谢和平
(新疆华天工程建设股份有限公司,新疆 乌鲁木齐 830011)
G30乌苏—赛里木湖高速公路项目(一级改高速)第WS—2标段有中桥1座,小桥25座,涵洞38道,互通立交5处(利用3处新建2处),服务区2处,分离式立交6道,天桥4处。其中,中桥上部结构为后张法预应力空心板及预应力箱梁,本文针对该桥梁所采用的预应力箱梁施工环节展开探讨。
对于预应力现浇箱梁施工而言,施工准备环节重点是对张拉设备校核以及波纹管的安装等。应检查进场的所有预应力钢绞线的质量,而且要求各批次材料均有质量合格证书。张拉设备作为预应力箱梁施工的重要机械设备之一,首先确保张拉千斤顶能应用于本工程系统,而且可以有效持荷。在进行张拉施工前,应校核所有张拉设备,如压力表、千斤顶等。同时,在张拉施工过程中如出现千斤顶漏油、预应力钢丝断丝等问题,应重新对张拉机进行校核处理。
本工程现浇连续箱梁采用塑料波纹管,应确保波纹管安装位置的准确性及连接的密实性,不允许波纹管之间接头出现漏浆情况。为了确保管道连接密封性,采取间距为500mm的定位钢筋进行支托处理。为了避免波纹管壁由于过度弯曲而开裂,安装波纹管时禁止反复弯曲波纹管,并应避免焊接波纹管时烧伤管壁。波纹管安装后,应检查管道的位置以及曲线形状是否满足要求。另外,还需检查安装后的波纹管是否牢固可靠。
为了确保地基具有足够的承载力,必须对地面采取硬化处理,同时防止支架出现下沉情况。绑扎钢筋前应对支架采取预压处理,而且施工荷载应大于施工段上部箱梁重量的120%。为了消除支架的变形,应当保证预压期多于5d。同时,测量并记录支架和模板在预压荷载作用下沉降数据。沉降稳定标准为24h沉降不超过±1cm。
本工程箱梁混凝土浇筑采用二次浇筑完成,两次浇筑的接缝面设置在上内倒角下端,当第一次浇筑的混凝土达到一定强度后,则安装内模并凿毛第一次混凝土的表面,然后再浇筑顶板混凝土。为了能有效地避免浇筑混凝土时造成墩顶出现裂缝,浇筑混凝土时采取从跨中向墩顶方向浇筑。在混凝土初凝之前,对顶板采取横向拉毛处理,浇筑箱梁底板混凝土时,在箱梁底板最低处预留通气、排水孔,同时采取软木塞堵住,当混凝土达到初凝阶段后则可拔出木塞。同时,为了有利于排除施工积水,采取清理通气、排水孔措施。
本工程浇筑混凝土采用的拌和物,由拌和站用车辆运输到施工现场,然后采取泵送入模。浇筑混凝土后则采用插入式振动器与平板式振动器捣实整平,振捣顺序为:先采取插入式振动器捣实,然后采用平板振动器拖平。从工程实践效果来看,为了能有效地避免混凝土由于碰撞钢筋而造成砂浆与石子的分离,卸混凝土时尽可能地靠近底板,并确保自由倾落度小于300mm。同时,为了能确保内模的准确定位,应控制底板混凝土面在设计面高度以下0~5mm。在内模安装完成后,及吊装完顶板钢筋后,检验及格才能允许浇筑箱梁顶板。
混凝土终凝后对其进行浇水养生处理,本工程对箱梁顶面覆盖毛毡,同时敷设滴灌管,采取滴灌养生混凝土方式,对混凝土采取7d以上的养生处理。本工程为了确保混凝土在养生期间保持湿润状态,由专人对混凝土养护,及时根据毛毡水分损失情况进行洒水保湿。另外值得注意的是,在对混凝土进行养护期间,需保护好预应力钢束,避免养护过程中的水及杂质灌入孔道,堵塞管道。
张拉所需的预应力筋应通过计算确定,应考虑到结构孔道长度、锚具厚度、张拉伸长值、回缩值、外露长度等因素。在张拉预应力钢筋前,应检验混凝土构件强度是否具备施加预应力的条件。将构件端部预埋钢板与锚具接触处的焊渣、毛刺、混凝土残渣等清除干净。
安装锚具时注意工作锚环或锚板对中,夹片均匀打紧并外露一致;千斤顶上的工具锚孔位与构件端部工作锚的孔位排列要一致,以防钢绞线在千斤顶穿心孔内打叉。安装张拉设备时,对直线预应力筋,应使张拉力的作用线与孔道中心线重合。对曲线预应力筋,应使张拉力的作用线与孔道中心线末端的切线重合。
张拉预应力钢筋应两端同时张拉,而且张拉过程采取伸长量和张拉应力的双控标准。本工程采取一次张拉方式,从而有效地确保了预应力钢筋的张拉质量。用千斤顶按照设计文件要求两端依次对称张拉钢绞线。预应力钢材张拉后,测定预应力钢材的回缩与锚具变形量均不得大于6mm,超过时应查明原因并予以解决。张拉时应认真做到孔道、锚环与千斤顶三对中,使张拉工作顺利进行,并不致增加孔道摩擦损失。工具锚的夹片,应保持清洁和良好的润滑状态。新的工具锚夹片第一次使用前,在夹片背面涂上润滑脂,以后每使用5~10次,应将工具锚上的挡板连同夹片一同卸下,向锚板的锥形孔中重新涂上一层润滑剂,以防夹片在退契时卡住。润滑剂可采用石墨、二硫化钼、石蜡或专用退锚灵等。
对于张拉预应力钢筋中出现的断丝、滑丝情况,不得超过规范中“后张预应力筋断丝、滑丝限制数”的规定。如超过规定数,应进行更换。在张拉完成后,测得的延伸量与计算延伸量之差应在±6%以内,否则应采取相应的检验步骤,如可采取重新校准设备、检查预应力材料的弹性模量及重新张拉放松的预应力钢材。多根钢绞线束夹片锚固体系如遇到个别钢绞线滑移,可更换夹片,用小型千斤顶单根张拉。每次张拉完毕,应检查端部和其他部位是否有裂缝,并填写张拉记录表。预应力筋锚固后的外露长度,不宜小于30mm。张拉完成后用混凝土封裹,以防腐蚀。
张拉完成预应力钢材后,可进行压浆施工,一般不得超过14d。本工程压浆采用的水泥浆泵可连续操作,并可进行0.7MPa的恒压作业,水泥浆泵采用活塞式压浆泵。压浆采用的水泥浆应由精确称量的强度等级不低于52.5级硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥及水组成。压浆前,先采用吹入无油份的压缩空气清洗管道,然后含有0.01kg/L氢氧化钙的清水冲洗管道,直到将松散颗粒除去及清水排出为止。压浆时,使水泥浆由最高点的排气孔流出,直到流出的稠度达到注入的稠度。
水泥浆自调制至压入孔道的延续时间,一般不超过30~45min,水泥浆在使用前和压注过程中应经常搅动。管道内水泥浆在注入48h内,结构混凝土温度不得低于5℃,否则应采取保温措施。白天气温高于35℃时,压浆宜在夜间进行。应做好压浆施工记录,包括压浆日期、作业时间、水灰比和掺和剂、灰浆数量、压浆压力、试块强度以及压浆过程中所发生的异常情况。
将端头清洗干净,绑扎钢筋,立端头模型,并严格控制梁的尺寸,经检验合格后,浇筑端头混凝土。本工程的施工程序如下:准备工作→上报开工报告→批准后支架→立模→绑扎钢筋→固定管道(检查合格后并报浇筑申请批准后)→浇筑混凝土、振实→支内模→浇筑顶板→养生(强度合格后)→张拉→管道压浆→质量检查→交验。
本文结合桥梁中采取后张拉预应力箱梁施工实例,系统地介绍了预应力箱梁施工全过程,总结了波纹管安装、混凝土施工、张拉预应力以及孔道灌浆等施工环节,对各个环节提出了相应的注意事项,为相关施工提供了参考。
[1]张剑锋.现浇预应力箱梁施工技术探析[J].科技与企业,2013(1):174.
[2]马新枢.后张法预应力箱梁张拉施工要点[J].山西建筑,2010(1):167-168.