的控制應(yīng)力,若仍不能拉出錨塞時,打掉一個千斤頂卡盤上的鋼絲楔子,迫使1~2根鋼絲產(chǎn)生抽絲,這時錨塞與錨圈的錨固力就減小了,再次拉錨塞就較易拉出。
本工程真空注漿設(shè)備采用SZ—2真空灌漿泵及其配套設(shè)備。注漿步驟為:抽真空→攪拌水泥漿→灌漿。在預(yù)應(yīng)力張拉完畢并密封孔道兩端后,在孔道一端用真空泵抽吸孔道內(nèi)的空氣,使孔道內(nèi)真空度達到-0.1MPa左右,隨后在孔道的另一端用灌漿泵將拌制好的水泥漿灌入,待漿體充滿整個孔道時,保持0.7MPa的壓力一定時間(2min),確??椎拦酀{飽滿、密實。真空灌漿施工原理如圖2所示。漿體流動度要求達到14~18s,泌水性小于水泥漿初始體積的2%,初凝時間為3h,7d強度大于40MPa。
圖2 真空灌漿施工工藝原理圖
為了確保本工程箱梁的施工質(zhì)量,箱梁施工過程中對各個施工環(huán)節(jié)進行了嚴格的控制。本工程采用碗扣式滿堂支架形式,同時在拼裝支架時,注意吊點位置的準(zhǔn)確性。為了確保梁體施工時不出現(xiàn)沉降,采用碗扣式支架進行地基加固,同時還對支架進行了計算、試壓,測量其沉降量。箱梁模板全部采用大塊定型組合鋼模板,而且綁扎鋼筋前采用真空吸塵器清理模板內(nèi)的雜物。鋼筋在加工棚內(nèi)加工,現(xiàn)場焊綁成型,定位筋分層測量畫線,以保證位置正確?;炷劣砂韬驼炯邪韬停詣佑嬃?,混凝土攪拌輸送車運輸,混凝土輸送泵泵送入模。采用先進的澆灌工藝,在混凝土澆筑完成、抹面后,用土工布覆蓋,灑水養(yǎng)生。梁體懸出的承托及懸出板的底面在離橡皮緣150mm處設(shè)一個10mm深V形滴水槽以阻止水流污染混凝土表面。預(yù)應(yīng)力施工時,分層分束綁扎波紋管,分層分號進行鋼束編束和穿束。采用“三控”張拉預(yù)應(yīng)力鋼束,采用穿心式千斤頂進行群張,對張拉過程進行嚴格控制,派結(jié)構(gòu)工程師定位定崗監(jiān)督。預(yù)應(yīng)力鋼束采用先進的OVM系列連接器進行連接,并制定了一系列措施,比如:長束鋼絞線預(yù)應(yīng)力摩阻減少措施,滑絲、斷絲的處理措施,灌漿時采用真空灌漿泵進行灌漿,等等。
本文結(jié)合某橋梁施工實例,系統(tǒng)地探討了簡支箱梁施工方法,對箱梁施工工藝技術(shù)進行了總結(jié),同時提出了簡支箱梁施工中可能出現(xiàn)的問題以及處理措施,以為同行提供參考借鑒。
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