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(中國水利水電第五工程局有限公司,成都,610066)
摩洛哥拉巴特繞城高速公路項目共有2座跨河公路高架橋,混凝土總量約61400m3。其中:PK1+412.5~PK1+760處YQUEM河上公路高架橋,全橋共9跨,跨度為2×30m,7×40m,全長349.5m;PK18+180~PK18+590處AKRACH河上公路高架橋,全橋共10跨,跨度為10×40m,全長410.6m。2座跨河公路高架橋橋樁均為明挖擴大基礎樁,橋為“T”型梁結(jié)構(gòu)。
拉巴特繞城高速公路項目橋梁預制T梁長度40m、高度2.2m、頂部寬度1.5m、底板寬度0.75m,預制T梁腹板采用漸變結(jié)構(gòu),T梁兩端頭0.65m范圍內(nèi)(端頭至橫隔板中心)腹板厚度40cm,中間19.5m范圍內(nèi)厚度25cm,兩端漸變段長度9.75m。每片T梁設計8束預應力鋼絞線,端頭5束,頂部3束,單束預應力鋼絞線截面積為1050mm2(由7根15mm2鋼絲組成),波紋管內(nèi)徑60mm,壁厚4mm。單片T梁混凝土量42.37m3,鋼筋4.88t,預應力鋼絞線總長284.65延m(7T15重量為8.2425kg/m)、重2.35t,T梁重110.6t。T梁結(jié)構(gòu)見圖1、圖2。
預制T梁施工程序及工藝流程詳見圖3。
圖1 T梁結(jié)構(gòu)
圖2 T梁預應力鋼絞線布置
圖3 預應力T梁施工工藝框圖
T梁臺座線型和平整度關(guān)系到T梁體型、外觀和張拉質(zhì)量,因此,T梁臺座澆筑時需引起高度重視。臺座的高度與模板的結(jié)構(gòu)有關(guān),為方便脫模,模板在臺座上拼裝后底部距離地面10cm為宜。模板采用定型模板,澆筑T梁臺座時,預留的對拉螺桿空洞要與模板設計的螺桿位置一致,且內(nèi)徑大于螺桿直接1.5cm為宜。為減少臺座與T梁之間張拉時的摩擦力,臺座頂面不設置反拱,并要求頂面平順,澆筑前臺座頂面需鋪設寶麗板或3mm薄鋼板。
T梁鋼筋保護層小,且保護層要求的精度高(保護層偏差為+5mm),因此,鋼筋加工尺寸、角度必須準確,尤其是外圍輪廓鋼筋。鋼筋加工廠加工鋼筋后按類型堆放、標識清楚。保護層采用砂漿墊塊控制,嚴格控制墊塊厚度,安放時將墊塊綁扎在鋼筋上。
波紋管安裝前需仔細檢查,避免使用存在裂紋、砂眼等質(zhì)量的產(chǎn)品,防止?jié)仓^程中堵塞波紋管。波紋管安裝位置必須準確,安裝坐標誤差不得超過5mm,安裝完后應為平滑的空間曲線。波紋管需牢固地綁扎在波紋管支架上,并與結(jié)構(gòu)鋼筋連接牢固。波紋管之間以及波紋管與錨定板直接接頭必須嚴密,搭接接頭長度不小于30cm,且必須用膠帶纏裹嚴實。
模板采用吊車安裝,并用對拉螺桿進行加固。安裝前必須仔細清潔模板并涂刷脫模劑。
由于T梁采用了導角設計且腹板厚度較薄,混凝土半成品質(zhì)量、澆筑分層和振搗時間等環(huán)節(jié)控制不好就容易產(chǎn)生蜂窩和麻面現(xiàn)象。
混凝土澆筑分四層澆筑到頂,第一層澆筑至底部倒角位置,腹板分兩層澆筑,第四層從頂部翼板下部倒角位置分層。
根據(jù)運輸距離的長短控制好初始坍落度,混凝土入倉時確保坍落度控制在9cm~13cm之間。坍落度過大或過小都將影響T梁的外觀質(zhì)量,尤其是底部倒角位置和端頭位置的外觀質(zhì)量。坍落度過大,在倒角位置容易產(chǎn)生大量氣泡;坍落度過小,在倒角以下位置容易出現(xiàn)蜂窩、麻面現(xiàn)象。T梁采用臺階法鋪料,從一個端頭向另一個端頭施工,第一層臺階鋪料長度以8m~10m為宜,每層臺階后退1m~2m,臺階長度可根據(jù)入倉和供料強度調(diào)整,T梁澆筑時間控制在4h以內(nèi)為宜。
澆筑過程采用φ30振搗棒配合附著式振搗器仔細振搗,振搗時間以2min為宜。澆筑過程避免振搗棒直接作用在波紋管上,造成波紋管變形影響穿鋼絞線。澆筑4h后灑水養(yǎng)護,根據(jù)摩洛哥氣候條件,澆筑24h后可拆除模板。
鋼絞線分兩期進行張拉,在預制場完成一期端頭5束鋼絞線的張拉,等T梁架設完并完成橋面混凝土后進行二期頂部3束鋼絞線張拉。
當混凝土強度大于35MPa時可以安排張拉施工(T梁混凝土設計強度為40MPa),鋼絞線張拉采用單束循環(huán)法進行張拉,端頭和頂部鋼絞線分別按從下至上和從端頭向中間順序依次進行。同一束鋼絞線中采用整體張拉方式進行(同1束中的7根鋼絞繩同時張拉),分五個循環(huán)逐級完成張拉,張拉時2個端頭同時施加張力。在五次加載過程中,前4次加載到規(guī)定值時穩(wěn)定1min后繼續(xù)加載,第5次張拉達到設計值時穩(wěn)定3min后結(jié)束張拉。五次加載應力累積值分別為80bars、160bars、240bars、280bars、300bars(bars為壓強單位,目前在英制單位區(qū)已不通用,通過換算本項目采用的張拉設備1bar≈785N)。當張拉應力在規(guī)定范圍內(nèi)且鋼絞線伸長率滿足設計要求時視為張拉滿足規(guī)范要求。
完成端頭預應力張拉后即可對端頭5束鋼絞線進行封錨灌漿。漿液使用前需進行配合比設計,配合比設計需獲取水泥化學試驗、外加劑相容性試驗、漿液化學試驗以及漿液強度試驗,除此之外還需完成漿液斜坡試驗和鋼絞線張拉傳導試驗。漿液在現(xiàn)場拌制,需滿足稠度等指標要求。
外部溫度不低于5℃時可以安排灌注作業(yè),灌漿順序從最低的鋼絞線開始從下至上依次進行。灌漿過程采用無壓灌漿,一個端頭進漿,另一個端頭出漿,漿液不循環(huán)。當檢測出口漿液濃度與進口濃度一致且進、出口流量基本一致時封閉出漿口,保持灌漿狀態(tài)1min后封閉進漿口完成灌漿作業(yè)。
灌漿結(jié)束后即可進行封錨,封錨結(jié)束24h可實施T梁吊裝施工。
(1)T梁模板運至施工現(xiàn)場后需提前在T梁臺座上進行一次拼裝,檢查模板的外形尺寸、拼縫嚴密情況以及臺座預留對拉螺桿孔的位置是否準確。模板經(jīng)監(jiān)理驗收合格后方用于現(xiàn)場施工。
(2)鋼絞線進場后需提供材質(zhì)檢驗檢測報告,使用時每捆鋼絞線標識號和檢查報告必須一一對應,每捆鋼絞線的使用去向都將做詳細記錄并作為驗收資料的一部分。
(3)進場的鋼絞線需做好細致保護,鋼絞線需防雨、防曬、防塵,每月需采用專用防護油對鋼絞線進行一次涂刷保護且過程需有監(jiān)理參與并簽署紀要。
(4)T梁澆筑結(jié)束4h后需對波紋管進行通水,目的是降低T梁內(nèi)部溫度,其次是檢查波紋管是否堵塞,如波紋管堵塞可采用鋼絲連接一小節(jié)鋼管進行疏通。拆模后波紋管進出口應予以堵塞,避免落入雜物。
(5)T梁端頭鋼筋密集,施工時需仔細振搗,尤其是支座抗剪鋼筋位置。
(6)T梁拆模后如存在蜂窩現(xiàn)象時,需將存在質(zhì)量缺陷部位的混凝土鑿除并采用SIKA122(一種環(huán)氧樹脂灰漿)進行修補。由于T梁保護層小,鑿除混凝土后如出現(xiàn)露筋現(xiàn)象,則在修補前需對外露鋼筋涂刷一層SIKA608鋼筋鈍化劑。
(7)按照摩洛哥本標合同技術(shù)條款規(guī)定,當鋼絞線穿線后必須在7d以內(nèi)完成張拉和灌漿施工,如超過7d未灌漿則需拆除已張拉的鋼絞線并予以更換。
拉巴特繞城高速項目T梁預制采用中方管理人員配合當?shù)毓蛦T的模式組織施工,現(xiàn)場遵循“程序化管理、流水化施工”的原則?,F(xiàn)場將當?shù)毓蛦T按專業(yè)劃分,從鋼筋加工到灌漿封錨各道工序都安排固定人員進行,使現(xiàn)場的施工形成流水作業(yè),中方管理人員負責現(xiàn)場的組織協(xié)調(diào)和當?shù)毓蛦T管理,每天定量安排工作。中方管理人員根據(jù)各工序的強度進行工作安排,通過流水施工,加快了模板周轉(zhuǎn)時間,施工工效大幅提升。每套模板平均周轉(zhuǎn)時間為4d,單套模板月正常生產(chǎn)能力為7~8片T梁,最高峰一個月生產(chǎn)了11片T梁。灌漿、穿線和張拉3道工序安排4個人,每天可完成6片梁施工。
通過推行“程序化管理、流水化施工”的T梁預制原則,拉巴特繞城高速項目的T梁預制進度、質(zhì)量以及經(jīng)營指標一直處于受控狀態(tài),提高了T梁驗收的一次通過率,多次得到業(yè)主及摩洛哥橋梁專家的好評。拉巴特繞城高速項目T梁預制的施工現(xiàn)場控制措施和施工經(jīng)驗可供摩洛哥類似項目參考。