杨雪梅
(安徽省界首市水务局,安徽 界首 236500)
界洪河桥工程位于界首市东城办事处界洪河上,大桥全长291.9m,桥面总宽6.0m。桥跨布置为5×16m+3×30m+7×16m+2×4.95m,主桥梁采用C50预应力钢筋混凝土装配式简支 “T”桥梁,总共3跨,每跨3榀,共3×3=9榀, “T”型梁高1.8m,长30m,受压翼缘宽2m,肋宽18cm。引桥采用C50预应力混凝土空心板,共12跨,南岸5跨,北岸7跨,空心板长16m。主桥墩基础为现浇钢筋混凝土灌注桩排架式轻型结构,引桥墩基础为钢筋混凝土联合基础。
预应力主桥梁纵向预应力筋为6股7×φ5钢绞线,总计900束,采用后张法施工工艺及XM-15-6型锚固体系锚固,两端张拉。
施工工艺流程:安装底摸→绑扎钢筋→安装侧模→埋管预留孔道→浇筑混凝土→养护、拆模→穿预应力筋→张拉预应力筋→孔道灌浆→留置养护→起吊运输。
后张法预应力混凝土梁,制造时应为布设预应力筋而预留管道,管道截面积的大小,应满足预应力筋的安放和为以后压浆时提供便利。本桥采用波纹管作管道,主要考虑了曲线孔道留设时可避免坍孔或压浆时串孔,缺点是不能重复使用且造价高。波纹管埋设时应做到以下几点。
(1)接头要密封,管道要顺直,位置要准确,混凝土振捣要密实。
(2)锚垫板、喇叭口的安装应符合设计要求。
(3)混凝土浇注完毕管道形成后,应立即检孔,检查各管道是否畅通,如有不通者,应及时处理。
按设计下料长度及编号对钢绞线进行编束,每6股为一束。用18~22#铁丝将其绑扎成束,绑扎间距为1.0~1.5m,端头加密绑扎,并利用电焊将穿入端作成锥体状,以便穿入管道。穿束方法有人工穿束和卷扬机穿束两种,本桥采用后者。为减少管道内后张拉时的摩阻力,在进管道前,除两端2m范围外,其余均需均匀地在钢束上涂一层中性肥皂润滑剂。
张拉机具使用YCD-120型千斤顶与ZB4-500型电动油泵。锚具采用XM-15-6型锚具,该锚具由锚环和夹片组成。
预应力的张拉工作严格按照设计要求和操作规程进行,张拉程序为:0→初应力 (划线作标记)→105%σk(持荷5min)→σk→顶锚 (测量钢丝伸长量及锚塞外露量)→大缸回油至初应力 (测量钢丝伸长量和锚塞外露量)→0给油退楔。张拉工序中须特别注意安全,尤其张拉退楔时,千斤顶后方不得站人,以防预应力筋拉断或锚具、契块弹出伤人。钢束张拉时按规定的记录表格做好详细记录。
当出现以下四种情况时,锚固不符合要求。
(1)预应力筋的实际伸长量与计算值的相对差值超过±10%。
(2)预应力筋在锚固过程中,两端钢束瞬时回缩量大于5mm。
(3)张拉过程中预应力钢绞线断裂或滑脱的数量,严禁超过结构同一截面预应力钢绞线总根数的3%,且一束钢丝只允许一根。
(4)顶锚后,工作锚夹片外露量大于10mm,一孔中三片夹片的外露量值大于3mm。
所有纵向钢束中除少量长束的伸长量差值大于±10%的规定外,其余均满足要求。对伸长量差得较大的长束,主要采用提高张拉吨位的办法处理。预应力筋张拉、锚固完毕,割去锚具外露出的预应力筋时,留在锚具外的预应力筋长度不得小于30mm,锚具应用封端混凝土保护,以防锈蚀。
管道压浆的目的在于防止预应力筋发生锈蚀及徐舒,并使预应力筋与构件粘合形成整体。张拉结束经检查合格后要尽快采用专门的压浆泵进行压浆,压浆要饱满、密实。其要求如下。
(1)孔道压浆用的砂浆应满足强度和粘结力要求,并且具有较大的流动性和较小的干缩性、泌水性。水泥浆的水灰比宜在0.4左右,搅拌后3h泌水率宜控制在2%左右。
(2)水泥浆倒入灰浆泵时,必须过筛,以免水泥块或其他杂物进入泵体阻塞管道,在管道灌浆过程中,泵内应始终保持一定的灰浆量,以免空气进入孔道而形成空腔。
(3)灌浆应缓慢均匀地进行,不得中断,并排气通顺,在灌满孔道并封闭排气后,宜再继续加至0.5~0.6MPa,并稳定一定时间,再封闭灌浆孔,以确保孔道灌浆的密实性。
(4)曲线孔道灌浆,由低点压入水泥浆,至最高点排气孔中排出空气及溢出浓浆为止。
(5)每个管道的压浆应连续完成,不能中途停机,否则会造成孔道堵塞。孔道压浆后应立即将梁端水泥浆冲洗干净,并将端面凿光,在绑扎端部钢筋网和安装封端模板时,妥善固定,浇完封端混凝土并静置1~2h后,按规定进行浇水养护。
首先应选择合适的起重机,根据建筑物的跨度、构件的重量、吊车高度以及施工现场条件等确定机械类型。因 “T”型梁的重量较大,一台起重机的起重量不能满足要求,故采用双机抬吊,开始两台起重机同时将 “T”型梁提升至一定高度,然后1号机带 “T”型梁向后退至停机点,同时2号机带梁向前进,使梁达到安装位置,两机同时提升梁超过柱顶,再缓降至柱顶对位。
通过共同努力,工程各项指标均达到了预期的目标,并得出如下经验。
(1)由于预应力混凝土采用先预制、后吊装的方法,同基础施工可同步进行,因此节省了时间,缩短了工期。
(2)预应力混凝土结构由于采用了高强材料,因而减少了钢筋用量和减少了构件的截面尺寸,节省了钢材和混凝土,降低了结构自重,减少了工程费用。
(3)检测大桥的运行情况表明,由于纵向预应力钢筋起着锚栓作用,阻碍着构件斜裂缝的出现和发展,又由于预应力混凝土的曲线钢筋束合力的竖向分力部分抵消剪力,提高了构件的抗剪能力。纵向受力钢筋张拉得很紧,不但使预应力钢筋本身不容易压弯,而且有助于周围混凝土提高抵抗压弯的能力,从而提高了构件的稳定性和耐疲劳性能。