懸臂灌注連續(xù)梁橋預(yù)應(yīng)力通長束施工技術(shù)

陳江濤

1 工程概況

江蘇省寧靖鹽高速公路泰東河大橋位于姜堰市溱潼鎮(zhèn),主橋?yàn)?6m+65m+36m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁體系,雙幅分離式變截面單箱單室箱梁,梁頂寬 12.5m,底寬 6.5m,0號(hào)段最大梁高3.5m,合龍段梁高 1.8m,箱梁底板下緣按二次拋物線變化;橋梁線型平曲線半徑為 4 150m,豎曲線半徑為 12 000m。主橋共分70個(gè)梁端,其中 0號(hào)段長 11m,懸澆梁段最長4m,合龍段長 2m,邊跨直線段長 4.2m,主橋連續(xù)梁從 1號(hào)段起步,采用菱形掛籃懸臂灌注法施工。

泰東河大橋主橋梁部預(yù)應(yīng)力體系為縱向鋼束,預(yù)應(yīng)力筋采用7∮5高強(qiáng)度低松弛鋼絞線,破斷應(yīng)力為 1 860MPa,錨具為OVM錨,預(yù)應(yīng)力管道采用金屬波紋管。

全橋共設(shè)置108束預(yù)應(yīng)力鋼束,另設(shè) 8束備用束。其中 60束為OVM 15-19型鋼束,32束為OVM 15-12型鋼束,16束為OVM 15-9型鋼束,備用束為OVM 15-12型。

預(yù)應(yīng)力通長束為8束OVM 15-19型和8束OVM 15-12型,是在澆筑完成中跨合龍段及兩邊跨合龍段之后,再進(jìn)行預(yù)應(yīng)力通長束施工,徹底完成預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁體系轉(zhuǎn)換。預(yù)應(yīng)力通長束長度及引伸量如表 1所示。

表1 縱向預(yù)應(yīng)力鋼束長度及引伸量表

預(yù)應(yīng)力張拉時(shí),采用張拉噸位和引伸量雙向控制,引伸量按鋼束兩端同時(shí)對(duì)稱張拉計(jì)算,表 1中值為一端的伸長量,引伸量量測(cè)標(biāo)志設(shè)置在錨固端 15 cm左右。由表 1可知,預(yù)應(yīng)力通長束施工長度約 139m,由于通長束長度大,張拉噸位大,引伸量大,施工難度大,因此預(yù)應(yīng)力通長束施工是主橋施工的難點(diǎn)及體系轉(zhuǎn)換成敗的關(guān)鍵之一。

2 縱向預(yù)應(yīng)力通長束施工技術(shù)

2.1 鋼絞線下料、編束

2.1.1 下料

預(yù)應(yīng)力筋在下料前必須按照國家通用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行復(fù)試,合格后方可進(jìn)行下料切割。按照表 1中下料長度,精確尺量后,使用砂輪切割機(jī)切割,并將毛刺修平,距兩端 1.5m范圍內(nèi)要加強(qiáng)除銹,以防止張拉時(shí)滑絲,減少回縮量。

2.1.2 編束

將已下好的鋼絞線按設(shè)計(jì)編號(hào)進(jìn)行編束。編束前對(duì)鋼絞線進(jìn)行梳整分根,并將每根鋼絞線編碼標(biāo)在兩端,編束后用 22號(hào)鐵絲綁扎牢固,綁扎間距為 1.5m。成束的鋼絞線按編號(hào)掛牌墊高存放。

2.2 預(yù)應(yīng)力孔道成型

2.2.1 定位

波紋管定位采用定位鋼筋網(wǎng)固定,每50 cm一道,定位偏差不大于 5mm。首先,按照鋼束線型,精確計(jì)算出波紋管各個(gè)平、豎彎曲控制點(diǎn)的長度。再根據(jù)確定的波紋管控制點(diǎn)長度,嚴(yán)格按照施工圖精確截取波紋管長度,然后在平地上,用尺定位出各個(gè)控制點(diǎn)的長度位置,并用油漆來做標(biāo)記。對(duì)平、豎控制點(diǎn)應(yīng)采用不同的顏色加以區(qū)分,以便于進(jìn)行安裝。

對(duì)平、豎曲線的定位,可采用順橋方向,在腹板上拉出一條平行于橋梁底板的基準(zhǔn)線,然后再依據(jù)基準(zhǔn)線定出平、豎曲線控制點(diǎn)的橋梁斷面,并在模板或相應(yīng)鋼筋上一一作好標(biāo)記,來確定各控制點(diǎn)的橋梁斷面。在作標(biāo)記時(shí),同樣要用不同顏色區(qū)分出平、豎控制點(diǎn),以便于對(duì)照安裝。在平、豎控制點(diǎn)定位幾項(xiàng)任務(wù)都完成后,按照施工設(shè)計(jì)圖要求,進(jìn)行加密定位鋼筋與防崩鋼筋的布置。

2.2.2 安裝、防堵

進(jìn)行管道安裝時(shí),波紋管旋入前一段的套管內(nèi)不小于 10 cm,其接頭用黑膠布纏裹 4圈 ～5圈,再用寬膠帶纏裹密封。澆筑混凝土之前,對(duì)管道進(jìn)行仔細(xì)檢查,檢查內(nèi)容包括:接頭是否松動(dòng)、管道表面是否有凹陷及破損、位置是否符合設(shè)計(jì)坐標(biāo)等。檢查合格后,在孔道內(nèi)穿入橡膠管并在澆筑混凝土?xí)r不停轉(zhuǎn)動(dòng)橡膠管,定時(shí)抽出查看表面是否有灰漿,若有漏漿應(yīng)及時(shí)采取措施處理,嚴(yán)防堵塞,確保孔道暢通。

2.3 穿束

穿束前用壓力水沖洗孔道雜物,觀察有無串孔現(xiàn)象,再用空壓機(jī)吹干孔內(nèi)水分。為了減少張拉時(shí)的摩阻力,對(duì)長曲線鋼束在進(jìn)孔前應(yīng)涂中性肥皂液,涂抹時(shí)兩端頭留出 2m不涂,以防止張拉滑絲。為了便于穿束,將特制的錐形牽引器套緊鋼束的一端穿入。穿束時(shí),先用單根鋼絲穿入孔道,并將卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩引至鋼束穿入端口,將牽引器與鋼絲繩聯(lián)結(jié),開動(dòng)卷揚(yáng)機(jī),鋼束即牽入孔道。

2.4 鋼絞線張拉

2.4.1 張拉設(shè)備標(biāo)定

OVM 15-19型錨具配套千斤頂為YCW 400型,OVM15-19型錨具配套千斤頂為YCW 400型。對(duì)壓力表和千斤頂做檢驗(yàn)標(biāo)定,并配套使用,標(biāo)定狀態(tài)要與其工作狀態(tài)一致。根據(jù)千斤頂校檢曲線查出各級(jí)張拉噸位下油壓表讀數(shù),填在卡片上,供張拉時(shí)使用。

2.4.2 張拉前準(zhǔn)備工作

待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,將錨墊板表面清理干凈,安裝千斤頂、油泵;配備聯(lián)系對(duì)講機(jī),保證兩端同時(shí)對(duì)稱張拉。機(jī)具就位后,將油泵空轉(zhuǎn)1m in～2m in后,令大缸進(jìn)油,小缸回油,大缸活塞外伸 200mm左右,再令小缸進(jìn)油,大缸回油,使大缸活塞回零,如此進(jìn)行 2次～3次,以排除油管及千斤頂內(nèi)空氣。

2.4.3 鋼束張拉

鋼束張拉采取應(yīng)力和引伸量雙控。施工張拉時(shí),兩端同時(shí)啟動(dòng)油泵,千斤頂同步施張,鋼束受力均勻,先張拉到 10%噸位,即初始噸位,使鋼束拉直消除非彈性變形,并在初始張拉后才開始測(cè)量引伸量,使用對(duì)講機(jī)聯(lián)系,保持兩端油壓上升速度相等,互報(bào)壓力表讀數(shù)和引伸量,盡量使兩端伸長量相等并密切注意滑絲和斷絲情況,作好記錄。表 1中引伸量為 90%張拉噸位的理論計(jì)算值,張拉過程中現(xiàn)場繪制實(shí)測(cè)P—Δ曲線圖,以保證張拉噸位和引伸量的準(zhǔn)確性。

2.5 孔道壓漿

根據(jù)泰東河大橋的孔道長度和壓漿要求,選用 HP-013型灰漿泵,其最大工作壓力為1.8MPa,垂直輸送距離為150m。

壓漿順序?yàn)橄葔合旅婵椎?后壓上面孔道。壓漿泵輸漿壓力保持在0.5MPa～0.6MPa,以保證壓入的水泥漿密實(shí)為準(zhǔn),并適當(dāng)穩(wěn)壓 30 s。出漿孔在流出濃漿后即用木楔塞緊,然后關(guān)閉進(jìn)漿閥、卸壓。

3 結(jié)語

在懸臂灌注連續(xù)梁橋施工中,預(yù)應(yīng)力通長束是主體工程中的最后一個(gè)關(guān)鍵施工階段。泰東河大橋的施工實(shí)踐,說明應(yīng)從預(yù)應(yīng)力孔道定位、防堵,通長束的穿束,鋼束的雙控張拉等各個(gè)主要施工環(huán)節(jié)加強(qiáng)控制,才能確保預(yù)應(yīng)力通長束施工快速、安全、經(jīng)濟(jì)。

[1] 寧方峰.川揚(yáng)河橋懸臂灌注施工技術(shù)[J].山西建筑,2010, 36(4):320-321.