對于砼簡支梁橋,當跨度跨徑大于20m時,往往采用預(yù)應(yīng)力砼梁作為主要承力構(gòu)件。預(yù)應(yīng)力砼梁有先張法與后張法兩種,而跨徑較大者,多采用后張法的施工工藝。國內(nèi)目前的高速公路大橋,采用后張法預(yù)應(yīng)力砼T型梁,越來越普遍,如廣東省開平至陽江高速公路跨漠陽江東大橋、揭陽至普寧高速公路跨榕江南河大橋、跨榕江北河大橋、汕頭至梅州高速公路跨梅江大橋等工程的主體結(jié)構(gòu)都采用后張法預(yù)應(yīng)力砼T型梁。這些工程的T型梁,跨度有20m、25m、30m、35m與45m多種,梁高1.5~2.8m,其中45mT型梁(高2.8m)為榕江南河大工程的主體結(jié)構(gòu),設(shè)計砼強度等級C45,采用Ⅱ級松弛的фj15.24鋼絞線,標準強度Ryb=1860mpa,彈性模量E=2.0×105mpa。
1、施工工藝流程
后張法預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件,以往大多是在綁扎鋼筋和預(yù)留穿束孔道或套管(如鋼管或充氣橡膠管等)后,先澆灌砼再抽拔鋼管或橡膠管,然后將預(yù)應(yīng)力筋穿入預(yù)留套管或孔道內(nèi),待砼達到要求強度后張拉預(yù)應(yīng)力筋。自廣泛采用金屬波紋管與高強鋼絞線以來,目前后張法預(yù)應(yīng)力砼T型梁施工工序則多數(shù)是,在制安鋼筋、預(yù)應(yīng)力孔道(波紋管)和模板的同時將預(yù)應(yīng)力鋼絞線穿入孔道內(nèi),再澆筑構(gòu)件砼。待砼達到要求強度(不低于設(shè)計強度的70~90%)后,在構(gòu)件端部支承千斤頂,張拉預(yù)應(yīng)力鋼絞線。待張拉到控制拉力后,即用特制的錨具將預(yù)應(yīng)力筋錨固于砼上,使砼獲得并保持其預(yù)壓應(yīng)力。最后,在孔道內(nèi)壓注水泥漿,以保護預(yù)應(yīng)力筋不致銹蝕,使預(yù)應(yīng)力筋與砼粘結(jié)成為整體,并澆筑梁端封砼。
前述幾項工程的預(yù)應(yīng)力砼T型梁都采取后一種施工工藝。其施工工藝流程如下:施工準備(設(shè)預(yù)制場、做預(yù)制臺座、定制模板等)→制作安裝鋼筋和波紋管→在固定好的波紋管中穿鋼絞線→安裝模板→澆灌砼、養(yǎng)護→拆模板并繼續(xù)養(yǎng)護→砼達到要求齡期及強度張拉鋼絞線→張拉24h以內(nèi)孔道壓漿→梁體封端→水泥漿達到要求強度、梁體經(jīng)檢驗合格可吊裝使用。
2、施工方法
2.1 鋼筋及模板制安、孔道成型
預(yù)制T型梁可采用C25砼底座,厚度為25~40cm,底面配Ø8@20鋼筋網(wǎng)。底座預(yù)留拉桿孔,上鋪5~6mm鋼板。鋼筋在加工場開料加工后,搬運到預(yù)制臺座位置安裝就位,鋼筋骨架下底和外側(cè)墊保護層墊塊,錯開布置。金屬波紋管宜應(yīng)用手提式砂輪切割機,不得使用電焊切割。波紋管孔道一般按每50cm采用鋼筋卡子以鐵絲綁扎固定,避免孔道在澆筑砼過程中移位。孔道上若出現(xiàn)意外孔洞則在澆筑砼前修補好。波紋管連接后用密封膠帶封口,避免砼澆筑時水泥漿滲入管內(nèi)造成孔道堵塞,在操作時防止管壁破裂,防止鄰近電焊火花燒傷孔道。鋼絞線的安裝選用預(yù)埋波紋管后再穿束,一般采用人工穿束,對鋼絞線可將一孔筋束中的全部鋼絞線編束后整體裝入孔道中。穿束前應(yīng)檢查,錨墊板位置正確,孔道內(nèi)暢通、無水分和雜物。鋼絞線下料長度一般為孔道長度加上錨固及張拉工作長度。為防止鋼絲扭結(jié)宜進行編束,每隔1~1.5m綁扎一道鉛絲,鉛絲扣彎入鋼束內(nèi)。鋼絞線切割時,在每端離切口30~50mm處用鐵絲綁扎。綁扎好的鋼絞線束應(yīng)編號掛牌堆放。預(yù)制T型梁模板一般采用定型鋼模板,按梁體尺寸準確定制。模板應(yīng)有足夠的剛度,邊角整齊,內(nèi)表面平滑,模板底部和上部可采用對拉螺桿固定,側(cè)模外側(cè)安設(shè)附著式震動器。各塊模板之間由螺栓連接,膠帶緊接。
2.2 砼澆筑與養(yǎng)護
砼拌和料可摻適量的外加劑。砼攪拌時,檢查拌制質(zhì)量和塌落度,符合要求才可澆筑。砼采用分層振搗一次澆筑的方法,在傾斜面上逐層升高,每層30cm。振搗時不得大力撬動鋼筋和模板。梁體砼澆筑后,在梁端標明制作日期和安裝方向。為了不損壞T型梁的翼緣,在砼強度未達到12.5mpa時,不得拆模。拆模時不得用力撬動與敲打而損傷梁體表影響T型梁的外觀質(zhì)量。在砼初凝后,用麻袋覆蓋,并灑水養(yǎng)護,在養(yǎng)護期宜保證砼表面處于濕潤狀態(tài)。
2.3 張拉鋼絞線
一般20m、25m與30mT型梁砼齡期宜大于4d,35m 與45mT型梁砼齡期宜大于5d,同時梁體砼宜達到設(shè)計強度的70~90%時,方可張拉鋼絞線。當跨徑大于或等于25m時,宜采用兩端同時張拉。如兩端張拉時,則兩端千斤頂升降壓、畫線標記、伸長測量、插墊等工作宜保持一致。在張拉前,采用無油污染的壓縮空氣,對孔道、錨具與鋼絞線端部進行清洗。鋼絞線宜漸進勻速張拉,并注意:①將鋼絞線稍加張拉,以消除松弛狀態(tài),并檢查孔道軸線、錨具和千斤頂是否在一條直線上;②當鋼絞線初始應(yīng)力達到設(shè)計張拉控制應(yīng)力的10%時,可在鋼絲上作記號,作為量測伸長量的參考,并檢查鋼絞線有無滑動;③將張拉力增加到設(shè)計值并持荷2min,若伸長量符合要求則可封閉錨具并拆除千斤頂,如果伸長量和張拉力與要求相差較大,暫停張拉,查清原因并解決后方可繼續(xù)張拉;④如果錨頭處出現(xiàn)滑絲、斷絲或錨具損壞,應(yīng)立即停止作業(yè),進行檢查。當滑絲、斷絲數(shù)量超過規(guī)定,應(yīng)抽換鋼絞線;⑤錨具外多余鋼絞線可使用手動式砂輪切割機,不得采用電弧焊切割。張拉預(yù)應(yīng)力,使梁體能承載自重荷載后,可將梁移出生產(chǎn)臺座后,再進行孔道灌漿。預(yù)制梁移
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