魯成輝
(中交四公局第一工程有限公司,北京 100020)
隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,我國交通事業(yè)也有了長足的進(jìn)步,為了提升我國交通通行速度和安全性,國家越來越重視高速公路工程施工質(zhì)量。而在高速公路施工中,橋梁作為跨越天然溝谷、河流與其他人工障礙物的重要結(jié)構(gòu)物,是高速公路施工中不可或缺的組成部分。當(dāng)前,在高速公路工程施工過程中,跨越一般障礙物的橋梁上部結(jié)構(gòu)大多數(shù)情況下都選擇使用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T梁,充分利用其受力合理、自重相對較小、能工廠化生產(chǎn)、施工快速高效的特點(diǎn),能提升整體工程施工效率與質(zhì)量,因此T梁預(yù)制預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)控制成為施工重中之重。
銅仁市某高速公路工程,項(xiàng)目樁號K45+360~K50+890,工程全長為5.53km。該工程施工項(xiàng)目中涉及6座大橋,包括5座混凝土梁橋和1座鋼箱梁橋,文章以其中最長的HQA大橋?yàn)槔M(jìn)行闡述。
HQA大橋?yàn)檎w式橋梁設(shè)計(jì),為跨越溝谷而設(shè),橋梁上部結(jié)構(gòu)形式為裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T梁,采用先簡支后連續(xù)T梁施工。HQA大橋平均跨徑為30m,橋梁左幅27m×30m,采用先簡支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土T梁施工方式,共計(jì)需要施工里程為810m;右幅25m×30m,依舊采用先簡支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土T梁施工方式,共計(jì)需要施工里程為810m。(3×30+4×30+4×30+4×30+4×30+4×30+4×30)m連續(xù)T梁(左幅)跨徑形式,(5×30+4×30+4×30+4×30+4×30+4×30)m 右連續(xù)T梁(右幅)跨徑形式,左右幅于橋頭處錯位兩跨布置。
T梁由鋼筋混凝土澆筑而成,充分利用了混凝土及鋼筋各自的力學(xué)特性,在整個結(jié)構(gòu)體系中由混凝土承受壓力、內(nèi)部鋼筋承受拉力,同時利用混凝土抗氧化的特性對內(nèi)部鋼筋進(jìn)行保護(hù),提升了T梁整體質(zhì)量。預(yù)應(yīng)力鋼絞線更是T梁結(jié)構(gòu)中承受拉力的關(guān)鍵,其本身質(zhì)量對T梁的承載能力和耐久性有著十分重要的影響。在裝配式預(yù)應(yīng)力T梁施工中,應(yīng)加強(qiáng)對預(yù)應(yīng)力原材料的質(zhì)量控制,為T梁預(yù)應(yīng)力施工奠定良好基礎(chǔ)。首先,查驗(yàn)預(yù)應(yīng)力鋼絞線質(zhì)量證明文件。預(yù)應(yīng)力鋼絞線運(yùn)至施工場地時,必須安排專人對其出場合格證、包裝、標(biāo)志、規(guī)格等質(zhì)量證明文件進(jìn)行查驗(yàn),資料齊全、真實(shí)方可填報(bào)請檢單。其次,查驗(yàn)預(yù)應(yīng)力鋼絞線質(zhì)量。質(zhì)量檢查室接到請檢單后應(yīng)立即安排質(zhì)量檢查人員對預(yù)進(jìn)場鋼絞線進(jìn)行取樣檢驗(yàn),按照相關(guān)質(zhì)量檢測規(guī)范分批次對鋼絞線表面質(zhì)量、直徑偏差和力學(xué)性能進(jìn)行檢測,檢測合格后方可進(jìn)場。最后,妥善保管預(yù)應(yīng)力鋼絞線。一方面,鋼絞線作為金屬制品,防濕防潮是其保存過程中的首要控制條件,故用于預(yù)應(yīng)力鋼絞線存放的庫房必須干燥通風(fēng),且必須采用下墊上蓋的保管措施;另一方面,預(yù)應(yīng)力鋼絞線作為裝配式T梁的受力核心,進(jìn)場保存時間必須嚴(yán)格按相應(yīng)規(guī)范執(zhí)行,超過允許時限則必須經(jīng)檢測合格后方可使用。原材料進(jìn)場檢驗(yàn)是施工第一步,只有嚴(yán)格遵守相應(yīng)質(zhì)量控制規(guī)范,才能為后續(xù)的裝配式T梁預(yù)應(yīng)力施工打好基礎(chǔ)。
目前T梁預(yù)應(yīng)力管道大多采用鋼波紋管,而預(yù)應(yīng)力管道的位置是設(shè)計(jì)技術(shù)人員根據(jù)T梁受力分析設(shè)計(jì)出來的,因此在鋪放上確保位置準(zhǔn)確對于提升工程質(zhì)量具有重要意義。而想要確保鋪放位置準(zhǔn)確需要嚴(yán)格把控管道定位施工。首先,嚴(yán)格控制管道定位。采用“U”形鋼筋電焊定位方式,在鋼筋胎架上設(shè)置鋼波紋管管道坐標(biāo)點(diǎn),當(dāng)定位的位置與其他鋼筋有沖突時,優(yōu)先確保預(yù)應(yīng)力管道。在管道定位中曲線段按50cm一道鋼筋的定位規(guī)格進(jìn)行定位,直線段按照每隔80cm一道鋼筋的定位規(guī)格進(jìn)行定位,定位鋼筋網(wǎng)均采用點(diǎn)焊方式進(jìn)行固定,定位后管道軸線偏差控制在0.5cm以下,并在預(yù)應(yīng)力管道處按50cm設(shè)置防崩鋼筋。其次,控制鋼波紋管本身質(zhì)量。認(rèn)真核對鋼波紋管各項(xiàng)參數(shù)確保其壁厚、尺寸、氣密性與設(shè)計(jì)圖紙所標(biāo)注參數(shù)一致。最后,T梁腹板骨架鋼筋整體吊運(yùn)控制。吊運(yùn)過程中必須采用專用的扁擔(dān)梁,確保整體吊運(yùn)過程中T梁腹板骨架鋼筋不變形,保證鋼波紋管位置準(zhǔn)確。
當(dāng)前T梁預(yù)制技術(shù)已經(jīng)得到了發(fā)展,在T梁預(yù)制過程中均采用預(yù)制臺進(jìn)行模板預(yù)制安裝,而在模板預(yù)制安裝的過程中嚴(yán)格控制T梁底部及兩側(cè)的鋼筋保護(hù)層厚度是非常重要的工作。在鋼模板安裝時需要注意以下兩點(diǎn):(1)T梁鋼模板安裝中,墊塊布置數(shù)量及間距選擇非常關(guān)鍵,施工人員需要根據(jù)T梁預(yù)制具體要求確定墊塊數(shù)量,并且按照設(shè)計(jì)好的墊塊方案進(jìn)行墊塊施工。(2)定型模板安裝之前校準(zhǔn)預(yù)應(yīng)力管道,確保預(yù)應(yīng)力管道位置無偏移。待定型模板安裝完畢之后,還需要對模板進(jìn)行檢查,避免模板出現(xiàn)漏漿、密封性不足等情況,確保鋼模板安裝質(zhì)量。
預(yù)制預(yù)應(yīng)力T梁混凝土澆筑技術(shù)控制內(nèi)容主要包括以下兩點(diǎn):(1)T梁混凝土澆筑采用水平分層連續(xù)澆筑施工方法,水平分層澆筑能有效保證澆筑的勻稱性及振搗密實(shí)性。施工過程中要嚴(yán)格控制分層的厚度,根據(jù)該工程需要將分層厚度嚴(yán)格控制在30cm,在施工過程中需要先從T梁一端下料,每罐料控制在1.2m2,按照5m寬的往返布料要求往返布料,且盡可能在短時間內(nèi)完成相應(yīng)的布料作業(yè),避免先通過波紋管的混凝土材料在振動器振動過程中出現(xiàn)過振情況。(2)在施工過程中需要注重邊下料邊觀察,在連續(xù)分層澆筑過程中當(dāng)?shù)谝粚訚仓ㄟ^波紋管后需要緊接著布下一層料,確保施工質(zhì)量,且在施工過程中,振動器不可以隨意開啟,應(yīng)嚴(yán)格控制振搗時間,采用間歇式振搗的方式,每次振搗15~20s,一次振搗結(jié)束之后需要暫停10~15s,然后再振,防止過振。整個T梁施工過程中,不可以動兩側(cè)墊塊,要確保墊塊質(zhì)量。
預(yù)應(yīng)力T梁自動噴淋養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)是當(dāng)前高速公路T梁施工中主要應(yīng)用的混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)手段之一。在對裝配式T梁進(jìn)行養(yǎng)護(hù)的過程中,可以在梁頂覆蓋土工布,之后使用自動噴淋養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)噴水,一方面利用自動噴淋養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)增加預(yù)應(yīng)力T梁的濕度,另外一方面應(yīng)用土工布覆蓋避免水分快速蒸發(fā),還可以在一定程度上避免混凝土表面溫度變化過大,確保整體混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量。另外,在養(yǎng)護(hù)過程中要嚴(yán)格避免干濕交替,只有養(yǎng)護(hù)好T梁,才能保證混凝土T梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度符合相應(yīng)設(shè)計(jì)要求,進(jìn)而為后續(xù)預(yù)應(yīng)力張拉施工提供基本保障。
預(yù)應(yīng)力張拉屬于T梁施工中的關(guān)鍵施工環(huán)節(jié),T梁張拉施工需要在混凝土養(yǎng)護(hù)之后,且混凝土主體結(jié)構(gòu)要滿足相應(yīng)張拉要求,才可以進(jìn)行張拉施工,確保整體張拉質(zhì)量。在T梁張拉施工中需要控制好以下要點(diǎn):(1)張拉時間控制。在張拉施工時需要選擇在混凝土養(yǎng)護(hù)工作開始7d之后,且混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度90%以上才可進(jìn)行T梁張拉施工。(2)正拉施工前需做好相應(yīng)的張拉準(zhǔn)備工作。相關(guān)技術(shù)人員需嚴(yán)格檢查張拉施工設(shè)備是否正常,以為下一步張拉施工做好準(zhǔn)備。(3)鋼絞線穿束作業(yè)。技術(shù)人員需將下好料的鋼絞線按設(shè)計(jì)股數(shù)編制成束,用梳絲板(或工具錨)梳理順直,綁扎牢固,防止相互纏絞。待鋼絞線束準(zhǔn)備完畢后采用鋼絞線穿束機(jī)進(jìn)行穿束,按照穿束順序?qū)?yīng)張拉孔位進(jìn)行相應(yīng)施工,在穿束作業(yè)中嚴(yán)禁出現(xiàn)鋼絞線交叉現(xiàn)象,確保T梁張拉力。(4)在T梁張拉過程中,施工人員需對張拉伸長值與預(yù)應(yīng)力進(jìn)行雙控,預(yù)應(yīng)力控制為主張拉伸長值為輔,預(yù)應(yīng)力必須與設(shè)計(jì)值一致無偏差,鋼絞線張拉伸長值與設(shè)計(jì)值偏差必須在±6%內(nèi)。同時施工過程中需要對張拉伸長值進(jìn)行核算,張拉伸長值核算公式如下:
式中:ΔL1為張拉至10%σk時千斤頂?shù)幕钊L度;ΔL2為張拉至張拉完成時千斤頂?shù)幕钊L度;ΔL'1為張拉至10%σk時工具夾片的長度;ΔL'2為張拉至張拉完成時工具夾片的長度。通過對張拉伸長值的準(zhǔn)確校核,確保鋼絞線錨下預(yù)應(yīng)力滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。
T梁封錨屬于預(yù)制T梁施工的最后一個環(huán)節(jié),在施工中應(yīng)該注意以下五個施工要點(diǎn):(1)壓漿前沖洗孔道,并排除積水,檢查每個排氣孔是否暢通。壓漿作業(yè)采用真空壓漿機(jī)完成,且壓漿須飽滿,由一端壓入開始,至另一端冒出均勻濃漿時停止,壓入端持壓0.5~0.7MPa,壓入時間控制在5min以上。在壓漿時壓漿料需要不停攪拌,壓漿孔道應(yīng)保持0.1MPa負(fù)壓。(2)各預(yù)應(yīng)力T梁張拉完成后,應(yīng)在48h內(nèi)進(jìn)行壓漿作業(yè),采用專用的壓漿料,可適當(dāng)摻入減水劑但不得摻入氯鹽物質(zhì)等,具體材料摻量由試驗(yàn)決定。(3)壓漿料的拌和應(yīng)首先將水加于拌和機(jī)內(nèi),再放入專用壓漿劑充分拌和,拌和時間不少于2min。壓漿劑自調(diào)制至壓入孔道的時間不宜超過30~45min。(4)對壓滿漿管道采取相應(yīng)保護(hù)措施,施工人員待壓漿施工結(jié)束后需確保壓滿漿管道在1d內(nèi)不受振動,水泥漿的溫度不得低于5℃(48h),必要時采取保溫措施。(5)孔道壓漿后應(yīng)立即將梁端水泥漿沖洗干凈,用砂輪片切去端頭多余鋼絞線,保留鋼絞線外露長度不小于3cm,采用專用封錨模具進(jìn)行封錨。
文章以具體工程為實(shí)例,詳細(xì)闡述了高速公路預(yù)制預(yù)應(yīng)力T梁施工技術(shù)的控制要點(diǎn),希望能夠?qū)Ω咚俟费b配式預(yù)應(yīng)力T梁預(yù)制過程中的技術(shù)控制提供參考,同時對T梁預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量的提升有所幫助。