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摘要: 本文对25m后张法预应力混凝土T型梁对施工过程中逐一进行阐述, 明确指出质量监控要点。
关键词: 混凝土T型梁; 预应力; 施工技术
中图分类号： TU375文献标识码：A 文章编号：
1 概述
随着公路的快速发展, 大跨度预制梁越来越普及。该桥为3×25mPC连续T梁结构，梁高1.7m, 桥面顶板宽度2.2m, 腹板厚度为0.16m (端部加厚至0.25m) , 下翼缘厚度0.2m (端部加厚至0.48m) , 桥台及伸缩缝处梁端加厚段预留伸缩缝安装槽。25mT 型梁采取现场预制, 由于跨度大、梁高、横向刚度相对较小, 再加上自重大, 梁的起吊和移运较困难, 同时该梁型结构复杂,施工工艺复杂。针对实际情况施工方案经多次筛选, 形成该同类型梁的施工技术。
2 施工技术准备
2.1 预制场布局
利用桥头路基作预制场, 结合现场可利用的有效路基范围, 为使现场布置力求紧凑,尽量缩短工艺流程线路, 同时避免材料、半成品、构件在生产过程中交叉运输和往返运输,现场力求按流水化、标准化生产工艺流程布局, 结合工期要求, 每天按生产1 片梁的能力考虑, 预制场沿路基前进方向依次为钢材库、钢筋加工区, 钢筋绑扎台座、生产台座、存梁台座, 混凝土拌合站布置在生产台座附近路槽顶, 混凝土通过滑槽输送至混凝土运输斗内如图(1)图(2)。
2.2 模板工程
模板采用定型加工的钢模板; 因T 梁横隔板间距为6m, 侧模单元长度选为6m, 端侧模为0.48m, 模板高为1.8m ( 预留10cm 与台座止浆条密贴) , 面板选用6mm 厚钢板, 大、小肋分别采用[8 槽钢、- 50x5 扁钢, 加劲肋采用[10 槽钢; 组装模板是采用Ф20 螺栓连接, 两侧模板通过上部拉杆Ф25 ( 48 与Ф20螺栓焊接) 、下部拉杆对拉调整几何尺寸, 加劲肋上设钢牛腿, 牛腿通过Ф40 可调模板垂直度, 上部对拉杆上铺2cm 厚木板作混凝土灌注时步行板, 模板设计均考虑了施工时候所需的强度、刚度、稳定性。
2.3 台座
台座采用混凝土台座, 施工时随打随摸,确保台面光洁平整。为避免立、拆模时碰坏台座, 台座四周用∠50x5 角钢包边。同时为防止下马碲漏浆, 在台座上固定“U” 形止浆条。为避免梁体在张拉时损坏台座, 台座两端需加宽加深并增设加强钢筋网片; 为便于梁的起吊和移运, 在台座两端预留吊装孔。
2.4 预应力管道制孔
本梁的预应力管道设计为Ф72, 为确保成孔质量, 避免由于管道刚度小造成在施工时不能确保管道位置尺寸, 造成管道摩阻大于设计而影响梁体质量,我们采用外径为72mm、内径为20mm 的橡胶管, 同时内穿一直径为15.24mm 的钢铰线增加其刚度。
3 施工工艺
后张法预应力混凝土25mT 型梁梁高、跨度大, 为确保钢筋和制孔管道的安装质量, 必须采用有效的措施确保在混凝土灌注过程中避免钢筋和制孔管道的位移, 腹板厚度为16cm, 施工时必须采取侧振工艺, 张拉时要采用措施避免梁体侧弯; 施工工序环节多, 工艺复杂, 技术难度较大, 故合理选择工艺流程和施工方法, 完备检测手段,对产品质量、施工安全、生产进度和经济效益控制及混凝土施工技术水平的提高至关重要。
3.1 钢筋制作与安装
3.1.1 钢筋加工:
a.φ8、φ10 盘条钢筋调直: 3T 卷扬机单控冷拉调直, 钢筋冷拉伸长率≤2%。
b.钢筋接长: 梁体纵向长钢筋采用闪光对焊接长。
c.钢筋下料: 切筋机下料, 下料台架槽钢同切筋机刀口同一高度, 槽钢切口并横加挡板控制下料长度。
d.钢筋弯曲: 弯筋机弯制成型。
e.张拉管道定位网制作: 定位网用φ8mm钢筋点焊成型, 用[8 槽钢和- 40x4 扁钢焊制模具, 控制定位网焊接尺寸, 加工后的定位网要逐个用大样检查, 确保各张拉管道相对位置准确无误。
3.1.2 钢筋绑扎:
a.梁梗和桥面板钢筋分别在钢筋绑扎台座上绑扎梁梗钢筋绑扎台座基础高30cm, 四周砖砌一二墙, 中间为素填土, 上部10cm 为C15混凝土, 并每2m 预埋铁件; 用50m 通长角钢并在槽钢上切口控制下马碲箍筋的间距, 按箍筋尺寸确定两侧通长角钢的间距, 为便于钢筋笼的起吊移运, 通长角钢通过合页与台座铁件连接, 便于角钢翻转; 台座顶面横向每2m 设横向∠50×5 角钢并切口控制下马碲的底部钢筋间距; 腹板纵向通长钢筋位置用钢管上按纵筋间距钻眼插φ8mm 短筋以控制纵筋的高度。b.桥面板钢筋绑扎台座用横向∠50×5 角钢控制其纵向钢筋的间距和位置和- 40x5 按照横向分布筋的间距切口控制其间距。台座基础采用30cm 高的混凝土墩通过预埋铁件与角钢和扁钢焊接连接。c.垫块绑扎: 钢筋绑扎完后, 按计算间距和规格绑扎好垫块, 要求下马碲位置要对称绑扎, 腹板位置呈梅花型布置, 绑扎要牢固, 避免振捣是垫块位移。
3.2 生产台座清理
3.2.1 清理台面, 检查吊装孔位置钢板、止浆条安装情况, 必要时检查台座尺寸。
3.2.2 涂刷隔离剂, 要求涂刷均匀, 同时应避免涂刷到止浆条上, 防止腐蚀止浆橡胶条。
3.3 梁梗钢筋笼安装
3.3.1 钢筋笼起吊机具: 2 台5t 电动葫芦( 下挂在75t 龙门吊主梁下, 电动葫芦的横移通过挂于龙门吊下的I25 实现, 纵移通过龙门吊走行) 、钢筋吊架。
3.3.2 梁梗钢筋笼用龙门吊和钢筋吊架整- 220-市政与路桥体吊装就位, 钢筋吊架采用钢管φ89×4 作纵上弦并在吊点两侧局部加固, 2 根φ60×4 做下弦, ∠40×4 做纵腹杆, 两端1/4 长度处设吊点, 以φ25 圆钢制作吊环; 钢筋吊钩( φ14)上部挂于吊架上,下部挂于主体钢筋笼下部,吊钩间距为1.6m, 以龙门吊吊装至生产台座就位。
3.4 制孔
3.4.1 胶管及接头
制孔采用外径φ72mm 的橡胶管, 内穿1根Φ15.24mm 钢绞线作芯筋增加胶棒刚度。跨中处一侧芯筋应穿入另一侧胶棒不小于100mm, 外用塑料薄膜包裹2~3 层, 细铅丝绑扎, 并辅以短钢筋绑在外侧增加其刚度, 避免胶管接头错位。
3.4.2 管道定位
采用定位网法控制管道坐标, 每100cm一个, 定位网采用中心线控制法安装, 主体钢筋就位后, 将胶棒穿入设计位置, 预留芯管在任何方向的偏差: 跨中4m 范围内≤6mm, 其余部位≤8mm。在立外侧模前, 全面检查管道位置。
3.4.3 拔管
梁体混凝土灌注完毕后6～8 小时( 混凝土强度达4～8Mpa) , 开始拔管, 具体确切的时间以拔管时橡胶管表面无湿浆和起黑粉为宜,拔管的先后顺序与混凝土灌注顺序相同, 每次拔管不得超过三根。拔管作业可采用地籠、定滑轮、钢丝绳等设备及工具。
3.5 模板的安装与拆除
3.5.1 模板安装
支立外模前, 侧模及底模接缝胶条清理合格后, 在台座两侧安放模板支撑铁――元宝垫, 并使其处于工作状态; 立模顺序为先立端模, 然后依次从台座一端开始对称立侧模。支立端模, 主体钢筋就位后, 先安装端模, 安装前应先将成孔胶棒端部穿入端部上相应预留孔中, 胶棒与端模孔间隙用海绵条塞紧, 防止漏浆。支立侧模, 用专用吊具将模板吊起, 慢慢靠近台座并放置元宝铁上, 用牛腿调整模板的垂直度, 按同样的方法立另一侧模, 上好上部对拉螺杆, 并用牛腿调整好模板的垂直度,然后按同样的方法依次立侧模, 并用螺栓将各模板连接好。
3.5.2 模板拆除
当混凝土强度达到设计强度的70%, 梁体混凝土表面与环境温差温差均大于15℃时开始拆模。必需先拆端模。
3.6 张拉工艺
预制梁混凝土立方体强度和弹性模量均达到设计混凝土强度等级的90%，且龄期不少于10天后，方可进行预应力钢束张拉。安装锚具, 带好夹片之后, 将钢绞线从千斤顶中心穿过, 张拉时, 当钢绞线的初始应力达到0.1σk 到时停止供油。检查夹片情况完好后, 画线作标记。张拉时按两侧同步对称分级张拉, 张拉级数分10%σk, 40%σk, 70%σk, 100%σk 四级, 张拉至设计控制应力时, 静停5 分钟, 测量100%σk 时钢绞线伸长值和锚夹片外露量。然后回油整机复位, 进行下一束张拉。
3.7 移梁存放
每片梁自重约70 吨, 采用两台40 吨龙门吊起吊移梁。采用钢丝绳兜梁, 拐角处安放护角。
3.8 压浆
终张拉完毕后, 用砂浆涂封锚具, 并用砂轮切割机切除外露钢绞线。压浆采用一次压浆工艺。以UJW- 200 灰浆搅拌机搅拌水泥浆,UB3 灰浆泵压浆, 水泥采用强度等级42.5R 的普通硅酸盐水泥, 水灰比≯0.4。当一端压浆另一端冒出浓浆后, 关闭出浆阀, 保压0.6～0.7Mpa 约1～2 分钟。压浆顺序自下往上进行,一片梁一次性连续压完。
3.9 封端
将封端部位混凝土凿毛, 绑扎钢筋, 立好封端模板; 封端混凝土采用梁体灌注同标号混凝土, 插入式振捣器插捣密实, 并洒水养护
关键词: 混凝土T型梁; 预应力; 施工技术
中图分类号： TU375文献标识码：A 文章编号：
1 概述
随着公路的快速发展, 大跨度预制梁越来越普及。该桥为3×25mPC连续T梁结构，梁高1.7m, 桥面顶板宽度2.2m, 腹板厚度为0.16m (端部加厚至0.25m) , 下翼缘厚度0.2m (端部加厚至0.48m) , 桥台及伸缩缝处梁端加厚段预留伸缩缝安装槽。25mT 型梁采取现场预制, 由于跨度大、梁高、横向刚度相对较小, 再加上自重大, 梁的起吊和移运较困难, 同时该梁型结构复杂,施工工艺复杂。针对实际情况施工方案经多次筛选, 形成该同类型梁的施工技术。
2 施工技术准备
2.1 预制场布局
利用桥头路基作预制场, 结合现场可利用的有效路基范围, 为使现场布置力求紧凑,尽量缩短工艺流程线路, 同时避免材料、半成品、构件在生产过程中交叉运输和往返运输,现场力求按流水化、标准化生产工艺流程布局, 结合工期要求, 每天按生产1 片梁的能力考虑, 预制场沿路基前进方向依次为钢材库、钢筋加工区, 钢筋绑扎台座、生产台座、存梁台座, 混凝土拌合站布置在生产台座附近路槽顶, 混凝土通过滑槽输送至混凝土运输斗内如图(1)图(2)。
2.2 模板工程
模板采用定型加工的钢模板; 因T 梁横隔板间距为6m, 侧模单元长度选为6m, 端侧模为0.48m, 模板高为1.8m ( 预留10cm 与台座止浆条密贴) , 面板选用6mm 厚钢板, 大、小肋分别采用[8 槽钢、- 50x5 扁钢, 加劲肋采用[10 槽钢; 组装模板是采用Ф20 螺栓连接, 两侧模板通过上部拉杆Ф25 ( 48 与Ф20螺栓焊接) 、下部拉杆对拉调整几何尺寸, 加劲肋上设钢牛腿, 牛腿通过Ф40 可调模板垂直度, 上部对拉杆上铺2cm 厚木板作混凝土灌注时步行板, 模板设计均考虑了施工时候所需的强度、刚度、稳定性。
2.3 台座
台座采用混凝土台座, 施工时随打随摸,确保台面光洁平整。为避免立、拆模时碰坏台座, 台座四周用∠50x5 角钢包边。同时为防止下马碲漏浆, 在台座上固定“U” 形止浆条。为避免梁体在张拉时损坏台座, 台座两端需加宽加深并增设加强钢筋网片; 为便于梁的起吊和移运, 在台座两端预留吊装孔。
2.4 预应力管道制孔
本梁的预应力管道设计为Ф72, 为确保成孔质量, 避免由于管道刚度小造成在施工时不能确保管道位置尺寸, 造成管道摩阻大于设计而影响梁体质量,我们采用外径为72mm、内径为20mm 的橡胶管, 同时内穿一直径为15.24mm 的钢铰线增加其刚度。
3 施工工艺
后张法预应力混凝土25mT 型梁梁高、跨度大, 为确保钢筋和制孔管道的安装质量, 必须采用有效的措施确保在混凝土灌注过程中避免钢筋和制孔管道的位移, 腹板厚度为16cm, 施工时必须采取侧振工艺, 张拉时要采用措施避免梁体侧弯; 施工工序环节多, 工艺复杂, 技术难度较大, 故合理选择工艺流程和施工方法, 完备检测手段,对产品质量、施工安全、生产进度和经济效益控制及混凝土施工技术水平的提高至关重要。
3.1 钢筋制作与安装
3.1.1 钢筋加工:
a.φ8、φ10 盘条钢筋调直: 3T 卷扬机单控冷拉调直, 钢筋冷拉伸长率≤2%。
b.钢筋接长: 梁体纵向长钢筋采用闪光对焊接长。
c.钢筋下料: 切筋机下料, 下料台架槽钢同切筋机刀口同一高度, 槽钢切口并横加挡板控制下料长度。
d.钢筋弯曲: 弯筋机弯制成型。
e.张拉管道定位网制作: 定位网用φ8mm钢筋点焊成型, 用[8 槽钢和- 40x4 扁钢焊制模具, 控制定位网焊接尺寸, 加工后的定位网要逐个用大样检查, 确保各张拉管道相对位置准确无误。
3.1.2 钢筋绑扎:
a.梁梗和桥面板钢筋分别在钢筋绑扎台座上绑扎梁梗钢筋绑扎台座基础高30cm, 四周砖砌一二墙, 中间为素填土, 上部10cm 为C15混凝土, 并每2m 预埋铁件; 用50m 通长角钢并在槽钢上切口控制下马碲箍筋的间距, 按箍筋尺寸确定两侧通长角钢的间距, 为便于钢筋笼的起吊移运, 通长角钢通过合页与台座铁件连接, 便于角钢翻转; 台座顶面横向每2m 设横向∠50×5 角钢并切口控制下马碲的底部钢筋间距; 腹板纵向通长钢筋位置用钢管上按纵筋间距钻眼插φ8mm 短筋以控制纵筋的高度。b.桥面板钢筋绑扎台座用横向∠50×5 角钢控制其纵向钢筋的间距和位置和- 40x5 按照横向分布筋的间距切口控制其间距。台座基础采用30cm 高的混凝土墩通过预埋铁件与角钢和扁钢焊接连接。c.垫块绑扎: 钢筋绑扎完后, 按计算间距和规格绑扎好垫块, 要求下马碲位置要对称绑扎, 腹板位置呈梅花型布置, 绑扎要牢固, 避免振捣是垫块位移。
3.2 生产台座清理
3.2.1 清理台面, 检查吊装孔位置钢板、止浆条安装情况, 必要时检查台座尺寸。
3.2.2 涂刷隔离剂, 要求涂刷均匀, 同时应避免涂刷到止浆条上, 防止腐蚀止浆橡胶条。
3.3 梁梗钢筋笼安装
3.3.1 钢筋笼起吊机具: 2 台5t 电动葫芦( 下挂在75t 龙门吊主梁下, 电动葫芦的横移通过挂于龙门吊下的I25 实现, 纵移通过龙门吊走行) 、钢筋吊架。
3.3.2 梁梗钢筋笼用龙门吊和钢筋吊架整- 220-市政与路桥体吊装就位, 钢筋吊架采用钢管φ89×4 作纵上弦并在吊点两侧局部加固, 2 根φ60×4 做下弦, ∠40×4 做纵腹杆, 两端1/4 长度处设吊点, 以φ25 圆钢制作吊环; 钢筋吊钩( φ14)上部挂于吊架上,下部挂于主体钢筋笼下部,吊钩间距为1.6m, 以龙门吊吊装至生产台座就位。
3.4 制孔
3.4.1 胶管及接头
制孔采用外径φ72mm 的橡胶管, 内穿1根Φ15.24mm 钢绞线作芯筋增加胶棒刚度。跨中处一侧芯筋应穿入另一侧胶棒不小于100mm, 外用塑料薄膜包裹2~3 层, 细铅丝绑扎, 并辅以短钢筋绑在外侧增加其刚度, 避免胶管接头错位。
3.4.2 管道定位
采用定位网法控制管道坐标, 每100cm一个, 定位网采用中心线控制法安装, 主体钢筋就位后, 将胶棒穿入设计位置, 预留芯管在任何方向的偏差: 跨中4m 范围内≤6mm, 其余部位≤8mm。在立外侧模前, 全面检查管道位置。
3.4.3 拔管
梁体混凝土灌注完毕后6～8 小时( 混凝土强度达4～8Mpa) , 开始拔管, 具体确切的时间以拔管时橡胶管表面无湿浆和起黑粉为宜,拔管的先后顺序与混凝土灌注顺序相同, 每次拔管不得超过三根。拔管作业可采用地籠、定滑轮、钢丝绳等设备及工具。
3.5 模板的安装与拆除
3.5.1 模板安装
支立外模前, 侧模及底模接缝胶条清理合格后, 在台座两侧安放模板支撑铁――元宝垫, 并使其处于工作状态; 立模顺序为先立端模, 然后依次从台座一端开始对称立侧模。支立端模, 主体钢筋就位后, 先安装端模, 安装前应先将成孔胶棒端部穿入端部上相应预留孔中, 胶棒与端模孔间隙用海绵条塞紧, 防止漏浆。支立侧模, 用专用吊具将模板吊起, 慢慢靠近台座并放置元宝铁上, 用牛腿调整模板的垂直度, 按同样的方法立另一侧模, 上好上部对拉螺杆, 并用牛腿调整好模板的垂直度,然后按同样的方法依次立侧模, 并用螺栓将各模板连接好。
3.5.2 模板拆除
当混凝土强度达到设计强度的70%, 梁体混凝土表面与环境温差温差均大于15℃时开始拆模。必需先拆端模。
3.6 张拉工艺
预制梁混凝土立方体强度和弹性模量均达到设计混凝土强度等级的90%，且龄期不少于10天后，方可进行预应力钢束张拉。安装锚具, 带好夹片之后, 将钢绞线从千斤顶中心穿过, 张拉时, 当钢绞线的初始应力达到0.1σk 到时停止供油。检查夹片情况完好后, 画线作标记。张拉时按两侧同步对称分级张拉, 张拉级数分10%σk, 40%σk, 70%σk, 100%σk 四级, 张拉至设计控制应力时, 静停5 分钟, 测量100%σk 时钢绞线伸长值和锚夹片外露量。然后回油整机复位, 进行下一束张拉。
3.7 移梁存放
每片梁自重约70 吨, 采用两台40 吨龙门吊起吊移梁。采用钢丝绳兜梁, 拐角处安放护角。
3.8 压浆
终张拉完毕后, 用砂浆涂封锚具, 并用砂轮切割机切除外露钢绞线。压浆采用一次压浆工艺。以UJW- 200 灰浆搅拌机搅拌水泥浆,UB3 灰浆泵压浆, 水泥采用强度等级42.5R 的普通硅酸盐水泥, 水灰比≯0.4。当一端压浆另一端冒出浓浆后, 关闭出浆阀, 保压0.6～0.7Mpa 约1～2 分钟。压浆顺序自下往上进行,一片梁一次性连续压完。
3.9 封端
将封端部位混凝土凿毛, 绑扎钢筋, 立好封端模板; 封端混凝土采用梁体灌注同标号混凝土, 插入式振捣器插捣密实, 并洒水养护