浅谈装配式预应力砼连续箱梁桥梁施工技术的应用
摘要:桥梁是高速公路的重要组成部分之一,因此,它的施工控制精确与否显得非常重要,本文结合工程实例与理论对装配式预应力砼连续箱梁桥施工过程中的部位控制措施与方法做了具体分析。
关键词:装配式预应力砼;连续箱梁;施工技术
一、灌注桩桩基施工中心的偏位控制
灌注桩钻孔分为回旋钻与冲击钻两种施工技术,这两种不同的钻机根据不同的工程地质情况,有着自身不同的适应性。在施工过程中,如果灌注桩桩基施工中心的偏位控制达不到一定的精确程度,就会影响施工的桩基质量,与此同时也会导致下一步的工作的不便。
(一)在回旋钻机钻孔的时候不易扩孔,但深度大于30m 的桩基,在遇到软硬地质交叉点时极易发生倾斜现象。如果这样桩基主筋将会受到外剪切力,影响到桩基自身的质量与整体性。为了控制中心的偏位,依据地质的具体钻探图情况,当钻尖到达变化层深度的时候,应该适当放慢进尺的速度,并多次提钻校核钻杆的垂直度。
(二) 冲击钻机在钻孔中能随时保证其垂直度,但是因为钢丝绳的惯性产生平面摆动,很容易扩孔,扩孔尺寸有时到达10cm甚至以上,如果这样,即使钢筋笼就位非常准确,在灌注砼过程中因砼的冲击、导管不垂直等施工因素,导致钢筋笼在扩孔的范围内产生一定的位移。
施工中采取以下几项具体措施:
(1)借鉴以往经验,选择合适的钻头,以减小扩孔的尺寸。
(2)钢筋笼就位精确以后,安置稳定性较好的槽钢框架或者工字钢,实现与钢筋笼地面吊环的牢固焊接,以便增强整体的稳固性。
(3)在灌注砼时,计算封口的砼方量,首次的封口砼方量应在30cm~40cm之间,之后的几次应该增加50cm 左右的深度。其目的是防止大方量的砼冲击钢筋笼,埋深到3m 以上使其存在一定的整体稳定性后,方可连续地大方量灌注。
二、保障桥面调平层厚度的措施
例如一桥的桥面设计是5cm 厚的水泥砼调平层,影响其厚度的主要因素是墩台各构件的高程控制、梁顶面的平整度及其预制箱梁的高度。在实际的施工过程中,这些因素由于环境、施工工艺等的限制不能很好地控制。虽然各个构件的高度高程都使用“负误差”,但也不能够满足施工的要求。经过讨论,把桥台的肋板与墩身的高程都降低3cm,保证调平层的施工。现在厚度是8cm,为了调平层砼连续性与整体性,在素砼中增加了间距为10cm×15cm8I 级钢筋的网片,这样既保证了调平层的施工厚度,也解决了砼的整体的连续性。
三、钢筋加工施工的控制
钢筋加工尤其是盖梁钢筋主筋弯曲度是φ28,不好控制,核心问题是弯曲半径、起弯点、弯曲平面的控制,这些因素直接影响倒钢筋骨架的组合及其钢筋的受力。例如一桥的斜交角30度,要求骨架组合后与主筋位于同一斜面上,在实际的施工过程中,精确控制桥的各段尺寸以获得准确的经验数据,如起弯点、偏差量、弯曲角度等等。
四、箱梁预制
(一)箱梁底板的密实度
在以前的工字梁、T 梁的施工中,都没有底板,而只需要在两侧设置一排附着式的振动器,用振动棒加以配合,就能够保证其密实度。但是箱梁使用整体式的内模,箱梁底部只有100cm 宽,这样无法实现振捣,密实度也不能控制。鉴于这种情况,在两侧外模设双排附着式的振动器固定装置,第一排的中部偏上,第二排的下部,以便实现砼顺利密实流入底板,另外,需要2 名高技术人员在芯模的底部用铁锤敲击,依据声音获得可靠的密实度来控制振捣的时间及其砼的坍落度。
(二)波纹的控制措施
在预制箱梁的施工过程中,砼的密实度、平整度、光洁度等都比较好,但是有的腹板外侧存在大面积水波纹的现象,严重影响了砼的外观。其原因在于砼的坍落度控制得不够好。根据这一具体情况,应该加大坍落度的试验频率,及时指导施工与砼拌,稳定其坍落度。
(三)芯模上浮的施工控制
(1)在芯模上压杆,以缩小压杆纵向的间距。
(2)根据以往的经验:增加振动的次数,能缩短连续振动的时间。既要保障底板的密实度,又要避免连续长时间的振动对芯模造成的影响。
(四)波纹管的位置控制
在施工过程中,波纹管的位置偏差直接影响着箱梁内力的连续性及其自身受力后的整体性和稳定性。因此,在施工过程中,保证锚具波纹管位置准确尤其重要。波纹管坐标的控制很重要,波纹管本身的线形控制也很关键,依据不同的弯曲量配备了与之相适应的短管节来实现线形的顺适。在关键的弯曲部位加了“井”字型来固定钢筋,来避免在振动过程中波纹管的变形与位移。
五、预应力张拉及其压浆技术
(一)在施工过程中施加预应力张拉的时候应力大小如果控制不准的话,实际测量的延伸量与理论计算的延伸量会超出规范要求的6%左右。原因分析如下:
(1)油表的读数没有达到其精确的要求。当前,油表读数一般精确到1MPa, 1MPa以下的读数甚至只能估读,与此同时在持荷的时候油表指针通常来回地摆动。
(2)千斤顶的校验方法存在一定的缺陷。在千斤顶校验的时候采用主动加压或者被动加压,通常只是根据主动加压整数的时候与之对应的千斤顶读数绘出千斤顶校验的曲线,在具体施工过程中把张拉力对应油表的读数,在曲线上内插或者找点,在这样情况下获得的油表读数与干斤顶实际拉力读数之间存在一定的系统误差,除此之外,千斤顶的油路故障导致油表读数和千斤顶实际的张拉力不符合也是造成此情况的原因之一。
(3)在理论延伸量计算过程中,预应力的钢铰线弹模取值不够准确。通常情况下弹模取值是根据试验值的中间值来确定的,尽管钢铰线在出厂时符合GB 的要求,但其本身的弹模离散比较,相对稳定,这就有可能导致实测延伸量与理论延伸量之间产生比较大的误差,与规范的要求不符合。
(二)应对措施:
(1)张拉的人员要相对稳定,在张拉的时候应该使用应力与伸长量的“双控”。
(2)油表、千斤顶应该实行定期的校验,在张拉时如果发现异常的情况,应该及时停下来寻找其原因,在必要的时候要重新校验油表与千斤顶。
(3)油表、千斤顶在校验时应该尽量使用率定值,就是按照实际的控制应力、初应力校验与之对应的油表读数。
(三)应力孔道压浆不够及时、压浆不够饱满。
工程施工的规范规定:预应力张拉锚固到压浆这段时间最多不超过14 天,这主要是为了防止预应力的筋锈蚀,但是现实中因为施工安排的不当,工序衔接的不好,经过数月甚至更长的时间才压浆,因为张拉后的预应力筋毛孔已经张拉,比原始钢材的碳素晶体问歇加大,水分子与不良的气体很容易浸入,锈蚀的速度会加快,加大了预应力的损失。
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