摘 要:路橋施工項(xiàng)目具有工程量大、質(zhì)量要求高、工期短等特點(diǎn),而在橋梁工程上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制箱梁的施工生產(chǎn)中,預(yù)制箱梁可以預(yù)制生產(chǎn),與基礎(chǔ)、下部構(gòu)造等部位同時(shí)施工。由此,預(yù)制箱梁預(yù)制生產(chǎn)可以大大縮短工期,有了足夠的施工生產(chǎn)時(shí)間,可以更有效地保證施工質(zhì)量。所以,預(yù)制箱梁預(yù)制施工技術(shù)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:預(yù)制箱梁;預(yù)應(yīng)力;施工質(zhì)量
1 預(yù)制場(chǎng)規(guī)劃、建設(shè)
1.1 預(yù)制場(chǎng)平面位置規(guī)劃、確定
根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)、生活辦公駐地、拌合站等位置,施工用地范圍,預(yù)制箱梁長(zhǎng)度,龍門吊跨度等確定預(yù)制場(chǎng)的平面位置。綜合考慮各因素,力求做到預(yù)制場(chǎng)與施工現(xiàn)場(chǎng)距離適當(dāng),減小預(yù)制箱梁運(yùn)輸距離;與生活辦公駐地臨近,便于加強(qiáng)對(duì)預(yù)制箱梁施工的管理;盡量靠近拌合站,減少混凝土運(yùn)輸時(shí)間,便于混凝土連續(xù)澆筑。根據(jù)用地范圍,預(yù)制箱梁長(zhǎng)度,龍門吊跨度等精確確定預(yù)制場(chǎng)位置,放出控制邊線。
1.2 確定預(yù)制場(chǎng)建設(shè)規(guī)模
根據(jù)合同工期要求及設(shè)計(jì)文件等確定預(yù)制場(chǎng)建設(shè)規(guī)模。確定底模數(shù)量、模板數(shù)量及組合形式、鋼筋加工區(qū)面積、原材料存放區(qū)面積、存梁臺(tái)長(zhǎng)度;根據(jù)預(yù)制生產(chǎn)區(qū)與存梁區(qū)的位置及預(yù)制箱梁重量等確定龍門吊的軌道布置形式、起重噸位、運(yùn)行速度,以便選用最方便生產(chǎn)的龍門吊。按照龍門吊廠家的使用說(shuō)明及施工荷載等進(jìn)行龍門吊基礎(chǔ)開(kāi)挖,采用擴(kuò)大基礎(chǔ)?;A(chǔ)下層可以回填卵石,用砂漿灌縫,上層澆筑混凝土。龍門吊應(yīng)由廠家派專人進(jìn)行安裝、調(diào)試。
1.3 模板、底模配置
根據(jù)設(shè)計(jì)文件規(guī)定的預(yù)制箱梁總數(shù)量,各類型預(yù)制箱梁(中跨中梁、中跨邊梁、邊跨中梁、邊跨邊梁)數(shù)量,確定所需模板數(shù)量及組合型式、底模數(shù)量,保證現(xiàn)場(chǎng)可以組織流水施工。根據(jù)預(yù)制箱梁長(zhǎng)度確定底模長(zhǎng)度,為了便于堵頭模板安裝,底模長(zhǎng)度宜大于預(yù)制箱梁長(zhǎng)度0.4-1.0m,且居中對(duì)稱布置。底?;A(chǔ)應(yīng)超寬開(kāi)挖,大于梁底0.4m左右,深度0.3m左右。由于預(yù)制箱梁張拉后,應(yīng)力主要集中在兩個(gè)端部,所以底模端部基礎(chǔ)應(yīng)做重點(diǎn)處理,將端部做成擴(kuò)大基礎(chǔ),可按2.5m×2.0m×1.0m開(kāi)挖,其中2.5m為預(yù)制箱梁縱向長(zhǎng)度,2.0m為橫向長(zhǎng)度,1.0m為深度。基礎(chǔ)澆筑C25混凝土,混凝土頂面可與原地面平齊,在基礎(chǔ)端部混凝土中放置Φ12鋼筋網(wǎng)片,以增強(qiáng)混凝土整體性,防止開(kāi)裂,提高抗壓強(qiáng)度。
按照設(shè)計(jì)要求設(shè)置預(yù)拱度值,預(yù)拱度一般采用二次拋物線設(shè)置,應(yīng)注意拋物線為凹形曲線。確定底模長(zhǎng)度、寬度后,從一端起點(diǎn)開(kāi)始每米均在底?;A(chǔ)兩側(cè)的混凝土上鉆孔打眼,植入鋼筋。通過(guò)二次拋物線的計(jì)算,用水準(zhǔn)儀、水平尺等測(cè)量植入鋼筋的相對(duì)頂標(biāo)高,切割多余長(zhǎng)度鋼筋。用鋼筋將已植入的鋼筋進(jìn)行縱向橫向焊接連接。將角鋼(短邊不宜小于5cm)焊接固定在鋼筋頂。考慮到便于模板安裝及預(yù)制場(chǎng)硬化厚度約10-15cm,鋼筋頂距離底?;A(chǔ)混凝土的垂直高度宜為40cm。每50cm預(yù)埋直徑為5cm PVC管,用于加固模板底部。支模板,澆筑C30混凝土,達(dá)到拆模強(qiáng)度后拆模,在角鋼面上焊接厚度不小于5mm的鋼板,保證鋼板與角鋼緊貼牢固。
1.4 場(chǎng)地硬化、排水設(shè)施
對(duì)預(yù)制場(chǎng)地基進(jìn)行原位試驗(yàn)測(cè)試,包括載荷試驗(yàn)、靜力觸探試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)等。其中載荷試驗(yàn)測(cè)試所得數(shù)據(jù)最為可靠,標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)應(yīng)用較為方便。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,可采用換填壓實(shí)法提高地基承載力,以滿足施工要求。場(chǎng)地?fù)Q填整平壓實(shí)后,控制整平度,澆筑10-15cm的C25混凝土。切實(shí)做好預(yù)制場(chǎng)區(qū)的排水設(shè)施,保證原材料不受水的侵蝕、施工作業(yè)區(qū)處于干燥的環(huán)境。
2 原材料、半成品的質(zhì)量控制
在預(yù)制箱梁施工中,原材料、半成品主要有水泥、粗細(xì)集料、外加劑、鋼筋、波紋管、鋼絞線、錨具等。原材料、半成品是預(yù)制箱梁實(shí)體的構(gòu)成部分,其質(zhì)量合格是保證預(yù)制箱梁質(zhì)量的基礎(chǔ),必須在源頭上控制其質(zhì)量性能。嚴(yán)格控制原材料采購(gòu)、進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收程序。在各原材料進(jìn)場(chǎng)前應(yīng)取樣做檢測(cè)試驗(yàn),選擇優(yōu)質(zhì)原材料進(jìn)場(chǎng)。原材料等進(jìn)場(chǎng)后應(yīng)按照不同類別做原材料、半成品的見(jiàn)證取樣試驗(yàn),以再次檢驗(yàn)進(jìn)場(chǎng)原材料、半成品是否符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。
3 確定各類型預(yù)制箱梁預(yù)制施工順序
根據(jù)合同及設(shè)計(jì)文件、預(yù)制箱梁安裝順序、各類型預(yù)制箱梁數(shù)量等確定各類型預(yù)制箱梁的預(yù)制施工順序。合理確定其施工順序,可以最大限度的周轉(zhuǎn)循環(huán)利用模板、底模;有效利用存梁臺(tái),合理控制存梁期;以最便捷的方式進(jìn)行預(yù)制箱梁安裝,縮短工期。
4 鋼筋加工及安裝、波紋管定位、錨墊板定位
4.1 鋼筋加工及安裝
鋼筋進(jìn)場(chǎng)后按規(guī)格型號(hào)分類堆放,下設(shè)墊木,并覆蓋。在使用前應(yīng)清除表面浮銹,不得使用銹蝕嚴(yán)重的鋼筋。在鋼筋加工區(qū)進(jìn)行鋼筋半成品的加工制作,并將不同類型的半成品分類存放,標(biāo)記清楚。在底模上涂刷脫模劑,每隔2m放置一根方木,以免污染鋼筋。進(jìn)行底腹板鋼筋安裝,骨架成型后在底模上放置混凝土保護(hù)層墊塊,梅花形布置,間距1m,端部應(yīng)適當(dāng)加密;將方木抽出,由墊塊支撐受力;進(jìn)行構(gòu)造鋼筋的安裝,綁扎或焊接,鋼筋直徑≥12mm宜采用焊接方式連接,單面焊接長(zhǎng)度≥10d,雙面焊接長(zhǎng)度≥5d,d為鋼筋公稱直徑。兩側(cè)腹板鋼筋綁扎墊塊。在底板鋼筋上綁扎墊塊、焊接支撐內(nèi)模的支撐鋼筋,間隔不大于2m,用以保證鋼筋保護(hù)層厚度,防止底板上層混凝土漏筋。
4.2 波紋管定位
預(yù)應(yīng)力管道宜采用金屬波紋管,在底腹板鋼筋安裝完成后,按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行牢固定位,宜采用#形定位筋,直線段每1m一個(gè),曲線段每0.5m一個(gè),防止損傷波紋管。波紋管接頭用30cm長(zhǎng)的套管連接,并用膠帶纏裹密封。在澆筑混凝土前,用直徑略小于波紋管內(nèi)徑的硬質(zhì)塑料管插入波紋管中,避免波紋管受損變形、進(jìn)漿堵塞。
4.3 錨墊板定位
按設(shè)計(jì)要求對(duì)錨墊板定位,錨墊板后放置Ф12光圓螺旋鋼筋,以增強(qiáng)錨固段混凝土的抗壓強(qiáng)度。錨墊板定位時(shí)應(yīng)使壓漿孔位置朝上。
5 模板拼裝
模板宜采用定型鋼模板,龍門吊配合人工進(jìn)行拼裝。先拼裝側(cè)模板(外模板),有跨中橫隔板的預(yù)制箱梁,側(cè)模板拼裝時(shí)應(yīng)由跨中橫隔板處開(kāi)始向兩端拼裝。通過(guò)底模預(yù)留孔穿拉桿,固定模板底部。然后吊裝事先拼裝成型的內(nèi)模板,注意控制非連續(xù)段模板尺寸及就位位置。再安裝堵頭模板,按照設(shè)計(jì)尺寸,確保錨墊板與堵頭模板垂直緊貼;留出眼孔,使腹板水平鋼筋穿出,且保證足夠的焊接長(zhǎng)度。最后將側(cè)模板上口按照預(yù)制箱梁設(shè)計(jì)寬度固定,從兩側(cè)模板頂用線錘吊線,調(diào)整模板使其居中對(duì)稱。在模板上均勻地涂刷優(yōu)質(zhì)脫模劑。模板拼裝時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制錯(cuò)臺(tái),保證錯(cuò)臺(tái)在容許范圍之內(nèi)。為防止漏漿,在底模角鋼上貼薄泡沫條,在施工中隨時(shí)檢查有無(wú)脫落損壞,及時(shí)更換;模板拼縫處貼雙面膠。
6 頂板鋼筋、頂板負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力管道、錨墊板及預(yù)埋件安裝
側(cè)模板上口固定后,進(jìn)行頂板鋼筋、頂板負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力管道、錨墊板及預(yù)埋件等安裝。頂板鋼筋層之間焊接鋼筋支撐,保證兩層鋼筋層距,下層鋼筋綁扎墊塊。精確牢固地對(duì)負(fù)彎矩管道、錨墊板定位安裝,嚴(yán)格控制管道位置,并牢固定位,錨墊板后鋼筋應(yīng)加密;管道接頭用30cm長(zhǎng)套管連接,并用膠帶纏裹密封,防止?jié)仓炷習(xí)r進(jìn)漿。根據(jù)預(yù)制箱梁類型,確定預(yù)埋件型號(hào)、數(shù)量及安裝位置。
7 混凝土澆筑
7.1 混凝土拌合及運(yùn)輸
預(yù)制箱梁預(yù)制一般采用高強(qiáng)度混凝土,應(yīng)使用強(qiáng)制式攪拌機(jī)進(jìn)行拌合,充分保證拌合時(shí)間及拌合強(qiáng)度。拌合站操作人員隨時(shí)觀察混凝土的和易性、流動(dòng)性等指標(biāo),并做坍落度試驗(yàn),保證混凝土的品質(zhì)。用混凝土運(yùn)輸車運(yùn)輸混凝土,進(jìn)入底模之間的預(yù)留車道?;炷恋竭_(dá)預(yù)制場(chǎng),澆筑前再次做坍落度試驗(yàn),時(shí)刻檢查混凝土的各項(xiàng)指標(biāo)。
7.2 混凝土入模及振搗
由混凝土運(yùn)輸車向料斗中放料,龍門吊起吊料斗入模?;炷另氝M(jìn)行對(duì)稱澆筑,澆筑過(guò)程應(yīng)連續(xù),一氣呵成?;炷翝仓樞颍v向:從一端開(kāi)始)為:2/3底板—1/2側(cè)板—1/3底板—1/3頂板—1/2側(cè)板—2/3頂板,澆筑以45°向前推進(jìn)。混凝土振搗宜采用附著式高頻振搗器和插入式振搗棒組合。合理控制高頻振搗器間距、振搗強(qiáng)度及振搗時(shí)間,避免漏振、過(guò)振。附著式高頻振搗器以振搗底腹板混凝土為主,插入式振搗棒輔助振搗腹板和頂板混凝土。注意控制頂板混凝土厚度。頂板澆筑完成后人工整平,做拉毛處理。每一片預(yù)制箱梁均應(yīng)制作試塊,試塊分為試驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)條件養(yǎng)護(hù)和現(xiàn)場(chǎng)同條件養(yǎng)護(hù)。各條件養(yǎng)護(hù)試塊制作不少于3組,3塊一組。
7.3 混凝土養(yǎng)護(hù)、拆模
混凝土終凝后應(yīng)立即進(jìn)行灑水覆蓋養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)期≥7d?;炷翝仓瓿珊?,視溫度條件拆模。溫度≥25℃,8h后可以拆內(nèi)模,先拆除骨架、支撐,再拆頂板倒角模板,最后拆腹板底板模板,分成小塊運(yùn)至預(yù)制箱梁外面。溫度≥25℃,24h后可以拆側(cè)模,邊梁翼緣板處模板拆除時(shí)間應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)。內(nèi)模拆除后及時(shí)打磨、拼裝,均勻涂刷脫模劑,便于周轉(zhuǎn)利用。
8 鋼絞線穿束、預(yù)應(yīng)力張拉、封錨
8.1 鋼絞線穿束
按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)鋼絞線長(zhǎng)度、工作段長(zhǎng)度計(jì)算鋼絞線下料長(zhǎng)度,進(jìn)而控制下料長(zhǎng)度,既可以滿足正常施工,又不至于浪費(fèi)材料。鋼絞線下料應(yīng)采用砂輪鋸切割,不得使用電弧焊等方法切割。預(yù)制箱梁養(yǎng)護(hù)期結(jié)束且混凝土強(qiáng)度達(dá)到張拉要求后,把鋼絞線編扎成束、編號(hào)。穿束前先用空壓泵將孔內(nèi)的雜物和積水清理干凈,由預(yù)制箱梁一端穿入,端頭應(yīng)放置套管或用膠帶等纏裹,以減小穿束時(shí)阻力。安裝錨具,準(zhǔn)備張拉。
8.2 預(yù)應(yīng)力張拉
張拉設(shè)備應(yīng)提前校定。根據(jù)專業(yè)校定單位出具的線性方程,換算張拉力與油表度數(shù)的關(guān)系,張拉力通過(guò)油表讀數(shù)控制。按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì),正確計(jì)算張拉力與伸長(zhǎng)量的關(guān)系。兩端同時(shí)對(duì)稱張拉,采用張拉力與伸長(zhǎng)值雙控。張拉應(yīng)力為主,伸長(zhǎng)量為輔,伸長(zhǎng)量誤差為±6%,對(duì)未達(dá)要求的鋼束應(yīng)及時(shí)停止張拉,檢查分析其原因,做出正確調(diào)整。對(duì)于低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線嚴(yán)禁進(jìn)行超張拉。
8.3 封錨
鋼絞線張拉完成后及時(shí)切割外漏鋼絞線,保證外漏長(zhǎng)度≥4cm。用拌合預(yù)制箱梁混凝土的同品種水泥,和成水泥膏,將錨具及切割后外漏鋼絞線包裹嚴(yán)實(shí),養(yǎng)護(hù)。非連續(xù)段應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求,放置鋼筋,澆筑與預(yù)制箱梁同強(qiáng)度同品質(zhì)的混凝土,及時(shí)養(yǎng)護(hù)。
9 壓漿
封錨達(dá)到設(shè)計(jì)及規(guī)范要求強(qiáng)度后,及時(shí)進(jìn)行壓漿作業(yè)。水泥漿強(qiáng)度與預(yù)制箱梁混凝土強(qiáng)度相同。壓漿前做水泥漿稠度試驗(yàn),判斷已拌制水泥漿是否滿足壓漿要求。壓漿前可先壓入清水,清除孔道內(nèi)的雜物,濕潤(rùn)孔壁。再吹入壓縮空氣,排除孔道內(nèi)雜物和積水。壓漿時(shí)將預(yù)先按配合比拌制好的水泥漿經(jīng)過(guò)篩網(wǎng)注入壓漿機(jī),從預(yù)制箱梁一端壓入,泵壓控制在0.5-0.7MPa,當(dāng)另一端連續(xù)排出濃漿時(shí)關(guān)閉,穩(wěn)壓2min,再加壓一次,封閉出漿口。兩次間隔時(shí)間以先壓的水泥漿既泌水又未初凝為宜。壓漿順序?yàn)閺南孪蛏弦来芜M(jìn)行。制作水泥漿試塊,不少于3組,一組3塊,現(xiàn)場(chǎng)同條件養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)7d后測(cè)定其抗壓抗折強(qiáng)度。強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求,便可以移動(dòng)預(yù)制箱梁進(jìn)行預(yù)制箱梁安裝施工。為了縮短工期,加快進(jìn)度,也可以張拉結(jié)束后將預(yù)制箱梁吊放至存梁臺(tái),在存梁臺(tái)上壓漿,養(yǎng)護(hù)。
10 結(jié)束語(yǔ)
預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制箱梁在預(yù)應(yīng)力體系施工質(zhì)量控制過(guò)程中,從預(yù)應(yīng)力孔道安裝、鋼絞線下料、張拉過(guò)程等重點(diǎn)因素著手,采取嚴(yán)格的質(zhì)量控制措施,在施工精細(xì)化上下功夫,有效地控制了大體積混凝土預(yù)制箱梁早期收縮裂紋的問(wèn)題,提高了箱梁預(yù)應(yīng)力體系的施工質(zhì)量,為預(yù)制箱梁具有更好的耐久性提供了有力的保障。
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作者簡(jiǎn)介:李海洋(1979,10-),男,河南西平人,大專,助理工程師,研究方向:公路工程施工。