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關(guān)鍵詞高速鐵路后張法預(yù)應(yīng)力箱梁 真空輔助 孔道壓漿水泥漿
中圖分類號(hào): U238 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
1 概述
近年來高速鐵路大力建設(shè),大噸位大體積后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土箱型梁得到了廣泛的應(yīng)用,如新建寧杭高鐵、杭長高鐵、滬昆高鐵箱梁均采用了后張法預(yù)應(yīng)力箱梁的預(yù)制,這是一種抗扭能力強(qiáng),行車平順,生產(chǎn)經(jīng)濟(jì),其自重及所承受的荷載重力均由預(yù)應(yīng)力鋼束提供,所以預(yù)應(yīng)力是重中之重,如果把鋼絞線比喻成人的心臟,那么孔道壓漿材料則是胸腔,是心臟的保護(hù)神。真空輔助孔道壓漿是后張法預(yù)應(yīng)力工程特殊工序,是保障預(yù)應(yīng)力鋼絞線施工質(zhì)量的關(guān)鍵。
1.1孔道壓漿的作用
孔道壓漿,是為了保護(hù)預(yù)應(yīng)力鋼筋不致銹蝕并通過水泥漿對預(yù)應(yīng)力鋼筋和孔道壁混凝土的粘結(jié)以形成梁體結(jié)構(gòu)的整體性,從而改善錨具的受力情況,減輕錨具對預(yù)應(yīng)力的負(fù)擔(dān)。因此,孔道壓漿要求密實(shí)飽滿,有著以下的重要作用:
預(yù)應(yīng)力鋼絞線是預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的核心和關(guān)鍵,是橋梁結(jié)構(gòu)耐久性和安全性的基礎(chǔ),孔道中的壓漿材料對鋼絞線的預(yù)應(yīng)力起著傳遞作用,同時(shí)防止鋼絞線的腐蝕;
孔道壓漿由于是隱蔽工程,往往是被大家忽視和輕視的部分,但確有很大的危害。
1.2傳統(tǒng)孔道壓漿與真空孔道壓漿
傳統(tǒng)壓漿工藝由于孔道未封閉,孔道內(nèi)存在大量的氣體,并伴有積水,同時(shí)灌入漿體也有大量的氣泡,從而集中的氣泡變?yōu)榭障丁⒆杂伤募鄢兀诟旧细淖兞瞬涣祟A(yù)應(yīng)力鋼筋的腐蝕,以致橋梁的耐久性下降,產(chǎn)生各種事故。
真空輔助壓漿是在傳統(tǒng)壓漿工藝的基礎(chǔ)上將孔道系統(tǒng)封閉,一端用真空泵將孔道內(nèi)60%以上的空氣抽出,使之產(chǎn)生0.06~0.08MPa的負(fù)壓,然后用優(yōu)化后的水泥漿從孔道的另一端壓入,并加以0.5~0.6MPa的正壓,孔道內(nèi)有極少的空氣很難形成氣泡,同時(shí),孔道于壓漿機(jī)之間的壓力差,大大的提高了孔道飽滿度和密實(shí)度,有效保護(hù)鋼絞線,防止銹蝕,保證工程質(zhì)量。
2真空孔道壓漿漿體性能及檢驗(yàn)試驗(yàn)
2.1真空孔道壓漿漿體性能
真空孔道壓漿的孔道材料必須要有以下的性能:(1)工作性即流動(dòng)性能,以適合于工程壓漿的需要。如果漿體過稠,將造成難以壓漿或需要過大的壓力壓漿,影響工作效率和壓漿的效果,漿液過稀則會(huì)因砂漿干縮產(chǎn)生空隙;(2)穩(wěn)定性,漿體需要有良好的穩(wěn)定性能,避免水、漿在重力作用下分層,離析,同時(shí)降低漿體壓入孔道后發(fā)生沉降分層;(3)充盈性,壓入孔道中的漿體能否充滿整個(gè)孔道是壓漿劑防腐性能的基本保證,只有完全充滿整個(gè)孔道才能真正的保護(hù)鋼絞線,有效傳遞鋼絞線對混凝土的壓應(yīng)力;(4)抗泌水性能,由于壓漿劑基本上屬于牛頓流體,以較大的壓力壓入孔道中。壓入孔道中,由于自身的沉降離析、鋼絞線的毛細(xì)左右以及壓力等多個(gè)方面的作用下,容易造成泌水,從而最后在孔道中形成空洞和空隙;(5)強(qiáng)度,強(qiáng)度是所有性能的基本保障,包括抗壓性能和抗折性能,與耐久性也是相關(guān)聯(lián)的(較低的水灰比和孔隙率);(6)充盈性、膨脹性能,壓漿材料屬于水泥基材料,存在化學(xué)收縮、沉降收縮、物理收縮、溫度收縮等幾種,其中物理收縮是由攪拌分散引起的氣泡在孔道中聚集溢出,造成的收縮。
2.2 真空壓漿漿體性能指標(biāo)及檢測試驗(yàn)
為了滿足孔道壓漿質(zhì)量,所拌制的漿液必須要有以下的性能,通過下表2-1的要求保證,同時(shí)用相應(yīng)的試驗(yàn)方法去檢驗(yàn)各項(xiàng)指標(biāo)。
表2-1 漿體必須滿足的最終性能表
(1)流動(dòng)度試驗(yàn)
用運(yùn)流動(dòng)度測試儀——流動(dòng)錐,必須滿足下圖2-1的尺寸。用1725±5ml水流出的時(shí)間應(yīng)為8.0±0.2秒進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)校訂,按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行流動(dòng)度試驗(yàn)。
圖2-1 流動(dòng)錐尺寸
(2)自由泌水率及自由膨脹率
容器采用1000ml的量筒,或者內(nèi)徑約為60mm,高為500mm底部封閉的透明玻璃孔。
(3)毛細(xì)泌水率
用有機(jī)玻璃或塑料制成,帶有密封蓋,內(nèi)徑為100mm,高160mm。在容器中間置入一束7芯鋼絲束。鋼絲束在容器內(nèi)露出的高度為1~3cm。
(4)壓力泌水率
壓力泌水率試驗(yàn)(圖2-2示意)先用一個(gè)包含2塊壓力表的CO2氣瓶,外測壓力表最小分度值不得大于0.02MPa,級(jí)別為2.5級(jí);其次用壓力泌水容器為圓柱型不銹鋼壓力容器,需要進(jìn)行壓力實(shí)驗(yàn),在0.8MPa壓力下不會(huì)破裂。
(5)充盈度圖2-2壓力泌水儀
內(nèi)徑40mm的透明有機(jī)玻璃孔,兩端的直孔夾角120º,每部分長度為0.5m,兩部分通過粘結(jié)劑密封粘結(jié)。將有機(jī)玻璃孔將其固定在固定架上。
3、真空壓漿工藝及現(xiàn)場施工
真空輔助壓漿施工工藝見下圖3-1
圖3-1真空輔助壓漿施工工藝流程圖
3.1 施工準(zhǔn)備
割除鋼絞線:露出錨具外部鋼絞線尾端應(yīng)在張拉后24小時(shí)觀察無斷絲、滑絲的情況下用電砂鋸切割,切忌用氧焊,以防燒壞鋼絞線,外露30mm左右,以避免影響壓漿咀的安裝。
(2) 封錨:采用C50的水泥砂漿完全包裹錨具,為提高封錨的封閉性并在C50水泥砂漿堵頭上包上聚乙烯地膜,且用地膜堵上壓漿口,以防雜物進(jìn)入壓漿孔道。
(3)孔道的沖洗:孔道在壓漿前應(yīng)用壓力水沖洗,以排除孔內(nèi)的粉渣等,保證孔道的暢通。沖洗后用空壓機(jī)吹去空內(nèi)的積水,但要保持孔道潤濕,從而使水泥漿與孔璧結(jié)合良好。在沖洗過程中發(fā)現(xiàn)冒水、漏水等現(xiàn)象,應(yīng)及時(shí)的堵塞。
3.2壓漿機(jī)具
(1)壓漿機(jī):壓注水泥漿一般采用活塞式漿泵,主要技術(shù)性能如下表,壓力表的最小分度為0.1MPa,額定壓力不小于1MPa,最大壓力不超過2.5MPa,流量應(yīng)控制在1~2m3/h。
(2)真空泵:滿足設(shè)計(jì)真空值-0.06~-0.08MPa的要求,抽真空效率不小于40m3/h。
(3) 灰漿攪拌機(jī):轉(zhuǎn)速大于1000r/min,槳葉的最高線速度在15m/s以內(nèi),槳葉的形狀與轉(zhuǎn)速相匹配,并在2min內(nèi)可攪勻灰漿。
(4) 儲(chǔ)存桶:為了防止?jié){體流動(dòng)度的流失,在儲(chǔ)存桶配置低速的攪拌機(jī),使灰漿在壓進(jìn)孔道前處于不斷的低速流動(dòng)中。
(5) 附件:壓漿咀、球閥、2.5mm×2.5mm的過濾網(wǎng)、流動(dòng)度測定儀、電子秒表、溫度計(jì)、排氣孔。
3.3水泥漿的攪拌
高速鐵路后張法預(yù)應(yīng)力箱梁中采用了由水泥、孔道壓漿劑、水按一定的比例均勻混合并有作為孔道填充壓漿材料,按照以下的工藝進(jìn)行伴制。
(1)在拌漿前,我們先要有經(jīng)法定計(jì)量檢定合格的計(jì)量儀器,使配制漿體的水泥、壓漿劑、水的稱量到±1%;還應(yīng)該清洗施工設(shè)備,清洗后設(shè)備內(nèi)不應(yīng)有殘?jiān)⒎e水。并檢查攪拌機(jī)的過濾網(wǎng),接下來就可進(jìn)行拌漿。
(2)首先在攪拌機(jī)中先加實(shí)際拌和用水的80%—90%,開動(dòng)攪拌機(jī),均勻加入全部孔道灌漿劑,邊加邊攪拌,然后加入全部的水泥。全部粉料加入后攪拌2min;然后加入剩余的拌和水,繼續(xù)攪拌2min,均勻后放入儲(chǔ)存筒中。
嚴(yán)格按照攪拌工藝進(jìn)行攪拌,合格的漿體易于施工,有高的粘結(jié)強(qiáng)度,減輕了氫脆現(xiàn)象并減少了氣孔的形成。添加了優(yōu)質(zhì)孔道壓漿劑的漿體保證可選擇的硬化形態(tài),降低了對天氣的依賴性,為后張力提供可靠的保證,有效保護(hù)應(yīng)力錨具、夾片和鋼絞線免受腐蝕。
3.4 真空孔道壓漿施工
高速鐵路的大型箱梁壓漿時(shí)我們采用了“真空輔助一次壓注法”,即從梁的一端直接壓到抽真空端(如圖3-2)。
(1) 按要求檢查施工設(shè)備,在沒有問題的情況下按圖連接好設(shè)備,之后按上述要求進(jìn)行拌漿。
(2) 當(dāng)儲(chǔ)存桶中有足夠的漿體(最少可壓1個(gè)孔)時(shí),做流動(dòng)度,合格之后,用漿沖洗壓漿機(jī)上的高壓橡膠棒,當(dāng)有與吸入壓漿機(jī)的濃度一樣時(shí),關(guān)掉壓漿機(jī),將高壓橡膠棒接到球閥1上,并打開1。
圖3 -2真空灌漿施工裝置布置圖
1--球閥1;2---構(gòu)件;3--球閥2;4--球閥3;5--過濾器;6--真空壓力表;7—高強(qiáng)橡膠孔;8—真空泵;9—攪拌機(jī);10—灌漿泵;11—輸漿膠孔
(3) 關(guān)閉球閥2,打開球閥3,開啟真空泵,當(dāng)真空值在負(fù)壓0.06~0.08MPa,開啟壓漿機(jī),開始灌漿,在灌漿過程中要保持真空泵的連續(xù)工作。
(4)待抽真空端的透明孔內(nèi)有漿體是,關(guān)閉閥門3、打開2,關(guān)掉真空泵,當(dāng)閥門2中流出的漿體與壓漿機(jī)吸入的一致時(shí),關(guān)閉。壓漿機(jī)繼續(xù)工作,當(dāng)壓力0.5MPa~0.6MPa時(shí),停止壓漿機(jī),持壓3min,完成排氣和泌水,使孔道漿體密實(shí)飽滿,完成此孔的壓漿工作。關(guān)閉閥門1,移動(dòng)壓漿機(jī)的高壓橡膠棒,進(jìn)行下一孔,如此連續(xù)。
3.5壓漿施工時(shí)必須把握的技術(shù)要求及事項(xiàng)
(1) 鋼絞線束張拉完畢,經(jīng)檢查簽證合格,盡快壓漿,間隔時(shí)間不超過48h;
(2) 當(dāng)封錨砂漿抗壓強(qiáng)度不足10MPa時(shí)不的進(jìn)行壓漿工作;
(3) 壓漿的順序:先下后上,有效避免不必要的污染;
(4) 壓漿機(jī)的高強(qiáng)橡膠棒抗壓壓力大于1.5MPa,帶壓漿機(jī)時(shí)不能破裂,連續(xù)且要牢固,不能脫孔;
(5) 水泥漿進(jìn)入儲(chǔ)存桶時(shí),通過2.5mm×2.5mm的過濾網(wǎng),防止引起孔道的阻塞;
(6) 在注漿前,要對漿液進(jìn)行不間斷攪拌并在在儲(chǔ)存桶中不超過40min;
(7) 壓漿泵采用連續(xù)式,同一孔道壓漿連續(xù)進(jìn)行,一次完成。不得不停動(dòng)時(shí),且時(shí)間不超過20min,否則必須用清水沖洗壓入的水泥漿,然后從新壓。
(8) 攪拌完畢的料30min內(nèi)進(jìn)行壓漿(根據(jù)氣溫的變化略有調(diào)整)。如果漿體表面氣泡較多,則適當(dāng)降低攪拌速度,刮去表面的浮漿;
(9) 壓漿咀不宜過早拆卸,在冬季施工時(shí)可要在3個(gè)小時(shí)以上。
3.6壓漿的夏、冬季施工
夏季施工時(shí),漿體溫度不高于30℃。當(dāng)環(huán)境溫度超過35℃時(shí),應(yīng)在夜間施工,施工環(huán)境溫度不高于30℃。當(dāng)環(huán)境溫度低于5℃時(shí),仍需進(jìn)行壓漿,則除正常壓漿規(guī)定執(zhí)行外,為避免孔道灌漿后水泥漿內(nèi)的游離水在低溫下結(jié)冰,造成沿孔道位置砼出現(xiàn)“凍傷裂縫”,因此在冬季壓漿前,用保溫材料覆蓋梁體,送熱風(fēng)升溫,且確保溫度在壓漿后至少有3天保持在5℃以上。廈深六標(biāo)施工位于廣東省境內(nèi),在壓漿施工我們只考慮了夏季施工措施。
4結(jié)束語
高速鐵路真空輔助壓漿工藝有效的改變了傳統(tǒng)壓漿工藝的局限性,工藝簡單、經(jīng)濟(jì)、可操作性強(qiáng),漿體高強(qiáng)、不含對高強(qiáng)鋼筋有害組分,易于泵送和灌注硬化后無泌水、無沉降收縮和無空洞,能較長時(shí)間泵送或者循環(huán)使用。能在5~35℃的溫度范圍內(nèi)使用,在灌漿孔道內(nèi)硬化后無沉降收縮膨脹過程不產(chǎn)生氫氣,保證了孔道的密實(shí)性,滿足高鐵箱梁的孔道壓漿高密實(shí)度要求,大大的提高了高鐵箱梁的耐久性和安全性。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:混凝土 后張法 無粘結(jié) 預(yù)應(yīng)力筋 澆筑 驗(yàn)收 控制
1、工 藝原理
后張法無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土施工時(shí),不需要預(yù)留孔道、芽筋、灌漿等工序,而是把預(yù)先組裝好的無粘結(jié)筋同非預(yù)應(yīng)力鋼筋一道按設(shè)計(jì)要求鋪放,然后澆筑混凝土。待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后,利用無粘結(jié)筋與周圍混凝土不粘結(jié)、在結(jié)構(gòu)內(nèi)可作縱向滑動(dòng)的特性,借助兩端錨具進(jìn)行張拉錨固,達(dá)到對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力的效果。
2、工程概述
某多層住宅建筑面積16885m2,共7層,采用框架結(jié)構(gòu),屋面設(shè)計(jì)為預(yù)應(yīng)力樓蓋,4根主梁為無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁,截面尺寸500mm×1500mm,其中跨度26.51m梁2根,預(yù)應(yīng)力配筋為2×8Φs15.2+2×7Φs15.2,跨度為20.86m梁2根,預(yù)應(yīng)力配筋為2×6Φs15.2+2×5Φs15.2及2×8Φs15.2+2×7Φs15.2,預(yù)應(yīng)力梁混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C40。
3、施工技術(shù)
3.1施工流程
安裝梁及樓面模板放線下部非預(yù)應(yīng)力鋼筋鋪放、綁扎鋪放暗管、預(yù)埋件安裝無粘結(jié)筋張拉端模板(包括打眼、釘焊預(yù)埋承壓板、螺旋筋、穴模及各部分馬凳筋等)鋪放無粘結(jié)筋修補(bǔ)破損的護(hù)套上部非預(yù)應(yīng)力鋼筋鋪放、綁扎自檢無粘結(jié)筋的矢高、位置及端部狀況隱蔽工程檢查驗(yàn)收澆灌混凝土混凝土養(yǎng)護(hù)松動(dòng)穴模、拆除側(cè)模張拉準(zhǔn)備混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)張拉無粘結(jié)筋切除超長的無粘結(jié)筋端部封閉。
3.2鋼筋工程
3.2.1預(yù)應(yīng)力筋鋪放
預(yù)應(yīng)力筋布筋時(shí),嚴(yán)格按圖施工,預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量、質(zhì)量及種類必須符合圖紙要求,具體要求有:
(1)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求曲線形式布筋,保證在垂直方向上各控制點(diǎn)達(dá)到規(guī)范要求,形成平滑曲線,反彎點(diǎn)最高最低點(diǎn)位置按圖施工。在跨中部位,無粘結(jié)筋可直接綁扎在底部鋼筋上。無粘結(jié)筋的水平位置應(yīng)保持順直;
(2)板柱結(jié)構(gòu)體系布筋時(shí)要求柱上板帶任何一向穿過柱內(nèi)的預(yù)應(yīng)力筋不少于2束;
(3)鋪筋時(shí)需與水、電、氣專業(yè)密切配合,盡量避免電氣管線及上下管道影響預(yù)應(yīng)力筋垂直位置,上下水管道等需按圖預(yù)留孔洞,嚴(yán)禁事后打鑿;
(4)預(yù)應(yīng)力筋保護(hù)層最小厚度:板頂面20mm,板底面20mm;梁頂面50mm,梁底面50mm;
(5)張拉端及固定端處的錨具、承壓板必須可靠固定,并保持張拉作用線與承壓板面垂直。張拉端和張接端均采用凹入式做法,采用聚乙烯泡沫塊形成凹口,預(yù)應(yīng)力筋如有外套管破損者,必須用透明膠帶修補(bǔ)好;在固定非預(yù)應(yīng)力筋時(shí)如有燒焊工作,嚴(yán)禁燒傷預(yù)應(yīng)力筋外套管。
3.2.2隱蔽工程驗(yàn)收
驗(yàn)收前進(jìn)行一次全面的自檢,包括:1)預(yù)應(yīng)力筋安裝位置、數(shù)量是否符合圖紙要求;2)產(chǎn)品是否保護(hù)好,是否受到損壞;3)預(yù)應(yīng)力筋外套管有無損壞;4)其他工作是否遺漏。在自檢合格的前提下,請有關(guān)單位進(jìn)行隱蔽工程驗(yàn)收,該工作可與普通鋼筋驗(yàn)收一起進(jìn)行。
3.3混凝土澆筑
在隱蔽工程驗(yàn)收合格后方可澆筑混凝土。在混凝土澆筑過程中,要有專人值班看護(hù)。在澆筑過程中必須嚴(yán)格控制混凝土的水灰比并振搗密實(shí),作好現(xiàn)場養(yǎng)護(hù),以防止出現(xiàn)早期裂縫;施工時(shí)需按施工規(guī)范預(yù)留試塊,且有一定數(shù)量的試塊與構(gòu)件同條件養(yǎng)護(hù)。混凝土初凝后即開始灑水養(yǎng)護(hù),保證混凝土養(yǎng)護(hù)期不少于7d。
3.4預(yù)應(yīng)力筋張拉
本工程采用超張拉方法減少無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的松弛損觸。材料表面用防水帆布覆蓋,在堆放期間嚴(yán)禁與硬物碰失,無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的張拉程序如下:從零應(yīng)力開始張拉至1.05倍預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制應(yīng)力σcon,持荷2min后,卸荷于預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制應(yīng)力。
張拉要求如下:1)無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋張拉前,應(yīng)清理承壓板面,并檢查承壓板后面的混凝土質(zhì)量。如有空鼓現(xiàn)象,應(yīng)在無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋張拉前修補(bǔ)。2)安裝張拉設(shè)備時(shí),對直線的無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋,應(yīng)使張拉力的作用線與無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋中心線重合;3)無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土樓蓋結(jié)構(gòu)的張拉順序,宜先張拉樓板,后張拉樓面暗梁。4)無粘結(jié)曲線預(yù)應(yīng)力筋的長度小于25m時(shí),采取一端張拉;長度超過25m時(shí),采取兩端張拉。5)無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋張拉過程中,當(dāng)有個(gè)別鋼絲發(fā)生滑脫或斷裂時(shí),可相應(yīng)降低張拉力。但滑脫或斷裂的數(shù)量不應(yīng)超過結(jié)構(gòu)同一截面無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋總量的2%,且1束鋼絲只允許1根(對于多跨雙向連續(xù)板其同一截面應(yīng)按每跨計(jì)算)。
3.5張拉質(zhì)量控制
(1)控制應(yīng)力、油壓表及千斤頂配套標(biāo)定的精度,通過同一束預(yù)應(yīng)力筋在控制應(yīng)力范圍內(nèi),以同樣的張拉力多次放張及復(fù)張拉,以此來測定其伸長量的變化。測試結(jié)果表明,張拉力控制準(zhǔn)確,建立的有效預(yù)應(yīng)力乃至建立在樓板混凝土上的預(yù)壓應(yīng)力滿足設(shè)計(jì)要求。
(2)張拉伸長值的測量方法,K值及μ值的實(shí)際施工誤差等。實(shí)際施工時(shí)測得的張拉伸長值為預(yù)應(yīng)力筋在0.2σcon~1.03σcon范圍內(nèi)的伸長。而0.2σcon以下的伸長值,通常則根據(jù)預(yù)應(yīng)力筋彈性范圍內(nèi)張拉力與伸長值成正比的關(guān)系,用圖解法或計(jì)算法確定。
3.6張拉驗(yàn)收
(1)預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí),必須如實(shí)填寫《預(yù)應(yīng)力筋張拉原始記錄表》。(2)張拉完畢后,根據(jù)“預(yù)應(yīng)力筋張拉原始記錄”整理出《預(yù)應(yīng)力筋張拉伸長值整理表》,作為預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)資料的一部分。(3)切除多余預(yù)應(yīng)力筋:張拉完成后,用小砂輪機(jī)切除張拉端超長部分的預(yù)應(yīng)力筋,截留長度不小于30mm。(4)張拉端防腐處理:在多余預(yù)應(yīng)力筋切割后,將粘附在錨環(huán)、夾片上的粉塵擦掉,涂上紅丹油做防腐處理。
4、結(jié)語
(1)降低了樓層高度。與普通混凝土梁板結(jié)構(gòu)相比,每層可降低200mm~300mm高度;(2)可節(jié)約鋼材和混凝土。根據(jù)國內(nèi)多項(xiàng)工程實(shí)例表明,無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力樓蓋與普通鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)相比,可節(jié)省混凝土8%以上、節(jié)省鋼材20%以上;(3)提高建筑使用功能,在本工程中軸網(wǎng)間距達(dá)到9m~10m。大跨度空間為尺土寸金的商業(yè)區(qū)域提供了靈活的布局,提高了建筑物使用功能和有效面積。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:山區(qū)橋梁,預(yù)制場,布置方式,制梁方法,橋上制梁,架梁方法
中圖分類號(hào):U445.47+1,U445.46 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
0 引言
隨著國家西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施,高速公路建設(shè)已進(jìn)入地形、地質(zhì)更為復(fù)雜的山區(qū),為避免大挖、大填造成的生態(tài)環(huán)境破壞,設(shè)計(jì)中已更多地采用橋梁和隧道方案,而簡支梁橋或先簡支后連續(xù)梁橋是最常用的結(jié)構(gòu)形式之一。預(yù)制梁場作為混凝土簡支梁橋施工過程中一個(gè)重要的臨時(shí)場地,不僅影響建設(shè)成本,還會(huì)影響建設(shè)工期和施工安全。通常,預(yù)制梁場選擇在已經(jīng)成型的路基上,或布置在橋臺(tái)端頭兩側(cè)的開闊地上。但國內(nèi)不少山區(qū)高速公路因受到地形條件限制,已很難找到一塊合適的預(yù)制場地。針對山區(qū)高速公路場地狹窄、梁場建設(shè)困難的問題,王平、李亮亮等開展了山區(qū)特殊地形條件下預(yù)制場地選擇與優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[1-5],給出了場地設(shè)計(jì)的一些基本原則。此外,王平還針對山區(qū)海拔高、氣候復(fù)雜的特點(diǎn),提出了梁場選擇時(shí)應(yīng)充分考慮所在地的氣候條件影響[1]。
本文在總結(jié)近年來山區(qū)困難地形預(yù)制場布置形式和預(yù)制方法基礎(chǔ)上,重點(diǎn)分析了橋上制梁技術(shù),提出了橋上制梁臺(tái)座與龍門吊布置要求,以及工具梁和支座承載力不能滿足要求時(shí)的處理方法。
預(yù)制場地布置方式
山區(qū)高速公路場地布置時(shí)通常會(huì)遇到地形狹窄、高差大、運(yùn)梁困難等問題,因此在選擇預(yù)制場地時(shí),應(yīng)綜合考慮預(yù)制梁架設(shè)、施工安全、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保等因素。
通常,預(yù)制場地有以下4種布置方式:
臺(tái)后布置
是最常用的布置方式。將預(yù)制場沿路線縱向布置在橋臺(tái)后面已經(jīng)成型的路基上,或路線外側(cè)的開闊地上。具有場地建設(shè)費(fèi)用低,運(yùn)梁和架梁方便,安全性好等優(yōu)點(diǎn)。
橋下布置
橋下有合適的場地布設(shè)預(yù)制場[6],此時(shí)預(yù)制臺(tái)座應(yīng)盡可能平行于橋軸線設(shè)置。預(yù)制梁采用爬桿或高龍門架起吊,再用運(yùn)梁炮車將預(yù)制梁運(yùn)輸?shù)郊芰何恢茫哂惺┕わL(fēng)險(xiǎn)較大,設(shè)備投入多等不足。
橋上布置
當(dāng)臺(tái)后、橋下均無合適場地布置預(yù)制梁場時(shí),可將預(yù)制梁場布置在橋面上,即所謂的橋上制梁[7-8]。橋上制梁時(shí),除了設(shè)置預(yù)制臺(tái)座外,還需將龍門吊布置在橋上,用以起吊模板和成品預(yù)制梁等。由于橋上制梁時(shí)出現(xiàn)的荷載較多、受力狀況復(fù)雜,如預(yù)制梁起吊、混凝土罐車通行,預(yù)制梁又可能處在混凝土澆筑養(yǎng)護(hù)或張拉起拱階段,導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)受力與使用階段差異較大,按使用階段確定的混凝土強(qiáng)度等級(jí)、鋼筋配置和選用的支座類型,往往不能滿足橋上制梁時(shí)橋梁的承載力要求,需要通過驗(yàn)算后予以加強(qiáng)。
遠(yuǎn)距離布置
適合于橋位較遠(yuǎn)處有合適場地布置預(yù)制梁場的情況,預(yù)制梁通過運(yùn)梁炮車運(yùn)輸?shù)綐蛭惶帲儆眉軜驒C(jī)架梁。采用遠(yuǎn)距離布置梁場時(shí),梁場與橋位間要有良好的運(yùn)輸條件,如架梁前線路的路基已經(jīng)成型,并且能夠滿足建設(shè)工期要求。
山區(qū)困難地形制梁方法
2.1 支架現(xiàn)澆法
直接澆筑混凝土梁體的一種施工方法,其優(yōu)點(diǎn)在于橋梁結(jié)構(gòu)的整體性好,不足之處在于需要處理地基和支架搭設(shè),費(fèi)時(shí)費(fèi)工,效率低,同時(shí)還存在支架失穩(wěn)問題,多用于離地面不高,且工程量較少的橋梁中。
2.2 支架預(yù)制法
有滿堂式支架法和桁架預(yù)制梁法兩種[7,9-11]。
滿堂式支架法采用滿堂式鋼管腳手支架作為預(yù)制梁預(yù)制平臺(tái),然后采用平移或釣魚法架設(shè)梁體的一種施工方法。
桁架預(yù)制梁法是在兩橋墩間順橋向布置的鋼桁架上預(yù)制混凝土梁體,在蓋梁上水平平移就位,如圖 1所示。
圖 1鋼桁架上預(yù)制T梁
支架預(yù)制法的優(yōu)點(diǎn)是避免了預(yù)制場地的建設(shè),適合于無場地設(shè)置的橋梁施工;但當(dāng)預(yù)制梁量大、工期緊張時(shí),必須投入較多的支架設(shè)備,而且還存在支架反復(fù)拆裝、預(yù)制效率低的問題。
2.3 橋上制梁法
橋上制梁法是指在已經(jīng)架設(shè)成橋梁的橋面上布置臺(tái)座,預(yù)制后續(xù)混凝土梁的一種施工方法。該方法的優(yōu)點(diǎn)在于運(yùn)梁和架梁簡便,臨時(shí)占地少,非常適合于橋位處無預(yù)制場地,或預(yù)制場地很小,又有大量預(yù)制梁施工的橋梁。
2.4 綜合制梁法
指同時(shí)采用兩種或兩種以上的制梁方法。如云南水麻高速滴水巖大橋,橋位處為地勢陡峻,場地狹窄,沿線區(qū)域內(nèi)根本無法設(shè)置預(yù)制場地,只能在橋梁的起點(diǎn)和中點(diǎn)位置各設(shè)置一個(gè)支架預(yù)制場,先用支架預(yù)制法各施工三跨預(yù)制梁,然后再用橋上制梁法預(yù)制其余預(yù)制梁。
此外,還有隧道內(nèi)制梁法[12],如蘭州至海口國家高速公路武都至罐子溝段馬河大橋,兩岸山勢陡峭,橋下場地狹窄,橋梁兩岸緊靠隧道,臺(tái)尾距離洞口僅為2.2m和2.6m,洞口路基完全不具備箱梁預(yù)制的條件,雖然橋下第1跨和第2跨下有約40m長平坦場地,但距離橋面高約30m,需要投入大噸位高跨徑龍門吊,費(fèi)用太大,最終選擇在隧道內(nèi)預(yù)制箱梁的施工方法。
橋上制梁施工技術(shù)
3.1 臺(tái)座布置
為便于敘述,將用于橋上制梁的橋梁稱之為工具梁。
為使預(yù)制梁、臺(tái)座、模板等重量及時(shí)傳遞給工具梁的主梁,須把臺(tái)座布置在工具梁對應(yīng)的梁肋上。由于預(yù)制梁張拉起拱使工具梁僅承受預(yù)制梁兩端的局部分布力,而橋面板承受局部分布力的能力有限,因此,預(yù)制臺(tái)座端頭應(yīng)設(shè)在工具梁的橫隔板位置,同時(shí)為避免局部分布力在工具梁跨中產(chǎn)生過大的彎矩,臺(tái)座端頭應(yīng)布設(shè)在工具梁支點(diǎn)至1/4跨之間[13]。
圖 2所示為由5片T梁組成的橋梁,預(yù)制臺(tái)座布置在②和④工具梁梁肋上,龍門吊布置在①和⑤工具梁上,運(yùn)梁炮車設(shè)在③梁肋中心線上。
圖 2預(yù)制場立面圖
3.2 龍門吊布置
根據(jù)龍門吊起吊構(gòu)件的不同,分為起重龍門吊和工作龍門吊。
處在平曲線上的工具梁,受到龍門吊構(gòu)造的制約,龍門吊軌道只能沿工具梁弧線布置,導(dǎo)致部分軌道伸入工具梁的橋面板上。由于橋面板承載能力遠(yuǎn)不及工具梁的梁肋,往往成為軌道布置的控制因素。因此,起重龍門吊軌道應(yīng)盡可能布置在工具梁的梁肋上方。確因平曲線限制,軌道不能直接布置在工具梁梁肋時(shí),也應(yīng)將軌道中心偏離工具梁的梁肋中心限制在一定范圍內(nèi)(需計(jì)算后確定)。
3.3 工具梁與支座承載力分析
在橋上制梁過程中出現(xiàn)的荷載繁多、臺(tái)座布置形式又不相同,為了找出最不利的荷載工況,可采用正交分析法、因子分析法或灰色關(guān)聯(lián)分析法[14]。正交分析法是一種利用規(guī)格化的正交表來設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案的科學(xué)的多因素優(yōu)選方法,可以利用一套現(xiàn)成的規(guī)格化正交表格進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。本文利用正交分析法,最終得出橋上制梁施工過程中的3個(gè)最不利工況。
1)工況1(預(yù)制梁混凝土澆筑與養(yǎng)護(hù)階段)
預(yù)制T梁、臺(tái)座和模板等自重以均布力方式施加于工具梁上,同時(shí)允許有運(yùn)梁炮車和龍門吊在工具梁上移動(dòng)。
中圖分類號(hào):U445 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-3791(2012)04(a)-0000-00
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,社會(huì)對鐵路客運(yùn)專線工程質(zhì)量的要求越來越高,如何提高預(yù)制箱梁施工技術(shù)對整個(gè)工程意義重大,需要從理論方面不斷探索,在實(shí)踐方面不斷總結(jié)。而把理論與實(shí)踐結(jié)合起來,把技術(shù)系統(tǒng)化與精細(xì)化,對做好現(xiàn)場施工尤其重要。
1 預(yù)制箱梁施工特點(diǎn)
在鐵路客運(yùn)專線的建設(shè)中,采用現(xiàn)場預(yù)制的方法制作預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁,特別是目前應(yīng)用廣泛的混凝土預(yù)制簡支箱梁有許多優(yōu)點(diǎn)。一是不需要長途運(yùn)輸箱梁,有利于進(jìn)行施工管理,可以在保證工程質(zhì)量的同時(shí),縮短工期,降低成本,提高效益。二是采用工廠化預(yù)制,施工工藝可以滿足新結(jié)構(gòu)、新標(biāo)準(zhǔn)的要求,保證制梁質(zhì)量,生產(chǎn)效率也高。三是運(yùn)用高性能混凝土技術(shù)進(jìn)行客運(yùn)專線箱梁預(yù)制,剛度大,整體性好,抵抗橫向變形的能力強(qiáng)。
2 箱梁工藝流程
梁體混凝土質(zhì)量是箱梁施工重點(diǎn)的重點(diǎn),為了保證梁體混凝土的施工質(zhì)量,我們分析研究了箱梁預(yù)制施工工藝流程。
此種是一次成型工藝,其流程為:梁體鋼筋制作吊裝鋼筋底、腹板鋼筋骨架安放內(nèi)模頂板鋼筋制作吊裝頂板鋼筋骨架安裝外模、端模澆注底板、腹板、頂板混凝土養(yǎng)生拆端模清孔、穿束、預(yù)張拉拆內(nèi)膜、側(cè)模初張拉吊移梁終張拉孔道壓漿封錨。
這種工藝是在梁體鋼筋及模板安裝就位并檢查合格后,采用混凝土輸送泵+布料機(jī),連續(xù)澆筑,一次成型,澆筑時(shí)間控制在6h以內(nèi)。
3 施工技術(shù)準(zhǔn)備
進(jìn)行預(yù)制箱梁施工,要提前做好各項(xiàng)技術(shù)準(zhǔn)備工作。一是對客運(yùn)專線的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)要熟悉掌握,并了解確定這些標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù);二是研究施工工藝和施工方法,保證其滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求;三是考察施工需要的檢測儀器以及機(jī)具設(shè)備,保證施工機(jī)械和檢測儀器可以滿足技術(shù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求,能夠合理配套,先進(jìn)適用。為此,要在收集資料的基礎(chǔ)上,組織技術(shù)以及施工人員進(jìn)行學(xué)習(xí)。同時(shí),利用好社會(huì)資源,向有經(jīng)驗(yàn)的專家借力。在具備條件的情況下,充分借鑒學(xué)習(xí)國外的施工經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)技術(shù)。
4 關(guān)鍵施工技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)
4.1 預(yù)制箱梁工序分析
箱梁的生產(chǎn)、運(yùn)輸和架設(shè),要按照客運(yùn)專線砼箱梁預(yù)制技術(shù)條件的要求進(jìn)行,按工廠化組織生產(chǎn)。目前,在國內(nèi)鐵路客運(yùn)專線建設(shè)中,作為大型構(gòu)件的簡支箱梁的預(yù)制施工技術(shù)應(yīng)用比較廣泛。總體來看,箱梁預(yù)制包括諸如鋼筋加工和綁扎、模板組裝、混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)、拆模、壓漿、封錨、張拉等一些比較復(fù)雜的工序。其中的壓漿、封錨、張拉等工序?yàn)轭A(yù)應(yīng)力施工。預(yù)應(yīng)力施工是箱梁預(yù)制工序中的重要環(huán)節(jié),全部或部分抵消箱梁架設(shè)以后外荷載對混凝土產(chǎn)生的拉應(yīng)力只有通過施加預(yù)應(yīng)力才能實(shí)現(xiàn),這與箱梁的承載力以及使用壽命關(guān)系密切。
4.2 重要工序的技術(shù)要領(lǐng)
(1)鋼筋加工和綁扎。鋼筋應(yīng)除銹、調(diào)直,彎度、下料準(zhǔn)確。在鋼筋骨架內(nèi)外側(cè)分別綁扎數(shù)量不少于4個(gè)/m2的細(xì)石混凝土墊塊。底腹板和頂板鋼筋在各自的胎模具上分別綁扎后整體吊裝安放。
(2)模板組裝。內(nèi)模采用箱梁液壓內(nèi)模模板,可以節(jié)省時(shí)間和大量模板投入成本。內(nèi)模板要快速安裝和拆除。精確控制箱梁尺寸。混凝土灌筑和箱梁初張臺(tái)座底模四支點(diǎn)高程誤差應(yīng)當(dāng)控制在2mm之內(nèi)。外模采用定型鋼模板,鋼面厚度為6mm。箱梁外模大塊拼接并形成靈活的開合模板,其剛度、強(qiáng)度應(yīng)當(dāng)滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。內(nèi)模的節(jié)段拼裝與伸展收縮都要靈活可靠,其設(shè)計(jì)與制造要滿足強(qiáng)度、剛度以及整體推拉滑移或吊裝要求。模板定位標(biāo)志要穩(wěn)定。
(3)拆模。箱梁混凝土芯部與表面、表面與環(huán)境溫差(不大于15℃)、混凝土強(qiáng)度等指標(biāo),拆模后宜進(jìn)行早期張拉,及時(shí)噴涂混凝土養(yǎng)護(hù)劑。拆模時(shí)要注意天氣變化,大風(fēng)和氣溫急劇變化時(shí)要停止進(jìn)行。
(4)混凝土澆筑。采用高性能混凝土,要求一次澆筑量大和澆筑時(shí)間短。優(yōu)化混凝土的配合比,應(yīng)該滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度(C50)和施工強(qiáng)度R≥50MPa,彈性模量35.5GPa,坍落度(18±2)cm,擴(kuò)展度(400±20)mm。要控制好各種成分的含量和用量,主要是堿含量、氯離子含量、水膠比以及水泥用量。配料與拌和要控制好稱量誤差以及拌和時(shí)間;拌和站下不能直接使用混凝土輸送泵泵送入模的方式。拌合物入模溫度應(yīng)該控制在10—30℃的范圍。模板溫度控制在5—35℃的范圍。混凝土用布料機(jī)布料,風(fēng)速超過六級(jí)布料機(jī)停止工作;風(fēng)速超過四級(jí)不能拆除和安裝布料機(jī)。不能使用超過3米的末端軟管澆注,軟管不能插入澆注的混凝土。
(5)養(yǎng)護(hù)。根據(jù)環(huán)境溫度和施工條件采用蒸汽養(yǎng)護(hù)或者自然養(yǎng)護(hù)。蒸汽養(yǎng)護(hù)要嚴(yán)格控制靜停的時(shí)間、升溫以及降溫速率,使混凝土溫度均勻變化,嚴(yán)格控制蒸養(yǎng)的最高溫度不超限,嚴(yán)格控制拆模時(shí)混凝土與環(huán)境的溫差,防止溫度突變引起溫差裂紋。在自然養(yǎng)護(hù)時(shí),要及時(shí)覆蓋、保溫和保持混凝土表面充分潮濕。
(6)張拉。張拉采用后張法。預(yù)張拉一般在混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的60%+3.5Mpa,并拆除端模、松開內(nèi)模和外模緊固件后進(jìn)行。其作用是防止梁體出現(xiàn)早期裂紋。一般在梁體混凝土的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%+3.5Mpa后進(jìn)行初張拉。其作用是加快制梁臺(tái)座的周轉(zhuǎn),從而避免移出過程中箱梁因?yàn)樽灾禺a(chǎn)生裂紋或裂縫。終張拉要在混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%+3.5Mpa、彈性模量達(dá)到100%、混凝土齡期大于等于10d后進(jìn)行。其作用是在梁體內(nèi)建立起可以抵消架梁后外荷載產(chǎn)生的應(yīng)力。三種不同程度的張拉都需要遵循“對稱、同步、同時(shí)”的原則。
(7)壓漿。壓漿前要先對孔道試抽真空,直到真空度保持穩(wěn)定時(shí),停泵1分鐘,壓力降低小于0.02MPa時(shí)孔道基本達(dá)到并維持真空。壓漿時(shí)孔道的真空度要達(dá)到負(fù)壓0.08 MPa左右,加上0.5~0.6MPa的正壓力,才能把優(yōu)化后的水泥漿體壓入預(yù)應(yīng)力孔道。管道真空輔助壓漿是在終張拉完成24小時(shí)后進(jìn)行,48小時(shí)內(nèi)完成。
(8)封錨。梁體封錨應(yīng)盡早進(jìn)行。封錨采用強(qiáng)度等級(jí)不低于C50的與梁體混凝土等強(qiáng)度的無收縮混凝土。封錨前,對錨具鑿毛處理,用聚氨酯防水涂料對預(yù)應(yīng)力筋、錨具以及墊板處進(jìn)行防水處理。新舊混凝土結(jié)合部要采用聚氨酯防水涂料進(jìn)行二次防水處理。
關(guān)鍵詞:橋梁梁板預(yù)制;常見問題;預(yù)防措施
梁板預(yù)制是橋梁施工的重要環(huán)節(jié),梁板預(yù)制施工質(zhì)量直接關(guān)系到整座橋梁質(zhì)量。目前,橋梁梁板預(yù)制施工過程中常常會(huì)出現(xiàn)板孔道及預(yù)應(yīng)力梁堵塞、預(yù)制板梁梁體拱度較大、成型梁板頂板厚度不符合相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求、預(yù)制梁板頂面處理以及板頂板或預(yù)制梁裂縫等相關(guān)問題,這些問題都會(huì)影響到梁板預(yù)制質(zhì)量,下面主要就橋梁梁板預(yù)制中的一些常見問題進(jìn)行分析,并且總結(jié)幾點(diǎn)預(yù)防措施。
1 板孔道及預(yù)應(yīng)力梁堵塞
在橋梁梁板預(yù)制施工中,如果采用后張法,板預(yù)應(yīng)力孔道以及預(yù)制梁很容易出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。主要是由于施工操作不當(dāng)或者波紋管本身質(zhì)量問題所致,如果波紋管的接頭不牢靠,并沒有順直安裝,振搗工藝比較簡單、粗糙,振搗波紋管直接采用振搗器振搗的情況下,很容易導(dǎo)致孔道內(nèi)進(jìn)漿進(jìn)而造成孔道堵塞。其次,如果波紋管本身質(zhì)量也存在問題,在實(shí)際施工過程中也很容易使水泥漿進(jìn)入到管道中。
為了嚴(yán)格控制板孔道及預(yù)應(yīng)力梁堵塞的現(xiàn)象,應(yīng)該積極做好相應(yīng)的預(yù)防措施,可以從以下幾個(gè)方面著手:(1)在波紋管正式安裝之前,應(yīng)該仔細(xì)、認(rèn)真檢查,注意波紋管的咬合情況以及整體強(qiáng)度,檢查接頭是不是牢靠,確保波紋管安裝預(yù)制能夠合格。尤其是要仔細(xì)檢查波紋管的接頭情況,確保接頭安裝牢固。(2)相對于鋼帶波紋管而言,塑料波紋管的整體性能更佳,因此應(yīng)該優(yōu)先選擇塑料波紋管,這樣可以有效減少由于波紋管自身質(zhì)量問題而引起的堵塞現(xiàn)象。(3)應(yīng)該認(rèn)真、仔細(xì)查閱圖紙,仔細(xì)研究、分析梁體結(jié)構(gòu),并且綜合考慮不同波紋管、鋼筋、梁型等多方面情況選擇一種合理的振搗方式以及澆筑方式,應(yīng)該采用振搗棒和復(fù)合式振搗器聯(lián)合振搗的方式,這樣不僅可以確保混凝土的密實(shí)性,也可以避免直接采用振搗棒振搗波紋管,從而有效減少泥漿進(jìn)入到波紋管裂縫中。
2 預(yù)制板梁的梁體拱度比較大
在安裝預(yù)制預(yù)應(yīng)力梁板之前,常常會(huì)出現(xiàn)跨中撓度比設(shè)計(jì)值偏高的情況,這主要是由于張拉時(shí)齡期相對較短,施加預(yù)應(yīng)力高出設(shè)計(jì)值或者混凝土的強(qiáng)度比較偏小所致。完成預(yù)制梁板預(yù)制張拉后,如果梁板存放的時(shí)間比相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范要求的規(guī)定時(shí)間更長,這樣也會(huì)由于混凝土收縮、徐變慢慢增大預(yù)制板梁體拱度。混凝土收縮主要是指在空氣中凝結(jié)硬化的變化過程中,混凝土體積慢慢變小。雖然混凝土收縮會(huì)損失一定的預(yù)應(yīng)力,但是更大的影響是導(dǎo)致預(yù)制板梁出現(xiàn)向上的預(yù)拱度。一般情況下,混凝土收縮在14d內(nèi)的收縮占到全部收縮的25%,一個(gè)月內(nèi)收縮50%,三個(gè)月內(nèi)收縮75%,基本上趨于穩(wěn)定的話需要兩年時(shí)間。
混凝土徐變主要是指長期在穩(wěn)定荷載作用下,隨著時(shí)間的推移,混凝土應(yīng)變會(huì)慢慢增長。預(yù)應(yīng)力梁的預(yù)拱度由于混凝土徐變會(huì)增加0.5-1倍左右,有很多因素會(huì)影響混凝土徐變,一般主要包括應(yīng)力條件、環(huán)境條件以及內(nèi)在因素等等。因此,成型的預(yù)制梁體添加的預(yù)應(yīng)力越大,梁體存放的時(shí)間越長,相應(yīng)的梁體拱度也會(huì)越大。
為了有效預(yù)防這種情況出現(xiàn),應(yīng)該采取以下幾種預(yù)防措施:(1)嚴(yán)格根據(jù)相應(yīng)的施工規(guī)范以及設(shè)計(jì)要求,根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的強(qiáng)度以及齡期作為參考依據(jù)確定梁體的張拉時(shí)間,而且應(yīng)該按照規(guī)定時(shí)間對張拉設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格校驗(yàn),一定要確保計(jì)量的準(zhǔn)確性。(2)注意施工工期應(yīng)該科學(xué)、合理安排,注意把握施工的總體節(jié)奏,盡可能減少梁體存放的時(shí)間以及存放的數(shù)量,特別是不能超期存放,如果預(yù)制梁板超期存放的情況下應(yīng)該采用預(yù)壓控制措施。
3 成型梁頂板厚度相對于設(shè)計(jì)厚度更小
通常情況下,預(yù)制板梁混凝土的澆筑施工工藝都是采用一次性澆筑成型的方式,主要從由梁板一端向另外一端依次澆筑混凝土,底板是混凝土澆筑的第一個(gè)環(huán)節(jié)。沒有合理布置控制內(nèi)膜上浮的壓杠,內(nèi)模固定方式不合理,振搗底板混凝土?xí)r產(chǎn)生的向上擠壓力,都會(huì)將內(nèi)膜托高,進(jìn)而使板梁底面厚度增加,而頂板厚度不足。梁板預(yù)制成型后,可以測量兩端梁板頂板的厚度,在實(shí)際檢查過程中,想要測量梁板頂板中間部分厚度的難度較大,這樣很容易導(dǎo)致中間段頂板厚度不足。
為了預(yù)防這種現(xiàn)象出現(xiàn)可以采用以下措施:(1)現(xiàn)澆梁板預(yù)制施工的過程中,應(yīng)該嚴(yán)格注意把握混凝土的振搗方式、振搗時(shí)間及其坍落度,而且應(yīng)該確保壓桿的剛度,必要的情況下應(yīng)該增加芯模對鋼筋進(jìn)行準(zhǔn)確定位,這樣有利于避免芯模上浮。(2)如果是空心板預(yù)制,在確定澆筑順序的過程中應(yīng)該按照底板――側(cè)板――頂板的順序進(jìn)行澆筑。不能采用滿封閉的模板方式澆筑箱梁預(yù)制內(nèi)膜底板,應(yīng)該盡可能使向上的力量減少,進(jìn)而有效控制上浮。如果預(yù)制梁的尺寸較大的情況下,在底板澆筑的過程中應(yīng)該指派專門的人員在現(xiàn)場觀察、指導(dǎo),以防上浮。(3)梁板頂板澆筑完成后應(yīng)該進(jìn)行仔細(xì)檢查,如果發(fā)現(xiàn)頂板較薄的話應(yīng)該明確其范圍,將其鑿除后再重新澆筑。
4 預(yù)制梁板頂面處理
在橋梁梁板預(yù)制施工過程中,預(yù)制梁板表面處理環(huán)節(jié)很容易被忽視,但是頂板表面質(zhì)量對于橋面、梁板的連接質(zhì)量會(huì)有直接的影響。現(xiàn)階段在使用橋梁的過程中常常會(huì)出現(xiàn)橋面損壞的現(xiàn)象,預(yù)制梁體頂面和橋面連接性不好是其中的主要原因之一,如果預(yù)制梁板頂板的平整度不夠,也沒有做好表面刷毛處理,在使用過程中會(huì)由于反復(fù)荷載作用而損壞橋面。
為了避免這種情況可以采用以下預(yù)防措施:(1)預(yù)制梁體頂面應(yīng)該嚴(yán)格進(jìn)行刷毛處理,才可以保證梁體頂面的平整度,刷毛深度應(yīng)該以露出3-5mm石子為宜,在完成刷毛處理后應(yīng)該立即清掃干凈。(2)綁扎橋面鋼筋之前應(yīng)該保證能夠徹底清洗干凈橋面板以及預(yù)制梁板的表面粗糙,而且應(yīng)該徹底鑿除預(yù)制梁板頂?shù)乃扇鯇右约斑z漏的水泥砂漿,必要的情況下應(yīng)該采用高壓水或者氣泵進(jìn)行沖洗。
5 板頂板以及預(yù)制梁裂縫
在橋梁梁板預(yù)制施工過程中,常常會(huì)發(fā)現(xiàn)預(yù)制梁板混凝土頂板出現(xiàn)不規(guī)則裂縫以及橫向裂縫,這主要是由于溫差過大、水泥用量過大,沒有及時(shí)養(yǎng)生等問題導(dǎo)致干縮裂縫。特別是在夏季,天氣比較干燥,預(yù)制梁表面水分快速蒸發(fā),而且沒有及時(shí)灑水覆蓋,這樣也很容易產(chǎn)生裂縫。同時(shí),如果底座地基的基礎(chǔ)不夠牢固的情況下,在局部很容易出現(xiàn)不均勻沉降現(xiàn)象,這樣會(huì)使底板斷裂。其次,受力支點(diǎn)不當(dāng)或者堆碼、吊裝不當(dāng)?shù)那闆r下也很容易產(chǎn)生裂縫。如果沒有適當(dāng)處理這些裂縫的話,在正式使用的過程中會(huì)降低梁頂板承載力,對梁體的耐久性造成很大影響。
對于這種情況應(yīng)該采用以下幾點(diǎn)預(yù)防措施:(1)應(yīng)該對混凝土配合比進(jìn)行嚴(yán)格控制,確保混凝土澆筑質(zhì)量及其養(yǎng)生質(zhì)量。(2)嚴(yán)格控制芯模拆除時(shí)間,避免由于過早拆除芯模導(dǎo)致頂板塌陷。(3)如果頂板已經(jīng)出現(xiàn)裂縫的情況下,應(yīng)該及時(shí)采用注漿處理,鑿除超出裂縫范圍的混凝土,然后再重新澆筑頂板進(jìn)行補(bǔ)救。在橋面澆筑的過程中,應(yīng)該在橫向加密鋼筋布置,這樣可以更好的補(bǔ)救。
綜上所述,在橋梁使用過程中,梁、板是主要受力的部分,梁板的質(zhì)量直接決定了整座橋梁施工質(zhì)量及其使用效果。在橋梁梁板預(yù)制施工過程中,應(yīng)該結(jié)合梁板預(yù)制的實(shí)際情況以及具體施工環(huán)境采用有效的預(yù)防措施,盡可能減少梁板預(yù)制問題,嚴(yán)格控制橋梁梁板預(yù)制施工質(zhì)量。