張小軍
(合肥工大建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司,安徽 合肥 230009)
某市政橋梁工程,總長度為309 m,由主橋與引橋兩部分構(gòu)成。其中主橋是跨徑組成為(20+32+30+22)m的四跨變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁。橋梁下部結(jié)構(gòu)為鉆孔灌注樁基礎(chǔ),輕型橋墩,U型橋臺。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁采用后張法施工工藝,工藝流程為:先進行支架搭設(shè)、箱梁底模板安裝,然后綁扎鋼筋,后安裝波紋管再穿鋼絞線束,內(nèi)模安裝、開展混凝土澆筑、養(yǎng)護及張拉壓漿等工序。具體技術(shù)操作如下:
工程中預(yù)應(yīng)力筋制作工序流程是:開盤-下料-編束。在距離鋼絲端5~10 cm處編扎出一道,為使各根鋼絞線能夠保持一致松緊度,在編束前先理順了鋼絞線。穿束工藝是一項重要內(nèi)容,因為預(yù)應(yīng)力筋長度在104 m左右,操作具有一定難度,鋼絲穿束時經(jīng)過的導(dǎo)向槽很多,還要跨越中轉(zhuǎn)向裝置,因此,為保證穿束與張拉時避免出現(xiàn)混亂,確保鋼絲束兩端鋼絲有著一致的排序,提前對鋼絲編束。鋼絞線的下料長度按照公式提前計算得到。下料時,用砂輪切割機切割鋼絞線,用20號鐵絲綁扎,間隔2~3 m??梢灾苯酉铝系臉?biāo)準(zhǔn)是:消除應(yīng)力鋼筋放開后如果是平直的,鋼絲在應(yīng)力狀態(tài)下切斷下料,此時需要將應(yīng)力控制在300 N/mm2左右,工程中有效控制了下料的長度誤差,即在L/5 000以內(nèi),且不超過5 mm。
工程使用OVM型錨具體系。該錨具體系由錨座、錨杯、夾片及配套的螺旋鋼筋組成,在張拉端和固定端交替使用。采用的型號是OVM 15-12和OVM 15-9兩種,與設(shè)計的鋼絞線束12根和9根相適應(yīng),張拉設(shè)備采用液壓穿心式千斤頂。型號為YCW250。工程技術(shù)人員在對鋼絞線的數(shù)量、長度、規(guī)格等進行全面檢查后,才開始確定錨具,從而滿足了施工總體需求。在制作完成后,及時通過運輸車輛將其送至施工現(xiàn)場,然后順利安裝在預(yù)先標(biāo)定好的固定位置[1]。
(1) 本工程預(yù)應(yīng)力管道采用塑料波紋管。
(2) 波紋管在安裝前,必須做應(yīng)力及灌水試驗,以檢查變形及有無滲漏。
(3) 在底板、腹板鋼筋安裝成型后,應(yīng)采用坐標(biāo)法對預(yù)應(yīng)力管道及錨墊板進行定位。所有管道及管道與喇叭口的連接應(yīng)用膠帶纏裹,確保其密封性,以免澆筑混凝土?xí)r漏漿。張拉端、固定端安裝正確,固定可靠。
(4) 所有預(yù)應(yīng)力管道的定位必須準(zhǔn)確牢固,按設(shè)計要求設(shè)置定位筋,一般管道縱向每隔50 cm設(shè)置一道定位筋,定位筋須與鋼筋骨架焊牢,防止管道在澆筑混凝土?xí)r上浮、移位。
(5) 錨頭處管道軸線必須與錨墊板垂直,其允許偏差沿梁長方向在平面不大于±1 cm,梁高方向不大于0.5 cm。
(6) 在澆筑混凝土之前仔細檢查波紋管,及時修補損壞之處,并在澆筑混凝土的同時注意對預(yù)應(yīng)力管道的保護,嚴(yán)禁振動棒碰觸波紋管,澆筑后應(yīng)及時對管道進行清孔,以利穿束。
因為混凝土構(gòu)件的制作是預(yù)應(yīng)力施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié),為此,施工人員格外注意預(yù)留孔道的尺寸大小,嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)確定孔道尺寸與位置,并且保證孔道是平順的。端部的預(yù)埋墊板與孔道中心線保持垂直,并用螺栓在模板中固定,這樣可以避免混凝土澆筑過程中發(fā)生竄動;工程中孔道直徑比一般預(yù)應(yīng)力筋外徑大出一部分,范圍在10~15 mm,這樣能夠保證預(yù)應(yīng)力筋穿入更為順暢。施工人員依據(jù)預(yù)應(yīng)力筋位置將平、縱、橫三維坐標(biāo)計算出來,從而使定位更為精準(zhǔn),有效控制了直線段定位筋,即間距<0.8 m,曲線段定位筋間距<0.5 m。采用U型的圓鋼制作定位筋,然后在普通鋼筋上固定。
在安裝張拉設(shè)備時,因為工程中采用的是曲線預(yù)應(yīng)力筋,張拉應(yīng)力作用線要重合于孔道中心線末端切線。確定張拉順序前,施工人員須仔細審閱施工圖紙,按照圖紙要求進行,即先張拉長束,后張拉短束,并且施工中對張拉設(shè)備的移動進行有效控制,以保證達到更顯著張拉效果。施工中,通長鋼絞線束長度為105 m,采用的張拉方式為兩端張拉。分兩批張拉6束鋼絞線,在梁的兩端分別設(shè)置一臺YCW250型千斤頂,對鋼絞線分別張拉,全部完成后,另一端進行補張拉,同樣分批進行。通過這種分批張拉方式,可以使預(yù)應(yīng)力筋彈性壓縮損失大大減少[2]。
本工程采用真空輔助壓漿方式進行壓漿,預(yù)應(yīng)力管道采用真空輔助壓漿工藝來提高壓漿質(zhì)量,很好地解決了傳統(tǒng)壓漿方式造成管道不密實的問題,從而全面提高了預(yù)應(yīng)力筋的防護功能,最終達到提高預(yù)應(yīng)力構(gòu)件耐久性和安全性的目的。預(yù)應(yīng)力筋張拉完成后,施工人員用切割機將多余的鋼絞線采用砂輪鋸切除,并將孔充分清洗干凈,再使用高壓空氣持續(xù)吹2 min。施工中,所有施工人員須佩戴工作罩,在完成灌漿3 h后再取下。對錨具表面充分清理,保持一定平整度。采用水泥砂漿密封錨,并采取相關(guān)措施將錨板全部覆蓋,并將裝置固定好。在密封達到48 h以后就可以進行灌漿。采用的密封錨固方法較為簡單,施工人員先對灌注孔充分清理,以確保能夠拉出管道的閥門與接頭,在與真空機器連接前,要充分對真空端與灌漿端進行清理。
水泥漿在施工中進行了合理混合使用,嚴(yán)格參照相關(guān)指標(biāo)對水泥漿配置,并且按照一定比例對水泥、水、膨脹水泥劑混合配置。將水泥放置到攪拌器內(nèi)充分?jǐn)嚢? min。水泥漿排出后,對水泥漿充分?jǐn)嚢?,達到配合比設(shè)計要求的稠度,施工人員嚴(yán)格控制水泥漿配置過程中的用水量,從而最大限度地避免管道頂部留有空隙。水泥漿含量如果沒有超出灌漿量的1.3倍,則不關(guān)閉閥門,也不關(guān)閉真空泵閥門,然后將真空泵啟動,在真空壓力處于0.04~0.1 MPa時,才能將內(nèi)部真空正式啟動。對排氣管的灌漿狀態(tài)始終密切監(jiān)測,當(dāng)排氣管的漿料黏稠度與灌漿前達到一致時,才將排氣閥關(guān)閉。整個灌漿過程,控制灌漿時間在2~3 min,完成后施工人員才取下2個真空管[3]。
(1) 在市政橋梁工程中,預(yù)應(yīng)力混凝土要優(yōu)化選擇,以保證具備更高的強度。此次工程項目使用的混凝土強度等級為C50,抗壓強度為50 MPa。
(2) 鋼絞線的選擇要根據(jù)設(shè)計要求確定。此次施工前,施工人員就材料采購制定了科學(xué)計劃,并做好了各項數(shù)據(jù)收集,仔細勘察了施工現(xiàn)場環(huán)境,對橋梁設(shè)計圖紙充分審閱,真正做到萬無一失;并詳細分析了各個施工環(huán)節(jié),在預(yù)應(yīng)力鋼絞線選用過程中,嚴(yán)格測試了材料性能與質(zhì)量,從而使各項指標(biāo)達到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。
(3) 預(yù)應(yīng)力施工中,錨固工具的應(yīng)用也是保證施工質(zhì)量的關(guān)鍵。此次工程中施工人員從安裝復(fù)雜程度、使用過程等方面充分對比了不同錨具的優(yōu)勢及劣勢,最終選用了最適宜的錨具,從而將應(yīng)力損失大大減少了。
(4) 在管道灌漿施工中,對材料配比也要進行嚴(yán)格控制,可采用真空輔助壓漿方式,從而保證灌漿達到預(yù)期效果。
總之,市政橋梁工程中,預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)應(yīng)用較為廣泛,但該技術(shù)也存在一定復(fù)雜性,需要在今后繼續(xù)對技術(shù)優(yōu)化控制應(yīng)用,嚴(yán)格依據(jù)施工設(shè)計及標(biāo)準(zhǔn),把握好各項技術(shù)指標(biāo),從而取得更為顯著的應(yīng)用效果,提高預(yù)應(yīng)力施工整體質(zhì)量。