后张法预应力T梁质量控制

2010-08-15李燕

山西建筑 2010年25期

李燕

1 工程概况

厦漳高速公路ZA6标共有互通两座,即海澄主线分岔、主线合流的主线1号桥。互通桥梁共9座,预制梁有预制空心板梁和预制T梁两种,除南边中桥和主线1号桥有预制空心板梁外,其他均为预制T梁,全线预制 T梁跨径分别为 25 m,25.11 m,25.3 m,25.1 m,30 m。预制T梁桥宽最宽处为 33.14 m,整个标段共有预制T梁2 028片,均采用预制场集中预制,架桥机架梁施工。预应力钢绞线采用270级低松弛φ 15.2(7φ 5)规格,fpk=1 860 MPa,σcon=1 209 MPa。

2 质量控制

2.1 原材料质量控制

根据波纹管和模板的最小间距确定碎石最大料径为25 mm,碎石采用附近的天鸿所产碎石5 mm～25 mm粒径的石子;砂子采用漳州天宝中砂,细度模数为2.8;水泥采用三德P.O525;外加剂采用FDN高效缓凝减水剂,掺量为水泥用量的1.2%,具有早强、缓凝作用。

2.2 模板制作、安装和拆卸

T梁采用定型钢模板,安装时,先将模板清理干净,涂刷隔离剂,保持模板正确的线形,每节模板接缝间、模板与台座结合部,用乳胶粘贴薄海绵以防止漏浆,拆模后,如海绵破坏,则要重新粘贴;考虑模板拆卸方便,每节模板留有一小块活口板,拆除模板时,先卸去夹脚φ 16螺栓,再拆除各段的活板,向外下方将模板拆卸,以防止模板变形及损坏大梁混凝土。

2.3 钢筋、波纹管的绑扎、安装

钢筋在加工场加工后,在大梁台座上安装绑扎,先安装绑扎“马蹄形”部分的钢筋,“马蹄形”部分的箍筋数量多而密,位置不好控制,为此,采取在台座侧面划线定位的方法,用以准确无误地掌握箍筋的根数及间距,横隔板在腹板钢筋完成后再进行安装绑扎;腹板及“马蹄形”部分钢筋全部成型后,开始焊接波纹管定位筋,定位筋间距为0.5 m,由于波纹管线形为曲线,为准确控制每一根定位筋的位置,施工中采用尺杆刻度定位法。翼缘板钢筋在模板支好后才进行安装绑扎;为保证钢筋保护层厚度,除在钢筋骨架成型时用架立钢筋控制好间距外,再用垫块加以控制,将按设计要求厚度的垫块呈梅花状绑在钢筋的交叉点上。腹板钢筋绑扎完成后,将波纹管按顺序逐根穿入,用20号～22号铅丝与定位筋绑扎牢固,防止波纹管在施工中产生移位或上浮,最后将加工好的钢绞线两端用电工胶布包好包紧,从波纹管一端穿入,从另一端伸出。

2.4 混凝土质量控制

1)混凝土到现场后,必须进行坍落度试验,符合要求后方可浇筑,混凝土严格按程序分层浇筑,大梁混凝土连续浇筑,一次完成;振捣手明确分工,按操作规程进行,确保振捣均匀、密实,不漏振也不过振。2)为确保大梁混凝土质量,T梁采用水平分层浇筑,每层厚度不大于30 cm,浇筑顺序为“马蹄形”部分→腹板→翼缘板,混凝土输送泵车将混凝土直接泵入模内,混凝土以45°倾斜角由两端向中间浇筑,要求连续浇筑,一次成型。T梁的腹板宽只有20 cm,下面马蹄宽最小处为46 cm,因此,“马蹄形”部分振捣实是施工关键,常规的插入式振动器难以达到施工要求,故大梁混凝土浇筑采用附着式振动器与插入式振动器结合使用的振捣工艺,附着式振动器采用间隔振动,不能连续,即:振动10 s停止,间隔1 min后再振动10 s,如此循环,循环次数依实际情况确定。混凝土浇筑到某段,开启某段附着式振动器,没有浇筑的段落附着式振动器断电不开,防止空振造成模板变形,此工作安排专职人员进行且不再更换,预应力混凝土T梁采用附着式振动器与插入式振动器相结合的振捣工艺,有效地保证了“马蹄形”部分混凝土的振捣密实,T梁混凝土外观质量有了明显提高。3)梁体混凝土浇筑完成且收浆抹面并达到初凝后,采用覆盖土工布洒水养护,拆模后要继续洒水养护,洒水频率以混凝土表面经常处于湿润状态为准,连续养护7 d;当气温低于5℃时,采用蒸汽养护。4)防止漏浆质量控制:T梁外露钢筋较多,钢筋直径较大,外露尺寸较长,给横隔板和端模拆模带来不便,所以模板上的钢筋预留孔更大,给防止漏浆带来不利。对此采取胶皮堵浆法,用2.5 cm厚的胶皮割成小方块(比预留孔大),中间打孔(比钢筋直径小1/2),在浇筑混凝土之前将加工好的胶皮穿在每一根钢筋上,紧贴模板,穿好后再压上已加工好的钢筋网架,固定牢固。

2.5 张拉

1)大梁主体混凝土强度不小于80%以上设计强度时,才能进行预应力张拉,张拉设备采用同一型号千斤顶、油表、油泵和压力表,油泵和压力表一一对应。2)两端千斤顶同时张拉,由专人指挥,油压速度缓慢均匀,每增加5 MPa,以哨音为号,尽量做到同步进行,使升压速度接近相等。3)采用两端对称同步张拉工艺,张拉力和钢绞线伸长量双控,以张拉力为主。钢绞线断丝,滑丝,每束只限1根或整个梁断面断丝之和不超过该断面钢丝总数的1%。用20%σcon与10%σcon之间的伸长值作为初始应力时的伸长值,依据100%-10%+(20%-10%)公式计算钢束实际总伸长值,当与理论伸长值误差不大于±6%时,张拉合格,如超出±6%时应停止张拉,查明原因后方可继续张拉。4)理论伸长值计算,已知 σcon=1 209 MPa,弹性模量 Ep=1.95×105,直径15.2 mm,公称面积140 mm2,μ=0.17,k=0.001 5;直线段计算公式为ΔL=PpL/ApEp,曲线段计算公式为ΔL=PpL/ApEp,Pp=P(1-e-(kx+μθ))/kx+μ θ。计算出直线段和曲线段伸长量后 ,两者之和为该束的理论伸长值。5)张拉完成后,在距锚头3 cm处用砂轮机将多余钢绞线切割,切割时用湿布包裹锚头并不断注入清水降温。

2.6 孔道压浆

1)水泥浆自调制至灌入孔道的延续时间,视气温情况而定,一般不超过30 min～45 min,水泥浆在使用前和压注过程中应经常搅动。2)压浆应缓慢、均匀地进行,比较集中和邻近的孔道,先连续压浆完成,以免串到邻孔的水泥浆凝固堵塞孔道;不能连续压浆时,后压的孔道应在压浆前用压力水冲洗通畅。3)压浆采用一端压浆,当另一端排水孔冒浓浆后,封排水孔加压,持压5 min,关闭压浆阀,转到另一束,全梁压浆。4)施工过程必须计量准确,严格控制水灰比。5)持压时间必须充分保证,考虑仅压注一次,水泥浆有泌水和凝结收缩,会使孔道上部产生空隙,所以,对孔道进行二次压浆,可使水泥浆充满孔道,二次压浆的间隔时间以先压注的水泥浆充分泌水又未初凝为度。6)在浇筑混凝土之前,将钢绞线束穿入预留孔道内,混凝土浇筑一半时将钢绞线束前后移动,防止水泥浆包裹钢绞线而堵管;混凝土浇筑完毕后再将钢绞线束前后移动,当钢绞线束无法移动时,向孔道内灌水直到水从另一端流出并且钢绞线束能移动为止;一片T梁浇筑时间为4 h左右,此时水泥浆在初凝状态,当施加外力和水的作用下很容易破坏;此方法对解决孔道堵塞有很明显的效果。

2.7 设置反拱度质量控制

1)台座顶面设2 cm反拱度,数值由中间向两端减少,其作用在于减少大梁张拉时的反拱。用水准仪精密测量,严格控制顶面反拱度,误差控制在2 mm范围内;反拱度的设置减小了梁体张拉后的上拱值,防止梁体顶面开裂和跨中桥面铺装厚度不够等现象。2)反拱度采用二次抛物线设置,二次抛物线公式 y=ax2+bx+c;代入已知数推出y=0.000 000 75x2-3,由此公式计算出每一米的相对标高。