浅谈预应力钢筋混凝土 T梁的施工及质量控制

任明武

浅谈预应力钢筋混凝土 T梁的施工及质量控制

任明武

结合四川省色尔古水电站大坝下游黑水河上的预应力钢筋混凝土T梁交通桥的质量控制情况,从配合比设计、模板加工及安装、钢筋加工及制安、原材料质量控制、混凝土浇筑及养护、压浆等方面阐述了预制T梁的施工工艺及质量控制措施,对指导施工具有很好的实用性,同时也对设计具有一定的参考价值。

预应力钢筋混凝土 T梁,施工工艺,质量控制

预应力钢筋混凝土 T梁具有承载力高,施工工艺简单,大、中、小跨度桥梁都适宜的特点,现已广泛应用于水利、交通等工程中。但这种梁由于腹板截面宽度较小,高度较大,相对于其他的梁型来说柔度较大,在施工时容易出现较多的问题[1-5]。为了使预应力钢筋混凝土T梁既能在施工现场进行预制,又能保证质量达到设计要求,为此,作者结合本工程实践经验,谈谈预应力钢筋混凝土 T梁的施工工艺及质量控制措施。

1 工程概况

色尔古水电站场内交通下游交通桥为大坝下游公路上的一座永久桥,受区域地物、地形、地质等条件及公路布线制约,为尽量减少工程量,节约投资,设计为1-40m的预应力混凝土T梁桥。本桥设计为预应力混凝土 T梁桥,桥长 60 m。桥跨布置：1-40m预应力 T型梁;预应力T型梁采用 C50混凝土,桥面铺装采用 C40

防水混凝土。T型梁：40m跨预应力 T型梁,实际长度 39.96m,梁高 220 cm,分 3片对称布置,采用后张法预应力结构。桥台台帽采用C30混凝土,支座垫石及伸缩缝处二次浇筑采用C50混凝土。钢筋：直径大于 10mm者采用 HRB335级钢筋,直径不大于10mm者采用 R 235级钢筋;其抗拉标准强度分别为 335 MPa,235 MPa。

2 配合比设计

本工程根据设计混凝土强度等级要求,本应优先考虑采用P.O 52.5R水泥,但由于当时四川各地工程建设所需水泥用量非常大,水泥供应非常紧张,采购本身就很困难,再加上 P.O52.5R水泥为特种水泥,在采购时各大水泥厂家均明确表示需要提前几月预订,且必须最少预订在 100 t以上才同意生产,由于当时工期紧,同时为了节约投资,最后在多方论证的同时采用不同厂家、不同品种的 P.O 42.5R水泥做了多个配合比,最后通过配合比试验 采用了如表 1所示的配合比。

表1 配合比设计

3 模板加工及安装质量控制

在模板加工及制安前对施工作业人员进行详细的技术交底,让他们掌握本工序的操作方法、要求及质量目标。本工程 T型预制梁采用正立预制施工,底部采用 10 cm×10 cm方木衬垫,衬垫方木间距为 50 cm。根据T型梁的结构要求加工梯形木排架,排架间距 50 cm。木排架各杆件及木排架与衬垫方木间采用扒钉牢固连接,排架上端采用 φ16丝杆对拉,方木对撑。主要采用普通钢模结合木模模板结构,钢模使用前清理并涂刷脱模剂,木模应单面刨光并涂刷脱模剂,模板平整度及拼接接缝应满足相关规范要求[6]。T梁模板安装前为防止底板漏浆,在台座侧面贴上橡胶软条,同时在安装时注意防止模板因碰撞而变形。侧模从中间向两边对称拼装,先拼装台座中间两块侧模,定好后,连接台座对拉杆。调节翼板横坡后再连接梁顶对拉杆。对拉杆连接后,用水准仪复核此模板高度,合格后可向两边对称拼装侧模。两块模板面板连接处采用软橡胶条填塞,待面板夹紧,橡胶挤压变形堵住面板之间的空隙,能有效防止漏浆。全部侧模拼装完毕后,现场技术员检查模板线形,高度,翼板横坡,端、中横隔板等,检查合格后,安装波纹管端头锚垫板,最后安装端头及齿板模板。

4 钢筋加工、制安及原材料质量控制

所有钢筋进场必须有出厂合格证,并进行外观检查;钢筋以同炉号不超过 60T为一个取样单位,经检验合格后方可使用,其机械性能分别按 GB 13013,GB 1499和 GB/T 5224执行[6]。

T型梁钢筋较少,在预制场上游钢筋厂制作安装。单根 T型梁分两片主筋在场内加工平台上焊接成半成品,再吊装上预制平台拼装、安装箍筋等。钢筋采用双面焊接,各种钢筋连接必须符合设计、规范要求,并分组现场取样合格。钢筋下料时先核对钢筋种类、直径、尺寸、数量、计算下料长度,然后用钢筋切断机截断。钢筋保护层绑扎垫块采用砂浆垫块,砂浆垫块采用模具制作成半圆形,保证混凝土外观不外露,中间预埋扎丝,以利绑扎。

钢筋加工前应调直和除锈,调直和除锈应符合规范要求。钢筋加工必须严格按设计图纸要求进行,同时焊接应在固定场所进行,钢筋绑扎在底座上进行。底座均匀涂抹脱模剂后,绑扎底层和腹板钢筋,再设置预应力预留孔道。孔道设置应准确,其截面尺寸应能使预应力筋顺利通过并能保证压浆的质量[6]。预留孔道采用预埋管道法,预应力管道采用圆形 φ65金属波纹管,要求波纹管内外表面清洁无油污、无孔洞和不规则的褶皱,保证不被混凝土挤压变形,接头紧密,同时波纹管必须按设计要求进行定位,定位钢筋间距严格按设计要求,以防止波纹管在混凝土浇筑过程中改变位置,从而导致预应力束偏位现象的发生[4,5];在混凝土浇筑过程中经常来回抽动管芯,以防止波纹管挤压变形。

钢筋骨架绑扎时要控制好布筋间距,先绑扎底板纵筋及箍筋,然后从中间向两端绑扎腹板钢筋,最后绑扎端头筋。绑扎结束后要检查波纹管定位钢筋的位置,准确率要达到 100%,T梁顶板钢筋和预埋波纹管在侧模板安装后绑扎。

5 混凝土浇筑及养护质量控制

1)混凝土浇筑前,要检查模板接缝,拉杆螺栓,模板连接螺栓及底脚楔子,模板支立必须牢固可靠。2)拌合机料斗设有自动计量器,混凝土拌合前必须对计量器进行校验。水泥、砂石料、外加剂及拌和用水经过试验各项性能指标均能符合要求[6]。3)混凝土拌和后用混凝土灌车运输,到达现场先检查其坍落度(9 cm～11 cm)和和易性,合格后方可入模浇筑。4)T梁混凝土浇筑分层分段进行,每层混凝土不超过 30 cm。首先浇筑底板至马蹄形部位,然后浇筑腹板,最后浇筑顶板和翼板。混凝土浇筑时采用从一端向另一端浇筑进行,为保证端头混凝土的强度,浇筑到离端头 5m左右时,重新从另一端头开始向中间浇筑,横隔板与主梁混凝土同时浇筑。腹板和顶板浇筑时下料应均匀连续,不宜集中猛投而超过厚度。在钢筋密集处,可用小的插入式振动棒以辅助下料。5)T梁振捣以附着式高频振捣器为主,30型和 50型插入式振捣棒配合振捣,附着振捣器安装在模板两外侧,其相对位置互相错开,呈梅花形布置,以便振捣均匀,其布置间距 1.0m～2.0m[4]。波纹管密集处,以附着式振捣器为主,钢筋密集处采用 30型振动捧配合振捣,腹板上部和顶板采用 50型振动棒配合振捣,振动棒振捣时应尽量避开波纹管。在混凝土终凝前对梁顶面进行凿毛,以利后期施工时梁顶面与桥面铺装层连接成整体。在混凝土浇筑过程中应随机取样制作试件,试件多做不少于两组随梁体同等条件养护,以测定张拉时强度。6)梁体混凝土采用覆盖洒水养护的方法。在混凝土初凝后,及时用麻袋覆盖,终凝后安排专人负责洒水养护,洒水频率以混凝土表面经常处于湿润状态为准,连续养护时间不少于 14 d。梁体混凝土达到设计要求后方可拆模,拆模时必须小心,以防碰破边角,影响外观质量。

6 压浆质量控制

1)鉴于 40m预应力 T梁孔道较长,同时孔道为曲线,且采用波纹管成孔的特点,若按规范要求采用 0.5MPa～0.7MPa压力,难以达到压浆饱满和密实的要求,考虑压浆过程中压力的损失,将压浆压力提高到 0.8MPa～1.0MPa。施工过程中必须准确计量,严格控制好水灰比。2)持压时间必须充分保证,考虑仅压注一次,水泥浆有泌水和凝结收缩,会使孔道上部产生空隙,所以,应对孔道进行二次压浆,以使水泥浆充满孔道,二次压浆的间隔时间以先压注的水泥浆充分泌水而又未初凝为度。

7 结语

尽管本工程预制T梁工程量较小,但由于预制 T梁施工工艺及质量控制措施基本相同,因而在其他大规模预制 T梁施工中,本工程中的施工工艺及质量控制措施仍然可以举一反三,加以应用。另外,影响预应力钢筋混凝土 T梁质量的因素很多,要保证预应力钢筋混凝土 T梁的质量,必须做好施工组织设计、施工前务必对施工作业人员进行详细的技术交底,并加强施工过程中的管理,尤其要加强施工过程中的工艺质量控制,同时认真分析可能造成T梁质量缺陷的原因,并在施工前充分考虑各种预防措施,才能保证预制T梁的质量得到有效控制。

[1]JTG D 63-2004,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].

[2]JTJ 041-2000,公路桥涵施工技术规范[S].

[3]刘吉士.桥梁施工百问[M].北京：人民交通出版社,2003.

[4]向中富.桥涵施工控制技术[M].北京：人民交通出版社,2001.

[5]陆仁达.公路施工手册——桥涵分册[M].北京：人民交通出版社,2003.

[6]GB 50204-2002,混凝土结构工程施工质量验收规范[S].

Tentative discussion on construction and quality control of prestressed steel rein forced concrete T beam

REN M ing-wu

Integrating with quality control condition of p restressed steel reinforced concrete T beam traffic bridge on Heishui river of Seergu hydropower station dam in Sichuan province,expounds construction technology and quality controlmeasures of p recast Tbeam from aspects ofmixing proportion,templatemachining and installation,steelmachining and production and installation,rawmaterialquality control,concrete grouting andmaintenance,mud jacking and so on,which is adaptable for guiding construction instruments,and have certain reference value for design at the same time.

prestressed steel reinforced concrete T beam,construction technology,quality control

U 448.35

B

1009-6825(2011)03-0164-03

2010-10-06

任明武(1983-),男,工程师,葛洲坝集团项目管理有限公司,湖北 宜昌 443000