39米預應力鋼筋混凝土簡支梁預制工藝
一、工程概況
網(wǎng)易海七橋是南海市中軸線工程海七路上的一座橋梁,該橋為單跨雙幅39米預應力鋼筋混凝土簡支梁橋。橋面總寬40.5米,其中機動車道為2×12.0米,2人行道為2×6.25米,中間分隔帶為3.0米,兩側(cè)為混凝土防撞欄,橋面鋪裝層為12cm厚30號防水鋼筋混凝土,兩橋臺處各設(shè)一道伸縮縫。
二、主梁預制
全橋共有18片T梁,其中內(nèi)梁14片,外梁4片,設(shè)計梁長38.96m梁高1.95m,翼緣板寬1.5m,厚度由中間34cm向兩邊漸變?yōu)?8cm,腹板寬度18cm,梁端加寬至50cm,腹板下部局部加大,呈“馬蹄形”,梁底馬蹄寬50cm,梁兩端橫隔梁間距為4.08m,中間間距為5.00m,主梁梁體混凝土設(shè)計強度為50MPa,內(nèi)布7束(邊梁4、5為9束)鋼絞線。
?。ㄒ唬╊A制場的布置
預制場設(shè)在橋兩側(cè)的空地上,重型壓路機將原地面壓實,確保土基密實度滿足要求,然后鋪設(shè)20cm厚的6%水泥穩(wěn)定石屑層,最后澆注厚度為20cmC30混凝土,橋兩側(cè)共設(shè)9個大梁預臺座,臺座為50cm×25cmC30混凝土,臺座@45cm預埋Ф3cm塑料管。
?。ǘ┲髁侯A制施工工藝
?。?)模板制作、安裝和拆卸
T梁采用定型鋼模板,安裝時,先將模板清理干凈,涂刷隔離劑,保持模板正確的線形,每節(jié)模板接縫間、模板與臺座結(jié)合部,用乳膠粘貼薄海綿以防止漏漿,拆模后,如海綿破壞,則要重新粘貼;考慮模板拆卸方便,每節(jié)模板留有一小塊活口板,拆除模板時,先卸去夾腳Ф16螺栓,再拆除各段的活板,向外下方將模板拆卸,以防止模板變形及損壞大梁混凝土。
?。?)鋼筋、波紋管的綁扎、安裝
鋼筋在加工場加工后,在大梁臺座上安裝綁扎,先安裝綁扎“馬蹄形”部分的鋼筋,“馬蹄形”部分的箍筋數(shù)量多而密,位置不好控制,為此,采取在臺座側(cè)面劃線定位的方法,用以準確無誤地掌握箍筋的根數(shù)及間距,橫隔板在腹板鋼筋完成后再進行安裝綁扎;腹板及“馬蹄形”部分鋼筋全部成型后,開始焊接波紋管定位筋,定位筋間距為0.8m,由于波紋管線形為曲線,為準確控制每一根定位筋的位置,施工中采用尺桿刻度定位法,即按照設(shè)計圖給出的鋼絞線的坐標,算出波紋管底部定位筋的坐標,刻于木方尺桿上,用這尺桿在腹板上劃出定位筋的位置,再焊接定位筋,這樣可以有效地保證定位筋的準確性。翼緣板鋼筋在模板支好后才進行安裝綁扎;為保證鋼筋保護層厚度,除在鋼筋骨架成型時用架立鋼筋控制好間距外,再用墊塊加以控制,將按設(shè)計要求厚度的墊塊呈梅花狀綁在鋼筋的交叉點上。腹板鋼筋綁扎完成后,將波紋管按順序逐根穿入,用20~22#鉛絲與定位筋綁扎牢固,防止波紋管在施工中產(chǎn)生移位或上浮,最后將加工好的鋼紋線兩端用電工膠布包好包緊,從波紋管一端穿入,從另一端伸出。
(3)大梁混凝土的澆筑工藝
為確保大梁混凝土質(zhì)量,采用商品混凝土,混凝土的配合比見表一;T梁采用水平分層澆筑,每層厚度不大于30cm,澆筑順序為“馬蹄形”部分—→腹板—→翼緣板,混凝土輸送泵車將混凝土直接泵入模內(nèi),混凝土以45傾斜角由兩端向中間澆筑,要求連續(xù)澆筑,一次成型。T梁的腹板寬只有18cm,下面馬蹄寬為50cm,因此,“馬蹄形”部分振搗實是施工關(guān)鍵,常規(guī)的插入式振動器難以達到施工要求,故大梁混凝土澆筑采用附著式振動器與插入式振動器結(jié)合使用的振搗工藝,在波紋管以下部分和梁底“馬蹄形”部分安裝0.5KW的附著式振動器,每側(cè)模板按@150cm設(shè)一臺,兩側(cè)跳間布置,形成整梁以@75cm的形態(tài);在梁端的腰部各增設(shè)一臺附著式振動器,以保證張拉區(qū)混凝土振搗密實。在鋼筋、波紋管密集區(qū)采用附著式振動器進行側(cè)模振搗,同時用小型振動器沿波紋管和鋼筋間間隙插入振搗,但必須嚴防振動棒碰觸波紋管和鋼筋,梁中部及頂部混凝土,則采用插入式振動器振實,振搗時以振搗區(qū)混凝土停止下沉,表面呈現(xiàn)平坦、泛漿,不冒氣泡為準,并用小錘敲擊“馬蹄形”部分檢查混凝土是否振搗密實。
?。ㄈ╊A應力施工
?。?)張拉設(shè)備及錨具
大梁張拉采用YC250B型千斤頂、ZB4-500油泵,以及與之配套的壓力表和油管,錨具采用廣西柳州市建筑機械廠生產(chǎn)的OVM15-7、OVM15-9錨具。
(2)張拉前的準備
a.標定張拉設(shè)備,確定每臺千斤頂?shù)母骷墢埨εc對應油表的實際讀數(shù)。
b.檢查混凝土強度是否達到設(shè)計標號的80%以上。
c.檢查錨墊板是否與孔道垂直。
(3)張拉
大梁主體混凝土強度≥80%以上設(shè)計強度時,才能進行預應力張拉,大梁張拉用兩臺YC250B型千斤頂兩端同時張拉,張拉控制應為0.75Rby(Rby是鋼絞線的標準強度),預應力張拉程序為:0—→張拉初始應力(0.1σk)—→張拉控制應力K(σk=0.75Rby)—→超張拉控制應力1.03σk—→持荷2分鐘—→σk(錨固)。當鋼絞線的張拉力達到0.1σk時,在工具錨后的鋼絞線劃線做記號,作為量測伸長量的起點和滑絲的監(jiān)測點,張拉完成后,量測鋼絞線束的伸長量并進行記錄。大梁張拉順序設(shè)計規(guī)定為5—→5'—→4—→4'—→3—→2—→1,為防止大梁張拉過程中產(chǎn)生側(cè)向彎曲,第一批張拉5號鋼絞線的張拉順序為5(50%σk)—→5'(100%σk)—→5(100%σ);張拉完成后,在距錨頭3cm處用砂輪機將多余鋼絞線切割,切割時用濕布包裹錨頭并不斷注入清水降溫。[Page]
?。ㄋ模┛椎缐簼{
(1)準備工作
a.張拉完成后,應立即將錨塞周圍預應力鋼筋間隙用水泥砂漿封錨,封錨砂漿抗壓強度不足10Mpa時,不得壓漿。
b.為使孔道壓漿流暢,并使?jié){液與孔壁結(jié)合良好,壓漿前用壓力水沖洗孔道,并清凈積水。
c.壓漿前將排氣孔、壓漿孔、排水孔等全面檢查,并對壓漿設(shè)備進行安裝檢驗。
?。?)壓漿工藝
a.水泥漿自調(diào)制至灌入孔道的延續(xù)時間,視氣溫情況而定,一般不超過30~45min,水泥漿在使用前和壓注過程中應經(jīng)常攪動。
b.壓漿應緩慢、均勻地進行,比較集中和鄰近的孔道,先連續(xù)壓漿完成,以免串到鄰孔的水泥漿凝固堵塞孔道;不能連續(xù)壓漿時,后壓的孔道應在壓漿前壓力水沖洗通暢。
c.壓漿采用一端壓漿,當另一端排水孔冒濃漿后,封排水孔加壓,持壓5分鐘,關(guān)閉壓漿閥,轉(zhuǎn)到另一束,全梁壓漿
三、質(zhì)量控制措施及質(zhì)量情況
?。ㄒ唬埨瓩C具的選擇和使用
根據(jù)設(shè)計張拉力的大小選擇千斤頂?shù)膰嵨弧⑿谐桃约芭c之配套的高壓油泵和油表。由于施加到梁體上的預應力值的準確性對預應力梁的質(zhì)量至關(guān)重要,因此,張拉前,必須將張拉機具送有資格的檢定單位進行校驗;使用超過200次或半年后,必須重新校驗。張拉機具由專職人員操作使用,本工程選擇兩臺YC250B型千斤頂,其張拉力大于控制張拉力的1.5倍以上,滿足施工要求。
?。ǘ╀摻罴邦A應力鋼材、錨具的質(zhì)量控制
所有鋼筋及預應力鋼材進場必須有出廠合格證,并進行外觀檢查;鋼絞線逐盤進行外觀檢查,表面不得有裂縫、毛刺、機械損傷、油污、銹蝕、死彎等缺陷;鋼筋、預應力鋼材以同爐號不超過60T為一個取樣單位,經(jīng)檢驗合格后方可使用,其機械性能分別按GB13013、GB1499和GB/T5224執(zhí)行。錨具、夾片必須有出廠合格證,進場時按規(guī)定進行外觀檢查、硬度檢驗,經(jīng)檢驗合格后方可使用。
?。ㄈ┗炷临|(zhì)量控制
混凝土到現(xiàn)場后,必須進行坍落試驗,符合要求后方可澆筑,混凝土嚴格按程序分層澆筑大梁混凝土連續(xù)澆筑,一次完成;振搗手明確分工,按操作規(guī)程進行,確保振搗均勻、密實,不漏振也不過振;混凝土初凝后用麻袋覆蓋,終凝后再灑水養(yǎng)護,灑水頻率以混凝土表面經(jīng)常處于濕潤狀態(tài)為準,連續(xù)養(yǎng)護7d.
?。ㄋ模╊A應力施工過程質(zhì)量控制
1.張拉設(shè)備采用同一型號千斤頂、油表、油泵和壓力表,油泵和壓力表一一對應。
2.兩端千斤頂同時張拉,由專人指揮,油速度緩慢均勻,每增加5Mpa,揮旗為號,盡量做到同步進行,使升壓速度接近相等。
3.大梁鋼絞線張拉由控制張拉力和伸長量雙控制,以控制張拉力為主,以伸長量校核;實測伸長量超過理論伸長量的±6%時,應停止張拉,查找原因。
?。ㄎ澹簼{質(zhì)量控制
1.鑒于39米預應力T梁孔道較長,孔道為曲線,且采用波紋管成孔特點,若按規(guī)范要求采用0.5~0.7Mpa壓力,難以達到壓漿飽滿和密實的要求,考慮壓漿過程中壓力的損失,將壓漿壓力提高到0.8~1.0Mpa.
2.施工過程必須計量準確,嚴格控制水灰比。
3.持壓時間必須充分保證,考慮僅壓注一次,水泥漿有泌水和凝結(jié)收縮,會使孔道上部產(chǎn)生空隙,所以,對孔道進行二次壓漿,可使水泥漿充滿孔道,二次壓漿的間隔時間以先壓注的水泥漿充分泌水又未初凝為度。
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1.大梁臺座預留豎向2.5~3.0cm預拱度,數(shù)值由中間向兩端減少,其作用在于減少大梁張拉時的反拱。
2.鑒于邊梁5、4號鋼絞線為9束,而內(nèi)梁為7束,邊梁張拉控制力比內(nèi)梁大,所以,邊梁張拉控制應力為σk,不進行超張拉,使邊梁內(nèi)梁的反拱值較接近。
四、結(jié)語
(一)預應力混凝土T梁采用附著式振動器與插入式振動器相結(jié)合的振搗工藝,有效地保證了“馬蹄形”部分混凝土的振搗密實,T梁混凝土外觀質(zhì)量有了明顯提高。
?。ǘ┰陬A制臺座底上預設(shè)拱值,成功解決了T梁反拱值偏大,影響橋面混凝土鋪裝的問題。
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