薛振年 程勁釗 景宏偉
(1.陜西省交通建設集團公司,陜西 西安 710075; 2.太原科技大學,山西 太原 030024; 3.陜西省公路局,陜西 西安 710068)
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后張法T梁施工初期外觀質量問題探討★
薛振年1程勁釗2景宏偉3
(1.陜西省交通建設集團公司,陜西 西安 710075; 2.太原科技大學,山西 太原 030024; 3.陜西省公路局,陜西 西安 710068)
基于北方某高速公路橋梁T型梁預制施工工藝,介紹了后張法預應力T梁的施工特點,針對施工初期出現的橋梁外觀質量問題進行了研究探討,提出了相應的預防和改良措施,以達到控制質量的效果。
道路工程,橋梁,T型梁預制,質量
近年來,隨著國民經濟的快速發展,我國高速公路和高速鐵路建設規模和里程急劇加大,橋梁作為交通建設工程中重要的構造物,其作用愈顯重要。后張法預應力T梁因其具有制造簡單、整體性好等優勢在國內得到廣泛運用,但施工中經常出現如麻面、氣泡等一些問題也不容忽視。因此,為保證施工質量,確保橋梁外部美觀,加快施工進度,提高處理橋梁施工質量問題能力,研究后張法T梁施工工藝及外觀質量問題具有重要現實意義。
本文以北方某高速公路路基工程一座橋梁梁體施工過程為研究對象,大橋全長600 m,為15-40 m裝配式預應力混凝土連續T梁結構,共150片40 m T梁,有一處T型梁預制場。施工初期,T梁常出現一些外觀質量缺陷,不僅影響橋梁美觀,一些嚴重問題還將導致橋梁的安全使用,因此,很有必要采取科學措施來預防或彌補這些缺陷,以保證工程質量。
后張法預應力T梁預制施工較為簡單,其有如下優缺點:梁肋內配筋可做成剛勁堅固的鋼筋骨架,主梁之間借助橫隔梁連接成一個整體,整體性好;不需要強大的張拉臺座,方便現場施工;適合于配置曲線形預應力筋的大型構件制作;但梁的截面形狀不穩定,運輸以及安裝過程比較復雜;構件在橋面板的跨中接頭,對板的受力不利;錨具和埋設件等的使用也增加了制作成本。
該種梁在施工過程中主要應遵循以下要求。
3.1 T梁預制模板及其安拆
1)模板平整度不大于1 mm,板面翹曲度不大于0.5 mm,模板接縫高差不大于1 mm。
2)模板安拆過程中要避免梁肋及隔板鋼筋間相互碰撞,在混凝土達到2.5 MPa時分節段對稱拆除,拆除一片模板立即作好支撐。
3.2 鋼筋綁扎及預應力管道布設
1)按照“次筋讓主筋,主筋讓預應力筋”的順序綁扎,梁肋布置混凝土墊塊。
2)鋼筋骨架架設成型后穿入波紋管,不得偏移,波紋管接頭用大一號的波紋管套接,粘膠帶密封避免漏漿,錨墊板中心線與波紋管垂直,設置相應的壓漿孔并用海綿塞住。
3)澆筑前將鋼絞線穿入波紋管,澆筑過程中不斷抽動鋼絞線。
3.3 混凝土澆筑及振搗
1)附著式振搗和插入式振搗配合進行,振搗器布設間距1.2 m,布設在梁端及底部馬蹄部位,振搗時間為40 s~60 s。
2)混凝土下料第一層將底部馬蹄部位澆滿,用附著式振搗器進行振搗,第二層澆筑至腹板頂,第三層澆筑T梁翼緣板,采用插入式振搗器進行振搗。
3)插入式振搗器振搗時不能碰撞波紋管。
3.4 預應力張拉
T梁混凝土強度達到設計強度的90%,且齡期達到10 d以后即可開始張拉預應力鋼束。
1)錨具安裝前清理鋼絞線上的雜物、銹跡,再安裝工作夾片,以免鋼絞線滑絲,工具夾片清除干凈并涂上石蠟,方便卸載。
2)張拉時,對張拉應力和伸長量進行雙控,鋼絞線張拉的實際伸長量和理論伸長量的差值控制在6%。
3.5 水泥壓漿
1)壓漿前,吹入無油分的壓縮空氣吹干管道,再用0.01 kg/L的生石灰或Ca(OH)2沖洗,再以壓縮空氣吹干。
2)水泥漿從調制至壓入孔道的延續時間不超過30 min~45 min,使用前和壓注過程中經常攪動。
3)從孔道一端壓入,另一端流出,流出的水泥漿稠度須達到規定的稠度。
該種梁在施工過程中容易出現麻面、氣泡、裂紋等外觀問題,對于施工質量管控無疑是個挑戰。
4.1 麻面
麻面是指混凝土結構的表面出現無數大小不規則的凹點,直徑通常不大于5 mm,常出現于T梁馬蹄上口斜面處以及端頭錨固的截面處。
1)成因分析。a.新拌混凝土在澆筑入模之后,停留的時間過長,導致振搗的時候已經有一部分凝固。b.澆筑之前沒有在模板上灑水濕潤,導致混凝土中的水分被模板吸收。c.混凝土振搗不足,氣泡沒有完全排出,部分氣泡殘留于混凝土和模板之間。d.模板表面沒有清理干凈,有水泥漿渣等雜物。
2)預防措施。a.新拌混凝土根據水泥和外加劑的性質,在初凝之前需振搗完畢,若混凝土結塊嚴重,嚴禁使用。b.按照快插慢拔的原則進行振搗,振搗至混凝土結構表面平坦泛漿、不顯著下沉、無氣泡為止。
4.2 氣泡
氣泡有兩種,一種是化學引氣,化學引氣是摻用有引氣功能的外加劑所引起的;另一種是物理引氣,它主要是混凝土在攪拌過程中引入的空氣。
1)成因分析。a.水灰比偏大,或者拌和用水的計量不準確,造成拌和用水量偏多,坍落度大,形成水珠,造成在混凝土終凝之后再吸收水分,表面形成氣泡。b.模板表面不光滑,脫模劑太多,將吸收混凝土中的水珠,造成拆模后混凝土表面形成氣泡。
2)預防措施。a.適當摻入減水劑,減少用水量,嚴格按照理論水灰比控制用水量。b.使用合適的脫模劑,模板在使用之前要除銹打磨。
4.3 干縮裂紋
干縮裂縫是混凝土結構中多余的水分蒸發后溫度降低造成體積減小。
1)成因分析。a.由于施工時溫度過高且養護不夠及時,或是由于過度振搗導致離析造成的。b.混凝土養護不恰當,灑水次數少導致表面水分損失太快,內收縮不均勻,造成混凝土表面開裂。
2)預防措施。a.振搗要適當,要充分密實但也要避免過度密實,以免造成離析。b.養護要恰當,灑水適當,避免暴曬。
4.4 孔洞
孔洞是混凝土表面有尺寸不超過截面尺寸1/3的缺陷,厚度超過保護層厚度,結構內存在明顯空隙,主要出現在腹板變厚的位置以及馬蹄上口斜面處。
1)成因分析。a.內外模板距離比較狹窄,振搗有困難,在下料中被鋼筋卡住,下部就形成孔洞。b.混凝土流動性差,粗骨料集中到一起,造成了混凝土澆筑不暢。c.振搗順序不當,造成漏振點,形成松散狀態。
2)預防措施。a.采用流動性好的混凝土,振搗要密實,不能出現漏振點。b.混凝土中摻入高效減水劑,以確保混凝土流動性。
現代橋梁建設中,后張法預應力T梁的施工工藝已經比較成熟,但一些施工現場的控制等因素也會造成預應力T梁質量受到影響。因此,在施工過程中,提高整體管理力度,嚴格把控每一環節的質量,同時正確認識施工過程中出現的問題,并針對出現的問題及時對施工方案進行調整,才能高效的把控預應力T梁施工質量。
[1]JTG H20—2007,公路技術狀況評定標準.
[2]JTG/T F50—2011,公路橋涵施工技術規范.
[3]JTG F80/1—2004,公路工程質量檢驗評定標準第一冊(土建工程).
[4]JTG D60—2004,公路橋涵設計通用規范.
[5]JTG D62—2004,公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范.
Discussion on the appearance quality problems of post T beam initial construction★
Xue Zhennian1Cheng Jinzhao2Jing Hongwei3
(1.ShaanxiTransportationConstructionGroupCorporation,Xi’an710075,China;2.TaiyuanUniversityofScienceandTechnology,Taiyuan030024,China; 3.ShaanxiHighwayBureau,Xi’an710068,China)
Based on the construction technology of a northern highway bridge T beam precast, this paper introduced the construction characteristics of post tensioned pre-stressed T beam, made research and discussion according to bridge appearance quality problems of initial construction, proposed corresponding preventive and improvement measures, in order to achieve the effect of quality control.
road engineering, bridge, T beam precast, quality
1009-6825(2015)18-0092-02
2015-04-20
★:山西省回國留學人員科研資助項目(項目編號:2013-096);山西省科技攻關資助項目(項目編號:20120321023-05)
薛振年(1966- ),男,高級工程師; 程勁釗(1991- ),男,在讀碩士
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