山西平阳路桥有限公司 山西临汾 041000
摘要:预应力混凝土在各种建筑物上广泛应用和不断发展,后张法施工工艺也必将具有更大的发展空间。本文分析了后张法预应力箱梁的预制施工技术要点,以期促进桥梁工程技术的进步、质量的提高。
关键词:桥梁工程;后张法;预应力;箱梁
一、工程概况
某大桥一标段的施工项目,设计采用3×25+10×20预应力混凝土连续箱梁的结构形式,重力式桥台、扩大基础、肋板式台的设计基本参数。桥位处的设计流量为595m3/s,设计水位高度为330.48m,平均流速4.91m3/s,常年流水,桥长不受设计洪水的控制。本合同段预应力箱梁共374片,后张预应力箱梁共356片,其中20m箱梁188片,25m箱梁168片,在预制场集中预制,预制场规模要满足施工进度要求。
二、后张法预应力箱梁的预制施工
2.1箱梁施工
(1)立模
立模顺序为:涂脱模剂→绑扎钢筋→贴接缝止浆海绵条→安装侧模→安装内模→安装端模。
(2)钢筋加工绑扎
预应力钢筋混凝土箱梁中普通钢筋既有受力筋又有架立钢筋,形状复杂,数量多,首先将普通钢筋制成平面或立体骨架,骨架在模具上制做,焊接牢固,主筋骨架之间、骨架与斜筋之间采用双面焊,焊缝长度不小于设计要求的钢筋直径的5倍,以免在吊装过程中变形。
钢筋绑扎成钢骨架后,根据每根预应力钢束坐标,在骨架上划线,并点焊定位筋,然后绑扎固定筋。分层测量、画线、绑扎,焊钢束定位筋。普通钢筋绑扎成骨架后,根据各预应力钢束的座标和曲线要素,首先在骨架的箍筋上测量画线,并点焊定位筋,然后在定位筋上绑扎钢束的导向筋。
(3)分层分束绑扎波纹管
预应力钢束孔道采用预埋塑料波纹管成孔,塑料波纹管外购,并应具有足够的强度和刚度,经过水密性检验合格。波纹管的长度根据管道长度定制,出现接头处在现场用接头波纹管将各段波纹管联接起来。接缝处用封口纸包裹2~3层,长度不小于20cm,防止漏浆。根据设计图纸中提供的预应力管道坐标,放出波纹管的位置控制点;梁体钢筋骨架与定位网片绑扎好后,将波纹管穿入定位网片的设计位置并确保其定位准确,在任何方向的偏差在距跨中4m范围内不得大于4mm,其他部位不得大于6mm,并经检查校正后予以固定,确保在混凝土浇注过程中波纹管不上浮、不压弯、不左右移动。拐点处要保证定位准确,形状圆滑,线形顺畅。
(4)混凝土浇筑
箱梁混凝土浇筑时从一端分层浇筑,振捣以插入式振捣器为主,附着式振动器为辅。在浇筑混凝土前,对钢筋、模板进行验收,检查时特别注意波纹管、预埋件的位置,以及波纹管表面是否有孔洞,如有孔洞必须用绞带密封,以防浇筑混凝土时砂浆漏进波绞管内,检查合格后报监理工程师检查,监理工程师检查合格后方可浇筑混凝土。
混凝土采用龙门吊配料斗灌注入模,水平斜向分层灌注,分层厚度保持在30cm,一联纵向一次灌注完成。纵向分两个工作班前后同时作业,混凝土上下层同时灌注,上层的前端距下层的前端在2m左右,且不小于1.5m。用插入式振动棒振捣,振动棒步点要均匀,逐步振捣,且不能碰撞波纹管以免波纹管捅破漏浆,也不能碰撞模板。由于一次浇注梁大,持续工作时间长,捣固手连续工作不应超过6h。防止因劳动强度大造成疲劳,出现过振或漏捣。
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(5)梁体混凝土养护
梁体混凝土浇筑完毕,表面收浆初凝后,顶部覆盖土工布,侧面贴膜、洒水养生。特别是浇注后前3天,更要加强养护。养护时间不少于7天。为了防止预制梁上拱度过大,及预制梁与桥面现浇层由于龄期差别而产生过大的收缩差,存梁期不得超过90d。
(6)拆模
当混凝土强度达到15MPa后拆除内模,达到设计强度的75%后拆除顶、底拉杆、隔板连接及支架垫木,用方木支撑每道横隔板,然后从两端模向中间拆模。2.2预应力施工
(1)钢绞线准备
钢绞线使用砂轮切割机下料,下好的钢绞线放在平地上,根据设计绑制成束,不得相扭。分层、分号进行钢束编束和穿束。钢绞线采用高强度、低松弛预应力钢绞线,标准强度为Ryb=1860MPa,EP=1.95×106MPa,锚具、锚垫板等均采用配套系列。钢绞线下料时根据设计要求的孔道长度、张拉端工作长度和锚固长度下料,然后进行编束。当预应力钢束就位后,在每一钢束的两端处安设灌浆孔,在每一钢束曲线最高处安设排气孔。
(2)张拉、锚固
1)工艺流程。施工准备→设置张拉平台→穿钢绞线束→清理锚垫板及波纹管内杂物→安装工具锚、千斤顶、工作锚→张拉、记录测量数据→回油、张拉结束→检查滑丝情况。
2)预应力材料。预应力钢绞线采用标准型强度级别为1860MPa、公称直径为15.24高强度低松弛钢绞线,其技术性能指标应符合“预应力混凝土用钢绞线”(GB/T5224-2003)的规定。
3)锚具。锚具正弯矩钢束采用M15-3、M15-4圆形锚具和配套的配件。箱梁墩顶连续段处负弯矩钢束采用BM15-4、BM15-5扁形锚具及其配套配件。锚具进场后要严格进行检验,其技术性能指标必须符合“预应力用锚具、夹具和连接器”国家的有关规定,并经检验合格后方可使用。
4)预应力设备。预应力张拉设备包括压力表、张拉千斤顶、油管、油泵、拌浆机、压浆机及工具锚夹具等。
5)施工准备。当混凝土强度达到90%设计强度时,且混凝土龄期不少于7天后在进行张拉,张拉时两端同时对称进行;孔道的位置是否正确,灌浆孔和排气孔是否满足施工要求,孔道内应畅通,无水份和杂物,锚具、垫板接触板面的焊渣,混凝土残渣等要清理干净;对张拉的操作人员进行有关的技术培训。
6)张拉。张拉采用两端对称张拉,张拉应分段进行,先腹板后底板。张拉时两端应对称同步进行,由于每联较长,两端采用无线电对讲机联络,以便做到操作协调一致。具体操作时每隔5MPa应核对一次使两端的张拉油压差控制在5MPa内。张拉束长,千斤顶张拉行程不足,应分级张拉,并作好每级张拉的伸长值,便于总伸长量的计算。当到达张拉吨位后持荷2分钟,测量伸长值加以校核。锚固时先锚固一端,再锚固另一端。若锚固另一端时油压读数降低,则将压力补足后再锚固。张拉结束,锚固后,检查断丝,滑丝情况,断丝、滑丝不得超过钢丝总数的 0.5%,且一束内断丝不得超过一丝,也不得在同一侧。
(3)压浆
压浆时,孔道应从最低点的压浆孔压入,由最高点的排气孔和泌水孔。压浆顺序宜先压注下层孔道。压浆应缓慢、均匀地进行,不得中断,并应将所有最高点的排气孔依序一一放开和关闭,使孔道内排气通畅。较集中和邻近的孔道,宜尽量先连续压浆完成,不能连续压浆时,后压浆的孔道应在压浆前用压力水冲洗通畅。压浆过程中及压浆后 48h 内,结构物温度不得低于 5℃,当气温高于 35℃,压浆在夜间进行。压浆后应及时检查压浆的密实度,如有不实及处理和纠正;压浆过程中应及时检查临近管道是否出现窜浆、漏浆等情况,一旦出现应及时采取措施妥善处理,以免堵塞管道。
(4)封端
孔道压浆后立即将梁端水泥浆冲洗干净,同时清除支承垫板、锚具及端部混凝土的污垢,并将端部混凝土凿毛。
(5)移梁、存梁
移梁采用兜托梁底的方式,由两台 50T 移梁龙门吊同步起吊,移至轨道运梁平车上,由运梁平车运至架桥机架梁。在预制场设有存梁场,以满足架梁进度要求。
三、结束语
随着混凝土箱梁在桥梁工程中的广泛采用,现场施工预制越来越趋于工业化、系统化。如何科学合理的采用新技术进行预应力施工,随着部分预应力混凝土在各种建筑物上广泛应用和不断发展,后张法施工工艺也必将具有更大的发展空间,对箱梁的施工质量、施工进度,以及提高整体施工效率等方面,都有着重要的作用。
参考文献
[1]李娟.浅析桥梁施工后张法预制箱梁的控制探究[J].建筑工程技术与设计,2016(04)
[2]汪少允.预制箱梁后张法预应力施工质量控制措施分析[J].建筑?建材?装饰,2016(28)
论文作者:李鹏
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第10期
论文发表时间:2018/9/6
标签:预应力论文; 混凝土论文; 孔道论文; 锚固论文; 波纹管论文; 钢筋论文; 骨架论文; 《建筑学研究前沿》2018年第10期论文;