桥梁工程预应力T梁预制施工与质量控制

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　　摘要:随着我国桥梁建设工程项目的增多,建设速度越来越快,而公路建设市场又逐步地放开,桥梁工程因此而埋下了质量隐患。本文是作者根据金山大桥桥预应力T梁工程实例,介绍了该大桥预制施工中的底座布置,模板设计、梁体砼浇筑,张拉等对质量有较大影响的关键工序,阐述每一环节的施工与质量控制过程。
　　关键词:预应力T梁 施工 控制过程
　　
　　1. 工程概况
　　金山大桥北桥跨结构布置:
　　为:(23.9+8x30.0+24.0)m+(24.0+7x30.0+24.0)m+(24.0+5x30.0+23.9)m三联预应力砼连续箱梁,标准桥宽为31.5m,分左右两幅,共有单幅47孔T梁,每孔7片,共329片,跨度从20m到40m不等,共有103种规格。T梁高2.2m,马蹄宽60cm,梁肋宽20cm,中梁翼板宽1.85m,边梁翼板宽2.05m。梁采用50号砼,预应力采用Rby=1860Mpa的低松弛高强度预应力钢绞线,OVM15型锚具,金属波纹管成孔。
　　
　　2. 预制场布置
　　预制场布置在桥梁南侧路基上,长400m,宽34m,共设12个底座,分成4组,每相邻3排底座为1组,每组设有1台小型单轨龙门吊配合施工用,底座左侧设一条纵移轨道运输T梁。因T梁种类较多,采用兜托梁底起吊法移梁,场内设有2台60t自行式龙门吊为T梁吊运及装车服务。在预制场南侧设有1个加工场地和一个存梁区,T梁钢筋及预应材料均在加工场地内加工和下料;存梁区可安排存梁24片。
　　
　　3. 底座设计
　　因T梁种类较多,达到103种规格,为保证底座能通用,保证每片梁的预拱度要求和移梁时吊点位置的准确性,必须对每片T梁进行计算,底座进行编号,将每片梁分配到相应的底座上,预制时严格控制。
　　为保证底座能通用,均按40mT梁的长度布置。T梁底座施工时,必须精确测量放样,设置与T梁安装后相适应的坡度与反拱度。吊点位置为距支承中心线靠内50cm,在底座处安装活动的[20槽钢与2cm钢板的组合梁。反拱度20m梁为1cm,40m梁为3cm,按抛物线线型设计。底座每侧11m为端头墩,采用扩大基础结构,作为梁张拉后梁头的支撑点,底宽100cm,高52cm,并配置Φ12和Φ8的钢筋;中间段采用C25素砼,截面为60*30cm;全部边角采用L5角钢包边。
　　
　　4. 模板设计
　　因T梁种类较多,为保证模板的通用性,关键在于进行合理的分块。根据实际情况,该批T梁共有90°正交、75°和60°斜交三种规格的横隔板,采用横隔板与梁肋断开分块设计的方案。横隔板的间距为460cm,中间300cm为梁肋标准段,两侧各80cm为横隔板,安装时更换横隔板模板即可。因T梁正斜交相连,不可避免的出现多孔异型梁,该孔每片梁的梁长不同,特设计多种10~100cm的小块模板调整长度,保证梁长误差在1cm之内。
　　
　　T梁模板采用定型钢模,5mm钢板做面板,L7.5#角钢做横肋,侧模支架采用[10#、[8#槽钢与L7.5#组合梁,每80cm一道,在上下两端设有2道对拉螺栓。模板的应力控制在100MPa内,变形控制在2mm内。
　　
　　5. 砼浇注施工
　　T梁采用水平分层浇筑,每层厚度不大于30cm,浇筑顺序为“马蹄形”部分―→腹板―→翼缘板,混凝土输送泵车将混凝土直接泵入模内,混凝土以45。倾斜角由两端向中间浇筑,要求连续浇筑,一次成型。T梁的腹板宽只有20cm,下面马蹄宽为60cm,而且波纹管密集,离梁底只有5cm厚,因此,常规的插入式振动器难以达到施工要求,故混凝土浇筑采用附着式振动器与插入式振动器结合使用的振捣工艺,在波纹管以下部分和梁底“马蹄形”部分安装0.5KW的附着式振动器,每侧模板按@200cm设一台,两侧跳间布置,形成整梁以@100cm的形态;在梁端的腰部各增设一台附着式振动器,以保证张拉区混凝土振捣密实。在钢筋、波纹管密集区采用附着式振动器进行侧模振捣,同时用小型振动器沿波纹管和钢筋间间隙插入振捣,但必须严防振动棒碰触波纹管和钢筋,梁中部及顶部混凝土,则采用插入式振动器振实,振捣时以振捣区混凝土停止下沉,表面呈现平坦、泛浆,不冒气泡为准,并用小锤敲击“马蹄形”部分检查混凝土是否振捣密实。
　　
　　6. 预应力张拉与压浆
　　6.1张拉设备及锚具
　　T梁张拉采用YC250B型千斤顶、ZB4-500油泵,以及与之配套的压力表和油管,锚具采用广西柳州市建筑机械厂生产的OVM15锚具。
　　6.2张拉前的准备
　　(1)标定张拉设备,确定每台千斤顶的各级张拉力与对应油表的实际读数。
　　(2)检查混凝土强度是否达到设计标号的90%以上。
　　(3)检查锚垫板是否与孔道垂直。
　　6.3张拉
　　T梁主体混凝土强度≥90%以上设计强度时,才能进行预应力张拉,T梁张拉用两台YC250B型千斤顶两端同时张拉,张拉控制应为0.75Rby,预应力张拉程序为:0―→张拉初始应力(0.1σk)―→张拉控制应力σK(σk=0.75Rby)―→持荷5分钟―→σk(锚固)。当钢绞线的张拉力达到0.1σk时,在工具锚后的钢绞线划线做记号,作为量测伸长量的起点和滑丝的监测点,张拉完成后,量测钢绞线束的伸长量并进行记录。张拉顺序严格按设计要求施工,防止大梁张拉过程中产生侧向弯曲。张拉完成后,在距锚头3cm处用砂轮机将多余钢绞线切割,切割时用湿布包裹锚头并不断注入清水降温。
　　6.4孔道压浆
　　(1)准备工作
　　a.张拉完成后,应立即将锚塞周围预应力钢筋间隙用水泥砂浆封锚,封锚砂浆抗压强度不足10Mpa时,不得压浆。
　　b.为使孔道压浆流畅,并使浆液与孔壁结合良好,压浆前用压力水冲洗孔道,并清净积水。
　　c.压浆前将排气孔、压浆孔、排水孔等全面检查,并对压浆设备进行安装检验。
　　(2)压浆工艺
　　a.水泥浆自调制至灌入孔道的延续时间,视气温情况而定,不超过30～45min,水泥浆在使用前和压注过程中应经常搅动。
　　b.压浆应缓慢、均匀地进行,每条T梁的所有孔道应连续压浆,一次完成。
　　c.压浆采用一端压浆,当另一端排水孔冒浓浆后,封排水孔加压,持压5分钟,关闭压浆阀,转到另一束。
　　
　　7. 质量控制措施
　　7.1张拉机具的选择和使用
　　根据设计张拉力的大小选择千斤顶的吨位、行程以及与之配套的高压油泵和油表。由于施加到梁体上的预应力值的准确性对预应力梁的质量至关重要,因此,张拉前,必须将张拉机具送有资格的检定单位进行校验;使用超过200次或三个月后,必须重新校验。
　　7.2钢筋及预应力钢材、锚具的质量控制
　　所有钢筋及预应力钢材进场必须有出厂合格证,并进行外观检查;钢绞线逐盘进行外观检查,表面不得有裂缝、毛刺、机械损伤、油污、锈蚀、死弯等缺陷;钢筋、预应力钢材以同炉号不超过60T为一个取样单位,经检验合格后方可使用,其机械性能分别按GB13013、GB1499和GB/T5224执行。锚具、夹片必须有出厂合格证,进场时按规定进行外观检查、硬度检验,经检验合格后方可使用。
　　7.3混凝土质量控制
　　混凝土到现场后,必须进行坍落度试验,符合要求后方可浇筑。混凝土严格按程序分层浇筑,大梁混凝土应连续浇筑,一次完成;振捣工要明确分工,按操作规程进行,确保振捣均匀、密实,不漏振也不过振;砼浇注过程中,严禁振动棒直接振动波纹管,确保预应力管道不受损;混凝土初凝后用土工布覆盖,终凝后再洒水养护,洒水频率以混凝土表面经常处于湿润状态为准,连续养护7d。
　　7.4预应力施工过程质量控制
　　(1)张拉设备采用同一型号千斤顶、油表、油泵和压力表,油泵和压力表一一对应。
　　(2)两端千斤顶同时张拉,由专人指挥,油速度缓慢均匀,每增加5Mpa,挥旗为号,尽量做到同步进行,使升压速度接近相等。
　　(3)大梁钢绞线张拉由控制张拉力和伸长量双控制,以控制张拉力为主,以伸长量校核;实测伸长量超过理论伸长量的±6%时,应停止张拉,查找原因。
　　(4)布置预应力管道须严格按照规范要求进行,严格按图纸要求进行布置,管道定位卡须控制在80cm之内,平弯和竖弯位置须加密到50cm一道卡。
　　7.5压浆质量控制
　　(1)鉴于40米预应力T梁孔道较长,孔道为曲线,且采用波纹管成孔特点,若按规范要求采用0.5～0.7Mpa压力,难以达到压浆饱满和密实的要求,考虑压浆过程中压力的损失,将压浆压力提高到0.8～1.0Mpa。
　　(2)施工过程必须计量准确,严格控制水灰比。
　　(3)持压时间必须充分保证,考虑仅压注一次,水泥浆有泌水和凝结收缩,会使孔道上部产生空隙,所以设计配合比时掺入一定的膨胀剂,施工时严格控制。
　　
　　8. 总结易
　　该简支T型梁结构,具有吊装重量轻,投入设备少及施工简便等特点,必要时应多加利用,以减少工程中人力、物力投入,从而提高工程质量和进程。

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