淺談預應力混凝土T梁施工工藝及質量控制

付銀巋

隨著高等級公路的快速發展,預應力混凝土結構得到了廣泛的應用,作為超靜定結構,預應力混凝土連續梁具有比普通的連續梁橋大得多的跨越能力,另外,它可以有效的避免混凝土開裂,同時又具有結構受力性能好、變形小、伸縮縫少、行車平順舒適、承載能力大、抗震能力強等優點。在聞垣高速公路建設中就大量采用了T形梁結構,下面就聞垣高速LA10合同段T梁施工介紹一下施工工藝及質量控制。

1 施工工藝及質量控制

1.1 鋼筋、模型、波紋管的加工與安裝

1)鋼筋加工區搭設10 m×20 m的彩鋼棚,原材料、半成品存放區采用30 cm厚混凝土臺座。

鋼筋綁扎工作在預制T梁臺座上進行,為保證鋼筋的橫平、豎直、位置準確、間距均勻,在底座上事先放出大樣線,鋼筋按線綁扎,橫向水平筋的間距按圖紙設計要求的間距做成內對內的卡子,在施工中嚴格控制,保證了鋼筋的間距均勻、水平。采用專用的混凝土墊塊,腹板按豎向0.5 m,橫向1.0 m梅花形布設,底板按0.5 m間距布置兩排,均綁扎在鋼筋交叉點上,保證了工程質量。

2)安裝預埋件(支座連接鋼板),然后架立波紋管,首先確定梁跨中為原點建立坐標,根據圖紙坐標值,確定孔道底部各斷面的空間位置,并用紅油漆在底座側面標注波紋管的起彎點位置和對應高度。按位置焊接架立筋,安裝波紋管。安裝時波紋管接頭處用接頭管(大于波紋管0.5 mm)與波紋管套接,并用膠帶纏住,達到管道安裝牢固,接頭密合,彎曲圓順。波紋管定位鋼筋在曲線段間隔為50 cm,在直線段間隔為100 cm設置一組,并牢固焊接。

3)模板采用定型鋼模板,安裝時板面應平整、光潔,涂刷脫模劑,保持模板正確的線形,為防止漏漿,在模板接縫間粘貼雙面膠帶,模板底部和頂部都安裝對拉桿,個別側模處加頂方木,以防脹模和跑模。拆模時不能硬砸硬撬,防止模板變形及損壞梁板混凝土。

1.2 澆筑混凝土

1)混凝土由拌合站集中拌制。對混凝土原材料從源頭抓起,砂、碎石、水泥和拌合用水等試驗合格后方可進場,進場后按批次分別檢驗,保證了原材料質量,同時在拌和前由專職試驗員對砂、石料含水量進行測定,每日由試驗室提供施工配合比,拌合站方能開始拌和。由于波紋管及錨區的鋼筋比較密集,石料最大粒徑選擇為1 cm～2 cm。

2)每盤混合料拌合時間不少于2 min,混凝土要均勻,隨時檢查混凝土的坍落度(10 cm～12 cm)、和易性,注意拌合速度與混凝土振搗速度要相配合,混凝土運輸采用罐車運送到預制T梁現場,卸入料斗內,然后用龍門吊起吊橫移到澆筑部位卸入模板內,料斗下口距梁頂面不大于40 cm,保證T梁混凝土在澆筑過程中不發生離析現象。

混凝土澆筑時保證連續不間斷進行,要考慮到拌合能力、運輸距離和澆筑速度相配合。

3)混凝土采用分層澆筑,分層厚度不大于30 cm,分層距離控制在6 m左右。澆筑順序為從一端向另一端,為了保證錨固區混凝土的密實度,當澆筑到距離另一端5 m左右時,再從另一端開始往回澆筑。為提高混凝土強度,在施工中采用附著式高頻振搗器和振搗棒(50棒,30棒)聯合完成,其中附著式高頻振搗器振搗梁的馬蹄部和腹部,振搗時間控制在50 s左右,附著式高頻振搗器空載激振力4.75 kN,振動頻率50 Hz。附著式振搗器只能振動相應投料區段的混凝土,不能空振,也不得使已初凝的混凝土再受振;插入式振搗棒振搗腹板和翼板部位的混凝土,在振搗過程中不能觸及模板及波紋管。

4)混凝土澆筑過程中,每片梁至少做4組試件(試模為15 cm×15 cm×15 cm),1組標養,其余留在工地同步養護,作為拆模、張拉、吊裝等工序的強度控制依據。

1.3 拆模

當混凝土強度達到10 MPa時開始拆模,拆模時先松動對拉螺絲,抽出對拉桿,然后從先澆筑一端開始用人工配合龍門吊機拆模,并用10 t倒鏈、方木等配合龍門吊拆模,拆模后及時打磨模板,堆放整齊。邊梁拆模后要及時對翼緣板處用圓木進行支頂,以防梁體傾倒。拆模時要先將模板下落,最后緩緩側拉,注意對成品混凝土的保護。

1.4 混凝土的鑿毛

當混凝土強度達到設計強度的30%時開始鑿毛(鑿毛過早容易破壞混凝土的棱角,太遲將會給施工帶來困難),T梁混凝土鑿毛采用電錘與鐵鏨相配合法進行。首先將鑿毛區畫線,由外向內按45°左右的斜紋用電錘進行鑿毛。電錘未鑿到的浮漿用人工配合鐵鏨進行二次處理,直至浮漿全部鑿除干凈為止。鑿毛完成后灑水沖洗干凈,采用鋼刷刷洗,將鑿除區域的浮渣掃除干凈。

1.5 混凝土養護

為保證混凝土有適宜的硬化條件和防止不正常收縮,根據氣溫情況及時進行澆水養護。拆模后頂板采用土工布覆蓋灑水養護的方法,腹板及翼緣板底部采用塑料水管繞梁體一周的方法養護。具體做法是采用直徑為2.5 cm的塑料管,在管壁上設置小孔兩排,一排孔口向上用于養護翼緣板底部,一排面向腹板用于養護腹板,管口設置三通閥門,派專人負責。養護時間不少于7 d,每天澆水次數視具體情況而定,以能保持混凝土處于足夠的潤濕狀態為宜。

1.6 張拉

1)張拉時間:梁體養護達到7 d且混凝土強度達到設計強度的90%以上時進行張拉。

2)安裝順序:安裝工作錨環→工作夾片→限位板→千斤頂→工具錨環→工具夾片(用直徑2 cm鋼管打緊)。

3)張拉順序:張拉順序為 N2→N3→N1→N4(50%)→N5→N4(100%)。

N4首先張拉50%,主要因為N4,N5處于平彎段,防止梁體在張拉過程中產生傾覆。

4)張拉方法:兩端對稱同時張拉。

5)張拉程序:0→初應力(10%σcon)→100%σcon持荷2 min錨固。

6)張拉步驟:張拉應專人負責統一指揮。

a.張拉至初應力10%時,停機穩壓,記錄量測伸長值a;

b.張拉至 20%時,記錄量測伸長值 b;

c.張拉至100%時,記錄量測伸長值 c。

先在一端回油錨固后,再在另一端補足預應力值進行錨固。

實際伸長值ΔL=(b-a)+(c-a)。

張拉時采用張拉力和伸長量雙控,以張拉力控制為主,鋼絞線伸長值作為校核,伸長值偏差控制在±6%,超過±6%查明原因,再進行張拉。

1.7 壓漿封錨

張拉完成后,在24 h內進行壓漿。壓漿工藝采用真空輔助壓漿法,水泥漿水灰比控制為0.45,摻加8%的膨脹劑,水泥漿稠度控制在14 s～18 s之間。現場采用倒錐法對水泥凈漿進行測定,當試驗合格后開始壓漿。將準備好的水泥漿按先下孔后上孔的順序依次壓入孔道,水泥漿在壓注前和過程中應經常攪動,水泥漿調制后,經常攪動并應在30 min內用完。壓漿開始前,打開兩端壓漿(出漿)嘴閥門,然后由一端壓入水泥漿,壓力可在0.5 MPa～0.7 MPa,壓注速度為 6 m/min～8 m/min。為保證預應力束孔道全部沖漿,出漿口冒漿后(現場控制以出漿口流出不含氣體水沫且稠度與壓注漿液相同的水泥漿為準),關閉出漿嘴閥門并加壓,穩壓期的壓力為0.5 MPa,時間不少于2 min。壓漿時每工作班組最少做三組試塊(試模為70.7 mm×70.7 mm×70.7 mm)。

為保證橋梁伸縮縫幾何尺寸及混凝土線性,非連續端封錨在梁板吊裝完成后進行。用砂輪鋸切去多余鋼束,并保留4 cm,對非連續端焊接綁扎封錨鋼筋支模板,用與梁體同標號混凝土澆筑封錨。中支點梁端不進行封錨,采用10號水泥砂漿將外露鋼絞線、錨具及鋼筋包裹,防止銹蝕。

2 結語

以上介紹了T梁預制施工工藝及在施工中應注意的一些事項,希望能夠在日后的施工實踐中對大家有所幫助,較好的掌握施工技術,將梁板預制工藝得到進一步的推廣應用。

[1]陳中民.預制預應力鋼筋混凝土箱梁后張拉施工工藝[J].山西建筑,2007,33(15):130-131.