任 涵
(中交第一公路勘察設(shè)計研究院有限公司,陜西 西安 710065)
在壓縮混凝土橋梁施工中,后張法被廣泛使用。一般情況下,后張力碰撞法需要在施工之前,在壓縮筋的位置保留相應(yīng)的孔洞,待混凝土強度達到工程要求后將預先受力的鋼筋插入預留孔中,施加類似壓力,然后進行灌漿作業(yè),在錨桿應(yīng)力傳遞階段,壓力將轉(zhuǎn)移到混凝土截面,混凝土截面形成早期應(yīng)力[1]。本文主要圍繞張法預應(yīng)力施工工藝展開探討。
五里坡特大橋為全線控制性工程,全長1 238 m,主橋為85 m+4×160 m+85 m連續(xù)剛構(gòu)梁,橋梁最大墩高為153 m,兩側(cè)引橋上部結(jié)構(gòu)分別為8跨及6跨30 m先簡支后連續(xù)箱梁。
后張法預應(yīng)力現(xiàn)澆箱梁施工,首先需要完成支撐底座的施工工作。支架施工完成后必須在支架上放置底部和腹板模板,并進行底部和腹板鋼筋和錫管的安裝、定位。檢查合格后開始澆筑水泥和安裝支架,然后安裝頂桿和金屬翼,接著進行第二次澆筑混凝土、粘膠和掛加強網(wǎng)的工作。并做預應(yīng)力張拉,插錨后繼續(xù)維護,最后清除模板和支撐[2]。
1)鋼筋焊接。熱軋鋼筋和封閉鋼筋需要對焊連接時,接頭必須焊好、全焊,鋼筋不得有燒傷或裂紋等現(xiàn)象。
2)冷拉調(diào)直。光圓盤條鋼筋采用冷拉調(diào)直,輕質(zhì)鋼筋冷拔試驗,冷卻拉伸率應(yīng)控制在以下范圍內(nèi):Ⅰ類鋼筋不超過2%;Ⅱ、Ⅲ類鋼筋不得超過1%。鋼筋調(diào)直時、調(diào)直后不得有死彎。
3)鋼筋骨架綁扎。腹板鋼筋與橋梁鋼筋的交點必須封閉好;鋼筋的彎曲角度和配筋的分布長度必須閉合;形成大、小箍筋接頭的交叉綁扎;其余各交叉點可采用其他綁扎方法,如梅花跳綁;卡住的尖端應(yīng)該擰緊;為保證打孔后的金屬框架無缺陷,要求打孔方向進行標記(上、下、左、右),順序必須為“八字形”。
4)鋼筋骨架的安裝就位。鋼架安裝前應(yīng)安裝鋼保護層,其混凝土墊層強度應(yīng)與梁體相同,分布要均勻,梅花插花傳到同一斷面。鋼筋骨架吊裝時所有吊裝均使用吊索,防止變形,安裝要準確,縱橫方向不得有扭曲變形。骨架定位后檢查存管是否排列正確,鋪設(shè)網(wǎng)孔是否正確[3]。
1)模型安裝前的檢查工作。檢查模板表面是否平整光滑、有無凹凸缺陷、焊縫有無裂紋、接頭有無破損。模板表面用脫模劑仔細、均勻地清洗干凈,不得漏刷。
2)模板安裝。安裝時必須使用專用條帶,并在吊裝前仔細檢查織物、耐磨銷、鋼絲扎帶、頂扎帶、橫桿、底桿和幾個連接螺栓。安裝末端模板時檢查穿過膠管的孔附近是否有毛刺。當兩個支撐端就位時仔細制作管孔和端??住d撃5陌惭b順序為:兩端?!鷥?nèi)?!饽!鷫狠d?!鷤?cè)壁模。安裝最后一個模板時先將一根橡膠管插入??椎哪┒耍瑸榇_保管子是直的,橡膠管應(yīng)插入芯軸,當最后一個模就位時將其連接到內(nèi)模然后吊裝外模板。
3)模板拆除。拆除模板必須滿足以下三個條件:①當梁的混凝土強度水平達到特定要求時溫度不會迅速變化;②實際表面溫度與常溫相差不超過15℃;實際核心溫度與表面溫度之差不大于15℃;③當三種條件同時具備時允許拆除。順序分離方式為:先拆上拉桿的連接螺栓,緊固末模擋土墻模板,拉出排水管空間,再拆下水平拉桿。
預留孔道的形成:根據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求,在梁體混凝土澆筑時用同直徑的球控制尺寸,能承受其重量而不會塌孔。
1)拔管。混凝土澆筑完成后,根據(jù)經(jīng)驗,當混凝土達到一定強度時應(yīng)拔出橡膠管,拔出后混凝土隧道不應(yīng)損壞或倒塌。一般以拔管后管上無濕漿又不起黑粉為宜。繪制順序從先澆混凝土的主梁末端開始,從上到下施工。
2)穿束。安裝前清除管道中的水和其他污染物。鋼梁穿入梁體的實際隧道內(nèi),可用鐵鍬拉動或用手穿入。如果用環(huán)拉先插入鋼絲作為引線,將鋼絲繩拉入隧道內(nèi),然后將鋼絲繩和金屬束連接起來,然后用手啟動環(huán)拉伸金屬束。
1)澆筑混凝土梁?;旌匣炷敛扇⌒苯孛妫3制胶?,連續(xù)澆筑,以確保混凝土具有良好的密實度。梁混凝土澆筑過程分為兩個階段:第一步澆筑主體混凝土以及下翼緣、腹板、隔板等部分;下一步澆筑橋梁的天花板以及道碴墻、端面造型墻等部分。梁混凝土的澆筑從一端開始向另一端澆筑,并沿梁的長度水平地分段澆筑。每層厚度不超過300 mm,連續(xù)澆筑,一次成型。澆筑時先澆底板水泥,再澆側(cè)板水泥和腹板水泥?;炷琳駝樱毫耗M鈧?cè)上下,內(nèi)外夾帶。所附振子的振動主要是承壓管下方的位置,承壓管上方的位置由插入的振子支撐。振搗時間取決于回灰的外觀,不下沉,混凝土上無氣泡,振搗過程中避免過度搖晃和滲漏。插入和拉動振棒的距離為200 mm,在混凝土底層插入深度約為100 mm。拉動速度要慢,晃動時慢慢取出。
2)澆筑混凝土橋。順序是端壁道碴—端壁。澆筑橋臺時從一端到另一端直接澆筑,以一種方式完成。使用振動室內(nèi)振動器進行振動,振動器以梅花形插入,插入件之間的距離小于200 mm??焖俨迦氩⒕徛尫?,退出時要搖晃。混凝土在搖晃過程中以混凝土被壓實、表面浸水、泡沫不返、外觀好為原則。振動過程中的手動振動和機械振動同時進行。橋臺全部混凝土澆筑后(包括道碴墻和端墻)定期壓平,仔細抹平,進行二次壓光,為做好防水層打基礎(chǔ),確保橋頂排水坡度平整準確,“兩墻”上表面平整光滑。
拆模前自然養(yǎng)護,分步澆筑完成后,梁表面第二次壓光后,梁表面用無紡布覆蓋并用水潤濕,各部分用篷布覆蓋。在去除模具之前始終保持無紡布濕潤。在自然養(yǎng)護過程中,灑水器的數(shù)量應(yīng)使混凝土表面保持足夠的濕潤[4]。灑水養(yǎng)護時間不得少于14 d。環(huán)境溫度低于5℃時,不得對混凝土灑水。保護層用塑料薄膜覆蓋不少于7 d。揭開塑料薄膜后噴水7 d,冬季養(yǎng)護應(yīng)采取保溫措施。當環(huán)境溫度低于5℃時噴灑混凝土養(yǎng)護劑養(yǎng)護。
橋梁拆除后必須進行張拉。橋梁拆除后及時進行初拉;橋梁拆除后,若有較大的蜂窩、孔洞或其他缺陷,在張拉過程中若橋梁實際強度達不到規(guī)定值,不得擅自修補或壓縮作業(yè),拉橋過程分為兩次部件,首先是拉力原件,承載梁體的重量;第二個是最終張力,即所有鋼纖維都以100%的結(jié)構(gòu)應(yīng)力粘合(以及預切鋼纖維必須以100%的結(jié)構(gòu)應(yīng)力拉動)。橋梁初張時,梁混凝土的強度應(yīng)不小于規(guī)定強度(控制梁混凝土表面裂縫,強度以損傷來確定。當橋梁端部受拉時,梁的實際強度應(yīng)不小于規(guī)定值,規(guī)定齡期不小于14 d;實際標高值和標高理論值不應(yīng)超過規(guī)定值;錨環(huán)24 h后,在磨斷鋼絲之前檢查鋼絲繩是否滑溜。張拉預應(yīng)力鋼絞線前先安裝好工作錨、夾片,預應(yīng)力鋼絞線錨具和千斤頂位于同一軸線,兩端同步張拉、同時達到同一荷載值。工作錨和緊固件應(yīng)安裝在位于同一軸線上的鋼錨驅(qū)動鋼錨上,兩端拉直,同時達到相同的載荷值[5]。
鋼筋的張拉分兩個階段進行,第一階段的張拉為初拉,當梁混凝土強度達到初拉要求時,進行初拉,第一階段張拉完成后,梁從系統(tǒng)中移除,當梁體的混凝土強度滿足結(jié)構(gòu)要求時制成梁平臺;第二階段拉力,拉力方法是兩邊同時拉(即兩個拉力袋同時工作,當油表讀數(shù)達到0.16 k(應(yīng)做6 k格式控制,測L1延伸)每個千斤頂活塞的長度和清晰的夾子尺寸,做記錄,根據(jù)規(guī)定值繼續(xù)將兩個千斤頂拉伸到讀數(shù)6 k,測量每個千斤頂活塞的L2延伸長度并測量錨片的凈尺寸數(shù)值。
預張拉梁最終張拉完成后,48 h內(nèi)進行管材灌漿,灌漿過程中及打磨后3 d內(nèi),在正式灌漿之前24 h,梁體及常溫不低于5℃,錨桿中的所有縫隙都必須密封。
施工工藝流程如圖1所示。
圖1 后張法預應(yīng)力施工工藝流程圖
后張混凝土橋梁施工技術(shù)具有非常重要的應(yīng)用價值,可以提高橋梁工程的承載力和穩(wěn)定性,保證橋梁工程的使用,促進我國橋梁工程施工技術(shù)的發(fā)展。本文對該工藝進行了詳細的探討,希望能為相關(guān)工程提供參考。
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