(山西省交通建设工程监理总公司 山西 太原 030012)
【摘 要】随着经济的发展,人们对于建筑工程的质量也提出了更高的要求。鉴于大跨度T梁施工和应用的特殊性,在进行设计时需要对腹部板、梁高等给予更多的重视,一般来说T梁的高度较大且腹部板较薄,横向刚度较差,因而进行混凝土浇筑和张拉控制的难度也比较大。T梁预制的混凝土浇筑以及预应力张拉的控制也就成为施工的关键性工序。本文结合50m大跨度T梁预制的施工特点,就关键性工序的施工技术进行了研究。
【关键词】大跨度;T梁预制;关键性工序;施工技术
【中图分类号】U445.57 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544(2017)14-0060-03
1.工程概述
某地跨河高速公路大桥采用装配式部分预应力混凝土T形连续梁的上部结构,其预制手段采取多T单独预制的施工方式,结构体系为现浇连续接头的先简支后连续的方式。该工程桥梁总数为125,其中中梁74片,边梁51片,单片中梁最大吊装重量180吨,边梁为189吨。在进行施工时桥梁肋钢束两端进行张拉,利用后张法采用张拉力和伸长量的共同控制方式,该桥的现浇部分和预制强度等级都为C50。
2.总体施工方案及基本步骤
50m大跨度T梁采取转身梁场预制的方式,梁体采取后张预应力T梁,受到预制场地的限制并没有存梁区域的设置,因而需要一边进行预制一边进行T梁的架设。为了满足这种流水作业施工的要求,桥梁的下部结构需要在T梁架设前基本完工。桥梁施工现场布置两台吊车,吊车行走轨道间距20米左右,两台吊车分别置于桥台座的两侧,吊车前后布置,吊车的主要作用是进行混凝土的吊运、模板的安装拆卸以及桥梁的调运等等。
T梁预制安装及桥面施工的具体施工工艺为:临时建筑和搅拌站的施工→T梁预制场的布置和台座运梁轨道基座的施工→吊车的组装和桥梁运输车的安装→T梁梁肋钢筋、波纹管、钢绞线束的制作安装→模板安装校正→T梁翼缘板钢筋、负弯矩波纹管、边齿板安装→梁肋端头模板位置的确定与安装施工→预留孔洞和预埋钢筋的安装→混凝土浇筑→模板拆除→T梁施工养护→一次压浆张拉→端头封锚→梁体吊运和安装→一期横隔板和湿接缝施工→顶板波纹管对接穿束→二期湿接缝模板安装和混凝土浇筑→顶板钢绞线压浆张拉→桥面调平层和防撞墙施工→防水层和伸缩缝施工→桥梁上表面排水和铺装层施工。
3.关键工序施工工艺
3.1 T梁模板计算
根据T梁单片边梁、中梁的吊装重量以及混凝土方量可以对钢模板的刚度和承载力进行计算,从而对T梁模板的具体施工要求进行确定,计算的具体内容包括T梁应力、抗拉强度以及腹板高度上边缘的局部承压强度。需要在我国施工钢结构标准规范的基础之上结合计算数据进行钢材强度的确定,并确定具体的模板组合和拼装方式。通过一系列的计算得出50mT梁混凝土具体承载量为每平方米T梁可以承受越30kN/m3的,可以充分满足施工和桥梁上使用的要求。
3.2 混凝土施工
混凝土施工具体可以分为两个部分,混凝土配比和混凝土振捣。首先需要确定混凝土的配合比,在正式进行T梁预制混凝土的混合配比之前需要对水泥、外加剂、骨料以及拌合用水的质量进行检验,确保其符合施工标准。可以进行多种水灰比、含砂率和外加剂的混凝土的比较,选择强度和弹模要求均达标的混凝土配比,此外还应当尽可能减少混凝土表面的气泡,确保混凝土浇筑的顺利进行。由于T梁钢筋的设置较为紧密,混凝土振捣难度较大,因而必须要对混凝土的粗细骨料进行严格的控制,并将塌落度控制在15厘米左右。其次混凝土的振捣,目前大多采用高频快装外部式振动器进行混凝土的振捣,确保振捣的效率和效果。T梁混凝土振捣一般以附着式振捣为主,插入式振捣为辅的方式,T梁两侧的振动器布置方式采取梅花型的交错布置方式,具体的布置方式如图1所示。
图1 50mT梁模板高频振捣器布置图
混凝土振捣时要确保振动器配置的合理性,振动时间不宜过长也不宜过短,应尽可能避免混凝土的泛浆、冒泡、下沉等现象。T梁不同部位的混凝土施工方法也存在差别。一是马蹄部位的混凝土振捣需要待混凝土入模之后将相应部位的振动器全部打开,加快混凝土的入模速度,避免混凝土孔洞的出现,当混凝土全部进入马蹄部位之后方可停止腹部振动器,只需要打开马蹄部位的振动器。二是梁端混凝土的振捣,必须要确保混凝土密实,该部位以人工捣固为主,T梁顶面需要采用搓板对于混凝土搓毛进行收平。三是腹板混凝土的浇筑和振捣,腹板需要采取水平分层的浇筑方式,分层下料厚度需要在30厘米以下,为了确保混凝土的整体性需要在下层混凝土初凝之前进行上层混凝土覆盖。需要注意的是混凝土的坍落度在15厘米左右,入模温度需要在18℃左右。除此之外还需要坚持机械振捣为主,人工振捣为辅的原则,在钢筋密集的地方采取振捣与下料同时进行的方法,为了确保T梁预制的外在和内在质量,需要对混凝土的配比和振捣质量进行严格控制。
3.3 张拉施工
首先是张拉设计参数的设计,只有当T梁混凝土的设计强度达到90%以上时才可以施加预应力。钢绞线预应力可以达到1400Mpa左右,采用伸长量和张拉吨位双控的方式,为了确保张拉控制力可以满足设计要求的需要对预应力损失进行充分的考虑,一般来说可以在设计规定最大张拉控制应力规定的要求之内对张拉控制力进行适当的提高。为了确保张拉施工的顺利进行需要对预应力筋的理论伸长值进行计算。在进行预应力筋张拉时首先需要对初应力进行调整,一般来说初应力应当为张拉控制力的13%左右,力筋的实际伸长值包括从初应力开始两侧的数值再加上初应力以下的伸长推算值。实际伸长值的计算公式为ΔL=ΔL1+ΔL2,其中ΔL1为测量的伸长值,ΔL2为预应伸长值,二者单位都是毫米。根据以往的T梁施工经验,钢绞线束的张拉测试需要分级进行。具体为初始应力伸长量的测试、30%σk、100%σk、103%σk、持续负荷2分钟、锚固测试回缩量。在对力筋进行预应的施加之前需要对相关构件的外观和尺寸进行检验和测量,确保其符合相关的标准。采用应力控制方法张拉时需要对伸长值进行校验,确保理论伸长值与实际伸长值之间差值符合设计的规定,当差值过大时需要暂停张拉找出差值过大的原因并进行相应的调整,之后方可继续施工。
3.4 真空灌浆施工
包裹在预应力筋外面的浆体和成孔材料是后张预应力结构的重要防护。如果压浆存在问题将会对预应力的结构强度乃至整个混凝土梁的后续施工造成严重的影响,容易导致梁体强度的降低和裂缝的出现,严重的还会导致预应力筋的腐蚀,对T梁的耐久性和安全性造成不良的影响。在真空灌浆中需要应用到真空辅助压浆装置,具体的构造如图2和图3所示。
图4 压浆效果对比
4.结语
通过新工艺的采用该大桥的各项施工工序顺利完成,50m大跨度T梁的强度也充分满足了施工和使用的要求,可以为其他大跨度T梁的施工提供经验和借鉴。相关技术人员需要不断提高自身的素质,对施工技术进行优化和完善,提高施工效率和T梁的应用效果。
参考文献
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论文作者:李进
论文发表刊物:《建筑知识》2017年14期
论文发表时间:2017/7/14
标签:混凝土论文; 预应力论文; 振动器论文; 应力论文; 方式论文; 吊车论文; 桥梁论文; 《建筑知识》2017年14期论文;