桥梁工程施工中预制T形梁施工技术
2023-01-08赵健生
赵健生
(中建路桥集团有限公司,河北 石家庄 050000)
0 引言
T 梁具有受力合理、结构稳定的显著特点,在我国桥梁工程中应用广泛。但由于桥梁工程施工复杂,在现场浇筑T 梁施工容易出现各种病害,严重影响T 梁的稳定性和耐久性。为避免此类问题,施工单位在T梁建设过程中应加强预制T 梁施工技术的研究,先预制T 梁施工,再运输至现场安装,以有效地提升T梁施工质量。
1 工程概况
某桥梁工程总长度为150m,桥梁主拱净跨为115m,桥面宽度为5.8m,桥梁结构为T 梁,桥梁施工现场施工条件差,加之工程施工周期紧、质量要求严格。为确保桥梁工程的整体施工水平,决定采用预制T梁施工技术,先在预制场内进行T梁的制作,再运输至现场安装。基于此,本文对该工程预制T梁施工技术展开分析。
2 桥梁工程预制T形梁施工技术
2.1 预制场布置
2.1.1 场地规划
预制T梁施工前要布置预制场,本次施工预制场距离施工现场500m,预制场内分为生活区、施工区、仓库、材料供给区等。场地外围设置有隔离带及警告标志,杜绝非施工人员入内,预制场内地面保持平整,存在的杂草、垃圾等杂物全部清除干净。同时为方便施工材料的运输,场地内建立专门的施工通道,通道为宽度6m,30cm 厚的混凝土路面,T 梁预制区内的运输使用10t 的龙门吊完成。此外,预制场布置完成后,场地内通水、通电全部正常,方便施工的正常进行。
2.1.2 构建台座
预制场布置完成后,在施工区内要设置T 梁的台座,台座底部采用钢模板支撑固定,台座距离控制在5m以上,台座四周采用砖墙结构,砖墙内部设置钢筋,实现对砖墙结构的固定。台座表面浇筑30cm 厚的混凝土,两端利用石柱加固,石柱的尺寸为2.5m×2m×1m,台座顶面预留20cm 宽的缺口,缺口外围采用15cm 以上的螺栓与钢板加固处理,作用是为T 梁的移运提供位置[1]。
2.2 预制T梁制作
2.2.1 钢筋及波纹管布设
(1)准备工作完成后开始T梁钢筋绑扎,绑扎前先结合设计图纸要求对钢筋进行加工处理,加工处理后开始安装。本次施工中主筋的安装全部采用焊接方式,所有主筋位于同一轴线,焊接时主筋的焊接位置相互错开,并预留钢筋保护层厚度,焊接后严禁出现裂缝等质量问题,构造钢筋采用绑扎的方式,绑扎长度控制在350~500mm。
(2)钢筋安装后开始波纹管的布设,波纹管支架固定在钢筋结构上,波纹管安装前先对安装位置进行校核,并将管道内部清理干净。安装过程中注意避免周围钢筋对波纹管造成损坏,且施工人员不得使用工具夯击波纹管,安装后波纹管的位置与校核位置偏差应控制在1mm以内[2]。
2.2.2 模板施工
(1)钢筋安装完成后,本次预制T梁施工采用模板为整体式钢模板,钢模板的面板变形小于1.5mm,端模与侧模的挠度小于1/4 模板构件跨度,刚度及稳定性满足施工要求,模板两端各设置1处底模,底模支座的高度差小于4mm。为方便模板运输,全部采用小模板的制作方式,运至现场的模板安装前要将其表面的焊疤处理干净并检查其平整度,满足要求后开始安装。
(2)模板安装顺序从下向上,模板与模板利用螺栓固定连接,本工程施工T 梁长度为35m。为确保桥梁模型的精准,安装过程中要合理设置反拱,反拱设置在底模与侧模,共设置45 处,反拱的设置误差控制在2mm 以内,模板全部安装完成后模板缝隙利用棉条填充密实,避免浇筑过程中出现混凝土泄漏问题。
2.2.3 混凝土浇筑
(1)混凝土浇筑施工前要检查模板缝隙是否填充密实,检查合格后开始浇筑混凝土。本次施工混凝土浇筑采用分段、水平分层的方式,分段距离间隔控制在8m,水平分层厚度控制在30cm,浇筑的倾斜度控制在30~45℃。T 梁浇筑顺序为梁体一侧向另一侧浇筑,每层混凝土浇筑完成后应在初凝前开始下一层浇筑施工,浇筑过程中混凝土的入模温度控制在10~30℃,含气量控制在3%~4%[3]。
(2)每层混凝土浇筑完成后均要振捣密实,振捣作业利用附着式振捣器和插入式振捣棒共同完成。其中,腹板T梁腹板以下位置利用振捣器施工,腹板以上位置利用振捣棒施工,振捣密实后的混凝土表面呈现均匀泛浆状态。待混凝土初凝后利用工具对混凝土表面二次抹面处理,可以避免产生裂缝,抹面完成后及时开始养护作业。
(3)混凝土养护强度达到2.5MPa 后开始脱模作业。本工程脱模施工采用龙门吊机械辅助进行,脱模过程中先将模板的拉杆螺栓及连接螺栓全部拆除,然后从两侧对称脱模,龙门吊的一端吊链悬挂于模板上端位置,另一端悬挂于台座的预埋钢筋上,保证两侧承受的压力一致,脱模时由于混凝土的强度未完全达到设计强度,拆除过程中应注意避免机械碰撞混凝土,导致混凝土表面或棱角受损,必要时可涂刷适量的脱模剂,待模板全部脱落后,将模板清洗干净并合理存储,并继续养护混凝土至设计强度。
2.2.4 预应力张拉
(1)混凝土养护强度达到设计强度后方可开始T梁预应力张拉,张拉前首先要检查预应力孔道内预应力筋的状态,针对出现交叉、挤压、弯曲的预应力筋利用工具调整处理,然后采用锚环和夹片固定,最后准备张拉使用的机械,包括千斤顶、油压表等,设备使用前要进行调整,满足要求后开始张拉预应力。
(2)预应力张拉采用分级张拉的方式,即先张拉至10%的初始应力,再张拉至100%的应力,每个张拉过程持荷2min,以消除预应力筋夹片及锚固装置的预应力损失。待张拉至设计应力后锚固处理,并检测其理论伸长值,伸长值的检测误差在±6%以内即视为张拉合格。张拉过程中要对整个张拉阶段动态监测,张拉完成后检查预应力筋的断丝数量,截面的断丝数量应该截面总数的1%[4]。
2.2.5 孔道压浆
张拉完成后的24h 内要进行孔道压浆作业。本次孔道压浆施工采用真空辅助压浆法,压浆作业前检查真空端、压浆管、球阀,确保全部畅通,然后开启真空泵将孔道内空气抽出,保持真空状态,最后开启压浆泵将水泥浆缓慢压浆至孔道内。压浆泵的压力控制在0.7~1.2MPa 以内,待孔道另一端有浆液冒出后持续压浆2min,确保孔道内浆液的质量,压浆完成后及时进行封锚作业。
2.2.6 封锚
(1)本工程封锚施工中主要采用无收缩混凝土,混凝土的强度等级与梁体混凝土等级一致。浇筑混凝土前,施工人员先将锚具及锚垫板表面的泥浆全部清理干净,并在锚垫板与垫圈设置防水层,检查管道的完整性,确认合格后将梁体的混凝土清理凿毛,并涂刷同配比的水泥砂浆,然后放置钢筋网片浇筑封锚混凝土。
(2)封锚混凝土浇筑完成后开展养护作业。养护方式采用自然养护,养护周期在14~28d,环境相对湿度不小于60%时,养护周期为14d,环境相对湿度小于60%时,养护周期为28d。养护完成后检查混凝土强度,满足设计要求即表示梁体预制完成。
2.2.7 静载试验
本工程预制T 梁施工完成后,为确保T 梁的施工质量,待T 梁养护30d 后,在预制场内对其进行静载试验,试验共使用5台千斤顶对梁体施加压力,在静载试验中T 梁共持续受力20min,静载试验后检测T 梁结构,如未出现裂缝且静载下T梁挠度变化满足设计要求,即证明预制T梁施工质量合格,可以开始安装[5]。
2.3 预制T形梁安装
2.3.1 支座垫石施工
预制合格的T梁在施工现场安装前,要先在现场进行支座垫石的设置。支座垫石的主要作用是承载支座向下传递的压力,提升支座的稳定性,支座垫石主要利用混凝土浇筑而成,其混凝土强度为C40,支座垫石表面平整,设置有钢筋结构与支座相连接,支座垫石的位置与施工图纸位置相一致。
2.3.2 支座安装
支座垫石上方设置支座,支座安装时结合设计位置安装。T 梁的支座分为永久支座和临时支座,临时支座在T 梁吊装完成后即可拆除,由永久性支座承载梁体,支座的作用是支撑梁体结构,消除梁体的位移。本次施工采用的支座结构为盆式支座,安装后要检查支座的位置、高程,合理后方可开始T梁安装。
2.3.3 预制T梁吊装
(1)本工程预制T 梁的吊装使用25t 以上的汽车式起重机以及龙门吊、架桥机配合完成,安装前先使用起重机将T梁从预制场运送至施工场地,再利用龙门吊将其吊起,最后采用架桥机完成T梁的拼装,梁体的安装顺序为先边跨后中跨对称安装[6]。
(2)安装过程中要注意T梁的架设位置,必要时可以进行校正,安装至指定位置后利用预留的钢筋与桥梁下部结构相连接,固定完成后方可将临时支撑结构撤除,然后进行后续横隔梁、湿接缝位置的混凝土浇筑,使其形成整体。
2.4 质量控制措施
(1)本工程施工前需做好准备工作。首先应根据现场条件制定合理的施工方案,并将施工方案与开工报告交由监理工程师审批,通过后方可入场施工;其次施工材料、机械入场时需做好检查工作,针对材料入场前,应检查材料的合格证。质量证明、出厂证等,确定材料的数量、尺寸、型号与要求是否一致,同时开展抽样检测工作,抽样的比例不得3%,经抽样检测不合格额材料需双倍检测,仍不合格的需全部检测,不能通过检测的材料不得使用。入场后的材料分类存储,受潮的水泥或生锈的钢筋不得用于施工中,针对机械入场前检查其施工性能、是否受损等,入场后安排专业人员负责维修养护,确保施工使用正常;最后安排人员做好测量放样工作,为施工的正常进行作指导[7]。
(2)为保证预制T梁施工的质量,施工单位应加强人员的培训,开展各种形式的宣传教育,提高施工人员的质量意识,施工前开展技术交底作业,明确施工技术、施工流程,施工队伍入场后分工序、分项进行质量教育,施工过程中针对施工失误或施工质量不到位的情况及时整改,并不定期开展岗位技能培训。
(3)施工过程中健全本工程质量保证体系,设置质量检测岗位,在每个队伍中安排质检人员,施工工作中主要负责监督和检查各项工作的施工质量,检测人员在检查工作中遵循四个方面的原则,重点部位检查与全面检查相结合开展、内部检查与外部检查配合进行、定期检查与经常检查同步进行、专职检查与群众检查相互监督,如检查过程中发现工程存在质量问题,第一时间联系负责人进行整改,整改不到位拒绝验收。
(4)施工过程中应明确质量责任,将责任落实到具体的施工人员,一旦施工或使用过程中出现质量问题,可以迅速准确地找到施工负责人,同时项目的负责人应签订终身质量保证书,以增加自身的质量意识,保证在施工过程中可以坚持质量第一的方针。施工完成后要做好质量检测验收工作,每道工序的检测验收应在监理人员的监督下完成,验收标准需与设计要求标准相一致,不合格的构筑物严禁施工,必须整改至合格为止,验收合格后监理人员签字才能开始下一步作业[8]。
3 结语
预制T梁施工技术在桥梁建设中占有重要地位,在T 梁复杂的施工过程中,必须了解T 梁的结构特点和施工难点,严格按照T梁施工技术要求施工,才能保证其施工质量。因此,在T梁预制施工中,相关施工人员应积极学习了解预制T梁工艺,提高自身技术水平,从而保证桥梁的建设水平。