提高T梁桥施工质量的细节工艺控制.pdf

公路交通技术2 0 0 7 年 1 0月 第 5期t e c h n o l o g y o f h i g h w a y a n d t r a n s p o r t o c t 2 0 0 7 n o 5 提高 t梁桥施工质量的细节工艺控制 刘晓涛 ， 官爵良 ( 1 重庆渝信路桥发展有限公司， 重庆4 0 0 0 6 0 ； 2 重庆渝达公路桥梁工程公司， 重庆4 0 0 0 3 5 ) 摘要： t梁是重庆地区高速公路 中小跨径桥梁中最常使用的结构型式， 尤其是随着高速公路桥梁耐久性和舒适性 的提高， 先简支后连续的t粱得到 了广泛应用。但是传统粗放的施工控制导致t粱预制经常存在一些质量问题， 如 结构尺寸偏差 、 预拱度偏 差、 保护层偏 差以及外观质量 的缺 陷等， 甚 至 因梁 端的 高差及 对位偏差 导致二 次张拉 效果 降低， 影响体系的二次转换。因此应重视梁体加工质量的重要性， 从工程施工工艺细节进行精心控制。 关键词： t粱； 施工； 细节工艺； 控制 文章编号 ： 1 0 0 9 6 4 7 7 ( 2 0 0 7 ) 0 5 0 0 4 9 0 4 中图分类号 ： u 4 4 8 2 1 文献标识码 ： b de t a i l pr o c e s s co n t r o l t o i mp r o v e t be a m br id g e co n s t r u c t io n qu a l it y ie u x i z z o t a o 肥 j u e l i a n g t梁是高速公路中小跨径桥梁最常使用的结构 型式 ， 具有跨度大 、 结构轻、 施工快速、 耐久性较好 的 优点， 但同时又具有施工工序多 、 细节质量控制难度 较大的缺点 ， 尤其是先简支架设、 后结构连续的 t梁 桥更是如此。现代桥梁工程不但对桥梁耐久性 、 安 全性、 舒适性等内在质量提出要求， 还要求外形美 观、 线形优美 ， 使桥梁成为与 自然和谐 的艺术作品。 因此 ， 要提高 t梁施工的内在和外观质量 ， 必须从施 工的众多细节工序 、 工艺人手 ， 精心准备 、 严格控制 ， 尤其应注意过程控制。 1台座 台座制作中容易出现的问题是精度控制和施工 的方便性问题 。为了保证梁底光 洁顺直 ， 台座顶 面 一 般宜使用 5 fi l m以上 的长钢板铺设 。t梁模板采 用侧关底 ， 防止钢板变形。钢板应用剪板机整板下 料 ， 保证边缘顺直 、 光洁并尽量减少钢 板 的横 向接 缝 ， 确保梁底 的外观质量 。台座顶面应按照设计值 设置反拱 ， 确保 t梁的张接拱度与预 留反拱在设计 范围以内， 以使梁体安装相邻板顶高差在 8 fi l m以 内， 保障铺装层厚度和架设梁的质量。台座顶面 四 周焊小槽钢 ， 使用 内嵌圆形橡胶管或 内嵌木条外包 橡胶带防止马蹄部位漏浆 。同时底部拉杆的间距不 宜过大 ， 拉杆丝扣端用双螺母防止侧模松动。在 台 座尺寸、 标高检验合格后， 宜根据设计主肋立筋间距 分区( 尤其是剪力加密区和应力扩散网片) ， 每筋一 线用油笔标注在 台座侧面 ， 使梁肋立筋和马蹄部位 箍筋的位置一 目了然 ， 便于工人安装钢筋骨架 ， 提高 收稿 日期 ： 2 0 0 70 30 5 图 1 预制台座 、 顶面钢板及标注在 台座侧 面的钢筋位置 图 2 台座及预制 t 梁 安装精度和效率 ， 见图 1 、 图 2 。 2 模 板 模板容易出现的问题是刚度不够、 精度不够 ， 造 成变形漏浆或 t 梁几何形状不美观。一般要求使用 厚度 6一 以上的优质钢板加工 t梁侧面模板， 斜 撑 、 竖肋 、 水平纵肋及立柱等部件均应保证足够刚度 并焊接牢固、 规 范。横隔板之间的面模板 只能 留竖 向接缝 ， 纵向接缝必须采用坡 口满焊后打磨抛光， 模 维普资讯 公路交通技术 2 0 o 7 年 板阴阳角线需使用弯折机床加工 ， 确保 弯折线型带 圆弧 ， 尽量不用小块钢板拼接点焊工艺。为便 于脱 模 ， 应适量微调顶板和横隔板的尺寸， 使模板拼装后 呈里小外大的外倾状态。模板使用前 ， 应用打磨机 彻底打磨， 抛光， 然后涂抹脱模剂。使用中， 做到拆 模后立即清洁并安装新梁 的工序衔接 ， 防止因生锈 造成外观质量缺陷 ， 见图 3 。 图 3 钢模 的阴阳角加工情况 3 钢筋 j n - r 安装 钢筋加工安装容易出现的问题是安装精度控制 不好 ， 尤其是预应力波纹管 。因此应加强对钢筋加 工精度控制 ， 同时利用台座上标识的钢筋位置做 到 精确安装调整。在波纹管曲线段的定位筋宜控制在 2 5 5 0 c m的间距加密定位 ， 波纹管连接处用强力胶 带等缠接， 确保不漏浆。对于与波纹管位置发生 冲 突的肋板拉接筋和马蹄箍筋 ， 必须按 照波纹管坐标 不变的原则对与之相碰 的钢筋按通用构造原理进行 合理的技术处理。拉接筋适当移动设计位置即可避 开波纹管， 马蹄箍筋则应 向内弯折 ， 弯折后的钢筋长 度应伸入对侧受压 区， 同时满足受拉钢筋锚固长度 要求， 这是防止马蹄部位张拉后发生较大的次生应 力引起纵向裂纹的重要技术措施。预应力钢绞线宜 编束并确保波纹管 内无积水 ， 否则应使用高压空气 等吹干 ， 见图 47 。 f 图 4 波纹管与钢筋相碰段 v 奇 图 5 弯折正确 图 6 t梁钢筋骨架 图 7 马蹄箍筋弯折情况 4 保护层和脱模剂控制 保护层控制中容易出现的问题是砂浆垫块制作 不规范 ， 尺寸偏差大， 强度不够等 ， 而脱模剂则影响 梁的外观质量。要提高砂浆垫块 的强度 ， 应在每块 垫块中预埋铁扎丝， 确保切割整齐一致 ； 也可以采用 高强度工程塑料制成的塑料垫块 。为防止振捣造成 垫块脱落 ， 最好使用 1 6以上 的钢筋段 ， 一端包覆 工程塑料制作成保护层支撑杆 ， 将支撑杆按照设计 保护层厚度焊接在骨架上 。脱模剂最常使用的仍是 液压油与机油。使用机油应掺加 0 柴油稀释 ， 同时 必须确保使用 c c 4 0以上 的柴机油。机油的涂抹工 艺应采用二次涂抹 ： 第 1 次用饱油的新毛 巾对抛光 的钢模满涂 ； 第 2次用新 毛巾浸油后尽量搅干 ， 拭擦 钢模表面， 吸干浮油并使油膜厚度一致。同样 ， 在模 板安装之前， 应用清洁的棉布等材料对台座钢板进 行擦拭， 清除钢筋安装过程中掉下的杂质 ， 确保混凝 维普资讯 2 0 0 7年第 5期 刘晓涛， 官爵良： 提 高 t梁桥施工质量的细节工艺控制 5 1 图 8 点焊于骨架上的保 护层支撑杆 土外观质量优良， 见图 8 。 5 混凝土浇筑 混凝土浇筑容易 出现的问题是漏振或 过振 ， 以 及外观质量缺陷。首先 ， 应精心设计施工配合 比， 确 保施工配合 比的一致性。其次， 施工中应严格控制 混凝土的水灰 比、 浆集 比、 振捣、 养生等环节。这些 过程将直接影响混凝 土变形模量 e， 影响 t梁的张 拉拱度， 影响梁顶高差和梁体按照设计的精确定位， 从而影响二次张拉的质量 。为确保混凝土配合 比一 致性和准确性 ， 应采用电子计量的强制式搅拌站 ， 混 凝土的输送应满足浇筑时间的要求 ， 一般应采用泵 送或塔吊运至混凝土浇筑部位。对容易造成混凝土 外观缺陷的外加剂进行试配， 选择效果最好的外加 剂 。混凝土浇筑应采用分层浇筑方式 ， 分层厚度 3 0 cm，从两端 同时向中间浇筑。离端头 3 m处开始， 先 向端头浇筑， 借助混凝土拌和物的侧压力使混凝土 流向端头齿板下钢筋密集区并振捣密实； 待端头混 凝土振捣密实后 ， 再由两端 向跨中方向推进。其 中， 结构连续二次张拉 的槽 口加厚段 、 肋板端头张拉应 力扩散区混凝土以及“ 马蹄” 部分尤其要细致振捣密 实。这些部位是应力集中扩散 区， 波纹管及钢筋较 为密集 。振捣操作必须定人定 岗， 培训合格 ； 插棒间 距大致相等； 超振 、 欠振现象要能发现 ； 插棒深度要 符合规定。采用高频插入式振捣器配合附着式振捣 器振捣， 同时要在 混凝土掩埋前观察波纹 管及其它 预埋件定位是否牢固， 保护层垫块是否有遗漏 ， 使振 动棒不碰及模板、 钢筋及波纹管。浇筑时问应确保 在浇筑上层混凝土时其下层混凝土还未初凝 ， 确保 振捣质量。 6 张拉和压浆 张拉工序容易出现的问题是不 同时对称张拉而 增加预应力的损失 ， 以及波纹管漏浆引起 预应力失 效。压浆容易出现的问题是压浆不饱满 出现空洞 ， 引起空洞段钢筋甚至钢绞线出现锈蚀 ， 影响 t梁耐 久性。为了防止波纹管漏浆， 在混凝土浇筑过程中 每隔 3 0 m i n应拉动钢绞线 1 次。张拉前先用清洁的 压缩空气对孔道、 锚具与钢绞线端部进行吹洗 ， 认真 检查锚具与预埋锚垫板是否垂直相接 ， 孔道轴线 、 锚 具和千斤顶是否在一条直线上。张拉应采用混凝土 强度与时间双控， 即混凝土强度达到设计张拉强度 要求且浇筑龄期不能少于 67 d 。张拉时 ， 两端千 斤顶升压降压 、 画线标记 、 伸长量读取等工作要基本 保持一致 ， 钢绞线宜渐进匀速张拉。张拉 中应量取 0 1 、 0 2 3 、 0 4 3 、 0 6 (3 、 0 8 、 1 0 5 的伸 长读 数， 求出对应的弹性伸长值 ， 检验 应在设计 给定 的理论伸长值精度范围内， 同时 。 各 点在坐标上是一条斜直线。如果实测伸长量与理论 伸长量相差较大 ， 或各点没有成为一条直线 ， 应暂停 张拉 ， 查清原因并解决后方可继续张拉； 如果锚头处 出现滑丝 、 断丝或锚具损坏 ， 应立即停止作业 ， 进行 检查更换 ； 如果滑丝 、 断丝数量超过规定 ， 应抽换整 束钢绞线。张拉结束后 ， 使用手动式砂轮切割机将 锚具外多余钢绞线切除 ， 严禁采用电弧焊切割。管 道压浆应在预应力钢束张拉后不超过 1 4 h进行 ， 压 浆前孔道冲洗 洁净 、 湿润。水泥浆若掺加减水剂应 确保对预应力钢材无腐蚀作用。水泥浆中若掺入膨 胀剂应通过试 验确定用量 。压浆过程应缓慢连续， 每孔道压浆至最大压力后 ， 稳压一段时间， 达至孔道 另一端饱满和 出浆 ， 并达到排气孔排 出的浆与规定 的稠度相同的水泥浆 为止。当采用真空压浆 技术 时 ， 应使试抽孔道达到负压力 0 0 70 1 m p a ， 保持 稳定时停泵 1 r n i n ； 若压力降低小 于 0 0 2 m p a ， 即可 认为孔道能基本达到并维持真空 ， 此时启动真空泵。 当真空度达到并维持在负压 0 0 8 m p a 左右时 ， 打开 阀门， 启动压浆泵 ， 开始压浆 ， 同时观察废浆桶处的 出浆情况。当出浆流畅、 稳定且稠度与盛浆桶体基 本一样时 ， 关闭压浆泵及阀门。 7 墩顶湿连接和二次张拉 湿连接容易 出现的问题是混凝土密实度不好 、 漏浆且污染墩盖梁。二次张拉容易出现的问题是两 端高差超标 ， 波纹管穿索 困难以及梁体安装 误差造 成钢绞线不在一条直线上。由于扁波纹管短向刚度 较差 ， 加之受混凝土浇筑过程等施工影响， 有可能因 施 工荷载造成变形致使 穿钢绞线困难 。 因此 ， 在t ( 下转第 5 9页) 维普资讯 2 0 0 7年 第 5期 薛立强： 白果渡嘉陵江特大桥合拢段预顶推施工技术 5 9 3 2 顶推力确定 通过结构计算得出 ， 主跨箱梁后期的收缩徐变 使墩顶向河心的位移量为 1 ， 整体降温使墩顶 向河 心的位移量为 a 2 ， 水平推力则要使墩顶向河岸的偏 移量为 1 + 去a 2 。其中混凝土收缩应变和徐变系 数要与施工 中的实测值对 比分析后加以修正 ， 以使 后期收缩徐变产生的收缩量计算值更接近实际。 3 3 合拢段顶推位移 中跨合拢段的顶推位移见表 1 。 表 1 中跨合拢段顶推位移 墩 号 向武胜方向位移向合 f f 方向位移相对位移 i ra i ra i ra l 1 ( t 构 ) 2 0 3 3 l 2 ( “ rr 构 ) 一 1 3 4 结语 白果渡嘉陵江特大桥合拢前采用千斤顶对主梁 预先施加 了一个水平 顶推力 ， 以抵消降温和后期混 凝土收缩徐变产生 的收缩量 ， 对改善墩身和主梁 内 力及变位都起到有 利的作用 ， 使结构受力趋于更合 理 。 该桥合拢后 ， 通过测量监理工程师的测量检查 ， 该桥轴线偏位 3 m i l l ， 高差偏差 6 m i l l ， 线型满足设计 要求 。监控单位 的工作人员通过检测， 发现箱梁底 板、 腹板 、 顶板的内部应力均满足监控要求 ， 说 明该 桥的合拢是完全成功的。 参 考 文 献 1 罗磊 斜拉桥合拢段施工工艺研究 j 四川建筑， 2 0 0 5 ， 2 5 ( 3 ) ： 1 2 31 2 4 2 代晓燕 西芹大桥主桥连续刚构边跨现浇及合拢段的 施工 j 工程科技 2 0 0 5 ( 2 ) ： 2 7 3 2 3 郑凤玉高墩大跨径曲线连续刚构桥不平衡合拢施工 技术 j 福建建设科技 ， 2 0 0 5 ( 1 ) ： 3 8 3 9 4 王中南 官洋溪特大桥边跨合拢方案研究 j 铁道勘 测 与设 计 ， 2 0 0 4 ( 6 ) ： 91 2 ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) )c ( 上接 第 5 1页) 梁预制 、 钢筋检验及浇筑混凝土前 ， 用 比钢绞线直径 大 2 3 m i l l