黃智華
摘要 公路橋梁項目的預應力T梁施工質量受多種因素制約,其中預制場建設、施工工藝等因素對其影響較大?;诖?,文章以某橋梁工程項目為研究對象,論述了預應力T梁的施工工藝流程,分析了預應力混凝土T梁施工技術要點,具體包括預制場及臺座、模板制作、鋼筋及波紋管安裝、混凝土澆筑、預應力張拉等施工內容,提出了施工質量控制措施,旨在為該類項目的質量控制提供參考。
關鍵詞 橋梁工程項目;預應力T梁;施工工藝;質量控制
中圖分類號 U445.4文獻標識碼 A文章編號 2096-8949(2023)09-0090-03
0 引言
開展橋梁工程建設,在預應力T梁施工階段,預制場建設、施工工藝等都屬于影響其施工質量的重要因素,任一環節出問題都會導致各種質量問題,加大T梁預制難度,降低產品質量,結構性能不符合設計標準等。因此,該文深入研究了預制場建設、施工工藝、質量管控等內容,為此類項目施工建設提供借鑒。
1 工程概況
某橋梁工程建設項目,其主梁采用的是預應力T梁,長度為50 m,屬于簡支結構,混凝土強度等級為C50。梁體上層由2片邊梁和5片中梁構成,水平分布,高度為2.5 m。梁體的不同支點部位的腹板厚度各不相同,支點位置的腹板厚度為40 cm,過渡墩支點位置的為60 cm,跨中T梁腹板與翼緣板的厚度都是20 cm。主梁中共有5道橫梁,橫梁中間設模隔板連接成整體,其中兩個支點處各設1道,跨中區間段設3道。
2 預制場及臺座
T梁預制場需設置4個臺座,相應的存梁臺座也有4個,設置于橋梁西側的路面上。
(1)預制場需配置龍門起重機,提高T梁架設效率,并協助開展橋梁下部結構建設,從而降低對履帶式吊車、汽車吊車等重型機械的需求。
(2)確保工程進度的前提下,工程監理人員應把工程的質量、安全放在同等重要的位置。為運送鋼材的便捷,需留出足夠的場地供車輛通行。
(3)通過對建設工期的分析,預制場設置4個臺座,組織流水施工,能達到建設工期的需要。該項目T梁施工期,需控制在兩個月內[1]。
3 預應力混凝土T梁施工要點
控制預制T梁質量,主要指標有梁體強度、耐久性、外觀質量等。施工過程中,應對其外觀質量高度重視,避免出現坑槽、鼓泡及色差等問題。
3.1 預應力混凝土T梁施工流程
3.2 T梁模板施工要點
(1)為保證T梁模架結構預制成型,施工時必須使用專用的固定鋼模架,進行裝配。
(2)裝配模板前,須清除其表面的鐵銹、雜質等,并且要在模板上均勻地涂抹脫模劑,以避免影響到T梁的外觀質量。
(3)為防止底板發生滲漏,可在臺座一側用海綿帶固定。裝配側面模具時,應從中央向兩側按順序裝配,通過對拉桿實現連接,根據實際需要調整位置[2]。
(4)為避免水泥漿溢出,可將海綿帶黏貼到模板接合處,當模板受力時,應盡量減小拼縫,避免水泥漿溢出。
(5)為防止各類預留孔間出現間隙,可使用具有高強度、高黏性的發泡填充物封堵,確保末端與齒板模架的施工質量達到設計標準。
3.3 鋼筋綁扎
施工過程中原位綁扎鋼筋,綁扎之前要對其實施定位放樣,根據設計圖紙上要求的間隔,在底座上標記鋼筋的位置,鋼筋綁扎完畢后需要加固穩定。先要綁扎底部腹板鋼筋,緊接著需要安裝預應力鋼絞線波紋管[3]。
按設計圖確定鋼管安裝位置,取梁體的1/4及1/2處進行放樣分析,此位置的加固使用U形鋼筋。波紋管的結合處,使用連接件或橡皮帶來連接,確保密封效果,防止澆注混凝土時發生泄漏。按照設計要求,依次安裝波紋管和側模,防止在裝配過程出現擠壓變形[4]。
3.4 波紋管安裝
嚴格控制安裝波紋管的各道工序,確保綁扎鋼筋的準確定位。將間距設定為0.5 m,并在每一間距安裝放置一個波紋管定位件。安裝前應檢查定位桿,確保其牢固程度達到規定的標準。檢驗過程中,全面記錄各項數據,并將其作為施工過程的驗收資料,確認沒有問題后,工作人員將波紋管固定起來。
澆注混凝土之前,需將由塑料制成的內襯管安裝到波紋管內,以保證波紋管在澆注時不發生變形。當安裝完預應力鋼管后,可以在鋼絞線的兩端分別連接錨固板,并保證它垂直于管道。當上述構件安裝完畢后,在錨固板中安置波紋管,將端口用海綿進行固定,并將錨固板的外部包裝袋塞嚴,避免混凝土泄漏[5]。
3.5 混凝土的澆筑工藝要點
(1)使用后張法建造混凝土T梁,因為混凝土中裝有波紋管,為防止破壞到波紋管,澆筑混凝土時應規范使用插入式振動棒。
(2)施工過程中,應嚴格控制混凝土的黏聚性和坍落度。腹板和馬蹄的連接部位,鋼筋的分布比較密集,而且間隔比較小,同時有波紋管的阻礙,增加了振搗難度,可能會出現漏振,導致各種問題出現。所以,必須嚴格控制混凝土的黏聚性及坍落度。
(3)澆筑T梁混凝土時,對于模板角落和鋼筋設計比較稠密的地方,可以使用直徑比較小的插入式振動棒進行振搗;對于波紋管下方的混凝土振搗,選用附著式振搗器[6]。
(4)T梁混凝土澆筑應采取斜向分段、水平分層的澆筑方式,同時混凝土應一次連續澆筑成型,分層澆筑厚度不得超過300 mm,頂板澆筑時應由一端向另一端逐步推進,并采用插入式振搗器進行振搗。通過斜向分段、分層的方式澆筑混凝土,并要求一次性連續澆筑成型,澆注厚度應控制在300 mm之內。澆筑頂板時,應按要求依次進行,并選用插入式振搗器[7]。
3.6 混凝土的拆模與養護要點
(1)必須根據有關規定拆除T梁混凝土模板。當混凝土強度超過12.5 MPa,并且澆筑時間超過18 h后,才能實施拆除。
(2)為了提高T梁的混凝土質量,拆卸過程中要做到科學、有序,禁止使用蠻力硬撬。當拆卸完模板后,需立即對混凝土接頭部位進行鑿毛處理,其深度大約為4~6 mm。
(3)T梁混凝土內部溫度較高,由此出現水化作用,由于外表散熱較快,內外溫差較大,導致混凝土出現裂縫。
(4)預制T梁結構比較復雜,其適用的養護方式也較為特別。冬天需要用水蒸氣保持室內溫度不少于15 ℃,而在夏天,需要加鋪毯子并灑水養護。
(5)當T型梁澆注完后,必須在規定的溫濕環境下進行養護,以避免梁體出現開裂。另外,還要確?;炷琉B護有足夠時間,冬天不能少于14 d,夏天不能少于7 d[8]。
3.7 預應力張拉
使用智能化的張拉裝置進行預應力張拉,實時監測張拉應力和伸長值。制作鋼絞線,對加工場地的平整度有一定要求,要確保場地清潔,以免鋼絞線表面粗糙而使其受力不均勻。按規定的尺寸,做好標記,使用砂輪切割機分段制作鋼絞線,禁止使用電焊切割。將鋼絞線存放于干燥處,做好防潮。
勻速拖動鋼絞線,不讓任何有棱角的物品與其摩擦,并且應在梁體末尾預留足夠的繩索。使用張拉千斤頂前,必須由專業機構校準,以確保張拉力的準確性。如果張拉的次數達到了兩百次以上,或者是使用了六個月以上,必須重新檢驗校正[9]。
張拉前需確定千斤頂張拉力與油尺的相互關系。通過運用雙控制法,有效控制其張拉力及伸長值,并做出適當調整。在初應力達到10%后,才能進行測量。一般張拉的次序是從下往上,要求張力保持對稱。
4 施工質量控制措施
4.1 底模臺座施工質量控制
為防止底模臺座沉陷,需對底座進行壓實和加強。臺座基礎由鋼筋混凝土構成,底模面板的構成主體為鋼板,其厚度為6 mm,要求鋼板與基礎間隔1 mm,采用注漿處理方法,以保證因溫度而引起的變形不對臺座底模的應用造成影響。
4.2 鋼筋綁扎質量控制
鋼筋進場之前,應開展驗收工作,檢驗的主要內容有爐排編號、鋼筋直徑、鋼筋型號及數量、產品合格證等,選取部分樣品檢測其抗拉性,所得結果向監理匯報。根據圖紙設計編號及形狀,做好材料存儲工作,嚴格按照類型及編號存放半成品。綁扎完鋼筋后,對其外部外形進行檢查,以確保保護層滿足設計要求。
如果鋼筋及鋼絞線的位置相互沖突,不能對其進行任意裁剪,需要做部分調整。當綁扎完鋼筋后,需將防撞欄桿預埋筋、梁底鋼板及泄水孔等安裝到臺座上,確保安裝位置符合設計要求。為防止各部件發生松動,需采取必要的加固措施。
4.3 模板制作和加工質量控制
T梁模板的設計工作,應由具備相應資質的單位負責。模板制成后開展驗收工作,檢驗內容主要是模板平整度及拼縫,要求各項數值都要符合設計規范。
安裝模板時,拼縫連接處使用雙面膠,其厚度為5 mm,確保無縫拼接。搬運安裝模板時,應特別重視對模板邊部的保護,做到規范吊裝,防止出現磕碰。
拆除模板時,為防止模板形狀發生改變,不應強力拆除。將脫模劑均勻涂抹到模板上,澆筑混凝土時應合理有效地振搗,避免T梁表面顏色出現差異。
4.4 預應力管道質量控制
布置預應力管道,必須嚴格依照設計圖紙的各項指標施工,主要指標有管道數量及型號、斷面高度等,綁扎完鋼筋籠后,根據圖紙尺寸放樣,確保管道牢固程度符合設計要求。
4.5 混凝土澆筑質量控制
由于預制T梁的鋼筋構造比較密集,振搗混凝土時,可聯合使用附著式和插入式兩種振動器,提升振搗效果。振搗混凝土時,如遇安裝錨頭、波紋管等難以振搗的部位,應根據需要調整振動器的工作時間,同時注意對混凝土的振搗時間。錨頭后面的鋼筋比較密集,澆注混凝土時要增強振搗力度,以確保澆注的密實度,過程中避免導致錨墊板受損,防止意外產生。
澆筑梁體必須按照既定順序進行,從梁體一端開始分層澆筑,尤其要在斜面部分進行多次振筑,并在混凝土首次凝結前結束振搗。選用混凝土時,對其粗骨料粒度有明確要求,不能超出標準數值。澆筑完T梁腹板后,過一段時間再進行梁體頂部澆筑。為提升整體施工質量,在混凝土末端5 m處實行反向澆筑[10]。
4.6 鋼絞線張拉質量控制
澆筑完混凝土后,其強度符合施工標準后,才能開展鋼絞線的張拉。
(1)張拉鋼絞線時,可采用兩頭同時張拉的方法,有效控制鋼索的應力及延伸量。在同一斷面上,鋼絞線的斷絲率不能超過1%,防止出現整根鋼絞線斷開的問題。
(2)使用千斤頂張拉鋼絞線,正式張拉前必須嚴格校驗千斤頂,確保千斤頂與壓力表相匹配。
(3)鋼絞線張拉過程中,會出現斷絲情況,如果對工程質量不構成影響,就可繼續張拉,確保其總應力處于恒定狀態。如果鋼絞線斷裂比較嚴重,則必須由施工人員替換新鋼絞線后重新張拉。張拉結束后,夾片露出部分不能超過1 mm,回縮值不超過6 mm。
4.7 孔道壓漿質量控制
孔道壓漿應嚴格按照順序要求,先下后上、先低后高,連續一次完成各孔道的壓漿??椎浪酀{強度符合設計標準后,才能吊運安裝混凝土T梁,其強度應超過梁體混凝土設計標號的55%,即27.5 MPa以上。
5 結論
綜上所述,T梁屬于公路橋梁的核心構件,其質量對橋梁整體安全性及穩定性有巨大影響。建設公路橋梁時,應不斷完善施工工序,嚴格按照設計規范標準施工,注重過程管控,實時監測預制T梁的結構狀態,規范施工技術交底工作,針對出現的施工質量問題,及時采取整改措施,提升預應力T梁的施工質量。
參考文獻
[1]劉濤. 預應力簡支T梁施工工藝及質量控制[J]. 工程建設與設計, 2021(24): 165-167.
[2]楊娜. 后張法30 m預應力混凝土簡支T梁施工工藝及質量控制淺析[J]. 四川建材, 2020(8): 87-88.
[3]武恒. 預應力混凝土T梁施工技術與質量控制分析[J]. 工程技術研究, 2022(4): 84-86.
[4]溫燕偉. 后張法預應力T梁施工工藝及質量控制[J]. 綠色環保建材, 2021(12): 97-98.
[5]郭偉民, 高健杰. 大跨徑鋼筋混凝土T梁預應力張拉穩定性分析[C]. 北京力學會. 北京力學會第二十五屆學術年會會議論文集, 2019: 1010-1012.
[6]石鑄明. 預應力T梁施工質量控制要點[J]. 黑龍江交通科技, 2020(6): 108+110.
[7]韓磊. 橋梁工程中預應力T梁預制的施工工藝分析[J]. 交通建設與管理, 2020(1): 80-81.
[8]劉東坤, 吳勇, 魏昶帆, 等. 綜合物探方法在預應力T梁梁板質量檢測中的試驗研究[C]. 中冶建筑研究總院有限公司. 土木工程新材料、新技術及其工程應用交流會論文集(中冊), 2019: 95-98.
[9]王雪宏. 預應力簡支T梁預制施工工藝及質量控制淺析[J]. 江西建材, 2020(12): 202-203.
[10]陳橋, 王超. 新舊T梁橋拼寬連接施工技術研究[C]. 江西省土木建筑學會, 江西省建工集團有限責任公司. 第28屆華東六省一市土木建筑工程建造技術交流會論文集, 2022: 385-387.