胡民建

(武義縣公路管理段)

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后張法預(yù)應(yīng)力混凝土T梁施工技術(shù)研究

胡民建

(武義縣公路管理段)

預(yù)應(yīng)力T梁是目前公路橋梁常用的形式之一，具有強(qiáng)度高、跨徑大、抗裂能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。后張法施工是預(yù)應(yīng)力張拉主要的施工工藝，適用于大構(gòu)件及結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)施工，但工序多、工藝復(fù)雜。本文結(jié)合具體的工程實(shí)例，并查閱了相關(guān)文獻(xiàn)資料，對(duì)后張法預(yù)應(yīng)力混凝土T梁制作及質(zhì)量控制要點(diǎn)進(jìn)行了系統(tǒng)闡述，總結(jié)了一些合理可行的施工技術(shù)，為同行提供借鑒參考。

橋梁工程；預(yù)應(yīng)力混凝土T梁；后張法；施工技術(shù)

1 工程概況

某大橋起訖點(diǎn)樁號(hào)為K2+875.97～K4+084.03，全長(zhǎng)1 208.06 m。本橋平面分別位于圓曲線(起始樁號(hào)：K2+875.97，終止樁號(hào)：K3+142.895，半徑：1 950 m，右偏)、緩和曲線(起始樁號(hào)：K3+142.895，終止樁號(hào)：K3+442.895，參數(shù)A：764.853，右偏)、直線(起始樁號(hào)：K3+442.895，終止樁號(hào)K4+073.379)和緩和曲線(起始樁號(hào)：K4+073.379，終止樁號(hào)：K4+084.032，參數(shù)A：806.846，左偏)上，縱斷面縱坡0.4%；墩臺(tái)徑向布置。橋臺(tái)及5、10、15、20、25、30、35號(hào)橋墩采用GJZF4350×400×56型四氟滑板式橡膠支座；其余橋墩采用GJZ450×550×84型板式橡膠支座；0，40號(hào)橋臺(tái)采用80伸縮縫，5、10、15、20、25、30、35號(hào)橋墩采用160伸縮縫。橋面凈寬：2×10.9 m。路線區(qū)工程地質(zhì)條件總體屬于復(fù)雜類型，但區(qū)域地質(zhì)穩(wěn)定。

2 預(yù)制混凝土T梁施工工藝

2.1 預(yù)制T梁模板施工

T梁模板采用專業(yè)廠家訂做的大塊鋼模，面板采用≥6 mm厚冷軋普通鋼板，30 mT梁分8段拼裝組成，各塊模板之間用螺栓連接。設(shè)計(jì)鋼模的強(qiáng)度和剛度要適中，幾何平面的尺寸制作也要滿足設(shè)計(jì)的需要，在附著式振動(dòng)器的安裝上面，要分兩排進(jìn)行，并使之呈現(xiàn)梅花狀，底排的振動(dòng)器與臺(tái)面之間的距離最好控制在60 mm，另外一個(gè)振動(dòng)器和底排振動(dòng)器間的距離，最好保持在九十里面左右，橫向的距離按照1 m布置。不用模板的時(shí)候，最好用油予以保養(yǎng)，使用模板的時(shí)候只要清楚油漬即可。在模板拼裝環(huán)節(jié)，要運(yùn)用龍門吊，分塊拼裝到制作平臺(tái)上，排列的時(shí)候，最好按照順序依次排列，防止顛倒。拼裝的順序?yàn)椋合葌?cè)模板，再拼裝端頭，拼裝完畢后，調(diào)整后對(duì)邊模的水平、接縫，等到位置準(zhǔn)確之后，固定對(duì)拉螺桿。

2.2 鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道施工

(1)進(jìn)場(chǎng)鋼筋應(yīng)提供質(zhì)量保證書或檢驗(yàn)合格證，并按照規(guī)范要求進(jìn)行原材料力學(xué)性能試驗(yàn)，對(duì)直徑大于12 mm的鋼筋要進(jìn)行可焊性性能試驗(yàn)。各項(xiàng)試驗(yàn)合格后方可用于工程。

(2)進(jìn)場(chǎng)鋼筋應(yīng)按照招標(biāo)文件要求進(jìn)行分類分規(guī)格存放，存放區(qū)要高于地面50 cm，同時(shí)要覆蓋進(jìn)行防雨防銹蝕。

(3)鋼筋表面應(yīng)清潔，平順無局部彎折。鋼筋加工配料時(shí)，要準(zhǔn)確計(jì)算鋼筋長(zhǎng)度，減少斷頭廢料和焊接量。鋼筋的彎制和末端彎鉤應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)無規(guī)定時(shí)，按規(guī)范辦理。

(4)通長(zhǎng)受力主筋的連接采用對(duì)焊。接頭處的鋼筋軸線偏移不大于0.1 d，并不得大于2 mm，接頭處不得有橫向裂紋，彎折不得大于4%。構(gòu)造鋼筋的連接可采用綁扎，綁扎長(zhǎng)度不小于35 d，且不小于500 mm。從事對(duì)焊、電焊的操作人員要有上崗合格證。電焊時(shí)要根據(jù)鋼筋的材質(zhì)選用相應(yīng)的焊條，不得隨意濫用。

(5)受力主筋焊接或構(gòu)造鋼筋的綁扎接頭應(yīng)設(shè)置在內(nèi)力較小處，綁扎接頭間距不小于1.3倍搭接長(zhǎng)度，接頭50%錯(cuò)開。

(6)鋼筋骨架在固定底座上綁扎龍門吊吊裝就位，按施工圖紙要求將鋼筋排列標(biāo)記做好，以保證成型鋼筋綁扎規(guī)則、美觀。鋼筋綁扎過程中對(duì)規(guī)格、數(shù)量、間距、尺寸、標(biāo)高、綁扎方式、保護(hù)層厚度進(jìn)行嚴(yán)格檢查，確保符合規(guī)范要求。

(7)按設(shè)計(jì)要求設(shè)置預(yù)埋件時(shí)，若個(gè)別預(yù)埋件與鋼筋有干擾，可適當(dāng)調(diào)整鋼筋間距，但不得隨意截?cái)噤摻?。?yàn)收后綁扎好墊塊，底模及外側(cè)模處均采用塑料墊塊，不得采用砂漿墊塊，確保保護(hù)層厚度和梁體美觀。

(8)安裝側(cè)模后吊裝行車道板鋼筋，與主梁與橫隔梁鋼筋綁扎和預(yù)埋鋼筋(護(hù)欄、伸縮縫處)綁扎。

(9)為避免和減少外梁在施加預(yù)應(yīng)力時(shí)產(chǎn)生側(cè)向翹曲，應(yīng)將外翼板沿梁跨中、1/4處、3/4處設(shè)一道1 cm寬的斷縫(鋼筋也需割斷)，縫長(zhǎng)為自邊緣向內(nèi)10～30 cm(縫長(zhǎng)原則：斷縫后外翼板未斷部分寬度與內(nèi)翼板預(yù)制寬度相同)。應(yīng)注意準(zhǔn)確安放支座預(yù)埋鋼板、防撞護(hù)欄錨固鋼筋及其它預(yù)埋件。

2.3 混凝土施工

檢查鋼筋混凝土和模板質(zhì)量，兩者的質(zhì)量都合格后，將已經(jīng)攪拌好的混凝土運(yùn)輸?shù)叫枰獫补嗟牡胤剑捎谬堥T吊灰斗澆注法進(jìn)行澆筑。此外在澆筑之前要精確地控制混凝土的坍落度，最好將其控制在7～9 cm間，混凝土的溫度控制在5～32 ℃最佳。混凝土采用傾向分層和水平分段策略，每一分層的混凝土澆筑厚度要控制在30 cm之內(nèi)，從梁的一端向另外一端逐步推進(jìn)，在距離還有五到七米的時(shí)候，改變方式，從兩端向中間匯聚澆筑。第一層澆筑的混凝土厚度要控制到不要超過馬蹄部位上部，目的為了保護(hù)馬蹄部位上部混凝土的密實(shí)程度。在這樣的的情況下，才進(jìn)行下一步的澆筑。梁體部分的混凝土振搗，要以附著式振動(dòng)器為主，輔助以插入式振搗器。兩側(cè)的振搗要交錯(cuò)進(jìn)行，防止振搗力量折中；集中控制附著式振動(dòng)器，混凝土灌注什么部位，就振搗什么部位，禁止反其道行之。側(cè)模振動(dòng)架和附著式振動(dòng)器要緊密貼合，防止混凝土吸收振搗力度，在振動(dòng)的時(shí)間把握上，要根據(jù)振搗的質(zhì)量而定。當(dāng)混凝土不在冒泡，停止下沉的時(shí)候，混凝土表面平坦的時(shí)候，方可停止。待到混凝土凝固后，工作人員要用毯布及時(shí)地覆蓋，并灑水保養(yǎng)，保持混凝土的表面濕潤(rùn)。等到模板摘除后，還要灑水保護(hù)。養(yǎng)護(hù)時(shí)間根據(jù)當(dāng)天環(huán)境和氣溫而定，一般情況下，7 d之內(nèi)都需要不斷地灑水養(yǎng)護(hù)，尤其是在夏季，氣溫較高，不及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)，對(duì)工程的質(zhì)量損壞較大?；炷聊痰馁|(zhì)量達(dá)到規(guī)定之后，就可以進(jìn)行拆除工作，逐步拆除，防止損壞，拆除成功后，及時(shí)對(duì)邊緣鑿毛，并按要求對(duì)T梁進(jìn)行編號(hào)。

2.4 預(yù)應(yīng)力張拉施工

鋼絞線穿束前用壓力水沖洗孔內(nèi)雜物，觀測(cè)孔道有無串通現(xiàn)象，再用空壓機(jī)吹干孔道內(nèi)水分。在T梁張拉前穿入正彎矩預(yù)應(yīng)力鋼束，人工穿入，穿入的過程中，要確保用錐形鋼管包裹鋼束端頭，目的是為了減少阻力，防止刺破管道。傳入的時(shí)候，一旦遇到阻力，要保護(hù)管道，不得猛烈撞擊，采用卷揚(yáng)機(jī)牽引，后端用人工協(xié)助。根據(jù)管道坐標(biāo)定位負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力鋼束，并嚴(yán)格定位，定位間距為50 mm，目的是為了預(yù)防混凝土澆筑中的上浮。其后才用人工穿入鋼束。鋼絞線束穿過孔道，調(diào)整兩端工作長(zhǎng)度一致時(shí)安裝錨具，然后進(jìn)入張拉。為先簡(jiǎn)支后連續(xù)T型梁結(jié)構(gòu)，分二期張拉，一期張拉為主梁張拉，二期張拉為后連續(xù)負(fù)彎矩張拉。預(yù)應(yīng)力混凝土T梁的預(yù)應(yīng)力筋張拉必須在預(yù)制板混凝土強(qiáng)度90%以上及混凝土齡期達(dá)到15 d以上時(shí)方可進(jìn)行。張拉時(shí)錨下控制應(yīng)力σcon=1 395 MPa，兩端張拉。錨下張拉控制力=193.9×股數(shù)(kN)。

預(yù)應(yīng)力相關(guān)參數(shù)如下：

預(yù)應(yīng)力鋼絞線：fpk=1 860 MPa； 彈性模量：Ep=1.95×105MPa；

管道摩擦系數(shù)：u=0.25；管道偏差系數(shù)：k=0.0015

鋼筋回縮和錨具變形： 6 mm

表1 30 mT梁設(shè)計(jì)張拉力

30m中跨邊梁一期預(yù)應(yīng)力張拉力表鋼束編號(hào)規(guī)格/mm長(zhǎng)度/cm張拉控制應(yīng)力/MPa張拉控制力/kN引伸量左端/cm引伸量右端/cmN18Φs15．23057．413951551．210．310．3N28Φs15．23060．213951551．210．210．2N38Φs15．23052．613951551．210．210．2

30m邊跨邊梁一期預(yù)應(yīng)力張拉力表鋼束編號(hào)規(guī)格/mm長(zhǎng)度/cm張拉控制應(yīng)力/MPa張拉控制力/kN引伸量間支端/cm引伸量連續(xù)端/cmN19Φs15．23064．413951745．110．410．4N29Φs15．23067．213951745．110．210．2N39Φs15．23059．613951745．110．310．3

30m邊跨邊梁一期預(yù)應(yīng)力張拉力表鋼束編號(hào)規(guī)格/mm長(zhǎng)度/cm張拉控制應(yīng)力/MPa張拉控制力/kN引伸量間支端/cm引伸量連續(xù)端/cmN18Φs15．23064．413951551．210．410．4N29Φs15．23067．213951745．110．210．2N39Φs15．23059．613951745．110．310．3

T梁的壓漿方式比較特殊，采用的是孔道壓漿，另外還要配合一些膠稠狀水泥漿的拌和設(shè)備。此外采用這種方式施工，還是保護(hù)預(yù)應(yīng)力鋼絞線的現(xiàn)實(shí)需要，防止鋼絞線出現(xiàn)粘結(jié)和腐蝕情況，確保預(yù)應(yīng)力筋與混凝土的作用。在具體的工程施工過程中，要密切注意壓漿的飽滿與否。壓漿工作不宜拖延，越快進(jìn)行越好，通常情況下，要在二十四小時(shí)內(nèi)解決。完成壓漿任務(wù)后，要立即用水將梁端上的水泥漿沖洗干凈，清理相關(guān)設(shè)備的污穢，并對(duì)梁端進(jìn)行鑿毛，對(duì)于多余的鋼絞線，需要用薄平砂輪機(jī)予以切割。結(jié)構(gòu)連續(xù)的地方不需要封錨，用凈漿包封，對(duì)有伸縮縫的一端按設(shè)計(jì)要求設(shè)置鋼筋、立模、澆筑封錨混凝土。預(yù)制混凝土T梁強(qiáng)度滿足要求之后，方可進(jìn)行吊裝和移運(yùn)工作。

3 結(jié) 論

30 m預(yù)制混凝土T梁廣泛應(yīng)用于橋梁工程建設(shè)中，是比較成熟的一種工藝，但但是其實(shí)際操作工作要求還是比較高，各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)要求比較嚴(yán)，只有每個(gè)細(xì)節(jié)準(zhǔn)確無誤，才能保證橋梁主體結(jié)構(gòu)的安全。本文某大橋30 m預(yù)制混凝土T梁的施工過程為研究對(duì)象，針對(duì)預(yù)制場(chǎng)布置和預(yù)制混凝土T梁施工工藝等內(nèi)容，著重介紹了臺(tái)座施工、反拱設(shè)置、模板施工、鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道施工、混凝土施工、預(yù)應(yīng)力張拉施工等方面控制要點(diǎn)，為30 mT梁預(yù)制施工提供了經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。

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