李文亮
(山西路橋第二工程有限公司,山西臨汾 041051)
裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁因具有結(jié)構(gòu)簡單、受力明確、節(jié)省材料、架設(shè)安裝方便、跨越能力較大等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于我國高速公路橋梁施工中。我公司施工的聞合高速公路石佛溝特大橋,全橋1 208.4 m長,上部結(jié)構(gòu)采用24孔50 m先簡支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土T梁,共有50 m T梁288片。在檢測已施工的50 m T梁中,發(fā)現(xiàn)側(cè)彎現(xiàn)象較明顯,對T梁的施工質(zhì)量造成一定的影響。針對存在的問題,通過詳細(xì)調(diào)查,總結(jié)出了T梁側(cè)彎的幾方面原因,并提出了有效的控制措施,確保了T梁的施工質(zhì)量。
1)張拉不對稱,以往的分級(jí)張拉比例不能滿足要求。由于梁端錨具間距只有20余厘米,施工中后張法采用OVM錨,張拉設(shè)備為150 t大噸位穿心式千斤頂,其外形尺寸為28 cm,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于錨具間距,底部N1,N2,N3鋼束張拉過程中不能滿足左右同時(shí)對稱張拉條件。因此在張拉過程中無法平衡產(chǎn)生的橫向力,造成抗彎剛度的不對稱性,尤其對于一邊缺少橫隔板的邊梁,不對稱性更加明顯。
2)50 m T梁體形細(xì)長的特征,導(dǎo)致其易彎曲。50 m T梁跨度大,截面面積小,長細(xì)比明顯較大,在張拉過程中,操作不當(dāng),容易造成受壓導(dǎo)致彎曲,進(jìn)而出現(xiàn)側(cè)向變形。
3)T梁預(yù)制時(shí),定位不準(zhǔn)確的波紋管預(yù)留孔道導(dǎo)致側(cè)彎變形。波紋管定位時(shí),縱向間距大(設(shè)計(jì)為1 m間距),橫向固定不牢固,在混凝土澆筑過程中,使波紋管產(chǎn)生較大的外偏或內(nèi)移,從而造成鋼束在孔道內(nèi)不順直,致使T梁在張拉過程中因受力不均勻出現(xiàn)側(cè)向變形。
4)T梁混凝土強(qiáng)度部分達(dá)不到設(shè)計(jì)強(qiáng)度,致使產(chǎn)生T梁的側(cè)彎。按照規(guī)范規(guī)定,T梁張拉時(shí)的混凝土強(qiáng)度要求達(dá)到90%以上方可張拉,而張拉時(shí),一般情況都是以試驗(yàn)室做的同期養(yǎng)護(hù)試塊為準(zhǔn),但試塊混凝土強(qiáng)度因體積本身很小,在同期養(yǎng)護(hù)過程中很好達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度,而T梁相對結(jié)構(gòu)體積較大,不可避免存在混凝土拌合不均勻等現(xiàn)象,所以在同期試塊強(qiáng)度達(dá)到90%后,T梁混凝土的強(qiáng)度存在部分達(dá)不到強(qiáng)度的情況,混凝土徐變較大,造成了T梁的側(cè)彎。
5)張拉過程中操作不當(dāng),導(dǎo)致T梁的側(cè)向彎曲。張拉過程中,兩端應(yīng)均勻?qū)ΨQ張拉,避免因?qū)嶋H操作不同步,兩端的不均勻張拉,導(dǎo)致油表讀數(shù)的較大差別,拉力大的一端,孔道內(nèi)的摩阻力較大,造成混凝土變形也大;拉力小的一端,孔道內(nèi)的摩阻力較小,混凝土的變形也較小。兩端的不對稱,造成混凝土側(cè)向彎曲的可能性將增大。
1)采用多次分級(jí)張拉,使底部鋼束(N1,N2,N3)左右對稱張拉。張拉總體順序?yàn)镹8→N6→N4→N2→N7→N5→N3→N1,但在張拉N2,N3,N1過程中,不管是先張拉左幅還是右幅,要求對張拉力分級(jí)及順序進(jìn)行調(diào)整,比如以N2為例:先張拉左側(cè),張拉力為10%→20%→50%,先暫停該側(cè)張拉;然后張拉右側(cè),張拉力為10%→20%→80%,暫停張拉;返回左側(cè)張拉至100%,再返回右側(cè)張拉至100%(見圖1)。
2)增加支撐,縮小T梁混凝土構(gòu)件的長細(xì)比特征,減少彎曲程度。T梁張拉時(shí),操作人員應(yīng)在T梁的兩側(cè)用方木或其他材料設(shè)置合理的支撐,形成T梁的支點(diǎn),縮小了T梁的長細(xì)比特征,從而有效減少了T梁的側(cè)彎。
3)預(yù)留波紋管孔道時(shí),要準(zhǔn)確定位,確保誤差在規(guī)范規(guī)定的范圍內(nèi)。預(yù)留波紋管孔道時(shí),定位鋼筋固定牢固,直線段采用1 m間距,曲線段采用0.5 m間距,確保波紋管順暢,左右不偏移,在混凝土澆筑過程中,盡量避免振動(dòng)棒碰撞到波紋管,造成波紋管偏離原位。
4)張拉過程中,要確保T梁混凝土的強(qiáng)度嚴(yán)格達(dá)到張拉要求。首先,T梁張拉時(shí),應(yīng)采用相應(yīng)措施測定混凝土強(qiáng)度,確保強(qiáng)度達(dá)到90%以上時(shí)方可張拉。其次,還應(yīng)綜合考慮混凝土的齡期及其他相關(guān)指標(biāo),確保滿足設(shè)計(jì)的各項(xiàng)要求,張拉圓滿完成。最后,在張拉過程中,應(yīng)統(tǒng)籌安排各項(xiàng)工作,避免過早張拉。
5)T梁張拉過程中嚴(yán)格遵循張拉操作規(guī)程。T梁張拉過程中,應(yīng)盡量同步,明確分級(jí),采用兩端同時(shí)等勻速張拉,鋼絞線下料或切割一律采用砂輪機(jī)。張拉程序?yàn)?→初應(yīng)力(10%δk)(持續(xù)3 min)→105%δk(持續(xù)5 min)→δk(錨固),張拉過程中注意測量兩端的伸長量。預(yù)應(yīng)力筋錨固后的外露長度應(yīng)控制在30 mm~50 mm,錨固在封錨端澆筑前應(yīng)采取防止銹蝕的措施。
圖2為我公司施工T梁時(shí)張拉的實(shí)體圖。
圖1 張拉示意圖
圖2 T梁施工張拉實(shí)體圖
因找準(zhǔn)了T梁側(cè)彎的主要原因,并采取了上述實(shí)施性措施,50 m T梁的側(cè)彎情況得到了有效的控制,同時(shí)給類似項(xiàng)目的施工提供了有效的借鑒依據(jù)。