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摘要:在桥梁工程施工过程中,后张法预应力T梁具有抗裂性能好、跨径大、结构强度高等优点,因此在桥梁工程建设中应用比较广泛。基于此,本文以实际工程佳木斯胜利路公铁立交桥的具体情况为例,对后张法预应力T梁的施工工艺与控制要点进行了具体的分析讨论,可为类似工程提供相关经验。
关键词:T梁预制;后张法预应力;混凝土;施工技术
1工程概况
佳木斯胜利路立交桥全长1200米,包含575米道路工程,625米桥梁工程,以及配套排水及照明工程。主要工程量土石方工程7万方,路面工程5万平米,钻孔桩108根,预制T梁242榀。项目位于黑龙江省佳木斯市,工期12个月,由于冬季寒冷且漫长,实际工期仅8个月,工期比较紧张。T梁预制均采用专业工厂特制新钢模,混凝土由商砼站集中供应,采取后张法施工,预制场内梁采用龙门吊机起吊、场外采用炮车运输、架桥机架设,采用先简支后连续方法施工。
2后张法预应力T梁施工
2.1施工工艺
后张法T梁预制施工工艺流程主要如下:安装底模→安装钢筋骨架→波纹管固定→安装侧模→安装端头模板→检测校正模板→浇筑混凝土→养生→拆模→穿钢绞线→张拉钢绞线→锚固→移梁→压浆→封端→运梁存梁→架梁
2.2T梁预制砼施工
(1)制梁台座及底模
为了确保T梁的预制质量,在对T梁台座进行设置时,必须检测地基承载力并验算张拉前后所需的地基承载力,必要时可在两端头扩大基础,确保台座不出现沉降或者断裂等情况,台座上铺钢板或水磨石等其它符合要求的材料。
(2)钢筋加工安装
钢筋加工前,施工人员必须依照图纸和规范对下料的长度进行计算,保证钢筋加工的精准度。加工完成后,运输到施工现场进行绑扎焊接骨架,在绑扎的时候,需要对底座部位的钢筋间距进行合理的划分,绑扎钢筋的顺序需要按照从中间向两边的方法进行绑扎。在结束钢筋绑扎施工之后,需要对波纹管的位置进行复查,确保位置准确。
(3)波纹管安装
预应力管道严格按照坐标定位以及设置“井”形定位钢筋固定,定位钢筋与T梁腹板钢筋点焊连接,严防错位和管道下垂,如管道与钢筋发生碰撞,应保证管道位置不变而只是挪动钢筋位置。安装完成后检查波纹管是否密封,防止浇筑混凝土时堵塞管道,且要预留够波纹管长度以及保证波纹管的清洁[1]。
(4)模板安装
模板安装前在其内侧均匀涂抹对应的脱模剂,而且要严格控制模板的安装尺寸和平整度,并用拉杆或螺栓牢牢固定,防止浇筑砼时模板松动,除此之外,模板与模板之间的接缝必须密合,如有缝隙须严密堵塞防止跑浆。
(5)浇筑混凝土
在进行混凝土浇筑的过程中,浇筑方式选择分段和分层的方式,且从梁的一端向另一端逐渐浇筑,但为防止出现麻面,在接近结束时,要从其反方向进行作业并合拢。在分层分段浇筑振捣过程中,分层不宜超过30厘米,分段不宜超过4-6米,且要确保振捣均匀以及浇筑的连续性。在侧模要配置对应的附着式振捣器,保证混凝土充分振捣。梁体顶板在浇筑后须二次收浆,抹面拉毛,防止出现沉陷裂纹。
(6)养护
完成混凝土浇筑工作后,立即采取相应的措施进行养护,比如覆盖洒水,养护的时间需根据施工现场具体的湿度以及温度确定。
2.3预应力张拉施工
(1)准备工作
对梁体混凝土强度进行检测,必须待强度达到混凝土设计强度等级的90%后,且混凝土龄期>10d,方可张拉。首先要对进场的张拉用具进行检测,如钢绞线、锚具、夹具、千斤顶、油表等。其次钢绞线的切割需使用砂轮切割机,不得使用电弧切割,并且穿束前对孔道进行清洁,出现堵塞的要及时处理,穿束完成后安装好锚具,装夹片,进入锚环,安装好限位板以及千斤顶。
(2)张拉及锚固
钢绞线张拉的顺序必须要根据设计的顺序来开展,50%N2→100%N3→100%N2→100%N1,张拉的过程当中要求使用到千斤顶的张拉作用线,做到预应力钢绞线的轴线与孔道的轴线相吻合。钢束张拉时两段对称,均匀张拉,确保两边伸长量与油表读数同步,每5Mpa报一次数据,张拉到初始预应力值时,量测记录伸长量数据,一般初始预应力值为控制应力的10%,继续张拉到第二行程,一般为控制应力20%,量测并记录伸长量数据,第三行程将预应力增加到设计应力值,持续5min,观察钢绞线有无断丝或+滑丝现象,最后封锚。具体流程是:0→初应力→2初应力→δcon(持续5min锚固)。在确定引伸量时需将钢束非弹性变形的影响忽略掉,保证误差≤±6%,一旦引伸量>±6%,应立即停止张拉,确定原因并采取相关措施处理后,再进行张拉。
2.4孔道压浆施工
完成张拉工作后,将漏出的钢绞线切掉并且封锚,同时对其进行24h的观察,如果没有出现回缩,在24h内完成压浆工作,具体的工艺为:在压浆前,对孔道的水分以及灰尘进行清理,在孔道一端凭借压浆泵将搅拌好的50Mpa水泥浆压入预应力孔道。在压浆的过程中,如果另外一端已经饱和,同时有一定的浆液排出,另外稠度也达到相关要求后,将冒浆孔关闭,然后继续加压到设计要求,在这个压力下保持3-5min,将灌浆阀关闭。压浆工作应该一次到位,不能中间停止。完成孔道压浆工作后,需对压浆的密实度进行检查,如果压浆不够密实,需及时进行处理。
3T梁施工控制要点
3.1砼浇筑控制
T梁梁体空间一般较小,钢筋布置密集,混凝土浇筑难度较高,混凝土浇筑完成后容易产生分层、麻面、蜂窝、气泡等原因,因此在施工过程中要加强砼浇筑的过程控制。混凝土浇筑的顺序是从梁的一侧逐渐到建筑到另一侧,在接近结束的时候,为了防止出现麻面,要从其反方向进行作业,在离其5m左右的区域进行合并工作,在侧模处配置对应的附着式的振捣器,来保障振捣工作充分的开展[2]。分层进行混凝土振捣,每间隔30厘米左右分一层,上下两层之间的施工时间≤1.5h,必须保证每一层都振捣充分,振捣均匀后才可以进行下一步的施工。分段的长度通常是在4-6米左右,分段浇筑的过程当中要求在上一段砼初凝形成之前进行下一段的浇筑工作,保证砼施工连续性。
3.2张拉力控制
在对梁进行张拉的过程中要操控好施加的力度,使钢绞线处于一个缓慢调整应力和变形的过程,防止因拉伸过大导致钢绞线出现滑丝和断丝或过小导致承载力不足而出现裂缝和变形。在张拉过程中,一定要调整好工作锚和工具锚中心使之吻合,且一定要控制好张拉加载速度,使其缓慢达到设计应力值,并在过程中准确记载张拉进程中的各数据为以后的检查工作提供参考,对于张拉伸长值的实际情况与理论计算值之间存在的误差需要控制在6%以内,如果误差超过这个范围,第一时间就要停止张拉作业,及时查找原因。
3.3压浆控制
孔道压浆是保证桥梁结构安全性和耐久性的重中之重,通过压浆来排除孔道内的空气和水,防止预应力筋被腐蚀,也将预应力筋上的力均匀的传递入结构中,减少预应力的损失,提高承载能力和抗裂能力以及永久性。在配置水泥浆时,选用的水泥不低于梁体混凝土的水泥,水泥浆的搅拌不少于2min,稠度均匀,控制在14-18秒之间,抗压强度不低于50Mpa,且水灰比要小一点。从开始搅拌水泥浆到压浆,间隔不要超过30min,且要不停的搅动,压浆前用高压水清洗孔道,保持里面清洁,检查里边是否堵塞,及时处理。压浆时保持压力从一端压入,均匀缓慢进行,不得中途停止,且不能空载。当另一端饱满出浆,并达到与原浆稠度相同时,保持2-5min压力关闭进浆口,最后进行封端。如遇到一次未压成,应立即清洗管道重新压浆。压浆完毕后,务必冲洗梁端水泥浆,凿毛端面后,在封端浇筑混凝土。
4结语
综上所述,后张法预应力混凝土T梁在桥梁工程中的应用十分广泛。本文结合了佳木斯胜利路公铁立交桥的施工特性,研究分析了后张法预应力T梁的施工技术、施工控制要点,对于今后类似工程施工效率的提高与工程质量的保障具有积极的现实意义。
[1]余金怀.后张法预应力T梁预制施工技术探讨[J].交通建设与管理,2014(08):12-14.
[2]林双自.卢世寅.分析后张法在预应力T梁施工中的质量控制[J].城市建筑,2014(06):104.