胡瑞華

大跨度T梁設(shè)計(jì)時(shí),一般腹板部較薄,梁較高,橫向剛度差,混凝土澆筑、張拉控制難度較大,因此,預(yù)制T梁澆筑及預(yù)應(yīng)力張拉為施工控制重點(diǎn)。

另外,由于預(yù)制T梁自重較大,張拉后臺(tái)座兩端壓力大,臺(tái)座設(shè)計(jì)也需要嚴(yán)格控制。

1 適用范圍

本方法適用于場(chǎng)地有縱坡,縱坡小于3%,臺(tái)座也順坡而建的大跨度預(yù)制T梁。

2 工法特點(diǎn)

1)施工方便,可操作性強(qiáng)。2)能確保T梁預(yù)制質(zhì)量。3)節(jié)約梁場(chǎng)平整場(chǎng)地費(fèi)用。

3 工藝原理

1)配制優(yōu)質(zhì)混凝土,減少混凝土在模內(nèi)的流動(dòng)。2)控制張拉梁體側(cè)彎。

4 操作要點(diǎn)

4.1 臺(tái)座基礎(chǔ)

本工程梁場(chǎng)設(shè)置在挖石方段路基上,地基承載力滿足要求。若梁場(chǎng)地基承載力不滿足要求,需考慮在臺(tái)座兩端做擴(kuò)大基礎(chǔ),并對(duì)擴(kuò)大基礎(chǔ)進(jìn)行了受力及沉降檢算,并根據(jù)混凝土剛性角設(shè)計(jì)擴(kuò)大基礎(chǔ)厚度。

4.2 臺(tái)座和底模

制梁臺(tái)座設(shè)置在有3%縱坡的路床上,用C20混凝土澆筑成型,標(biāo)準(zhǔn)段厚40 cm,兩端加厚段為100 cm,內(nèi)設(shè)鋼筋網(wǎng)以保證有足夠的承載力,臺(tái)座寬度為T梁底面寬度,兩側(cè)粘海綿條,防止鋼模板與臺(tái)座結(jié)合處漏漿。為保證T梁外觀質(zhì)量,臺(tái)座表面鋪設(shè)4 cm水磨石并用40號(hào)角鋼包邊。水磨石表面光潔、平整,并按二次拋物線(Y=2PX2)設(shè)置反拱度,即按設(shè)計(jì)要求跨中向下設(shè)2 cm反拱值。為便于吊裝和固定模板,在距臺(tái)座兩端185 cm的位置各設(shè)一吊裝槽(20 cm×20 cm);整個(gè)臺(tái)座5 cm以下順長(zhǎng)度方向每隔100 cm設(shè)側(cè)模對(duì)拉螺栓穿孔,孔徑為50 mm,材料為PVC管。

4.3 腹板鋼筋綁扎及波紋管安裝

為解決底模隨坡就勢(shì)縱坡大給鋼筋骨架成型綁扎造成的困難,為保證豎向鋼筋與底座的角度保持在90°,同時(shí)為提高生產(chǎn)效率,在場(chǎng)內(nèi)設(shè)50 m長(zhǎng)的水平鋼筋骨架拼裝臺(tái)。對(duì)于50 m骨架為吊運(yùn)方便分成3段在拼裝臺(tái)上綁扎成型,然后吊運(yùn)到底模組拼成整體骨架。整個(gè)鋼筋骨架綁扎、布設(shè)按馬蹄和梁肋組拼骨架吊運(yùn)到位穿扎主筋、次波紋管,在頂板、槽口鋼筋順序作業(yè)。

綁扎中注意鋼筋和波紋管的定位筋位置準(zhǔn)確、牢固,錨墊板應(yīng)與孔道垂直,預(yù)埋件特別是支座鋼墊板位置應(yīng)準(zhǔn)確無誤。

因大跨度T梁橫向剛度較小,波紋管安裝位置必須確保正確,特別是橫向彎曲更應(yīng)嚴(yán)格控制。管道安裝前,根據(jù)圖紙?zhí)峁┑目v坐標(biāo)數(shù)值計(jì)算出實(shí)際施工時(shí)管道下緣距底模板的尺寸(縱坐標(biāo)數(shù)值減去管道半徑所得尺寸),進(jìn)行坐標(biāo)定位。為減小摩阻力,布置管道時(shí),沿縱向曲線每隔40 cm,直線每隔60 cm用12鋼筋設(shè)置一組定位筋進(jìn)行加固,以避免在澆筑混凝土?xí)r管道移位。管道接口對(duì)齊,套管采用大一號(hào)同型波紋管,長(zhǎng)40 cm。

4.4 側(cè)模施工

側(cè)模采用立面整體大型鋼模板,側(cè)模面板采用5 mm厚鋼板。為增加模板剛度,面板背面采用8號(hào)槽鋼為橫肋,肋間距30 cm;豎肋采用17號(hào)槽鋼,并在頂端打開放式孔便于傳拉桿,肋間距為100 cm;連接板采用厚 10 mm,寬8 cm鋼板制成,每隔30 cm打孔,采用φ 16螺栓緊固連接。每套模板配置基本長(zhǎng)4 m～5 m。另在側(cè)模背面1/2高度順梁長(zhǎng)方向每2 m設(shè)置一塊掛板用于安裝附著式振動(dòng)器。

4.5 端模

端模亦采用10 mm鋼板加工制成。端模預(yù)留錨墊板孔(位置要保證準(zhǔn)確無誤),支立模板時(shí),用螺絲將錨墊板固定在端模上。由于底模隨坡就勢(shì),為保證梁端垂直度,端模配置L形垂直架,使端模與底模保持垂直。

4.6 混凝土的澆筑及養(yǎng)護(hù)

50 m T梁澆筑采用水平分段、斜向分層自一端向另一端推進(jìn)的施工工藝。振搗采用附著式振動(dòng)器與插入式振搗器相結(jié)合的方法。在有波紋管處,為防止波紋管偏位或搗破波紋管,全部采用附著式振搗器進(jìn)行振搗,其他部位采用插入式振搗器振搗。

為了保證混凝土的澆筑質(zhì)量,采用一氣呵成的連續(xù)澆筑法：即采用縱向分段斜層澆筑。澆筑方向從梁的一端循序進(jìn)展至另一端(由于臺(tái)座右縱坡,應(yīng)從較低一端開始澆筑),逐段澆筑混凝土,每段6 m左右。澆筑完一段梁體后,適時(shí)開動(dòng)附著式高頻振動(dòng)器,使整體混凝土振搗密實(shí),梁體表面均勻。澆筑后待混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5 MPa時(shí)拆除端頭模和側(cè)模。

混凝土的振搗范圍應(yīng)滯后布料長(zhǎng)度1.5 m～2.0 m,可有效減少混凝土的水平流動(dòng)。

附著式振動(dòng)器振搗時(shí)兩側(cè)以同時(shí)對(duì)稱啟動(dòng)6臺(tái)～7臺(tái)為宜。

混凝土澆筑完成后,注意混凝土表面收漿,并對(duì)T梁頂板表面做拉毛處理,以保證橋面整體化層與T梁頂板混凝土的緊密結(jié)合?；炷脸跄?立即進(jìn)行灑水濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)?；炷聊Y(jié)硬化后,使用無紡布覆蓋濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù),養(yǎng)生時(shí)間不少于7 d,且養(yǎng)生期直到施加預(yù)應(yīng)力完成為止。

4.7 鋼絞線穿束

1)50 m預(yù)應(yīng)力T梁采用低松弛φJ(rèn)15.2鋼絞線,公稱面積140 mm2,標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度fpk=1 860 MPa,彈性模量Ep=1.95×105MPa。錨下控制應(yīng)力σcon=0.73fpk=1 357.8 MPa;負(fù)彎矩錨下控制應(yīng)力 σcon=0.72fpk=1 339.2 MPa。

2)鋼絞線下料采用砂輪切割機(jī)斷料,加工場(chǎng)地經(jīng)混凝土硬化,且平整、清潔,以防鋼束受污染。切割前首先在切口兩側(cè)各3 cm～5 cm處用18號(hào)～22號(hào)鐵絲綁扎,若發(fā)現(xiàn)鋼絞線有銹跡,則首先進(jìn)行除銹。

3)鋼絞線下料完成后,在加工場(chǎng)地進(jìn)行綁扎編束。將每束鋼絞線進(jìn)行編號(hào)并按順序擺放,每隔1 m用18號(hào)～22號(hào)鐵絲編織,合龍捆扎。綁扎鐵絲扣彎向鋼束內(nèi)側(cè),以免影響穿束。

4)制束時(shí)保持應(yīng)力筋一段平齊,另一端有一根應(yīng)力筋較其他應(yīng)力筋長(zhǎng)出20 cm,并彎成勾形,以便于穿束時(shí)與牽引鋼束連接。編號(hào)鋼束經(jīng)檢驗(yàn)合格后,妥善保管,防止在堆放、運(yùn)輸和安裝過程中損傷、變形或者產(chǎn)生銹跡。

5)穿束前用高壓水沖洗孔道,清除孔內(nèi)雜質(zhì),保證穿束通順。

4.8 預(yù)應(yīng)力張拉

1)張拉。

a.混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%且齡期必須為7 d以上時(shí)方可進(jìn)行張拉。為防止主梁側(cè)彎,張拉順序?yàn)橄戎行氖髢蛇吺鴮?duì)稱張拉,且每根鋼束分3次～4次張拉。采用張拉力和伸長(zhǎng)值雙控制,以應(yīng)力控制為主,測(cè)量伸長(zhǎng)量校核。伸長(zhǎng)值允許偏差控制在±6%以內(nèi),同一斷面斷絲率不大于1%。

b.張拉過程為：0→初應(yīng)力 10%σcon(測(cè)千斤頂出缸長(zhǎng)度A及工具夾片出露長(zhǎng)度a)→初應(yīng)力20%σcon(測(cè)千斤頂出缸長(zhǎng)度B及工具夾片出露長(zhǎng)度b)→初應(yīng)力100%σcon(測(cè)千斤頂出缸長(zhǎng)度C及工具夾片出露長(zhǎng)度c),持荷2 min后錨固(以消除夾片錨固回縮時(shí)的預(yù)應(yīng)力損失)。

c.張拉前,將每束設(shè)計(jì)張拉力計(jì)算分級(jí)張拉中各級(jí)的壓力表讀數(shù)標(biāo)在壓力表上,以免出錯(cuò)。

d.張拉操作及機(jī)具保養(yǎng)應(yīng)有專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行,準(zhǔn)確量測(cè)和記錄油表讀數(shù)及張拉伸長(zhǎng)值,并計(jì)算實(shí)際伸長(zhǎng)值與設(shè)計(jì)伸長(zhǎng)值進(jìn)行比較。

e.鋼束實(shí)際伸長(zhǎng)值N=(B+b)+(C+c)-2(A+a)-D,其中,D為千斤頂工作長(zhǎng)度內(nèi)鋼絞線伸長(zhǎng)值。

f.張拉過程中發(fā)生斷絲或伸長(zhǎng)量不足或者過大等問題,立即停止張拉,檢查分析原因,并做好張拉記錄,采取相應(yīng)措施后方可進(jìn)行下一步施工。

2)錨固。

a.松開送油路截止閥,張拉活塞預(yù)應(yīng)力筋回縮下回程若干毫米(記錄此時(shí)千斤頂出缸長(zhǎng)度H及工具夾片的出漏量h),工作錨片錨固好預(yù)應(yīng)力筋。測(cè)量錨固回縮量并記錄,錨固回縮量應(yīng)在6 mm以內(nèi),否則應(yīng)查明原因,采取相應(yīng)措施后方可進(jìn)行下一步施工?；乜s量計(jì)算如下：L=(C+c)-(H+h)-D。

b.關(guān)閉回油路截止閥,向回程油缸送油,活塞慢慢回程到底。

c.按順序取下工具夾片、工具錨板、張拉千斤頂、限位板。

3)封錨。

a.在距工作夾片3 cm～5 cm處,切除多余的預(yù)應(yīng)力筋,用混凝土封住錨頭。

b.用砂輪切割機(jī)切除多余鋼絞線。

4.9 壓漿

1)預(yù)制梁終拉完成后,在24 h內(nèi)進(jìn)行管道壓漿。

2)壓漿用水泥采用低堿硅酸鹽或低堿普通硅酸鹽水泥,水灰比不超過0.35,且不得泌水。水泥漿稠度控制在14 s～18 s,強(qiáng)度與梁體相同。水泥漿中摻加無腐蝕作用高效減水劑和微膨脹劑。

3)壓漿采用活塞式壓漿泵一次壓漿完成,因故中途停壓不能連續(xù)一次壓滿時(shí),立即用壓力水沖干凈,處理后再壓漿。

4)壓漿壓力控制在0.6 MPa～0.8 MPa之間,緩慢均勻進(jìn)行,不得中斷,并應(yīng)排氣通順;壓漿孔道另一端飽滿出純漿,并達(dá)到排氣孔排出與規(guī)定稠度相同的水泥漿時(shí)封閉另一端排氣孔,為保證管道中灰漿飽滿,應(yīng)保持2 min 0.8 MPa的穩(wěn)壓期,然后再封閉注漿孔。

5)為保證壓漿飽滿,進(jìn)漿口需予封閉。直到水泥漿凝固前,所有塞子、蓋子或氣門均不得移動(dòng)或打開。壓漿時(shí),要做好每個(gè)孔道壓漿記錄,且每個(gè)工作班留取3組70.7 mm×70.7 mm×70.7 mm試件,標(biāo)養(yǎng)28 d,檢查抗壓強(qiáng)度。

5 質(zhì)量要求

1)健全質(zhì)量保證體系,制定并落實(shí)好質(zhì)量控制措施。

2)逐級(jí)做好技術(shù)交底,制定了《T梁預(yù)制施工工藝細(xì)則》。

3)原材料嚴(yán)格按照有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn),合格后方準(zhǔn)使用。

4)嚴(yán)格控制工序質(zhì)量,上道工序合格后方可進(jìn)入下道工序。

5)鋼筋綁扎中注意鋼筋和波紋管的定位筋位置準(zhǔn)確、牢固。

6)錨墊板應(yīng)與孔道垂直,預(yù)埋件特別是支座鋼墊板位置應(yīng)準(zhǔn)確無誤。

7)施工過程注意成品保護(hù)。

8)認(rèn)真填寫各項(xiàng)記錄。

6 效益分析

利用石方路基就坡設(shè)置制梁臺(tái)座,避免了由于梁場(chǎng)整平壓實(shí)資金投入,而且節(jié)省了時(shí)間加快了施工進(jìn)度。

7 應(yīng)用實(shí)例

韓家莊1號(hào)大橋共60片50 m后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土簡(jiǎn)支T梁,T梁采用C55混凝土帶馬蹄的 T形截面,梁高 2.8 m,梁肋厚0.22 m～0.70 m,梁肋下部馬蹄形加寬至0.62 m～0.70 m,在梁端均采用大值;翼板寬1.85 m、厚0.20 m。

T梁預(yù)制質(zhì)量混凝土內(nèi)實(shí)外光,經(jīng)驗(yàn)收每片T梁評(píng)為優(yōu)良。

[1]徐 健.淺析預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁施工控制[J].山西建筑,2009,35(11)：155-156.