淺談預應力鋼筋混凝土 T梁的施工及質量控制

任明武

淺談預應力鋼筋混凝土 T梁的施工及質量控制

任明武

結合四川省色爾古水電站大壩下游黑水河上的預應力鋼筋混凝土T梁交通橋的質量控制情況,從配合比設計、模板加工及安裝、鋼筋加工及制安、原材料質量控制、混凝土澆筑及養護、壓漿等方面闡述了預制T梁的施工工藝及質量控制措施,對指導施工具有很好的實用性,同時也對設計具有一定的參考價值。

預應力鋼筋混凝土 T梁,施工工藝,質量控制

預應力鋼筋混凝土 T梁具有承載力高,施工工藝簡單,大、中、小跨度橋梁都適宜的特點,現已廣泛應用于水利、交通等工程中。但這種梁由于腹板截面寬度較小,高度較大,相對于其他的梁型來說柔度較大,在施工時容易出現較多的問題[1-5]。為了使預應力鋼筋混凝土T梁既能在施工現場進行預制,又能保證質量達到設計要求,為此,作者結合本工程實踐經驗,談談預應力鋼筋混凝土 T梁的施工工藝及質量控制措施。

1 工程概況

色爾古水電站場內交通下游交通橋為大壩下游公路上的一座永久橋,受區域地物、地形、地質等條件及公路布線制約,為盡量減少工程量,節約投資,設計為1-40m的預應力混凝土T梁橋。本橋設計為預應力混凝土 T梁橋,橋長 60 m。橋跨布置：1-40m預應力 T型梁;預應力T型梁采用 C50混凝土,橋面鋪裝采用 C40

防水混凝土。T型梁：40m跨預應力 T型梁,實際長度 39.96m,梁高 220 cm,分 3片對稱布置,采用后張法預應力結構。橋臺臺帽采用C30混凝土,支座墊石及伸縮縫處二次澆筑采用C50混凝土。鋼筋：直徑大于 10mm者采用 HRB335級鋼筋,直徑不大于10mm者采用 R 235級鋼筋;其抗拉標準強度分別為 335 MPa,235 MPa。

2 配合比設計

本工程根據設計混凝土強度等級要求,本應優先考慮采用P.O 52.5R水泥,但由于當時四川各地工程建設所需水泥用量非常大,水泥供應非常緊張,采購本身就很困難,再加上 P.O52.5R水泥為特種水泥,在采購時各大水泥廠家均明確表示需要提前幾月預訂,且必須最少預訂在 100 t以上才同意生產,由于當時工期緊,同時為了節約投資,最后在多方論證的同時采用不同廠家、不同品種的 P.O 42.5R水泥做了多個配合比,最后通過配合比試驗 采用了如表 1所示的配合比。

表1 配合比設計

3 模板加工及安裝質量控制

在模板加工及制安前對施工作業人員進行詳細的技術交底,讓他們掌握本工序的操作方法、要求及質量目標。本工程 T型預制梁采用正立預制施工,底部采用 10 cm×10 cm方木襯墊,襯墊方木間距為 50 cm。根據T型梁的結構要求加工梯形木排架,排架間距 50 cm。木排架各桿件及木排架與襯墊方木間采用扒釘牢固連接,排架上端采用 φ16絲桿對拉,方木對撐。主要采用普通鋼模結合木模模板結構,鋼模使用前清理并涂刷脫模劑,木模應單面刨光并涂刷脫模劑,模板平整度及拼接接縫應滿足相關規范要求[6]。T梁模板安裝前為防止底板漏漿,在臺座側面貼上橡膠軟條,同時在安裝時注意防止模板因碰撞而變形。側模從中間向兩邊對稱拼裝,先拼裝臺座中間兩塊側模,定好后,連接臺座對拉桿。調節翼板橫坡后再連接梁頂對拉桿。對拉桿連接后,用水準儀復核此模板高度,合格后可向兩邊對稱拼裝側模。兩塊模板面板連接處采用軟橡膠條填塞,待面板夾緊,橡膠擠壓變形堵住面板之間的空隙,能有效防止漏漿。全部側模拼裝完畢后,現場技術員檢查模板線形,高度,翼板橫坡,端、中橫隔板等,檢查合格后,安裝波紋管端頭錨墊板,最后安裝端頭及齒板模板。

4 鋼筋加工、制安及原材料質量控制

所有鋼筋進場必須有出廠合格證,并進行外觀檢查;鋼筋以同爐號不超過 60T為一個取樣單位,經檢驗合格后方可使用,其機械性能分別按 GB 13013,GB 1499和 GB/T 5224執行[6]。

T型梁鋼筋較少,在預制場上游鋼筋廠制作安裝。單根 T型梁分兩片主筋在場內加工平臺上焊接成半成品,再吊裝上預制平臺拼裝、安裝箍筋等。鋼筋采用雙面焊接,各種鋼筋連接必須符合設計、規范要求,并分組現場取樣合格。鋼筋下料時先核對鋼筋種類、直徑、尺寸、數量、計算下料長度,然后用鋼筋切斷機截斷。鋼筋保護層綁扎墊塊采用砂漿墊塊,砂漿墊塊采用模具制作成半圓形,保證混凝土外觀不外露,中間預埋扎絲,以利綁扎。

鋼筋加工前應調直和除銹,調直和除銹應符合規范要求。鋼筋加工必須嚴格按設計圖紙要求進行,同時焊接應在固定場所進行,鋼筋綁扎在底座上進行。底座均勻涂抹脫模劑后,綁扎底層和腹板鋼筋,再設置預應力預留孔道?？椎涝O置應準確,其截面尺寸應能使預應力筋順利通過并能保證壓漿的質量[6]。預留孔道采用預埋管道法,預應力管道采用圓形 φ65金屬波紋管,要求波紋管內外表面清潔無油污、無孔洞和不規則的褶皺,保證不被混凝土擠壓變形,接頭緊密,同時波紋管必須按設計要求進行定位,定位鋼筋間距嚴格按設計要求,以防止波紋管在混凝土澆筑過程中改變位置,從而導致預應力束偏位現象的發生[4,5];在混凝土澆筑過程中經常來回抽動管芯,以防止波紋管擠壓變形。

鋼筋骨架綁扎時要控制好布筋間距,先綁扎底板縱筋及箍筋,然后從中間向兩端綁扎腹板鋼筋,最后綁扎端頭筋。綁扎結束后要檢查波紋管定位鋼筋的位置,準確率要達到 100%,T梁頂板鋼筋和預埋波紋管在側模板安裝后綁扎。

5 混凝土澆筑及養護質量控制

1)混凝土澆筑前,要檢查模板接縫,拉桿螺栓,模板連接螺栓及底腳楔子,模板支立必須牢固可靠。2)拌合機料斗設有自動計量器,混凝土拌合前必須對計量器進行校驗。水泥、砂石料、外加劑及拌和用水經過試驗各項性能指標均能符合要求[6]。3)混凝土拌和后用混凝土灌車運輸,到達現場先檢查其坍落度(9 cm～11 cm)和和易性,合格后方可入模澆筑。4)T梁混凝土澆筑分層分段進行,每層混凝土不超過 30 cm。首先澆筑底板至馬蹄形部位,然后澆筑腹板,最后澆筑頂板和翼板?；炷翝仓r采用從一端向另一端澆筑進行,為保證端頭混凝土的強度,澆筑到離端頭 5m左右時,重新從另一端頭開始向中間澆筑,橫隔板與主梁混凝土同時澆筑。腹板和頂板澆筑時下料應均勻連續,不宜集中猛投而超過厚度。在鋼筋密集處,可用小的插入式振動棒以輔助下料。5)T梁振搗以附著式高頻振搗器為主,30型和 50型插入式振搗棒配合振搗,附著振搗器安裝在模板兩外側,其相對位置互相錯開,呈梅花形布置,以便振搗均勻,其布置間距 1.0m～2.0m[4]。波紋管密集處,以附著式振搗器為主,鋼筋密集處采用 30型振動捧配合振搗,腹板上部和頂板采用 50型振動棒配合振搗,振動棒振搗時應盡量避開波紋管。在混凝土終凝前對梁頂面進行鑿毛,以利后期施工時梁頂面與橋面鋪裝層連接成整體。在混凝土澆筑過程中應隨機取樣制作試件,試件多做不少于兩組隨梁體同等條件養護,以測定張拉時強度。6)梁體混凝土采用覆蓋灑水養護的方法。在混凝土初凝后,及時用麻袋覆蓋,終凝后安排專人負責灑水養護,灑水頻率以混凝土表面經常處于濕潤狀態為準,連續養護時間不少于 14 d。梁體混凝土達到設計要求后方可拆模,拆模時必須小心,以防碰破邊角,影響外觀質量。

6 壓漿質量控制

1)鑒于 40m預應力 T梁孔道較長,同時孔道為曲線,且采用波紋管成孔的特點,若按規范要求采用 0.5MPa～0.7MPa壓力,難以達到壓漿飽滿和密實的要求,考慮壓漿過程中壓力的損失,將壓漿壓力提高到 0.8MPa～1.0MPa。施工過程中必須準確計量,嚴格控制好水灰比。2)持壓時間必須充分保證,考慮僅壓注一次,水泥漿有泌水和凝結收縮,會使孔道上部產生空隙,所以,應對孔道進行二次壓漿,以使水泥漿充滿孔道,二次壓漿的間隔時間以先壓注的水泥漿充分泌水而又未初凝為度。

7 結語

盡管本工程預制T梁工程量較小,但由于預制 T梁施工工藝及質量控制措施基本相同,因而在其他大規模預制 T梁施工中,本工程中的施工工藝及質量控制措施仍然可以舉一反三,加以應用。另外,影響預應力鋼筋混凝土 T梁質量的因素很多,要保證預應力鋼筋混凝土 T梁的質量,必須做好施工組織設計、施工前務必對施工作業人員進行詳細的技術交底,并加強施工過程中的管理,尤其要加強施工過程中的工藝質量控制,同時認真分析可能造成T梁質量缺陷的原因,并在施工前充分考慮各種預防措施,才能保證預制T梁的質量得到有效控制。

[1]JTG D 63-2004,公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范[S].

[2]JTJ 041-2000,公路橋涵施工技術規范[S].

[3]劉吉士.橋梁施工百問[M].北京：人民交通出版社,2003.

[4]向中富.橋涵施工控制技術[M].北京：人民交通出版社,2001.

[5]陸仁達.公路施工手冊——橋涵分冊[M].北京：人民交通出版社,2003.

[6]GB 50204-2002,混凝土結構工程施工質量驗收規范[S].

Tentative discussion on construction and quality control of prestressed steel rein forced concrete T beam

REN M ing-wu

Integrating with quality control condition of p restressed steel reinforced concrete T beam traffic bridge on Heishui river of Seergu hydropower station dam in Sichuan province,expounds construction technology and quality controlmeasures of p recast Tbeam from aspects ofmixing proportion,templatemachining and installation,steelmachining and production and installation,rawmaterialquality control,concrete grouting andmaintenance,mud jacking and so on,which is adaptable for guiding construction instruments,and have certain reference value for design at the same time.

prestressed steel reinforced concrete T beam,construction technology,quality control

U 448.35

B

1009-6825(2011)03-0164-03

2010-10-06

任明武(1983-),男,工程師,葛洲壩集團項目管理有限公司,湖北 宜昌 443000