混凝土連續(xù)梁橋T 梁預(yù)制施工工藝及質(zhì)量控制

惠 琳

(山西省晉中路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西晉中 030600)

0 引言

近些年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，橋梁施工水平也發(fā)展迅速，建造了一大批結(jié)構(gòu)新穎、技術(shù)復(fù)雜的橋梁，相當(dāng)一部分橋梁技術(shù)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平或國(guó)際領(lǐng)先水平，推動(dòng)我國(guó)從橋梁大國(guó)向橋梁強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)。在我國(guó)很多高等級(jí)公路建設(shè)中，許多大型、特大型橋梁均采用了T 型連續(xù)梁橋，具有節(jié)約成本，減輕橋梁自重的優(yōu)勢(shì)。

橋梁的施工質(zhì)量直接決定著工程的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)對(duì)交通安全也具有非常大的影響。T 型連續(xù)梁橋是一種最常見(jiàn)的橋型，能夠滿(mǎn)足公路建設(shè)對(duì)橋梁工程質(zhì)量的要求，施工技術(shù)日趨成熟，越來(lái)越趨于規(guī)范、高效、合理的趨勢(shì)發(fā)展。本文以汾陽(yáng)—邢臺(tái)高速清漳河大橋?yàn)槔榻B了T 型連續(xù)梁橋的施工工藝，以期借鑒。

1 概述

預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋是一種最常用的橋梁結(jié)構(gòu)，具有接縫少、剛度好、行車(chē)舒適高的特性。特別是其跨越能力大，可有效減少下部結(jié)構(gòu)造價(jià)，且造型美觀，養(yǎng)護(hù)量小，抗震能力強(qiáng)，占用施工場(chǎng)地少。

清漳河大橋是汾陽(yáng)至邢臺(tái)高速公路左權(quán)—和順(省界)段的一座大橋，地處晉中市左權(quán)縣駱駝村東北，全長(zhǎng)804 m。設(shè)計(jì)為左右線，各設(shè)一座大橋。左線橋梁中心樁號(hào)為L(zhǎng)K65 +972，右線橋梁中心樁號(hào)為K65 +986，右前夾角均為90°。該橋上部結(jié)構(gòu)采用20-40 m 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T 梁，下部結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土等截面薄壁實(shí)心墩(1 號(hào)～12 號(hào))和柱式墩(13 號(hào)～19 號(hào))，橋臺(tái)為柱式臺(tái)，墩臺(tái)基礎(chǔ)為樁基礎(chǔ)。

在該大橋上部結(jié)構(gòu)中，采用20-40 m 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T 梁，共200 片(中梁120 片、邊梁80 片)，共40 跨(左幅20 跨、右幅20 跨)。

2 施工工藝

在工程建設(shè)中，設(shè)計(jì)是靈魂，施工是關(guān)鍵，確保施工質(zhì)量是進(jìn)行工程建設(shè)的重中之重。

2.1 準(zhǔn)備工作

主要是進(jìn)行場(chǎng)地鋪設(shè)和原材料質(zhì)量檢驗(yàn)。選定T 梁集中預(yù)制場(chǎng)地，在該大橋20 號(hào)橋臺(tái)100 m 附近。為確保土基能滿(mǎn)足進(jìn)行T 梁預(yù)制的要求，使用重型壓路機(jī)將地面壓實(shí)后，鋪設(shè)20 cm 厚的6%的水泥穩(wěn)定石屑層，再進(jìn)行厚度為20 cm 厚的C25 混凝土澆筑，見(jiàn)圖1。同時(shí)，對(duì)原材料質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，合格后準(zhǔn)許進(jìn)場(chǎng)。

2.2 主梁預(yù)制

主梁預(yù)制是T 型連續(xù)梁橋施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，主要工序包括鋼筋綁扎和混凝土澆筑，張拉及壓漿等。

1)模板制作、安裝和拆卸。預(yù)制梁模板不僅控制梁體尺寸的精度，且直接影響工程質(zhì)量。為保證橋梁施工的可靠性，模板應(yīng)具備必要的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。板面光滑平整，接縫嚴(yán)密，確?；炷猎趶?qiáng)烈振動(dòng)下不漏漿。

安裝時(shí)，將模板內(nèi)壁清理干凈，除銹后涂刷隔離劑，如圖2 所示，底模與端模、側(cè)模均應(yīng)垂直。用乳膠粘貼薄海綿確保接縫、結(jié)合部等位置緊密不漏漿。

圖1 某工程混凝土預(yù)制臺(tái)座

圖2 模板涂油

為方便進(jìn)行模板拆卸，可在每節(jié)模板上留一小塊活口板。當(dāng)進(jìn)行模板拆除時(shí)，應(yīng)先將夾腳螺栓卸下，再依次將各活板拆除，最后分別將各節(jié)模板向外下方拆卸即可。在拆卸過(guò)程中，關(guān)鍵在于防止模板出現(xiàn)變形及損壞澆筑好的大梁混凝土。

2)鋼筋、波紋管的綁扎、安裝。鋼筋在加工區(qū)完成加工后，應(yīng)在臺(tái)座上進(jìn)行安裝綁扎，見(jiàn)圖3。先進(jìn)行“馬蹄形”部分鋼筋的安裝綁扎，腹板鋼筋完成后再進(jìn)行橫隔板的安裝綁扎，最后進(jìn)行波紋管定位筋的焊接。為提高定位筋焊接的準(zhǔn)確性，應(yīng)先使用尺桿刻度法準(zhǔn)確定位后再進(jìn)行焊接。模板支好后進(jìn)行翼緣板鋼筋的安裝綁扎。

為防止后續(xù)注漿出現(xiàn)漏漿導(dǎo)致波紋管堵塞，安裝好的波紋管接頭必須用膠布纏好，見(jiàn)圖4。在扎好的鋼筋上安裝墊塊，以保證鋼筋與模板間留有空隙，每平方米不少于四個(gè)布置。

圖3 綁扎鋼筋

圖4 波紋管接頭處理

3)混凝土澆筑。為確保施工質(zhì)量，澆筑前應(yīng)嚴(yán)格檢查附屬設(shè)施是否預(yù)埋齊全，主要包括伸縮縫、護(hù)欄、泄水管等，同時(shí)確保預(yù)應(yīng)力管道及鋼筋位置的準(zhǔn)確。

在正式澆筑前，按照批準(zhǔn)的混凝土配合比進(jìn)行質(zhì)量控制，將混凝土坍落度最好控制在16 cm 左右。采用水平分層澆筑法進(jìn)行混凝土澆筑，確保連續(xù)澆筑，一次成型。澆筑順序?yàn)?馬蹄部位→馬蹄至最上層波紋管范圍→腹板→橋面板。在施工中，使用吊車(chē)將混凝土注入模內(nèi)，見(jiàn)圖5，從兩端向中間進(jìn)行澆筑，每一層厚度按照不超過(guò)30 cm 進(jìn)行質(zhì)量控制。

在該工序中，確保梁體“馬蹄形”部分振搗密實(shí)是施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵，以振搗區(qū)混凝土停止下沉，表面平坦、泛漿，不冒泡為準(zhǔn)。為確保該部位能夠充分振搗密實(shí)，應(yīng)采用附著式振動(dòng)器與插入式振動(dòng)器相結(jié)合的振搗工藝。在波紋管以下和梁底的“馬蹄形”部分，在模板上一定距離安裝一臺(tái)附著式振動(dòng)器，兩側(cè)跳間布置。為確保張拉區(qū)混凝土的密實(shí)度，在梁的兩端腰部各安裝一臺(tái)附著式振動(dòng)器。在鋼筋、波紋管比較密集的區(qū)域進(jìn)行澆筑時(shí)，使用附著式振動(dòng)器進(jìn)行側(cè)模振搗的同時(shí)，使用插入式振動(dòng)器在鋼筋間隙間插入振搗。在梁中部及頂部施工時(shí)，則采用插入式振動(dòng)器振搗密實(shí)即可。

拆模前，對(duì)梁體強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，應(yīng)確保其不得低于25 MPa，且梁體芯部與表層、表層與環(huán)境溫差均低于15 ℃時(shí)方可拆模，應(yīng)確保拆模后棱角等部位的完整，見(jiàn)圖6。

圖5 澆筑

圖6 拆模

2.3 預(yù)應(yīng)力施工

在施工中，為防止預(yù)應(yīng)力管道錯(cuò)位和下垂，應(yīng)嚴(yán)格標(biāo)定定位管位置并使用定位筋將其固定，再將定位筋與T 梁腹板箍筋點(diǎn)焊連接。當(dāng)管道與鋼筋發(fā)生沖突時(shí)，應(yīng)適當(dāng)挪動(dòng)鋼筋位置以確保管道位置不變。

在正式張拉前，梁體混凝土強(qiáng)度不得低于要求強(qiáng)度的85%，且齡期必須在7 d 以上。

施加預(yù)應(yīng)力應(yīng)使用張拉力與引伸量雙控。正彎矩鋼束及墩頂連續(xù)段處的負(fù)彎矩鋼束采用兩端同時(shí)張拉工藝，張拉控制應(yīng)力為0.75Rby，張拉的程序?yàn)?0→張拉初始應(yīng)力0.1k→張拉控制應(yīng)力k(k=0.75Rby)→1.05k(持荷2 min)→k(錨固)，如圖7所示。

當(dāng)預(yù)應(yīng)力鋼束張拉達(dá)到設(shè)計(jì)張拉力時(shí)，扣除鋼束的非彈性變形影響后的實(shí)際引伸量值誤差應(yīng)控制在6%以?xún)?nèi)。在張拉過(guò)程中，應(yīng)采取有效措施防止梁體側(cè)彎。

2.4 孔道壓漿

張拉結(jié)束后，應(yīng)立即使用水泥砂漿將錨塞周?chē)念A(yù)應(yīng)力鋼筋間隙進(jìn)行封錨。當(dāng)封錨的砂漿抗壓強(qiáng)度不足10 MPa 時(shí)，不得進(jìn)行壓漿。

在正式壓漿前，應(yīng)確保排氣孔、壓漿孔、排水孔暢通，可使用壓力水將孔道沖洗干凈。對(duì)壓漿設(shè)備的安全性和可靠性進(jìn)行檢查。

采用C50 水泥漿進(jìn)行注漿，自水泥漿調(diào)制好到孔道注入的時(shí)間不得超過(guò)45 min。水泥漿在生產(chǎn)和注入過(guò)程中，應(yīng)不停的進(jìn)行攪動(dòng)。

水泥漿壓漿過(guò)程應(yīng)緩慢、均勻進(jìn)行。注漿孔一端壓漿，另一端冒濃漿后，將其封閉加壓后持壓5 min，確保壓漿飽滿(mǎn)后，關(guān)閉壓漿閥，再進(jìn)行另一束，見(jiàn)圖8。

圖7 張拉

圖8 注漿

在孔道比較集中的區(qū)域，為避免串孔導(dǎo)致的孔道堵塞，應(yīng)連續(xù)完成壓漿。當(dāng)確實(shí)不能連續(xù)時(shí)，后壓的孔道在壓漿前應(yīng)先使用壓力水沖洗確保其通暢。

3 關(guān)鍵點(diǎn)質(zhì)量控制

T 型連續(xù)梁橋整體性好，安全度大，伸縮縫少，施工方法簡(jiǎn)單。在施工中，堅(jiān)持做好關(guān)鍵位置、工序的質(zhì)量控制，做到工序?qū)訉影殃P(guān)，可有效確保施工質(zhì)量。

1)為減少預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的上拱度，根據(jù)存梁期、配合比、氣候等設(shè)置反拱，預(yù)應(yīng)力管道也同時(shí)反拱，以確保施工完成后橋梁不出現(xiàn)下?lián)稀?/p>

2)為防止梁體澆筑過(guò)程中由于漏漿導(dǎo)致的波紋管堵塞，可在波紋管中再穿入一條橡膠管，混凝土澆筑完畢應(yīng)立即將橡膠管拔出。

3)在端模安裝前，應(yīng)先將錨墊板安裝好。在預(yù)應(yīng)力張拉過(guò)程時(shí)，錨墊板對(duì)減緩局部受力導(dǎo)致應(yīng)力集中的效果非常顯著。

4)混凝土入模時(shí)，下料要均勻、連續(xù)，杜絕集中猛投。邊入模邊振動(dòng)，每層混凝土振6 次～7 次，每次開(kāi)動(dòng)20 s～30 s，停5 s，再開(kāi)動(dòng)。在鋼筋、孔道密集部位可短時(shí)間開(kāi)動(dòng)插入式振搗器輔助下料。

5)等梁體澆筑完畢后，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)氣候條件靜養(yǎng)2 h～4 h，等梁體表面收漿后覆蓋土工布進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，見(jiàn)圖9，養(yǎng)護(hù)期不得少于7 d。

6)在張拉前，對(duì)梁體的施工質(zhì)量進(jìn)行檢查，對(duì)發(fā)現(xiàn)的蜂窩、裂縫、露筋、空洞等缺陷進(jìn)行有效處治后，方可進(jìn)行張拉作業(yè)，如圖10 所示。

圖9 覆蓋養(yǎng)生

圖10 梁體處治

7)提高預(yù)應(yīng)力管道壓漿的飽滿(mǎn)度和密實(shí)度，建議壓漿采用真空壓漿工藝。

8)T 梁存放時(shí)，應(yīng)采用防傾覆措施。

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