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【摘 要】 随着我国桥梁工程建设步伐的加快,后张法预应力技术也在施工中得到了广泛应用,本文对后张法预应力砼T梁施工工艺及质量控制进行了深入探讨。
【关键词】 后张法;预应力;T梁;施工
前言:
随着桥梁施工技术的不断发展,大跨度装配式后张法全预应力混凝土T型梁桥以其标准化现场预制施工方便和经济效益性好等优势,被广泛应用于铁路、公路工程建设项目之中。但是,该装配式当桥在减轻梁体自重、增加梁体承载能力、降低梁体工程费用的同时,由于为提高梁体承载能力而施加的高预应力值却引起了梁体上拱度偏大的情况,并随之带来了梁体预制、安装施工控制困难和桥面铺装层厚度不均(而不得不进行局部调坡和加厚)致使铺装费用增加,进而影响桥面设施(如:防撞护栏、挑檐排水沟)的平顺性、美观性及通车运营后桥梁的力学性能和行车舒适性等一系列问题。
一、工程实况
某新建桥梁工程全长是386米,分为两部分,即主桥和引桥。主桥采用的预应力混凝土构件为20m+33m+33m+20m的三跨变截面连续箱梁,而引桥的预应力混凝土简支梁是20m一跨的,柱式桥台、v型桥墩以及钻孔灌注桩基础在下部。横坡为双向1.5%,纵坡為双向3.0%,主引桥交界处、道路与引桥交界处的伸缩缝为NJSF耐久三防伸缩缝。桥面铺装层自下而上分别为l0cmC40钢筋防水混凝土、沥青防水层以及5cm细粒式沥青混凝土。
二、准备工作
1、材料方面的检查
对材料的控制要严格执行双重准人制度,材料进厂前生产厂家情况及出厂合格检查情况必须有相应证明文件;进场后必须按规范规定严格执行现场见证取样制度。同时作为具有相关专业知识及经验的监理工程师,还应对预应力材料的性能特殊性有一定的掌握。
(1)钢绞线。预应力混凝土结构中预应力筋应当强度高并具有一定延性。预应力楼盖施工时预应力钢筋大多采用钢绞线,重点应检验力学性能。比较重要的结构还要进一步测试钢束的松弛性能,为后期张拉时的应力控制和预应力损失估算提供第一手资料。
(2)管道。除应按出厂合格证和质量保证书核对其类别、型号、规格及数量外,还应对其外观、尺寸、集中荷载下的径向刚度、荷载作用后的抗渗漏及抗弯曲渗漏等进行检验。
(3)混凝土。在预应力混凝土结构中,混凝土徐变性能是重要且务必认真关注的问题,考虑徐变的诸多影响因素,施工时尽可能选择早强型混凝土,同时注意改善混凝土的现场养护条件,尽可能增大养护湿度。
(4)锚具、夹具、连接器。在同种材料和同一生产工艺条件下,锚具、夹具应以不超过1000套组为一个验收批;连接器以不超过500套组为一个验收批;应从每批中抽取10%的锚具且不少于l0套,检查其外观和尺寸;应从每批中抽取5%的锚具且不少于5套,对其中有硬度要求的零件做硬度试验,对多孔夹片式锚具的夹片,每套至少抽取5片。
2、孔道埋设
(1)预应力筋预留孔道的尺寸与位置应正确,孔道埋设曲线必须符合设计曲线要求,孔道应平顺,端部的预埋钢垫板应垂直于孔道中心线。
(2)管道应采用定位钢筋固定安装,使其能牢固地置于模板内的设计位置,反复检查、校正其纵横向坐标位置,尤其是横向位置,确保在混凝土浇筑期间不产生位移(确保张拉后,产生的预应力满足设计要求)。固定各种成孔管道用的定位钢筋的间距,对于钢管不宜大于lm;对于波纹管不宜大于0.8m;对于胶管不宜大于0.5m;对于曲线管道宜适当加密,同时按设计图纸要求埋置灌浆管。管道坐标见图1。
图1 梁管道坐标图
(3)金属管道接头处的连接管宜采用大一个直径级别的同类管道,其长度宜为被连接管道内径的57倍。连接时应不使接头处产生角度变化及在混凝土浇筑期间发生管道的转动或移位,并应缠裹紧密防止水泥浆的渗入。
(4)所有管道均应设压浆孔,还应在最高点设排气孔及需要时在最低点设排水孔。压浆管、排气管和排水管应是最小内径为20mm的标准管或适宜的塑性管,与管道之间的连接应采用金属或塑料结构扣件,长度应足以从管道引出结构物以外。
(5)管道在模板内安装完毕后,应将其端部盖好,防止水或其他杂物进入。并且管道内放置一根8#通长铁丝,便于混凝土浇灌完成后牵引疏通管道,并备于穿束用。
3、端头部分的加固
端头部分应加设钢筋网片或螺旋钢筋,混凝土浇筑时因钢筋较密,应加强振捣,保证混凝土密实,防止施加预应力时端头砼爆裂。
三、后张法预应力T梁预制施工工艺探究
1、钢筋骨架以及预应力筋制作工艺
通常情况下,T梁的预应力筋束采用j15.20的高强度以及低松弛预应力的钢绞线,其中采用HRB335级的钢筋。图2所示为后张法预应力T粱预制施工工艺流程图。
图2 施工工艺流程图
(1)进行布置钢筋过程中,一般情况下要遵循首先布置预应力筋,其次布置主筋,最后布置次筋的原则。
(2)钢筋骨架完成后,应该使用井字型的钢筋进行波纹管的定位。通常情况下,井字型的钢筋之间的距离为40厘米至60厘米,进行纵向布置,遇到曲线位置适当进行加密钢筋之间的距离到20厘米至40厘米。
(3)在在预应力T梁管道中间设置三通管形式的排气孔,要是靠近的两个波纹管的排气孔间的距离错开50厘米,采用直径为8O毫米和87毫米的波纹管。波纹管之间的接口处使用防水胶布进行包裹处理,波纹管之间的连接套管长度必须大于30厘米。
(4)在进行浇注以及锤捣混凝土之前,必须预留直径为6毫米的引线,将12根钢绞线进行绑扎,距离为80厘米,然后使用气焊进行烧焊钢筋绞线前部的牵引环,使用人工方式牵引完成穿束工作。
(5)使用塑料布将外漏的钢绞线进行封闭包扎,并且要对外缠的塑料布使用封箱胶带进行二次保护,确保钢绞线的密闭。 (6)进行泌水孔以及压浆孔的设置,通常情况下在预应力孔道的波峰出进行布置。
(7)进行安装端部锚垫板工作,采用对拉螺栓是锚垫板与支座连接,因为钢筋本身强度比较高,在前期应该做好确保孔道垂直工作。
2、后张法预应力施工工艺
现代技术生产的钢绞线的质量已经具有可靠的稳定性能,张拉工作所需的设备(千斤顶以及油表)性能也符合要求,在这种情况下,在进行伸长量的测量时,只要张拉过程符合规定,测量数据正确,就可以达到相关规范的技术要求,伸长量应该控制在小于理论值的6%。在进行预应力T梁张拉工作时必须要重点注意一下幾点:
(1)通常情况下伸长量的数值不会十分集中,但是应当注意数值不能过于离散:
(2)提高伸长量准确以及提高张拉工作质量的有效方法是在张拉现场选用有经验的工作人员进行针对钢筋统一调整,确保调整完成的伸长量不能过于离散,要靠近中心,特别要注意伸长量过小的钢束;
(3)针对长度较长的钢柬必须使用较大的千斤顶进行整束的张拉工作。倘若使用较小的千斤顶进行张拉,后几根的张拉就会出现钢绞线的缠绕问题。根据以前张拉经验,如果使用较小的千斤顶进行逐根的张拉,在后面的几根钢束的伸长量比使用大的千斤顶的伸长量要小一半还多。
3、T型梁吊装
使用SDLB160t/50m型号的架桥机进行预应力T梁的吊装,使用运梁车将梁运送至吊装位置,通过架桥机的横向移动以及天车的纵向移动进行T梁的安装。安装完成第一个T梁之后,必须要对T梁进行侧向支撑,然后进行T梁整体的垂直度调整工作,进行核查,见车T梁的横向以及纵向的距离是否准确,确保符合技术要求后,在梁支撑稳定下将吊带卸下,继续后续工作。
4、T型粱定位
进行T型梁的定位工作,通常情况下进行高程控制使用精密的水准仪,进行T梁的定位控制使用尼康531E电子仪器,仪器精度高,测量准确,测量过程中辅助的测力仪器有钢卷尺、经纬仪、塞尺以及水准仪等。进行T梁的定位工作还要进行轴向偏差以及梁的端线吊装偏差的控制。在进行T梁的吊装前,进行粱的中心线标记,T梁端面标记垂直线,吊装时标记的中心线与吊装控制线重合,相关技术规定偏差不能大于1厘米,垂直方向的偏差要小于2厘米,预应力T梁吊装后的之问的距离偏差不应大于5毫米。
四、结论
后张法预应力混凝土T梁的施工工艺比较复杂,且技术要求较高。因此,为了保证桥梁的整体稳定性和使用质量,在施工过程中应该提高施工队伍的整体技术水平,注重每道工序的细节部分,深入研究每种施工工艺的实施方法。
参考文献:
[1]石伟.简述后张法预应力混凝土T梁工法[J].黑龙江交通科技,2011,(8):101.
[2]刘广强.后张法预应力混凝土T梁的施工要点与质量控制[J].桥梁与隧道工程,2012,(6):97—99.
[3]后张法预应力混凝土T梁的施工质量控制[J].交通世界,2010,(1):121—122.
【关键词】 后张法;预应力;T梁;施工
前言:
随着桥梁施工技术的不断发展,大跨度装配式后张法全预应力混凝土T型梁桥以其标准化现场预制施工方便和经济效益性好等优势,被广泛应用于铁路、公路工程建设项目之中。但是,该装配式当桥在减轻梁体自重、增加梁体承载能力、降低梁体工程费用的同时,由于为提高梁体承载能力而施加的高预应力值却引起了梁体上拱度偏大的情况,并随之带来了梁体预制、安装施工控制困难和桥面铺装层厚度不均(而不得不进行局部调坡和加厚)致使铺装费用增加,进而影响桥面设施(如:防撞护栏、挑檐排水沟)的平顺性、美观性及通车运营后桥梁的力学性能和行车舒适性等一系列问题。
一、工程实况
某新建桥梁工程全长是386米,分为两部分,即主桥和引桥。主桥采用的预应力混凝土构件为20m+33m+33m+20m的三跨变截面连续箱梁,而引桥的预应力混凝土简支梁是20m一跨的,柱式桥台、v型桥墩以及钻孔灌注桩基础在下部。横坡为双向1.5%,纵坡為双向3.0%,主引桥交界处、道路与引桥交界处的伸缩缝为NJSF耐久三防伸缩缝。桥面铺装层自下而上分别为l0cmC40钢筋防水混凝土、沥青防水层以及5cm细粒式沥青混凝土。
二、准备工作
1、材料方面的检查
对材料的控制要严格执行双重准人制度,材料进厂前生产厂家情况及出厂合格检查情况必须有相应证明文件;进场后必须按规范规定严格执行现场见证取样制度。同时作为具有相关专业知识及经验的监理工程师,还应对预应力材料的性能特殊性有一定的掌握。
(1)钢绞线。预应力混凝土结构中预应力筋应当强度高并具有一定延性。预应力楼盖施工时预应力钢筋大多采用钢绞线,重点应检验力学性能。比较重要的结构还要进一步测试钢束的松弛性能,为后期张拉时的应力控制和预应力损失估算提供第一手资料。
(2)管道。除应按出厂合格证和质量保证书核对其类别、型号、规格及数量外,还应对其外观、尺寸、集中荷载下的径向刚度、荷载作用后的抗渗漏及抗弯曲渗漏等进行检验。
(3)混凝土。在预应力混凝土结构中,混凝土徐变性能是重要且务必认真关注的问题,考虑徐变的诸多影响因素,施工时尽可能选择早强型混凝土,同时注意改善混凝土的现场养护条件,尽可能增大养护湿度。
(4)锚具、夹具、连接器。在同种材料和同一生产工艺条件下,锚具、夹具应以不超过1000套组为一个验收批;连接器以不超过500套组为一个验收批;应从每批中抽取10%的锚具且不少于l0套,检查其外观和尺寸;应从每批中抽取5%的锚具且不少于5套,对其中有硬度要求的零件做硬度试验,对多孔夹片式锚具的夹片,每套至少抽取5片。
2、孔道埋设
(1)预应力筋预留孔道的尺寸与位置应正确,孔道埋设曲线必须符合设计曲线要求,孔道应平顺,端部的预埋钢垫板应垂直于孔道中心线。
(2)管道应采用定位钢筋固定安装,使其能牢固地置于模板内的设计位置,反复检查、校正其纵横向坐标位置,尤其是横向位置,确保在混凝土浇筑期间不产生位移(确保张拉后,产生的预应力满足设计要求)。固定各种成孔管道用的定位钢筋的间距,对于钢管不宜大于lm;对于波纹管不宜大于0.8m;对于胶管不宜大于0.5m;对于曲线管道宜适当加密,同时按设计图纸要求埋置灌浆管。管道坐标见图1。
图1 梁管道坐标图
(3)金属管道接头处的连接管宜采用大一个直径级别的同类管道,其长度宜为被连接管道内径的57倍。连接时应不使接头处产生角度变化及在混凝土浇筑期间发生管道的转动或移位,并应缠裹紧密防止水泥浆的渗入。
(4)所有管道均应设压浆孔,还应在最高点设排气孔及需要时在最低点设排水孔。压浆管、排气管和排水管应是最小内径为20mm的标准管或适宜的塑性管,与管道之间的连接应采用金属或塑料结构扣件,长度应足以从管道引出结构物以外。
(5)管道在模板内安装完毕后,应将其端部盖好,防止水或其他杂物进入。并且管道内放置一根8#通长铁丝,便于混凝土浇灌完成后牵引疏通管道,并备于穿束用。
3、端头部分的加固
端头部分应加设钢筋网片或螺旋钢筋,混凝土浇筑时因钢筋较密,应加强振捣,保证混凝土密实,防止施加预应力时端头砼爆裂。
三、后张法预应力T梁预制施工工艺探究
1、钢筋骨架以及预应力筋制作工艺
通常情况下,T梁的预应力筋束采用j15.20的高强度以及低松弛预应力的钢绞线,其中采用HRB335级的钢筋。图2所示为后张法预应力T粱预制施工工艺流程图。
图2 施工工艺流程图
(1)进行布置钢筋过程中,一般情况下要遵循首先布置预应力筋,其次布置主筋,最后布置次筋的原则。
(2)钢筋骨架完成后,应该使用井字型的钢筋进行波纹管的定位。通常情况下,井字型的钢筋之间的距离为40厘米至60厘米,进行纵向布置,遇到曲线位置适当进行加密钢筋之间的距离到20厘米至40厘米。
(3)在在预应力T梁管道中间设置三通管形式的排气孔,要是靠近的两个波纹管的排气孔间的距离错开50厘米,采用直径为8O毫米和87毫米的波纹管。波纹管之间的接口处使用防水胶布进行包裹处理,波纹管之间的连接套管长度必须大于30厘米。
(4)在进行浇注以及锤捣混凝土之前,必须预留直径为6毫米的引线,将12根钢绞线进行绑扎,距离为80厘米,然后使用气焊进行烧焊钢筋绞线前部的牵引环,使用人工方式牵引完成穿束工作。
(5)使用塑料布将外漏的钢绞线进行封闭包扎,并且要对外缠的塑料布使用封箱胶带进行二次保护,确保钢绞线的密闭。 (6)进行泌水孔以及压浆孔的设置,通常情况下在预应力孔道的波峰出进行布置。
(7)进行安装端部锚垫板工作,采用对拉螺栓是锚垫板与支座连接,因为钢筋本身强度比较高,在前期应该做好确保孔道垂直工作。
2、后张法预应力施工工艺
现代技术生产的钢绞线的质量已经具有可靠的稳定性能,张拉工作所需的设备(千斤顶以及油表)性能也符合要求,在这种情况下,在进行伸长量的测量时,只要张拉过程符合规定,测量数据正确,就可以达到相关规范的技术要求,伸长量应该控制在小于理论值的6%。在进行预应力T梁张拉工作时必须要重点注意一下幾点:
(1)通常情况下伸长量的数值不会十分集中,但是应当注意数值不能过于离散:
(2)提高伸长量准确以及提高张拉工作质量的有效方法是在张拉现场选用有经验的工作人员进行针对钢筋统一调整,确保调整完成的伸长量不能过于离散,要靠近中心,特别要注意伸长量过小的钢束;
(3)针对长度较长的钢柬必须使用较大的千斤顶进行整束的张拉工作。倘若使用较小的千斤顶进行张拉,后几根的张拉就会出现钢绞线的缠绕问题。根据以前张拉经验,如果使用较小的千斤顶进行逐根的张拉,在后面的几根钢束的伸长量比使用大的千斤顶的伸长量要小一半还多。
3、T型梁吊装
使用SDLB160t/50m型号的架桥机进行预应力T梁的吊装,使用运梁车将梁运送至吊装位置,通过架桥机的横向移动以及天车的纵向移动进行T梁的安装。安装完成第一个T梁之后,必须要对T梁进行侧向支撑,然后进行T梁整体的垂直度调整工作,进行核查,见车T梁的横向以及纵向的距离是否准确,确保符合技术要求后,在梁支撑稳定下将吊带卸下,继续后续工作。
4、T型粱定位
进行T型梁的定位工作,通常情况下进行高程控制使用精密的水准仪,进行T梁的定位控制使用尼康531E电子仪器,仪器精度高,测量准确,测量过程中辅助的测力仪器有钢卷尺、经纬仪、塞尺以及水准仪等。进行T梁的定位工作还要进行轴向偏差以及梁的端线吊装偏差的控制。在进行T梁的吊装前,进行粱的中心线标记,T梁端面标记垂直线,吊装时标记的中心线与吊装控制线重合,相关技术规定偏差不能大于1厘米,垂直方向的偏差要小于2厘米,预应力T梁吊装后的之问的距离偏差不应大于5毫米。
四、结论
后张法预应力混凝土T梁的施工工艺比较复杂,且技术要求较高。因此,为了保证桥梁的整体稳定性和使用质量,在施工过程中应该提高施工队伍的整体技术水平,注重每道工序的细节部分,深入研究每种施工工艺的实施方法。
参考文献:
[1]石伟.简述后张法预应力混凝土T梁工法[J].黑龙江交通科技,2011,(8):101.
[2]刘广强.后张法预应力混凝土T梁的施工要点与质量控制[J].桥梁与隧道工程,2012,(6):97—99.
[3]后张法预应力混凝土T梁的施工质量控制[J].交通世界,2010,(1):121—122.