現(xiàn)澆鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力箱梁的施工質(zhì)量控制

　　摘 要:文章通過(guò)對(duì)某高架橋鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆箱梁施工過(guò)程的敘述,闡述了箱梁施工的質(zhì)量控制要點(diǎn)和注意事項(xiàng)。

　　關(guān)鍵詞:鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力箱梁質(zhì)量控制

　　某公路高架橋上部構(gòu)造為8×25 m現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁橋,橋梁全長(zhǎng)207 m,全寬24 m,下部結(jié)構(gòu)橋墩為柱式墩,橋臺(tái)為肋板式臺(tái)及臺(tái)帽,基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁基礎(chǔ)及擴(kuò)大基礎(chǔ)。箱梁現(xiàn)澆施工是該橋梁質(zhì)量控制的重點(diǎn),擬采用滿堂支架法組織施工。下面就根據(jù)箱梁施工順序,對(duì)該工程的質(zhì)量控制要點(diǎn)進(jìn)行闡述。

　　1支架設(shè)計(jì)及布設(shè)

　　1.1地基處理

　　將箱梁下方30 m寬度范圍內(nèi)松軟地段全部挖除,采用含石量在60%以上的砂礫石(開(kāi)山石)換填,山坡地段清理出堅(jiān)硬的巖面,并設(shè)置橫坡,坡度控制在3%范圍內(nèi),便于及時(shí)排除雨水。如縱向坡度過(guò)大,采取設(shè)置臺(tái)階方式,便于底托支墊平整。

　　上游靠近便道開(kāi)挖水溝排水,降低水位標(biāo)高,以防止雨水和其他水流入支架區(qū),引起支架下沉。

　　1.2支架布置

　　1.2.1支架材料規(guī)格

　　支架采用碗扣式鋼管架,立桿主要采用3.0 m、2.4 m、1.8 m3種,立桿接長(zhǎng)錯(cuò)開(kāi)布置,頂桿長(zhǎng)度為1.5 m、1.2 m 、0.9 m,橫桿采用0.9 m、0.6 m兩種組成,頂?shù)淄胁捎每烧{(diào)托撐。

　　1.2.2支架布置

　　箱梁下立桿縱距0.6 m,橫距0.9 m,橫向及縱向橫桿步距0.6 m,并設(shè)置剪刀斜撐加固。

　　支架下墊15×15 cm枕木,立桿底設(shè)可調(diào)底托支于枕木上,立桿上設(shè)可調(diào)頂托,頂托上方鋪設(shè)15×15 cm橫向方木,縱向鋪設(shè)10×10 cm方木。

　　碗扣支架為定型支架,安裝時(shí)先確定起始安裝位置,并根據(jù)地面標(biāo)高確定立桿起始高度安放枕木,利用可調(diào)底托將標(biāo)高調(diào)平,避免局部不平導(dǎo)致立桿不平懸空或受力不均,安裝可采取先測(cè)量所安裝節(jié)段地面標(biāo)高,根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算出立桿底面標(biāo)高,先用可調(diào)底托將4個(gè)角標(biāo)立桿高調(diào)平后掛線安裝其他底托,后安裝立桿。

　　1.2.3支架布設(shè)注意事項(xiàng)

　　(1)當(dāng)立桿基底間的高差大于60 cm時(shí),則可用立桿錯(cuò)節(jié)來(lái)調(diào)整。

　　(2)立桿的接長(zhǎng)縫應(yīng)錯(cuò)開(kāi),即第一層立桿應(yīng)用長(zhǎng)2.4 m和3.0 m的立桿錯(cuò)開(kāi)布置,往上則均采用3.0 m的立桿,至頂層再用1.5 m和0.9 m兩種長(zhǎng)度的頂桿找平。

　　(3)立桿的垂直度應(yīng)嚴(yán)格加以控制:15m以下架子按1/200控制,且全高的垂直偏差應(yīng)不大于10 cm。

　　(4)腳手架拼裝到3~5層高時(shí),用經(jīng)緯儀檢查橫桿的水平度和立桿的垂直度。在無(wú)荷載情況下逐個(gè)檢查立桿底座有無(wú)松動(dòng)或空浮情況,并及時(shí)旋緊可調(diào)座和薄鋼板調(diào)整墊實(shí)。

　　(5)斜撐的網(wǎng)格應(yīng)與架子的尺寸相適應(yīng)。斜撐桿為拉壓桿,布置方向可任意。一般情況下斜撐應(yīng)盡量與腳手架的節(jié)點(diǎn)相連,但亦可以錯(cuò)節(jié)布置。

　　(6)斜撐桿的布置密度,當(dāng)腳手架高度低于20 m時(shí),為整架面積的1/2~1/4,斜撐桿必須對(duì)稱布置,且應(yīng)分布均勻。斜撐桿對(duì)于加強(qiáng)腳手架的整體剛度和承載能力的關(guān)系很大,不應(yīng)隨意拆除。

　　1.3支架預(yù)壓

　　支架鋪設(shè)完畢后,需進(jìn)行預(yù)壓,以檢驗(yàn)支架及地基的強(qiáng)度及穩(wěn)定性,消除整個(gè)支架的塑性變形,消除地基的沉降變形,測(cè)量出支架的彈性變形。

　　預(yù)壓材料用編織袋裝砂或水箱對(duì)支架進(jìn)行預(yù)壓,預(yù)壓荷載為梁體自重的120%。支架拼裝時(shí)按設(shè)計(jì)縱距及橫距布置立桿,支架頂利用頂托調(diào)平,鋪設(shè)橫向方木和縱向木板,安裝水箱或用吊車吊放砂袋對(duì)支架進(jìn)行預(yù)壓。

　　在每一節(jié)段的中心、橫向左右側(cè)布3個(gè)點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè),在預(yù)壓前對(duì)底模的標(biāo)高觀測(cè)1次,在預(yù)壓的過(guò)程中平均每2 h觀測(cè)1次,觀測(cè)至沉降穩(wěn)定為止,將預(yù)壓荷載卸載后再對(duì)底模標(biāo)高觀測(cè)1次,從以上的觀測(cè)資料中計(jì)算出支架的彈性變形及地基的下沉。

　　預(yù)壓過(guò)程中進(jìn)行精確的測(cè)量,可測(cè)出梁段荷載作用下支架將產(chǎn)生的彈性變形值及地基下沉值,將此彈性變形值、地基下沉值與施工控制中提出的因其他因素需要設(shè)置的預(yù)拱度疊加,算出施工時(shí)應(yīng)當(dāng)采用的預(yù)拱度,按算出的預(yù)拱度調(diào)整底模標(biāo)高。同時(shí)要注意在支架外側(cè)2 m處設(shè)置臨時(shí)防護(hù)設(shè)施,防止流水和雨水流入支架區(qū),引起支架下沉。預(yù)壓完成,移除水箱或砂袋調(diào)整立桿高度。

　　1.4施工預(yù)拱度

　　在確定預(yù)拱度時(shí)應(yīng)考慮下列因素:卸架后箱梁本身及活載一半所產(chǎn)生的豎向撓度支架在荷載作用下的彈性壓縮支架在荷載作用下的非彈性變形,支架基底在荷載作用下的非彈性沉陷由溫度變化而引起的撓度由砼徐變引起的徐變撓度。

　　根據(jù)梁的撓度和支架的變形所計(jì)算出來(lái)的預(yù)拱度之和,作為預(yù)拱度的最高值,設(shè)置在梁的跨徑中點(diǎn)。其他各點(diǎn)的預(yù)拱度以中點(diǎn)為最高值,以梁的兩端部為支架彈性變形量,按二次拋物線進(jìn)行分配。根據(jù)計(jì)算出來(lái)的箱梁底標(biāo)高對(duì)預(yù)壓后的箱梁底模標(biāo)高重新進(jìn)行調(diào)整。

　　2模板制作及安裝

　　2.1模板制作及安裝

　　(1)底模板采用大塊膠合板,鋪在支架頂縱向布置的木板上,木板與膠合板用釘子固定,調(diào)模、卸模采用可調(diào)頂托完成。

　　(2)外模板使用5 cm厚大板刨光后內(nèi)貼δ=12 mm~15 mm竹膠板,豎向設(shè)間距為90 cm的方木支撐肋,橫向設(shè)間距為50 cm槽鋼支撐肋。外模直接立于分配梁上,當(dāng)內(nèi)外側(cè)模板拼裝后用φ18對(duì)拉螺桿對(duì)拉。

　　(3)內(nèi)模采用組合鋼模,局部尺寸變化采用木模,內(nèi)模板的緊固主要用對(duì)拉螺桿,并用腳手架連接。箱梁頂板采用鋼管支架支模,支架直接支撐在底板。

　　(4)堵頭模板因有鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道孔眼,模板采用膠合板挖孔,按斷面尺寸挖割,孔眼必須按鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道位置精確定位切割。

　　2.2模板安裝注意事項(xiàng)

　　(1)制作模板前首先熟悉施工圖和模板配件加工圖,核實(shí)工程結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的各細(xì)部尺寸,復(fù)雜結(jié)構(gòu)應(yīng)通過(guò)放大樣,以便能正確配制,按批準(zhǔn)的加工圖制作的模板,經(jīng)驗(yàn)收合格后方可使用。

　　(2)模板的接縫必須密合,如有縫隙,采用107膠堵塞嚴(yán)密,以防漏漿。[Page]

　　(3)螺栓孔的排布應(yīng)縱橫對(duì)稱,有一定的規(guī)律性和裝飾性,受力均勻。

　　(4)模板連接縫用膠帶黏接,模板、排架支搭完成后邀請(qǐng)監(jiān)理驗(yàn)收合格后進(jìn)行下道工序。

　　3鋼筋加工及安裝

　　首先將鋼筋進(jìn)行試驗(yàn),符合要求后進(jìn)行鋼筋加工,受力鋼筋的焊接采用雙面焊接,焊接長(zhǎng)度不少于5 d,接頭設(shè)置在內(nèi)力較小處,并錯(cuò)開(kāi)布置,焊接接頭面積不宜超過(guò)50%。依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙,將鋼筋在下料廠下料后運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)綁扎。

　　頂板、底板、腹板內(nèi)有大量的預(yù)埋波紋管,為了不使波紋管損壞,一切焊接在波紋管埋置前進(jìn)行,管道安裝后盡量不焊接,當(dāng)普通鋼筋與波紋管位置發(fā)生矛盾時(shí),適當(dāng)移動(dòng)鋼筋位置,準(zhǔn)確安裝定位鋼筋網(wǎng),確保管道位置準(zhǔn)確。

　　鋼筋綁扎前由測(cè)量人員復(fù)測(cè)模板的平面位置及高程,其中高程包括按吊架的計(jì)算撓度所設(shè)的預(yù)拱度,無(wú)誤后方進(jìn)行鋼筋綁扎。

　　為使保護(hù)層數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,保護(hù)層墊塊不被壓壞,箱梁施工墊塊采用定型塑料墊塊。

　　4波紋管加工安裝

　　按設(shè)計(jì)圖紙所示位置布設(shè)波紋管,并用定位筋固定,安放后的管道必須平順、無(wú)折角。

　　管道所有接頭長(zhǎng)度以5 d為準(zhǔn),采用大一號(hào)的波紋管套接,要對(duì)稱旋緊,并用膠帶紙纏好接頭處以防止混凝土漿摻入,當(dāng)管道位置與非預(yù)應(yīng)力鋼筋發(fā)生矛盾時(shí)采取以管道為主的原則,適當(dāng)移動(dòng)鋼筋保證管道位置的正確。

　　波紋管端部的預(yù)埋錨墊板應(yīng)垂直于孔道中心線,并在砼澆筑期間不產(chǎn)生位移。波紋管安裝好后,將其端部蓋好防止水或其他雜物進(jìn)入。

　　施工中人員、機(jī)械、振動(dòng)棒不能碰撞管道。

　　澆注混凝土之前對(duì)管道仔細(xì)檢查,主要檢查管道上是否有孔洞,接頭是否連接牢固、密封,管道位置是否有偏差,嚴(yán)格檢查無(wú)誤后,采用空壓機(jī)通風(fēng)的方法清除管道內(nèi)雜物,保證管道暢通。

　　5砼澆注及養(yǎng)生

　　采用混凝土泵車泵送砼,一次澆筑成形,先底板,后腹板,再頂板,每個(gè)t構(gòu)對(duì)稱進(jìn)行,分層澆筑,每層30 cm,從前端向后端澆筑,在前層混凝土初凝之前將次層混凝土澆筑完畢,保證無(wú)層間冷縫,混凝土的振搗嚴(yán)格按振動(dòng)棒的作用范圍進(jìn)行,嚴(yán)防漏搗、欠搗和過(guò)度振搗,當(dāng)預(yù)應(yīng)力管道密集、空隙小時(shí),配備小直徑30型的插入式振搗器,振搗時(shí)不可在鋼筋上平拖,不可碰撞預(yù)應(yīng)力管道、模板、鋼筋混凝土在振搗平整后即進(jìn)行第一次抹面,頂板混凝土應(yīng)進(jìn)行二次抹面,第二次抹面應(yīng)在混凝土初凝前進(jìn)行,以防早期無(wú)水引起表面干裂,混凝土澆筑完畢后,覆蓋麻袋或草袋進(jìn)行濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)。

　　6張拉及孔道壓漿

　　6.1張拉

　　(1)箱梁澆筑時(shí)制取充足數(shù)量的同條件養(yǎng)生試塊。預(yù)應(yīng)力張拉必須在同條件養(yǎng)生試塊強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度100%后進(jìn)行。

　　(2)具有預(yù)應(yīng)力張拉資質(zhì)的隊(duì)伍進(jìn)行張拉作業(yè),張拉前應(yīng)對(duì)張拉所用千斤頂及油壓表進(jìn)行精度控制的校核、標(biāo)定,同時(shí)張拉設(shè)備要統(tǒng)一編號(hào)。對(duì)鋼絞線和錨具做取樣試驗(yàn)檢測(cè)。

　　(3)張拉前清除工作面、承壓板和鋼絞束四周的灰漿,并按有關(guān)規(guī)范要求抽測(cè)代表孔道實(shí)際摩阻參數(shù)。錨夾具安裝并檢查是否合格。

　　(4)對(duì)施工人員進(jìn)行有關(guān)技術(shù)培訓(xùn)和機(jī)具熟悉,操作人員持證上崗。預(yù)應(yīng)力張拉采用張拉應(yīng)力和量測(cè)伸長(zhǎng)值雙控法進(jìn)行操作。

　　(5)預(yù)應(yīng)力張拉操作程序?yàn)? 安裝錨具和千斤頂→初張拉至初始控制應(yīng)力15%бcon→量測(cè)初始伸長(zhǎng)值→張拉至100%бcon(持荷2 min)→量測(cè)伸長(zhǎng)值并記錄→比較實(shí)測(cè)張拉伸長(zhǎng)值與計(jì)算伸長(zhǎng)值→回油自錨,退出千斤頂→檢查滑絲。

　　平均張拉力計(jì)算式:pp = p[1-e-(uθ+kx)]/ (kx+uθ)

　　理論伸長(zhǎng)值計(jì)算式:δl= pp×l/(ag×eg)

　　張拉過(guò)程中由專人負(fù)責(zé)測(cè)量每項(xiàng)數(shù)值,認(rèn)真記錄,合理計(jì)算實(shí)際伸長(zhǎng)值,實(shí)際伸長(zhǎng)值除量測(cè)外,應(yīng)再加上初應(yīng)力時(shí)的推算值:

　　δl0 = 0.15σkl/(ag×eg)

　　精確計(jì)算每道鋼束的理論伸長(zhǎng)值,仔細(xì)量測(cè)每束的實(shí)際伸長(zhǎng)值。預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)采用應(yīng)力應(yīng)變雙控,即以張拉控制應(yīng)力達(dá)標(biāo)的前提下,以鋼束實(shí)際伸長(zhǎng)進(jìn)行校核。實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)值與初應(yīng)力時(shí)的推算值之和與理論伸長(zhǎng)值的相對(duì)誤差不得超過(guò)±6%,如超過(guò)±6%則停止張拉,分析原因并及時(shí)采取措施。

　　6.2孔道壓漿

　　(1)壓漿順序。原則上從一端向另一端壓漿,當(dāng)管道超過(guò)35 m時(shí),在管道中設(shè)置三通,從一端壓漿至三通出漿后,再?gòu)娜ㄏ蛄硪欢藟簼{,依次循環(huán)壓漿。

　　(2)壓漿前的準(zhǔn)備工作。用空壓機(jī)吹凈管道內(nèi)積水檢查壓漿用的材料是否齊全充足檢查設(shè)備、工具是否配齊,性能良好檢查支架是否牢固,安全設(shè)施是否有效。

　　(3)壓漿。試驗(yàn)室按設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)要求配制水泥漿,水泥漿宜采用普通硅酸鹽水泥,水灰比控制在0.4~0.45之間,水泥漿稠度控制在14 s~18 s之間。水泥漿的拌制在壓漿機(jī)的灰漿攪拌桶內(nèi)進(jìn)行,先將水加入拌和機(jī)內(nèi),然后再放入水泥,充分拌和以后再加入膨脹劑,膨脹劑的摻量嚴(yán)格按試驗(yàn)配比控制,一般用量不超過(guò)水泥總量的0.01%?；覞{配比24 h內(nèi)的泌水率控制在3%以內(nèi),膨脹率控制在10%以內(nèi)。

　　拌和好的水泥漿由拌和機(jī)倒入活塞式注漿泵內(nèi),壓漿自箱梁的一端注入,直到從排氣孔內(nèi)溢出稠度均勻的水泥漿為止,關(guān)閉注漿管閘閥直到水泥漿凝固,注漿壓力須控制在0.5 mpa～0.7 mpa。水泥漿自拌制至壓入孔道的延續(xù)時(shí)間,控制在30 min～45 min范圍內(nèi)。

　　在整個(gè)壓漿過(guò)程中試驗(yàn)人員必須旁站記錄,并且每一工作班留取不少于5組7.07×7.07×7.07 cm水泥漿試件,標(biāo)養(yǎng)28天,檢查其抗壓強(qiáng)度作為水泥漿質(zhì)量評(píng)定的依據(jù)。

　　6.3封錨

　　采用砂輪機(jī)切割錨環(huán)外多余鋼絞線,并不斷灑冷水阻止熱量傳遞。封端澆注與蓋梁同標(biāo)號(hào)的混凝土,在澆注過(guò)程中嚴(yán)禁用振搗棒進(jìn)行振搗,采用人工搗實(shí)抹平。混凝土終凝后及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7天。

　　7結(jié)論

　　通過(guò)該高架橋的施工實(shí)踐證明,上述現(xiàn)澆箱梁施工控制措施是科學(xué)、合理的,在類似工程施工中可以借鑒。