中国水利水电第七工程局第三分局 四川郫县 611730
摘要:目前,伴随社会经济的不断提高,我国高速公路大桥工程件数数目逐渐增加,这在一定程度上带动了我国国民经济的增长。但是,众所周知公路大桥施工工程需要在户外进行,受到施工环境以及施工条件等多方面的影响,其施工工艺很难得到有效的控制。本文主要通过对重庆某高速公路的大桥T梁施工工艺与质量控制展开研究,并且对预应力T型梁的施工工艺和质量进行严格控制,在控制施工工艺和质量的过程中,对后张法钢筋混凝土T型梁施工技术要点和预应力混凝土梁施工以及施工质量进行严格有效的控制,旨在保障整体施工质量。
关键词:T型梁施工工艺;预应力;质量
前言:预应力T梁作为一种常用桥梁构件,随着桥梁施工技术的发展、跨度越来越大,使用也日益频繁,其外观及内在质量要求亦更加严格。由于其工序繁杂,配套设备器具众多,劳动密集、材料比重大,如何提高施工效率,降低工程成本,确保施工质量等就显得格外重要,关系到项目的成败和企业的兴衰。通过大量的实践,改良创新了T梁钢筋制作安装工艺、预应力孔道波纹管安装工艺、支座钢板纵坡控制,混凝土养护工艺,有效解决了上述难题,现予以总结。
1钢筋与模板制作、孔道成型施工工艺分析
(1)钢筋:对钢筋原材料进行检测,要以同炉号、同厂别、同规格、同一进场时间、同一交货状态为一验收批,如果发现其中一项没有达到钢筋技术要求,就需要取双倍试样进行重新检测(复检),复检后若发现还有一项或多项没有达到钢筋技术要求,那么该验收钢筋即为不合格。对于不合格的钢筋要做处理报告,严禁再次使用。T梁钢筋安装时,应先在台座上按照设计间距(T梁两端及变截面段钢筋间距10cm、跨中钢筋间距15cm),对梁肋钢筋位置进行标记,并使用钢筋定位架,以准确定位钢筋位置以便准确布置梁肋钢筋。T梁钢筋安装时,应先在台座上按照设计间距(T梁两端及变截面段钢筋间距10cm、跨中钢筋间距15cm),对梁肋钢筋位置进行标记,并使用钢筋定位架,以准确定位钢筋位置以便准确布置梁肋钢筋。同时T梁钢筋保护层垫块应采用高强垫块,以确保保护层厚度,主筋上设置混凝土保护垫块,垫块数量不少于4块/平方米,马蹄部分垫块应适当加密设置。
(2)波纹管:预应力孔道采用冷轧钢带卷制的波纹管预埋而成,钢带的厚度不宜小于0.35mm。集中荷载下的径向刚度的检验应满足要求,径向通过1KN的作用力不变形,同时要做抗渗漏及弯曲渗漏检验。内横截面积至少应是预应力筋截面积的2.0~2.5倍。
(3)钢绞线的制作和安装:首先是确定钢绞丝的长度,利用砂轮锯进行精确切割,并编束切割好的钢绞丝,为提高钢绞丝根部的平顺水平,需要将钢绞丝的其中一端捋顺,伸入锚环孔当中,并以1m作为铁丝绑扎的单位距离,内扣好铁丝,然后编号和挂牌存放好绑扎完毕的钢束。其次是钢束的成孔,利用压浆方法灌浆预应力管道,采用波纹管成孔钢束,期间需要整齐锯平接头,然后才能够穿入到联接套管里面,随后再用密封胶带,紧密缠绕接缝位置。再次是钢束到位,以定位架作为工具,在距离钢束端部0.8m的位置,分别设置一个定位架,另外在曲线段的起点、中心点和结束点,也分别设置一个。最后是穿入钢束,在浇筑箱梁之前,需要以卷扬机作为牵引,穿入正弯矩预应力钢束,而负弯矩预应力钢束,则是在浇筑现浇湿接头之前,以人工的方式,其中管道需要严格定位,以防止浇筑时出现上浮
(4)预埋件的安装:螺旋筋与锚垫板的安装角度与位置必须正确,而且焊接牢固。钢束设计端部与锚垫板必须垂直,确保孔道严格对中,严禁错位现象出现。
(5)钢模板在设计制造时,应有足够的强度、刚度及稳定性,确保梁体各部位结构尺寸正确及预埋件的位置准确,具有多次反复使用不产生影响梁体变形的刚度。梁模板由侧模、端模组成,侧模采用分节式,在每节与地面支点处设置、T调平丝杠,并设置横肋和竖向加劲肋。模板缝处理采用丙酮清洗后,抹上FN-309钢板胶,2小时后用砂轮打平。检查模板平整度,对模板进行清洁处理后,涂抹脱模剂,不得使用废机油代替脱模剂。钢模与底座间应设胶垫(泡沫塑料橡胶厚8~10mm)或橡皮条儿,橡胶带要有良好的弹性,以保证梁体底模在侧模激振之下随之振动,防止漏浆。模板支立后,下部用螺杆固定,上部用拉杆控制宽度,并用铁丝拉力固定,模板搭接处用2mm厚双面胶带封垫塞平。安装前检查板面是否平整、光洁、有无凹凸变形及粘浆,模板接口处应清除干净。检查所有模板连接端部和底脚,有无碰撞而造成影响使用的缺陷或变形,模板焊缝处是否有开裂破损,如有缺陷均应及时补焊、整修。钢模立完后,要对其平面位置、高度、节点、联系纵横向稳定性、线型等进行检查。保证模板安装后板的几何尺寸准确,包括长度、宽度、高度以及竖直度和翼缘板的横向坡度。有偏差应及时进行调整。模板之间贴双面胶以防漏浆,模板上下拉杆应紧固,确保浇筑混凝土时模板不变形,不漏浆。
2张拉
在T梁混凝土强度达到85%后,且混凝土龄期不小于7天时,方可进行张拉。在科技日新月异的今天,预应力钢束张拉均采用智能张拉设备,对张拉过程及结果实现“实时跟踪、智能控制、及时纠错、自动生成”。张拉结束后及时进行压浆并清理T梁底板通气孔。预制T梁钢束的采用两端同时、且在横桥向对称均匀张拉,采用双向控制,以张拉应力为主要控制点,以伸长量进行校核,实际伸长值与理论伸长值差应控制在6%以内,以确保预应力施工质量。
(1)智能张拉机具与锚具配套使用,在进场时进行检查和校验,千斤顶与压力表配套校验,以确定张拉力与压力表读数之间的关系,所用压力表的精度不低于1.5级,校验千斤顶用的试验机或测计的精度不得低于±20%,张拉程序为:0→10%σk→50%σk→100%σk(控制应力持荷5分钟)→σk锚固张拉前,使千斤顶的张拉力作用线与预应力钢铰线的轴线重合一致,工作锚工具千斤顶与锚垫板紧贴,用直径2cm钢管把夹片打紧。
(2)采用智能设备对钢绞线张拉,实现一台计算机控制两台千斤顶同时、同步对称张拉,实现“多顶同步张拉”工艺消除普通张拉设备对称张拉不同步对结构造成的扭曲等危害,但在张拉时也应经常量测钢绞线伸长值、大梁起拱及端头梁的回缩值并做记录,对智能张拉结果进行校核,确保张拉质量。
(3)张拉时应注意安全,千斤顶后方设置围护和挡板,严禁过人、站人。钢铰线断丝是指钢铰线内钢丝的断丝。超过规范控制数时,必须更换。张拉结束后由智能张拉设备自动生成张拉成果,附人工校核记录,报监理工程师审查签字。
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3混凝土浇筑和养护施工工艺分析
(1)对水泥进行检测,要以同一水泥厂、同一出场日期、同标号、同品种的水泥,以一次进场的同一出场编号的水泥为一验收批,一验收批水泥的重量要低于或等于五百吨,另外,还要确保使用的水泥在保质期内,如果水泥过期需要对其进行重新检测。在对砂、碎石进行检测时,要以同一规格、同一产地、同一进场时间为一验收批,一验收批的重量为六百吨或体积为四百立方米。当砂、碎石的体积不足四百立方米或质量不足六百吨时,也按一验收批进行检测。
(2)T梁浇注顺序一般从模板一端开始水平分层浇注,从模板一头开始,先浇注一段马蹄,反回头浇注腹板段、翼板,再向前浇马蹄,再回头浇注腹板、翼板,如此反复保持浇注斜面不断推进,浇至接近另一端时改从另一端向相反方向顺序下料,在距梁端3~4m处浇筑合龙,一次整体浇筑成型。
(3)混凝土振捣采用插人式振捣器与附着式振捣器配合进行,由于附着式振捣器布置位置偏梁体下侧,梁体混凝土受到振捣范围内的限制,所以梁体上部及翼板部分混凝土的振捣采用插入式振捣棒进行振捣。附着式振捣器,每次振动时间控制在30s左右,就能够振动至混凝土停止下沉,不再有气泡浮出,混凝土表面呈规则的倾斜状态,同时有泛浆出现。由于倾斜混凝土浇筑过程中,混凝土在振动器作用下呈塑性流动状态,可降低钢筋及预应力管道对混凝土骨料的架立作用,且在流动过程中充分排出气泡,形成密实的混凝土层,充分保证主梁底部混凝土的浇筑质量。浇筑混凝土时,应避免振动器碰撞预应力钢绞线,并经常检查模板、锚固端及预埋件,保证其位置及尺寸符合设计要求。
4压浆
压浆施工过程中质量控制是保证整体施工过程满足标准和规范要求的重要控制方式,在施工的过程中必须要严格按照标准进行,确保整体的施工质量不能够受到外界环境以及人为因素等方面的影响。
进行压浆过程智能化质量控制,精确地进行灌浆压力的调节和保持,自动化的对于压浆管道进行实时压力的检测,计算损失压力数值,以出浆口满足规范最低压力值来设置灌浆压力值,确保在压浆过程中的压力损失以后依然能够满足建筑施工标准规范要求的最低的压力值。除此之外,还要实时进行监测进浆、返浆流量及计算管道内浆液体积与充盈程度等多个参数,使用水胶比测试仪实时进行监测浆液水胶比,保证当实测水胶比超过规范要求时及时给出警示信息。
5桥梁架设与安装工艺流程
5.1架桥机拼装及试吊
在实际工程中,对架桥机的组装应在桥后路基上进行,在开始组装之前,先要铺设架桥机的运行轨道和运梁轨道。一般情况下,较多的采用P43钢轨进行铺设,并且要合理控制好轨道的轨距(运梁轨道:2.0;架桥机运行轨道:4.5)。在铺设轨道中,应注意必须要将道床碾压密实。在对前、后运梁车进行组装时,应采用临时枕木垛搭设组拼前后主梁,另外,为了避免架桥机挠度过大而影响架设,应合理控制好前、中、后支腿顶三点的高差(控制在2㎝以内)。之后,要把前运梁车作为基点,采用A字型桁架双梁结构对分节拼装主梁。
在主梁拼装完成之后,就要开始对纵梁联系框架、电控系统、起吊运梁车等进行安装,并要注意对各部的尺寸进行严格的检查,并随时调整主梁平顺度。在架桥机组装完成之后,还要进行吊梁试验。
5.2安装支座
在进行制作安装时,应做好以下几点,首先要对制作质量进行验收,保证全部支座满足设计及相关规范标准要求,此外,还应保证支座垫石的混凝土强度与设计要求相一致,且不存在偏移、不均匀受力和脱空现象。另外,在进行安装之前,应对墩、台支座垫石进行清理并应采用干硬性水泥砂浆抹平,且应保证其顶面标高符合设计要求。
在实际安装过程中,如果墩、台的两端标高存在差异,顺桥向存在纵坡,那么要严格按照设计规定安装支座。此外,还应在保证水泥砂浆干燥、清洁和粗糙的前提下进行吊装。在安放T型梁时,应注意将其与支座密贴,并必须要就为准确,相反则要吊起并通过垫钢板等方式将支座位置限制在允许偏差内。
5.3运梁
在实际工程中,应采用运梁车将梁体运至施工现场。应保证运梁车由专门的司机负责驾驶,在运梁过程中,应派专人沿途监护,严禁非作业人员靠近。此外,要严格控制好运梁的速度,应保证其慢速行驶,并要随时进行纠偏。
在起落梁时,要注意保证前后两吊点的升降速度相一致。此外,应对运梁车进行定期维修与养护,保证期时刻处于良好的车况,坚决避免车辆带病运输,避免发生事故,或影响安装质量。
在吊装开始之前,应事先查看运梁线路,及时移开障碍物,并要对积水、烂泥等路面进行处理,保持路面平整,为运梁创造良好的条件。并要合理控制运梁车行走的路面坡度。在将T型梁吊放到运梁车上之后,要及时将其捆绑好,并采取相应的加固措施,便于运输。
5.4T型梁架设
在运梁车载梁至架桥机尾部后,将梁体垂直吊起使其脱离运梁车面,通过天车与后运梁车的相互配合将T梁前移。在天车的载梁前移至前、后支架1/2跨中时,应对该处下挠值及水平侧弯值进行定期测量,避免导梁变形。随后,用两台天车将T型梁载至架梁段,并徐徐落下,对于中梁则可以按照指定位置使其一步到位。
边梁的安装:将边梁吊运至架桥机前的跨度位置并下落就位,将边梁暂时吊运到中梁位置并采取临时固定措施,随后进行整机横移到边梁安装位置并进行调整,确保梁体支承线与支座中心相重合,在经监理人员验收之后取下挂架,采取固定措施,与此同时要将架桥机横移到喂梁区,准备架设下一T梁。
中梁的安装:首先要对即将架设的中梁进行喂梁,用前、后小车将T型梁移到架设位置并下落,应采用设置缓冲垫(通常可以采用2cm的薄木垫),从而避免梁下落时对已安装好的中梁进行撞击造成破坏。在与底座大致存在5cm的距离适应保持下落梁体的稳定性,使其稳定就位,随后焊接梁底钢板和支承梁顶预埋钢板,以有效地加强梁体安装的稳定性。
结语
要重视预应力混凝土T梁钢绞线原材料的质量,实践证明,选择信誉好、有保障的原材料,可有效避免断丝、滑丝等质量问题;千斤顶要选择能够达到设计要求的张拉力并且尽量选择重量轻的,既可以提高施工进度,又可以节约成本;为方便T梁后期的捆绑吊装,要在吊点位置的梁底设置活动底模,选用较长的吊装钢丝绳可避免在T梁翼板位置预留孔洞;穿放后外露的钢绞线要注意包裹保护;混凝土注意养护温度。
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论文作者:王文俊,李雷
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第5期
论文发表时间:2018/7/3
标签:预应力论文; 混凝土论文; 钢筋论文; 位置论文; 模板论文; 支座论文; 垫块论文; 《建筑学研究前沿》2018年第5期论文;