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摘要:随着我国加大高速铁路的建设规模,预制箱梁技术得到越来越多的应用。本文对预制箱梁施工工艺进行详细全面的阐述,以供相关从业人员的借鉴和参考。
关键词:箱梁预制;预应力;施工工艺;应用
一、预制箱梁施工工艺
1.模板施工
预制箱梁底模采用δ=6mm的钢板,外模采用定型钢模,钢板厚度δ=6mm,内模为组合钢模,钢板厚度δ=6mm,采用铰链结构拼装组成,以方便后期的拆模,内模安装前先进行试拼装,确保模板线性直顺,严丝合缝,不漏浆,然后按试拼的顺序进行编号,便于以后内模安装。
模板安装采用5T浇筑龙门进行,安装前先对模板用电动磨光机进行打磨处理,确保钢模表面无铁锈、清洁,然后均匀的涂刷一层脱模剂。外模采用螺栓进行连接,上下底口采用Φ20对拉钢筋进行有效固定。对于模板拼缝处,采用泡沫止浆条进行封堵粘贴,防止漏浆。模板安装结束后,应对模板的线形、尺寸及拼缝进行检查,不符合要求时进行调整,对于已变形的模板,及时进行更换。
2.钢筋加工与安装
钢筋进场以后,由物机部开具“检验通知单”给试验室,试验室按批次对钢筋力学指标进行检验,合格后正常使用,不合格清退出场。钢筋按不同等级、规格及生产厂家区别堆放,不混存,并设立标识标牌。
预制箱梁所用钢筋集中在钢筋加工场内进行统一加工,对于直径≥25mm的HRB335钢筋,采用套筒进行机械连接,对于直径<25mm且≥12mm的HRB335钢筋采用二氧化碳气体保护焊进行焊接,对于直径<12mm钢筋进行绑扎。
钢筋的连接接头设置在内力最小处,并错开布,同一钢筋上要少设接头。对于焊接接头和机械接头,在接头长度区段内,同一根钢筋不得有两个接头;对绑扎接头,两接头间的距离不小于1.3倍搭接长度。配置在接头长度区段内(对于焊接接头指35d的长度范围,且不小于500mm;绑扎接头指1.3倍的搭接长度)的受力钢筋,其接头的截面面积占总面积的百分率,要符合下表规定钢筋焊接采用双面焊,焊缝长度不小于5d,在双面焊无法施焊时,方进行单面焊,焊缝长度不小于10d,焊缝外观要饱满、无焊渣、无气孔、夹渣等缺陷。对于搭接电弧焊,两钢筋搭接端部要预先折向一侧,使两接合钢筋的轴线保持一致;对于帮条电弧焊,帮条采用与主筋相同的钢筋,其截面面积不小于被焊接钢筋的截面面积。
3.砼浇筑
预制箱梁砼标号为C50,根据现场原材料的指标,项目工地试验室按照报批的理论配合比换算成施工配合比,由拌合站在拌合楼进行混凝土的拌制,混合料的搅拌时间控制在90~120s,坍落度控制在120~140mm,混凝土采用搅拌运输车运至预制场,运输途中以2~4r/min的慢速进行旋转,集料到施工现场后,利用浇筑龙门配合料斗浇筑。
预制箱梁浇筑前在外模的上口铺设脚手板,以便砼浇筑时操作人员在上面行走,不允许操作人员直接在顶板钢筋上行走,以免成型钢筋骨架变形,而影响质量。浇筑时先从顶板预留孔下料,浇筑底板混凝土,底板浇筑完成一段就采用钢板进行封底,再浇筑腹板,底板与腹板的衔接必须在砼初凝或重塑前完成,否则应分段浇筑。腹板浇筑采用斜面分层法,由一端向另一端推进,及时振捣,做到不早振、过振、漏振、欠振、快振。腹板砼浇筑结束后再浇筑顶板及翼板砼。浇筑底腹板时不得正对预应力孔道或外模翼板下料。
箱梁端头锚垫板区钢筋密集,在浇筑前可在锚垫板后加设竖向螺旋筋,便于振捣棒的插入,布料时应小心慢布,锚垫板区无粗骨料。在砼浇筑过程中,注意保护好已埋的预埋件,防止预埋件位置偏移及损坏。
为了防止混凝土浇筑过程中芯模上浮,施工现场采用压顶配合模板下部对拉的措施固定芯模。压顶采用短钢管配合10号工字钢,每两米设置一道。
砼浇筑结束,表面收浆后,对梁顶面进行拉毛处理,然后用土工布将其履盖洒水养生。模板拆除后,对于翼缘板两侧进行凿毛处理,并在梁上做好标识,写明浇筑日期、梁板编号等内容。拆模后应注意对预制箱梁的保护,避免外物碰撞,使其棱角或其他部位缺损而影响箱梁的外观质量。继续对砼进行养生,直到预应力施工前为止。
4.预应力筋安装及张拉
箱梁砼强度到达设计强度85%,且龄期不小于7d时,即可进行预应力筋的张拉。张拉前先进行人工穿束工作,预应力筋的下料要预留两端各65cm的工作长度,穿束工作结束后,对每束钢绞线的根数进行仔细检查,确保数量正确。
预应力筋的张拉采用智能张拉设备进行双控作业,控制数据采用检测单位计算出的线性回归方程作为依据,张拉程序按《公路桥涵施工技术规范(JTGTF50-2011)》要求进行,即0→10%δcom→20%δcom→100%δcom(持荷5min)→锚固,张拉顺序严格按照图纸要求的N1→N3→N2→N4进行。
5.压浆
预制箱梁的孔道压降采用真空辅助压浆工艺,并在张拉工作结束后48小时内完成压浆工作。压浆前应先用水冲洗孔道,将管道内的杂物和铁锈冲净,以保证水泥浆的流动性,孔道内的积水用压缩空气吹出排除;水泥浆采用1000转/min以上的高速搅拌机进行现场拌制,稠度控制在14~18s,水泥浆由搅拌机放至储料筒时进行过滤,防止结块堵塞压浆孔;真空压浆的孔道真空度稳定在-0.06~-0.1MPa,保持真空泵在启动状态,开启压浆阀门,将拌制好的浆液向孔道压注,直至与压浆口相同稠度的浆体从出浆端连接的透明管排除;压浆时每个工作班制作3组40×40×160mm的试件进行标养28d,进行抗压强度和抗折强度试验,作为质量评定的依据;压浆过程中及压浆后的48小时内,砼的温度不得低于5℃,低于5℃时采取保温措施;当气温高于35℃时,压浆工作在夜间进行。
6.箱梁出坑
当水泥浆强度达到35MPa时,方可利用出坑龙门将其吊运到存梁区堆放。吊运时,注意对梁体的保护,避免钢丝与梁体直接接触,造成梁体的损坏。存梁区的存梁埂上必须放置枕木,不得直接将箱梁放置于存梁埂上。
二、施工质量控制的要点
1.模板施工前先用电动磨光机对模板进行打磨处理,再在其表面均匀涂刷一层脱模剂,防止模板生锈,方便脱模。脱模剂不能涂刷过多,避免箱梁混凝土表面光泽度受影响。
2.预应力管道定位要准确、牢固,严格按照施工图的坐标进行布设,检查并留存记录。
3.浇筑时严禁将砼向同一位置卸料,利用振动棒赶至其他位置,要多布下料点;砼振捣必须振动到密实为止。标志是砼停止下沉,不再冒出气泡,表面平坦、泛浆。振捣时尽量避免振动棒碰触模板。
4.对于锚垫板后钢筋较密处的混凝土,要采用小振动棒加强振捣工作,避免由于该处振动不密实,在后期张拉过程中出现异常情况。
5.为了避免腹、翼板交界处因腹板砼的沉落而造成纵向裂缝,可在腹板砼浇筑完成后略停一段时间,使腹板砼能充分沉落,然后再浇筑翼板。但必须保证在腹板砼初凝前将翼板砼浇筑完毕,并及时整理收浆。
6.为使现浇桥面板与预制箱梁顶紧密结合成整体,预制箱梁顶必须进行拉毛处理,拉毛刻痕在0.5~1.0cm。
7.压顶要在底、腹板混凝土浇筑完成后,顶板浇筑前逐段解除,不应在顶板浇筑后解除,防止内模反作用力在混凝土强度形成前使箱梁内腔顶板倒角处出现裂缝。
8.拆模要待混凝土达到一定强度,防止过早拆模使得箱梁顶板与腹板交界处出现纵向裂缝。
9.孔道压浆过程时,必须对拌合好的浆液进行加网过滤,防止结块堵塞压浆管造成爆管。
结束语:
总而言之,在当前的道路桥梁预制箱梁安装施工的过程中,施工人员必须要对工程中经常出现的问题采取有效的措施,尽量减少不良状况的出现。同时施工的过程中加强质量的控制。
参考文献:
[1]赵永.谈预制箱梁施工工艺[J].山西建筑,2011.11.
[2]王学伟,李长虹.浅析预制箱梁施工工艺[J].科技信息,2010.7.