摘要:雖然節(jié)段式拼裝簡支箱梁施工目前在國內(nèi)橋梁施工中逐年增加,但是施工中一些細(xì)部問題卻沒有資料說明。尤其是大跨度節(jié)段拼裝箱梁的預(yù)應(yīng)力張拉及孔道壓漿技術(shù),仍未規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化,在現(xiàn)場施工中出現(xiàn)形式多樣的困難與病害。文章對(duì)56m預(yù)制節(jié)段拼裝箱梁張拉壓漿技術(shù)進(jìn)行了淺析。
關(guān)鍵詞:預(yù)制節(jié)段;張拉;壓漿;橋梁施工;拼裝箱梁 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
中圖分類號(hào):U445 文章編號(hào):1009-2374(2015)05-0088-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0376
大跨徑節(jié)段拼裝簡支箱梁施工技術(shù)作為一門新工藝,克服了以往32m鐵路簡支梁跨徑較短,墩柱較密集且數(shù)量較多的缺點(diǎn)。但大跨度同時(shí)又帶來了一些新的問題,本文以張?zhí)畦F路赤城白河特大橋施工實(shí)例,論述大跨徑箱梁具體運(yùn)作過程中所遇到的預(yù)應(yīng)力張拉及孔道壓漿的困難、病害及在施工過程中采取的預(yù)防補(bǔ)救措施。
1 概述
大跨徑節(jié)段拼裝簡支箱梁施工技術(shù)作為一門新的工藝,克服了以往32m鐵路簡支梁跨徑較短,墩柱較密集且數(shù)量較多的缺點(diǎn)。在節(jié)約工程造價(jià)和觀感方面具有獨(dú)特的功效,其應(yīng)用領(lǐng)域正日益拓展。本文針對(duì)張?zhí)畦F路二標(biāo)段赤城白河特大橋施工實(shí)例,淺析大跨徑箱梁具體運(yùn)作過程中所遇到預(yù)應(yīng)力張拉及孔道壓漿的困難、病害和預(yù)防補(bǔ)救措施,望后來者作為借鑒。
2 工程概況
新建張家口至唐山鐵路,里程DK97+961.22處修建赤城白河特大橋,橋址地貌:溝谷地貌,河面較開闊、較平坦,跨越112國道和白河。采用26~56m大跨徑簡支箱梁+4-32mT梁跨越溝谷。墩柱普遍高度60m,靠近火車站和縣城,下穿有112國道,墩柱給國道留有一定加寬余地。墩高、跨徑大觀感上體現(xiàn)整體宏偉、氣勢(shì)磅礴、恢宏,給人以美觀、大方的享受。
3 施工工藝
節(jié)段拼裝箱梁13個(gè)節(jié)段在預(yù)制構(gòu)件場預(yù)制成型,由運(yùn)梁車將預(yù)制成品節(jié)段梁通過軌道運(yùn)到架橋機(jī)處,通過架橋機(jī)上龍門吊將節(jié)段梁組裝成簡支梁型,再通過預(yù)留的預(yù)應(yīng)力孔道穿預(yù)應(yīng)力鋼束,綁扎濕接縫鋼筋,立模澆筑12道濕接縫。待濕接縫混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%后,進(jìn)行第一次預(yù)應(yīng)力張拉,一期張拉張拉21束鋼絞線(底板11束加腹板10束)。張拉完成后,橋機(jī)過跨,進(jìn)行下一孔跨工序。待濕接縫混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%且齡期達(dá)到15天后,進(jìn)行第二次預(yù)應(yīng)力張拉,二期張拉張拉剩下的14束鋼絞線(底板12束加腹板2束),完成全部35束鋼絞線的張拉。張拉完成三天內(nèi),進(jìn)行孔道壓漿,則全跨施工完成。具體張拉順序見下圖。
圖1 箱梁張拉順序圖
4 預(yù)應(yīng)力張拉施工過程中的病害
4.1 對(duì)稱張拉過程中,兩側(cè)伸長量相差過大
原因分析:(1)張拉設(shè)備(油泵、千斤頂)有問題,導(dǎo)致兩端伸長量相差過大;(2)預(yù)留孔道誤差大,兩端摩阻系數(shù)不同;(3)限位板與鋼絞線不配套,導(dǎo)致一端鋼絞線卡絲;(4)現(xiàn)場指揮不當(dāng)或兩端操作不同步,一端過快或過慢。
經(jīng)現(xiàn)場實(shí)地分析,張拉數(shù)據(jù)異常的均為同一組油泵、千斤頂所拉的鋼絞線且伸長量偏小的均為同一側(cè),因此排除預(yù)留孔道和現(xiàn)場操作的原因。經(jīng)更換伸長量偏小一側(cè)的限位板后,仍然出現(xiàn)該現(xiàn)象,則排除限位板導(dǎo)致張拉數(shù)據(jù)異常的可能。重新標(biāo)定千斤頂和油表,情況沒有明顯的變化,則可能的原因只有液壓油泵的故障。拆解可疑油泵,發(fā)現(xiàn)油泵內(nèi)液壓油渾濁且粘稠,油泵閥門內(nèi)碎渣顆粒太多,堵塞進(jìn)、出油管道,更換油泵液壓油及油泵閥門,發(fā)現(xiàn)情況明顯好轉(zhuǎn)。
防治措施:(1)每個(gè)月及時(shí)標(biāo)定千斤頂和油表,若長期未使用,在使用前應(yīng)全面檢查和校驗(yàn)。經(jīng)常檢查油泵泵頭和閥門清潔度,及時(shí)更換液壓油并清洗油泵;(2)鋼筋定位網(wǎng)安裝準(zhǔn)確,混凝土澆筑時(shí),禁止振動(dòng)棒觸碰橡膠棒,待混凝土強(qiáng)度達(dá)到4~8MPa后,緩慢抽拔橡膠棒,保證預(yù)應(yīng)力孔道線形準(zhǔn)確,平順;(3)張拉時(shí)安排專人指揮,使用對(duì)講機(jī)及時(shí)溝通,保證張拉兩端快慢一致。
4.2 錨頭處混凝土強(qiáng)度不夠,張拉過程中被拉裂
原因分析:(1)原材料質(zhì)量不過關(guān),導(dǎo)致強(qiáng)度不足;(2)混凝土配合比不準(zhǔn)確;(3)混凝土澆筑過程中施工人員未按技術(shù)交底要求進(jìn)行振搗,沒有準(zhǔn)確把握振搗時(shí)間和振搗部位,出現(xiàn)過振或漏震現(xiàn)象,或者由于梁段鋼筋密集,造成振搗困難出現(xiàn)蜂窩現(xiàn)象;(4)養(yǎng)護(hù)不到位,造成干縮裂縫,混凝土強(qiáng)度發(fā)展緩慢,齡期到達(dá)時(shí)強(qiáng)度沒有到達(dá)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。
防治措施:張拉時(shí),發(fā)現(xiàn)錨頭處混凝土拉裂,應(yīng)立即停止張拉,使用小千斤頂逐根鋼絞線退錨。退錨后,將拉裂處和該部位強(qiáng)度不夠混凝土鑿除,使用高強(qiáng)灌漿料重新修補(bǔ),強(qiáng)度到達(dá)要求,更換鋼絞線重新張拉。
(1)嚴(yán)格控制混凝土原材料質(zhì)量關(guān),確?;炷猎牧细黜?xiàng)指標(biāo)滿足規(guī)范要求;(2)施工配合比應(yīng)在開工前由實(shí)驗(yàn)室試配出符合強(qiáng)度要求的混凝土后,方可使用,并在開盤前重新測(cè)定混凝土原材的含水率,并合理調(diào)整配合比;(3)安排專人專門進(jìn)行振搗工作,使用插入式振搗棒,移動(dòng)間距不超過振搗棒半徑的1.5倍,與側(cè)模間距5~10cm,插入下層混凝土5~10cm,每一部位振搗完成后,邊振動(dòng)邊緩慢上提,盡量避免碰觸模板、鋼筋、橡膠棒和其他預(yù)埋件。每一部位混凝土都需振搗密實(shí),即砼停止下沉,不再冒氣泡,表面呈平坦、泛漿。(4)澆筑完成,應(yīng)及早進(jìn)行覆蓋、灑水養(yǎng)護(hù);拆除模板后,及時(shí)涂刷養(yǎng)護(hù)劑;冬季養(yǎng)護(hù)應(yīng)按照冬季施工有關(guān)要求。
5 孔道壓漿施工過程中的病害
5.1 孔道堵塞
原因分析:由于本橋采用的是預(yù)制節(jié)段,再在架橋機(jī)上拼裝,澆筑濕接縫的工藝。濕接縫段孔道采用Φ100和Φ90兩節(jié)金屬波紋管連接形成孔道,節(jié)段與波紋管連接采用棉質(zhì)土工布堵縫,波紋管與波紋管連接采用透明膠帶粘接,連接稍顯薄弱。因此孔道堵塞,極有可能為金屬波紋管破損,澆筑濕接縫時(shí),砼從波紋管破損處流入,堵塞孔道。
使波紋管破損的原因還有許多,比如:波紋管接頭不牢固或留有孔洞;焊接鋼筋時(shí),電焊火花燒壞波紋管管壁;澆筑濕接縫時(shí),振動(dòng)棒碰撞產(chǎn)生裂縫等等。
防治辦法:安裝波紋管后,檢查波紋管是否有孔洞、空隙。如有,則用玻璃膠封堵加上膠帶綁扎;澆筑混凝土?xí)r,注意振搗棒振搗位置,禁止振動(dòng)棒直接觸動(dòng)波紋管。注漿前,使用高壓水沖洗孔道,檢查孔道是否暢通。
孔道注漿時(shí),一旦發(fā)現(xiàn)注漿困難,壓力表壓力過大,注漿不入,應(yīng)立即停止注漿,使用壓力水沖洗孔道,孔道沖洗干凈后,再另行注漿。萬一孔道無法沖洗,則制定專項(xiàng)方案,在箱梁內(nèi)側(cè)或外側(cè)開氣孔,再另行注漿。
5.2 錨頭漏漿
原因分析:錨頭漏漿的成因有三種可能:一是工作錨與錨墊板沒有密貼,水泥漿從兩者夾縫中漏出;二是澆筑節(jié)段時(shí),端頭處振搗不密實(shí),出現(xiàn)蜂窩孔洞,漿液從孔洞中漏出;三是本橋采用水泥臨時(shí)封堵錨頭,堵頭水泥強(qiáng)度不夠或出現(xiàn)裂縫,漿液從堵頭水泥處流出。
防治方法:(1)安裝工作錨時(shí),清除錨墊板上的浮漿、碎渣等,使工作錨與錨墊板密貼牢固,杜絕縫隙的出現(xiàn);(2)堵頭水泥制作采用高強(qiáng)快硬水泥,水泥需覆蓋住這整個(gè)工具錨,并與錨具連接牢固緊密,待堵頭水泥強(qiáng)度達(dá)到要求時(shí),方能進(jìn)行壓漿;(3)壓漿須合理安排壓漿順序,一般依據(jù)由下至上的順序,即先注位置低的孔道,再注位置高的孔道。
壓漿時(shí)一旦發(fā)生錨頭漏漿,應(yīng)立即停止壓漿,并使用壓力水沖洗孔道,根據(jù)漏漿位置處理好錨頭,方能繼續(xù)壓漿。
6 結(jié)語
本文以赤城白河橋特大橋?yàn)槔治隽?6m預(yù)制節(jié)段拼裝箱梁張拉壓漿容易出現(xiàn)的病害以及相關(guān)病害的防治辦法,望對(duì)后來施工該種橋型的施工者有一定的借鑒作用。
參考文獻(xiàn)
[1] 鐵路后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁管道壓漿技術(shù)條件(TB/T 3192-2008)[S].北京:中華人民共和國鐵道部,2008.
[2] 鐵路橋涵施工規(guī)范(TB 10203-2002)[S].北京:中國鐵道出版社,2002.
[3] 客貨共線鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南(TZ 203-2008)[S].北京:中國鐵道出版社,2010.
[4] 張俊義,等.橋梁施工百問[M].北京:人民交通出版社,2003.
作者簡介:羅要云(1980-),男,河南新鄉(xiāng)人,中鐵隧道集團(tuán)股份有限公司工程師,研究方向:橋隧施工。
(責(zé)任編輯:黃銀芳)