傅伟雄
(湛江公路局,广东 湛江 524000)
桥梁结构中使用预应力箱梁具有改善结构的使用性能,提高结构的耐久性、充分利用高强钢材和良好的裂缝闭合性能、变形恢复性能、良好的经济性的特点,所以对预应力构件质量管理、工序管理必须十分重视。应严格按照设计要求和规范要求进行施工,即可以减少并可能避免事故的发生。
合面狮贺江大桥,位于广东怀集至广西贺州高速公路灵峰(桂粤界)至八步段,本桥主梁采用兜底吊装,预制主梁顶面及横梁顶、底面均设单向横坡。设计施工50 mT梁横断面,20 m箱梁横断面,10 cm沥青混凝土桥面铺装,10 cm厚C50混凝土调平层。为先简支后连续预应力组合箱梁,混凝土标号C50,设计度强的100 %以上时,方能张拉,两端同时张拉。其中定位钢筋沿管道每100 cm设一片,一片边跨主梁用Φ8钢筋77.4 kg。
本着方便管理,便于施工控制,考虑到各方面的综合因素,试验室、拌合站和料场设置于0号桥台的右侧,材料库紧靠料场。现场办公室设置于0号桥台的左侧。优点:方便对原材料、混凝土质量控制。梁场设置在离0号桥台30 m的路基上,顺桥方向设置16个台座。优点:运送混凝土距离短,混凝土各项指标散失量小,运梁距离短,充分利用场地。
施工工艺流程:台座清理→绑扎底腹板钢筋→预应力管道定位→安装外、内芯模→绑扎顶板钢筋→做好各项加固工作→浇筑混凝土→拆模养生→张拉、压浆→吊梁安装。
2.2.1 台座制作
梁场用灰土换填 1 m,分层碾压密实。钢绞线标准强度Fpk=1860 MPa,张拉控制应力为0.75 Fpk,50 m梁的预制台座设置向下的二次抛物线型反拱。跨中最大反拱值边梁按5 cm考虑,中梁按4 cm考虑。在张拉端开挖150 cm宽、25 cm深的基坑,用石子调平后,铺设钢筋网片,间距为 15 cm,筑混凝土高于灰土5 cm~10 cm,再在台座之间用石子调平,箱梁底模就浇筑在台座加基础上,做防水层和底模混凝土厚25 cm,中间留有对拉孔,间距65 cm,间隔设置双孔,边上用5 cm×5 cm角钢包边。
浇筑底模前用钢筋1 m一道,角钢电焊固定,浇筑混凝土振捣密实至角钢底部,再用钢筋对称交错点焊角钢上,作用是固定角钢并与水磨石接触良好密实,面板采用5 cm厚水磨石,水泥、砂比例为1∶1,用平板振动器振捣密实收光,中间场地用混凝土硬化预留流水槽。优点:利用水磨石作为箱梁底模的特点是箱梁梁底干净、无波浪、平整。
2.2.2 模板拼缝处理
侧模和底模之间设5 cm×50 cm单面胶带,预防底部漏浆,侧模间对应拼接采用双面胶止浆。在两块模板外侧都设有上下对应两根拉杆,可有效保障模板拼缝的平整、稳固。所有外露钢筋部位均用胶带缠绕钢筋堵孔,防止漏浆。
2.2.3 芯模上浮措施
在混凝土浇筑过程中,箱梁芯模最容易上浮,较难控制。经过多方研究,最后采用整体稳定结构来解决芯模上浮,我们在模板上口用槽钢或工字钢与侧模固定,配合侧模的锚固拉紧器进行反压,为确保芯模牢固不上浮,每3 m设置一道槽钢进行反压,坚决做到预防为主,防患于未然。
2.2.4 波纹管坐标控制
我们在预埋波纹管时,锚具系列为OVM15型锚具。将波纹管用直径12 cm钢筋以井字形固定,在直线段每80 cm~100 cm设置一道,曲线段每30 cm~50 cm设置一道,定位架与箱梁腹板钢筋焊接,确保管道坐标始终处于设计位置,波纹管接头应衔接紧密,最后用大一号的波纹管作为套管衔接,再用胶带包裹密实。为防止漏浆,波纹管预埋时在保证其设计坐标位置的前提下,尽量使其曲线顺直平滑,以便穿插钢绞线。
2.2.5 端头控制
端头锚垫板喇叭管管道位置应牢固,锚垫板应与端头模板紧密衔接,缝隙应采用海绵或双面胶塞实,并保证其与端头模板在同一平面上,防止在混凝土浇筑过程中端头漏浆导致管道堵塞,不利于钢绞线穿插,又会引起箱梁外观缺陷,所以我们决不能麻痹大意,对于过程控制采用全方位、全天候旁站监控,一旦发现问题及时处理。浇筑混凝土之前在锚垫板孔道以及支座预埋钢板位置进行复检。
2.2.6 振捣工艺
在浇筑混凝土时分层两侧对称下料,采用插入式振动棒振捣,第一层混凝土浇筑以底板厚度进行控制,人工进入箱室振捣确保振捣密实,两侧壁混凝土每层施工厚度不得超过30 cm,采用35型振捣棒沿钢筋内壁避开波纹管插入振捣,特别注意振捣棒不得接触波纹管,同时应注意不要过分振动钢筋以免造成混凝土离析和泌水。
2.2.7 拆模养生
箱梁混凝土养护采用潮湿养护法,顶板混凝土初凝后即覆盖土工布洒水养护并保持箱梁顶面处于湿润状态,控制洒水时间。设置专人养护并对养护人进行培训。在养护时严禁将水和其他物质灌入孔道,造成管道生锈和堵塞。
2.2.8 预应力张拉、压浆
张拉时应使千斤顶的张拉力作用线与预应力轴线重合一致。对于预应力张拉采用“双控”要求控制张力和钢绞线伸长量,张拉前对混凝土构件检查,外观尺寸应符合标准要求,张拉混凝土强度不得低于设计的90 %,孔道内应畅通无水分和杂质,在确保伸长量合格,张拉力达到稳定后方可锚固,伸长量一般控制在±6 %的范围。孔道压浆。控制其水泥浆稠度和时间,分两次压浆,间隔时间以30 min~45 min为宜,压浆孔道压力要求在0.6 MPa左右,至孔道另一端饱满出浆,达到与排出泥浆同等稠度为止,压浆完毕必须在水泥浆初凝前吊装。
(1)严格控制混凝土的水灰比和加水量,不要采用过大的单方水泥用量。
(2)掺入减水剂和适量粉煤灰,以便减少沉降量和塑性收缩。
(3)在混凝土浇筑1 h~2 h后,对混凝土进行二次振捣,箱梁浇到翼板根部时停一段时间,待梁身混凝土泌水沉降完成后,再继续浇筑翼板混凝土。
(1)严格控制水灰比及水泥用量,选用较大的砂率和级配良好的石料。
(2)避免混凝土自身与外界温度相差过大,浇筑后及时覆盖,潮湿养护。
(3)气温高、干燥或风速大的气候下施工时要设置风挡并及早喷水养护。
(1)减少混凝土总体收缩量和不均匀收缩量。
(2)减少混凝土所受到的约束程度设置各种施工缝、后浇带,界面上设置滑动层。
(1)控制温度改进设计和施工操作工艺,改善混凝土性能,减少约束条件。
(2)合理蒸养。
钢绞线滑丝、断丝一般是由于锚固锥孔与夹片之间有杂物,钢绞线上有油污,锚垫板喇叭口内有混凝土和其他物质,锚具偏离锚垫板止口,锚具生产质量等问题造成的。对于钢绞线滑丝的处理现场必须配备小吨位单根钢绞线张拉千斤顶,最好是前置夹片式千斤顶,同时配备与工作锚相适应的卸荷座。其放松方法为:将卸荷座穿过钢绞线套在工作锚上,然后将小吨位千斤顶安装到滑丝或断丝的钢绞线上锚固好后进行张拉,使夹片松动,并用钎子自卸荷座出口处拔出夹片,仍然缓慢回油使钢绞线松动。其补拉方法为:若为滑丝且钢绞线只有轻微损伤,可更换夹片,重新用小顶张拉到设计应力;若为断丝则更换钢绞线及夹片,安装后重新用小顶张拉到设计应力。
随着经济发展浪潮不断改革、不断创新,预应力混凝土桥梁已经在全国高速公路普及,但缺乏创新意识。施工单位要吸取工程中的经验教训,大胆创新勇于实践,为我国公路事业贡献一份自己的力量。
1 何 山.满堂支架现浇箱梁施工技术[J].山西建筑,2010.11
2 赵中华.液压拖拉安装主跨宽幅钢箱梁施工技术[J].安徽建筑,2008.05