城市环快线工程的预制T梁施工技术研究
2019-02-12江顺龙
江顺龙
(中铁十八局集团隧道工程有限公司,重庆 400700)
在我国桥梁工程施工技术不断发展的背景下,对桥梁施工技术提出了更高的要求,为进一步提升桥梁施工质量,就必须高度重视施工技术和施工工艺水平的提升。桥梁是城市环快线的主要组成部分,在缓解城市交通堵塞方面具有无可替代的作用。目前,桥梁施工中预制T梁施工技术的应用最为广泛,和其他施工技术相比,预制T梁施工技术具有施工质量高、施工速度快、适应性比较强、造价低等特点。但在具体施工中,T梁的自重和体积都比较大,通常在施工现场完成制作和安装,对制作场地的要求比较高,需要结合T梁安装方法及工艺,合理选择施工场地。此外,T梁施工对混凝土浇筑质量的要求也比较高,为保证混凝土浇筑的连续性,就需要加强对车辆运输商品混凝土的管理,并对混凝土水泥用量、水灰比、砂的细度模数等进行严格控制。在施工之前要切实做好技术交底工作,并选择合理的吊装方案,才能保证施工质量。基于此,开展城市环快线工程预制T梁施工技术的研究就显得尤为必要。
一、工程概述
六盘水市内环快线一标项共计6920m。场地布置预制场采用两个梁场(1#梁场、2#梁场)方案,在1#预制场布置10个长度为30m的T型梁台座,其主要作用为存放预制好的双层梁,同时为保证后期施工能高效开展,每个T型梁台座上要至少存放30片双层梁。等2#预制梁场路基填筑施工完成之后,布置10个长度为40m的T型梁台座,主要作用也是存在双层梁,每个T型梁台座之上要至少存放20片双层梁。双层梁的吊装主要通过双轨道龙门吊完成操作,T型梁台座底部由C25混凝土浇筑而成,主筋为Φ16钢筋,每隔15cm布置一根钢筋,而箍筋采用Φ12钢筋,每隔20m布置一根。基础为C25钢筋混凝土,襟边宽度控制在40cm左右,1#梁场T型梁台座的厚度为60cm,2#梁场T型梁台座的厚度为80cm。为避免T型梁台座,在双层梁重力作用下发生不均匀沉降,基础底部通过碎石土夯实处理,填筑夯实厚度为40cm,在T型梁台座两侧3m范围中加深40cm,顶部通过厚度为6mm的钢板覆面。在具体张拉过程中,T型梁台座底模需要承受全部梁的荷载重量,对底端约3m范围进行扩大处理,宽度由40cm提升到50cm,厚度也提升到100cm。在基础顶部和底部分别设置钢筋网片,采用Φ12按照10×10cm进行紧密绑扎,以便最大限度地提升承载力。本工程梁场平面布置图如图1所示。
二、工程特点分析
第一,本工程预制场布置在路基之上,但为降低土石方对预制场造成的影响,需要尽快完成路基施工任务,为预制场提供充裕的建设空间和条件[1]。就本工程而言,当梁场路基施工完成后,为满足施工要求,需要充分考虑路基宽度,预制梁场设计宽度为30m,长度为430m,按照原设计坡比进行放坡,超填方量为46404.005m3,超填标准断面如图2所示。
第二,受到施工现场条件的限制,需要对施工现场精心规划,并合理布置,加大对整个工程施工便道的管理及养护力度,促使各项施工物资及设备能够及时达到施工现场[2]。
图1 梁场平面图
图2 超填标准断面图(单位:m)
三、城市环快线工程中预制T梁施工技术的具体应用
(一)模板制作和安装
为最大限度地提升整个工程施工的安全性,保证施工质量,必须选择合理的模板,对所选模板的强度、规格、质量、性能等进行全面检验,确保其可以承受生产中的各种荷载,并保证结构的设计形状,模板表面必须充分光滑平整,接缝严密,避免发生漏浆问题。在模板安装时,要与钢筋工作密切配合,先做临时加固处理,再通过调整模板位置,再用垂线校正垂直位置。然后检查模板保护层厚度,如果不合理及时纠正,模板和模板之间的接缝用橡胶板拼装,完成之后再用腻子嵌补。
(二)钢筋加工安装
钢筋在进场之前需要进行严格抽检,达到设计要求之后才能投入使用,不同型号、材质、规格的钢筋要分类堆放。所有钢筋制作要在加工棚中完成,在施工现场必须对钢筋进行合理保护,绑扎好的半成品或者成品做编号处理。如果钢筋直径大于20mm需要做预弯处理,则预弯角度最大不能超过175°,确保钢筋焊接在相同轴线之上,并保证焊接接头饱满,无焊渣[3]。钢筋绑扎全部工作需要在指定平台上完成,以保证钢筋绑扎的质量和绑扎人员的安全性。在T梁顶部、底部、附属设施等部件钢筋安装时,要做到尺寸、位置精准,加强复核,防止遗漏。
(三)波纹管安装
本工程施工中选择了两种钢束,一种是钢束的外径为87mm,内径为70mm,另一种钢束的外径为97mm,内径为80mm。为提升钢束穿过的效率,降低钢束和波纹管之间的摩擦程度,在波纹管安装时必须高度重视以下几点:
第一,所选择的波纹管必须和钢束密切协调。为保证张拉效果,波纹管预留长度要控制在60cm左右,并保证其强度在张拉力之上。
第二,在安装之前,需要对波纹管逐根检查,并做U形满水检查。
第三,波纹管要布置在预设孔道的位置,避免混凝土浇筑时发生上浮问题,管道每隔50cm~100cm和定位筋进行绑扎,曲线段间隔控制在50cm。在拐点处定位时,要保证定位的精确度[4]。
第四,波纹管连接过程中,要确保连接平顺稳固,严禁偏移和大力敲击,对接头用封箱带包裹15cm进行处理,接着沿长度方向用双层胶布缠绕5cm以上,保证接头连接质量,避免发生漏浆问题。
(四)钢绞线加工和安装
在本工程施工中,预应力钢绞线的质量和性能,必须全部符合相应的规范和标准,如:强度不能低于1860MPa,松弛率不能低于3.5%,弹性模量不能低于1.95×105Mpa。所选择的钢绞线要进行力学实验,只有达到标准的钢绞线才能使用,否则严禁应用到本工程施工中[5]。
(五)预应力混凝土浇筑
第一,配置高强度高等级的混凝土要选择级配优良的配合比,在混凝土浇筑时要遵循从T梁一侧向另一侧缓慢浇筑的原则,分层浇筑,边浇筑边振捣,每层浇筑厚度不能超过30cm,上下层浇筑完成之后,还要进行振捣,确保上下两层混凝土都融合到一起后才能进行下一层施工[6]。为降低混凝土凝固对施工质量的影响,在混凝土浇筑过程中,上下两层混凝土之间的间隔时间不能超过1.5小时。否则做接缝处理,从根本上保证混凝土施工质量。
(六)张拉
浇筑好的混凝土强度需达到设计标准之后(期龄不能低于7天),再进行张拉操作。为保证张拉效果及施工质量,在进行张拉之前需要预留出不少于10%fpk拉力,主要作用是合理消除钢绞线松弛状态。本工程预应力张拉具体顺序为:50%N2→100%N3→100%N2→100%N1(梁长为 30m),50%N2、N3 →100%N1→100%N2、N3 →100%N4(梁长为40m)。当钢束张拉效果达到设计张拉值时,荷载保持时间不能低于2min,每根钢束的张拉力控制在193.9kN以上,张拉完成后之后,进行锚固并通过水泥砂浆做封堵处理。
(七)孔道压浆
在孔道压浆之前,需要确保抽真空端、压浆端的压浆管、球阀、三通接头等都通畅。完成这些工作之后,开启压浆泵,并把压浆泵的压力控制在0.7~1.2MPa,压力达到0.8MPa之后,保持此压力2~3min再把压浆泵和压浆端的阀门全部关掉完成压浆操作[7]。
本文结合工程实例,研究了城市环快线工程的预制T梁施工技术。研究结果表明:预制T梁施工技术是目前桥梁工程施工中应用最为主流的施工技术。在具体施工中,任何一个环节控制不当,都会对整体施工质量造成严重影响。因此,必须严格控制每道施工工序的总体质量,并加大对预制T梁施工技术的研究力度,提升施工技术的先进性,促使我国桥梁建筑工程事业持续发展。