葉劍波
(重慶建工橋梁工程有限責(zé)任公司, 重慶 400060)
預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋相較于普通連續(xù)梁橋,其跨度更大,承載力更高,結(jié)構(gòu)受力更合理,同時(shí)變形更小,抗震能力更大,可以有效避免混凝土開裂。本文著重闡述了40m預(yù)應(yīng)力混凝土T梁預(yù)制的施工技術(shù)及質(zhì)量控制。
治租河特大橋引橋分左右兩幅橋,單幅橋面寬 16.5m,左幅分五聯(lián)長560m,右幅橋分四聯(lián)長450m。上部結(jié)構(gòu)采用40m裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土先簡(jiǎn)支后連續(xù),下部結(jié)構(gòu)采用雙柱式方墩,承臺(tái)及樁基礎(chǔ);橋臺(tái)采用肋板式輕型橋臺(tái)接樁基礎(chǔ)及重力式U型臺(tái)接擴(kuò)大基礎(chǔ)。全橋共175片預(yù)制T梁,采用C50混凝土,單片最大梁重約126.9t。T梁長39.1~39.47m,寬1.8m,高2.4m。梁肋中部寬20cm,馬蹄寬度50cm,近端部梁肋寬度由20cm漸變至50cm,與馬蹄同寬,漸變長度 3.6m,然后梁肋寬由 50cm漸變至 70cm,漸變長度1.55m,在端部1~1.45m范圍內(nèi)梁肋寬70cm,梁橫坡2.0%。
(1)施工工藝流程
施工準(zhǔn)備→臺(tái)座修整→安裝底、腹板及橫隔板鋼筋→安裝預(yù)應(yīng)力管道→安裝側(cè)模板及端頭模板→安裝翼緣板鋼筋→混凝土澆筑→養(yǎng)護(hù)→鋼絞線穿束、張拉、壓漿→封錨→移梁存放
(2)預(yù)制臺(tái)座施工
預(yù)制臺(tái)座強(qiáng)度必須滿足張拉要求。由于本工程受地勢(shì)限制,臺(tái)座設(shè)置在高填方路基上,在路基壓實(shí)度達(dá)到96%以上時(shí)還須對(duì)臺(tái)座基礎(chǔ)進(jìn)行加固處理,臺(tái)座兩端部做成 1.5m×2m×0.6m的擴(kuò)大基礎(chǔ),中間部分做成寬 0.5m×厚0.4m的基礎(chǔ),布設(shè)鋼筋澆筑C30砼,以滿足T梁張拉起拱后基礎(chǔ)兩端的承載力要求。根據(jù)設(shè)計(jì)提供的T梁預(yù)設(shè)反拱值在臺(tái)座上按照拋物線設(shè)置10mm反拱。
臺(tái)座兩側(cè)采用[5的槽鋼包邊,并與鋼筋進(jìn)行焊接,在槽鋼內(nèi)安裝橡膠密封管。頂面采用6mm鋼板,確保鋼板平整、光滑,與側(cè)面槽鋼焊接固定在臺(tái)座上。臺(tái)座內(nèi)根據(jù)模板底部拉桿位置,預(yù)留50mm的PVC管以便于穿拉桿,臺(tái)座兩端根據(jù)設(shè)計(jì)吊孔位置預(yù)留吊裝孔,采用活動(dòng)鋼板做底模相連接。臺(tái)座間距宜大于2倍模板寬度,以便吊裝模板和T梁張拉。臺(tái)座四周預(yù)埋噴淋養(yǎng)護(hù)管道和排水溝,匯入沉淀池經(jīng)處理后循環(huán)使用。
(3)鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道的安裝
T梁縱向主筋的焊接加工在鋼筋場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行,首先在焊縫兩端采用楔形卡定位,然后采用單面焊,焊縫長度為 10d。鋼筋加工好后運(yùn)至臺(tái)座上進(jìn)行安裝。安裝前臺(tái)座上墊好底板混凝土墊塊,并按設(shè)計(jì)位置安放支座預(yù)埋鋼板,同時(shí)調(diào)整好梁靴高度。腹板鋼筋在加工場(chǎng)內(nèi)制作成型,腹板漸變部分箍筋應(yīng)根據(jù)計(jì)算后按變化順序編號(hào)再制作。將制作完成的半成品鋼筋運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng),在定位胎具上進(jìn)行綁扎,并安好側(cè)面混凝土圓形墊塊。待預(yù)應(yīng)力管道安裝好后進(jìn)行橫隔板鋼筋的安裝。
側(cè)模板安裝好后通過鋸齒板進(jìn)行翼板鋼筋綁扎,調(diào)整好預(yù)留鋼筋外漏長度的整齊和統(tǒng)一。施工時(shí)還應(yīng)注意預(yù)埋防撞護(hù)欄及伸縮縫鋼筋、預(yù)留橋面泄水孔和施工吊裝孔。
預(yù)應(yīng)力孔道采用塑料波紋管,每0.5m設(shè)置“U”型定位鋼筋并點(diǎn)焊在箍筋上,并且對(duì)應(yīng)預(yù)應(yīng)力筋坐標(biāo)。定位鋼筋點(diǎn)焊完畢后立即對(duì)管道進(jìn)行仔細(xì)檢查,如有損傷等及時(shí)處理預(yù)防漏漿。管道接頭處和管道與喇叭管連接處采用大一個(gè)型號(hào)的塑料管或膠帶將其密封防止漏漿。在澆筑砼前在波紋管內(nèi)穿入PVC塑料內(nèi)襯管,在澆筑混凝土過程中來回抽動(dòng),防止堵孔。
圖1 T梁底、腹板鋼筋安裝
(4)模板制作與安裝
模板全部采用整體式拼裝定型大塊鋼模,面板采用6mm厚鋼板,橫肋采用[10,豎肋采用[12。側(cè)模分節(jié)位置設(shè)在橫隔板處,T梁橫隔板尺寸加工成上寬下窄、內(nèi)寬外窄,以便于脫模。
在模板外側(cè)設(shè)置對(duì)拉孔,采用φ20精軋螺紋鋼對(duì)拉桿,間距0.6米,底部和頂部雙層進(jìn)行加固。
模板進(jìn)場(chǎng)后,先進(jìn)行試拼裝,檢查模板的拼縫及幾何尺寸,符合設(shè)計(jì)及施工規(guī)范要求后,對(duì)每塊模板按順序逐一編號(hào),便于以后使用時(shí)按編號(hào)逐塊安裝。首次使用模板前,先用打磨機(jī)進(jìn)行除銹,清理干凈后,均勻涂刷脫模劑。采用雙面膠帶填塞模板間接縫,保證接縫嚴(yán)密不漏漿。
立模前,先清理臺(tái)座,綁扎完腹板鋼筋及固定好波紋管后安裝側(cè)模,采用對(duì)拉螺栓調(diào)整標(biāo)高及線形。T梁側(cè)模從一端開始安裝,第一片吊裝就位后用頂托調(diào)整定位,然后吊裝對(duì)面的側(cè)模,在臺(tái)座底部穿入拉桿,將側(cè)模與臺(tái)座密貼,與臺(tái)座連成一體,模板頂部用拉桿調(diào)整上口尺寸及垂直度,接著安裝相鄰的另一片模板。其次安裝端模時(shí),與側(cè)模相互固定,錨墊板安裝必須與管道端頭中心線垂直,墊板口采用泡沫膠封口,防止水泥漿進(jìn)入,最后進(jìn)行翼板上的鋸齒板安裝。
(5)混凝土澆筑、拆模、養(yǎng)護(hù)
預(yù)制T梁混凝土由拌和站集中供料,入模坍落度控制在160~200mm,初凝時(shí)間為4h?;炷涟韬暇鶆?,采用罐車運(yùn)送到預(yù)制場(chǎng)?;炷练湃肓隙泛笥脠?chǎng)內(nèi)龍門吊起吊入模,料斗放料口距模板頂面 30cm時(shí)均勻放料,在布筋較密、波紋管孔道狹窄處應(yīng)相應(yīng)減緩放料速度。
混凝土采用一次性澆筑成型,水平分層、斜向分段,每層混凝土厚度控制在20cm左右。如圖下圖所示,澆筑時(shí),第一次澆筑至底部頂25cm位置,振搗結(jié)束后,第二次澆筑上層20cm位置,振搗緊跟布料斗振搗,以此類推,將馬蹄澆筑完成后,按正常的澆筑程序澆筑到T梁頂面。
圖2 T梁混凝土澆筑方式
馬蹄、腹板的混凝土振搗,以緊固安裝在側(cè)模上的附著式高頻振動(dòng)器為主,分為2檔,30型振搗棒作業(yè)為輔,附著式振動(dòng)器自梁端每隔1m梅花型交錯(cuò)布置,振搗時(shí)間為15s左右,具體時(shí)間以現(xiàn)場(chǎng)的振搗效果來確定。翼板的混凝土振搗,采用50型振搗棒作業(yè),移動(dòng)間距不超過30cm,與側(cè)模保持5~10cm 的距離。梁端錨墊板處因鋼筋數(shù)量多、間距密,振搗時(shí)要加強(qiáng)振搗,確保密實(shí)。
振搗時(shí)嚴(yán)格按照施工工藝要求進(jìn)行振搗,做到“快插慢拔”,邊振搗邊觀察,防止過振或漏振,以混凝土停止下沉、不出現(xiàn)氣泡、表面呈現(xiàn)浮漿為控制標(biāo)準(zhǔn)?;炷翝仓?yīng)連續(xù)進(jìn)行,如因故必須間斷時(shí),其間斷時(shí)間應(yīng)小于前層混凝土的初凝時(shí)間。振搗時(shí)注意避開波紋管。
在澆筑至T梁頂面時(shí)進(jìn)行二次收面,最后用鐵刷按橫坡拉毛,要求劃痕均勻順直無浮渣。
根據(jù)當(dāng)?shù)貧鉁丶八褂猛饧觿┑木從龝r(shí)間判斷,待混凝土強(qiáng)度到達(dá)規(guī)范要求后再拆模。先拆鋸齒板和端頭板,最后拆除側(cè)模。拆模過程中避免模板直接剮蹭混凝土以及模板撞擊損壞旁邊相鄰成品梁。
混凝土初凝后,T梁頂面盡快用土工布覆蓋灑水養(yǎng)護(hù),側(cè)面采用自動(dòng)噴淋系統(tǒng)自動(dòng)灑水養(yǎng)護(hù),使混凝土表面始終保持在濕潤狀態(tài),養(yǎng)護(hù)天數(shù)不少于14天。
圖3 T梁混凝土澆筑成型
(6)預(yù)應(yīng)力的張拉、壓漿
張拉前,鋼絞線、錨具等試驗(yàn)合格,設(shè)備經(jīng)過校驗(yàn)且在有效期限內(nèi),頂表必須配套?;炷翉?qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)等級(jí)的100%,且齡期不少于14天后,方可張拉預(yù)應(yīng)力束。
鋼絞線下料長度主要考慮設(shè)計(jì)理論長度、千斤頂?shù)墓ぷ鏖L度及穿束方式。鋼絞線采用砂輪切割,按設(shè)計(jì)鋼束編號(hào)編束,防止鋼束松散,互相纏繞。在混凝土澆筑完成后,拔出內(nèi)襯管,采用人工將鋼束按設(shè)計(jì)編號(hào)穿入波紋管內(nèi)。
T梁采用智能張拉儀兩端對(duì)稱張拉。張拉順序如下:
圖4 T梁張拉順序示意圖
T梁:N2張拉至100%→N1張拉至100%→N3(左)張拉至50%→N3(右)張拉至100%→N3(左)張拉至100%。
每束鋼絞線張拉程序:0→15%δcon→ 30%δcon→100%δcon(持荷5min)→錨固。張拉采用以張拉力控制為主,以伸長量做校驗(yàn),實(shí)際伸長量與理論伸長量誤差在 6%以內(nèi)。如發(fā)現(xiàn)伸長量異常應(yīng)停止張拉,查明原因經(jīng)處理后才能進(jìn)行張拉。
預(yù)應(yīng)力張拉完成后48小時(shí)內(nèi)采用真空輔助壓漿,漿液采用專用壓漿料,水膠比控制在0.26~0.28之間。
(7)封端
壓漿完成后,端部鋼筋應(yīng)與梁體有效連接,妥善固定封端模板,立模后校核T梁全長,符合規(guī)范允許偏差的規(guī)定后,澆筑C50混凝土進(jìn)行封端?;炷翉?qiáng)度達(dá)到要求后拆除封端模板。
(8)移梁存放
當(dāng)漿液強(qiáng)度達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度后,采用鋼絲繩兜底的方式提梁,在梁體底板及翼緣板兩側(cè)采用與梁體截面一致的角鋼支墊梁體邊角處進(jìn)行保護(hù),防止提梁時(shí)造成缺棱掉角。龍門吊提運(yùn)至存梁臺(tái)上存放。
在40mm預(yù)應(yīng)力混凝土T梁預(yù)制施工中,重點(diǎn)控制施工工藝中的每個(gè)環(huán)節(jié),是確保工程質(zhì)量的關(guān)鍵。本文通過對(duì)租河特大橋引橋40m裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土T梁預(yù)制的施工技術(shù)及質(zhì)量控制的闡述,希望在以后的施工中有所幫助,使梁板預(yù)制的施工工藝得到進(jìn)一步的推廣和應(yīng)用。