公路桥梁预制箱梁施工技术初探

公路桥梁预制箱梁施工技术初探

李成军

中建交通建设集团有限公司100142

摘要:公路预应力混凝土箱形梁预制是一个复杂的系统工程,采用工厂化生产线的管理方式,进行现场箱梁预制、存放、运输架设的方法,能保证工程质量。本文以某新建公路桥梁为例,介绍了后张法预应力施工技术要点。

关键词:公路桥梁;后张法预应力;施工技术

一、工程概况

某新建公路为4孔25m先简支后连续预应力箱梁桥,每孔3片主梁,共12片箱梁,,砼为C50砼。孔道压浆为C40号水泥砂浆,采用Φj15.20mm钢绞线,标准强度Rby≥1860Mpa,钢绞线锚具均采用φ15-4、OVM15-5、OVM15-6、OVM15-7锚具,波纹管孔道及配套锚垫板、螺旋圈,钢筋根据设计图纸采用相应的Ⅰ级和Ⅱ级钢筋。

二、施工方案

主梁由预制箱梁和现浇砼桥面板组成,采用简支梁结构体系,横向采用铰接板连接。箱梁模板采用整体式外侧模、液压收缩式内模。钢筋施工采用底、腹板钢筋和桥面钢筋分别在专用绑扎胎模上绑扎成型。混凝土浇筑一次成型,采用混凝土搅拌车运输、布料机布料、输送泵泵送混凝土入模、高频附着式振动器辅以振动棒振捣的方法施工,养生采用淋水或蒸汽养护系统进行箱梁混凝土养生。箱梁分三次实施预应力,初张拉完成后由生产台座横移或纵移至存梁台座,待箱梁混凝土强度、弹模、龄期达到设计要求后即进行终张拉。终张拉完成后,测量箱梁徐变上拱度,在满足箱梁徐变上拱度测量要求的龄期并经检查合格,办理箱梁出场合格证后移梁。

三、后张法预应力施工技术

(一)场地、材料与机械设备准备

箱梁预制场地已经建设完成。原材料在预制场集中堆放并检验合

格,堆放场地已硬化。施工所需砼配合比已完成,砼由拌和站统一拌制并运送。张拉千斤顶、油泵和配套的油压表预先送到监理部门认可的检测单位进行标定、测量千斤顶的实际作用力和油压表读数的关系(即PT曲线回归方程),以便张拉过程中控制,在施工过程中张拉设备的千斤顶和压力表必须配套使用,严禁任意更换;张拉设备使用超过6个月或200次,以及在使用过程中出现不正常现象时,需重新校准。

(二)台座预制

首先硬化场地使台座在箱梁生产过程中不至变形,根据施工计划的需要箱梁预制台座设置了32个。台座宽度严格按照设计梁板底宽施工,台座基础为中间厚30cmC25砼,中间设置拉筋;两端各一米范围内因张拉需要加密拉筋布置。浇筑台座砼要保证台座顶的水平。台座底模为4mm厚钢板,钉于固定在台座基础两边的方木上。为与底模基础能有较好的结合而不至底模钢板跑位、起拱,在钢板底模中线每隔一定距离往台座基础下铆入铆钉,铆钉与钢板焊好、磨光。台座两边相应布置排水沟。整体台座两边铺设铁轨、架设龙门吊,用于砼浇筑、梁板吊移及其他施工辅助吊运。

(三)预应力管道安装

箱梁预应力管道通过埋设塑料波纹管的方法进行设置。波纹管使用前进行必要的外观质量检查,检查合格后方可使用。波纹管采用定位钢筋定位,曲线段每隔50cm设置一道,直线段每隔80cm设置一道,平曲线处设置防崩钢筋,间距50cm。管道连接处采用胶带或冷缩塑料密封。

预应力管道安装注意事项:安装塑料波纹管时,一是注意对塑料波纹管进行保护,不能损伤塑料波纹管或使其粘上油污;二是气割和焊接时要注意不能伤及塑料波纹管,塑料波纹管受损会导致混凝土砂浆进入管道内,引起张拉、压浆困难或根本不能张拉和压浆;三是在调整波纹管位置时,禁止采用生拉硬撬的办法,防止塑料波纹管受损或挤瘪,从而影响穿束。

(四)锚垫板安装

预应力锚垫板通过张拉端槽口模板进行定位,锚垫板设置于钢筋网片内,由钢筋网片定位,槽口模板均采用10MM竹胶板按设计尺寸制作,锚垫板用螺栓固定在槽口模板上,通过测量准确定位,槽口位置要求可靠固定,预应力张拉端槽口、锚垫板均应与预应力钢束垂直。槽口模板与锚垫板接触面要密实,为防止在混凝土浇注过程中水泥浮浆进入管道,于杯口内填加海绵或棉纱塞实。

(五)钢绞线

1、钢绞线下料:钢绞线下料长度根据预留孔道长度以及千斤顶、工具锚、工作锚的尺寸计算确定,通长为预留孔道长度加上两端各1米的张拉工作量。下料在平整的槽钢平台座上进行,保证下料尺寸准确;切割应用砂轮切割机,不得使用氧气切割;切割后整体编束,每隔1~1.5m绑扎铁丝一道,编束后分类存放,并进行支垫遮盖防锈。在加工场切割完成后的钢绞线用电焊将一端焊牢。

2、穿钢绞线(穿索):首先用一根长的钢绞线在其一端焊接一个比波纹管直径小2厘米的导向锥,另一端焊接一个挂钩;然后将已安装好的导向锥钢绞线一端穿入波纹管内;其次将卷扬机的钢丝绳挂在挂钩上,将钢丝绳拉至另一端,拉出的钢丝绳的一端挂在已加工钢索;最后,通过卷扬机将钢索拉至相应位臵。

在施工中经常有接头处波纹管被带出现象,在穿束过程中如果发生钢绞线拉不动情况应停止拉束查明原因;如必须开仓,应选择波纹管距砼面较薄处进行。因SB1、SB4、SB5索管道在此工程中经过穿索,穿索完后又张拉,张拉后又拉出钢索的过程,孔道内波纹管十分不圆滑。在25号墩SB1穿束时每穿7到10米就发现卷扬机拉不动现象,然后,开仓发现钢绞线端头被波纹管铁皮缠住了,增加了施工难度和施工进度。通过对SB1的情况总结,采用2mm厚铁皮制成的圆锥式导向端头,套在钢绞线前端。因端头为圆端形,在预到有毛刺和不规则管壁时能顺利通过,减少了对波纹管连接处的破坏,增加了施工进度。

(六)张拉

待梁体混凝土强度达到设计强度的100%后,方可进行张拉,按设计张拉顺序和要求进行,采用两端对称同步张拉工艺,张拉力和钢绞线伸长量双控,以张拉力为主,实测伸长量和理论伸长量的误差控制在±6%以内。

1、初始张拉

开始张拉时,将两端张拉油泵同时启动,张拉缸供油,回程缸回油。监护油顶的工作人员与油泵司机配合,随时调整锚具与千斤顶的位置,使孔道、锚具及千斤顶三者的轴线吻合,张拉到初始应力后,以油缸的某点为基点测量伸长量。

2、正式张拉

初始张拉完毕后,接着开动油泵,分0.1~0.10σcon、σcon逐级张拉,张拉至控制应力持荷2分钟,同时记录伸长量与理论伸长量比较,看是否与设计相符。一束拉完后,看其断丝、滑丝情况是否在规定要求范围,若超出规范需重新穿束张拉。

(七)压浆

采用普通压力压浆工艺往往存在浆体不致密、收缩大、管道不饱满等问题,这主要是由于水泥浆质量不稳定、封锚头不密实而导致漏浆。真空压浆是解决上述问题的最新施工工艺。

真空压浆注意事项:整个连接管路如果不能承受1MPa的正压力和0.1MPa的负压力,说明管路气密性不好,必须及时检查更正,合格后方能进入下一道工序。浆体搅拌时,水、水泥和外加剂的用量必须按配合比严格控制。灌浆剂自拌制至压入孔道的延续时间,视气温情况而定,一般不超过60~90分钟内(浆体流动度不大于30秒)。浆体在使用前和压注过程中应连续搅拌。对于因延迟使用所致的流动度降低的浆体,不得通过加水来增加其流动度,应予以废弃。压浆过程中及压浆后48h内,结构混凝土地温度不得低于5℃,否则应采取保温措施。当气温高于35℃,压浆宜在夜间进行。压浆完毕,应用自来水将搅拌机、压浆泵以及压浆管道清洗干净,以防止浆体硬化堵塞压浆管或压浆孔。

参考文献

[1]赵会强,牛遥.浅谈公路预制后张法简支T梁预应力[J].建材与装饰,2013(12).

[2]耿重阳.后张法预应力公路箱梁压浆帽封锚技术[J].科技传播,2012(8).

[3]曾晓慧.高速公路桥梁预应力预制箱梁施工探讨[J].科学与财富,2014(6).

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