摘 要:隨著我國基礎設施建設的快速發(fā)展,現澆預應力箱梁技術依靠著各項優(yōu)勢在橋梁工程中得到了廣泛的應用。本文筆者根據實際案例,集合自身的工作經驗,對現澆預應力箱梁的工藝進行了闡述,僅供參考。
關鍵詞:特大橋;現澆箱梁;預應力;施工技術
中圖分類號:U455.4 文獻標識碼:A 文章編號:1004-7344(2018)27-0171-02
某特大橋現澆箱梁為單箱單室32+48+32m結構,梁上的頂板、底板及內側局部木板加厚,頂板寬13.4m,底板寬5.4m,翼板懸臂長3.35m,箱梁梁高3.25m,標準頂板厚30cm,底板厚47.5cm。邊支座中心至梁端0.75m,橫橋向邊支座中心距為4.7m,橫橋向中支座中心距為4.15m。箱梁為雙向預應力結構。所有的豎向預應力都要采用重量較大的噸位群錨體系,頂板、底板預應力鋼束均采用12根?準S15.24鋼絞線束,其標準強度為1860MPa,錨具規(guī)格為BM15-12。鋼絞線采用兩側對稱張拉,最大不平衡束不能超過1束。在兩側肋板鋼絞線張拉完成后對支架進行拆除,然后進行其他部位鋼絞線張拉。
1 預應力施工的設計要求
所有縱向預應力鋼索均為兩端張拉,腹板M系列鋼索張拉前應現場進行管道摩阻、錨圈口摩阻試驗,以保證有效應力值,縱向預應力索的抗拉極限強度值為1860MPa,彈性模量為195000MPa。當箱梁混凝土強度達到計劃試壓與梁同試壓的90%之后,齡期不小于10d時,滿足條件即可開始預應力張拉。預應力應左右對稱進行,最大不平衡束不應超過1束,為了更好的保證平衡質量,張拉次序應該嚴格按照圖紙進行,使張拉兩端的預應力要始終與伸長量保持一致。張拉設備使用前必須及時進行校準,校準系數不得大于原設備的1.05,校正有效期為六個月,如有拆修更換配件,張拉設備必須重新校正。測壓表要盡可能選用防震型,表面最大讀數為張拉力的1.5~2.0倍,精度不低于1.0級。
2 張拉作業(yè)的準備
2.1 張拉前要做好如下準備工作
①檢查預應力的孔道是否干凈順暢:將墊板開口處清理干凈,如果除雜不徹底,繼續(xù)用空壓機對管道進行清理;②安裝錨頭和夾片:將鋼線穿入錨頭中間的孔內,讓錨頭順著鋼絞線滑至底端墊板處。用鋼絞線將夾片套緊,順勢推入錨頭的孔中;③安裝張拉設備:選用與錨具大小型號對應的限位板套在鋼束上推至錨頭處,將張拉設備的一端懸掛在支架上,用兩個導向叉將鋼線分開,與張拉設備的孔眼處對準,緩緩穿過張拉設備的盤孔。
2.2 預應力張拉順序按圖紙設計要求進行操作
先進行兩側腹板鋼絞線(M編號)張拉,然后頂板(T編號)與底板(B編號)鋼絞線交叉作業(yè),按照先上下后左右的順序進行張拉。即先把腹板鋼絞線由中間向兩邊緩慢張拉,然后再向上張拉到頂板、向下到底板。
2.3 張拉以油壓表壓力為主,對鋼束的實際伸長量進行核查
張拉伸長量從0.2倍張拉力進行計算,要使計算后的伸長量與實際伸長量的誤差范圍應小于±6%,若誤差過大,就立即停止張拉,由專業(yè)人員檢查核實校準后再繼續(xù)張拉。預應力筋張拉時的理論伸長值為ΔL=PL/AyEg,P為預應力筋的平均張拉力。張拉時做到孔道、設備、錨頭三中心對應。在張拉時,專業(yè)人員要及時做好張拉變化記錄,并嚴格按施工規(guī)范及圖紙要求對張拉順序進行操作,程序如下:
0-----20%бK(開始伸長的量)------бK(持續(xù)2min穩(wěn)定錨頭)設計圖紙бK=1395MPa。
3 張拉工藝
3.1 張拉前調整兩側鋼絞線露出的長度,使兩端長度保持一致
將工作錨的錨環(huán)套入鋼絞線束,將鋼絞線依次插入夾片中。用木板將夾片推入錨環(huán)中,并使其端部整齊,露出長度一樣。在鋼絞線的尾端100mm處綁扎成束,以便安裝張拉千斤頂。安設千斤頂使中線與孔道中線對中,千斤頂預先出頂2~3cm,防止脫肛。張拉千斤頂安裝完成后把工具拋至后蓋,精確對準,鋼絞線應該與工具盡可能的保持平直。在這個設備都安裝成功后,用特制的套管擠壓工具夾片,使其順利進入工具錨內,并保持兩端一致,露出的長度也一致。同時,為了讓錨缸分離快速,可以在夾片與錨環(huán)之間放置少量潤滑油或布墊。
為使鋼絞線達到受力狀態(tài),改變松弛狀態(tài),盡可能減少伸長量誤差,并使同束各根鋼絞線受力趨于一致,最開始設置的應力值取終張拉力控制在合理范圍內。當鋼絞線張拉達到原始值時,將張拉設備的吊繩斷開,自動對準,用略粗于鋼絞線的鋼管套住鋼絞線擠壓工具夾片,使夾片與鋼絞線緊密纏繞,從而降低鋼絞線的伸縮次數。同時用標定過的鋼卷尺或直尺測出油缸外露長度及擠緊的工具錨夾片的外露長度,作好記錄。
張拉階段提壓應平緩,提壓速率要用節(jié)流閥進行嚴格把控。當油表指針接近控制力指數時要盡可能減緩油表的提壓速度,停止張拉。預應力筋伸縮自錨應在壓力設備停止工作的情況下打開設備的控制閥進行操作。自錨穩(wěn)定后測量油缸長度,以此來測算該過程中鋼絞線的伸縮量。打開油泵,讓設備的控制閥及節(jié)流閥工作,在油缸回縮長度保持到1cm時,及時關閉油泵使回程操作完成,將自錨設備和張拉設備卸載,定時測算夾片的外露長度,及時在距離夾片兩端2cm距離處的鋼絞線上做出標識,實時監(jiān)測24h后再進行測量。
3.2 張拉質量要求
為了保持張拉質量,實際伸長量的總值應與理論總值誤差不超過6%,滑絲、斷絲總數也要小于預應力鋼絲總數的0.5%,且一束內斷絲不得超過一絲,也不得在一側。
下列情況出現后需進行處理:錨具內夾片錯牙在10mm以上、錨具夾片斷裂在兩片以上、錨環(huán)裂紋損壞、切割鋼絞線或壓漿時又發(fā)生滑絲等。
4 壓漿前準備
(1)在張拉工作完成兩天內進行管道壓漿。壓漿所用灰漿的稠度、強度、泌水率、水灰比、膨脹劑摻量應盡可能達到以下標準:
①凈水灰漿標號要以4號為標準選用;②水灰比為不小于0.4(采用永富P·042.5R型水泥);③為減少收縮,可摻入極少量的脫脂鋁粉,使其在自然狀態(tài)下膨脹率為5%;④壓漿稠度要盡量控制在12′′~18′′的范圍內。
(2)為了排除孔內的雜質,孔道要在壓漿前裝上封錨帽,用強壓水多次沖刷,以保證孔道暢通。在沖洗后為了使孔道繼續(xù)保持干凈狀態(tài),要用壓氣機吹去孔內多余水分,使水泥漿與孔壁能夠緊密結合。如在此過程中,發(fā)現有不良現象出現,如冒水、水滲漏等,要立即采取補救措施,堵塞孔道。但如果出現大面積的串孔現象,又不能立即停止水滲透時,首先工作人員要查明該串孔的范圍及大小,在壓漿時對此區(qū)域的孔同時注漿?;蛘咴谀骋豢椎雷{后,其余的孔道同時也用高壓水進行堵塞。除此之外,壓漿泵要平緩均速操作,中間不得間斷,當孔道一端出現濃漿時,要繼續(xù)保持一分鐘以上的0.5~0.7MPa的壓力,使孔道內的水泥漿變得緊密細致,多余排氣孔堵塞。在壓漿工作結束后,工作人員要立即將錨具沖洗干凈,并做進一步的除毛處理,設置鋼筋網,澆注封錨混凝土。在澆注封錨混凝土時要對橋梁的長度進行準確測量,從而保證橋梁間縫隙尺寸及伸縮預埋件安裝不存在質量問題。
5 壓漿及封錨
5.1 壓漿嘴、排氣孔的布置原則
本現澆梁采用真空壓漿,因此在梁高處設壓漿泵,在低處設真空泵、排氣閥,保障。
5.2 預應力管道壓漿
5.2.1 壓漿順序
原則上從一端向另一端壓漿,當管道較長時,在管道中設置三通,從一端壓漿至三通出漿后,再從三通向另一端壓漿,依次循環(huán)壓漿。
5.2.2 壓漿前的準備工作
①用空壓機吹凈管道內積水;②檢查壓漿用的材料是否齊全充足;③檢查設備、工具是否配齊,性能良好;④檢查支架是否牢固,安全設施是否有效。
5.2.3 有關水泥漿的技術要求
①壓漿用純水泥漿,水泥為新鄉(xiāng)平原42.5水泥,高效減水劑;②水泥漿的性能:28d強度≥57.5MPa;水灰比為0.35~0.37,稠度控制在14~18S的范圍之間;摻入鋁粉作膨脹劑,摻入量為水泥用是的0.01%,膨脹量小于10%;泌水率不超過2%(3h后),收縮率≤2%;③水泥漿在拌合45min時間內性能不變,水泥漿攪拌結束至壓入管道的時間間隔不應超過40min。
5.2.4 水泥漿的工地配制
①嚴格按配合比配料;②拌合方法:先放入水和減水劑,再加入水泥,最后加入鋁粉,攪拌均勻,標準攪拌時間5min;③經試驗測定符合水泥漿性能要求(稠度在14~18S)水泥漿可倒入儲漿池;④倒入儲漿池中的水泥漿不停地攪拌;⑤制取試件,每一班制取3組。
5.2.5 壓漿操作要求
①打開全部進漿孔和排氣孔;②用壓漿泵將水泥漿從壓漿孔中壓入;③當另一端壓漿孔流出的漿和壓漿孔壓入的漿稠度相同時,關閉原先的壓漿孔;④移至新的壓漿孔繼續(xù)送漿,如此不斷往前直至到達另一端的排氣孔;⑤關閉排氣孔閥門;⑥逐漸升至0.7~0.8MPa時穩(wěn)定一定時間(約2~5min);⑦關閉壓漿嘴;⑧填寫施工記錄并經質檢員、監(jiān)理認可,收存。
5.3 割 束
5.3.1 割束方法
鋼絞線割束在張拉完成后進行,割束必須用砂輪機鋸割,不能用電弧或氣割燒割。
5.3.2 割束的要求
鋼絞線余留長度L>35mm。封錨時必須將錨下墊板及夾片、外露鋼絞線全部包裹,覆蓋厚度大于15mm。
5.4 封 錨
封錨前應先將錨具清洗干凈并除雜,然后按圖紙要求將鋼筋網布置到指定位置,封錨。封錨混凝土標號應符合規(guī)定,根據要求為55MPa。
6 結束語
文章通過案例解析的方式,對建筑工程中的預應力的現澆箱梁相關施工技術進行了簡要分析,為了使現澆預應力箱梁技術更好的實施,就要對其施工技術進行分析與研究,從而更好的保障整個橋梁項目順利完成。
收稿日期:2018-8-12