摘要 T 型梁橋具有結構簡單、承載力強、施工方便、可實現(xiàn)標準化制作等優(yōu)勢,在公路橋梁建設中應用廣泛。為有效提高工廠化制梁水平,保證T 梁預制質量,文章依托某公路橋梁工廠化預制T 梁施工實踐,針對工廠化預制T 梁施工技術展開綜合探究,分析了工廠化預制T 梁工藝原理及基本流程,總結了工廠化預制T 梁施工技術要點,主要內容包括鋼筋安裝、模板施工、混凝土澆筑、預應力張拉、T 梁轉運等,旨在為同行提供參考、借鑒。
關鍵詞 公路橋梁工程;工廠化預制;T 梁施工;施工技術要點
中圖分類號 U445.4 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949(2023)15-0093-03
0 引言
傳統(tǒng)T 梁預制方式是通過在施工現(xiàn)場修建臨時制梁場地,現(xiàn)場完成T 梁預制工作,對場地要求較高,且需占用大量土地資源,對現(xiàn)場生態(tài)環(huán)境破壞較大,給社會造成不良影響。而工廠化預制T 梁則有效打破傳統(tǒng)T 梁生產(chǎn)模式,采用現(xiàn)代化生產(chǎn)車間為陣地,實現(xiàn)T 梁預制由“ 現(xiàn)場” 到“ 工廠” 的轉型,有效降低對施工現(xiàn)場生態(tài)環(huán)境的破壞,避免雨雪、冰凍等外部環(huán)境條件的影響,顯著提升T 梁生產(chǎn)效率,保證T 梁施工質量,降低生產(chǎn)成本,具有顯著的經(jīng)濟、環(huán)保及社會效益[1]。為此,該文結合某公路橋梁項目工廠化預制T 梁實例,分析公路橋梁項目工廠化預制T 梁的施工工藝,對提高工廠化制梁水平,保證T 梁生產(chǎn)質量具有重要意義。
1 工程概況
某公路橋梁項目,設計速度120 km/h,上部結構為預應力簡支連續(xù)T 梁,預制T 梁總數(shù)量為1 600 片,包括40 mT 梁1 510 片、35 mT 梁90 片。其中40 mT 梁通過工廠化加工制作,工廠占地45 400 m2,主要施工機具包括40 mT 梁鋼筋安裝臺架6 件、42 m 長移動式軌道車18 輛、固定式液壓模板6 組、太陽能智能養(yǎng)護室6 間、100 t 及20 t 龍門吊各4 臺,由兩個施工班組負責施工。40 mT 梁截面尺寸及預應力鋼束布設情況如圖1~3 所示。
2 工廠化預制T 梁施工工藝
2.1 工廠化預制工藝原理
傳統(tǒng)T 梁施工方式是以固定臺座為中心,鋼筋安裝、模板支設、混凝土澆筑及養(yǎng)護等各項施工作業(yè)均緊緊環(huán)繞臺座在較為狹小的區(qū)域內展開,且各項施工工序容易出現(xiàn)相互干擾現(xiàn)象,加之模板安拆較為頻繁,極易對T梁預制質量造成影響[2]。而該工程采用工廠化預制T 梁,工廠內數(shù)條生產(chǎn)線同時作業(yè),各生產(chǎn)線設置軌道式移動鋼臺座,利用液壓馬達及電機作為驅動裝置,可實現(xiàn)由鋼筋施工區(qū)至預應力張拉區(qū)全過程自由移動,完成各工序的有效銜接,相鄰兩生產(chǎn)線間布設一條返程軌道,臺座安裝橫向移動設施利用橫向軌道實現(xiàn)在返程軌道的自由轉換,從而形成循環(huán)式生產(chǎn)線[3]。
2.2 工廠化施工工藝流程
工廠化預制T 梁施工工藝流程如圖4 所示。
2.3 鋼筋施工
鋼筋施工分為加工區(qū)與綁扎區(qū)兩部分,加工區(qū)位于綁扎區(qū)一側,鋼筋卸料、下料、加工制作等環(huán)節(jié)均在加工區(qū)完成,制作成型后運至綁扎區(qū)進行綁扎施工。綁扎時嚴格按照底板、腹板、翼緣板順序進行綁扎,待腹板、翼緣板綁扎完成后,利用龍門吊實施T 梁合龍,并吊運至軌道式移動臺座上,通過操控液壓裝置將其運輸至模板施工區(qū),實施鋼筋體系轉換。詳細施工流程如圖5 所示。
2.4 模板施工
2.4.1 模板設計
T 梁模板體系包括模板、液壓裝置、振搗裝置三部分。為確保模板安裝、拆除方便,模板應具有較高的強度與剛度[4]。
(1)模板。包含底模、側模、端模及頂部梳形板四部分。
(2)液壓裝置。包括液壓泵、油管、油缸、液壓系統(tǒng)四部分,側模主要由液壓體系實施控制。
(3)振搗裝置。主要是在模板側模表面設置附著式振搗器,保證振搗均勻性,以有效避免T 梁表面及馬蹄位置產(chǎn)生氣泡,混凝土澆筑過程中配合插入式振動棒共同使用,以有效提高振搗效果,保證T 梁混凝土密實度。
2.4.2 模板安裝
(1)T 梁模板安裝前,應預先對模板實施全面清理,清除表面鐵銹、油污、雜質等,并均勻涂刷脫模劑。
(2)合理調節(jié)鋼筋骨架位置,確保位置準確、保護層厚度滿足要求,并利用驅動油缸對兩側模實施調整,待與T 梁鋼筋骨架對位準確后實施合模施工。
(3)為防止產(chǎn)生漏漿現(xiàn)象,應在模板拼接部位黏貼海綿條,確保拼縫嚴密。
2.4.3 模板拆除
模板拆除時,應合理確定拆模時機,防止拆模過早對混凝土強度造成不利影響。同時,拆除過程中應輕拿輕放,嚴禁生撬硬砸,避免對模板及混凝土結構造成破壞,影響T 梁結構外觀質量。先拆除兩側固定拉桿,然后操縱液壓裝置使模板與T 梁分離。
2.5 混凝土施工
工廠化預制T 梁混凝土施工內容具體包含混凝土制備、澆筑、養(yǎng)護等,具體內容如下:
2.5.1 混凝土配合比
T 梁混凝土施工前,工作人員按照強度等級為C50設計標準,綜合考慮強度、耐久性、經(jīng)濟性等各方面因素進行配合比設計,并依次檢測混凝土拆模、3 d、7 d、28 d、60 d、90 d 時的抗壓強度及彈性模量,以此對混凝土強度實施綜合評定,并將其作為配合比設計的主要依據(jù),待各項指標達到標準要求后方可進行混凝土制備。
2.5.2 混凝土澆筑
工廠化預制T 梁混凝土澆筑,采用輸送泵進行澆筑,由梁體一端向另一端逐步推進?;炷翝仓鶆颉⑦B續(xù)地進行,避免中途停頓。嚴格控制澆筑時間,盡可能提早完成澆筑作業(yè)。
2.5.3 混凝土養(yǎng)生
混凝土澆筑完畢應及時進行養(yǎng)護,通常蒸養(yǎng)時間不得少于24 h。蒸養(yǎng)完畢開始進行初張拉,并運至存梁區(qū)開展日常養(yǎng)護作業(yè)。T 梁采用蒸養(yǎng)方式進行養(yǎng)護能有效縮短生產(chǎn)周期,并能控制梁體后期收縮徐變。具體包括以下4 個階段:
(1)靜養(yǎng)期:預制T 梁蒸養(yǎng)前應預先靜置3 h。
(2)升溫期:預制T 梁運至蒸養(yǎng)室內應按照15 ℃ /h的速率進行升溫,持續(xù)時間不得少于8 h。
(3)恒溫期:蒸養(yǎng)室內溫度達到65 ℃時,保持溫度恒定6 h 左右。
(4)降溫期:預制T 梁蒸養(yǎng)完成后,按照25 ℃ /h的速率進行降溫,持續(xù)時間為6 h,當蒸養(yǎng)室內與外部環(huán)境溫差低于15 ℃時,將T 梁移至室外。
3 預應力施工
預制T 梁預應力施工采用二次張拉工藝,分級進行加載。T 梁蒸養(yǎng)完成后運至張拉區(qū)開展初張拉作業(yè),張拉完畢運至噴淋養(yǎng)護區(qū)實施日常養(yǎng)護,養(yǎng)護7 d 后實施終張拉作業(yè)。
3.1 初張拉
初張拉施工要點如下:
(1)初張拉作業(yè)前,應對預制T 梁實施全面檢查,確?;炷翉姸?、彈性模量滿足張拉作業(yè)要求(不低于設計值的80%),并保證梁體無影響承載性能的質量缺陷。如果存在質量病害,應采取科學措施進行修復處理,經(jīng)檢測承載性能達到標準要求后,方可進行初張拉施工。
(2)初張拉過程中,利用預應力伸長值與油表讀數(shù)共同確定張拉控制應力,并在T 梁兩端分別設置1 臺YDC-3000 型千斤頂,實施對稱張拉[5]。張拉時,對預應力筋伸長量實施嚴格控制,確保實際伸長值與理論值誤差不超過±6%。
(3)初張拉完成后,對錨具及外露預應力筋實施防護處理,以免生銹。
3.2 終張拉
終張拉施工流程與初張拉完全一致。其質量控制要點如下:
(1)終張拉作業(yè)時,預制T 梁混凝土強度、彈性模量不得低于設計值。
(2)終張拉應力控制標準與初張拉完全相同,待張拉至控制應力后,應分級進行卸載,并檢測回縮量。
(3)終張拉施工完畢,采用專用切割機切除多余鋼絞線,進行壓漿和封錨作業(yè)。
3.3 管道壓漿與封錨
(1)孔道壓漿采用水泥漿。壓漿前,對漿體材料進行全面檢查,確保各項性能滿足要求。
(2)壓漿采用真空輔助壓漿工藝。為確保實時掌握壓漿強度,應制備同條件養(yǎng)護標準試件。
(3)壓漿應均勻、連續(xù)進行,中途不得停頓,應一次性壓漿完成,并嚴格控制壓漿時間,漿液制備完成至壓入孔道時間應控制在40 min 以內,以有效確保漿體質量。
(4)孔道壓漿完成,應及時封錨。
4 轉運施工
T 梁轉運主要包括兩種工況。即由鋼筋綁扎區(qū)移運至張拉區(qū)和由張拉區(qū)吊運至存梁區(qū)。
(1)T 梁移運:該環(huán)節(jié)主要通過軌道式移動鋼臺座完成,利用液壓馬達及電機作為驅動裝置,可實現(xiàn)由鋼筋施工區(qū)至預應力張拉區(qū)全過程自由移動,完成各作業(yè)區(qū)的有效銜接。
(2)T 梁吊運:該環(huán)節(jié)主要通過輪軌式龍門架進行吊運,根據(jù)施工規(guī)范要求,利用鋼絲繩套箍進行吊裝。根據(jù)設計吊點進行T 梁吊裝,并同步操控2 臺龍門架,按照動力系數(shù)1.1 的速率完成吊運作業(yè)。
5 結論
綜上所述,工廠化預制T 梁施工工藝作為一種新型T 梁預制方式,打破傳統(tǒng)T 梁生產(chǎn)模式存在的土地占用大、生態(tài)破壞嚴重、受自然環(huán)境影響大等局限,實現(xiàn)T 梁預制的標準化、規(guī)范化、集中化,顯著提升T 梁生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本,保證T 梁施工質量。因此,工廠化預制T 梁施工中,應加強施工過程控制,科學做好鋼筋安裝、模板施工、混凝土澆筑、預應力張拉、T梁轉運等各項工作,嚴格按照規(guī)范要求進行施工,全面提升T 梁預制質量,從而推動工廠化制梁工藝的全面發(fā)展。
參考文獻
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