巖土工程師輔導：39米預應力T梁預制工藝及質(zhì)量控制

　　摘要：“馬蹄形”部分振搗密實是施工關(guān)鍵;施加到梁體上的預應力值的準確性對預應力梁的質(zhì)量至關(guān)重要。

　　關(guān)鍵詞：張拉初始應力 張拉控制應力 超張拉控制應力 伸長量 反拱值

　　一、工程概況

　　網(wǎng)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(cè)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(shè)一道伸縮縫。

　　二、主梁預制

　　全橋共有18片T梁，其中內(nèi)梁14片，外梁4片，設(shè)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?yōu)?8cm，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(shè)計強度為50MPa，內(nèi)布7束(邊梁4、5為9束)鋼絞線。

　　(一)預制場的布置預制場設(shè)在橋兩側(cè)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(shè)20cm厚的6%水泥穩(wěn)定石屑層，最后澆注厚度為20cmC30混凝土，橋兩側(cè)共設(shè)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(jié)模板接縫間、模板與臺座結(jié)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(jié)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(shù)量多而密，位置不好控制，為此，采取在臺座側(cè)面劃線定位的方法，用以準確無誤地掌握箍筋的根數(shù)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(shè)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(shè)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(chǎn)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(zhì)量，采用商品混凝土，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(nèi)，混凝土以45傾斜角由兩端向中間澆筑，要求連續(xù)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(guān)鍵，常規(guī)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(jié)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(cè)模板按@150cm設(shè)一臺，兩側(cè)跳間布置，形成整梁以@75cm的形態(tài);在梁端的腰部各增設(shè)一臺附著式振動器，以保證張拉區(qū)混凝土振搗密實。在鋼筋、波紋管密集區(qū)采用附著式振動器進行側(cè)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(qū)混凝土停止下沉，表面呈現(xiàn)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(shè)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(chǎn)的OVM15-7、OVM15-9錨具。

　　(2)張拉前的準備

　　a.標定張拉設(shè)備，確定每臺千斤頂?shù)母骷墢埨εc對應油表的實際讀數(shù)。

　　b.檢查混凝土強度是否達到設(shè)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(shè)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(0.1?k)—→張拉控制應力?K(?k=0.75Rby)—→超張拉控制應力1.03?k—→持荷2分鐘—→?k(錨固)。當鋼絞線的張拉力達到0.1?k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(jiān)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(shè)計規(guī)定為5—→5'—→4—→4'—→3—→2—→1，為防止大梁張拉過程中產(chǎn)生側(cè)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?jié){液與孔壁結(jié)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(shè)備進行安裝檢驗。

　　(2)壓漿工藝

　　a.水泥漿自調(diào)制至灌入孔道的延續(xù)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(jīng)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(xù)壓漿完成，以免串到鄰孔的水泥漿凝固堵塞孔道;不能連續(xù)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(guān)閉壓漿閥，轉(zhuǎn)到另一束，全梁壓漿。

　　三、質(zhì)量控制措施及質(zhì)量情況

　　(一)張拉機具的選擇和使用根據(jù)設(shè)計張拉力的大小選擇千斤頂?shù)膰嵨?、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(zhì)量至關(guān)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(zhì)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(jīng)檢驗合格后方可使用，其機械性能分別按GB13013、GB1499和GB/T5224執(zhí)行。錨具、夾片必須有出廠合格證，進場時按規(guī)定進行外觀檢查、硬度檢驗，經(jīng)檢驗合格后方可使用。

　　(三)混凝土質(zhì)量控制混凝土到現(xiàn)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(xù)澆筑，一次完成;振搗手明確分工，按操作規(guī)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(yǎng)護，灑水頻率以混凝土表面經(jīng)常處于濕潤狀態(tài)為準，連續(xù)養(yǎng)護7d.(四)預應力施工過程質(zhì)量控制1.張拉設(shè)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(zhì)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(guī)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(jié)收縮，會使孔道上部產(chǎn)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(shù)值由中間向兩端減少，其作用在于減少大梁張拉時的反拱。

　　2.鑒于邊梁5、4號鋼絞線為9束，而內(nèi)梁為7束，邊梁張拉控制力比內(nèi)梁大，所以，邊梁張拉控制應力為σk，不進行超張拉，使邊梁內(nèi)梁的反拱值較接近。

　　四、結(jié)語

　　(一)預應力混凝土T梁采用附著式振動器與插入式振動器相結(jié)合的振搗工藝，有效地保證了“馬蹄形”部分混凝土的振搗密實，T梁混凝土外觀質(zhì)量有了明顯提高。

　　(二)在預制臺座底上預設(shè)拱值，成功解決了T梁反拱值偏大，影響橋面混凝土鋪裝的問題。

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