尹 山

(四川交投建設(shè)工程股份有限公司，四川成都 610041)

折線先張法標(biāo)準(zhǔn)梁體預(yù)制施工方案

尹 山

(四川交投建設(shè)工程股份有限公司，四川成都 610041)

為實(shí)現(xiàn)30 m跨折線先張法預(yù)應(yīng)力混凝土T形截面簡(jiǎn)支梁的預(yù)制，文章提出了一個(gè)由重力式臺(tái)座、鋼結(jié)構(gòu)反力架和水平支撐梁等組成的張拉反力系統(tǒng)，并介紹了折線先張法標(biāo)準(zhǔn)梁預(yù)制的施工要點(diǎn)。實(shí)踐表明，該施工方案能夠滿足先張法施工過程的安全性和預(yù)應(yīng)力施工工藝等方面的要求，可為同類型公路橋梁結(jié)構(gòu)的預(yù)制施工提供參考。

公路橋梁； 折線先張法； 施工

預(yù)制預(yù)應(yīng)力梁體的預(yù)應(yīng)力施工工藝包括先張法和后張法，兩者在預(yù)應(yīng)力筋張拉順序和傳力機(jī)理等方面均存在明顯差異。目前我國(guó)中大跨徑預(yù)制梁結(jié)構(gòu)的施工普遍采用后張法預(yù)應(yīng)力工藝，但是，后張法施工容易產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力管道堵孔、壓漿不密實(shí)、亂束等系列隱患，而且，后張法工序復(fù)雜，需消耗波紋管、錨具等。近年來，隨著業(yè)主和設(shè)計(jì)單位對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性和傳力可靠性要求的不斷提高，后張法的應(yīng)用和發(fā)展開始受到一定限制。

先張法預(yù)應(yīng)力工藝的工序少、節(jié)約材料、鋼筋定位精準(zhǔn)、粘結(jié)可靠，構(gòu)件的耐久性好，適合工廠化。折線先張法能改善梁端和腹板應(yīng)力狀態(tài)、減小構(gòu)件反拱值，有利于長(zhǎng)期變形控制，進(jìn)一步擴(kuò)大了先張法工藝的適用范圍[1-3]。折線先張法預(yù)應(yīng)力施工是實(shí)現(xiàn)預(yù)制梁體各項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)和耐久性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對(duì)于構(gòu)件質(zhì)量控制、施工安全等均具有重要意義。為完善中大跨徑預(yù)制梁橋結(jié)構(gòu)施工工藝和擴(kuò)大折線先張法預(yù)應(yīng)力工藝的應(yīng)用范圍，本文結(jié)合實(shí)際工程對(duì)折線先張法標(biāo)準(zhǔn)梁體預(yù)制的施工方案和關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行了研究。

1 工程概況

遂寧至廣安高速公路某橋采用10×30 m預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁，為提高預(yù)制梁體耐久性和傳力可靠性、降低工程造價(jià)，該橋其中一跨各梁體的設(shè)計(jì)采用了折線先張法預(yù)應(yīng)力混凝土T形截面簡(jiǎn)支梁，包括4片中梁和2片邊梁，均按照全預(yù)應(yīng)力構(gòu)件設(shè)計(jì)，其中，邊梁截面尺寸及預(yù)應(yīng)力束的布置情況如圖1所示，T梁預(yù)應(yīng)力筋包括20根直線束和14根折線束，采用低松弛高強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)鋼絞線，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為1 860 MPa，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C50。

圖1 T梁截面尺寸及預(yù)應(yīng)力束布置

2 預(yù)制T梁施工方案

折線先張法預(yù)制梁施工包括直線束和折線束預(yù)應(yīng)力筋的張拉、普通鋼筋綁扎、模板制作及安裝、混凝土澆筑和養(yǎng)生、預(yù)應(yīng)力筋放張等重要環(huán)節(jié)，其中預(yù)應(yīng)力筋張拉反力系統(tǒng)直接承擔(dān)全部預(yù)應(yīng)力筋的作用，因此其設(shè)計(jì)和施工是整個(gè)施工過程的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。

2.1 張拉反力系統(tǒng)

由于直線束和折線束鋼絞線的總張拉控制力均較大，同時(shí)考慮預(yù)應(yīng)力鋼束張拉施工期間晝夜溫差的不利影響以及反力臺(tái)座抗傾覆、抗滑移需要，為完成簡(jiǎn)支T梁的預(yù)制，提出了一種由重力式臺(tái)座、鋼結(jié)構(gòu)反力架和水平支撐梁組成的技術(shù)方案，其中，鋼支架作為張拉臺(tái)座的一部分，通過預(yù)埋鋼箱柱與混凝土臺(tái)座連接，拆裝方便、可重復(fù)利用，有利于節(jié)約成本。跨中彎起器基礎(chǔ)采用重力式基礎(chǔ)，張拉反力系統(tǒng)的總體布置情況見圖2所示。

2.2 預(yù)應(yīng)力筋張拉程序

直線束和折線束預(yù)應(yīng)力筋的張拉過程均實(shí)行應(yīng)力和伸長(zhǎng)量雙控，即以張拉應(yīng)力控制為主，同時(shí)將伸長(zhǎng)量與理論伸長(zhǎng)值進(jìn)行校核，張拉程序?yàn)椋?→10 %σk→20 %σk→50 %σk→100 %σk，其中，0～10 %σk采用單根張拉，10 %～100 %σk全部用整體雙向張拉。具體張拉程序分為以下幾個(gè)階段：

圖2 張拉系統(tǒng)總體布置

(1)預(yù)應(yīng)力束初調(diào)。直線束：用YC60A型千斤頂單端逐根初調(diào)至10 %σk(先中間后兩邊)。折線束：用YC60A型千斤頂單端逐根初調(diào)至10 %σk(先上后下)，綁扎橫隔板及腹板鋼筋。

(2)折線束采用4臺(tái)YCW250型自鎖千斤頂兩端整體張拉至20 %σk。

(3)直線束采用4臺(tái)YCW400型自鎖千斤頂兩端整體張拉至20 %σk。

(4)直線束兩端整體張拉至50 %σk，持荷2 min。

(5)折線束兩端整體張拉至50 %σk，持荷2 min，安裝T梁模板，綁扎頂板鋼筋。

(6)直線束兩端整體張拉至100 %σk，持荷5 min，錨固。

(7)折線束兩端整體張拉至100 %σk，持荷5 min，錨固。

直線束和折線束預(yù)應(yīng)力筋張拉完成后的效果如圖3所示。

圖3 預(yù)應(yīng)力筋張拉完成

2.3 普通鋼筋施工

預(yù)應(yīng)力束張拉完成后進(jìn)行普通鋼筋的施工，其中，腹板部分的鋼筋在預(yù)應(yīng)力筋初張拉之后、正式張拉之前進(jìn)行安裝(圖4)，而翼緣板分布鋼筋則在模板拼裝完成后進(jìn)行綁扎施工。

2.4 模板的制作和安裝和混凝土施工

模板系統(tǒng)的制作和安裝以及混凝土澆筑和養(yǎng)生等與一般后張法預(yù)制梁相同，不再贅述。

2.5 預(yù)應(yīng)力束放張

當(dāng)同期養(yǎng)生的混凝土試塊強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90 %且齡期不少于7 d后，方進(jìn)行預(yù)應(yīng)力束的放張。

圖4 綁扎腹板普通鋼筋

在預(yù)應(yīng)力束放張前，首先釋放彎起器基礎(chǔ)底部的螺栓，以滿足梁體變形要求，然后按照先折線束、后直線束的順序兩端對(duì)稱、分級(jí)、整體放松鋼絞線，具體放張過程采用四階段整體放張，第一階段用4臺(tái)YCW250型千斤頂同步回油放張50 %σk折線束，第二階段用4臺(tái)YCW400型千斤頂同步回油放張50 %σk直線束，第三階段折線束放張至零，第四階段直線束放張至零。

預(yù)應(yīng)力筋全部放張后經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)預(yù)拱度符合設(shè)計(jì)要求，使用龍門吊設(shè)備移梁出坑，將梁體統(tǒng)一編號(hào)，堆放整齊。

3 結(jié)論

本文結(jié)合折線先張法預(yù)應(yīng)力混凝土30 m簡(jiǎn)支T梁的預(yù)制施工，所提出的由重力式臺(tái)座、鋼結(jié)構(gòu)反力架和水平支撐梁組成的反力系統(tǒng)方案以及預(yù)應(yīng)力束的張拉、放張程序充分保障了的預(yù)制施工過程安全，梁體外觀質(zhì)量完好，預(yù)拱度符合設(shè)計(jì)要求，驗(yàn)證了該施工方案的有效性。

[1] 王艷，趙志有，章建平. 先張法折線配筋預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁施工技術(shù)[J]. 鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2013，10(4)：100-105.

[2] 王亞輝. 折線配束的先張預(yù)應(yīng)力混凝土50 m T梁的施工技術(shù)[J]. 公路，2007(5)：61-65.

[3] 李振田，王中倉(cāng). 折線配筋預(yù)應(yīng)力混凝土50m先張T 梁施工技術(shù)探討[J]. 公路交通科技：應(yīng)用技術(shù)版，2009(4)：94-98.

TU757.1+3

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[定稿日期]2017-03-11

尹山(1976～)，男，碩士，高級(jí)工程師，主要從事高速公路施工和技術(shù)管理工作。