39米預應力鋼筋混凝土簡支梁預制工藝

發布日期：2013-07-01 　瀏覽：1900

　　一、工程概況

　　網易海七橋是南海市中軸線工程海七路上的一座橋梁，該橋為單跨雙幅39米預應力鋼筋混凝土簡支梁橋。橋面總寬40.5米，其中機動車道為2×12.0米，2人行道為2×6.25米，中間分隔帶為3.0米，兩側為混凝土防撞欄，橋面鋪裝層為12cm厚30號防水鋼筋混凝土，兩橋臺處各設一道伸縮縫。

　　二、主梁預制

　　全橋共有18片T梁，其中內梁14片，外梁4片，設計梁長38.96m梁高1.95m，翼緣板寬1.5m，厚度由中間34cm向兩邊漸變為18cm，腹板寬度18cm，梁端加寬至50cm，腹板下部局部加大，呈“馬蹄形”，梁底馬蹄寬50cm，梁兩端橫隔梁間距為4.08m，中間間距為5.00m，主梁梁體混凝土設計強度為50MPa，內布7束(邊梁4、5為9束)鋼絞線。

　　(一)預制場的布置

　　預制場設在橋兩側的空地上，重型壓路機將原地面壓實，確保土基密實度滿足要求，然后鋪設20cm厚的6%水泥穩定石屑層，最后澆注厚度為20cmC30混凝土，橋兩側共設9個大梁預臺座，臺座為50cm×25cmC30混凝土，臺座@45cm預埋Ф3cm塑料管。

　　(二)主梁預制施工工藝

　　(1)模板制作、安裝和拆卸

　　T梁采用定型鋼模板，安裝時，先將模板清理干凈，涂刷隔離劑，保持模板正確的線形，每節模板接縫間、模板與臺座結合部，用乳膠粘貼薄海綿以防止漏漿，拆模后，如海綿破壞，則要重新粘貼;考慮模板拆卸方便，每節模板留有一小塊活口板，拆除模板時，先卸去夾腳Ф16螺栓，再拆除各段的活板，向外下方將模板拆卸，以防止模板變形及損壞大梁混凝土。

　　(2)鋼筋、波紋管的綁扎、安裝

　　鋼筋在加工場加工后，在大梁臺座上安裝綁扎，先安裝綁扎“馬蹄形”部分的鋼筋，“馬蹄形”部分的箍筋數量多而密，位置不好控制，為此，采取在臺座側面劃線定位的方法，用以準確無誤地掌握箍筋的根數及間距，橫隔板在腹板鋼筋完成后再進行安裝綁扎;腹板及“馬蹄形”部分鋼筋全部成型后，開始焊接波紋管定位筋，定位筋間距為0.8m，由于波紋管線形為曲線，為準確控制每一根定位筋的位置，施工中采用尺桿刻度定位法，即按照設計圖給出的鋼絞線的坐標，算出波紋管底部定位筋的坐標，刻于木方尺桿上，用這尺桿在腹板上劃出定位筋的位置，再焊接定位筋，這樣可以有效地保證定位筋的準確性。翼緣板鋼筋在模板支好后才進行安裝綁扎;為保證鋼筋保護層厚度，除在鋼筋骨架成型時用架立鋼筋控制好間距外，再用墊塊加以控制，將按設計要求厚度的墊塊呈梅花狀綁在鋼筋的交叉點上。腹板鋼筋綁扎完成后，將波紋管按順序逐根穿入，用20～22#鉛絲與定位筋綁扎牢固，防止波紋管在施工中產生移位或上浮，最后將加工好的鋼紋線兩端用電工膠布包好包緊，從波紋管一端穿入，從另一端伸出。

　　(3)大梁混凝土的澆筑工藝

　　為確保大梁混凝土質量，采用商品混凝土，混凝土的配合比見表一;T梁采用水平分層澆筑，每層厚度不大于30cm，澆筑順序為“馬蹄形”部分—→腹板—→翼緣板，混凝土輸送泵車將混凝土直接泵入模內，混凝土以45傾斜角由兩端向中間澆筑，要求連續澆筑，一次成型。T梁的腹板寬只有18cm，下面馬蹄寬為50cm，因此，“馬蹄形”部分振搗實是施工關鍵，常規的插入式振動器難以達到施工要求，故大梁混凝土澆筑采用附著式振動器與插入式振動器結合使用的振搗工藝，在波紋管以下部分和梁底“馬蹄形”部分安裝0.5KW的附著式振動器，每側模板按@150cm設一臺，兩側跳間布置，形成整梁以@75cm的形態;在梁端的腰部各增設一臺附著式振動器，以保證張拉區混凝土振搗密實。在鋼筋、波紋管密集區采用附著式振動器進行側模振搗，同時用小型振動器沿波紋管和鋼筋間間隙插入振搗，但必須嚴防振動棒碰觸波紋管和鋼筋，梁中部及頂部混凝土，則采用插入式振動器振實，振搗時以振搗區混凝土停止下沉，表面呈現平坦、泛漿，不冒氣泡為準，并用小錘敲擊“馬蹄形”部分檢查混凝土是否振搗密實。

　　(三)預應力施工

　　(1)張拉設備及錨具

　　大梁張拉采用YC250B型千斤頂、ZB4-500油泵，以及與之配套的壓力表和油管，錨具采用廣西柳州市建筑機械廠生產的OVM15-7、OVM15-9錨具。

　　(2)張拉前的準備

　　a.標定張拉設備，確定每臺千斤頂的各級張拉力與對應油表的實際讀數。

　　b.檢查混凝土強度是否達到設計標號的80%以上。

　　c.檢查錨墊板是否與孔道垂直。

　　(3)張拉

　　大梁主體混凝土強度≥80%以上設計強度時，才能進行預應力張拉，大梁張拉用兩臺YC250B型千斤頂兩端同時張拉，張拉控制應為0.75Rby(Rby是鋼絞線的標準強度)，預應力張拉程序為：0—→張拉初始應力(0.1σk)—→張拉控制應力K(σk=0.75Rby)—→超張拉控制應力1.03σk—→持荷2分鐘—→σk(錨固)。當鋼絞線的張拉力達到0.1σk時，在工具錨后的鋼絞線劃線做記號，作為量測伸長量的起點和滑絲的監測點，張拉完成后，量測鋼絞線束的伸長量并進行記錄。大梁張拉順序設計規定為5—→5′—→4—→4′—→3—→2—→1，為防止大梁張拉過程中產生側向彎曲，第一批張拉5號鋼絞線的張拉順序為5(50%σk)—→5′(100%σk)—→5(100%σ);張拉完成后，在距錨頭3cm處用砂輪機將多余鋼絞線切割，切割時用濕布包裹錨頭并不斷注入清水降溫。

　　(四)孔道壓漿

　　(1)準備工作

　　a.張拉完成后，應立即將錨塞周圍預應力鋼筋間隙用水泥砂漿封錨，封錨砂漿抗壓強度不足10Mpa時，不得壓漿。

　　b.為使孔道壓漿流暢，并使漿液與孔壁結合良好，壓漿前用壓力水沖洗孔道，并清凈積水。

　　c.壓漿前將排氣孔、壓漿孔、排水孔等全面檢查，并對壓漿設備進行安裝檢驗。

　　(2)壓漿工藝

　　a.水泥漿自調制至灌入孔道的延續時間，視氣溫情況而定，一般不超過30～45min，水泥漿在使用前和壓注過程中應經常攪動。

　　b.壓漿應緩慢、均勻地進行，比較集中和鄰近的孔道，先連續壓漿完成，以免串到鄰孔的水泥漿凝固堵塞孔道;不能連續壓漿時，后壓的孔道應在壓漿前壓力水沖洗通暢。

　　c.壓漿采用一端壓漿，當另一端排水孔冒濃漿后，封排水孔加壓，持壓5分鐘，關閉壓漿閥，轉到另一束，全梁壓漿

　　三、質量控制措施及質量情況

　　(一)張拉機具的選擇和使用

　　根據設計張拉力的大小選擇千斤頂的噸位、行程以及與之配套的高壓油泵和油表。由于施加到梁體上的預應力值的準確性對預應力梁的質量至關重要，因此，張拉前，必須將張拉機具送有資格的檢定單位進行校驗;使用超過200次或半年后，必須重新校驗。張拉機具由專職人員操作使用，本工程選擇兩臺YC250B型千斤頂，其張拉力大于控制張拉力的1.5倍以上，滿足施工要求。

　　(二)鋼筋及預應力鋼材、錨具的質量控制

　　所有鋼筋及預應力鋼材進場必須有出廠合格證，并進行外觀檢查;鋼絞線逐盤進行外觀檢查，表面不得有裂縫、毛刺、機械損傷、油污、銹蝕、死彎等缺陷;鋼筋、預應力鋼材以同爐號不超過60T為一個取樣單位，經檢驗合格后方可使用，其機械性能分別按GB13013、GB1499和GB/T5224執行。錨具、夾片必須有出廠合格證，進場時按規定進行外觀檢查、硬度檢驗，經檢驗合格后方可使用。

　　(三)混凝土質量控制

　　混凝土到現場后，必須進行坍落試驗，符合要求后方可澆筑，混凝土嚴格按程序分層澆筑大梁混凝土連續澆筑，一次完成;振搗手明確分工，按操作規程進行，確保振搗均勻、密實，不漏振也不過振;混凝土初凝后用麻袋覆蓋，終凝后再灑水養護，灑水頻率以混凝土表面經常處于濕潤狀態為準，連續養護7d.

　　(四)預應力施工過程質量控制

　　1.張拉設備采用同一型號千斤頂、油表、油泵和壓力表，油泵和壓力表一一對應。

　　2.兩端千斤頂同時張拉，由專人指揮，油速度緩慢均勻，每增加5Mpa，揮旗為號，盡量做到同步進行，使升壓速度接近相等。

　　3.大梁鋼絞線張拉由控制張拉力和伸長量雙控制，以控制張拉力為主，以伸長量校核;實測伸長量超過理論伸長量的±6%時，應停止張拉，查找原因。

　　(五)壓漿質量控制

　　1.鑒于39米預應力T梁孔道較長，孔道為曲線，且采用波紋管成孔特點，若按規范要求采用0.5～0.7Mpa壓力，難以達到壓漿飽滿和密實的要求，考慮壓漿過程中壓力的損失，將壓漿壓力提高到0.8～1.0Mpa.

　　2.施工過程必須計量準確，嚴格控制水灰比。

　　3.持壓時間必須充分保證，考慮僅壓注一次，水泥漿有泌水和凝結收縮，會使孔道上部產生空隙，所以，對孔道進行二次壓漿，可使水泥漿充滿孔道，二次壓漿的間隔時間以先壓注的水泥漿充分泌水又未初凝為度。

　　(六)反拱度的控制

　　1.大梁臺座預留豎向2.5～3.0cm預拱度，數值由中間向兩端減少，其作用在于減少大梁張拉時的反拱。