杨凯文 惠小记
中电建路桥集团有限公司 北京市 100000
摘要:以某高速公路预制箱梁施工作业为背景,从一般规定、钢筋与预应力筋制安、波纹管的安装、混凝土浇筑、养生拆模、预应力筋张拉、压浆、等步骤具体分析了预制箱梁工艺要点,并提出了施工期间质量控制措施,涉及张拉时间、压浆控制2个方面,以提升预制箱梁施工水平。
关键词:高速公路;预制箱梁;施工;质量;控制
引言
预应力预制箱梁施工技术在桥梁工程中应用普遍,预制箱梁具有较高的刚度以及出色的抗扭性能。因为其施工质量要求高,工序繁杂。所以有许多影响质量的因素,主要包括原材料质量、模板制作、混凝土质量、张拉、压浆、锚固等。因此需从施工准备阶段、关键施工环节、外观质量等进行重点控制,才能保证每一片预制箱梁构件质量合格。
1桥梁预制箱梁的工程施工实例
以某高速公路的主体结构设计为预制箱梁,施工单位通过高速公路,进行箱梁的预制施工,箱梁预制采用整体钢模板及液压钢内模,钢筋采用全自动弯曲设备及钢筋胎卡具整体绑扎吊装,混凝土采用C50混凝土浇筑,预应力张拉及压浆部分采用全自动设备,后期养护采用全自动喷淋设备,全自动化及机械化程度高。工序检验制度严格执行“三检”,即自检、互检、专检,并以报验单形式进行签认,每道工序完成后,由质检员检查合格并签字,并经过监理工程师检查签认后才可以进入下道工序。预应力筋张拉、压浆、混凝土浇筑等特殊工序,必须有质检员跟班作业,工序验收严格按照工序流程。自、互检记录由该工序负责填写,下道工序负责人签字(工序交接卡制度),再由质检员确认,最后经监理工程师签字后进入下道工序。
2施工工艺
2.1预制箱梁钢筋施工及波纹管的安装
2.1.1一般规定
预制箱梁施工中使用的钢筋必须满足现行国家标准规范规定,当钢筋进入施工现场时,应确认是否有出厂合格证明、检测报告并对其外观质量和标志进行检查。进入施工现场后应按不同的生产厂家、批号、种类以及规格进行取样,检测其力学性能等,所使用的检测方法必须符合现行国家标准规范的规定。钢筋经检验合格后才能使用。波纹管在使用前应截取2~3m进行密封性试验以及外观检查,检查合格后才能使用。
2.1.2钢筋、预应力筋制安
钢筋骨架制作使用的是定型钢筋模架,架体呈斜三角形,斜边的架子可利用钢管制作而得,取钢管垂直方向,按照10cm的间距依次布设3cm长的水平钢筋,要求各钢管遵循左右对称的原则。两侧需设置腹板纵向筋,施工中可将该部分置于水平钢筋上,并与钢管紧密贴合。顶板钢筋骨架制作期间应通过焊接的方式在水平台座上设置卡槽,将制得的半成品置于卡槽内,骨架成型后再采取绑扎、焊接等相关处理措施。
2.1.3波纹管的安装
波纹管间的连接以及波纹管和喇叭管的连接必须保证其密封性。波纹管定位应准确、牢固,图纸上规定直线段部分间隔为100cm、曲线段部分间隔50cm设置“U”字型定位筋,点焊在主筋上,应避免焊点烧伤波纹管从而出现小孔,不得使用铁丝定位,在混凝土浇筑时,波纹管不能出现上浮和变位等情况。波纹管整体上应该顺滑,避免弯曲。排气管应设置在曲线的最高点。
2.2梁板混凝土浇筑
2.2.1混凝土浇筑准备工作
箱梁混凝土浇筑前,清除梁板范围内杂物,且对梁板进行预拼检查底模的尺寸偏差及接缝是否紧密,与混凝土面接触的钢模表面应清理干净,无锈迹,无混凝土残留物。横隔板的底模必须提供牢固有力的支撑,以确保拆除侧模后横隔板的底模仍具有支撑作用,防止横隔板与翼缘及腹板连接处因横隔板过早悬空而出现裂纹。
为使芯模定位准确并防止芯模在混凝土浇筑过程中出现上浮,应分段在腹板两侧设置两根内模定位筋,该定位钢筋应与腹板内钢筋点焊,还需用槽钢制
作压杠,下方钢筋顶在芯模上,上方固定在侧模上。
2.2.2箱梁混凝土浇筑
箱梁混凝土浇筑顺序:底板→腹板→顶板→翼缘板。在混凝土浇筑过程中均采用斜向分段及水平分层的方法。在浇筑到腹板、翼板交界处,宜在腹板浇筑完后停留一会,以便腹板混凝土能完全沉降,然后再浇筑翼缘板,这样可避免因混凝土沉降造成的纵向裂。但停留时间不宜过长,应确保在腹板混凝土达到初凝前将翼板混凝土浇筑完成,在混凝土初凝前将其整平、收浆,翼板整体线形与底座线性保持一致。
2.2.3养生拆模
加强对混凝土状态的检测,终凝后需采取洒水养生措施,于12h后拆除内模,经24h后再依次将各部分侧模拆除。养护选择的是自动喷淋系统,根据混凝土状态及时调整喷淋频率。
2.2.4智能张拉
自混凝土浇筑结束日算起,当达到7d并且实测强度达到设计值的80%或更高时,便可进入张拉环节。张拉前展开全面的检查,保证各构件在安装位置、完整性等方面都可满足要求。对锚环和夹片进行硬度试验,不满足要求的部分禁止使用。张拉前标定千斤顶及压力表,保证其具有较高的精度。钢绞线编束后,需将其完整穿入波纹管。运行智能张拉系统,施工期间应严格控制两端应力,遵循同步增加的原则,钢绞线伸长量应具有一致性,根据检测结果分析施工情况。随着张拉应力的逐步提高,当其达到最终值的10%后,应持荷30s;达到最终值的20%后,持荷30s;最后,若完全达到最终值,此时持荷时间延长至300s。
2.2.5智能压浆
张拉完成后,在随后的24h内组织压浆作业,此过程中及时观察锚,分析其是否存在异常状况。以真空辅助压浆方式为宜,配置适量抽真空管和灌浆管,将其安装到位并固定,关闭进浆管阀门,运行真空泵,利用该装置抽吸管道内的空气,直至实测压力达到-0.1~-0.06MPa为止,满足此压力要求后需稳压1min,若无误则开启进浆管阀门,正式压浆。完成压浆作业后,真空泵和压浆机停机,将预先安装好的抽真空管卸下,及时关闭出浆管阀门,此后进入到正常补压稳压环节。
3施工质量控制要点
3.1合理把控预应力张拉时间
施工人员加强对现场情况的观察与分析,适时调整张拉工艺。做好日常检测工作,从源头上消除各类安全隐患。施工期间应充分关注时间与成本的关系,尽可能缩短不必要的预应力张拉时间,减少成本投入,从而兼具工程质量和经济效益的双重要求。遵循因地制宜的原则,合理应用预应力技术,充分发挥该项技术的应用优势,施工期间可掺入适量的早强剂,以达到改善材料性能的效果,从而给后续施工的顺利开展创设良好的条件。
3.2压浆控制
(1)回浆口冒出浓浆时,需缓慢关闭该处的回浆控制阀门,逐步提高管道内压力,直至达到0.5MPa为止,此后再进入稳压阶段;(2)稳压过程中,进出浆口的锚头钢绞线端部状态将发生持续性变化,主要流程为:钢绞线缝隙处产生气泡→冒出浓浆→浆液随时间的延长而逐步变稀→出现清水→清水流出量逐步减少;(3)进出浆口阀门关闭后,不宜随即撤除进、出浆钢管,否则将由于内部压力急速释放而引发浆液大量冒出的现象,最终导致孔道内缺浆,因此必须以浆体达到初凝状态为前提,在此条件下方可撤除相应的钢管。
结束语
综上所述,影响预制箱梁质量的因素很多,需提前做好各项施工准备,加强施工工序衔接与控制,加强施工人员的质量意识并规范其施工行为,注重施工施工细节,对发现的问题应及时处理。严格按照设计文件及现行相关规范规定施工,保证桥梁工程施工质量以及使用年限。
参考文献
[1]范志伟.克塔高速公路箱梁预制施工工艺.科技视界,2015,26:299-301.
[2]谢秀云,李鑫.浅谈预应力砼智能张拉.城市建设理论研究,2014(10).
[3]陈志超,张浩华.浅析跨径20m箱梁的预制工艺.内蒙古大学学报,2010,2.