□□ 张晋帅 (山西建筑职业技术学院,山西 晋中 030619)
在我国现阶段的桥梁工程建设中,运输车辆在不断更新,路桥设计水平和施工技术在不断提高。预应力技术因其能充分发挥高强混凝土抗压的特性,使构造物自重减轻,在一定程度上可控制混凝土开裂,提高桥梁跨越能力等优势,在桥梁建设中得到非常广泛的应用。但由于其复杂的施工工艺决定着整个桥梁工程的安全,因此,预应力T梁施工的质量控制成为各个路桥项目的重点和难点。本文主要探讨预应力T梁后张法施工的质量控制要点。
整个施工过程离不开工人的操作,所以施工人员的素质和技术是工程质量关键的影响因素。各个施工班组的成员应尽量选用有相关施工经验的劳务人员,各施工小组内选一名经验丰富且有责任心的劳务人员担任班组长。在开工前应对每位劳务人员进行技术培训并测评合格。涉及到特殊作业工种的应持有相应的上岗证。
所有的工程结构都是由原材料加工组合而成的,因此,对原材料的质量应加以严格控制。钢筋、钢绞线、锚具、夹片、波纹管、水泥、外加剂、砂石料等原材料在进场时,应对其质量证明文件、包装、标志和规格进行检验并应按照国家和行业相关标准规定进行抽检。对于质量合格的原材料进场后应妥善保管。如水泥和外加剂应在其有效期内使用;钢筋等金属材料应避免雨淋、潮湿等,防止锈蚀;含泥量不合格的砂石料在使用前应进行清洗等。
在承载力符合要求并经过平整的地基上,用扩大基础的形式制作钢筋混凝土台座,以保证台座的刚度、强度、承载能力符合T梁预制的要求。在台座顶面安装6 mm厚钢板当做T梁的底模。考虑到材料的热胀冷缩,相邻钢板之间应预留1 mm宽的缝隙,缝间用原子灰填塞平整。
所有梁板钢筋均由加工车间统一下料制成半成品,在专用钢筋绑扎台座上,按设计图纸将钢筋骨架绑扎成型,安装好预应力管道,利用龙门吊整体吊装于预制台座上。该施工过程不仅可提高工作效率,减少预制台座的周转时间,而且能提高绑扎钢筋的安装质量与精度。在布置波纹管时,若有钢筋阻碍,可以适当调整钢筋位置,坚决不能改变钢绞线的位置。应特别注意,支座上的梁底预埋钢板、防撞墙(栏杆)预埋筋、伸缩缝预埋筋、泄水孔以及其他预埋件的位置应准确,并采取有效的固定措施,防止在混凝土振捣时产生移位。
预应力管道的空间位置应严格按照设计图纸布置。采用定位网钢筋间隔0.8 m牢固定位,在曲线段适当加密保证位置变化准确。预应力管道需接长时,可以采用外径大一级别且长度是管道直径5~7倍的波纹管套接。使用胶带将接缝位置进行密封,防止在浇筑梁体时有混凝土浆液渗入。
锚垫板应固定安装,与波纹管连接处应密封好,防止在混凝土施工过程中松动变位和混凝土浆液渗入。检查螺旋筋和锚垫板的安装情况,应使钢绞线的方向与锚垫板所在平面垂直;钢绞线张拉后的合力中心应与锚垫板受力中心点正对。T梁负弯矩预应力扁锚锚垫板和扁形波纹管预埋位置应准确,扁形波纹管可放大一级,以便于后期穿钢绞线。
梁模应委托具有资质的模板厂按照T梁设计图进行加工制作。加工好的模板在使用之前应由相关技术人员或专业工程师验收。模板安装前应清除模板表面的锈迹,涂刷合格的脱模剂,并在侧模的接缝位置粘贴5 mm厚的双面胶带,对胶带外露突出部分修整平顺,保证接缝严密无错台。用高强混凝土垫块按照梅花形布置保证保护层厚度,避免出现露筋和保护层过厚或过薄的现象。应根据混凝土的配合比以及天气情况制定合理的拆模时间,严禁由于混凝土强度不足而导致拆模时造成的结构物损伤、断角、缺边等外观缺陷。
考虑到T梁钢筋密集且有预留孔道阻碍,为取得良好的振捣效果,采用以附着式振动器为主、插入式振动棒为辅的振捣方法。混凝土浇筑时,梁体下部因受管道阻碍不易插入振捣棒,应使用附着式振动器,以保证马蹄脚附近混凝土的振捣效果。梁体上部在不受管道阻碍后,可改用插入式振捣棒。在锚头以及受波纹管阻挡不易振捣的部位,应特别注意混凝土的振捣时间,及时调整振捣器的振捣和间歇时间。混凝土浇筑顺序是从一端分层分段循序推进,因马蹄脚斜面部位气泡不易排出,所以斜面部位要分2~3层浇筑。在已浇筑的混凝土初凝之前必须完成覆盖层或相邻混凝土的振捣工作。梁体密集的钢筋以及预应力管道的存在均会使得混凝土下料困难,所以应合理地控制混凝土粗骨料的粒径。在浇筑完T梁的腹板部位后,应让混凝土稍稍沉落后再继续浇筑T梁的顶板部位,防止沉降裂缝的产生。每层混凝土在浇筑至终端5 m左右的时候,应当改从端部反向浇筑并汇合,这样有利于提高梁端混凝土的浇筑质量。由于梁板一般为高强混凝土,早期水化热大,所以待混凝土表面吸水并初凝后立即盖上薄膜并洒水养护。炎热的天气应考虑安装自动喷水系统,冬季施工时,应使用蒸汽养护。
钢绞线在下料时应预留足够的工作长度。用锚具穿孔梳理并用扎丝每隔1 m捆绑一道,每根钢绞线两端应用标签对应编号,防止出现钢绞线相互缠绕和张拉后受力不均现象。编束后的钢绞线要注意保护,不得被外物外力所伤,直至完成穿束。
混凝土的龄期和强度都符合要求后才能进行预应力张拉。张拉采取两端同步张拉。采用应力和延伸量双控制。计算伸长率时,考虑钢绞线张紧前因为松弛的影响。为防止梁体发生侧弯,有平弯设计的两束钢绞线应交替张拉。反复张拉超过3次或张拉力超过钢丝的抗拉极限强度标准值时,应整束更换钢绞线。在同一截面内其断丝率不得>1%,在任何情况下不允许整根钢绞线拉断。千斤顶与压力表应配套检验,以确定张拉力与压力表读数之间的关系曲线。千斤顶使用时的检验期应视情况确定,一般6个月或200次需校验一次。严禁使用未经校验或与千斤顶不配套的压力表。张拉过程如有轻微断丝发生,可继续张拉使总应力保持不变。断丝数量超过规范要求的,只能换束重新张拉。 张拉完成后夹片外露量差≯1 mm,回缩值≯6 mm,检查没有出现滑丝现象后方可用砂轮锯切割外露钢绞线。
对于工程量较大的预制梁,为了提高张拉质量,避免因人为操作不当导致的张拉不同步,送油回油不够缓慢平顺,持荷时间不够以及补油不准确时,应当采用智能张拉机进行张拉作业。
水泥浆凝固后,不仅可以保护预应力筋还可传递应力。为了确保压浆饱满密实应选用真空辅助法压浆。压浆前应对孔道进行清理。压浆时应关注真空表、压力表、溢浆口。制备水泥浆时应先加水再放水泥。一直搅拌至均匀且≮2 min。水灰比采用0.40~0.45。如使用减水剂,水灰比还可进一步减小。水泥浆的泌水率应符合规范要求。每次搅拌的水泥浆够1个管道使用即可,最好能在30 min内使用完。水泥浆稠度可按照14~22 s检测。不得使用对钢绞线有危害的外加剂。在气温或者梁体温度降低到5 ℃左右时,不得进行注浆工作。高温天气时可选择夜间作业。压浆的强度不符合要求之前,不得进行移梁工作。
对于边跨梁板伸缩缝端孔道压浆后,即可进行封端混凝土浇筑。封端前应进行混凝土凿毛,将锚垫板、锚具以及混凝土表面清洗干净。立模后要校核梁的长度。由于封端部位钢筋多,空间小,因此,应仔细操作,认真振捣,确保锚具处的混凝土密实。
预应力技术已经发展的非常成熟,预应力T梁在公路桥梁工程中得到了广泛的应用。但因其施工工序复杂,施工技术和质量控制一直是在建工程的施工重点。通过对预应力T梁施工工序和质量控制的探讨,希望能为桥梁工程施工人员提供一定的参考。