文/肖黔
羊樂大橋位于貴州省德江縣楠桿鄉(xiāng)沙壩村,本橋采取分幅設(shè)計(jì),共三聯(lián),左幅起訖樁號(hào)為K19+576.2~K20+114(中心樁號(hào)為K19+967.5),上構(gòu)形式為8×30m 預(yù)應(yīng)力混凝土(后張)先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)T 梁+(73+135+73)m預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)剛構(gòu);右幅起訖樁號(hào)為K19+556.2~K20+094(中心樁號(hào)為K19+947),上構(gòu)形式為8×30m 預(yù)應(yīng)力混凝土(后張)先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)T 梁+(73+135+73)m 預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)剛構(gòu),左右幅獨(dú)立設(shè)置,主跨結(jié)構(gòu)上對(duì)稱,兩幅相距約15m。
表1 羊樂大橋梁段主要參數(shù)表
混凝土連續(xù)剛構(gòu)大橋預(yù)應(yīng)力管道安裝,首先根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的縱向線性要求,用油漆做出標(biāo)記,然后在標(biāo)出位置上設(shè)置定位鋼筋,定位鋼筋直線段每隔100cm 設(shè)置一道,定位鋼筋在曲線段一般每隔50cm 設(shè)置一道,確保位置準(zhǔn)確。
預(yù)應(yīng)力筋的切割宜用砂輪鋸切割。預(yù)應(yīng)力筋編束時(shí),應(yīng)梳理順直,綁扎牢固,防止相互纏絞;束成后,要統(tǒng)一編號(hào)、掛牌,按類堆放整齊,以備使用。
縱向預(yù)應(yīng)力鋼束要保證箱梁縱向橋軸線與設(shè)計(jì)一致,一般采取兩端同時(shí)應(yīng)力張拉,即相同編號(hào)的鋼束組必須采用單箱軸線兩側(cè)對(duì)稱、兩端同時(shí)張拉,張拉時(shí)兩端保持同步,鋼束先張拉頂板鋼絞線,然后張拉腹板鋼絞線,底板鋼絞線的張拉順序是先張拉長(zhǎng)束后張拉短束。
鋼束鋼絞線張拉步驟:初始應(yīng)力(短束一般為10%,長(zhǎng)束一般為20%)→張拉設(shè)計(jì)應(yīng)力(持荷10min,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況而定)→設(shè)計(jì)張拉力頂塞。
張拉設(shè)計(jì)力:
15-22鋼束:張拉控制力σcon=0.75×fpk×Ag×n×=4296.6KN。
15-22鋼束:張拉控制力σcon=0.72×fpk×Ag×n×=4095.27KN。
15-19鋼束:張拉控制力σcon=0.72×fpk×Ag×n×=3562.3KN。
橫向預(yù)應(yīng)力筋采用公稱直徑為φs15.2mm的預(yù)應(yīng)力鋼絞線,每束3 股,采用BM15-3 扁錨體系。設(shè)計(jì)張拉噸位531.3KN,張拉采用單端張拉,張拉端與錨固端交錯(cuò)布置。
設(shè)計(jì)張拉力:15-3 鋼束:張拉控制力σcon=0.68×fpk×Ag×n×=531.3KN,單端張拉。
全橋豎向及0#塊橫隔墻橫向預(yù)應(yīng)力采用直徑φ32 高強(qiáng)度930 級(jí)精軋螺紋鋼筋,設(shè)計(jì)控制力為672KN。由于0#塊豎向預(yù)應(yīng)力筋最大長(zhǎng)度為11.74m,因運(yùn)輸條件限制,豎向預(yù)應(yīng)力筋需采用專用接長(zhǎng)連接器進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋接長(zhǎng)。
張拉程序:0→672KN(持荷5min)→測(cè)量伸長(zhǎng)量并錨固。
豎向預(yù)應(yīng)力粗鋼筋在第一次張拉完成后約20 天,采用扭力扳手進(jìn)行二次張拉,達(dá)到設(shè)計(jì)噸位后進(jìn)行錨固,只有經(jīng)過二次張拉后才能壓漿。張拉前及張拉時(shí)嚴(yán)禁水泥砂漿進(jìn)入預(yù)應(yīng)力管道。
橫豎向預(yù)應(yīng)力筋滯后縱向預(yù)應(yīng)力筋2 個(gè)節(jié)段后張拉,豎向預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)逐根張拉到位,嚴(yán)禁遺漏[1]。
2.6.1 鋼絞線張拉前,首先對(duì)千斤頂和油壓表進(jìn)行外委標(biāo)定,確保油壓表和千斤頂?shù)膹埨εc油壓的線性方程式準(zhǔn)確,并作為鋼絞線張拉控制的依據(jù)。
2.6.2 橫向預(yù)應(yīng)力張拉采用25t 液壓千斤頂進(jìn)行張拉,千斤頂進(jìn)場(chǎng)后檢驗(yàn)是否與油表為一套且需具有相應(yīng)資質(zhì)標(biāo)定單位的標(biāo)定證書才能投入使用。
2.6.3 豎向預(yù)應(yīng)力筋張拉采用扭力扳手進(jìn)行張拉,扳手所需的扭矩大小應(yīng)在螺母下放置壓力環(huán)并根據(jù)設(shè)計(jì)張拉噸位進(jìn)行實(shí)測(cè),經(jīng)換算后作為精軋螺紋鋼的張拉依據(jù)。
2.7.1 混凝土連續(xù)剛構(gòu)大橋縱向預(yù)應(yīng)力張拉
2.7.1.1 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況,選擇合適的預(yù)應(yīng)力筋形狀進(jìn)行布置,并根據(jù)布置形狀對(duì)預(yù)應(yīng)力筋的線性數(shù)據(jù)、預(yù)應(yīng)力筋的下料長(zhǎng)度、預(yù)應(yīng)力張拉力、預(yù)應(yīng)力損失、預(yù)應(yīng)力張拉伸長(zhǎng)值進(jìn)行計(jì)算;另外,還應(yīng)對(duì)臺(tái)座的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算。
2.7.1.2 預(yù)應(yīng)力張拉采用雙控,即以張拉力控制為主,對(duì)鋼束的實(shí)際伸長(zhǎng)量進(jìn)行校核,實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)值與理論伸長(zhǎng)值的誤差不得超過設(shè)計(jì)和規(guī)范要求[2]。
圖1 預(yù)應(yīng)力智能張拉系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
2.7.2 混凝土連續(xù)剛構(gòu)斜跨大橋橫向預(yù)應(yīng)力張拉
橫向預(yù)應(yīng)力張拉采用單端單根張拉工藝,張拉控制應(yīng)力取0.68fpk,張拉設(shè)備選用2 臺(tái)25t 液壓千斤頂,錨具采用BM15-3 型扁錨體系。錨固體系與張拉程序與縱向預(yù)應(yīng)力筋類似,此處不再贅述。
2.7.3 混凝土連續(xù)剛構(gòu)斜跨大橋預(yù)應(yīng)力封錨和壓漿
張拉完成后,盡快封錨和組織孔道壓漿施工;三向預(yù)應(yīng)力管道均采用大循環(huán)壓漿工藝;壓漿前先檢查鋼束有無滑錨現(xiàn)象,如有滑錨現(xiàn)象,及時(shí)處理[3]。
2.7.4 混凝土連續(xù)剛構(gòu)斜跨大橋預(yù)應(yīng)力封錨
壓漿后應(yīng)通過檢查孔檢查壓漿的密實(shí)情況,孔道壓漿完成后進(jìn)行封錨施工。封錨前,在預(yù)應(yīng)力張拉槽口加焊鋼筋網(wǎng)片,封錨砼應(yīng)與梁體砼標(biāo)號(hào)一致。封錨完成后,可用環(huán)氧樹脂在邊跨非連續(xù)端每片梁貼兩塊20×2×20cm 的減震塊,并對(duì)該梁體進(jìn)行位移等觀測(cè),由測(cè)量人員實(shí)施并記錄數(shù)據(jù)。
2.7.5 混凝土連續(xù)剛構(gòu)斜跨大橋預(yù)應(yīng)力真空灌漿工藝施工技術(shù)
2.7.5.1 預(yù)應(yīng)力管道兩端必須密閉,管道連接牢固,不得脫管、破裂。輸漿管必須采用高強(qiáng)度橡膠管(抗壓強(qiáng)度不小于2MPa)。在管道最高點(diǎn)必須設(shè)置出漿孔,不能只在錨具兩端出漿。
2.7.5.2 漿體:初凝時(shí)間為6h;水灰比在0.3~0.33 之間;體積變化率不大于1%;攪和后的流動(dòng)度為30~50s。
2.7.5.3 泌水性:小于水泥漿初始體積的2%;四次連續(xù)測(cè)試結(jié)果差值小于1%;拌和24h水泥漿的泌水應(yīng)能被吸收;7 天齡期強(qiáng)度大于42MPa;對(duì)鋼絞線無腐蝕作用[4]。
本文通過貴州高原混凝土連續(xù)剛構(gòu)斜跨大橋預(yù)應(yīng)力智能張拉及真空壓漿施工技術(shù)的研究,應(yīng)用在同類型的特大橋建設(shè)領(lǐng)域,可以在減少壓漿材料的浪費(fèi)、加快施工進(jìn)度及提高壓漿質(zhì)量等方面取得良好效果及收益,為今后類似特大橋預(yù)應(yīng)力智能張拉和真空壓漿施工方面提供經(jīng)驗(yàn)和借鑒。