先张法折线配筋50米T梁施工方法的探讨
2020-10-20李振旭
李振旭
摘 要:近几年,随着交通运输部提出“品质工程”和“交通提升”的融合发展,交通重点工程桥梁建设的质量与使用耐久性及监测检测拉开序幕,为消除桥梁建设后张法可能出现的堵孔、压浆不密实、影响结构耐久性等缺点和质量问题,从而提高桥梁耐久性尚待解决。折线配筋先张法预应力砼梁在这个领域的应用将是更可靠的技术途径。本文以德商高速公路鄄城黄河公路大桥引桥SJH-03标先张法折线配筋50米T梁为例,浅谈先张法50米T梁施工方案的探讨,为今后类似工程项目建设提供一些宝贵经验。
关键词:先张法;50米;T梁;施工方法;探讨
1 工程概况
该合同段共有先张法50米T梁336片,T梁采用C50砼22627.3立方米。T梁全部采用折线配筋预应力砼先张工艺,采用270级¢15.24㎜钢绞线,中梁配直线束32根,弯起束18根,边梁配直线束34根,弯起束18根。
2 主要施工方案
T梁模板采用可拆装式大块整体钢模,采用6㎜厚新钢板背加劲肋加工制作成型,装配模板面积不小于2㎡/块,模板均在专业工厂专门设计加工制作,并经过严格验收方可投入使用。 侧模面板采用6㎜厚的Q235钢板,纵肋采用Ⅰ10工字钢,框架采用Ⅰ12工字钢和【8槽钢。侧模采用分节加工,6米一个节段,节段与节段之间通过法兰螺栓连接,法兰间粘贴双面胶。侧模底部固定采用楔子紧贴底模顶紧,楔子打入底模基础的预留槽内,顶部安装对拉杆。侧模在加工时按设计桥面2%横坡设置翼板横坡。端模采用整体模板,计划定制上游侧和下游侧各一套边梁,4套中梁模板。端模骨架采用【6槽钢,面板用10㎜厚的Q235钢板。端模预留孔眼坐标精确定位,孔径较钢绞线直径大5~6㎜.端模与侧模、底模之间通过螺栓连接,端模的表面粘贴双面胶,待与侧模、底模安装到位后紧固,避免漏浆。钢底模通过预埋件固定在制梁台座基础上,每个制梁台座配置1套。底模的反拱度、压缩量根据图纸设计说明设置。图纸没有说明,采用20㎜反拱度。底模采用槽钢+扁铁组合梁横担,间距1.0米,面板采用组合钢模板。底模在两支座处进行适当的加固措施以适应较大的局部压力。单块安装调整到位后与预埋件焊接,最后焊接块与块见的拼装缝待焊接冷却后再将焊缝大磨平。安装底模时要求底模中线与张拉台座中线必须重合,预留拱度按照设计线性设置,使用水准仪和经纬仪进行安装控制。制作模板时考虑桥面横坡坡度,T梁翼板按设计桥面横向坡度倾向预制,边梁翼板下设滴水槽。装拆模由龙门吊完成,模板在首次投入使用前,使用角磨机打磨,清除钢板表面的铁锈等,并涂刷脱膜剂或植物油防锈。模板在每次安装前,应清除模板表面铁锈、砼渣等,并涂刷脱模剂,外露面砼模板的脱模剂采用同一品种。模板板面之间平整,接缝严密,不漏浆,保证T梁外露面美观,线条流畅。模板安装完成后,必须对其结构尺寸、平整度、顶部标高、平面位置、轴线偏位等进行检查,符合规范要求后方可进行下道工序。
张拉台座采用自平衡式槽式短线台座,先张梁张拉台座由制梁台座和张拉体系两部分构成。其中制梁台座由台座基础、导向装置及模板系统构成。张拉体系包括传力柱、张拉横梁、张拉千斤顶。台座基础为C40钢筋混凝土条形扩大基础。台座基础与传力柱基础连接成整体,增强整个张拉台座基础的整体性。台座在T梁两端支座处纵向2米范围内做适当的强化处理以适应此处较大的局部压力。台座基础在弯起器处设置折线筋竖向力平衡梁,平衡梁为U型结构,有足够的空间便于弯起器的安装和解除。弯起器是实现折线筋转向的关键装置,应该能够实现微量的纵向转动和纵向移动,同时操作简便,价格合理。经过多方面的方案必选与优化,最终确定采用加劲板式弯起器。弯起器装置由两部分组成,一部分即埋入砼中的一次性使用部件 ,另一部分与制梁台座连接用的,可重复使用部分。传力柱是槽式台座采用的结构形式,它是平衡预应力钢绞线预应力的承载构件。采用C40的钢筋混凝土结构,按照大偏心受压构件设计。传力柱在基础完成后进行钢筋的绑扎、立模和混凝土的浇筑。通过对传力柱受力仿真分析,传力柱在各工况下的位移均很小,结构大部分处于全截面受压的状态,截面不开裂,全截面参与工作,结构的强度和刚度均满足规范的要求。張拉横梁是向传力柱传递钢绞线预拉力的结构物。钢绞线张拉后锚固于 张拉横梁中部,横梁两端支撑于两根传力柱的千斤顶。张拉横梁采用钢构件。结构在局部承压初做适当的局部加强处理使结构在强度和构造上满足要求。结合以往的经验,在保证施工安全可靠的前提下,配备合理的张拉设备型号、数量和使用科学合理。单根初调使用30吨前卡式液压千斤顶;直线筋整体张拉采用600吨液压千斤顶;折线筋整体张拉采用250吨液压千斤顶。直线筋、折线筋均采用两端同时整体张拉,整体张拉到位。
钢绞线下料前先将钢绞线卷放在自制的放线架中,再将铁皮剪断,然后人抓住钢绞线一端,将钢绞线缓缓拉开,钢绞线下料用砂罗轮割机切断,严禁采用电焊机烧切,切割时对称切割,先切长束后切短束。钢绞线下料长度既要满足使用要求,又要防止下料过长造成浪费。将下好的钢绞线放在工作台上,据设计编制成束。编束绑紧,钢绞线顺直,根于根之间不相扭。在台上铺放钢绞线时,采取垫高或包裹等措施防止污染钢绞线。施工时,预应力筋有效长度范围以外的部分采用硬塑料管套住;在做失效措施前,对失效长度范围内的钢绞线涂刷薄层黄油,失效长度按设计从梁端起算。钢绞线按设计及施工长度下料后,先安装弯起器,在安装T梁底层钢筋后按设计安装钢绞线,安装钢绞线时将钢绞线穿过张拉横梁穿心孔,临时固定。预应力张拉机具在进场时首先进行检查和标定,合格后方可使用;采用两端同时张拉,实施张拉时,必须使千斤顶的张拉力作用线与预应力筋的轴线重合一致。采用油压表读数与伸长量双控,使张拉力控制准确,张拉分两步实施:第一步将横梁上穿心式千斤顶初调,单束张拉;第二步将横梁下大千斤顶整体张拉至设计吨位。
3 结语
虽然折线配筋预应力先张T梁在我国公路工程应用尚属首次,但国内外都有成功使用的先例,此技术是可行的。通过该桥的施工,基本摸索出先张预应力50米T梁施工的一些经验,特别是弯起器的设计和选定以及张拉台座的设计,是控制先张法预应力50米T梁的关键工序,为今后类似工程质量控制提供一点宝贵经验。