市政桥梁现浇箱梁预应力施工技术及难点处理

发表时间:2021/7/27   来源:《基层建设》2021年第13期   作者:全少龙
[导读] 摘要:文章结合工程实例,重点针对梁现浇箱梁预应力施工过程中质量控制措施进行了深入地分析,着重从模板制作、波纹管安装,混凝土浇筑、预应力张拉、孔道压浆等几个方面进行了论述,以供读者参考。
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        摘要:文章结合工程实例,重点针对梁现浇箱梁预应力施工过程中质量控制措施进行了深入地分析,着重从模板制作、波纹管安装,混凝土浇筑、预应力张拉、孔道压浆等几个方面进行了论述,以供读者参考。
        关键词:市政桥梁;预应力箱梁;混凝土浇筑;预应力张拉
        1 工程概况
        某市政道路桥梁工程,全长1120.416m,桥梁标准宽度33m,北岸和南岸主线道路标准宽度为51m和63m。本工程施工内容包括桥梁主、引桥、南北两岸主线道路、地面辅道。桥梁上部构造采用预应力混凝土连续箱梁,桥梁地势平坦,相对高差较小。
        2 市政桥梁现浇箱梁预应力施工
        2.1 施工准备
        首先,熟悉施工图纸,了解设计上要求施工达到的技术标准、明确工艺流程。进行图纸自审、会审等工作,做好施工图纸的会审记录。施工前,根据图纸要求做好技术质量交底和安全施工交底工作。加强施工中各专业工种的配合,组织有关施工人员进行方案交底。
        2.2 底模修整
        本大桥梁底采用砂浆砌砖,然后在砖垫层上铺3cm厚的水磨石,用磨石机抛光,底座边嵌3×3cm角铁,以利于支模。做底模台座时,注意留好反拱度(一般按设计或计算做)。在台座端头2m长度范围内下设扩大基础,用以承担梁体在张拉后梁对台座端头的集中应力,在梁底座每隔1.2m 设拉筋孔一道,便于支模。
        2.3 钢筋加工及绑扎
        箱梁钢筋具有钢筋密,弯曲多,预埋件多,施工要求高等特点。钢筋加工的尺寸、规格严格按照图纸及规范要求进行。对于泄水孔、伸缩缝及防撞护栏等预埋钢筋必须保证其位置准确、不要遗漏。
        2.4 预应力孔道施工
        预应力孔道采用钢波纹管,波纹管可根据需要在工地按设计实际尺寸加工、下料,波纹管安装要严格按照图纸设计坐标布设,利用定位钢筋点焊在钢筋骨架上。为了保证孔道畅通及防止混凝土浆堵管,采用措施如下:1)孔道接头处用胶带缠绕,加强接头严密性。2)在波纹管附近电焊钢筋时应对波纹管加以保护,焊接完备后再仔细检查。3)浇注混凝土时,振捣人员应熟悉孔道位置,严禁振动棒直接触碰波纹管,以免波纹管受振变形、变位,造成孔道尺寸偏差过大或波纹管漏浆。
        2.5 模板制作与安装
        (1)外模。外模板采用5mm厚的钢板,面板加劲肋及支架均采用5×5角铁焊接。各块模板之间用螺丝联结。外模与底座之间嵌有橡胶条,以防底部漏浆。底部拉杆每1.2m一根,为了保证模板就位后支撑稳固满足受力要求,模板支架每隔5m设两根可调丝杆作为就位后的支撑,立模时用汽车吊逐块吊到待用处,上紧拉杆及可调螺杆。
        (2)内模。内模可以采用木模,先在拼装场地按 4~6m拼装成节,待底板、腹板钢筋及波纹管道安装完毕后,将内模分节吊入箱梁内组拼。为了保证箱梁内模位置,内模与钢筋间设置混凝土垫块作为支撐。为了防止内模上浮,每隔 1~1.2m 在外模设一道横梁,以模板横梁作为支撑用可调螺杆向下顶紧。为了固定内模使其不偏移轴线位置,采用木方及三角楔将内模与外模顶牢,在浇注混凝土时将木撑逐步拆除。
        (3)封头模板。封头模板采用定型钢模,表面倾角与设计锚垫板倾斜角度一致,端头模板在波纹管位留有口,将波纹管伸出端模之外,防止混凝土浆灌入波纹管中。
        2.6 混凝土浇筑
        箱梁混凝的浇注采用一次成型工艺,由一端开始浇注底板混凝土,浇注长度约8~10m,用木板封底后开始浇注腹板及顶板混凝土。当腹板混凝土的分层坡脚达到底板8~10m位置后,再向前浇注8~10位置,以此类推,浇注到距另一端8~10m位置时,及时封底后变换方向,从端头向中部方面浇注腹板及顶板混凝土。


        箱梁混凝土的振捣方式采用插入式振动器,底板混凝土浇注从端头及顶板预留工作孔下料,用振捣棒振捣,插点均匀、严密,不得漏振。底板浇注完成一段后,将内模部分的活动模板压紧固定,立即浇注腹板混凝土。腹板混凝土浇注采用对称、分层下料的方式进行,分层厚度不大于50cm。振捣时,振捣棒移动间距不大于30cm,每次插入下层混凝土的深度宜为5~10cm,两侧腹板混凝土的下料和振捣须对称,同步进行以避免内模偏位。
        2.7 预应力张拉
        在张拉时,应按设计文件要求双向对称张拉,张拉程序为0~0.1fK~0.2fK~1.03fK(持荷 2min)~锚固,其中:fK为设计张拉控制应力。
        在张拉过程中,先张拉到0.1fK,然后开始张拉量测伸长值到0.2fK,最后张拉到要求的张拉控制应力持荷后锚固。同时,采用张拉力和伸长值双控,理论伸长值和实际伸长值误差不应超过6%,如超出须停止张拉,查找原因。实际伸长值等于从0.2fk到1.03fk伸长值加上2倍0.1fk到0.2fk 的伸长值,理论伸长值可从《桥规》公式中计算求得。但计算中所需弹性模量要从试验中算出。
        张拉时注意事顶:
        预应力钢绞线张拉时,现场要有明显的标志,严禁闲杂人员进入,张拉过程中,千斤顶后不得站人,防止锚具夹片弹出伤人。
        预应力钢绞线张拉过程中要严格按程序施工,均匀施加压力。油泵操作人员给油和回油要慢,不得骤然间回油和给油。张拉要从最上面的孔道开始左右双向对称张拉,张拉完最上两孔后再张拉下面。张拉时要有专人量测伸长值,并做好原始记录。
        2.8 箱梁孔道压浆
        (1)钢绞线张拉完毕后应当将锚塞周围预应力钢绞线间隙用水泥浆封锚,待强度够时就可以注浆。
        压浆机采用活塞式压浆泵,压浆泵要同水泥浆搅拌机相连接并不停搅拌,防止水泥浆凝固。压浆泵最大压力宜为0.5~0.7MPa,当采用一次压浆或孔道较长时最大压力宜为 1.0MPa。
        压浆应从下至上,每一个孔道应达到另一端饱满和出浆,并应达到排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆为止。为保证管道中充满灰浆,将出浆口塞住,应保持不小于0.5MPa/2min。如采用二次压浆,间隔时间宜为30~40min。
        水泥浆水灰比宜为0.4~0.45,并掺入减水剂和膨胀剂,水泥浆的泌水率最大不超过 3%,水泥浆稠度宜控制在14~18s 之间,天气温度高时取上限,反之取下限。
        3 施工难点及处理措施
        (1)在预应力张拉前,应对穿入孔道的钢绞线抽动,如果抽动困难,则在一端加0.5倍初始应力而另一端未受力,说明孔道内漏浆堵塞严重,应拆卸掉锚板,准确测量堵塞位置,凿开彻底清除堵塞物。如果堵塞不严重,可在孔道内灌入中性肥皂水,以减少或降低摩阻损失;二是张拉过程中出现滑丝现象,是由于限位板尺寸过大或者夹片硬度不够,从而造成滑丝现象。如果是由于限位板尺寸过大而产生滑丝,则应更换限位板,如果是由于夹片硬度不足导致滑丝,则应更换夹片;三是张拉油表读数值误差较大,不能准确反映张拉力。如果张拉力与伸长值两者之间不能相对应且出现较大误差,说明千斤顶与油表不配套或油表失灵,此时需更换油表重新标定。
        (2)如果遇到压浆堵孔时应及时处理,处理方法有两种:一是用高压水枪将孔内浆液冲洗干净,根据记录找到堵孔位置开口清理堵塞物使孔道畅通,将开口密封后再重新压浆。二是根据记录找到堵孔位置开口清理堵塞物,并在开口处增设注浆孔和排气孔,对该孔进行二次补浆,直至孔内浆液密实后将所有孔口用混凝土密封。
        4 结语
        综上所述,因预应力混凝土箱梁施工难度大,技术要求高等,故在实际施工过程中,技术人员应加强施工过程中各道工序的控制力度,确保梁底强度满足要求,防止梁底开裂而导致梁体裂逢,同时要加强预应力管道安装质量控制,保证混凝土浇筑质量,保证箱梁整体施工质量和后期的使用安全。
        参考文献:
        [1]王天旸.现浇箱梁施工技术研究[J].黑龙江交通科技,2018(211).
        [2]王敬.后张法预应力管道压浆测控技术的应用[J].山西建筑,2017(2).
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