张辉
摘 要:该文通过结合松花江大桥扩建工程详细介绍了30mT梁的台座布置、T梁预制工艺,着重对预应力的准备工作、张拉作业、压浆工程进行了阐述,为工程实践提供参考作用。大大提高了施工效率,节约了成本,取得了明显的效益,值得推广应用。
关键词:松花江大桥 30 mT梁 预应力 工程实践
中图分类号:U44 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)03(c)-0032-02
1 工程概况
该项目为哈尔滨松花江公路大桥的扩建工程,工程位居原松花江公路大桥的上游区域,与原松花江公路大桥水平直线距离为25 m。该工程桥梁全长为1 198 m,桥梁的高度、孔径长度以及全桥长度对应一致。现将原有大桥作为下行路线(由南向北),新建大桥作为上行路线(由北向南)。引桥采用的结构为15×30 mT梁结构。该扩建项目北岸引桥工程采用15×30 m预应力混凝土剪支转连续T梁,每4孔为一联,每联间设置160型伸缩缝装置,桩号范围为K1+996.07~K2+449.548。T梁混凝土为C50。
2 台座布置
根据该工程的实际地理位置以及方便作业的情况,预制梁场选址在江北的引道上。制梁台座与存梁台座都应设置在龙门吊行走轨范围之内,以方便梁的浇筑和运移存放。制梁台座局部软土基底出采用块石或片石换填处理,然后回填碎石并碾压密实,换填及其回填碾压均要求符合规范要求。然后按照T梁的尺寸设置台座表面尺寸安装模板,浇筑混凝土。浇筑混凝土时应预埋好包边角钢的连接筋,便于角钢的固定,固定角钢时必须在与台座表面形成的凹槽内镶嵌一橡胶条,以防止漏浆现象。
台座埋置深度为55 cm左右,底座顶宽与梁底相同,底座制成后需要标定出预制梁体所处中心点及其各个坐标位置,为钢筋、波纹管以及梁模板的安装起到定位的作用。
3 T梁的施工流程
3.1 钢筋的制作安装
为了加快施工进度及其工作环境的要求,钢筋骨架需要在人工在钢筋制作场内加工完成。绑扎过程中,必须严格按照图纸规范进行绑扎作业,不得少筋或低标号替换高标号的现象。主筋焊接要求双面焊搭接焊,焊渣必须清除干净,焊接长度不小于5 d。预制成的钢筋骨架必须严格按照图纸上的尺寸、钢筋间距及其形状要求,并具有足够的刚度和稳定性,以便在运输、吊装和浇筑混凝土时不致松散、位移、变形。
绑扎钢筋时采用专用的垫块保证钢筋保护层的厚度,做到不漏筋,不得采用石块木块代替,垫块的间距要保证合适,以防止保护层厚度薄厚不一。
3.2 预应力筋制作及其预应力管道工程
(1)钢绞线制作。该T梁规格为φj15.20的钢绞线,用铅丝绑扎成束,在运移存放的过程中严禁在地上进行拖动或与其他有腐蚀性或潮湿性的构件直接接触以避免其表面损伤、生锈腐蚀。
(2)波纹管安装。波纹管安装时务必按照焊接好的井字架的坐标值进行安装,如波纹管与钢筋有不协调的地方而变得不顺直,应采用管道为主的原则适当调整钢筋的位置,使波纹管变得顺直无死角。波纹管的连接方法一般采用粗套管套细管的连接方法,套管的连接长度为5~7 d(d为波纹管内径),在连接缝出用胶带纸缠绕3~5层,防止混凝土浇筑时水泥浆渗入管内影响张拉管道的通畅性。波纹管安装后要焊接牢固,防止在后续的施工过程中产生大幅度的转动或移动,影响预应力的受力方向从而影响整个T梁的弯矩分布。
3.3 模板工程
模板采用钢模按照梁的形状分块定制而成,安装时将每块模板之间用螺栓连接拼装而成,靠近梁端的第一个中横梁与腹板变宽点间通过增加调整节板来调节梁长;横桥向通过调整外翼板宽度来适应曲线变化。
模板安装采用龙门吊进行安装,安装过程中要严格控制好板断面尺寸,严格避免尺寸不足或者过度胀大的现象发生。模板安装前,先检查模板的端部、底部是否有缺陷或者变形,模板表面要保持干净无尘土及其水泥残渣,用刷子均匀的涂上隔离剂,防止拆模时不易拆卸或对混凝土造成破坏。安装时要保证模板的横平竖直,满足平顺度和垂直度的要求。侧模间采用螺栓连接;侧模与底模用对拉螺栓固定,保证混凝土建筑过程中不得变形、位移。安装端部模板时,应考虑锚垫板与模板的连接情况,避免因固定不牢固而发生锚垫板角度和位置应与设计不相符的现象。模板安装时,所有的接缝需要用特制橡胶条进行密封,以免漏浆。
3.4 混凝土工程
混凝土浇筑浇筑混凝土前,必须保证模板内和钢筋上清洁干净;钢筋骨架及其预埋件的位置是否准确且牢固可靠;保护层垫块是否间距合理;保护层厚度是否满足设计和规范要求。T梁混凝土设计强度为C50,混凝土在拌和站集中拌制,制备混凝土时必须严格按照设计的配合比进行称量搅拌,控制好混凝土的水灰比,保证混凝土的和易性和坍落度。
先浇筑T梁腹板底部扩大部分并振捣密实,再浇筑其上部腹板及翼缘板。模板外每个1.5 m安装一台附着式高频振动器,在浇筑预应力孔道以下部分时采用附着式高频振动器振与人工插钎配合的密实方式;预应力孔道以上部分采用插入式振动棒的振捣方式。波纹管下部、锚垫板下螺旋筋等部位对振捣密实的要求较高,应特别注意这些重要部位混凝土振捣密实的程度。当混凝土表面呈现平整泛浆、停止下沉,不再口出气泡,表明混凝土已振捣密实,严禁出现漏振或过振现象。混凝土浇注采用分段、分层的方法连续浇注,从梁的一端按顺序向另一端推进作业,每次推进长度为4~6 m,分层下料的厚度不得超过30 cm,分层浇筑的间隔时间要求严格,必须在下层混凝土初凝之前浇筑上层混凝土,以保证接缝处混凝土的良好结合。顶板浇注后,及时整平,抹向收浆。待混凝土初凝后,用木抹子抹平并作拉毛處理。
3.5 预应力工程
预应力张拉前,混凝土强度要达到设计强度的90%以上,并且必须严格检查梁体混凝土表面是否存在较大缺陷,修补后方能进行张拉工序。预应力张拉前应将孔道内的杂物和积水清理干净。按规定检验锚具、预应力钢绞线合格,要求钢绞线无锈蚀、无硬伤。检验张拉孔道的没有破坏、孔洞等质量问题。锚垫板孔口及喇叭管必须保持干净,不存在砂浆、混凝土等附着物。需要张拉的桥梁的梁型及其锚具、工具锚具的型号要保证配套统一。钢绞线直径每增加0.1 mm,限位板限位量相应增加0.4 mm。钢绞线直径为15.20 mm时,限位板限位量应为8.0 mm。
(1)预应力张拉采用两端同步对称张拉的施工流程,要同时控制张拉应力与伸长量的参数即“双控”工艺。张拉过程中必须严格控制锚外控制应力、伸长量以及持荷时间。张拉时,做到“三同心、两同步、三控”。
(2)预施应力按预张拉、初张拉和终张拉三个阶段进行,张拉力及其张拉伸长量要严格按张拉作业指导书和张拉技术交底进行控制。
(3)每一次张拉作业后,都应该在锚具夹片后钢绞线上沿钢绞线周边用记号笔等画标记,检验无滑、断丝现象后方可进行下一道工序,其中终张拉都必须经24 h的复查,确认无滑、断丝并经主管技术员认可,方可切除多余的钢绞线。切断的钢绞线露出夹片的长度要控制在30~40 mm左右,切断钢绞线后要对其进行封锚,要求保护层厚度不得小于35 mm。
(4)在张拉过程中,张拉力不得超过千斤顶的最大张拉荷载,更不准超出千斤顶规定的行程。
(5)张拉过程要缓慢充油张拉,两端钢绞线的应变量要基本保持一致,两端伸长量之差不得超过两端总伸长量的10%。
(6)钢绞线必须严格控制张拉应力,严禁超张拉。锚固前必须先计算伸长量,并与理论计算值相校核,实测伸长量偏差控制在理论计算值的±6%范围内,当超限时,必须停止张拉,分析原因再处理,并记录在旁站记录中。
3.6 压浆工程
压浆前,操作人员必须做好相应的机械设备检查和压浆孔道检查,采用压缩空气的方法将梁体孔道内杂物和积水清理干净,首先开启压浆泵排除压浆管路中的空气、水和稀浆。当排出的浆体均匀时,才可将浆水压入梁体孔道。精确控制和保持压浆是的压力值,最大压力不得超过0.6 MPa。浆液注满并流出均匀时关闭出浆口,并保持注浆压力不小于0.5 MPa的压力情况下持续注浆,持压3 min。T梁张拉压浆完毕并且压浆强度达到规范要求,压浆后从锚垫板压、出浆孔出检验压浆的密实程度,如发现有压浆不密实的情况,应及时进行补灌,以保证孔道浆液完全充满,达到完全密实的地步。
4 结语
通过对松花江大桥预制30 mT梁施工过程的研究控制,对梁场的台座布置、钢筋安装、总结了较为成熟的施工工艺,在保证T梁施工安全和质量的同时,大大提高了施工效率,节约了成本,取得了明显效益,值得推广应用。
参考文献
[1] 欧阳磊.公跨铁50 mT梁先简支后连续施工方法[J].科技创新导报,2011(27):42.
[2] 张峰.浅谈后张法预应力T梁的张拉工艺控制[J].科技信息(科学教研),2008(1):110.
[3] 預制后张法预应力混凝土铁路桥简支T梁技术条件(TB/T3043-2005)[S].北京:中国铁道出版社,2014
[4] 尹中先.后张法在铁路混凝土简支箱梁预应力施工中的运用[J].云南水利水电,2014(3):12-15.