李異琴
(山西晉城路橋建設有限公司,山西 晉城 048000)
某高速公路合同段內的7座大橋,上部結構都是40 m預應力混凝土連續T梁,T梁預制共計390片。
在以往的施工中,預埋錨頭和預留梁體頂面的預留槽,在模板制作和混凝土施工時不重視其施工質量,控制不嚴格,造成混凝土施工質量較差,張拉槽成型不規整,另外,預制T梁頂面和連續端的梁端連接面沒有認真按施工規范要求進行鑿毛處理到位,難以保證兩階段混凝土的黏結效果,從而不能達到結構二次張拉后整體轉換的效果。
由于T梁模型都是廠家定制鋼模,T梁負彎矩齒板處鋼模的尺寸一般依據設計圖紙封錨后的尺寸制作。T梁拆模后,負彎矩處齒板的混凝土結構尺寸就是圖紙封錨后的尺寸。在實際預應力施工完成后,一般的封錨方式,就是用高標號砂漿對錨具進行包裹處理。但經過通車后的動載和風雨侵蝕,砂漿會逐漸脫落。錨具和切割后的鋼絞線頭外露,最后銹蝕,對整個T梁預應力造成質量安全隱患。
如果廠家定做模板時,將T梁負彎矩齒板處鋼模的尺寸依據設計圖紙封錨前的尺寸制作,等負彎矩預應力施工完畢后,封錨作業需要單獨綁扎鋼筋、支模、拆模、養護作業,由于位置所限,混凝土澆筑施工很不易,費時費力,并需要長時間多次高空作業,增加費用不說,也增加了高空作業的安全隱患。
為了使負彎矩封錨更簡單、快速、拆裝方便、施工成本低、有效避免長時間高空作業的弊端,項目部決定采用擬定的負彎矩快速封錨施工技術在該合同段進行實踐,以檢驗其可行性。
為更好地控制負彎矩封錨的施工質量,通過T梁預制時在負彎矩端頭用自制的楔形鐵盒準確預留負彎矩預應力施工的工作槽口,并按要求預埋槽口內封錨端的鋼筋,在負彎矩預應力施工完畢后,焊接槽口鋼筋,鑿毛槽口表面混凝土,用同標號的混凝土進行槽口填塞、搗實,由于填塞混凝土有四壁的支撐,還有鋼筋的作用,通過取用坍落度較小(7~9 cm)的混凝土,可以快速封閉槽口,并通過初凝前的二次處理,也可確保槽口混凝土的表面平整、美觀。
封錨混凝土采用T梁同標號混凝土,楔形鐵盒的制作采用5 mm厚的鋼板,按具體尺寸切割、焊接成型。
T梁模板安裝后,在負彎矩錨具處放置一個自制的楔形鐵盒(見圖1),鐵盒尺寸30 cm×20 cm×15 cm,并將鐵盒的位置放置準確,用螺栓將其在T模板上固定牢固,鐵盒尺寸可以視負彎矩錨具的尺寸進行調整,但應以進行正常的負彎矩張拉作業為原則,安裝鋼筋和負彎矩預應力管道等相關工序,然后以常規的混凝土澆筑方式進行T梁的預制施工,通過此方法的運用,確保了錨具墊板埋置的周正,預留的張拉槽成型規整。

圖1 自制楔形鐵盒
3.3.1 負彎矩張拉、壓漿、錨固
T梁混凝土達到拆模強度后,進行拆模,模板拆除后將鐵盒一同拆出來,以便周轉使用,并在梁場將楔形槽口內壁的混凝土表面進行鑿毛處理。T梁混凝土的強度達到設計強度的100%后進行預應力張拉、壓漿,張拉、壓漿完成具備架設條件后開始架梁,每跨T梁安裝就位后,將橫隔板鋼筋焊接好后,進行相鄰兩跨接頭處現澆中橫梁或端橫梁的施工,現澆橫梁模板采用竹膠板做模,在鋼筋綁扎、焊接完成后進行安裝、調整和加固。然后安裝負彎矩預應力鋼絞線和波紋管,同時將T梁預制時預埋的波紋管對應相接,接頭管采用直徑大3 mm的同型波紋管,搭接長度為波紋管內徑的5~7倍,用封箱膠紙密封接頭處,因為要澆筑端(中)橫梁,所以密封十分重要,以防止在澆筑端(中)橫梁時發生滲漏,之后澆筑端(中)橫梁混凝土,混凝土初凝前反復抽動鋼絞線,防止漏漿黏結。
在現澆端(中)橫梁澆筑完成且強度滿足設計要求后,按正常的作業方式進行負彎矩的清孔、穿束、張拉、孔道壓漿,每片梁先張拉長束,后張拉短束,張拉時應左右對稱逐根進行,安裝錨環前先檢查喇叭口和齒板混凝土是否密實、是否存在空洞,否則必須注漿(環氧樹脂砂漿)彌補,限位槽內混凝土、水泥漿必須清除干凈錨環安裝在限位槽內,然后安裝夾片,打緊器打緊。張拉完成后,進行錨固、放張、壓漿,預應力鋼絞線在張拉錨固后,孔道應盡早壓漿且最長不能超過48 h,以減少預應力損失,壓漿后立即將水泥漿用水沖洗干凈,并清除錨下墊板、錨具表面以及齒槽內多余的水泥漿和混凝土殘渣、污物等,然后用砂輪鋸切除外露部分鋼絞線,鋼絞線露出錨具不小于30 mm,然后立即進行封錨混凝土施工,避免錨具和外漏鋼絞線銹蝕[1-2]。
3.3.2 對錨穴混凝土進行鑿毛處理
為加強后灌部分混凝土與梁體的連接,主錨和次錨錨穴槽表面混凝土進行鑿毛處理,鑿毛深度為0.5~1 cm,露出粗骨料切無光面,鑿毛完成后清理干凈錨穴及各處浮漿、灰渣等雜物。鑿毛相關要求如下:
a)壓漿工作完畢且漿體凝固,經檢查無漏漿的管道后,開始進行混凝土鑿毛。
b)鑿毛處理要充分均勻,露出新鮮混凝土面,鑿毛時要確保錨穴棱角免遭破壞。
c)鑿毛后錨穴需清理干凈,封錨前用水清洗潤濕。
d)綁扎封錨鋼筋,先將錨墊板表面的黏漿和錨環上的砂漿清理干凈,以加強后灌部分混凝土與原始梁體的連接。
3.3.3 封錨鋼筋安裝
將楔形槽口內的鋼筋按要求焊接,為加強后灌注部分混凝土與梁的連接,在錨墊板上安裝一端帶螺紋一端帶彎鉤的短鋼筋,使之與封錨鋼筋連為一體。
3.3.4 封錨混凝土的澆筑
經現場質檢人員確認封錨模板和鋼筋安裝到位后,即可進行封錨混凝土澆筑,在澆筑前,先灑水對混凝土表面進行濕潤,然后采用與T梁同標號的混凝土填塞槽口,先用混凝土將槽口進行快速填塞、搗實,初凝后,進行二次填塞處理,澆筑完成后,對混凝土表面進行拉毛整平處理,為確保封錨混凝土澆筑密實,錨穴封錨混凝土采用自下而上分層澆筑,每層厚度為10 cm,并采用人工振搗密實,不得出現有孔洞、不飽滿現象,如有塑性變形造成其與原混凝土之間有裂隙的現象,必須在混凝土凝固前重新振搗,使之與原混凝土之間達到密實狀態[2]。
3.3.5 封錨混凝土的養護
封錨混凝土的養護與原混凝土相同,在初凝后12 h內必須加強養護,在混凝土表面用土工布加以覆蓋,并充分保持混凝土濕潤,防止封錨混凝土與原混凝土之間產生裂隙。
封錨混凝土采用自然養護時,灑水次數保持混凝土表面始終處于濕潤狀態。當環境相對濕度小于60%時,自然養護不少于14 d。當環境溫度低于5℃時,封錨混凝土表面覆蓋保溫材料,采取相應保溫措施。冬季施工時,澆筑封錨混凝土安排在午時等氣溫較高時進行,澆筑完成后封錨混凝土表面覆蓋一層保溫材料[3]。
封錨混凝土養護結束后,可在其表面涂刷一層1.5 mm厚防水涂層。
a)澆筑前,要檢查負彎矩處楔形鐵盒的位置和固定是否準確、牢固。
b)封錨前,檢查槽口內壁是否鑿毛徹底,預留鋼筋焊接是否滿足要求。
c)保證封錨混凝土與梁體的連接,還要保證封錨混凝土外露面的內實外美。
d)在T梁負彎矩區段的施工過程中,應嚴格控制各過程的施工工藝和質量,以保證負彎矩區段的施工質量,滿足設計和規范施工要求。
通過在該高速公路LJZ—6合同段內的7座大橋對負彎矩快速封錨施工技術的實踐檢驗,取得了良好的效果,其主要優點有:
a)采用負彎矩快速封錨施工法施工,封錨端質量內實外美,在觀摩學習中,得到業主、監理部和神河高速公路各兄弟單位的好評。
b)操作簡單易行、方便快捷,大大降低了人工費用,節約了施工成本,效果良好。
c)由于縮短了高空作業時間,大大消除了高空作業施工安全隱患,受到現場操作工人的贊譽。
經過實施,負彎矩快速封錨施工法優點較多,效果明顯,可以在實際的T梁預制中大力推廣,也可為類似結構物的施工起到借鑒作用。