30m预应力混凝土箱梁预制施工技术探讨论文_叶志伟

北京市中交一公局第一工程有限公司 102200

摘要:随着目前桥梁建设正朝着大跨度的方向发展,并且30m预应力混凝土箱梁已经有广泛的应用。本文以某大桥作为工程实例,为确保该类工程实际质量符合设计要求,文中将详细对30m预应力混凝土箱梁预制施工技术进行探究。

关键词:箱梁;预制;施工技术

一、工程概况

某特大桥为某高速公路主线桥,引桥上部结构采用30m跨径的预应力混凝土箱梁结构,先简支后连续;共计216榀箱梁。30m装配式箱梁高度为177cm,跨中断面腹板、底板厚度为18cm,支点断面腹板、底板厚度为25cm,顶板一般厚度为18cm,负弯矩加厚段为21.5cm,箱梁底宽为100cm。为在规定工期内完成该项目且保证工程质量,该工程将采用预应力混凝土箱梁预制施工技术。

二、箱梁预制施工工艺流程

预应力混凝土30m箱梁施工工艺流程预应力箱梁制作施工工艺流程如下: 施工准备→底模制作→底板、腹板钢筋的焊接绑扎→预埋设波纹管→外模板安装→内模板安装→绑扎顶板钢筋→安装负弯矩波纹管→浇筑底板混凝土→浇腹板、顶板混凝土→拆除模板、养生→穿钢绞线→钢绞线张拉→孔道压浆→集中存放,本文将对其中几个重点环节进行介绍。

三、箱梁底座设置情况

1、箱梁底座设置情况

箱梁是对尺寸要求特别苛刻的薄壁结构,通常要求控制误差的范围在10mm内,而且要对每道预制工序进行检查。

2、梁底模制作与控制

底模平整度的误差 不应超过3mm,因此对控制其平整度的要求比较严格,特别是梁体支座两端部的要求甚至达到不超过1mm的要求,以此缩短支座局部受压的时间。通常情况下,钢模是普遍使用的底模形式,注意要对称且分时对其进行焊接,焊接完毕后应做消除应力热处理,此外,焊接时随时进行测量,以便及时调整误差。在支座两端,为防止底模在吊装移位时受到集中应力的破坏,在其结构中加装肋板,同时可以在两端防止厚钢板以保证其平衡度。

四、模板的构造、安装及拆卸

通常为减少周转频率,提高预制箱梁的品质,可采用钢模板作为内外模。

1、外模

可以将外模分成7个组成部分,以方便拆模和立模,每部分长度为4.5m,重量约为1560kg,用螺栓将每部分连接。为防止渗桨形成麻面,可用海绵将缝隙处填堵。钢模平整度要求控制在2mm内,因此其加工必须精细。外模应在浇筑混凝土时一次拼接而成,使用15cm栓杆扣紧外模底部,而顶部则应每隔2.5m放置L40规格的角钢进行拉紧。

2、内模

为使大梁内膜吊装和拆卸方便,可以把内膜拆分为12部分,且每部分用L50×50×4的角钢所制成的框架固定,同时将可移动模板放置在四周。为拆模方便,可将移动滑轮放置在角钢框架上,将轨道设在模板处。在使用过程中可以把装有四片模板的框架视为整体,拆卸时,可将框架先抽拉出去,之后在拉出四片模板即可,且有不错的应用效果。

3、脱模时间

控制脱模时间十分关键,如果过早,不仅会造成混凝土出现缝隙,甚至会丧失混凝土强度;反之,梁体会受到不可逆的破坏,也降低周转模板的频率。根据标准和实际工程经验,内膜可以在混凝土强度达到3MPa时拆除,而外模则需等到混凝土强度为10MPa时拆除。

五、钢筋网和预应力钢丝束的制作

1、钢筋网的制作

钢筋需要分段制作,通常使用Ⅰ级热轧光圆钢筋和Ⅱ级热轧螺纹钢筋来进行制作。成型方式多样,即可以在施工现场制成后吊装进模具内,也可直接在底座上成型。

2、预应力钢丝的制作

所采用的冷拔碳素钢丝应符合YB225-64,并且要求单丝直径5mm,每捆数量为24根。注意检查钢丝质量,其表面上不允许出现毛刺、机械损伤、裂纹、氧化铁皮或油渍,但是回火色和浮锈是允许存在的;钢丝锚头部位应具备可冷镦成圆头的特性;直径的允许偏差应小于钢丝的椭圆度。对不符合施工要求的钢丝决不允许放置在预制构件中。

3、钢丝编束

为确保每根钢丝在张拉时均可均匀的受力,放置钢丝时要注意端部整齐,不允许有扭曲和交叉现象。在编钢丝束时应分别编好外圈14根钢丝和内圈10根钢丝,使用铅丝每隔1.5m捆扎,用竹牌在编好的钢丝束处指明孔位和束长,并放置在垫木上方存放。

六、拔管、清孔和穿束

1、抽拔管的时间控制

环境温度、水泥特性、添加剂和坍落度决定着抽拔管时间。抽拔橡胶管可以在混凝土强度到达8MPa时使用,以便管头孔道在梁混凝土处形成。坚持先上后下,线曲后直的抽拔管原则,并以缓慢的抽拔速度为宜。

2、抽拔橡胶管后应立即进行清孔。

把圆钢车成45mm的橄榄形以用作清孔器,使用高强钢丝和带孔螺帽将两端连接。在管内让清孔器反复运动,如果堵塞情况严重,可将堵塞位置处的混凝土凿开来进行处理,之后用砂浆修补。

七、张拉预应力钢丝束

1、张拉前的准备工作

使用试件来检查梁体的强度是否满足设计要求,之后检查油管和作业机具是否具备施工条件,调整油泵安全阀,使其达到最大允许工作压力的1.1倍左右。

2、张拉程序

在梁体中轴线并按镜像方法进行张拉,两端同时张拉一束钢筋,按照已经编制好的束号来决定张拉顺序。张拉通常采用双控制方法,即使用伸长值和应力来控制,钢束伸长值在计算控制值的±5%范围内的拉力即为合格张拉力,反之则应查找原因,及时处理。

八、压浆、封锚

1、压浆

为防止铁丝生锈而造成应力损失,压浆应在张拉完后及时进行,压浆一般可以张拉后的24h内进行。进行压浆前,使用0.6MPa的压力水冲洗孔道,压浆从一端开始至另一端结束,可用木塞待压出浓浆后将出浆孔塞住,并保持管内压力5分钟,且应坚持先下层后上层管道的压浆原则。浆液中在避免渗进氯盐的同时保证水泥浆水灰比在0.4~0.43之间。

图1 压浆作业

2、封端

应重点关注箱梁生产的最后一个阶段。首先应保证其支立可靠,模板制作尺寸精确。其次,梁长尺寸在可控误差范围内。焊接端隔板的钢筋位置准确且牢固,使用插入式振动器把浇筑混凝土振捣紧实。

结语

实际工程结果表明,通过严格的现场施工质量控制,某大桥预应力混凝土箱梁整体预制施工,质量还是外观质量均达到预期的效果,以此成功经验,将为进一步推动我国预应力混凝土箱梁预制施工技术的创新。

参考文献

[1]努尔买买提·艾力. 预应力混凝土连续T梁预制施工技术[J]. 黑龙江交通科技. 2012(03) .

[2]黄能海.预应力混凝土空心板的预制施工技术[J]. 科技信息. 2011(05).

论文作者:叶志伟

论文发表刊物:《基层建设》2016年25期9月上

论文发表时间:2016/12/12

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