桥梁中预制T梁的施工技术探讨
桥梁中预制T梁的施工技术探讨
摘要:预制T梁是中等跨度的桥梁普遍采用的结构形式,其施工技术直接关系到桥梁质量与使用性能。预制T梁施工的质量关键在于预制场布置、张拉技术、孔道压浆、混凝土施工等。本文针对某桥梁工程30m后张法T梁预制施工中的重点技术进行分析,并提出常见问题的预控措施。
关键词:30m预制T梁;后张法;孔道压浆
Abstract: prefabricated T beam is adopted widely in medium span Bridges structure form, the construction technology of bridge is directly related to the quality and performance. Prefabricated T beam construction is the key to the quality of the prefabricated plant layout, the concrete construction technology, the duct grouting, etc. Based on a 30 m post-tensioned method T beam bridge engineering precast construction of key technology is analyzed, and the common problem of control counter measures are put forward.
Key words: 30 m prefabricated T beam; Post-tensioned method; The duct grouting
中图分类号:TU74文献标识码:A文章编号:2095-2104(2021)
一、工程概述
某标段大桥上部结构为30m后张法组合T梁,采用先预制、后安装的方法施工,共计30mT梁132片,采用C50混凝土,每片混凝土约26m3,预制场设置在K23+740~K23+960的路基上。为展开大桥T梁预制施工,在K23+740~K23+960路基上设预制场一处,混凝土由本标段主拌合站供给。该预制场配备12个制梁台座,配3套30mT梁模板。
二、预制T梁的施工技术
T梁底座的施工
预应力混凝土T梁施工前,首先制作T梁底座。混凝土T梁底座采用C20或C30混凝土并配Φ12的钢筋。并在底座预先设计好的位置预留拉杆孔,间距要均匀。底座顶面采用水磨石并做抛光处理。在完成底座之后,在其两侧设置排水沟,防止渗水引起根底的下沉,使底座不均匀沉降而导致开裂。
钢筋加工及安装
钢筋下料、加工、定位、绑扎、焊接严格按标准及设计图纸进行。对于原材料及已加工好的钢筋应分类堆放,并做好标识,以便检查。墩粗钢筋端头用砂轮机切平,钢筋丝头套上塑料套保护。所有钢筋交叉点均必须双丝绑扎结实,必要时可用点焊焊牢。钢筋焊接时,注意搭接长度,两接合钢筋轴线一致,Ⅱ级钢筋采用502或506焊条。直径25mm及以上的钢筋采用镦粗直螺纹机械连接接头,连接紧密,符合I级接头相关要求。在桥梁工程中,严禁使用剥肋滚轧钢筋直螺纹机械接头。钢筋绑扎、安装时应准确定位,伸缩缝及防撞护栏预埋筋、翼缘环形钢筋、端部横向连接筋必须使用钢筋定位辅助措施进行定位;横隔板钢筋必须使用定位架安装,确保上下、间距一致,符合设计要求,无漏筋现象,也可
采取提前制作,整体安装;与波纹管等干扰的钢筋严禁切断,应采取合理措施避开钢筋储存、加工、安装应严格按照标准进行。T梁钢筋绑扎分二次进行,第一次是绑扎梁肋钢筋。钢筋骨架采取在钢筋加工场下料,现场底座上绑扎成型的施工方法。在底座上用红油漆标示钢筋间距线。钢筋加工制作集中在钢筋棚内完成,严格按图纸和标准要求下料,然后按批次、规格、型号转运至现场绑扎成型。第二次是模板支成后绑扎顶板钢筋,预留顶板纵向负弯矩预应力筋张拉槽口。对于边梁按照设计图纸预埋护栏预埋筋,确保钢筋线形齐平、间距均匀。
波纹管安装
1、波纹管穿束:采用人工穿束,穿束前要将波纹管和钢束编号。穿束时要将钢绞线外表的铁锈、杂物去除干净,波纹管要放平、摆直,钢绞线穿入端要包扎好,以防水或杂物进入孔内;两根波纹管的接头采用大一号的波纹管,接头长度不小于250mm,接头处采用内包黑胶布,外包塑料胶带。穿束后设专人对波纹管进行检查,防止穿束时碰坏波纹管,漏浆。施工过程中波纹管内插PVC管,并安排专人定时进行抽拔,防止管道堵塞。
2、波纹管定位:波纹管定位严格按照设计图纸中定位钢筋设置,定位钢筋网与梁肋钢筋点焊固定,保证定位钢筋网间距。波纹管安装调整好位置后,当普通钢筋与预应力筋位置相抵触时,适当移动普通钢筋位置。预应力管道应位置正确、线形圆顺。端部预埋件采用固定螺丝固定在梁端模板上,并保证其端面与孔道中心线垂直。
波纹管铺完后,检查接口是否牢靠,合格后,方可使用。安装梁端支座钢垫板、锚垫板、螺旋筋、绑扎梁端钢筋、预留封锚钢筋,锚端截面锚口尺寸须精心施工,保证钢束和锚垫板垂直。
模板安装
在钢筋及波纹管定位完成后安装模板。模板安装前要检查接头是否严密和外表的平整度。在安装完成后检查模板的位置及垂直度。在两侧安装附着式振捣器。振捣器要与模板连接牢固防止脱落。模板安装后立即开始绑扎顶板钢筋,绑扎时要根据设计,调整位置发生变化的钢筋,不要挠动模板和模板加固体系,绑扎要牢固。
混凝土的浇筑与养护
在混凝土施工时,检查外加剂的掺入量、配合比、坍落度以及和易性是否符合要求方可浇筑混凝土。混凝土采用分层浇筑、振捣一次性完成,振捣厚度每层30cm。振捣过程中及时检查模板是否有松动和漏浆现象,以便及时处理。如果采用插入式振捣器,要及时抽动钢铰线,防止在振捣过程中导致波纹管开裂漏浆阻塞管道。混凝土施工完毕后,要及时养生,等到强度12.5Mpa时方可拆模,以免损坏T梁混凝土。拆模时不得撬到T梁外表影响到外观质量。拆模后在梁端侧面标记施工日期和梁号,覆盖洒水养生。
后张法张拉
1、对力筋施加预应力之前,应对构件进行检查,外观尺寸应符合质量标准要求。张拉时,构件混凝土强度应符合设计要求;设计无要求时,不应低于设计强度等级值的75%。当块体拼装构件的竖缝采用砂浆接缝时,砂浆强度不低于15MPa.
2、对预留孔道应用通孔器或压气、压水等方法进行检查。端部预埋铁板与锚具和垫。板接触处的焊渣、毛刺、混凝土残渣等应去除干净。当采用先穿束的方法时用压气、压水较好。
3、钢筋穿束前,螺丝端杆的丝扣局部应用水泥袋纸等包缠2~3层,并用细铁丝扎牢;钢丝束、钢绞线束、钢筋束等穿束前,将一端找齐平,顺序编号。对于短束用人工从一端向另一端穿束;对于较长束,应套上穿束器,由引线及牵引设备从另一端拉出。
4、对于夹片式锚具,上好的夹片应齐平,在张拉前并用钢管捣实。
5、预应力筋的张拉顺序应符合设计要求,当设计未规定时,可采取分批、分段对称张拉。
6、应使用能张拉多根钢绞线或钢丝的千斤顶同时对每一钢束中的全部力筋施加应力,但对于扁平管道中不多于4根的钢绞线除外。
7、预应力筋张拉端的设置应符合设计要求,当设计无具体要求时,应符合:对于曲线预应力筋或长度大于等于25m的直线预应力筋,宜在两端张拉;对长度小于25m的直线预应力筋,可在一端张拉;曲线配筋的精轧螺纹钢筋应在两端张拉,直线配筋的精轧螺纹钢筋可在一端张拉;当同一截面中有多束一端张拉的预应力筋时,张拉端宜分别设置于构件的两端。预应力筋采用两端张拉时,可先在一端张拉锚固后,再在另一端补足预应力值进行锚固。
8、张拉时,应注意夹片的回缩量,并做好记录予以减除。用自锚锚头时,夹片的回缩量即钢绞线回缩量,一般为限位板限位槽深减去夹片外露量。夹片外露量由张拉完毕后量得。
孔道灌浆
孔道灌浆用的浆料,除应满足强度和粘结力要求外,应具有较大的流动性和较小的干缩性、泌水性。因此,孔道灌浆应采用标号不低于32.5,普通硅酸盐水泥配置浆料;水泥浆的水灰比宜在0.4左右,搅拌后三小时泌水率宜控制在2%左右,最大不得超过3%,当需要增加孔道灌浆的密实性时,水泥浆中可掺入对预应力筋无腐蚀作用的外加剂,如用铝粉作为膨胀剂或为提高早期强度添加一些早强剂。灌浆前需对灌浆用水泥、膨胀外加剂等出示质保书并见证取样送检,灌浆机具试运转,合格后对材料、机具报审审批,试配制浆料制作试块测定泌水率、强度。灌浆用的浆料每次灌浆都必须按规定做好试块并养护,强度不应小于30N/mm2。
灌浆前需对孔道预灌水湿润后才可开始孔道灌浆。孔道灌浆采用压力灌浆泵对孔道灌浆,灌浆直至孔道灌满且孔道两端溢出浆液,堵孔后加压至规定压力。孔道灌浆灌满后,应对灌浆口、各溢浆、排气口有效封堵。灌浆完成后要对喷洒或溢流在构件外表的水泥浆及时清理干净。灌浆应一次完成,如因故不能一次完成,应在水泥浆流动性降低前尽快补灌完成;灌浆完成时应确认孔道中水、空气排尽,灌浆压力到达要求。孔道灌浆结束后三天内不得切割钢绞线和碰撞锚具。三天后即可对张拉时多余的钢绞线头切割至规定长度。
孔道压浆和封端
张拉完毕后24小时内进行压浆施工,压浆采用专用的压浆泵。水泥浆要掺外加剂,水泥浆的稠度宜控制在14~18s之间。压浆采用活塞式压浆泵,不得采用压缩空气。压力宜控制在0.5~0.7MPa之间采用一次性压浆压力宜为1.0MPa。压浆时当观察到另一侧持续出现浓浆时,关闭出浆口阀门,保持0.5MPa的稳压期,稳压期不宜少于2min。在压浆完成后对梁端进行封端。封端前要对梁端进行凿毛,并要清洗干净。封端混凝土的标号不得低于梁体混凝土的强度,同样对封端混凝土洒水进行覆盖养生。
三、预制T梁施工常见问题的预防
箱梁腹板底部空洞、蜂窝
箱梁浇筑混凝土拆模后,在底板与腹板连接处的承托部位,局部腹板离底板1m高范围内出现空洞、蜂窝、麻面。未能严格作到对相邻部位交叉振捣,从而发生漏振情况,使混凝土出现松散、蜂窝。
预防措施:
⑴ 箱梁混凝土浇筑前应做好合理组织和分工,对操作人员进行技术交底,划分振捣范围,浇筑层次清楚。
⑵根据施工气温,合理调整混凝土塌落度,当气温高时,应做好模板湿润工作。
⑶对箱梁底板与腹板承托处,应重点进行监护,确保混凝土浇筑质量。
⑷底模和侧模及侧模间接缝粘帖橡胶条,防止漏浆,模板连接螺丝及底部拉杆螺丝拧紧,重点检查,防止松动后漏浆。
预应力钢束张拉时,钢束伸长值超出了允许偏差值
预应力钢束张拉时,钢束伸长值超过了规定的允许偏差范围,如包含平弯、竖弯的长钢束其伸长值比设计值偏小;短钢束的伸长值偏大。
预防措施:
⑴预应力筋在使用前必须按实测的弹性模量和截面面积修正计算。
⑵正确量得预应力筋的引伸量,考虑工作夹片至工具夹片间钢绞线伸长值的修正值。
⑶确保波纹管的定位准确,将波纹管的定位钢筋,点焊在受力钢筋上,防止浇筑混凝土过程中发生波纹管移位。
预应力筋的断丝和滑丝
预应力混凝土箱梁张拉时发生预应力钢索的断丝和滑丝,使得箱梁的预应力钢束受力不均匀或使构件不能到达所要求的预应力度。
预防措施:
⑴穿束前,预应力钢束必须按技术规程进行,梳理编束,并正确绑扎。
⑵张拉前锚夹具需按标准要求进行检验,特别对夹片的硬度一定要进行测定,不合格的予以调换。
⑶张拉预应力时锚具、千斤顶安装要准确。
⑷当预应力张拉到达一定吨位后,如发现油压回落,再加油压又回落,这时有可能发生断丝,假设这样,需更换预应力钢束,重新进行预应力张拉。
⑸焊接时严禁利用预应力筋作为接地线,防止电焊烧伤预应力筋。
⑹张拉前必须对张拉端钢绞线锈蚀、混凝土浆进行清理。
结束语
文章通过结合预制T梁施工实例,阐述T梁预制过程中的施工技术,重点对张拉、压浆、混凝土等技术进行概述,为同类工程提供参考借鉴。
参考文献
【1】林沂银.论桥梁中预制T梁的施工技术探讨[J].大科技,2021.
【2】王元.预应力桥梁T梁预制施工技术探讨[J].山西建筑,2021.
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