1、大跨度预应力混凝土 T 梁预制及架设施工技术【摘 要】随着城市交通的发展,大跨度桥梁越来越多,新兴的结构形式也日新月异,大跨度预应力混凝土 T 梁是当前使用的形式之一。大跨度预应力混凝土 T 梁施工主要包括模板安装、预应力张拉、孔道灌浆以及架设等。本文主要从这些方面的施工工序探讨了其施工技术。 【关键词】预应力;T 梁预制;架设 一、大跨度预应力混凝土 T 梁预制 (一)台座与底模 大跨度 T 粱设计时,一般腹板部较薄,梁较高,横向刚度差,混凝土浇筑、张拉控制难度较大,因此,预制 T 梁浇筑及预应力张拉为施工控制重点。另外,由于预制 T 梁自重较大,张拉后台座两端压力大,台座设计也需要严格控制
2、。 一般梁场设置在挖石方段路基上,地基承载力能够满足要求。若梁场地基承载力不满足要求,需考虑在台座两端做扩大基础,并对扩大基础进行受力及沉降检算,并根据混凝土刚性角设计扩大基础厚度。某工程预制制梁台座设置在有 3%纵坡的路床上,用 C20 混凝土浇筑成型,标准段厚 40cm,两端加厚段为 100cm,内设钢筋网以保证有足够的承载力,台座宽度为 T 梁底面宽度,两侧粘海绵条,防止钢 模板与台座结合处漏浆。为保证 T 梁外观质量,台座表面铺设 4cm水磨石并用 40 号角钢包边。水磨石表面光洁、平整,并按二次抛物线(Y=2PX2)设置反拱度,即按设计要求跨中向下设 2cm 反拱值。为便于吊装和固定
3、模板,在距台座两端 185cm 的位置各设一吊装槽(20cmX20 cm) ;整个台座 5cm 以下顺长度方向每隔 100cm 设侧模对拉螺栓穿孔,孔径为 50 mm,材料为 PVC 管。 (二)钢筋加工及绑扎 钢筋下料、加工要精确,并分类挂牌堆放。由于骨架吊装过程中或绑扎时容易扭曲或变形,所以主梁钢筋骨架绑扎前在台座顶面要标出主筋、箍筋、隔墙 横架、变截面位置及骨架长度,以利于调整骨架位置 T 梁底部的钢筋应用通长筋或焊接连接,杜绝用绑扎连接,预应力钢筋孔道定位钢筋网片要焊接,坐标要准确。保护层垫块要标准且绑扎牢固;为保证砼保护层的厚度,在钢筋笼外侧绑扎水泥砂浆垫块。 (三)波纹管安装 1、
4、波纹管穿束:采用人工穿束,穿束前要将波纹管和钢束编号。穿束时要将钢绞线表面的铁锈、杂物清除干净,波纹管要放平、摆直,钢绞线穿入端要包扎好,以防水或杂物进入孔内; 两根波纹管的接头采用大一号的波纹管,接头长度不小于 250mm,接头处采用内包黑胶布,外包塑料胶带。穿束后设专人对波纹管进行检查,防止穿束时碰坏波纹管,漏浆。施工过程中波纹管内插 PVC 管,并安排专人定时进行抽拔,避免管道堵塞。 2、波纹管定位:波纹管定位严格按照设计图纸中定位钢筋设置,定位钢筋网与梁肋钢筋点焊固定,保证定位钢筋网间距。波纹管安装调整好位置后,当普通钢筋与预应力筋位置相抵触时,适当移动普通钢筋位置。预应力管道应位置正
5、确、线形圆顺。端部预埋件采用固定螺丝固定在梁端模板上,并保证其端面与孔道中心线垂直。 波纹管铺完后,检查接口是否牢靠,合格后,方可使用。安装梁端支座钢垫板、锚垫板、螺旋筋、绑扎梁端钢筋、预留封锚钢筋,锚端截面锚口尺寸须精心施工,保证钢束和锚垫板垂直。 (四)模板安装 在钢筋及波纹管定位完成后安装模板。模板安装前要检查接头是否严密和表面的平整度。在安装完成后检查模板的位置及垂直度。在两侧安装附着式振捣器。振捣器要与模板连接牢固防止脱落。模板安装后立即开始绑扎顶板钢筋,绑扎时要根据设计,调整位置发生变化的钢筋,不要挠动模板和模板加固体系,绑扎要牢固。 (五)砼的浇注与养护 大跨度预应力砼 T 梁钢
6、筋密集、砼标号高、振捣要求严。砼施工时,应从粱的两端斜层或水平分层向中间浇注 砼的振捣时间要严格控制,只能在灌注部位振捣,不得空振模板,振动时间和次数依据砼密实度而调整,还要防止漏振或过振现象。砼的浇注方法和浇注工作面的多少,还应根据砼拌合站的能力、运输方法、初 凝时间等而确定。 砼的养护有自然养护和蒸汽养护法。自然养护要及时覆盖,及时洒水,使砼始终保湿。蒸气养护时升温、降温速度要规范,养护时间要满足要求。 (五)预应力张拉 1、张拉顺序 对于大跨度箱梁纵向钢束,其张拉前后对箱梁起拱度的影响非常明显,纵向钢绞线一定要对称进行,应坚持先底板后顶板,左右对称、两端对称的原则进行;合拢段的底板上弯束
7、应按照左右对称,由远及近的顺序进行,以最大限度的减少预应力因砼弹性变形因素的损失。 2、二次张拉的问题 对于竖向精轧螺纹钢,必须要进行二次张拉,通过大量的张拉数据显示二次张拉可以至少补偿其预应力损失的 1015%,其效果相当的明显。对于长大的纵向钢束,当实际伸长值与理论伸长值的误差不能控制在 6%的范围内或始终偏小时,最好也应采取二次张拉进行补偿,其时间的间隔可以根据工期的要求而定。 3、张拉时应注意的事项 纵向和横向钢绞线张拉前认真的做好锚圈口和孔道摩阻预应力损失试验,选择合适的孔道摩阻系数,并在施工中根据张拉力和伸长值的双控情况不断的调整优化。张拉控制采用张拉应力和伸长值双控,以应力控制为
8、主,以伸长值进行校核,当实际伸长值与理论伸长值差超过 6%时,应停止张拉,等查明原因并采取措施后再进行施工;及时的对工具夹片用柴油或汽油进行彻底的清洗,消除牙口内的杂质,防止钢绞线在张拉过程中出现滑丝,脱丝的现象;分级加载过程中,油压表上油要缓慢的进行,严禁快速冲油张拉,持压要稳定;对于长大钢束要进行编束,保持钢绞线在管道内的顺值度,防止张拉过程中出现个别钢束因绞结集中受力而出现断丝、断束的现象。 (六)真空灌浆 钢绞线张拉完毕,符合设计和规范要求后,及时进行孔道压浆。压浆用的水泥浆其配合比由试验室设计,报试验监理工程师批准。 (1)孔道密封检查 将灌浆阀、排气阀全部关闭,打开真空阀,启动真空
9、泵抽真空,当管内真空度稳定在-0.06MPa-0.10MPa 之间时,可认为孔道能达到并维持真空,否则重新检查密封。 (2)水泥浆搅拌要求 搅拌水泥浆之前,加水空转数分钟,将积水倒净,使搅拌机内壁充分湿润。搅拌好的灰浆做到基本卸尽。在全部灰浆卸出之前不再投入未拌合的材料,更不采取边出料边进料的方法,严格控制浆体配比。 水泥浆出料后进行过筛,并尽量马上进行泵送,否则不停搅拌防止离析。对未及时使用而降低了流动性的浆体,严禁采用加水的办法来增加灰浆的流动性,配制时间过长的浆体不再使用。 (3)真空灌浆 张拉施工完成后,采用不带水汽的高压风把孔道吹干,然后封锚,抽真空,压浆。压浆时,由孔道压浆端压入浆
10、体,从抽真空端排出浆体,直到流出的稠度达到注入的稠度为止。水泥浆自调制搅拌至压入孔道的延续时间,不宜超过 40min,水泥浆在使用前和压注过程中保持流动状态。采用真空辅助压浆工艺,当浆体从孔道抽真空端流出时,在孔道两端进行废浆排除作业,当浆体注满管道后,在 0.5MPa0.6MPa 下持压 2min,压浆最大压力不宜超过 0.6MPa。每条孔道一次压浆连续完成,压浆完一条孔道换其它孔道时,继续启动压浆泵,让浆体循环流动。压浆完成后,及时清洗管、阀、空气滤清器、灌浆泵、搅拌机等所有沾有水泥浆的设备和附件。 二、大跨度预应力混凝土 T 梁架设 当前 T 梁的跨径不断增长,50m 梁已出现在装配式桥
11、梁建设中,大跨度预应力 T 梁架设常采用龙门吊与架桥机进行施工,现就某工程大跨度梁的架设施工技术进行介绍。 1、后部喂梁 运梁平车进入架桥机后部主梁内,距架桥机后支腿 30cm 时,运梁车停止前进。将前起吊天车运行到梁板前吊点处停车。安装梁板吊具并与前起重车吊具连接牢靠,检查起吊钢丝绳有无挤压、重叠、断丝等情况,确认均无异常后,起动前门架卷扬机,至钢丝绳受力,但粱不离开运梁平车。检查梁底面是否与平车有挂联处,确定没有后,再起动卷扬机,将梁前端提起,至离开平车横梁上表面 lOOmm 左右,检查卷扬机制动是否正常,无误后,再次启动卷扬机,将梁提到离开平车横梁上表面 250300mm 时停止。同时开
12、动前起吊天车,运梁平车运行到距后起吊天车净距30cm 时,停止前进并制动运梁车以防滑行。后起吊天车吊起梁体后端,此时两起吊天车已将梁体吊起,运梁车退出。运梁平车移动时,运行线路上有人时,必须发出警告信号。喂梁前必须仔细检查主、辅导梁及前支架各部位销子是否锁定,并插上防退销,切忌前支架撑起油缸到位后不锁销子而加载,检查塞垫、枕木、轨道及连接板的安装是否符合要求。2、横移和落梁 必须先检查各行程限位开关是否正常,正常后启 106 动开始横移。首先前、后起吊天车匀速将梁体纵向运行到前跨位,先把行车轮制动,开动天车上卷扬机落梁。当梁下表面离桥墩台 60cm80cm 时停止,然后启动前、中支腿进行同步整
13、机横移。横移速度控制在 2.5m/min,严禁快速横移,至该梁的落点止,再次开动卷扬机,尽量一次落梁到位,避免梁的左右、前后摆动。吊边梁时用边梁挂架起吊边梁,整机带梁移到边梁位置,下落距支座 15cm 时暂停,检查位置的准确性,确认后下落做好稳定支撑。预制梁安放时,必须仔细,使梁就位准确且与支座密贴,位置限制在允许偏差内。施工时应确保在移梁、架梁的过程中,梁不会产生大的振动或不正常落梁,保证不使混凝土、预应力受到破坏,不影响预制梁的质量。 3、边梁的横移和就位 边梁架设时,前、后天车将 T 梁纵向运行到前跨位,落下梁至距支垫 5cm(必须保持梁的稳定) ,然后整机携梁横移至距边梁最近一片梁的位
14、置,落梁。将起吊部分移动至一侧主梁上方,由一侧主梁整机携梁横向移至边梁位置下落就位,完成边梁安装。因边梁一侧有横隔板,一侧没有横隔板,造成边梁偏重。当边梁就位时,悬挂 2 台 10T 倒链于主梁内侧进行调整,平衡边梁偏重。 4、支撑与联接 预制梁就位后,在墩台位置用方木对称打好斜撑,必须保持梁体垂直,支撑稳固后方可进行下片梁的吊装。每孔相邻两片梁吊装就位后,应及时焊接两片梁间的连接钢筋,以保证梁体的稳固性、连续性。 三、结束语 文章阐述了大跨度预应力混凝土 T 梁预制及架设过程中的施工技术,重点对张拉、压浆、架设等技术进行概述,为同类工程提供参考借鉴。 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).