高速公路桥梁预制T梁施工技术分析
2022-05-04侯光达
侯光达
(中铁十四局集团第三工程有限公司,山东 济南 250300)
在高速公路桥梁建设中,采用预制T梁不仅可以提升项目的施工速度,还能增强项目的施工质量,为高速公路建设给予更为有力的保障。虽然在此过程中部分施工技术依然隐藏着各种不足和缺陷,例如在开展模板施工和混凝土浇筑时处理不合理,或是容易产生水纹等问题。所以,需对容易出现问题的地方实施重点管控,确保各道工序质量符合建设要求,使预制T梁施工技术的特点得到合理运用。
1 工程概况
某高速公路桥梁的建设长度为226m,行车速度设定为100km/h,这一桥梁的上部结构使用预应力混凝土T梁,为了让桥梁的施工质量得到保障,计划在预制场内开展T梁的制作,之后运输到施工现场实施安装,本文将这一项目中的预制T梁施工作为研究对象,对其展开细致性的分析。
2 T梁的施工特点及难点
1)T梁结构具有自重较高以及体积较大等特点,在开展施工的过程中,通常情况下,梁体的制作和安装会在预制场内进行,为了防止预制梁出现变形等问题,施工单位需根据T梁的实际情况选择最为合适的场地,并对地基进行处理,使其符合要求。
2)T梁混凝土浇筑对于质量提出的要求比较苛刻。在对梁体浇筑时需满足连续性的要求,在对材料进行制作时,为了让混凝土与钢筋进行更为紧密的结合,施工人员需控制原材料质量。
3)T梁对于吊装的要求相对较高。大部分的公路项目都位于交通比较闭塞的地区,各类大型机械无法到现场开展作业,造成吊装施工的难度大幅提升。
3 预制T梁施工技术
3.1 施工工艺
本工程具体流程如图1所示。
3.2 预制T梁模板施工
3.2.1 模板施工
在进行模板施工过程中,需确保模板刚度符合要求。通常,模板会被重复使用,所以其结构不能发生形变,否则会直接影响到施工质量。在施工时需使用刚性模板,同时对于侧模、端模的挠度有具体要求,模板的变形量需在1.5mm以内。底模各支座之间的高度差必须小于4mm,保证侧模板进行紧密的接触,本工程的的T梁梁体都进行了反拱设计。在进行接缝时使用抛边对接的工艺,拼装之后缝隙需小于2mm,且侧模的标高误差必须小于2mm。
图1 预制T梁施工工艺流程图
3.2.2 钢筋施工
对于本工程施工而言,采用的是Ⅰ级钢筋。在施工前需进行抽检,确保其符合施工标准。为防止雨水对钢筋产生腐蚀,在现场放置的钢筋,必须堆放在距离地面30cm~40cm的高度,并且还需要在钢筋表面盖放防雨布。在使用过程中,必须设立专属的场所对钢筋进行加工,钢筋接头不能设置在承受力比较大的位置,可采用分散式布置,并且接头的截面积必须要符合相关的标准,具体情况可参看表1。
表1 钢筋接头的截面积占总受力钢筋的截面积的百分比
钢筋在焊接时采用双面电弧焊工艺,如受施工条件限制,也可采用单面焊,但必须确保轴线的一致性。如使用机械连接技术,则必须要使用螺纹套筒连接的方式,螺纹丝头以及长度都需要符合相关的使用要求。在对钢筋进行安装的过程中,必须要确保梁端防裂钢筋等根据设计要求来进行布设,并且钢筋的保护垫块需要在现场进行制作,采用梅花桩的形式进行布置。
3.2.3 波纹管预埋
在对波纹管道进行布设的时,技术人员需对波纹管的类型进行深入性了解,在此基础上严格把控施工质量。作为技术人员,需认真检查定位网。如确定符合施工条件,则可以对结构筋开展点焊施工。需要注意的是,在穿入波纹管之后,技术人员需重点检查钢筋帮扎的是否牢固,防止接头等部位出现松动等问题。
3.2.4 混凝土工程
1)原材料准备。为了能够让混凝土的强度得到保障,首要需对原材料实施严格的控制。对于混凝原材料的配置环节来讲,其含泥量等指标都需要达到相关的标准,进场砂必须要进行检测,合格之后才可进场,且必须使用优质石料,拌和过程中水泥也必须符合要求。
2)混凝土的配比和拌制。在确定混凝土配合比时,需要对弹性模量等因素进行综合性考虑,利用试验来选取最为合理的配合比。本项目使用的是中等强度振捣,具体要求可参看表2。
表2 混凝土搅拌最短时间
3.2.5 养护和拆模
混凝土凝固期间需要及时在表面洒水,使混凝土保持湿润,防止因为水分快速蒸发而导致混凝土出现开裂。制梁区属于T梁最为关键的部位,在洒水的过程中需使用多个喷淋管同时对其进行洒水,喷淋距离等都必须符合相关标准要求,并且还需要根据水泵压力进行科学化的布局,主要的作用就是能够确保洒水的均匀性。在混凝土凝固强度达到相关要求后就可以对模板进行拆卸,同时需要遵循相应的顺序,严禁野蛮操作,防止对混凝土外观造成破坏。
3.2.6 预应力钢竖张拉
1)钢绞线制束与清理,对于预应力张拉过程中所采用的钢绞线而言,不得存在裂纹或缺陷等问题。在开展施工的过程中,需要以钢丝为引线,把钢绞线穿入到管道之中。必须重视其清理工作,对管道进行仔细的清理,对于锚板锥孔需要在内部涂抹黄油,同时还需要安放工作夹片。
2)张拉设备,浇筑混凝土必须要达到相应的设计强度之后,才可以实施张拉作业,通过图2能够得知张拉的具体顺序,其中N、N、N代表的是不同位置的张拉预应力。张拉过程中确保两端受力一致。在开展张拉作业时需要同时对张拉力以及伸长度进行掌控,同时还需要对实际伸长度与设计值进行比较,对于差异进行重点分析,并及时纠正,纠偏以后方可施工。假如出现钢丝断裂等问题,则必须在对问题原因进行分析之后,再开展张拉。张拉结束后,24h后再开展压浆作业。需要注意的是,在张拉期间使用千斤顶时,必须要与油压表进行配合使用。
图2 张拉端头图
3)T梁张拉,混凝土强度达到设计强度的90%后再进行张拉,中跨左侧的5片梁张拉1#和2#预应力束,右侧的5片梁张拉3#~5#预应力束,对于边跨10片梁张拉1#~5#预应力束。在此过程中,需同时控制张拉力和伸长值,如果伸长值误差大于±6%,应及时对其进行处理。钢绞线按照0→(0.1~0.25)Fx→1.05Fx且持荷5min→锚固的次序张拉。本T形连续组合桥梁钢绞线束两端一次性张拉的伸长量统计结果详见表3。
表3 钢绞线张拉力和伸长值统计
3.2.7 孔道压浆
开展这一工序时,压浆泵压力范围需在0.7~1.2MPa之间,待浆体的输出稠度满足施工标准后,再连接压浆泵输送管和锚垫板压浆管,然后再进行压浆作业。压力0.8MPa时保持2min以上,再关压浆泵和压浆端阀门,完成这一工序,再拆除外接管路和附件,并及时清洗空气滤清器和阀门,实施循环压浆施工。
3.2.8 封锚及起拱值控制
本工程使用的是真空辅助压浆的技术,波纹管使用的是钢带波纹管,观察孔设在孔道最为顶端的位置,并对其进行密封处理,然后排除孔道中的不凝性气体和水分,并注入水泥浆。具体工艺见图3。在孔道压浆后,针对T梁中预先安设的锚进行冲洗作,之后利用混凝土对锚体进行密封,并对锚具进行防锈处理。
图3 真空压浆工艺示意
孔道水泥浆强度符合要求后,再进行T梁吊装,同时要求T梁的张拉强度不能存在差异,借此来让T梁的起拱值得到保证。在对T梁进行拼装之后,需要及时对桥面等环节开展施工,避免T梁发生起拱等问题。在本工程中,为了避免梁体发生上拱等问题,在制作过程中就设计了应对上拱的措施。
4 预制梁质量检测
1)在T梁预制施工结束后,为了确保施工质量,需要在安装之前对预制T梁实施检查,主要是针对梁体实施静载试验,获取梁体的承载能力极限值,借此来评估其是否符合设计要求;2)在开展静载荷试验时,施工单位需要对试验数据进行及时、全面的收集,同时需要针对测量数据实施运算,最后对其开展方差分析,在此基础上对T梁的施工质量进行评估,通过数据分析,本工程预制T梁达到了设计规定的静载标准,判定合格。
5 结语
总而言之,公路桥梁工程预制T梁可以让施工质量得到必要保障,有效提升结构的稳定性。在预制T梁施工的过程中,一定要按照施工工序来开展作业,同时需要对施工相关的所有环节开展细致性的分析,确保预制T梁的施工质量达到建设要求,进而提升公路桥架的使用年限。