惠 琳
(山西省晉中路橋建設(shè)集團有限公司,山西晉中 030600)
近些年來,我國經(jīng)濟迅猛發(fā)展,橋梁施工水平也發(fā)展迅速,建造了一大批結(jié)構(gòu)新穎、技術(shù)復雜的橋梁,相當一部分橋梁技術(shù)達到了國際先進水平或國際領(lǐng)先水平,推動我國從橋梁大國向橋梁強國邁進。在我國很多高等級公路建設(shè)中,許多大型、特大型橋梁均采用了T 型連續(xù)梁橋,具有節(jié)約成本,減輕橋梁自重的優(yōu)勢。
橋梁的施工質(zhì)量直接決定著工程的經(jīng)濟效益,同時對交通安全也具有非常大的影響。T 型連續(xù)梁橋是一種最常見的橋型,能夠滿足公路建設(shè)對橋梁工程質(zhì)量的要求,施工技術(shù)日趨成熟,越來越趨于規(guī)范、高效、合理的趨勢發(fā)展。本文以汾陽—邢臺高速清漳河大橋為例,介紹了T 型連續(xù)梁橋的施工工藝,以期借鑒。
預應力混凝土連續(xù)梁橋是一種最常用的橋梁結(jié)構(gòu),具有接縫少、剛度好、行車舒適高的特性。特別是其跨越能力大,可有效減少下部結(jié)構(gòu)造價,且造型美觀,養(yǎng)護量小,抗震能力強,占用施工場地少。
清漳河大橋是汾陽至邢臺高速公路左權(quán)—和順(省界)段的一座大橋,地處晉中市左權(quán)縣駱駝村東北,全長804 m。設(shè)計為左右線,各設(shè)一座大橋。左線橋梁中心樁號為LK65 +972,右線橋梁中心樁號為K65 +986,右前夾角均為90°。該橋上部結(jié)構(gòu)采用20-40 m 裝配式預應力混凝土連續(xù)T 梁,下部結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土等截面薄壁實心墩(1 號~12 號)和柱式墩(13 號~19 號),橋臺為柱式臺,墩臺基礎(chǔ)為樁基礎(chǔ)。
在該大橋上部結(jié)構(gòu)中,采用20-40 m 裝配式預應力混凝土連續(xù)T 梁,共200 片(中梁120 片、邊梁80 片),共40 跨(左幅20 跨、右幅20 跨)。
在工程建設(shè)中,設(shè)計是靈魂,施工是關(guān)鍵,確保施工質(zhì)量是進行工程建設(shè)的重中之重。
主要是進行場地鋪設(shè)和原材料質(zhì)量檢驗。選定T 梁集中預制場地,在該大橋20 號橋臺100 m 附近。為確保土基能滿足進行T 梁預制的要求,使用重型壓路機將地面壓實后,鋪設(shè)20 cm 厚的6%的水泥穩(wěn)定石屑層,再進行厚度為20 cm 厚的C25 混凝土澆筑,見圖1。同時,對原材料質(zhì)量進行檢驗,合格后準許進場。
主梁預制是T 型連續(xù)梁橋施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié),主要工序包括鋼筋綁扎和混凝土澆筑,張拉及壓漿等。
1)模板制作、安裝和拆卸。預制梁模板不僅控制梁體尺寸的精度,且直接影響工程質(zhì)量。為保證橋梁施工的可靠性,模板應具備必要的強度、剛度和穩(wěn)定性。板面光滑平整,接縫嚴密,確保混凝土在強烈振動下不漏漿。
安裝時,將模板內(nèi)壁清理干凈,除銹后涂刷隔離劑,如圖2 所示,底模與端模、側(cè)模均應垂直。用乳膠粘貼薄海綿確保接縫、結(jié)合部等位置緊密不漏漿。
圖1 某工程混凝土預制臺座
圖2 模板涂油
為方便進行模板拆卸,可在每節(jié)模板上留一小塊活口板。當進行模板拆除時,應先將夾腳螺栓卸下,再依次將各活板拆除,最后分別將各節(jié)模板向外下方拆卸即可。在拆卸過程中,關(guān)鍵在于防止模板出現(xiàn)變形及損壞澆筑好的大梁混凝土。
2)鋼筋、波紋管的綁扎、安裝。鋼筋在加工區(qū)完成加工后,應在臺座上進行安裝綁扎,見圖3。先進行“馬蹄形”部分鋼筋的安裝綁扎,腹板鋼筋完成后再進行橫隔板的安裝綁扎,最后進行波紋管定位筋的焊接。為提高定位筋焊接的準確性,應先使用尺桿刻度法準確定位后再進行焊接。模板支好后進行翼緣板鋼筋的安裝綁扎。
為防止后續(xù)注漿出現(xiàn)漏漿導致波紋管堵塞,安裝好的波紋管接頭必須用膠布纏好,見圖4。在扎好的鋼筋上安裝墊塊,以保證鋼筋與模板間留有空隙,每平方米不少于四個布置。
圖3 綁扎鋼筋
圖4 波紋管接頭處理
3)混凝土澆筑。為確保施工質(zhì)量,澆筑前應嚴格檢查附屬設(shè)施是否預埋齊全,主要包括伸縮縫、護欄、泄水管等,同時確保預應力管道及鋼筋位置的準確。
在正式澆筑前,按照批準的混凝土配合比進行質(zhì)量控制,將混凝土坍落度最好控制在16 cm 左右。采用水平分層澆筑法進行混凝土澆筑,確保連續(xù)澆筑,一次成型。澆筑順序為:馬蹄部位→馬蹄至最上層波紋管范圍→腹板→橋面板。在施工中,使用吊車將混凝土注入模內(nèi),見圖5,從兩端向中間進行澆筑,每一層厚度按照不超過30 cm 進行質(zhì)量控制。
在該工序中,確保梁體“馬蹄形”部分振搗密實是施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵,以振搗區(qū)混凝土停止下沉,表面平坦、泛漿,不冒泡為準。為確保該部位能夠充分振搗密實,應采用附著式振動器與插入式振動器相結(jié)合的振搗工藝。在波紋管以下和梁底的“馬蹄形”部分,在模板上一定距離安裝一臺附著式振動器,兩側(cè)跳間布置。為確保張拉區(qū)混凝土的密實度,在梁的兩端腰部各安裝一臺附著式振動器。在鋼筋、波紋管比較密集的區(qū)域進行澆筑時,使用附著式振動器進行側(cè)模振搗的同時,使用插入式振動器在鋼筋間隙間插入振搗。在梁中部及頂部施工時,則采用插入式振動器振搗密實即可。
拆模前,對梁體強度進行檢測,應確保其不得低于25 MPa,且梁體芯部與表層、表層與環(huán)境溫差均低于15 ℃時方可拆模,應確保拆模后棱角等部位的完整,見圖6。
圖5 澆筑
圖6 拆模
在施工中,為防止預應力管道錯位和下垂,應嚴格標定定位管位置并使用定位筋將其固定,再將定位筋與T 梁腹板箍筋點焊連接。當管道與鋼筋發(fā)生沖突時,應適當挪動鋼筋位置以確保管道位置不變。
在正式張拉前,梁體混凝土強度不得低于要求強度的85%,且齡期必須在7 d 以上。
施加預應力應使用張拉力與引伸量雙控。正彎矩鋼束及墩頂連續(xù)段處的負彎矩鋼束采用兩端同時張拉工藝,張拉控制應力為0.75Rby,張拉的程序為:0→張拉初始應力0.1k→張拉控制應力k(k=0.75Rby)→1.05k(持荷2 min)→k(錨固),如圖7所示。
當預應力鋼束張拉達到設(shè)計張拉力時,扣除鋼束的非彈性變形影響后的實際引伸量值誤差應控制在6%以內(nèi)。在張拉過程中,應采取有效措施防止梁體側(cè)彎。
張拉結(jié)束后,應立即使用水泥砂漿將錨塞周圍的預應力鋼筋間隙進行封錨。當封錨的砂漿抗壓強度不足10 MPa 時,不得進行壓漿。
在正式壓漿前,應確保排氣孔、壓漿孔、排水孔暢通,可使用壓力水將孔道沖洗干凈。對壓漿設(shè)備的安全性和可靠性進行檢查。
采用C50 水泥漿進行注漿,自水泥漿調(diào)制好到孔道注入的時間不得超過45 min。水泥漿在生產(chǎn)和注入過程中,應不停的進行攪動。
水泥漿壓漿過程應緩慢、均勻進行。注漿孔一端壓漿,另一端冒濃漿后,將其封閉加壓后持壓5 min,確保壓漿飽滿后,關(guān)閉壓漿閥,再進行另一束,見圖8。
圖7 張拉
圖8 注漿
在孔道比較集中的區(qū)域,為避免串孔導致的孔道堵塞,應連續(xù)完成壓漿。當確實不能連續(xù)時,后壓的孔道在壓漿前應先使用壓力水沖洗確保其通暢。
T 型連續(xù)梁橋整體性好,安全度大,伸縮縫少,施工方法簡單。在施工中,堅持做好關(guān)鍵位置、工序的質(zhì)量控制,做到工序?qū)訉影殃P(guān),可有效確保施工質(zhì)量。
1)為減少預應力產(chǎn)生的上拱度,根據(jù)存梁期、配合比、氣候等設(shè)置反拱,預應力管道也同時反拱,以確保施工完成后橋梁不出現(xiàn)下?lián)稀?/p>
2)為防止梁體澆筑過程中由于漏漿導致的波紋管堵塞,可在波紋管中再穿入一條橡膠管,混凝土澆筑完畢應立即將橡膠管拔出。
3)在端模安裝前,應先將錨墊板安裝好。在預應力張拉過程時,錨墊板對減緩局部受力導致應力集中的效果非常顯著。
4)混凝土入模時,下料要均勻、連續(xù),杜絕集中猛投。邊入模邊振動,每層混凝土振6 次~7 次,每次開動20 s~30 s,停5 s,再開動。在鋼筋、孔道密集部位可短時間開動插入式振搗器輔助下料。
5)等梁體澆筑完畢后,根據(jù)施工現(xiàn)場氣候條件靜養(yǎng)2 h~4 h,等梁體表面收漿后覆蓋土工布進行灑水養(yǎng)護,見圖9,養(yǎng)護期不得少于7 d。
6)在張拉前,對梁體的施工質(zhì)量進行檢查,對發(fā)現(xiàn)的蜂窩、裂縫、露筋、空洞等缺陷進行有效處治后,方可進行張拉作業(yè),如圖10 所示。
圖9 覆蓋養(yǎng)生
圖10 梁體處治
7)提高預應力管道壓漿的飽滿度和密實度,建議壓漿采用真空壓漿工藝。
8)T 梁存放時,應采用防傾覆措施。
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