后张法预应力混凝土T梁的施工工艺研究——以谷城至竹溪高速公路工程为例
2013-08-15徐腾飞
徐腾飞
(中铁十七局集团第三工程有限公司)
近年来我国高速公路建设项目逐渐增多,一些高墩柱、大跨径的桥梁结构形式也随之增加。一般对于跨径较大的桥梁,上部结构大多选用后张法预应力混凝土T梁结构。这种结构能够有效减轻构件的自重,也能够节省一定的成本和工期。但是这种结构的施工工艺比较复杂,技术难度也较高,稳定性一般不容易控制,因此对此法的施工工艺进行深入研究非常必要。
1 工程概况
谷城至竹溪高速公路位于湖北省西北部。第GZTJ-31标段起讫桩号K190+800~K200+000,全长9.2 km,其中包括大中桥10座。本标段桥梁上部为预制预应力混凝土连续T梁,T梁施工工程量大,预制场地布置困难,架设运输不便,跨越冬季施工,桥梁上部T梁的施工也是本标段的重点工程。
2 后张法预应力混凝土T梁施工工艺
2.1 底模修整
T梁模板安装之前,需要对底座进行定位和平整,然后对地基进行处理,并夯实。本工程中底座采用C20混凝土上铺6 mm钢板,两侧贴∠63角钢。底座每隔1 m预留φ50 mm的孔洞,以便模板安装后进行加固。
2.2 模板的制作和安装
通常在工程中侧模采用大块定定型钢模板,模板间采用螺栓连接;端模采用厚钢板制成,上下分为两块,并用螺栓连接;底模设置反拱,模板安装采用龙门吊,模板外侧交错安置附着式振动器。为保证模板缝密实度,采用钢板胶进行密封。检查模板平整度,对模板进行清洁处理后,涂抹脱模剂。
2.3 钢筋的加工与绑扎
钢筋的加工与绑扎非常关键,钢筋在加工场下料,并在台座上先成形底。钢筋主筋接头采用双面搭接焊,接头不应设置在梁跨的最大应力处,焊接处与弯曲处的间距应大于10 d,其他部位钢筋接头相互错开,并且同截面内接头数量不能超过该截面钢筋总面积50%;预制梁时应注意预埋梁板间的搭接钢筋、护栏钢筋、伸缩缝钢筋在梁上的预埋位置;严格控制钢筋间距达到设计要求,绑扎要牢固。
2.4 梁体混凝土的浇筑和养护
混凝土采用分层浇筑一次成型的方式,施工顺序为肋板、顶板错台推进浇筑。采用拌合站集中拌和混凝土配料,对骨料的含水率应经常检查,搅拌时间不能低于2 min,并严格控制混凝土坍落度。浇筑前应对支架、模板、钢筋和预埋件位置进行检查,做好记录,符合设计要求后方可浇筑。模板内的杂物、积水和钢筋上的污垢应清理干净。混凝土振捣时以附着振捣为主,插入振捣为辅,振捣操作必须严格安照施工要求来进行;在混凝土强度达到2.5 MPa以上时可拆除侧模板,拆模时要按搭接顺序拆除,严禁损伤混凝土表面和碰撞损坏混凝土棱角。拆模后马上进行模板的整修、清洁、涂油以及分类妥善存放;混凝土终凝后,用麻袋覆盖配合洒水进行养生,养生严格按照规范要求进行,在养生期间确保混凝土表面湿润。
2.5 预应力张拉
(1)预应力筋安装:预应力钢绞线满足有关技术规范,进场后严格进行检查;由T梁端锚固到张拉梁端的距离,工具锚的长度、锚固端钢绞线外露长度和张拉端千斤顶张拉所需长度,来确定预应力筋的尺寸;预应力筋在混凝土浇筑之后穿束,对钢绞线,将一根预应力筋中的所有钢绞线编束后装入管道中,也可逐根穿入管道中。穿束前检查锚垫板和孔道,锚垫板位置准确,孔道内畅通,无水和其他杂物。
(2)张拉:张拉时构件的混凝土强度应符合设计要求,采用在两端同时进行张拉的方法;钢绞线张拉前千斤顶与油压表必须经过计量机构配套校验并出具报告。
2.6 孔道压浆
通常预应力混凝土的孔道压浆采用真空压浆工艺;压浆前需要对孔道进行必要的冲洗,并及时吹干。按照真空灌浆设备要求,检查设备部件及使用状态是否完好,检查高强橡胶输浆管连接是否牢固;当孔道内真空度达到稳定时(-0.09 MPa~-0.1 MPa),将水泥浆加到灌浆泵中。在灌浆过程中观察抽真空端的透明网纹管中浆液流出情况,当水泥浆从排气阀顺畅流出且流出浆液稠度和灌浆稠度一样时,关闭抽真空端所有阀门,仍继续灌浆使管道内有 0.5~0.6 MPa的压力,保持压力1~2 min后,再关闭压浆阀;压浆过程中及压浆后48 h内,结构混凝土的温度不应该低于5℃,否则应采取保温措施。
3 施工过程应该注意的问题
压浆工作要连续,一次完成。在移动设备时,应该继续启动灌浆泵,使浆液循环流动,防止停留时间较长后,浆液沉淀而堵管。灌完一条孔道后,将活接拆下清洗干净,然后接到另一条孔道上进行灌浆,其余接头不要拆动。灌浆完成,必须当日将沾有水泥浆的输浆管、灌浆泵、搅拌机、阀门、空气滤清器等清洗干净。在压浆后两天,应检查灌入端及出气孔的水泥浆密实情况,如果水泥浆不饱满,应及时补浆。
4 结论
后张法预应力混凝土T梁的施工工艺比较复杂,且技术要求较高。因此,为了保证桥梁的整体稳定性和使用质量,在施工过程中应该提高施工队伍的整体技术水平,注重每道工序的细节部分,深入研究每种施工工艺的实施方法。
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[1]石伟.简述后张法预应力混凝土T梁工法[J].黑龙江交通科技,2009,(8):101.
[2]刘广强.后张法预应力混凝土T梁的施工要点与质量控制[J].桥梁与隧道工程,2012,(6):97-99.
[3]后张法预应力混凝土 T梁的施工质量控制[J].交通世界,2008,(1):121-122.