李 軍
(中鐵十五局集團第二工程有限公司,湖北,竹山)
50米預應力簡支T梁施工難點控制
李 軍
(中鐵十五局集團第二工程有限公司,湖北,竹山)
以湖北竹山縣田家壩大橋50米T梁施工為例,闡述具體施工控制,為以后相關工程項目提供參考。
50米簡支T梁;高標號混凝土;施工控制
湖北竹山縣田家壩鎮田家壩大橋,是我公司承建的一座墩身較高、梁體較大的大橋,該橋共7跨,全長為357.36米。墩身為漸變性薄壁空心墩,其中三個墩身高度均超過70米,最高墩身為76.944米。由于該橋梁體施工設計與以往橋梁結構設計有所不同,工程規模雖不大,但施工難度不小。其中梁體結構設計為50米簡支T梁,每跨4片,共28片,混凝土標號C55,每片梁梁高2.8米,跨中腹板厚0.2m,支座處腹板厚0.6m,馬蹄形底寬0.6m,中梁預制翼緣板寬 1.6m,邊梁預制翼緣板寬 1.9m。單片中梁預制混凝土59.43m3,吊重151.55t;單片邊梁預制混凝土62.29m3,吊重158.84t。
梁體斷面圖形如圖1所示:與以往施工同類型的T梁結構相比較,該橋梁設計主要為簡支型T梁,預制施工難點環節分析如下:①鋼筋和波紋管安裝施工難度較大:單片梁預制鋼筋設計為9.2t,波紋管設計為8根,這樣在施工中,鋼筋和波紋管相互干擾較多;②混凝土施工難度較大;一個是混凝土標號較高;另外是由于梁體鋼筋和波紋管過密,混凝土澆注十分困難;③張拉施工難度較大:梁體較大,鋼絞線管束較多,發生側彎等不良情況系數較大。

圖1 50米T梁斷面圖
1、鋼筋和波紋管的施工
因梁體波紋管根數設計為8束,每根直徑為80mm,鋼筋與波紋管不可避免交叉的地方,鋼筋必須進行特殊加工,滿足波紋管的位置不受影響,同時鋼筋不能斷開;
質量控制:鋼筋采用的Ⅰ、Ⅱ級,其技術條件符合國家標準GB13013-91?鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋?中 R235、GB1499-98?鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋?中HRB335的規定。在安裝鋼筋和波紋管時,底座上用筆標記鋼筋的位置,波紋管必須按照設計的尺寸安裝,為保證波紋管位置的準確性,加工U型鋼筋進行固定,確保在混凝土澆筑和鋼絞線施工中,波紋管位置不能擾動。波紋管采用 SBG70型高強塑料波紋管,其內徑為70mm,外徑為80mm,壁厚2mm,質量符合交通部相關規定。每片鋼筋和波紋管安裝完成后,質檢工程師必須嚴格檢驗其尺寸和施工質量;在安裝模板前,要對綁扎成型的鋼筋籠進行安全加固,防止鋼筋籠側翻。
2、C55混凝土的施工
因梁體內鋼筋和波紋管較密,鋼筋間的間隙和梁體的保護層數據偏小,再加上混凝土要求的標號較高,所以混凝土的拌制和澆注難度較大。對于高強度等級混凝土既要求滿足設計規定的高抗壓強度,又要使混凝土具有良好的流動性、粘聚性;同時要求早期強度增長較快,以滿足現場張拉等后續工序的施工,又要防止混凝土因水化熱過大而產生開裂,大大增加了混凝土配合比設計難度。
(1)混凝土原材料選擇
水泥:因工地附近水泥標號較低,性能不穩,通過調查,采用武漢洋房P.052.5普通硅酸鹽水泥,各項技術指標符合《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》(GB175-1999)標準要求;
粗骨料:5-19.0mm石灰巖碎石,連續繼配,干燥抗壓強度131.9MPa,飽水抗壓強度117.9MPa,軟化系數0.89,壓碎指標3.7,含泥量0.4~0.6,其它各項技術指標符合《建筑用卵石、碎石》(GB/T14685-2001)標準要求。
細骨料:中砂,Ⅱ區繼配,細度模數2.5~2.9,含泥量1.5~1.8,其它各項技術指標符合《建筑用砂》(GB/T 14684-2001)標準要求;
粉煤灰:南陽粉煤灰綜合利用有限公司Ⅱ級粉煤灰,各項技術指標符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T 14684-2001)要求;
外加劑:高效減水劑(FDN-1),按水泥重量的 1.1%摻入,各項技術指標符合標準(GB 8076-1997)要求;
(2)混凝土配合比設計及結果
①坍落度的選擇
坍落度是混凝土施工和強度的重要指標。坍落度過小,無法滿足施工需求,鋼筋和波紋管過密,混凝土難以飽滿,容易形成空洞;坍落度過大,混凝土的質量難以保證。為保證混凝土質量和滿足實際施工,坍落度宜控制在14±2cm范圍內。
②砂率的確定
如果砂率過小,影響混凝土的和易性,不便施工;如果砂率過大,將大幅度降低混凝土的強度,無法確保工程質量,所以,砂率的選擇特別重要。由于在混凝土中摻入了粉煤灰,砂率又可以適當降低,通過試驗本次C55混凝土的砂率確定為30%。
③粉煤灰、外加劑的摻量與水膠比的確定。
通過實驗,本次C55混凝土的粉煤灰摻入量為10.0%,高效減水劑的摻量為水泥重量的1.1%,水膠比為0.3。
④理論配合比的選定
結合多次實驗、多種配合比的混凝土坍落度、粘聚性、保水性等性能,以及混凝土標準養護7天28天抗壓強度,最終確定本次C55混凝土每立方理論配合比為485:504:1233:160:48.5:5.34(水泥:細骨料:粗骨料:水:粉煤灰:高效減水劑)單位kg,其標準養護28天的抗壓強度為64.8MPa,超過試配強度;混凝土坍落度為140mm,滿足施工要求。
(3)混凝土施工與控制
混凝土采用1臺JS-500型電子計量強制式拌合機拌合,采用混凝土罐車運輸,嚴格控制混凝土拌合出倉至入模時間,一般不應超過30min。為了方便施工、保證工程質量,在施工過程中的控制相當重要。必須嚴格控制原材料質量、攪拌時的計量、混凝土攪拌時間、運輸時間、以及混凝土中粉煤灰、外加劑的摻入,必須有專人負責?;炷寥肽:蟛捎酶街秸駝悠骱?0型插入式相配合進行振搗。
3、張拉壓漿施工控制
該T梁設計中梁和邊梁均采用8束鋼絞線組成,如圖1所示, N1至N5每束鋼絞線共7根,N6至N8每束鋼絞線共8根,單片梁鋼絞線設計為59根,預應力張拉采用兩端對稱同時張拉,設計張拉順序為(N1、N2)、N8、N7 、(N3、N4)、 N6、N5,并且要求(N1和N2)、(N3和N4)分別進行同時張拉;而實際N1和N2、N3和N4錨具間不能同時安放兩個千斤頂;
壓漿控制采用真空壓漿施工:使孔道內的真空度達到80%以上,使之產生-0.06至0.1Mpa的真空度,然后用灌漿泵將優化后的水泥漿從孔道的另一端灌入,并加以≥0.7Mpa的正壓力。從而保證了漿體的可施工性、充盈孔道的密實性和提高硬化漿體的強度。
TU147
1674-3954(2011)03-0027-01