贾光涛
中铁十局集团第二工程有限公司 河南省 郑州市 450000
摘要:本文根据作者多年工作经验,对铁路后张法预制箱梁综合施工技术进行了阐述和分析,供大家学习和借鉴。
关键词:后张法;预制箱梁;综合施工技术;分析
引 言
箱梁预制采用整体固定式底模、整体固式钢外模、液压收放式钢内模进行施工,底模、外模、内模和制梁台座均采用1配1的形式。底腹板钢筋和顶板钢筋骨架分别在制梁区钢筋绑扎胎具上进行绑扎,通过龙门吊将底腹板钢筋骨架整体吊装到制梁台位后,安装内模,吊装顶板钢筋骨架,调整外模、安装端模。梁体采用高性能混凝土,混凝土在搅拌站集中拌制,混凝土输送泵配合液压式布料杆入模,插入式和附着式振动器振捣,整体一次性灌筑,自然养护。预应力孔道采用抽拔橡胶棒成孔,箱梁在制梁台座上进行预应力筋的预张拉和初张拉后,通过提梁机移至存梁区存梁;在存梁区终张拉、压浆、封端后待架。
正文
1、后张法预制箱梁综合施工技术
1.1钢筋工程
1.1.1钢筋加工
钢筋接头均采用闪光对焊,所用的钢筋加工设备多,半成品存储占用面积大。 钢筋的矫直采用自动调直机调直,矫直的伸长率不大于2%;钢筋的弯制采用弯曲机弯制,弯钩的尺寸按照标准误差控制;钢筋的焊接均以闪光对焊为主,焊接的接头按照标准要求进行冷弯、力学性能试验。
1.1.2钢筋绑扎
为了保证钢筋位置的正确和节省制梁台座的周转时间,专门制作底腹板和顶板钢筋绑扎胎具来进行钢筋绑扎,再吊装至制梁台座绑扎调整。
胎具采用用型钢制作,其外形分别按照梁体底腹板及桥面形状制作,纵向按照钢筋的间距切割槽口,保证钢筋对位准确,操作方便。加工成型的定位网片按设计顺序在绑扎钢筋时与梁体钢筋连接牢固。保护层厚度通过保护层垫块控制,垫块采用与梁体等强度等级的混凝土垫块;保护层垫块设置每平方米不得少于4个,必须保证梁体钢筋最小净保护层厚度顶板顶层为30mm,其余为35mm。
1.1.3橡胶棒安装
箱梁预应力孔道的留置采用抽拔橡胶棒成孔的方法,每个孔道由两个橡胶棒连接成孔,接头留于跨中,外套铁皮套筒并以胶带纸包裹,双根扎丝绑扎,以防漏浆。安装橡胶棒前应仔细检查橡胶棒,制孔橡胶棒表面刮伤扭曲严重者,严禁使用,橡胶棒中心孔内穿入单根钢绞线,防止胶管局部下垂和死弯,从而影响预留孔道的质量。
1.1.4钢筋安装
钢筋吊装采用特制的钢筋吊架进行施工,起吊钢筋骨架的吊点间距纵向不宜大于2.5m,横向不宜大于3.0m,起吊时应在钢筋骨架内穿入钢管作分配梁,吊装前安装的钢筋品种、级别、规格和数量必须符合设计要求。 底腹板钢筋吊装前在台座两端做出刻度标记,保证落位准确;顶板钢筋吊装时,由于腹板箍筋均伸入顶板钢筋内,桥面钢筋下落时挂中线精确对位,顶板钢筋吊装时两端保持水平。
1.2模板工程
每个制梁台座配备1套钢模板,每套模板均由1套端模、底模、外模、内模组成。
1.2.1底模
底模和制梁台座基础预埋件焊接连成整体,拼装前根据设计要求计算每块底模对应位置的反拱值,反拱的设置采用不同厚度的铁垫片抄垫,水准仪测量控制。
1.2.2外模
外模采用整体式钢外模,外模分4m/段运抵施工现场,现场预拼装成整体。单节段相邻两块模板先采用法兰螺栓连接,再在面板背后实施断焊形成整体,外侧模与底模间通过φ20螺栓和φ40拉杆连接牢固。预拼完成后的外模在循环使用时将不在拆卸,每次使用前应检查模板各部位尺寸,紧固性,平整度,光洁度,接缝错台等。节约了大量工序时间,也保证了模板的外形尺寸。
1.2.3端模
端模在结构上分为6块,将端底部、两侧和两翼共5块焊接固定成整体,中间块为活动块,在内模吊装入模后再安装端模上部中间块。端模安装时橡胶棒与端模上锚垫板孔对应穿入,穿进时应缓慢平稳,不得强行推进,以免橡胶棒移位,扭曲变形。
1.2.4内模
内模为液压收放内模,分三段(两节隔墙变截段,一节标准段)进场后,安装成整体后不在分解,只在内模拼装台进行液压伸展后的支撑杆安装工作。入模时内模整体吊入,出模时变截段先行用导链收起,然后液压整体收缩卷扬机牵引配合龙门吊抽出。 混凝土浇注时,为了避免内模的上浮,利用梁体底板泄水孔的位置,使内模支撑架和底模螺栓连接,内模主梁和支撑架螺栓锁住。
1.3混凝土工程
1.3.1混凝土配比的选择
选择符合要求的原材料,在满足混凝土泵送施工工艺的前提下,尽量降低混凝土的砂率;最大胶凝材料用量不超过500kg/m3。 在混凝土的试配阶段,据设计的强度等级、弹性模量和耐久性能要求,进行混凝土拌合物的性能、抗压强度、弹性模量、抗裂性以及耐久性能试验,按照工作性能优良、强度、弹性模量和耐久性满足要求,从中优选出符合箱梁设计要求的抗裂性好的高性能混凝土配合比。
1.3.2混凝土的搅拌输送
混凝土拌制采用强制搅拌机搅拌,输送采用2台混凝土输送泵配合2台水平液压式布料机连续灌注,一次成型,分别布置在箱梁同侧的1/4跨和3/4跨处,2台布料机布料范围部分重叠,不存在布料死角。 单片32m箱梁灌注时间完全保证不超过6小时。
1.3.3混凝土的浇注
混凝土的浇筑顺序为先两侧腹板—底板—腹板—顶板的浇注顺序。混凝土布料时腹板两侧在同一布料机范围内应交替进行,最大不平衡高度不得超过1个层厚,以防内模偏压移位;桥面板采用全断面整体布料浇筑。
1.3.4混凝土的收面
底板利用水平尺刮平后人工收面,桥面采用整平机和人工收面相结合。整平机的震动器产生激振力,提浆整平。振动提浆完成后,施工人员站在辅助桥面收浆抹面架上对混凝土表面进行收浆抹面,在混凝土初凝之前再进行二次收面。桥面一经收浆抹面,初凝前不得踩踏。
1.3.5混凝土的养护
桥面混凝土初凝后在桥面覆盖保湿土工布并撒水湿润,确保桥面在棚布覆盖养护过程中有充足的水分,保湿土工布覆盖完后及时将梁体带模用棚布覆盖,并安放压力式测温表进行养护温度测定。 梁体在带模养护过程中要安排专人负责测温表的温度记录(不宜少于1小时1次),如发现温度变化过大要采取必要的措施来调整养护温度。梁体温度升高之后禁止再向梁体洒水,避免梁体温差过大而开裂。养护人员进入棚布时尽量选择在逆风向揭开棚布进入,并及时封口,避免梁体受冷风袭击。
1.4预应力工程
1.4.1智能张拉施工
智能张拉是指不依靠工人手动控制,而利用计算机智能控制技术,通过仪器自动操作,完成钢绞线的张拉施工。在如今的桥梁道路建设中,预应力施工被广泛应用,其中关键工序--张拉,其施工质量的好坏,会直接影响结构的耐久性,但是传统张拉施工,纯靠施工人员凭经验手动操作,误差率很高,无法保证预应力施工质量。不少桥梁因为预应力施工不合格,被迫提前进行加固,严重的甚至突然垮塌,给社会造成了巨大的生命财产损失。
智能张拉技术由于智能系统的高精度和稳定性,能完全排除人为因素干扰,有效确保预应力张拉施工质量,是目前国内预应力张拉领域最先进的工艺。
各阶段控制要点:(1)第一个张拉控制阶段:20%σcon应力为使钢绞线从松弛状态达到受力状态,消除伸长值测量误差,并使同束各根钢绞线受力趋于一致。当钢绞线张拉达到20%σcon时,持荷,同时松开千斤顶吊绳。自动记录油缸伸长值,测量并记录工具夹片外露量。(2)第二个张拉控制阶段:自动控制升压速度,平稳升压,自动平衡同一束预应力钢绞线两端张拉力值及油缸伸长值。当张拉力接近30%σcon时自动减缓升压速度,精确控制,直到到达30%σcon,持荷,同时自动记录油缸伸长值,测量并记录工具夹片外露量。(3)第三个张拉控制阶段:自动控制油泵继续张拉,控制升压速度,平稳升压,自动平衡同一束预应力钢绞线两端张拉力值及油缸伸长值。当张拉力接近100%σcon时自动减缓升压速度,精确控制,直达到100%σcon。(4)持荷阶段:当张拉力达到100%σcon时静停持荷(5min),自动补压,控制张拉力保持在100%σcon上下1%范围内,持荷完毕系统自动记录油缸伸长值,测量并记录工具夹片外露量。(5)锚固阶段:持荷时间到,控制缓释系统自动缓慢卸荷锚固。(6)回顶阶段:锚固结束后系统自动控制千斤顶回顶,卸除工具锚及千斤顶,测量并记录工作锚夹片的外露量,并在距离夹片端头2-75px处的钢绞线上用石笔划出标记,观察24小时再次测量,以判断是否存在滑丝断丝情况。(7)继续选择第二组钢束继续张拉,操作顺序一样。
1.4.2预应力智能压浆
预应力智能压浆台车宜放置在待压浆预应力管道的注浆端,距离不宜过远,以减短进浆、返浆管的长度,控制台设置在离智能压浆台车5~50m的范围内。根据规范要求,桥梁预应力管道灌浆用浆液的水胶比应为0.26~0.28,其初始流动度应大于14~22s,30min后的流动度应不大于22s。预应力智能压浆台车高速制浆机转速为1000r/min,可适应制备低水胶比浆液。
1.4.3封端
压浆结束后,对锚具进行防锈处理。先将锚具、钢绞线涂聚氨酯防水涂料进行防水、防锈处理,锚穴混凝土凿毛,然后设置钢筋网浇注封端混凝土,浇注混凝土时应用小锤反复轻轻敲击模板,使混凝土密实。并采用同标号的砂浆抹面。
2、结束语
铁路后张法预制箱梁施工,必须要从每一道施工工序抓起,才能保证预制箱梁的整体施工质量。
参考文献:[1]后张法预应力小箱梁的施工工艺和质量控制[J].胡治强. 现代商贸工业.2012(03)
[2]后张法预应力箱梁施工质量控制[J].李梦瑞.科技情报开发与经济.2010(03)