后张法大跨度T梁侧向弯曲的成因与技术措施
2014-08-15刘信才鄢梅珏
刘信才,鄢梅珏
(1.江西省公路机械工程局;2.江西高速公路开发总公司)
1 主梁张拉后产生侧向弯曲原因分析
一是梁端断面对称张拉无法满足要求:在本工程中,因为设计的主梁端部断面底部的马蹄形部分断面尺寸为55 cm宽,在后张法中,采用的大吨位穿心式千斤顶外形尺寸在30 cm以上,那么就无法将两个千斤顶并排放置于马蹄形断面,这样就需要分别张拉马蹄底部两束钢束,因为在梁变截面内,是曲线布置两束钢束,没有一侧横隔梁外侧边梁,这样中梁只有较小的刚度,在张拉过程中,梁体的状态就变为了偏心受压,这样就会导致主梁出现侧向弯曲的问题。
二是在预制主梁时,没有准确的预留孔道位置:在后张法主梁施工中,没有准确的预留孔道位置,比如,有较大的偏差存在于波纹管定位过程中,那么在进行混凝土浇注的过程中,因为采用的是附着式振捣混凝土,这样就会改变主梁中内置波纹管的位置,使其偏离设计要求,导致有较大的外偏或者内移问题产生,这种问题也会导致张拉后有侧向弯曲产生于主梁中。
三是张拉时,主梁混凝土强度不符合要求:在主梁张拉施工中,需要结合浇筑混凝土的强度来确定混凝土梁的张拉时间。目前在确定时,通常将标准定为混凝土试块的强度,但是因为部分试块强度达不到设计要求,那么就会影响到主梁本身的强度。这是因为试块混凝土只有很小的体积,在与主梁同期养护的过程中,强度可以很容易达到相关的要求;但是主梁本身有着较大的体积,这样在相同的时间内,就可能无法达到规定要求,或者是局部强度达到了规定要求。在这种情况下,进行主梁张拉工作,混凝土因为没有均匀的变形,就很容易有侧向弯曲现象发生于张拉之后的主梁上。
四是在主梁张拉施工中,操作出现了错误:在主梁张拉的过程中,需要分级张拉主梁两端,但是因为没有明确的分级,这样在施工中两端张拉的均衡性就可能达不到要求,也就是两端有着不均匀拉力,那么有着较大拉力的一端,在孔道内,钢绞线就有着较大的摩阻力,而有着较小拉力的一端,就只有较小的摩阻力。有着较大拉力的一段,会产生较大的混凝土变形,而另一端只有较小的混凝土变形,这样主梁整体就没有均匀的变形。在张拉的过程中,先锚固一端,然后对另一端进行张拉,这样其实就相当于张拉操作是在一端进行的,就有着相对较大的自由端,会增加侧向弯曲的产生的可能性。
2 对主梁张拉后产生侧向弯曲的应对技术措施
一是对钢束分别张拉:在本工程中,为了克服侧向弯曲的现象,在张拉主梁端部断面底左束,二段临时封锚卸顶,之后按照上述要求对右束钢束进行张拉,这样只有一台千斤顶在梁端底部工作,张拉工作左右交替进行,直到完成了百分之百的张拉。对于边梁,没有横隔梁一侧的钢束需要首先张拉,这样横隔梁一侧就会存在主梁的弯曲趋势,无横隔梁一侧的主梁刚度要小于有横隔梁侧,那么主梁侧向弯曲现象的发生几率就可以得到有效降低。
二是预留准确的孔道位置:在预留孔道位置时,需要严格依据相关的设计要求来进行。对波纹管定位钢筋进行强化,保证波纹管左右没有偏移,足够顺畅。在振捣混凝土的过程中,梁底采用的混凝土配合比应该相对较小,同时,对混凝土振捣时间进行严格控制,避免钢筋遭到振捣,特别是波纹管,要尽量在马蹄部分的上端附着振捣器;在振捣的过程中,需要对振捣时间严格控制,否则波纹管就会在梁内孔道中出现左右偏移的问题。浇筑马蹄部分混凝土时,为了避免混凝土的下落全由振捣来完成,可以使用钢钎来对混凝土进行波动,促使其下落,波纹管振动问题也可以得到减少,保证正确的预留孔道位置,降低主梁侧向弯曲的发生率。
三是在张拉过程中,严格控制主梁混凝土的强度:目前设计对于主梁张拉混凝土强度有着很高的要求,那么就需要严格结合设计要求来控制主梁的张拉强度。如果工期不是特别紧张的话,除了要对主梁混凝土强度进行考虑,还需要对混凝土龄期进行考虑,这样梁体混凝土强度才可以得到设计要求。在施工中,张拉不可以过早进行,需要对混凝土张拉工期进行合理安排,以便对主梁混凝土的强度进行控制。
四是在主梁张拉施工中,需要严格遵守相关的张拉操作程序。在张拉施工过程中,需要明确对主梁两端张拉进行分级。两端应该有相同的拉力,并且有大致相等的读数,然后张拉下一级,这样梁内才会有均衡的应力,不会出现应力大小不均衡的现象。
3 主要施工关键技术
在预应力张拉作用下,梁体起拱之后,两端地基就会集中主要重量,那么就需要特别处理T型梁端部的地基,将梁端部原地面以下50 cm的土给挖出掉,然后将道渣铺筑上去,浇筑混凝土垫层,端部混凝土与中部混凝土的厚度过渡,为了避免应力集中而对混凝土地坪起到破坏作用,需要采用60°的斜坡过渡。在中部地梁混凝土基座方面,将原地面以下30 cm左右的耕土进行挖出,然后将道渣铺筑上去,进行密实的碾压,沿着梁长方向浇筑一层混凝土。
底模采用的是九夹板,通过方木在混凝土地梁上铺设,将装配式钢模板作为T梁侧模,因为梁体尺寸是一直的,那么模板只需要对一套中梁加工即可,由中梁封连梁来改制成边梁模板。均采用门机来拆除和安装模板。
4 结语
在桥梁工程中,大跨度后张法T型梁技术的应用,并不是一项简单的工作,它是涉及到诸多方面的系统工程,在实际施工过程中,需要综合考虑诸多方面的因素,选择科学的施工方法,保证工程质量。经过调查研究发现,在实际应用当中,经常会出现主梁侧向弯曲的问题,以某桥梁工程为例,然后结合笔者的自身经验,分析了主梁侧向弯曲产生的原因,之后探讨了采取技术措施来避免侧向弯曲问题的产生,希望可以提供一些有价值的参考意见。
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