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(中鐵二十二局集團(tuán)第四工程有限公司,天津 301799)
為進(jìn)一步增強(qiáng)T 型梁鋼絞線穩(wěn)定性,就應(yīng)該在下料環(huán)節(jié)對其表面進(jìn)行科學(xué)的表面穩(wěn)定化處理層保護(hù);在進(jìn)行鋼絞線穿束施工時,相關(guān)人員應(yīng)認(rèn)真分析鋼絞線下垂情況,并對存在問題處進(jìn)行妥善處理,以最大限度地降低穿束施工帶來的負(fù)面影響。
在進(jìn)行穿束施工的過程當(dāng)中,一般選擇6 根鋼絞線,在選擇鋼絞線時一定要確保其可以穿過T 型梁,所以,在穿束施工過程中,通常都會選擇逐根穿束的方式,在逐根穿束時,一定要確保鋼絞線較為整齊,也一定要對相關(guān)的施工過程進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督管理,確保穿束施工順利進(jìn)行,不會影響到后續(xù)的施工工作。
鋼筋籠制作與安裝施工中,為確保施工質(zhì)量,需把握如下施工要點(diǎn):
一是對鋼筋規(guī)格及性能進(jìn)行嚴(yán)格檢查,并按表1數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差控制。
表1 鋼筋籠制作允許偏差
二是一節(jié)鋼筋籠長度不得超過9m,鋼筋焊接質(zhì)量需滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn);焊接操作人員必須持證上崗,以最大限度保障施工質(zhì)量與施工安全。
三是必須對鋼筋籠所用鋼筋進(jìn)行除銹、拉直操作,確保鋼筋籠質(zhì)量不會對樁基礎(chǔ)質(zhì)量產(chǎn)生影響。
四是對于鋼筋籠混凝土導(dǎo)正圈設(shè)置需按3m/組標(biāo)準(zhǔn)。
五是做好鋼筋籠質(zhì)量檢測,包括鋼筋材料質(zhì)量及焊接質(zhì)量,做好檢測記錄,在獲得監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格后實(shí)施吊裝施工。
六是在鋼筋籠吊裝施工中,隨時觀察鋼筋籠是否出現(xiàn)脫落、變形問題;與此同時,還要管制鋼筋籠吊放時是否對成孔造成損害。
模板制作與安裝施工必須嚴(yán)格按照施工圖紙進(jìn)行,成品檢驗(yàn)合格后,組裝前對零部件幾何尺寸及焊接質(zhì)量進(jìn)行全面檢查,待檢驗(yàn)合格后方可投入使用。在模板試拼過程中,先按T 型梁設(shè)計圖紙要求及《組合鋼模板技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行平整度、規(guī)格、剛度檢測,確保其各項(xiàng)指標(biāo)均符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),方可進(jìn)行安裝。結(jié)合現(xiàn)階段國內(nèi)鐵路橋梁工程建設(shè)現(xiàn)狀來看,在T 型梁預(yù)制施工過程中,模板一般選擇特制組合定型鋼模,拼裝時應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計規(guī)范進(jìn)行標(biāo)高控制,并對接縫處進(jìn)行密閉性處理,以防止混凝土澆筑中出現(xiàn)漏漿、跑漿現(xiàn)象。在緊固螺栓時,一般采取對拉形式,這一操作的優(yōu)勢是能防止模板變形。除上述操作要領(lǐng)外,還應(yīng)在模板內(nèi)側(cè)涂刷脫模劑,并在安裝完成后進(jìn)行嚴(yán)格的檢查、驗(yàn)收,待其尺寸結(jié)構(gòu)無誤后再次緊固,之后便進(jìn)入下一施工環(huán)節(jié)。
混凝土澆筑施工之前,對模板、預(yù)埋件等進(jìn)行嚴(yán)格檢查,確保其不存在雜物、積水情況。在混凝土材料拌和完成后,及時運(yùn)輸至施工現(xiàn)場,并按相關(guān)規(guī)范程序開展?jié)仓?、振搗施工?;炷翝仓┕ぶ?,嚴(yán)格按照分層施工方式,每層30cm。振搗采用插入式振搗棒,但要求振動棒必須距離模板5~10cm。需要注意的是振動棒不得接觸鋼筋與板件預(yù)埋件,以防止出現(xiàn)模板變形問題引起建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量受損。澆筑完成后,及時收漿,并采取科學(xué)的養(yǎng)護(hù)方式進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)施工中需對構(gòu)件進(jìn)行覆蓋,并定期灑水,保持建筑構(gòu)件濕潤。養(yǎng)護(hù)時間不得少于7d,待強(qiáng)度達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)后拆模。拆模后對模板表面雜物進(jìn)行清理,并涂刷脫模劑,以備下次使用。
T 型梁收漿后,在澆筑模板臺位立即組織進(jìn)行覆蓋保濕養(yǎng)護(hù),模板拆除前,采用自然養(yǎng)護(hù)(根據(jù)季節(jié)確定),在臺座兩側(cè)安裝自動噴淋系統(tǒng),進(jìn)行定時噴淋養(yǎng)護(hù)。在養(yǎng)護(hù)過程中,如果混凝土表面有模板覆蓋問題,應(yīng)向模板灑水,確保模板濕潤。拆除模板后,需對相關(guān)構(gòu)件持續(xù)性灑水養(yǎng)護(hù),一般要求養(yǎng)護(hù)時間不得少于7d。
預(yù)應(yīng)力T 型梁張拉施工需在混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計等級的90%及以上時進(jìn)行,在預(yù)應(yīng)力鋼束張拉施工之中,必須對其實(shí)際引伸量進(jìn)行嚴(yán)格控制,一般要求引伸量不得超過理論值的6%。如果T 型梁鋼束長度較長,張拉施工需從兩端開始執(zhí)行,如果現(xiàn)場張拉設(shè)備不足或現(xiàn)有設(shè)備無法滿足張拉控制要求,就將鋼束一端進(jìn)行固定,從另一頭開始張拉。如果在曲線預(yù)應(yīng)力筋一端張拉施工時,孔道長度的加大會使鋼束轉(zhuǎn)角與摩擦阻力增大,很容易在施工中引起應(yīng)力內(nèi)部平衡滯后問題,為此,同樣可以選取一端固定,從另一端張拉施工。
從現(xiàn)代橋梁建設(shè)實(shí)際現(xiàn)狀來看,周期長,規(guī)模大,建筑材料、成本需求量大是最顯著特征,為此,為切實(shí)提升橋梁整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量,必須做好充分的施工準(zhǔn)備,包括現(xiàn)場勘測、材料采購、技術(shù)工藝選擇及成本、安全控制方案等。
有限元模擬是實(shí)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力橋梁施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵技術(shù),但它并不是實(shí)際橋梁結(jié)構(gòu)的完全復(fù)制,因此,模擬理論數(shù)據(jù)與現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)存在誤差是必然的,為了能使誤差得到合理控制,就需要對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行多次復(fù)測,并通過相關(guān)數(shù)據(jù)信息的系統(tǒng)分析進(jìn)行模型優(yōu)化,保障模擬控制滿足施工要求?,F(xiàn)階段,在開展預(yù)應(yīng)力橋梁工程施工中,實(shí)施縮小誤差、保障有限元模型優(yōu)化的主要措施就是在施工前期階段,對各類參數(shù)理論值進(jìn)行不斷修訂,從而達(dá)到實(shí)現(xiàn)橋梁關(guān)鍵數(shù)據(jù)調(diào)整與控制的目的。從當(dāng)前國內(nèi)在建及已建成的大跨度組合梁斜拉橋施工控制經(jīng)驗(yàn)來看,控制內(nèi)容一般以主梁線形控制為主,以組合梁截面應(yīng)力與斜拉索索力為輔,具體工作實(shí)踐中通過調(diào)整鋼箱梁梁端標(biāo)高與斜拉索索力為主要形式,具體按如下要求執(zhí)行:其一,受力要求。在傳統(tǒng)斜拉橋中,主要受力構(gòu)件是鋼箱梁、索塔及斜拉索,而真正起到?jīng)Q定性控制作用的是主梁典型截面上下緣正應(yīng)力及斜拉索初張力。通常情況下,在開展施工控制之前,設(shè)計單位就要利用有限元分析軟件分析計算出控制截面的應(yīng)力,并在此之后對施工過程中的應(yīng)力值進(jìn)行現(xiàn)場測量,然后將其與理論應(yīng)力值進(jìn)行對比,判斷橋梁截面應(yīng)力是否正常,如出現(xiàn)應(yīng)力高出或低于理論應(yīng)力值,就及時采取科學(xué)有效的處理方式進(jìn)行調(diào)整,確保其滿足鋼箱梁設(shè)計質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。其二,線形要求。大跨度斜拉橋的線性控制一般要求在施工中對于梁段標(biāo)高的控制。橋梁建設(shè)過程中,對主梁整體標(biāo)高進(jìn)行多次復(fù)測,確保其整體標(biāo)高滿足設(shè)計要求,且線形平順無折角,從而保證投入使用后行車的安全性與平穩(wěn)性。通常情況下,將主梁軸線偏位控制在L/20000mm 范圍內(nèi);將梁錨固點(diǎn)高程嚴(yán)格控制在L/10000mm 范圍內(nèi)。其三,索力要求。斜拉索是大跨度橋梁的特色結(jié)構(gòu),其受力性能的高低標(biāo)志著斜拉索受力合理性程度,為此,要求施工中必須對每根斜拉索拉力進(jìn)行合理控制,一般的,將斜拉索索力偏差控制在±5%目標(biāo)索力內(nèi)。
2.2.1 主梁線形控制
在鋼箱梁橋線形控制中,最關(guān)鍵內(nèi)容就是對主梁邊緣高程的控制。實(shí)施主梁邊緣高程的合理控制目標(biāo)是為了能夠?yàn)楦魇┕すr下末端鋼箱梁節(jié)段標(biāo)高及已安裝完的鋼箱梁提供準(zhǔn)確線形數(shù)據(jù)。在鋼箱梁安裝階段,主要設(shè)備是橋面吊機(jī),施工應(yīng)用中很容易受外界環(huán)境干擾,致使鋼箱梁出現(xiàn)撓度誤差,因此,必須采取必要的措施進(jìn)行撓度調(diào)整。
(1)測點(diǎn)布置
為實(shí)現(xiàn)鋼箱梁主梁高程準(zhǔn)確控制,需進(jìn)行合理的測點(diǎn)布置,一般在鋼箱梁對應(yīng)各塔柱處分別設(shè)置2 個監(jiān)測點(diǎn)。測點(diǎn)確定后用醒目標(biāo)志進(jìn)行標(biāo)記。測點(diǎn)一般設(shè)置于主梁前端10cm 處位置,數(shù)量為3個,即主梁中心、上下游處。為確保測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,首先要對測點(diǎn)高程進(jìn)行控制,并定期對高程測點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測。
(2)測量儀器
高程測量設(shè)備主要是水準(zhǔn)儀;軸線點(diǎn)坐標(biāo)測量設(shè)備為全站儀。
(3)測量方法
(a)高程測量:應(yīng)用幾何水準(zhǔn)測量法開展測量工作,先測出施工段控制水準(zhǔn)絕對標(biāo)高,然后根據(jù)竣工時實(shí)測梁頂高差進(jìn)行微調(diào)。
(b)軸線偏位:先用全站儀測出中心線上某點(diǎn)坐標(biāo),然后拿實(shí)測值與設(shè)計坐標(biāo)進(jìn)行比對,計算出偏差值。
(4)監(jiān)測周期
在主梁就位后,前移吊機(jī),然后對已張拉完工的斜拉索進(jìn)行測量,并以最后一側(cè)張拉到位的梁段測量控制結(jié)果作為工況評價標(biāo)準(zhǔn)。施工過程中,需在主梁各節(jié)段施工完畢后,對懸臂端前5 個節(jié)段高程進(jìn)行精準(zhǔn)測量,并結(jié)合控制目標(biāo)進(jìn)行全橋測量。
2.2.2 主梁應(yīng)力控制
在主梁應(yīng)力測試中,應(yīng)科學(xué)選擇斷面,一般選擇施工中應(yīng)力控制截面或活載作用不利截面。在主梁截面測點(diǎn)布置上,應(yīng)將重點(diǎn)放在上下緣應(yīng)變值測試上,并對所有應(yīng)變計可靠數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確標(biāo)定,從而保障主梁應(yīng)力得到較好控制。
(1)測點(diǎn)布置
該橋梁主梁上共設(shè)置9 個應(yīng)力監(jiān)測斷面,每個主梁斷面上下緣設(shè)置11 個高精度表面式鋼弦應(yīng)變傳感器,共99 個。
(2)測試儀器及方法
主梁應(yīng)力測試采用表面式應(yīng)變計,并輔以數(shù)據(jù)采集儀,再利用數(shù)據(jù)讀取設(shè)備直接讀取數(shù)據(jù)。
(3)傳感器布設(shè)
傳感器布設(shè)是否科學(xué)合理將對測量結(jié)果產(chǎn)生重要影響,在布設(shè)過程中,選定布設(shè)位置后用焊接方式將傳感器進(jìn)行固定,所有傳感器在布設(shè)前要進(jìn)行準(zhǔn)確標(biāo)定,并在初次布設(shè)后進(jìn)行初始數(shù)據(jù)記錄,在后期記錄中,要將日期、天氣及溫度等信息進(jìn)行準(zhǔn)確記錄。
2.2.3 主塔應(yīng)力控制
對于主塔應(yīng)力控制,應(yīng)從以下幾個方面著手。
(1)測點(diǎn)布置
主塔最具代表性應(yīng)力界面為塔柱底部及橫梁支座處。在進(jìn)行測點(diǎn)布置時,各塔共布置7 個監(jiān)測截面,主塔布置5 個,1、2、5、6截面布置8 個,7截面布置4 個,橫梁上布置2 個。溫度型應(yīng)變傳感器均以埋入式布設(shè)于橋塔之上。
(2)測試儀器及方法
主塔應(yīng)力測量儀器為振弦埋入式應(yīng)變計與配套數(shù)據(jù)采集儀。
(3)傳感器的布設(shè)
主塔應(yīng)變傳感器選擇埋入式安裝,均須在構(gòu)件混凝土澆筑之前安裝于相應(yīng)位置的鋼筋籠內(nèi)。為保障后期監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,需選擇質(zhì)量可靠、性能穩(wěn)定的傳感器,并在布設(shè)前進(jìn)行標(biāo)定,初次布設(shè)完畢后,對初始數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取并記錄。
在安裝千斤頂時,不需要對安裝位置進(jìn)行精準(zhǔn)定位。安裝完成后,將張拉用鋼絞線套入千斤頂中,待準(zhǔn)備工作完成后開始張拉。啟動油泵,待張拉至設(shè)計控制應(yīng)力值15%后調(diào)整千斤頂位置,保證孔道軸線完全對準(zhǔn),但此過程中必須對活塞實(shí)際伸出量進(jìn)行精確測量;如果張拉引伸量達(dá)到了設(shè)計控制應(yīng)力值,須再次對活塞實(shí)際伸出量進(jìn)行測量,并持荷2min 進(jìn)行數(shù)據(jù)讀?。蝗绻麑?shí)際伸長量計算值與理論值誤差在6%內(nèi),就應(yīng)關(guān)停千斤頂停止張拉。
在橋梁建設(shè)過程中,施工人員是直接參與者,更是工程質(zhì)量的管理者,一個具備高素質(zhì)的施工人員不僅能將各項(xiàng)施工技術(shù)高效落實(shí),還能主動參與建筑工程質(zhì)量管理。為實(shí)現(xiàn)施工人員專業(yè)素質(zhì)的提升,要盡可能多地提供給施工人員培訓(xùn)學(xué)習(xí)的機(jī)會,讓他們通過系統(tǒng)的學(xué)習(xí),掌握相關(guān)技術(shù)要點(diǎn)。還應(yīng)要求所有施工人員持證上崗,在保證施工質(zhì)量的前提下提升安全管理目標(biāo)。
在橋梁建設(shè)實(shí)踐當(dāng)中,施工機(jī)械設(shè)備種類多,且交叉作業(yè)頻繁,為此,為有效提升施工質(zhì)量及施工安全控制效果,就必須對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格檢查,確保其使用性能始終處于完好狀態(tài),同時在施工過程中注重設(shè)備科學(xué)調(diào)度,保證工程施工有序進(jìn)行。對于后張預(yù)應(yīng)力橋梁項(xiàng)目而言,在應(yīng)力控制方面所用設(shè)備最多的當(dāng)屬千斤頂,而在預(yù)應(yīng)力張拉過程中,千斤頂與一次張拉鋼絞線數(shù)量及類型各不相同,所以在千斤頂選擇上必須對千斤頂性能進(jìn)行科學(xué)檢測,并確保其不存在漏油問題;而且,要對各千斤頂設(shè)備進(jìn)行壓力檢測,保證其壓力水平符合橋梁預(yù)應(yīng)力張拉要求。一般的,在進(jìn)行壓力表質(zhì)量控制時,防震型壓力表要求精度不得低于1.0級,油壓表校準(zhǔn)周期也必須嚴(yán)格按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
總而言之,在預(yù)應(yīng)力T 型梁橋建設(shè)過程中,必須保證工程設(shè)計、施工的科學(xué)性,并從施工準(zhǔn)備開始,對鋼筋籠制作安裝、模板安裝、混凝土澆筑、預(yù)應(yīng)力張拉等環(huán)節(jié)加強(qiáng)施工質(zhì)量控制,從而在保障施工進(jìn)度的前提下提升橋梁結(jié)構(gòu)整體安全性、耐久性水平。近年來,中國路橋建筑事業(yè)發(fā)展迅速,T 型梁預(yù)制施工技術(shù)水平也獲得進(jìn)一步提升,將其應(yīng)用于工程建設(shè)實(shí)踐之中,可以為提升橋梁工程建設(shè)質(zhì)量提供有力技術(shù)支撐。相信隨著研究力度的不斷加大,相關(guān)工藝技術(shù)水平還會進(jìn)一步提升,必將為中國路橋建筑事業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展提供更大支持。