论桥梁中预制T梁的施工技术探讨

时间:2022-02-04 12:53:46

论桥梁中预制T梁的施工技术探讨

摘要:桥梁T梁施工由于受施工场地与造价等因素的影响,一般采用施工现场预制。影响预制T梁质量的因素很多,只有对各施工工艺采取措施进行质量控制,才能确保桥梁质量明显提高。本文就T梁施工中的施工技术进行探讨,望为类似桥梁T梁预制施工提供有价值的参考。

关键词:预制T梁;施工技术

Abstract: due to the construction site and T beam bridge construction, the influence of such factors as cost generally adopts precast construction site. There are many factors affecting the quality of prefabricated T beam, only on the construction technology measures for quality control, to ensure bridge quality improved obviously. In this paper, the T beam construction in construction technology were discussed, looking for the similar bridge T beam prefabricated construction provides valuable reference.

Key words: prefabricated T beam; The construction technology

中图分类号:TU74文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

一、预制底模地基处理

底模的承载力将直接影响T梁的预制质量。相对而言,单位面积下T粱的压力较大,必须首先对预制场T梁底座的地基进行处理:需换填与浇筑混凝土(一般混凝土的标号为C25~C30),以确保T梁预制时地基承受足够的形变。同时对底模进行相应的计算,保证底模的承载力。如果地基不能满足预制施工的要求,养生与雨水浸泡后,在T梁的压力作用下地基下沉,会造成严重的后果。为了确保T梁预制质量,必须对地基进行相应的处理,而且底模必须有足以满足T梁预制的承载力。以某高速公路大桥30米T梁的预制场底座制作为例: 该T梁跨径为30m,高2 m,梁底宽50 cm,梁体重约90 t。在挖 方段的路基上建预制场。对底模地基进行了相应的处理与制作,

见图1。

图1 底模地基处理

为了确保地基承载力和减少投入,降低成本。预制T梁底座的地基进行如下处理:开挖宽1 m、深80cm的底座槽,换填厚40cm的灰土并进行夯实;再在灰土上浇筑厚40cm的C25混凝土。在浇筑混凝土时每隔50cm预埋两根直径为12 cm左右的硬 杂木。硬杂木用于安装T梁钢模板底座和设置预拱度(也可以不 预埋硬杂木而直接浇筑混凝土,在混凝土上安装钢模板)。经过对底座地基处理后,在120多的重压下,也未出现下沉与形变现象,更没有在雨水的浸泡下而下陷。从而保证了T梁预制的正常进行,有效地保证了工程质量和施工进度。

二、钢筋加工与模板安装

(一)、钢筋绑扎及预应力管道、锚具布置

T梁钢筋绑扎时按一次绑扎,同时要注意T梁垫块预埋钢筋的位置、尺寸;高度较高时制做钢筋定位框。

钢筋加工前应调直和除锈,调直和除锈应符合下列要求:

a、钢筋表面应洁净,使用前应将表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净。

b、钢筋应平直,无局部弯折,成盘的钢筋和弯曲的钢筋均应调直。

c、采用冷拉方法调直钢筋时,一级钢筋的冷拉率不宜大于2%。

T梁钢筋的制作与绑扎注意事项有以下几点:

a、所用钢筋必须符合国家标准GB1499-84的规定,应具有出厂质量证明书,并按规定的频率进行抽检。用于本桥的钢筋均是通过招标采购来的正规厂商的产品。

b、受力钢筋或构造钢筋其未端弯钩应符合设计要求,设计无特别说明者,应符合《桥规》有关要求。

c、钢筋的搭接:钢筋采用现场绑扎法。对Φ18mm的主筋采用闪光对焊接头接长;对直径18mm以下的钢筋采用绑扎搭接法,闪光对焊接头需作破坏试验。对于采用绑扎搭接的,其搭接长度I级钢筋大于30d,II级钢筋大于35d。

d、受力钢筋焊接或绑扎接头应尽量设置在内力较小处,并错开设置,焊接和绑扎接头截面积占断面钢筋总截面面积的百分率应符合规范规定,不超过50%。

e、钢筋在钢筋加工棚内按图纸尺寸下料、制作,钢筋制作场地均采用水泥砼硬化,堆放钢筋的地方用浆砌片石或红砖支墩将钢筋原材料架空离地面至少30cm高,并用彩条布将钢筋覆盖,防止雨水锈蚀。所有钢筋半成品均应存放在钢筋棚内,并作好标识。焊接作业不得在潮湿的地面进行,应至少离开地面30cm以上。电焊机应安设在干燥、通风良好的地点,周围严禁存放易燃、易爆物品。由于条件限制或工艺要求只有在潮湿的地点工作时,电焊机应放置在干燥的木板上,操作人员则应站在绝缘板或木版上作业。

f、现场绑扎钢筋对其接头按规定要求错开,钢筋的交叉点应用铁丝绑扎结实,钢筋排布要均匀,间距符合设计要求,箍筋除间距符合要求外,还应与主筋垂直并绑扎牢靠。

g、浇筑砼前应仔细检查预埋筋位置是否正确,确认无误后方能进入下道工序。

钢筋制作及安装精度要求

钢筋加工后全长:±10mm;

弯起钢筋各部分尺寸:±20mm;

箍筋各部尺寸:±5mm;

受力钢筋间距:±10mm;

箍筋、横向筋间距:0,-20mm;

保护层厚度:±5mm;

T梁钢筋安装前应将台座钢板表面清除干净、涂抹上脱模剂。梁肋和翼板钢筋预先在钢筋加工场加工成设计尺寸和形状,人工抬到台座上现场绑扎骨架成型,穿入波纹管。波纹管连接采用配套型号的接头管,并用封箱带包扎严密。根据设计图纸计算各束钢束沿T梁梁长方向的竖向高度,放出波纹管各曲线控制点沿纵向的位置,根据设计用钢尺量出各控制点钢束重心距离现浇桥面层顶面的高度,用定位钢筋将波纹管与梁肋钢筋固定。定位钢筋用Φ12mm钢筋加工成“井”字型,定位钢筋在各截面上形成钢筋网并与梁肋钢筋点焊固定,保证定位钢筋的位置准确。固定好后的波纹管各曲线控制点不仅要符合设计要求,而且线形要圆滑,不能出现局部弯折;当梁肋钢筋与预应力钢束位置相互干扰时,可适当移动梁肋钢筋,不可改变钢束的位置。在梁肋钢筋上按梅花形交错绑扎保护层垫块,垫块间距不大于1米,垫块厚度为钢筋外侧至模板间的净保护层厚度。梁肋钢筋及波纹管安装完成后要对波纹管进行一次全面、细致检查,看是否有破损处,检查合格后请现场监理工程师验收合格后安装模板。

绑扎钢筋的同时,还应按设计将预留管道放置在正确的位置,牢靠固定,锚具最后通过钢筋网及端头模板准确定位于设计位置。

(二)、模板制作与安装

模板安装前要进行钢筋和预应力管道检查,保持钢筋位置符合设计要求,预应力管道位置准确,定位牢固,垫块、预埋筋设置位置准确。模板采用分片拼装式钢模板。模板面板采用δ6mmQ235钢板,竖肋采用80×6mm扁钢,水平纵肋采用80mm槽钢,斜撑及立柱均采用75×75×6mm角钢。翼缘板模板加工成可调式,以适应不同桥梁横坡变化要求。安装时,模板下部设置挡块,上部用φ16mm对拉杆固定。模板在加工厂加工成型,运至预制场后,利用梁场龙门吊进行组装,模板的精确定位靠设置在上、下面的调节螺栓微调。

三、砼施工

模板、钢筋、预应力管道、锚具经检查合格后,即可浇筑砼。

混凝土拌和前,试验室检查拌和站计量准确性、机械设备及人员到位情况,符合要求后方可开盘。混凝土拌和时,坍落度宜控制在70~90mm。试验室现场测量碎石、砂的实际含水量,根据实测含水量调整当天拌和混凝土的实际加水量;拌和过程中,试验室派试验员在拌和站全过程旁站,取样检测混凝土和易性和坍落度,不符合要求时及时调整配合比并通知拌和站,严格控制混凝土质量。混凝土到达现场时应检查现场坍落度,在现场取样制作混凝土试块。

混凝土的浇筑一般采用水平分层浇筑,由于T梁梁高跨长,也可采用斜层浇筑。具体方法如下:

浇筑方向从梁的一端循序进展至另一端。在将近另一端时,为避免梁端混凝土产生蜂窝等不密实现象,应改从另一端向相反的方向投料,而在距该端4—5m 处合龙。

分层放料、振捣,每层厚度不宜超过30cm,上下层浇筑时间相隔应保证先浇筑的一层混凝土不发生初凝,不宜超过1h(当气温在30℃以上时)或1.5h(当气温在30℃以下时)。上层必须在下层振捣密实后方可浇筑,保证混凝土有良好的密实度。

分段长度宜取4—6m。分层浇筑时必须在前一段混凝土初凝前开始浇筑下一段混凝土,保证浇筑连续性。段与段之间的接缝为斜向,上、下层混凝土接缝错开,以保证混凝土浇筑的整体性。

预应力混凝土梁的马蹄部分钢筋较密,为保证质量,可先浇完马蹄部分,后浇腹板。其横隔梁的混凝土与腹板同时浇筑,浇筑时应分段分层,平行作业。在浇注马蹄部分混凝土时要分两次浇注,密切注意混凝土的下料情况,防止石子卡在钢筋网和模板之间,造成大面积的蜂窝、麻面及空洞现象。

为避免腹、翼板交界处因腹板混凝土沉落而造成纵向裂纹,可在腹板混凝土浇完后略停一段时间,使腹板混凝土能充分沉落。然后再浇筑翼缘板。但必须保证在腹板混凝土初凝前将翼板混凝土浇筑完毕,并及时整平、收浆。

按要求制作抗压强度试块,每片梁还应制作2-3组与梁同条件养护试块用以检查张拉前梁的强度是否达到设计张拉强度。

浇筑混凝土过程中应随时注意检查与校正支座钢板、端部锚垫板、波纹管及预埋件的位置。振捣时不得触击波纹管、钢筋及模板。

混凝土振捣采用插入式振动器和附着式振动器振捣,以附着式振动器为主插入式振动器为辅。插入式振动器采用50型和30型,钢筋密集区采用30型振动器振捣,钢筋较少的区域采用50型振动器振捣。振动时应遵循“快插慢拔”的原则,移动间距不应超过振动器作业半径的1.5倍;与侧模保持50~100mm的距离,插入下层混凝土50~100mm;每一处振动完毕后边振动边徐徐提出振动棒;应避免振动棒碰撞波纹管、模板、预埋钢筋。严格控制振动时间,钢筋密集或振动器不易靠近的地方(如:张拉端加强钢筋网处、波纹管下侧)适当加长振动时间,钢筋较少的地方适当缩短振动时间,以不再有气泡冒出、混凝土不再沉降、混凝土表面不再泛浆为振捣最佳标准,避免出现漏振或过振现象。附着式振动器开启时间不宜过长,一般控制在3~6秒间断性进行。不得在没有浇筑混凝土的模板处开启附着式振动器,防止模板发生位移,从而发生漏浆或跑模现象。现场技术员坚守混凝土浇筑现场,全方位、全过程监控检查混凝土浇筑质量。

混凝土浇筑结束后,对梁顶面抹平,待面层收水后,即可进行拉毛。根据设计要求,T梁混凝土强度达到3Mpa时方可拆模,为防止混凝土裂缝和边棱破损,拆模时严禁用重锤敲击。模板拆除后,立即用土工布覆盖,并洒水养生,时刻保持梁体湿润。预制场要配备有专人负责养生,养生时间应保证混凝土张拉时的强度不小于设计强度的85%,并不少于7天。养生应保证混凝土表面在养生期内始终保持湿润,低温天气下的养生应延长养生时间。

模板拆除后要及时清理面板上的水泥浆,涂抹脱模剂,按顺序码放,等待下次使用。

四、预应力施工

待预制梁砼达到设计允许强度时,进行张拉施工。预应力张拉,按规定的顺序进行,不得随心所欲。张拉时采用张拉力与伸长量双控,以张拉力主控,并以伸长值进行校核。张拉时采用两端同时张拉,锚下控制应力为75%fpk。实际伸长值与理论伸长值之差应控制在6%以内,否则暂停张拉,待查明原因并采取措施加以调整后,继续进行张拉。张拉的施工工艺如下:

张拉程序为0初应力(0.15бk)张拉吨位持荷(锚固)

实际伸长值的计算方法为:

L=L1+L2

L1一从初应力至控制张拉应力间的实测伸长值(cm);

L2一初应力时的推算伸长值(cm),可采用相邻级的伸长度。例如初应力б0为15%бcon时,其伸长值可采用由15%张拉到30%的伸长值。

理论伸长值的计算:

L=(P×L)/(Ag×Eg)

P一预应力束的平均张拉力(N);

L一预应力钢材长度(cm);

Ag一预应力束截面面积(mm2);

Eg一预应力束弹性模量(N/mm2);

张拉时用应力和伸长量进行双控,伸长量控制在6%以内,并随时检查梁体起拱情况。

五、孔道压浆

孔道压浆的主要作用是为保护预应力筋,防止锈蚀,使预应力筋与T梁砼有效粘结,将预应力有效地传递给T梁,并能减低梁端锚具的负载,预应力张拉后应尽早压浆。主要压浆工艺如下:

孔道压浆所用的水泥浆应有较大的流动性,较小干缩性和泌水性,且其强度不低于T梁砼强度的80%。灌浆前,用灰浆泵压水入孔道,将孔道冲洗干净,保持孔道湿润、洁净。 孔道压浆顺序是先下后上,将集中在一处的孔道一次性压完,并且在灌浆过程中不断搅拌水泥浆,以免沉淀析水。如因故停歇时,应立即将孔道内水泥浆冲洗干净,以保证重新压浆时孔道的畅通。 压浆的压力以保证水泥浆密实为准,工始时压力要小,并逐步增大压力。 为检查孔道内水泥浆的密实情况,压浆后检查孔道内压浆密实情况,如有不实及时进行处理。当气温低于5℃时,应采取加温保暖措施,方可压浆,气温低于0℃时,停止压浆,以防冻害,当气温高于35℃时,应在夜间进行压浆。为防止灌浆时因孔道堵塞而导致水泥浆难以灌入,应在浇筑砼前对所有孔道进行认真检查,及时发现问题、及时解决问题。另外,为了保证移梁时水泥浆达到足够的强度,在拌制水泥浆的同时,制作标准试件,与构件同条件养护,以确定移梁时间。

六、封锚

孔道压浆后,应立即将梁端水泥浆冲洗干净,清除锚垫板、锚具及梁端砼的污垢,并将端面砼凿毛,以备浇筑封锚砼。待压浆后经观察无异常后,将事先制作好的封锚钢筋运至现场,进行绑扎、焊接,安装成封锚钢筋网构件。为了固定钢筋网位置,将部分箍筋点焊在锚垫板上。封锚模板安装时,一定要控制好尺寸,将封端模板固定好,即要保证封端砼的厚度,又要防止模板胀模,以免影响梁长,封端砼强度同梁身同标号,浇筑时,要仔细操作,分层浇筑,每层厚度不超过30cm,并要认真插捣,务使锚具处的砼密实,砼浇筑完后,要注意砼的养护,气温低于5℃时,需采取适当的保温措施,以防冻害。

七、梁体吊装

架桥机上桥须对已安装的梁体(桥面)采取补强措施,如加垫木等,对宽翼缘的T型梁应先浇筑完湿接头砼,养护达到设计强度后,

方允许吊车上桥。梁体起吊前,相应的边角应用型钢加工专用器具保护或用橡胶皮带衬垫保护,梁体构件应兜底捆绑,保证梁板水平,受力均匀,牢靠,起吊速度要均匀、平稳。构件下放时,必须低速轻放,禁止急快忽慢和忽然制动。梁体禁止斜拉、斜吊。运梁台车上应做好梁体的保险支架,由卷扬机慢速均衡拖运。架桥机的前支腿在到达前跨桥墩时应在落脚点摆放防滑块(平面块)。刚安装上的单片梁体要立即支撑临时固定,当有第二片梁安装后即时焊接联接。随即进行横隔板梁的施工,保证梁体的整体稳定性。梁体的吊点位置在满足安装的条件下,尽量靠近梁体设计支承点位置,并采取可靠措施,不使施加的预应力产生负弯矩,对梁体产生不利影响。

结束语

桥梁中预制T梁的施工技术是一个复杂的施工过程,在这个过程中许许多多的施工技术需要我们重视给予解决。对于施工中的模板工程、钢筋工程、混凝土工程、预应力张拉、孔道压浆、梁体吊装都要做好控制措施,预制T梁的养护也不容忽视,只有这样才能保证预制T梁的质量,最终才能保证桥梁的整体质量与功能。

参考文献

[1]林沂银.论桥梁中预制T梁的施工技术探讨[J].大科技,2012(10).

[2]王元.预应力桥梁T梁预制施工技术探讨[J].山西建筑,2012(22).

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