广东省南粤交通龙怀高速公路管理中心龙连管理处 517100
摘要:本文笔者结合工程实例,详细分析了桥梁后张法预应力施工技术管理要点,以供同行参考与借鉴。
关键词:桥梁工程;后张法;预应力;施工管理
1工程概况
广东省龙川至怀集公路是国家高速公路网“71118”规划布局中的第17横,全长365.399km,批复概算402.17亿元;其中龙川至连平段全长约127.467km,批复概算144.24亿元。项目全线采用双向四车道设计标准,共设桥梁153座,其中特大桥2座;隧道5座,其中特长隧道2座;全线桥隧比达43%;全线挖方边坡共985处,其中高边坡多达211处;互通式立交13处、服务区3对、停车区1处、养护工区2处、管理分中心1处、收费站9处。其中TJ9标共有预应混凝土30米箱梁608片、25米箱梁225片、20米箱梁21片,40米T梁1040片、25米T梁10片,共计1904片,分别布置于全线16座桥梁中,梁板工程量庞大。
2预制场的选址
2.1预制梁场总体规划原则
梁场规划设计原则本着安全适用、技术先进、经济合理、环保的原则,统筹规划设计,因地制宜,以达到制梁速度快,质量高和建场费用低,节约用地的目的,从以下几点主要原则进行规划;
(1)制梁场尽量设置在桥群集中的路段,并全面考虑桥跨与梁型布置、工期、架设开始时间和速度、地质状况。尽量选择在桥群中间或长大桥两端附近。
(2)制梁场的位置应尽量选择在地形、地质条件较好的地方,减少土石方工程量和地基加固工程量,降低工程费用,缩短建场周期。
(3)原材料供应便利。
(4)交通方便。梁场位置尽量与既有公路或施工便道相连,利于制梁设备和大量材料运输进场。
(5)不可抗力因素。在选择址时尽可能从当地气象部门、国土部门、地质部门了解掌握发生不可抗力因素的频率、强度、危害程度。
(6)考虑防洪排涝、确保雨季施工安全。
总之,梁场场址的选择综合考虑经济、技术、社会等到方面的因素,通过现场勘察,并对其加以比选优化。
2.2 预制场布置位置方案的拟定
综合考虑各种因素,根据上述原则,本合同的拟在主线路基上设置三座预制梁场:
1#梁场选址在主线 K66+391-K67+350 段路基范围内,长度 959 米,宽 28 米,主要负责预制25m 箱梁 225 片,20m 箱梁 21 片, 30m 箱梁 268 片, 40mT梁 75 片,共计 589 片。
2#梁场选址在主线 K69+450-K70+254 路基范围内,长度 804 米,宽 28 米,负责预制40mT 梁625 片。
3#梁场选址在主线 K74+770-K75+390 路基范围内,长度 620 米,宽 27 米,负责预制40mT 梁340 片,25mT 梁 10 片,30m 箱梁 340片,共计 690 片。
3桥梁后张法预应力施工技术管理及质量控制
3.1制梁台座施工
在浇注制梁台座安装底模前,为了确保制梁台座的稳定,先把施工路段进行碾压,确保其平整及密实度保证地基承载力不小于100kpa。由于张拉后荷载集中对地基承载力要求高,因此在台座端部下方设置基础加强,为了确保施工路段的强度可以采用20cm厚C25混凝土硬化,再进行浇注制梁台座安装底模。
3.2制梁台座的搭设
制梁台座直接在已浇筑台座基础上用钢筋混凝土浇筑制成,台座厚度最小保证30cm。为保证线路在运营状态下的平顺性,梁体按设计要求预置设反拱,按照二次抛物线过渡。混凝土台座顶面采用整体式[5槽钢包边框架,即用[5槽钢作为预制梁底板的边线,并和基础预埋钢筋焊接牢固,[5槽钢边线采用经纬仪定线。浇筑台座混凝土钱预埋φ7cmPVC管作为模板底部对拉杆位置。台座混凝土达到一定强度后在表面铺δ(6+1)mm复核不锈钢板作为预制梁的底模,钢板边缘与[5槽钢焊接牢固并打磨光滑平整,同时注意预留梁底楔形块模板安装位置,台座成型后在[5槽钢内嵌入外径43mm.de厚壁橡胶管,防止预制梁浇筑混凝土时漏浆。
3.3制梁台座预压
台座搭设完毕后,采用砂袋等一些重物进行等载预压,砂袋摆放好之后在地面上需以纵轴间距5 m,在模板上按照高程控制点设置观测点,然后再进行台座的沉降观察与测试,根据实际的测试结果,进而计算出模板的预拱度。
3.4模板的安装制作
(1)在进行底模安装制作时,首先要确保制作场地的平整与密实度,避免场地发生不均匀沉降,致使制作过程受到影响。要针对制作场地的实际情况,对于其进行碾压,使其密实度与平整度达到制作要求。为了使底模制造台底的强度与刚度达到要求,可以进行一定量的钢筋配置。在进行制作的过程中,应严格控制四脚支架部位的标高,并且用水准仪进行测平,确保梁板合格成型。
(2)通常侧模及端模是统一制造的成套钢模板,在进行使用之前要对其进行相关的检测检查。首先应该检查各个模板部件表面是否平整及其光泽,确保没有麻面及其锈坑,防止混凝土表面外观受到影响。然后再进行成套模板拼装,完成之后,对模板进行检测,确保密封性、相关尺寸及其顺直度符合要求。
(3)在使用橡胶芯模的时候,要事先进行充气测试,确保其不会漏气,在充气后要仔细观察气压的变化情况,并且对于橡胶芯模的尺寸进行相关检测,确保其符合施工要求。
3.5钢筋加工及其安装
(1)要确保钢筋加工的精确度,不然可能会对以后的施工安装造成阻碍,我们应该采用有效的手段控制钢筋加工的精确度。首先要对钢筋下料进行清晰、明确的技术交底,再交由技术主管进行检查审核,确保无误之后,再交与加工人员进行加工。在进行钢筋的焊接时,不但应该对于其焊接成品进行不定期的抽查检验,确保其焊接加工质量合格,焊接工艺进行了解,确保焊接条能达到要求,而且要对加工场地进行巡查,防止出现加工事故。
(2)通常我们是先将钢筋绑扎形成钢筋骨架之后再进行预制板的钢筋安装。先进行钢筋骨架的吊装定位,再进行模板的组装。在此之中,我们应该注意以下问题:
①对于钢筋骨架的实际尺寸及其变截面进行仔细检查,并且对于单个的钢筋尺寸及其间距位置,进行仔细核查。尤其是预埋钢筋需要着重注意,一旦相关钢筋的尺寸及其位置出现偏差,将影响到接下来工序的进行。在进行钢筋骨架加工时,可以采用精确的模具进行辅助加工,以提高钢筋加工的质量。
②当要进行钢筋骨架的台座安装时,事先必须在台座上精确放样,进行试验,对板头及每个变截面的位置有一个清晰的掌握,保证模板能与之相对应安装。
③在进行钢筋骨架吊装时,要事先做好相应的准备工作,确定好科学、合理的吊点,体积较大的钢筋骨架要采用内衬与剪力撑进行加固,防止在吊装过程中骨架发生变形。
④预应力通道常采用波纹管进行制造而成,在制造时要进行相应的定位,波纹管定位后可以采用直钢筋焊接在箍筋上,从而控制高度。用U字形的钢筋焊接在直钢筋上,从而控制其水平位置。需要注意的是,定位筋的间距不能太大,直线部分的间距在0.8m,曲线段的间距在0.4m左右,为了防止焊接时破坏到波纹管,可以采取先进行焊接钢筋定位,再穿过波纹管的方式。
⑤钢筋的保护层对于混凝土的质量非常重要,必须选择有一定强度的砂浆垫块,而且必须保证每平方米不得少于6块。
3.6预应力张拉
当混凝土强度达到设计图纸要求的强度后及弹性模量(试压与梁体同条件养生的试件),同时龄期须为7d以上才能进行张拉,张拉的顺序按设计图纸,再采用张拉力和伸长值双控,伸长值容许的误差要控制在±6%之间,钢束的实际伸长量应扣除钢束非弹性变形的影响。
张 拉 过 程 : 张 拉 机 具 就 位→15%σK(量测伸长值)→30%σK(量测伸长值)→100%σK(量测伸长量,持荷2min)→回油封锚。
为了消除钢铰线束不直和初始受力不均匀的影响,一般在张拉力达到一定的初始值后,再进行伸长值的量测。可在钢束张拉时初始张拉力(取设计张拉力的15%)状态下标注伸长量起始记号,采用量测值和理论计算值复核。
3.7压浆的施工
(1)水泥浆制备
水泥浆的标号不低于混凝土标号,先将水加入拌和机内再放水泥,经过充分的拌和之后再加入外加剂。拌和时间至少为2min,直至均匀的稠度为止。每次调配需满足1h的使用量。
(2)孔道压浆
压浆应自梁一端注入,另一端流出直至流出的稠度达到注入的稠度,间隔时间以达到先压注的水泥浆既充分泌水又未初凝为度,一般约为30min。
(3)压浆顺序
按照先下后上的顺序压浆,将集中一处的孔一次压完。
(4)压浆工艺
预应力张拉后24h内即对孔道进行压浆;由梁一测的压浆泵将其纯水泥浆经过压浆胶管从压浆嘴压入孔道内,压力控制在0.5~0.7Mpa,当另一端饱满并渗出浓浆时,用木塞堵住其孔并持压2min后关闭进浆管截止阀,拆卸进浆管后安装到另一孔道上;间隔时间30~45min后拔出两端的排气孔木塞,在其另一端安装进浆管并将进浆管截止阀全部打开,采用另一套压浆设备进行二次压浆,待排气孔流出浓浆时再用木塞堵孔和关闭进浆管截止阀并稳压2min后关闭截止阀,拆卸进浆管重新安装至另一个孔道上,该孔道的压浆工作即告完成;要保证钢丝束全部充浆,进浆口应该封闭,直到水泥浆凝固前所有的塞子、盖子或者气门均不能移动或打开。
3.8封锚的施工
压浆结束后开始封端,模板可以采用木模,因为模板不好固定,立模时应该比设计内腔尺寸小1.5cm左右,否则,胀模后安装不下去。
3.9梁板的移梁、存梁、出场
梁板的移梁、存梁、出场等一系列后续完工处理操作在以上流程图中并没有显示出来,但是如果最后一步的操作不到位的话,也会对整个桥梁后张法施工质量造成影响。在生产速度较快的预制场中,其中梁板的特征是生产数量多,且不易识别。梁板的移梁、存梁、出场应遵守以下要求:
(1)一般的存梁办法是,在划分好的无杂物障碍的存梁区域,将已经编好号的梁板与台座进行记录登记,在这里采用的是流水账和台账方式,以日为周期,对生产进行记录、管理与盘查。
(2)存梁后,移梁的作业要求是,首先要选择满足移梁要求的梁板,通常使用枕木垫梁,切忌不能与混凝土存梁台座直接接触,应注意,梁易倾覆。作业时要注意,在翼板下做必要的支撑。
4注意事项
在预应力施工活动中,尤其是在桥梁张拉工程,经常容易出现一些细小裂缝,这种状况主要是受到施工原材料、混凝土配筋、养护等等方面的影响。为了避免这种状况,在施工中就要严格注意一下问题:
①对所有施工原材料的种类、质量严格把关,在混凝土配筋时也要加强对钢筋去污和质量刚度进行检查,并确保混凝土结构配筋率;
②对混凝土预应力结构要进行全过程、完整的、充足的养护,防止其结构表面干燥出裂;③对于连续梁张拉工程中的钢绞线施工也要严格注意,防止张拉锚具变形,而且也要对梁板混凝土结构的刚度和质量进行检查,确保其合格。
4结束语
后张法预应力施工是桥梁施工中常用的施工技术,其施工质量直接影响着桥梁工程的整体质量。为确保桥梁工程的高质量完工,加强桥梁工程中后张法预应力施工技术管理及质量控制,十分必要。
参考文献
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[2]李锦棠.城市道路交通安全管理措施[D].陕西师范大学,2013年05月01日
论文作者:蔡平波
论文发表刊物:《基层建设》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/13
标签:台座论文; 钢筋论文; 预应力论文; 混凝土论文; 孔道论文; 模板论文; 骨架论文; 《基层建设》2017年第7期论文;