大桥T梁预制与施工探讨
2017-08-21
1、工程概况
某大桥全长836m,宽28m,分左右两幅。全桥共32跨,跨度分别为25m和30m。预制25mT梁共324榀,30mT梁共60榀。混凝土强度等级为C50。T梁预制场分预制区、钢筋加工区。25mT梁配置4束φ15.24曲线预应力筋,30mT梁配置4束7φ15.24曲线预应力筋。采用后张有粘结(灌浆)形式,预应力钢绞线抗拉强度标准值为fptk=1860MPa,张拉控制应力σcon=0.75fptk=0.75×1860=1395MPa。25mT梁每根钢绞线张拉力为195.3kN,每束钢绞线的张拉力为976.5kN;30mT梁预应力钢绞线张拉力为195.3kN,每束钢绞线张拉力为1367.1kN。钢绞线采用单束两端同时张拉。曲线孔道的留置采用埋置金属波纹管,张拉后采用C50混凝土封锚。
2、T形梁预制施工
2.1 T形梁预应力钢绞线制作及铺放
2.1.1 预应力筋的制作
有粘结预应力钢绞线是不允许有接头的,因此,保证工程下料长度准确是预应力筋制作的关键。下料前应认真进行下料长度计算,计算分2部分:①结构内长度:由梁两端弯点按抛物线计算所得;②外露工作长度:考虑两端同时张拉,张拉时工作长度取700mm。下料采用场地定长量测的方式。下料时,用砂轮切割机切断时要注意切面与束垂直,防止散头,以免影响挤压锚的制作质量。最后将下好的钢绞线编上号存放,堆放时要用木方架空放置,上面用油布盖好。
2.1.2 金属波纹管与预应力钢绞线的铺放
1)金属波纹管的选择与铺放
金属波纹管进场后应抽样进行盛水检查,检查有无渗漏现象,如有渗漏应采用密封胶带缠绕,指定的堆放地点应有防潮、防雨措施。
本工程采用了圆形标准型壁厚0.3mm双波金属波纹管预放到构件中,25mT梁采用内径55mm波纹管,其中接头管内径60mm,每根长6.5m;30mT梁采用内径65mm波纹管,其中接头管内径70mm,每根长7.75m。接头管与波纹管搭接长度为250mm,用密封胶带封口。同时,为防止水泥浆漏入波纹管,造成管堵塞,选用的锚垫板喇叭口内径大于波纹管外径,将波纹管总长方向两端各预留150～200mm伸出锚垫板。
为保证预应力筋张拉放张时梁端部混凝土不受损,在梁两端锚垫板处设置螺旋筋。25mT梁螺旋筋采用φ12钢筋制作,其环向轴线长度为230mm;30mT梁螺旋筋采用φ14钢筋制作,其环向轴线长度为250mm。
波纹管安设过程中,应注意两端锚垫板螺旋筋的位置是否正确,波纹管和锚垫板的连接是否牢固,端部的锚垫板安放需平整,波纹管中心线与锚垫板平面应垂直。因此,在梁端模板安装时用螺栓将锚垫板固定在设计图纸要求的位置上,以防止浇筑混凝土时发生移位。波纹管的坐标必须准确,在波纹管最高、最低及弯点等处,均设置钢筋马凳支撑控制标高。其他位置每隔1m设置一个支撑点,支撑用马凳或焊接在梁的箍筋骨架上的撑筋加以固定。支撑钢筋直径采用φ12并用22号铅丝固定波纹管,以控制波纹管的矢高。其标高误差应控制在±10mm内。
2)预应力钢绞线的铺放
考虑到混凝土浇筑施工时万一波纹管被振漏的因素,预应力钢绞线采用混凝土浇筑前先穿入波纹管内。另外,预应力筋的外露长度应以确保千斤顶工作长度为原则。将编好号的钢绞线对号入座,当预应力筋铺放完毕后再对其逐根进行检查,做到万无一失。
2.2 T形梁混凝土施工
混凝土配合比设计:混凝土强度等级C50,水泥:砂:碎石:水:减水剂=486:576:1223:170:4.86。混凝土坍落度为7～9cm。
2.2.1 混凝土浇筑
T梁为清水混凝土,为了达到清水混凝土内实外光的要求,在混凝土浇筑过程中,波纹管以下混凝土采用附着式振动器振捣,波纹管以上采用插入式振动器振捣(注意不得直接碰波纹管)。混凝土采用斜向分段水平分层连续浇筑,分层厚度15cm,具体做法:先从梁的一端开始下料,每罐料应在5m范围内按分层厚度往返布料,要求在较快的时间内下完料,以免使最先通过波纹管的料在附着式振动器的长时间振动下产生过振,下料时应做到边观察边下料,当第1层料通过波纹管时紧接着再布第2层料,以免造成波纹管被混凝土阻塞,附着式振动器不得随意开启,每罐料振动时间应控制在2～4min内,当混凝土浇筑至腹板上口时,应采用扁铁将腹板两侧的砂浆垫块剔掉,以提高T梁外观质量。
2.2.2混凝土的养护
为了达到T梁模板每榀T梁占用时间24h以加速模板周转的目地,施工中采用了蒸汽养护。混凝土施工完毕,采用订做的整块纤维防水棚布(此棚布具有厚度小、吸水量小、耐高温、价格低等特点)将整个结构密封,底部压实,将蒸汽通入。密封棚里,采用蒸气养护时为了防止结构物开裂,应注意做好以下工作:根据测温点,升降温阶段每隔1h做好棚内的测温记录,通过蒸气闸门调节蒸汽量;严禁直接用蒸汽冲T梁和混凝土试块,混凝土试块应分放在具有代表性和易取拿处,蒸汽从一根蒸汽管中的两头向中部对冲压,以减少蒸汽量损失造成的温差;停汽后,不得立即揭开棚布,应在不同处揭开小部分作散汽孔,T梁基本降温后方可将棚布完全揭开;停汽24h观察T梁降温情况后,方可进行浇水养护。
2.2.3T梁张拉、灌浆及封锚
1)T梁张拉
混凝土强度达到设计强度的80%以上才能进行张拉。张拉预应力筋前要先复检锚具和钢绞线,要对张拉机具进行校核,千斤顶和油泵要配套校核,取3次平均值校正顶值,油表精度不低于1.5级。
钢绞线张拉顺序应按设计要求进行,张拉时要求同束两端对称张拉,张拉采用双向控制:即应力控制和伸长值控制。T梁张拉过程中,要随时观察梁体的上拱度,以及有无侧向弯曲产生,如遇反常,则应停止张拉,采取措施后方可继续张拉。
2)T梁孔道灌浆
张拉完毕后,如孔道有杂物可采用高压风管将孔道清理干净,灌浆前孔道不应有积水,先采用石膏将两端所有锚具封闭,并在承压板的灌浆孔上安装好与灌浆孔连接的连接头,在另一端承压板的灌浆孔上安装好截止阀(截止阀使用后应尽快清洗以便周转使用)。水泥浆自调制至灌入孔道的延续时间一般30min,并应经常搅动以免沉淀,压浆从梁一端压入,从另一端排气,压浆应缓慢、均匀且连续,当从压浆的另一端压出原浆后,应迅速关闭阀门或塞好木楔,停留一下,再同向补顶一次,通过接头阀门关闭压浆孔即可。
3)封锚
孔道灌浆后,采用手动砂轮切割机切割钢绞线,钢绞线需外露3cm,将T梁端部混凝土凿毛,剔除埋设的预留筋,焊接封锚钢筋网并浇筑混凝土,封锚时注意控制梁体长度。
3、T梁吊装施工
3.1地形特征及梁体特点
①地形特征：0～7号墩地势平坦,与地面高程差为7m左右。7～8号墩间为护堤,8～15号墩地势凹凸不平。19～24号墩在河道内,24～32号墩为河东区部分,地势凹凸不平。②梁型特点：本桥梁型均为T形梁,梁间均采用湿接缝联结。T梁种类较多,边梁8种,中梁4种,最大梁重约70t。
3.2龙门吊架梁作业
采用龙门吊2台,运梁台车2台。由于0～7号墩间地势较平坦,采用落地门架式龙门吊机架设。起重能力250t,净宽33m,净高12m,结构为三角桁架式,地面铺设枕木、钢轨作为吊机和运梁轨道,由运梁台车地面送梁,送梁台车载重量250t(有自行装置)。采用落地门架吊机架设0～6号墩T梁施工时,应及时将各榀梁联成整体,以保证梁体稳定和双导梁架桥机上桥安装、T梁运输及吊装,并保证T梁吊装安全施工作业至32号台。
4、结语
通过本工程的T梁制作、安装施工,攻破了大跨度T梁施工技术难关。尤其桥梁架设是一个机械化程度高、专业性强的施工门类,与土建吊装工程有着较大的差异。在桥梁总体施工组织设计时应综合考虑桥梁架设施工技术要求,预制场地根据工期要求要有足够的存梁区,进行科学、合理的施工现场平面布置,以提高桥梁架设专业机械的使用效率,为确保桥梁按期架设贯通提供保证。
参考文献
[1]陈正松.T梁预制施工技术总结[J].甘肃科技.2009,9.
[2]王佳乐.T梁预制工艺技术特点与施工注意事项[J].建工信息,2009,12.
