公路桥梁预应力空心板施工技术研究

2014-03-07赵亮

黑龙江交通科技 2014年4期

关键词：压浆波纹管钢绞线

赵亮

(贵州省公路工程集团有限公司)

公路桥梁预应力空心板施工技术研究

赵亮

(贵州省公路工程集团有限公司)

改革开放以来，我国经济快速腾飞，随之而来的工业建设迎来了高速发展时期，其中高速公路建设尤为显著。主要分析了高速公路桥梁建设中预应力空心板施工技术的难点、施工方案和施工的关键技术。

公路;桥梁;预应力;空心板;施工技术

1 工程概况

本桥左幅桥梁全长65.5 m，起点桩号 K142+296.5，讫点桩号K142+362;跨径:20 m;孔数3孔。孔径为3～20 m结构简支，桥面连续的正交空心板。基础:桩基础16根，共计187.619 m、混凝土332 m3。采用人工挖孔桩16根，小计187.619 m、332 m3。

2 施工准备及空心板预制

2.1 台座

平整场地，碾压地面，确保土块密实。开挖空心板预制专用场地，确保场地开挖深度到位后，在铺设碎石至少20 cm厚。调平8#槽钢，与形成5#角钢形成框架。张拉时，一般压力比较集中，张拉完成以后，以梁底支座中心线为中心，梁体重量集中的地方在台座两端，台座100×100 cm面积，底部要先浇20 cm厚混凝土，然后夯实，接着使用30#混凝土再浇筑20 cm厚。在混凝土顶面，铺设钢板，厚度达到1 cm厚，然后使用冲击电钻在5#角钢上钻孔，同时，确保钢板的平整度在3 mm以内，钢板之间的接缝采用电焊机焊接牢固，为了确保良好的外观，用砂轮机磨平，确保梁体的无模板施工接缝。纵横向对齐台座，同时在施工时，根据设计空心板张拉后的扰度值，并留出张拉、混凝土运输、支模、封锚空间，反向拱预留台座，确保施工质量。

2.2 侧模的加工

加工侧模，边板加工5套，中板加工5套。采用8 mm的钢板，形成大块异形钢模，每节不小于2.0 m。用Ф12的螺栓连结钢模横向，加工成标准件，用Ф12的高强螺栓连结侧模与底模之间。保证较好的刚度而不变形，采用5#角钢和8#槽钢加劲侧模的肋。

2.3 预应力钢绞线制备

按设计长度要求，对加工作长度进行下料，用细铁丝扎好两端切割位置，用砂轮切割机进行切割，按设计根数进行编束，钢绞线下料不能太早，在穿束之前，边穿边下料，避免暴露造成钢绞线在空气中锈蚀，下好料的钢绞线决不允许受损伤或者受压。

2.4 预应力孔道制孔

波纹管堆放在施工现场时，应注意波纹管防锈、防潮。板波纹管穿底，底绑扎板第一层钢筋，进行严格验收。验收合格后，定位管框架，同时采用短钢筋每隔一米焊接底板波纹，精准定位在±5 mm以内。绑扎腹板钢筋，安装定位外模后，在腹板钢筋骨架上波纹管穿腹板，然后固定钢筋，确保波纹管稳定。同时，在混凝土浇筑过程中，波纹管必须确保牢固的定位，预应力摩阻力的施加需要加大，在施加预应力施工中，避免由于定位钢筋脱落引起的孔道变形而造成失控，从而影响工程质量。用胶布进缠绕波纹管接头，严密包裹，同时必须确保大于20 cm的波纹管接头突出。钢绞线两端用海绵条塞紧，穿完后，用胶布缠裹露出头的钢绞线，为了防止钢绞线暴露在空气中过久而锈蚀，直到张拉之前再把海绵条拿走，再扯开胶布。

2.5 穿束、锚垫板定位

待梁板混凝土强度达到70%，再开始安装预应力钢绞线，张拉空心板施工。安装锚垫板和端模，侧模安装同时严格验收后，严密锚垫板与波纹管连接处，采用螺杆在端模上联结固定锚垫板和端模，同时用胶布缠裹。

2.6 混凝土浇筑

检查钢绞线、模板定位合格后，即可进行混凝土的浇筑工作。要在底板混凝土未初凝之前，开始浇筑腹板混凝土，为了确保初凝时间不小于4～6 h，混凝土拌制过程中要添加缓凝剂，这样才能使空心板没有施工冷缝，形成一个整体。在浇筑过程中，不能停止拉动钢绞线。制作5组共计15块立方体试件，与梁体同等养生条件下两组，标准养护3组。

2.7 养生

混凝土初凝完成后，参考设计规定强度，立即洒水养生，当现场试件抗压强度达到要求后，喷洒养生剂或者用麻袋覆盖，方可进行张拉作业。2.8 孔道压浆及封锚

为了确保施工过程中数值稳定，在完成预应力张拉作业后，还需要等待一段时间，同时观测钢绞线回缩值，水泥浆以及水泥浆拌的制备可以使用活塞式水泥浆泵压浆机进行。先用清水冲洗预应力管道，然后堵塞冒水的漏洞，接着用压缩空气清洗管道，采用无油分的吹入的方式，除去所有的松散颗粒，紧接着，再进行大力度水冲洗，可以采用生石灰(含0.02 kg/L的氢氧化钙)进行，最后检查孔道封锚各处封闭情况，在管道封锚之前，采用无油的压缩空气吹干孔道即可。

水泥浆从一端压入，直到看到冒出浓浆，即采用“一次压入法”。为了确保压注完毕时封闭，应安装带阀门的短管在每个压浆孔道两端的锚塞进出口处，孔道中的水泥浆在有压力状态下保持凝固。输送浆采用最高速度和压力，当压浆泵压力表度数上升至0.5～0.7 MPa时，稳压5 min，保证灰浆泵压入管道内，水泥浆确保密实。压浆按规定完成后，试打开阀门，确保水泥浆反溢现象后再卸管。

压浆时，作为水泥浆制备的质量评定依据，检查其抗压强度，每一组工作人员应留取不少于3组立方体试件，长宽高分别为60.7 mm ×60.7 mm ×60.7 mm，然后压浆结束后，即可混凝土浇筑模板封锚。标准养护再进行28 d。

3 空心板的吊装

3.1 支座垫石的施工

盖梁完成后，即可进行放样定位。除按要求进行准确的确定高度和测量定位外，四角高程和相对高差要求不大于1 mm，同时对支座垫石的表面施工的平整度要求较高。为此，根据实际施工经验，事先设计一个由机械加工而成的、可以微调的整平器。安置整平仪，在浇注混凝土之前，用精密水准仪抄平，然后浇注混凝土。

3.2 支座安装

在支座安装之前，仔细检查其表面是否有伤痕，如果有伤痕需要及时处理，然后再除去油污，最后再进行支座的进行清洗，一般可以采用丙酮或酒精清洗，特别是对于不锈钢板或者氟板等相对滑移面或者难清洗的地方，效果较为显著。

值得注意的是，在支座就位前，在支座与垫石之间应涂抹一层环氧树脂砂浆，均匀地分布其所有表面，然后按照设计要求，在垫石上将支座位置准确安放。安放时，确保主梁中心线与支座的中心线的平行。

3.3 空心板的吊装

测量放样，安装支座，吊车就位。通过运梁车，将预制的空心板运送至桥头路基上，空心板运输应缓慢的、平稳的进行。运梁平车前端设有牵引索，后端设有制动索，吊装前检查紧急制动措施是否完好。空心板运输至桥头路基后，用大型吊车将其吊装至设计位置，吊装过程中应缓慢，本桥为跨线桥，吊装时应暂时中断交通。

4 预应力空心板施工注意事项

张拉作业一般等与梁体养生的试件在同等条件下达到设计规定的抗压强度强度后即可进行。施加预应力张拉程序如下.

施工中，我们进行超张拉3%，确保锚圈口预应力损失在允许范伟之内。指的是为了减小预应力损失而实施的超过张拉控制应力的张拉操作，张拉应力应变“双控”校核，两端张拉，千斤顶采用穿心式千斤顶(250—300型)，一般分为两种。(1)直接张拉至1.03倍张拉控制应力;(2)张拉至张拉控制应力的1.05倍，持荷2 min，退回到1.0倍张拉控制应力。

钢绞线理顺后，装上工作锚具，锚具不得有损缺和裂纹。试验合格后，方可使用夹片抽样。工作夹片选用无破损、无残缺的齿牙。安装好后，平齐夹片尾部。工具锚安装，锚环对中后，顺直千斤顶中的钢绞线，对准工作锚的锚孔与工具锚的锚孔，最后装上工具夹片。

实测伸长值计算:S=S3+S2－2S1。施工过程中，按设计要求，缓慢供油，千斤顶开机。以初始应力值为标准，张拉到10%时，第一次量测张拉油缸伸长值S1，做好记录;第二次量测张拉油缸伸长值S2，张拉至1.03倍的初始应力值，持荷2 min量，做好记录。

施工结束后，让张拉力回油回到初始应力值，量测回缩值。一般而言，实测伸长值与理论伸长值的偏差小于6%即可。同时做好紧急的补救措施，偏差过大，应查明原因。