浅议40米预应力箱梁的预制工艺

摘要:在我省高速公路建设中,预应力箱梁的应用越来越普遍,本文结合自己在平定高速公路建设中40米箱梁的施工,介绍了混凝土预应力箱梁的主要制作工艺,探讨了箱梁混凝土外观质量控制措施。可供相关专业人士参考。

关键词:箱梁 预制工艺 质量控制

1 工程概况

平定高速公路张城堡大桥,采用6×40m预应力箱梁,交角90º,下部为空心薄壁墩,钢筋混凝土扩大基础。根据工程量、生产周期、生产节奏设计各区域所需的最小空间、自立模始至移梁到存梁区所需的周期、各种不利因素的影响及施工总有效时间较短的特点,箱梁需设置48个台座,每个制梁台座占地40×1m,台座间距离4m。每个预制区采用1台5t龙门吊浇注混凝土。

2 预应力混凝土箱梁制作工艺

2.1 台座方案设计

(1)梁底模形式的选择。根据T梁的结构尺寸及自身重量及梁场的地质情况,底模采用混凝土结构、条形基础。为防止钢模板与台座密贴不严,台座侧面采用50×50mm角钢包边,后在浇注试验梁后,发现底部仍有漏浆现象,在底模两侧各加了一条橡胶海棉条,收到了较好效果。(2)台座及底模结构。箱梁底模采用C20钢筋混凝土现浇,底座两端基础作挖深加固处理,梁端支座位置用型钢加工钢构架,与底模钢板焊接,并与中间底模断开,中间设置反拱3cm,按二次抛物线形处理。

2.2 模板施工

2.2.1 模板的安装

模板安装前检查:

(1)板面是否平整、光洁,是否有粘浆残留。(2)模板连接端是否变形。(3)振动器支架与模板焊接是否牢固,有无开裂等现象。(4)在开阔平整的场地(事先准备)上进行试拼装,并对每一块模板进行编号。(5)隔离剂涂抹是否均匀。如有上述现象,要及时整修,以免造成使用缺陷。

芯模安装:用小型吊车将芯模按编号逐一吊装到位,按设计尺寸精确拼装 ,并严格检查各模板间接缝是否完好,严禁缝隙漏浆。侧模安装:同样用吊车将预先拼装好的模板吊装到位,检测侧模垂直度是否符合规定,在侧模拉杆上紧的同时检查与底模的连接是否紧密,防止漏浆。端模安装:检查波纹管预留孔是否符合设计,位置是否准确。

2.2.2 模板的拆除

当梁体混凝土强度达到设计强度的50%时,方可拆除侧模和端模。拆除侧模时先逐一松开模板拉杆,然后用小型千斤顶使侧模脱离梁体,再用吊车吊到相应的位置。模板拆下后,要及时清除模板表面和接缝处的残浆,并检查是否有变形,若有应及时维修并涂刷隔离剂后备用。拆模时,严格禁止硬撬、锤击,以免造成模板变形或混凝土棱角损坏。

2.3 混凝土施工工艺

2.3.1 混凝土搅拌

混凝土用料必须与试验室配合比用料相同,如水泥标号,高效减水剂品牌、用量以及砂、碎石、拌合用水等。砂石等备料的多少视预制情况决定,每次不宜过多,能满足一次开机即可。工地试验员在每次开盘前必须检测砂、石含水率,并换算或调整施工配合比,随时抽检混凝土塌落度是否与试验室塌落度相符。

2.3.2 混凝土运输

采用小型翻斗车运输,混凝土在高温季节应进行覆盖,以免水分流失影响混凝土和易性。在低温环境下应采用棉帐篷等保温材料覆盖,以免冻伤。

2.3.3 混凝土浇筑

(1)浇筑前严格检查钢筋保护层垫块(塑胶垫块)的位置、数量以及其与钢筋间的连接是否牢固;检查模型紧固件是否完好、拧紧;模型接口是否有缝隙;所有振动器是否完好;(2)混凝土应连续浇筑,一次成型;(3)混凝土入模时下料要均匀,不得集中倾倒冲击钢筋和模板,下料速度要与振捣相配合,附着式振动器要随混凝土浇注的区段使用;(4)混凝土振捣采用插入式振动棒配合附着式振动器进行,以附着式振动器侧振为主,插入式振动棒只在浇注底板时使用。振动持续时间应视混凝土表面不再下沉、开始泛浆且没有气泡逸出为准,保证不漏振、不过振。(5)在浇筑过程中,应设专人随时检查模板、钢筋的几何尺寸,及时发现并处理模板拉杆螺栓、附着式振动器螺栓等松动情况。

2.3.4 混凝土养护

混凝土梁体用土工布包裹养护,梁顶用草帘养护。在混凝土终凝前盖(裹)于混凝土表面,每天应均匀洒水,以经常保持潮湿状态为准;昼夜温差大的地区,混凝土板浇筑后应采取保暖措施,防止混凝土板产生收缩裂缝;养护时间根据混凝土强度的增长情况而定,一般宜为14-21天,养护期满清除覆盖物,并清除板面痕迹,保证梁体外观。

2.4 预应力施工

(1)张拉工艺流程:制束→穿束→预张拉→初张拉→终张拉→锚具外钢绞线切割。(2)下料与编束:按设计尺寸下料后,编束时应先将钢绞线理顺,并使各根钢绞线松紧一致。(3)穿束方法:在梁体混凝土强度达到张拉要求后进行,将每束钢绞线进行编号,穿过梁体后一一对应。(4)当混凝土强度达到设计值的70%后进行张拉,张拉前,应清除管道内杂物和积水。(5)张拉程序: 0—0.2(测初始伸长值)—(测伸长值、持荷2min)¬—补油至 ¬—回油到0(测总回缩量)。

2.5 管道压浆    

管道压浆必须在张拉全部完毕24小时以后,且宜在3天内完成。压浆前必须检查钢绞线无滑丝、断丝、失锚及其它情况,确认无误后才能进行。压入管道的水泥浆应饱满密实,并对管道内的水泥浆的密实程度进行抽查,对管道压浆有怀疑时,应及时在梁体侧面的两端和中部打眼观察。

3 箱梁混凝土外观质量控制

在预制箱梁施工过程中,混凝土表面经常会产生边线不整齐、麻面、蜂窝、烂边、胀模、气泡、掉角、色泽不均等外观质量问题,针对这些问题,提出以下一些预防措施:(1)边线不整齐:一般产生在翼板部位。可以使用刚度大,变形小的钢模板,每次拆模后,及时修护模板,小心存放;模板安装后,仔细检查支撑的刚度、稳定性、对拉杆的定位和拉紧情况。(2)蜂窝、麻面:选用科学合理的混凝土配合比;混凝土拌和物要有流动性、粘聚性、保水性等良好的和易性;选择良好的混凝土浇筑方式。(3)胀模:保证模板刚度满足质量要求;使用完好的拉杆、螺母且拉杆间距要合理;(4)毛边和烂底:一般出现在梁端、梁底。预制台座底模用角钢包边,表面粘贴橡胶海棉条;模板连接处粘夹橡胶海绵条止浆;梁底振捣要充分;隔离剂涂刷要均匀、到位。(5)外表气泡多:混凝土拌和要均匀,搅拌时间不少于2min;坍落度不宜过大,如坍落度为5cm~7cm,下部宜按高限控制,上部宜按低限控制;振捣棒要快插慢拔。(6)色泽不均:表现为混凝土表面有黑斑、白斑、鱼鳞纹,颜色不一致。应严格按混凝土配合比拌制混凝土,使其具有良好的和易性,不能随意改变坍落度和水灰比;隔离剂必须纯净并涂抹均匀;重视粗、细骨料的筛滤和清洗。

6 结语

近年来,我省公路交通建设的迅速发展,混凝土箱梁桥比较成熟,其施工工艺及技术正在不断被广大工程技术人员所掌握。但桥梁的施工是一个复杂的工程,随着桥梁跨径的不断增大,梁体受力也变得更加复杂,还有很多的问题需要进一步探讨研究。

参考文献

[1]《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000).

[2]刘应战, 郑明玉. 预应力混凝土连续箱梁施工控制[J].山西建筑,2005,13(5):79.

[3]向中富. 桥梁施工控制技术[M].北京:人民交通出版社,2001,28-29.