浅谈连续刚构箱梁桥预应力体系施工
2020-02-16杜朝俊
杜朝俊
中铁二局集团公司,四川 成都 610031
1 竖向预应力施工
1.1 竖向预应力注浆管密集分布
各段箱梁是变截面的,前后断面节段高度不同,精扎螺纹钢长度为:最长为7.62m,最短为2.94m,精轧螺纹钢张拉伸长量都很小,有效预应力容易损失。注浆管分别布置在每根精轧螺纹钢下端,采用箱体中压浆,这样在箱体中密密麻麻分布着注浆管。
1.2 竖向预应力压浆管问题分析及处理方法
1.2.1 压浆管周边捣固不密实
YGM 锚具埋设于混凝土中,螺旋筋周围分布着混凝土钢筋,此区域钢筋数量众多,粗骨料不易落下,混凝土浇筑时振捣不密实,在螺旋筋周边张拉受力区振捣不密实,张拉时使周边崩碎。
处理方法:绑扎固定细部钢筋固定,严控混凝土粒径级配,混凝土浇筑施工时注意分层捣固密实[1]。
1.2.2 改变压浆操作面
竖向压浆管由下往上进行,压浆管道竖直长度3m~8m,压满浆后压浆口封堵不及时,浆液泄露,造成注浆管上部不饱满。使张拉区域压碎破损。处理方法:将双排的压浆管底部通过波纹管联通,使内外两排压浆管形成U 型连通器,压浆工作面由箱体内改为箱顶进行。
2 纵向预应力筋施工
2.1 纵向镀锌波纹管埋设
钢筋工程完成后,根据设计图纸要求,利用水平仪在钢筋骨架上放样确定纵向镀锌波纹管的空间位置,利用特制U 型卡牢固固定波纹管。直线段每一米安装一个固定U 型卡,曲线段每0.5m 安装一个固定U 型卡,U 型卡与波纹管的间隙不应大于3mm。波纹管必须有防止波纹管上浮、下沉和左右移动的措施,其位置偏差应在规范要求内。锚垫板与波纹管轴线垂直,且周边按设计图安设螺旋筋,该区域钢筋应加密布置。锚垫板与混凝土端头钢模板应紧密贴合,防止混凝土施工捣固漏浆,形成蜂窝麻面。所有纵向预应力管道应设置橡胶内衬后才能进行混凝土浇筑,橡胶内衬管的直径比波纹管内径小3~5mm,放入波纹管后应长出50cm 左右,在混凝土初凝时将橡胶内衬管拔出20cm 左右,在终凝后及时将橡胶内衬管拔出、洗净。并在每段混凝土浇筑完成后,应充分检查孔道的成孔情况,防止预埋管道堵塞。
为了保证后期穿钢绞线能顺利完成,应预先在孔道内穿牵引钢绞线束的钢绳,以便于钢绞线束安装。波纹管接头长度取30cm,两端各分15cm,其中留做下次衔接的一端,应将该端的2/3 部分即约10cm 放入本次浇筑的混凝土中,另外1/3 露出本次浇筑的混凝土以外,这样做的目的是即使外露部分被损坏,还有里面的接头可以利用。波纹管接头要用塑料带缠绕以免在此漏浆。被接的两根波纹管接头应相互顶紧,以防穿束时在接头薄弱处的波纹管被束头带出而堵塞管道。施工中要注意避免铁件等尖锐物与波纹管的接触,保护好管道。
2.2 纵向预应力筋穿束
本工程涉及多节段连续穿束,故采用先埋管后穿束。在孔道内穿入一根钢绞线作为引导绳,使用卷扬机配合人工穿束。
2.3 纵横向预应力体系施工
梁段混凝土强度达到设计强度85%后进行预应力束张拉,纵向张拉采取两端对称进行,千斤顶最大张拉力为500t。横向张拉按设计要求进行,千斤顶为穿心式单根张拉千斤顶。张拉采用应力和伸长值双控,以张拉应力为主,钢束伸长量作为较核,即用锚下控制力及钢绞线束的伸长值偏差是否均符合设计及规范要求来衡量张拉是否合格。正式张拉前可先进行10%张拉力的预应力束调整,然后松弛,油表归零。张拉机具配套标定及安装。张拉前检查:工作锚圈与锚垫板之间完全密贴;工作锚圈及工具锚圈与千斤顶之间完全密贴;工作锚夹片及工具锚夹片必须完全安装到位;千斤顶与张拉轴线必须一致。张拉机械操作人员必须是经过专门培训的有操作经验的熟练操作工人;并且配备标记用品及量测用品(长度量测用品是经检定的钢板尺);配备专门的技术人员负责现场检查记录,及时处理现场中出现技术问题。
钢绞线预应力张拉,在穿束(穿束拟采取预穿牵引钢绳拖拉牵引成束钢绞线的方式)及工作锚圈安装完成后,立即开始着手预应力张拉工作。然后再按下述程序进行正式张拉。张拉的基本程序为:0~初张拉力P0(15%P 总张拉力),暂停,量伸长量δ1,继续张拉至P 总张拉力(持荷3min,量取伸出量δ2,核算伸长值偏差是否符合规范要求)。符合要求(千斤顶回油)锚固,量取伸长量。如果出现张拉力到位后,伸长值偏差不满足规范要求,以及出现滑丝(滑丝通过查看δ3-δ2是否大于8mm 及切割后钢绞线端面是否平整来确定)应查找分析原因及时处理。
①由于两端四个千斤顶同时进行张拉,因此,操作人员必须熟练,指挥统一,保证千斤顶的升降压、标记、测伸长值等工作能基本一致,这对衡量张拉是否合格非常重要。因此,张拉过程中应有专人负责统一指挥,保证两端张拉能同步进行;
②张拉过程中,现场工作人员或非工作人员应尽可能远离锚头附近,特别是在张拉到设计张拉力时,防止锚具夹片等破坏飞出击伤。如必须进入锚头附近工作的人员,应配备必要的安全防护用品,尽可能避免正对锚头。
2.4 预应力孔道压浆
横向预应孔道采取一般性压浆工艺,纵向预应力孔道采取真空辅助压浆工艺,浆体的水灰比符合设计要求(即不大于0.35),为了保证孔道密实减少收缩,应在浆液中通过试验确定掺入一定量的膨胀剂(不允许使用铝粉)。采用的压浆泵应为活塞式压浆泵。
3 结束语
连续刚构箱梁桥有着跨度大、线性流畅简洁,施工工艺成熟,受力合理的特点,被广泛的用于现代桥梁建设中。如何充分发挥桥梁设计使用寿命,主要途径就是做好桥梁在施工过程中的质量控制,尤其是做好每个关键工序的质量,如从预应力管道的埋设、预应力张拉、预应力管道的注浆封锚等环节的重点控制,才能从根本上确保连续刚构桥的使用寿命。