空心板梁预制施工技术论文（精选9篇）
空心板梁预制施工技术论文 篇1
1 工程概况
惠阳城区环城路建设项目一期工程起点位于省道S356线K122+900处即惠阳区穗淡加油站处, 我公司负责段范围K8+300~K14+856.56, 即人民路至终点 (S356线) 路段, 在K10+020的左处侧设一个预制场。该预制场长165m, 宽度为55m, 该处地势平坦, 水、电、交通比较便利。梁场建成后将为K8+809.681菱形立交跨线桥、K9+892棚岭中桥、K11+030蒋田中桥、K13+580.7西湖大桥提供空心板梁。
1.1 工程数量
20m空心板梁450片, 16m空心板梁76片。
1.2 生产能力简介
本预制场全部用来生产先张法空心板梁, 计划布置5排底座, 每排底座能生产20m空心板梁5片。一次能生产25片20m的空心板梁, 设置2排存梁区, 1排能存放8片梁, 可以放3层, 能存梁48片。
2 施工方法和施工工艺
2.1 施工准备
混凝土配合比及材料试验:由现场试验室按设计和规范要求进行配合比试验, 及时提供材料的试验数据及混凝土配合比、混凝土试件检验、试验结果供监理审核, 保证工程按计划进行。
2.2 台座施工
台座的钢筋经检验符合要求后进行模板的施工, 模板采用组合钢模, 钢模用专用的卡箍固定, 保证钢模应有足够的刚度、强度及稳定性。模板安装完成后浇注C20的混凝土, 在进行混凝土施工时, 一定要注意混凝土面层的平整度, 混凝土达到一定的强度后, 用水磨石机磨平。
2.3 纵梁的施工
本预制场布置6道纵梁, 纵梁长度为106m, 宽度为40cm, 高度为55cm采用钢筋混凝土形式。主筋采用Φ20, 上面2根下面3根, 箍筋采用φ8的钢筋, 间距为20cm布置。采用C30混凝土浇注。
2.4 张拉端的受力梁施工
张拉时两端设置钢横梁, 作为钢绞线张拉时受力构件, 张拉钢横梁受力挠度不大于2mm。钢横梁由专业厂家制作。
2.5 钢筋工程
本工程钢筋全部在现场制作、绑扎、焊接。
钢筋工程施工工艺流程:材料试验→技术交底→下料→弯制→焊接→绑扎安装→检查→结束。
2.5.1 施工工艺要求
钢筋的检查:钢筋进场后必须检查出厂质量证明书, 出厂证明书不全或没有证明书不予使用。试验检查人员对钢筋做全面试验检查, 试验内容包括:拉力试验、冷弯试验和可焊接试验。
2.5.2 钢筋下料焊接
钢筋按设计尺寸和形状全部采用机械加工成型, 施工前将钢筋表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净, 保持表面洁净。钢筋下料严格执行配料单制度, 项目填写完整准确, 下料前必须按施工图纸进行复核无误后方可下料。钢筋下料后应对同批同类尺寸的钢筋进行检验, 合格后才可继续下料加工。钢筋接头焊接方法与要求如下:
2.5.3 钢筋的绑扎、安装
钢筋现场绑扎时, 其各部位尺寸和数量应符合规范及设计要求, 主筋绑扎时增加点焊数量, 以免主筋变形。、钢筋在台座上绑扎, 顺序为先底腹板, 后顶板。钢筋每个断面的接头不超过50%, 并按规定错开。
2.6 模板、支架工程
为确保工程质量, 采用大块定型钢模, 采用角钢加劲。定型的钢模板在地面拼装好, 然后清除模板面层的杂物和灰尘, 保证面层的光洁。拼装好的钢模涂上脱模剂, 然后用龙门吊进行安装。
安装时模板缝用海绵条嵌塞, 防止漏浆。安装好的模板应有足够的刚度、强度及稳定性。完成后经监理工程师检查认可同意后方可进行浇注混凝土的施工。
模板上面用螺栓联结, 模板底部用木锥固定, 木锥紧靠纵梁与模板间。板缝中采用双面胶条, 保证不漏浆和梁体美观。所有的钢筋保护层均采用统一规格、尺寸、经检验合格的塑料垫块。另外, 为了保证模板就位后支撑稳固, 满足受力要求, 模板支架每隔1m设方木块及楔子作为就位后的支撑。立模时用小龙门吊逐块吊到待用处。
2.7 混凝土工程
混凝土基本施工工艺流程:原材料检查→施工配合比→拌和→运输→浇注混凝土→制取试件→振捣→养生→强度报告→结束。
2.8 预应力工程
2.8.1 材料和设备检验
预应力钢绞线和锚具须符合设计规定和预应力筋张拉的需要, 出厂前应由厂方按规定进行检验并提供质量证明书。张拉机具 (千斤顶、油泵) 与锚具配套使用, 应在进场时进行检查和校核。千斤顶与压力表配套校验, 以确定张拉力与压力表读数之间的对应关系。其校验频率一般超过6个月或200次以及在千斤顶使用过程中出现不正常现象时, 必须重新校验。
2.8.2 预应力筋下料、绑扎
钢绞线按设计图要求下料, 下料长度=工作长度+1200mm (工作长度为两端锚具之间的预应力筋长度) , 下料采用砂轮锯切割, 在切口处两端20mm范围内用细铁丝绑扎牢固, 以防止头部松散。禁止用电、气焊切割, 以防热损伤。钢绞线应梳整分根、编束, 每隔1.5m左右绑扎铁丝, 使编扎成束顺直不扭转。编束后的钢绞线应顺直按编号分类存放。
2.8.3 预应力张拉
采用一端两端对称分批张拉正弯矩钢束。
初应力采用单根张拉, 张拉顺序从两端至之间进行对称张拉, 预应力以控制应力为主, 伸长量作为校核。要求计算伸长量与实测伸长量之间的误差为±6%以内。超过时应分析原因并采取措施加以调整后方可继续张拉。
全梁断丝、滑移总数不得超过钢丝总数的1%, 且每束钢绞线断丝或滑丝不得超过1丝, 否则须采取补救措施。张拉时, 要作好记录, 发现问题及时补救。张拉完毕应对锚具及时作临时防护处理。
2.8.4 放张
该台座的空心板梁全部浇注完成后, 且最后一片梁的混凝土强度达到设计强度的80%才能进行放张工作, 先安装好千斤顶, 然后用油泵进行顶推, 当两个钢横梁之间的钢垫块出现松动时, 立即停止油泵进油, 再拆除两个钢横梁之间的钢垫块, 最后油泵回油直到可以拆除千斤顶为止。
2.8.5 移梁
采用龙门吊移梁。移梁、堆放时, 梁体混凝土强度满足设计要求, 吊点位置、吊绳交角、堆放分层、支承位置符合规范要求, 存放时间不得超过60天, 以免产生过大的反拱, 控制过大的反拱值, 应采取有效措施, 如在预制板中加载等, 以保证跨中现浇层厚度不小于10cm。
3 施工注意事项
⑴承力台座由混凝土筑成, 应有足够的强度、刚度和稳定性, 钢横梁受力后, 挠度不能大于2mm。
⑵使用龙门吊机将涂以脱模剂的钢模板吊装就位, 分节拼装紧固, 用花兰螺栓支撑, 力求接缝紧密, 防止漏浆、移位。
⑶张拉过程中, 应使活动横梁与固定横梁始终保持平行, 并应抽查预应力筋的预应力值, 其偏差的绝对值不得超过按一个构件全部力筋预应力总值的5%。
⑷预应力筋张拉完毕后, 与设计位置的偏差不得大于5mm, 同时不得大于构件最短边长的4%。
⑸张拉时, 同一构件内预应力钢丝、钢绞线的断丝数量不得超过1%, 同时对于预应力钢筋不允许断筋。
4 施工总结
项目部经过8个月的艰苦施工, 提前一个半月完成了空心板梁预制施工;施工过程中未发生一起安全事故;施工质量经过惠洲市质量检测中心检测为优良工程, 具体为:所有空心板梁均通过测点实验分级加载, 挠度测试结果分析, 外观状况相对较好。回弹测试合格率100%。由于我方在施工各个环节控制到位, 为惠阳环城路有效保证了工期。●
预制先张法空心板施工技术 篇2
关键词 空心板；施工技术；场地建设
中图分类号 TU 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2010)121-0050-01
1 预制场地的布置
该预制场地分三个预制区进行布置，每个预制区划分为生产和堆放两个功能区。
第一预制区专门生产钢筋混凝土圆管涵及钢筋混凝土盖板。
第二预制区专门生产10m、16m、20m的先张法预应力空心板，该区布置8条生产线，每条生产线布8个底模，共加工13套钢模板，负责生产2261片空心板，其中10m预应力空心板198片，16m预应力空心板626片，20m预应力空心板1437片，该区最大梁重为35.64t（20m边梁）。
第三预制区专门生产20m、25m、30m小箱梁共1470片，设置21条台座，共加工5套钢模板，其中20m预应力小箱梁569片，25m预应力小箱梁741片，30m预应力小箱梁160片，该区小箱梁最重（30m）为91.6t。在空心板未放张和小箱梁未张拉时，它对地面的压强为（取最重梁板设）：①空心板：1.188t/m2，②小箱梁：3.053t/m2。
根据静探资料分析计算结果显示（见下“地基受力计算”），P=5.0T，现有地面满足预制使用要求。但是当空心板放张和小箱梁张拉后，其受力集中在梁板两端，对20m空心板，每端受力17.82t。对30m小箱梁，每端受力45.8t。显然满足不了承载力要求，需对地基作相应处理。
2 地基处理
1）首先，我们在制梁区经压实的地面上进行硬化处理，即浇一层15cm砼，在梁端位置浇20cm厚的钢筋砼扩大基础，空心板两端扩大基础为：1.5×2.1×0.2m； 箱梁两端扩大基础为：2×2×0.2m。
2）地基受力计算。根据静探资料统计分析和计算结果（见“Ps（Mpa）统计结果”“层底深度 统计结果”“容许承载力”）得知取其进行计算。
根据在2.0m下的容许承载力P，=50Kpa。为保险起见，取P，=50Kpa=5t/m2根据地基应力扩散理论，地表的容许承载力为：P=5*
（0.72+1.0+0.72）*≈12.2T/M2。①对于空心板（20M）按扩大基础承力计，1Q=（1.5×2.1）×12.2=38.43t>17.82t。该地基满足预制区的受力要求。②对于30m小箱梁，按扩大基础承力计，Q=（2×2）×12.2=48.8t>45.8t该地基满足预制区的受力要求。
3 预应力空心板梁砼的常见通病
预应力空心板梁砼的常见通病有以下几种：预应力空心板梁外侧板下部出现云斑、砂线和麻面；模板拼缝处漏浆；底板或侧板硷振捣不密实；芯模板上浮和位移；张拉后起拱值达不到设计标准；垫块造成的侧板印痕等。
4 影响预应力空心板梁质量的主要因素
通过施工探索，我们认为影响预应力空心板梁质量的因素有以下几种；原材料质量， 施工机械；钢筋工程；模板工程；砼工程；预应力张拉；预应力空心板梁安装；人为的因素；施工工艺。本文将对模板工程、砼工程、预应力张拉和施工工艺等若干因素进行讨论。
5 预应力空心板梁模板施工技术
5.1 怎样制作预应力空心板梁底模
我们先后应用过以下几种底模；砼地坪上固定木方，木方卜铺3cm厚木板，墙包底结构；该底模平整度较差，底部漏浆，难以克服，砼地坪以上做，20cm高的砼地胎膜，顶部3cm厚做成水磨石。该底模平整度好，但施工难度大，底部亦有漏浆现象；砼地坪以上做20cm厚的砼，原浆压抹光滑，沿预应力空心板梁长度方向每1M预留一个对拉螺栓孔。在地模两侧各埋设一条5号小槽钢，橡胶管放置槽钢内，侧模板与橡胶管靠紧，能达到良好的防止漏浆的效果；底模必须按设计要求设置反拱。
在业主没有特殊要求的前提下，我们均采用第3种底胎模。其突出特点是方便耐用，表面光滑，不漏浆，生产出的预应力空心板梁底部质量优良。
5.2 预应力空心板梁外侧模板制作中应注意的几个技术问题
1）材料选择。预应力空心板梁外侧模板多采用大型专用钢模板。也可以选择优质竹胶合板做板面，用钢结构做支架的组合模板。
2）模板的拼缝。外侧模板一般由侧板和翼板组合而成，有条件时，尽量把侧板和翼板各自做成整体式，再把它们利用螺栓连接成整体。这样做可以使一套侧板能适用不同断面的预应力空心板梁使用，增加模板的周转次数。侧板和翼板的拼缝布置在转角处，如果受起重条件限制，预应力空心板梁外模做成几个分段，现场拼装时一定要妥善处理好拼缝，确保不漏浆，使预应力空心板梁硷外观质量优良。
3）板的刚度要求。外侧模板必须有足够大的刚度，因为预应力空心板梁的芯模板位置的固定要支撑在外模土，加之外模上复合振捣器的振动力，很容易使模板变形，从而使几何尺寸超标准。外模保证刚度的支撑结构多采用型钢焊接成固定支架，支架的顶部和底部分别用对拉螺栓紧固成整体，这样做，可以使预应力空心板梁几何尺寸准确，边线顺直，棱角分时，质量得到保证。
4）侧模表面光洁度。模板表面的光洁程度直接影响预应力空心板梁的外表观感质量，我们的体会是：如果采用竹胶合板作为外侧模，则必须选择表面进行胶塑处理的板面。如果选用钢模板，则必须对板面进行以下工艺处理。新模板加工后，必须铲除模板表面的氧化膜；对铲除氧化膜之后的板面采用砂轮手工磨光，以去除板面划痕；用棉布团对板面进行抛光处理，使板面全部露出金属光泽；涂油保养，室内储存，以免生锈；使用前用干净棉布除油，涂刷脱模齐。经过以上处理的钢模板，浇出的预应力空心板梁外表有光泽感，十分美观。
5）预应力空心板梁芯模施工技术。为保证施工过程中预应力空心板梁几何尺寸准确，要求芯模必须有足够的刚度。由于施工中芯模产生上浮现象，要求芯模自重大一些为好。预应力空心板梁顶板硅施工以后，仅有梁的两端部可以畅通，因此要求芯模可拆卸成多个小片从端部取出。为了使底板砼浇筑密实，芯模底板做成活络板。
5.3 施工技术方面
施工技术、施工工艺是保证结构物及混凝土外观质量的先决条件，施工技术主要分为以下几个方面：
1）原材料。原材料质量的好坏，直接关系到工程质量的好坏。没有合格的原材料就不会有合格的产品，在原材料的选购上，严格按照规范要求，对各种原材料进行试验检测；一个是材料人员直接和料场或生产厂家联系，不从中介商手中进料，避免不合格材料的进货渠道；再一个方法就是由中心试验室对所进材料进行定期、定量抽检。为了保证结构物的质量，进合格的材料，用于结构物的施工。
2）配合比设计。在工程开工前由中心试验室对各种原材料、水泥等进行检测、试验，在原材料合格的基础上进行配合比设计。经过大量的试验找出一种既满足规范要求又经济的配合比，用于施工。在施工过程中根据原材料、水泥标号的变化不断进行新的配合比设计，及时调整配合比用以指导施工，确保混凝土的工程质量及外观质量。
3）模板。模板的好坏直接影响到混凝土的外观质量，所以在模板的选择与加工上我们采用钢模板（10米空心板内模用充气胶囊），以保证结构物的外观质量，因为结构物的外观好坏直接关系到一个企业的形象及技术水平的高低，影响到后续工程的施工，是占领一个市场最直接的因素。
6 预应力张拉中应注意的几个问题
预应力空心板梁预力张拉分为正弯矩与负弯矩两个过程。正弯矩张拉满足要求后进行安装，安装以后再进行负弯矩张拉。
1）张拉前必须具备哪些条件。张拉用千斤顶必须校验合格；高压油泵必须校验合格；锚具必须满足设计要求；所用钢绞线（或其它材料）必须符合设计要求；预应力空心板梁砼强度必须达到设计强度的70%以上；张拉之前得到监理工程师的书面认可。
2）张拉应力与钢绞线伸长量控制。根据设计张拉预应力，换算成油泵度盘读数，按照规定的张拉程序进行张拉。当油泵度盘值达到理论计算值时停止张拉，由专人精确量取钢绞线伸长量。
7 结束语
预制砼空心方块吊装施工技术 篇3
某地区重力式码头段护岸工程基础采用了抛石基床, 该段护岸岩层较浅, 抛石基床直接座于岩层上。基床上部为预制空心方块墙体, 分上下两层布置, 下层预制砼空心方块高2.5m, 上层预制砼空心方块高3m, 壁厚0.5m, 底板厚0.6m, 墙身宽4.7m, 墙身宽5.7m.顺水流方向每块长度2.5m。下层预制空心方块每块重约55t, 下、上层预制空心方块每块重约45t, 墙身后进行反滤设计, 依次回填抛石棱体、二片石、碎石、及混合料。空心方块上部为现浇钢筋砼卸荷板, 厚度为0.8m。
2施工工艺流程
2.1空心块基本几何尺寸
本工程预制构件包括:预制混凝土空心块 (纤维) 共520块, 分下、上两层安装, 安装底标高为120.0m, 底部空心块尺寸为:2.48m (宽) ×5.7m (长) ×2.5m (高) , 顶部空心块尺寸为:2.48m (宽) ×4.7m (长) ×3m (高) , 空心块浇注之后达到一定强度后方能安装。
2.2安装顺序、总体安装步骤
2.2.1安装顺序
测量放线、标定内、处侧边控制线、安装底部空心方块、校核安装位置、安装上部空心方块, 校核位置、方块内填石。
2.2.2总体安装步骤
(1) 施工准备。安装准备前, 基床上进行测量放线, 利用基床整平用的钢轨做为平面控制线, 在基床整平时对其精确定位, 让其距离空心块安装立墙线1.5米, 以防安装时空心块对其产生碰撞而发生位移。影响安装精度。
吊装机械行走通道铺筑, 因吊装机械本身自重及吊装重量, 对临时通道承重能力要求很高, 拟采用风化碎石对道路进行铺筑, 铺筑要求同空心方块后侧的土方填筑标准, 填筑厚度平均1米, 即能达到121.5米左右, 如填筑过高, 离吊装工作面过远, 影响吊装机械运行效率。临时路待吊装工程完成后视现场情况:如侵占堆石棱体位置即进行拆除, 如不侵占即做回填料使用。
吊装机械准备2台, 起重量均为220T, 吊装时在127.5高程位置一台, 该设备负责倒运空心方块, 在121.5高程位置放置一台进行空心方块的安装。
(2) 空心方块安装。空心方块达到设计强度后, 在黑龙江进入枯水期时进行空心方块的安装, 先将空心块装车运至安装地点, 每次运输2块, 上、下部各一块。吊装机械采用220T履带式起重机。运至安装现场后再用220T履带式起重机从平板车上将空心块缓缓吊起, 离开平板车后, 旋转起重臂, 至安装位置, 然后缓缓下落就位。
在搁置点处测量标高, 放好预制构件的边线位置, 并利用钢轨作控制线调整底部空心块安装位置, 底部空心块安装、调整就位后, 由测量员测量其垂直度, 如符合安装精度要求, 即可安装上部空心块, 如误差过大, 则将空心块重新吊起, 检查块体几何尺寸、重新平整基础碎石, 再进行安装操作。安装完成后, 一定要用仪器进行安装块的轴线位置检查, 使其安装误差在规范允许范围内, 据此来放出安装位置。搁置点标高如果超限或不平整要预先进行处理。
(3) 安装前对全体操作人员进行安装技术交底。
(4) 对构件型号、质量进行检查, 并在构件端部标出搁置宽度。对吊钩、吊具进行检查。
(5) 安装时, 在现场准备好砂浆, 并准备好一些小铁板做安装时的垫片之用。座浆应饱满, 必须随铺随安。
(6) 安装时统一指挥、统一信号, 按操作规程操作。
(7) 构件就位时, 控制上、下层构件的错位及空隙, 检查搁置点是否密实, 如不符合要求, 反复校正, 直至达到要求。
(8) 构件安装好以后, 及时对方块内进行填石, 固定构件位置。
2.3安装措施
(1) 安装前, 由测量员认真放好安装控制线和抄好安装控制标高, 每次放样完毕后用第二种方法进行校核确保样线无误。根据所抄安装标高将构件搁置面找平找准, 找标高时根据质量标准要求可以将相应的标高抬高1cm;构件位置线标志要清晰易辩, 在安装时标志不得被构件压住确保安装时核对校准。
(2) 单个重量约50吨, 采用2个Φ32mm圆钢吊环, 在起吊运输过程中注意对构件吊环的保护, 不可碰撞、弯折。
安装之前测量组需放好构件安装线, 必要时安装之后再次用测量仪器复核。对安装位置的标高进行测量, 基床顶标高要比设计值高1cm, 防止安装构件有微量的变形下沉, 以保证靠件外沿立面的垂直度, 搁置点标高采取宁低勿高的原则。构件安装之前需准备一些不同厚度的钢板, 不平整的地方局部塞填小钢板。
2.4安装注意事项
(1) 安装前, 要事先将可能相碰撞部分的钢筋 (预制砼模板拉筋) 整理好, 以利于构件安装。
(2) 安装前, 要提前测好搁置面的标高, 放出安装位置线, 如果超限要事先处理好。要特别注意控制好外边线, 要确保其外立面垂直且处在相应的边沿线上, 以保证外沿立面顺直美观。
(3) 准备充足的砂浆, 标号为M35, 由实验室提供配合比;必须事先对砂进行筛选, 清除掉大粒径砂石;构件安装结束立即进行勾缝。
(4) 认真检查构件的型号、质量, 安装时, 要注意构件编号, 按预制时的编号对号入座, 不得“张冠李戴”。安装精度严格按施工规范进行。
3安装质量保证措施
(1) 安装前认真清除预制构件上的残留物及表层多余砂浆等;安装前放好安装搁置线, 安装边线, 抄好安装标高, 以此控制安装精度。
(2) 采用“靠尺铺浆法”铺设搁置处的砂浆, 使其饱满;构件安装后, 立即在搁置处用水泥砂浆勾三角缝, 注意密实、平整。
(3) 安装时要注意预制空心块的保护, 起吊、运输及吊装就位时要慢, 避免由于碰撞产生缺棱掉角的现象。
摘要：重力式码头护岸工程是一项很复杂的水利工程, 特别是预制砼空心方块吊装的工程质量是整个工程的难点和重点。文章介绍了某重力式码头护岸工程的预制砼空心方块吊装施工工艺及质量保证措施, 经实践证明, 该施工技术满足了质量及工期要求。
空心板梁预制施工技术论文 篇4
关键词：空心板；橡胶胶囊；芯模；刚度；凹凸效应
中图分类号：U443.3
文献标识码：A
文章编号：1009-2374(2009)03-0110-02
一、工程概况
广州市×××桥梁等工程位于增城市新塘镇，主桥采用单跨13.7m简支预制砼空心板，预制板长13.7m，预制板宽0.99m，板高0.60m，中板全桥共使用38片，边板全桥共使用2片，全桥共40片梁。施工单位采用自制支预制砼空心板，而对空心预制梁的厚度控制对其质量来说是至关重要的，现谈谈一种有效解决空心板顶板预制厚度缺陷的方法。
二、解决方法
近年来，橡胶胶囊作为一种制孔工具，在混凝土构件预制中应用越来越广泛，尤其是在桥梁梁(板)预制生产中，它作为芯模板(或内模板)大有取代钢制内模板的趋势。它重量相对较轻，且结构简单，安装和拆卸方便快捷，更能适合混凝土施工连续性的要求。特别是橡胶胶囊的结构形式和种类在近几年来得到了极大的丰富，不再局限于圆形断面结构形式，还可以做成多边形和不规则的异形断面结构，产品丰富了，功能也多起来，逐渐取代笨重的钢制内模板也在情理之中。但橡胶胶囊的最大的缺点就是刚度不足，较钢模板更容易上浮，它作为芯模板(或内模板)充气后表面要向外扩张，使原先制作的平面变成凸面，如果制作工艺再差一点，比如胶囊壁内的胎网线(或胎网布)分布不均匀，或橡胶厚度不匀，都可造成胶囊充气后局部鼓包，加之橡胶芯模上浮，将会导致预制梁、板厚度不均匀和顶板局部厚度不足之缺陷。预制梁(板)顶板作为桥面行车道车辆荷载的承重板，如果厚度不均匀使局部超薄，或者顶板局部厚度不足较严重，都会影响桥梁的寿命甚至车辆的行驶安全。虽然圆形断面橡胶芯模板已得到了广泛的应用，但多边形和不规则的异形断面橡胶芯模板(或内模板)仍然没有完全取代钢模板的职能，原因就在于此。在此笔者根据自己多年来的施工经验和对混凝土空心板及橡胶芯模板的研究，针对多边形及不规则的异形断面空心板采用橡胶芯模板成孔工艺施工的缺陷。找到了一种解决空心板厚度缺陷的方法，总结出来同广大桥梁工程和土建工程施工、研究人员探讨。
广东的许多桥梁上部结构，设计采用了大量的20米后张法预应力混凝土空心板，采用预制安装，先简支后进行桥面连续的结构形式。该预应力混凝土空心板箱室为对称的八边形，为了提高工效，内模采用橡胶胶囊芯模：橡胶外套、大充气胶囊、实心胶棒、小充气胶囊。
按照既定的施工工艺空心板混凝土分两次浇筑成型，首次浇筑底板混凝土，采用平板振动器振捣密实平整。紧接着安装芯模胶囊及防浮压杆，防浮压杆采用180～100工字钢按1～1.5米间距布置，然后给胶囊充气，加好防浮压块，最后对称浇筑腹板和顶板混凝土。这样施工的结果是底板厚度和均匀度能够保证，但腹板和顶板厚度不均匀。经仔细观察发现在压块部位芯模下凹顶板厚度超厚，但腹板偏薄；在压块之间芯模上凸，厚度表现基本相反。分析原因主要有三方面：
1．橡胶芯模是柔性的，充气后表面存在较大张力，顶部受压凹陷部位侧面就会鼓凸，顶部未受压部位正好相反，表现为上凸侧凹；
2．防浮压杆通过压块与芯模胶囊，顶部未加钢板前箱室接触面积较小，加强了芯模胶囊的凹凸效应；
3．混凝土的浇筑先后次序形成了二次凹凸效应，先浇筑的部位先受压先凹陷，使胶囊内气体流向后浇筑的部位并在此处形成鼓凸。由此不难看出造成空心板厚度不均匀是芯模胶囊的凹凸效应，造成芯模胶囊的凹凸效应主要是防浮压块与芯模胶囊接触面积较小，没有形成面接触。要解决空心板厚度不均匀问题就必须设法扩大压块与芯模胶囊接触面积。提高芯模胶囊整体刚度。
根据这种思路我们对芯模胶囊顶面实施通压，在芯模顶部32cm宽的平面范围内，先后采用了木块或木板条来增加压块与芯模胶囊接触面积实施通压，但效果都不理想，因为木板太厚会影响芯模胶囊几何尺寸，太薄刚度小易变形，而且木板容易嵌入顶板混凝土中拆卸不便；后来采用竹胶板效果有较大改善，但仍不很理想；最后通过重量与刚度比较实验，确定采用300mm×1500mm×5mm钢板较理想。
第一，5mm钢板厚度小，加入胶囊与顶板混凝土之间不会影响芯模与空心板箱室结构尺寸；
第二，钢板刚度大，能够切实加强芯模胶囊刚度；
第三，该尺寸每块钢板重较轻(仅为17.66kg)，便于人工安装拆卸；
第四，不会嵌入顶板混凝土，钢板顶面刷脱模剂，芯模胶囊放气后钢板靠自重可自行掉落；
第五，施工方便：安装芯模胶囊时将钢板置于胶囊顶部，芯模胶囊充气后钢板随胶囊浮起就位，人工略做调整加上防浮压杠和压块即可，拆卸时随着芯模胶囊放气钢板靠自重自行掉落，留置在胶囊上面，随着胶囊一起拉出即可。
结论：根据原来理论分析在芯模胶囊顶部(32cm宽)平面范围内加一层5mm钢板进行通压，只会解决顶板厚度和均匀度的问题，对腹板的厚度和均匀度只会有所改善，但实施结果是在解决顶板厚度和均匀度问题的同时也基本解决了腹板的厚度和均匀度。
这说明作为柔性结构的芯模胶囊其顶部与侧面的变形是相互关联的，它的变形对空心板顶板和腹板厚度及均匀度的影响也是关联的。所以在解决顶板问题的同时也使腹板问题得到解决，箱室内平整规则，线形较顺直其效果几乎可以与钢制内模相媲美。
三、结语
空心板梁预制施工技术论文 篇5
关键词：桥梁空心板梁,充气橡胶内模,顶板厚度,施工控制措施
0 引言
桥梁混凝土空心板梁如果顶板厚度不足则危害甚大, 轻则影响桥梁的使用寿命, 重则造成顶板早期破损, 危及行车安全。我国目前已普遍采用充气橡胶胶囊作为内模, 由于充气橡胶内模易出现上浮现象, 导致空心板梁顶板厚度不足问题已较突出, 是一个施工生产的质量通病, 由此也制约了橡胶内模的应用。本文就对采用橡胶内模、顶板厚度不足问题的施工控制措施进行探讨分析。
1 橡胶充气内模
橡胶胶囊有着重量轻、结构简单、安装方便的特点, 在很多工程项目中已经替代了传统的钢制内模。但橡胶胶囊也有很大的缺点, 其强度不高, 容易在混凝土浇筑的过程中上浮, 如果充气后出现不均匀的凹凸, 直接影响混凝土内面的平整度和厚度, 所以控制好橡胶胶囊的产品质量是保证预制梁板质量的重要步骤。
2 空心板顶板厚度不足
空心板顶板厚度不够是在空心板预制过程中最容易出现的质量弊病, 其主要原因是在混凝土浇筑过程中芯模发生了上浮。即使采用木芯模或钢芯模, 在混凝土浇筑时往往会因为芯模上浮而造成顶板厚度不够。在采用橡胶芯模时, 因芯模自重很小, 流动的混凝土在芯模下边产生向上的浮力, 问题更为突出。由于空心板顶板处受压区, 主要依靠混凝土顶板承受着荷载产生的全部压应力, 如果顶板厚度不够将会直接影响到空心板的整体承载能力。《公路工程质量检查评定标准》JTG F80/1-2004中规定“空心板梁采用橡胶气囊施工时, 胶囊上浮量应符合设计要求”, 而在设计文件中往往要求“必须注意胶囊上浮, 以保证顶板厚度”, 一般不对顶板厚度的施工误差作具体的规定。这里主要的问题是顶板厚度本身由于挖空率的最大化, 最小断面厚度一般都不厚, 仅仅大于8cm, 大多控制在9.5cm左右, 所以调整的余地非常小, 设计时不作具体的规定也是情有可原, 因为稍有不慎就不满足最小厚度要求。在工程实践中遇到因为空心板顶板厚度不足而导致报废的情况非常多。过去施工中虽然采用一些办法去控制上浮量, 但效果不理想。对空心板梁顶板进行钻孔检查, 发现其厚度有时不足设计的一半甚至仅为设计尺寸的1/3, 问题比较严重, 又无合适的补救办法, 只能按报废处理, 对工程施工单位会造成相当的经济损失和影响施工进度安排的被动局面。
3 控制顶板厚度的措施
3.1 圆形或腰圆形空心板
混凝土空心板的预制方法主要分为两种。第一种浇筑方式先浇筑底板混凝土, 在底板混凝土完成后, 再进行穿内模和浇筑以及顶板混凝土。第二种是先将内模进行固定, 然后一次成型浇筑底板和侧壁及顶板混凝土。这两种施工方法各有利弊, 第一种施工方法可以有效防止橡胶气囊或内模上浮, 保证顶板厚度, 但是其施工工序时间长, 在施工过程中要进行等强, 当底板混凝土达到强度要求后才能进行下一步工序, 同时底板混凝土形成后会为内模安装造成成一定困难。且用此方法形成的梁 (板) 的混凝土外观颜色差别大, 不利于美观。第二种方法优点是一次性浇筑, 工序便捷, 但对内模的控制很困难, 就算进行加固和加压等各种手段都不一定保证混凝土顶板的厚度。
出于有利于建筑结构安全性的考虑, 一般选择使用第一种方法进行施工, 但是在施工中要注意以下几点: (1) 在施工中要严格复核构件的几何尺寸和外形。 (2) 使用橡胶胶囊做为内模时要严格检查橡胶胶囊的充气程序, 必须满足设计压强。 (3) 还要形成对周转使用的胶囊进行定期检查制度, 对使用次数较多的旧胶囊进行强制报废, 避免出现因胶囊自身变形的问题造成内模凹凸不均的现象。 (4) 对于内模定位筋的布置, 间距不要小于40cm, 橡胶胶囊内模的弹性大, 定位筋长度可以适当减少1cm作为上浮消除量。 (5) 同时用3根直径12mm或14mm且长度大于空心板跨径的钢筋, 排列放置于内模上部与定位钢筋之间, 增强胶囊的纵向整体性在拆除芯模后随即将该钢筋抽出。
在施工中必须做到对施工过程的质量控制。尤其在进行顶板浇筑的施工程序时, 现场的施工人员要制作卡尺, 随时对灌注中的混凝土预制件进行检查, 如发现薄厚不均匀的情况要及时对其进行上报, 请相关负责技术人员制定补救措施, 还要在板跨中部预留检查孔, 以方便后期对空心板厚度的检查。
通过这几点控制, 在实际施工中取得不错的效果, 厚度误差都能满足规范要求。
3.2 多边形空心板
多边形空心板与圆形或腰圆形空心板有很大不同, 多边形空心板只能采用二次浇筑的方式进行施工, 而且在进行底板混凝土施工时必须采用平板振捣器进行振捣, 以保证密实度。底板施工完成后, 再安装内模橡胶胶囊和防浮杆。防浮杆一般采用180-100工字钢进行制作, 其布置间距1.5m之间, 在防浮压杆安装后就要给胶囊进行充气。
在充气完成后再加好防浮块, 以保证腹板和顶板混凝土间距。但是防浮块的添加可以有效保证底板厚度和均匀度, 对腹板和顶板厚度却不容易保证。通过对施工过程研究发现, 在压块部位处于内模下凹处的混凝土厚度比较厚, 而相对腹板就很薄, 这与实际设置压块的本意相违背。通过仔细研究发现了如下问题:
橡胶胶囊具有柔软性, 充气后表面积进行膨胀后, 其顶部受压部位就会下沉, 而气体会由其它无压块位置突出。
防浮压杆通过力的传导与压块共同对胶囊形成压力, 且与胶囊顶模的接触面积很小, 这就使橡胶胶囊在其夹缝中突出, 并且加剧了凹凸效应。
混凝土浇筑过程中有个下落的力直接作用在内模表面, 这就形成了二次凹凸效应。要解决这一问题就要在压块和橡胶胶囊的接触面积上做文章, 同时在橡胶胶囊的制作上要有效提高其强度。解决问题的关键是, 要在内模安装后对顶面实行通压, 首先想选择木板来增加橡胶胶囊的接触面积, 但是由于木板有一定厚度, 直接影响了橡胶胶囊的几何尺寸, 再加上木板与混凝土有很强的吸附性, 当混凝土成型后木板拆卸难度很大。所以实际施工中放弃了使用木质材料进行通压的想法, 而选用了钢板进行通压, 钢板采用3m×1.5m×3mm的尺寸。实验结果表明效果很理想, 达到了的预期目标。钢板较木板有如下几大优点:
(1) 钢板的厚度只有3mm, 加入到橡胶胶囊跟混凝土顶板间不会影响内部的几何尺寸。
(2) 钢板强度大不易被混凝土挤压变形。
(3) 钢板的重量很轻, 选择钢板的重量只有17kg, 方便人员安装。
(4) 在钢板的表面涂抹脱模剂可以防止混凝土对钢板吸附, 在拆卸时很方便。
(5) 施工工序方便, 只要将钢板安装在橡胶胶囊顶部即可, 再用人工将其摆正, 在施工完成通过胶囊放气钢板直接掉落, 可以随意取出, 并循环使用。
4 控制效果
通过对已完成项目的施工总结, 基本解决了橡胶胶囊内模应用的便利性与空心板质量控制的矛盾问题, 既有效地加快了工程进度, 质量也得到了保证。
5 结束语
橡胶气囊由于重量轻、安拆方便, 可有效地减少施工时间, 加快施工进度, 且造价低, 可节约施工成本, 在混凝土预制领域优势明显。本文对其特点进行了综合分析总结, 对出现空心板梁顶板厚度不足的质量问题在施工中采取了有效的防护控制措施, 为混凝土空心板梁预制工程的质量保证提供了参考依据。
参考文献
[1]CJJ11-2011城市桥梁设计规范
[2]CJJ2-2008城市桥梁工程施工与质量验收规范
空心板梁预制施工技术论文 篇6
关键词：桥梁工程,预制梁,后张法,预应力
后张法预应力空心板梁因与过去普遍采用的预应力T梁相比, 有高度小, 自重轻刚度好, 安装安全等优点, 对场地要求也低, 适宜现场预制而在桥梁建设中得到广泛应用, 下面本人结合在工作中的一些经验, 谈谈施工工艺控制要点。
1 场地准备及胎膜制作
(1) 场地选择应注意选择坚硬、平整、排水通畅及良好的水稳定性, 应根据板梁的重量计算场地的承载力, 预防不均匀沉降和雨后沉陷, 必要时可作级配砾土或碎石垫层提高地基承载力, 同时应保证原材料及制成品的方便运输。 (2) 胎膜一般选用砖砌边框粉刷而成, 中间用C 1 5或C 2 0混凝土, 厚5 c m~10cm, 梁端两边挖低加厚至2 0 c m左右, 胎膜宽可比设计板梁宽小1.0cm~1.5cm, 以防止制作超差板梁安装不上, 同时沿板长向在胎膜底每1米预埋不小于14拉杆一根, 用以加固模板。螺杆长度=板宽+ (模板厚+支撑厚+50mm) ×2, 螺杆外套PVC管以便在使用后可以抽出重复利用。胎膜的制作质量直接影响到空心板梁的外观及尺寸, 因此要求上表面粉刷必须平整、光滑, 几何尺寸控制在误差允许范围内。
2 模板的制作、拼装及拆卸
(1) 模板的制作。模板为定型钢模, 由底模、侧模、端模及芯模四部分组成。侧模设置可调节横坡, 芯模为加工成活动模板, 便于搬运拆装。加工成型后模板允许误差:面板平整度≤1.0mm, 断面尺寸误差≤2.0mm。 (2) 模板的拼装、拆卸。模板的拼装、拆卸利用龙门吊的电动葫芦进行作业。先安装钢筋骨架和端模板, 再安装波纹管及两侧模板, 最后安装芯模;当混凝土抗压强度达2.5MPa后拆除侧模及端模, 当混凝土构件达到一定强度, 芯模拆除后能保持不变形, 芯模方可拆除。模板安装应严格按放样进行, 确保安装时位置准确, 安装牢固。为了保证模板的接缝光顺、不漏浆, 模板接缝处采用硬质泡沫衬垫并用打磨机打磨平整;每次拆模后均将模板表面清理干净, 确保在下次使用时不生锈;每次立模前先将模板表面清理干净, 去除污垢、不洁物, 涂上适量脱模剂后方可立模。
3 钢筋骨架的制作与安装
(1) 骨架钢筋在钢筋棚集中预制加工现场台座上绑扎成型。 (2) 钢筋骨架现场装配时, 先在底模上准确标出竖向钢筋的定位线, 摆放钢筋, 再定出侧向水平钢筋的位置, 摆放钢筋并与竖向钢筋绑扎在一起。 (3为确保钢筋保护层的厚度, 采取在钢筋上设置线接触保护块。侧模及芯模支立好后再绑扎面层钢筋。
4 波纹管
(1) 布置波纹管时首先用钢筋加工井字架作为波纹管的定位架, 纵向间距为1m, 横切向位置按设计图纸上的坐标定位, 波纹管中穿有内衬管, 以保证波纹管成孔的质量。 (2) 在波纹管接头处一定要将波纹管接口用小锤整平, 以防在穿束时引起波纹管翻卷导致管道堵塞。 (3) 浇筑混凝土前应检查波纹管是否有孔洞或变形, 接头处是否用胶带密封好, 在与锚垫板接头处, 一定要用胶带或其它东西堵塞好以防水泥浆渗进波纹管或锚孔内。 (4) 浇筑混凝土时应尽量避免振捣棒直接接触波纹管, 以防漏浆堵孔。
5 混凝土的浇筑
混凝土拌制必须按照事先确定的配合比进行配料, 其强度和弹性模量均需满足设计要求, 拌制时掌握好最佳搅拌时间 (2min~3min) 和混凝土, 保证骨料粒径和清洁, 计量要准确。梁内模采用充气橡胶囊, 待空心板完成底板部分混凝土后, 穿入气囊后充气, 压力保持在0.03MPa~0.05MPa, 再继续浇注空心板其它部分上下层浇筑间隔时间应控制在底层混凝土的初凝时间之内。浇注空心板时应注意预埋伸缩缝、防撞栏等预埋件和预埋泄水孔。施工时振捣砼采用交频插入式振捣棒, 必须从两侧同时振捣以防充气橡胶芯模、内模左右移动, 并避免因振捣棒接触芯模而出现穿孔漏气现象。顶板砼振实后, 用木搓板找平, 平整度控制在6mm以内, 在初凝前再用铁板抹平一次, 防止砼裂缝的产生。终凝前用竹扫把顺横桥向进行拉毛处理。为防止砼裂缝和边缘破损, 空心板砼强度达到15MPa后方可拆模 (拆模时间由试结果确定) 。拆模后立即对梁板进行编号, 以便架梁时对号入座。拆模后及时将绞缝处钢筋凿出, 以利于以后浇筑砼。根据施工外界条件, 用手指压迫表面混凝土, 如无明显指印, 即可抽拔橡胶芯模, 芯模使用后冲洗干净, 防止日晒及油、酸、碱等有害物质的损蚀。
6 养生、拆模
空心板梁的养护可采用外涂养护或铺设麻袋等覆盖物进行洒水养护, 使板梁顶面及侧面始终保持湿润状态。两端头孔在气囊拆除后即可砖砌封口, 留进水和出水孔。利用板内空心部分通水保持板梁内水分并降低混凝土内外温差。由于后张法预应力空心板梁通常大于16m并且构造配筋较少, 如果昼夜温差较大热胀冷缩有可能引起板梁开裂, 因此露天作业时应通过搭遮阳篷等措施减少混凝土昼夜温差。外模板拆模时混凝土强度需达到2.5MPa, 以拆模不粘模板, 混凝土不缺棱掉角为宜, 充气胶囊的拆模时间需严格控制, 拆模过早可能导致板梁顶部塌陷, 过晚则有可能和混凝土粘连而使胶囊无法抽出。
7 预应力钢铰线的张拉及压浆
(1) 梁的砼强度达到设计规定的传力锚固强度后进行张拉。预施应力采用控制应力和伸长值 (应变) 双控法、互相校核。选用YCW150型千斤顶, 按规范经校核后使用。严格按设计要求进行预应力筋的下料、编束、穿束。每组钢束采用两端张拉, 严格按设计给定的程序, 对称、均衡进行。张拉过程中绘制张拉管理曲线图, 对张拉全过程进行监控, 确保有效应力达到设计的100%。当实际伸长值与理论伸长值之差大于6%时, 立即停止张拉, 查明原因并采取措施调整后, 再继续张拉。发生滑丝或断丝超过规范要求时, 进行更换后重新张拉。
(2) 预应力钢束张拉程序。0→10%σ (初张拉) →20%→100%σ (持荷2min锚固) 。预应力钢束张拉完成后, 测定回缩量和锚具变形量, 检查是否有断丝、滑丝现象, 在征得监理工程师认可后割断露头。
(3) 孔道压浆、封端。1) 所有钢铰线张拉锚固完成后, 进行孔道压浆。压浆采用活塞式压浆泵, 灰浆拌制采用灰浆搅拌机。在压浆前先用高压水冲洗孔道, 然后用空气压缩机吹干孔道内的积水。为了确保压浆、封锚质量, 防止压浆后灰浆收缩出现空隙, 在施工时, 严格控制水泥浆的水灰比及压浆压力并做好压浆记录。2) 压浆操作程序如下: (1) 清洗孔道:锚外多余预应力筋割掉后, 观察确无滑丝等现象后, 先用高压水冲冼孔道, 后用高压风吹干孔道。 (2) 安装压浆器具:依次安装密封盖、压浆嘴、压浆阀, 并将压浆管道与压浆机、进浆阀连接在一起, 使进浆阀和出浆阀为开通状态。 (3) 拌制灰浆:在拌和机启动后, 先加水, 后倒入水泥和减水剂和膨胀剂, 拌和时间不少于3min。 (4) 启动压浆泵开始压浆, 待出浆阀溢出的水泥浆变成原浆时, 关闭出浆阀, 并保持0.5MPa的压力持压2min, 然后关闭进浆阀, 最后压浆泵回浆, 卸掉压浆管。 (5) 拆卸压浆器具:待灰浆初凝后, 拆除压浆阀、压浆嘴、密封盖等, 并清洗干净以备下次使用。
8 移梁
空心板梁预制施工技术论文 篇7
笔者调研后发现,国内的电缆工井大多采用整体现浇钢筋混凝土结构;由于我国目前尚未颁布此类地下中小型工作井的设计规范,设计单位一般只能参考相关的荷载规范和混凝土规范按平面刚架计算模型作保守设计,或参考现浇电缆工井标准图集[2]绘制施工图,其设计结果在材料用量上往往有一定浪费,且整体现浇混凝土的电缆工井的施工过程对环境也有一定影响。因此,在满足使用要求的前提下,研发更为经济合理的结构形式和更便捷的施工技术具有明显的经济意义和环保意义,也符合国家“十二五”规划中关于建立资源节约型、环境友好型社会的客观要求。
1 整体现浇式与预制装配式电缆工作井的比较分析
1.1 整体现浇式混凝土电缆工井的特点与不足
整体现浇式混凝土电缆工井具有整体性好、抗渗防水性能好、可靠性高及耐久性好的优点,但也存在一些不足,主要包括:施工周期长,施工现场堆土和材料占地面积大,对路面交通影响大;人力资源投入较多,人工成本高;制模费工费时,井内模板不能重复利用且产生大量建筑垃圾;在地下水位较浅地段,施工期间须全程抽水,耗电量大;因每只井的混凝土用量有限,因此非批量施工时预拌混凝土供应有困难,对工期有影响;施工期间会产生噪声和粉尘污染。
1.2 预制装配式电缆工井的优势与研究现状
与整体现浇混凝土电缆工井相比,预制装配式电缆工井具有以下几点优势。
(1)可减少现场湿作业及相应的养护工序,明显加快施工速度,缩短工期,从而大大减轻对路面交通的影响。
(2)所需人工较少,可明显节省较昂贵的人工成本。
(3)可节省钢材和混凝土,提高模板的重复利用率。
(4)混凝土质量更有保证。
(5)对环境的污染大为减小。
目前,国内一些学者和电力企业的技术人员开发了几种新型预制装配式电缆工井的技术及工艺,并申请了专利[1,3,4,5]。经分析,这些专利技术的预制块件类型数往往较多,接缝数量也较多,这不但影响了工作井的整体性,还加大了渗漏的风险,施工过程也变得繁琐。此外,这些专利的接缝形式大多采用螺栓连接,在接缝处通过铺设遇水膨胀橡胶进行防水,这对块件制作尺寸精度要求较高,且螺栓孔处还容易产生应力集中现象导致混凝土开裂。
1.3 预制装配式电缆工井亟须解决的技术问题
为弥补现有专利技术的不足,更好地实现电缆工井的预制装配化,以下一些关键技术问题需得到妥善解决:首先,为保证预制电缆工井具有足够的承载力,需要解决预制件间可靠传力和整体工作的问题;其次,部分电缆工井位于城市地下水位以下,或经受洪水灾害和水管破裂事故,长期或短期受到水的浸泡作用,因此预制件之间的接缝须满足抗渗和耐久性的要求;第三,为了便于运输、起吊和拼装,预制件的自重不应过大,且块件类型数及接缝数不宜过多;第四,预制件的加工精度和施工拼装精度要求不能过高,提高施工难度的同时产生大量废件,造成浪费。上述关键技术问题可通过设计更合理的预制拼装方案、开发新型接缝构造形式、采用轻巧的结构形式和改用轻质材料等办法来解决。
为尽可能减轻混凝土预制件的自重、增大预制件尺寸、减少接缝数量,同时保证承载力和刚度,笔者认为电缆工井的预制件可借鉴现浇混凝土空心楼盖技术,采用钢筋混凝土空心板的结构形式。
2 混凝土空心板技术应用预制装配式电缆工作井的可行性与技术经济分析
2.1 预制空心板式电缆工井的构思
这里所述的空心板是通过在模板内预先设置薄壁空心芯模而在混凝土内部形成空腔的一种钢筋混凝土板。芯模顶面、底面均布置一定数量的受力钢筋网,顶、底面钢筋网之间设置拉结筋,芯模顶面和底面均保留一定厚度的混凝土层。芯模可由塑料制成,形状可采用正方或长方盒状及圆柱状,具体构造形式如图1所示。
采用空心板作为预制件结构形式的主要目的是.减轻预制件自重、增大单块预制件的体积,以减少拼接缝的数量、加快拼接速度、减小渗漏风险。由于制作空心板增加了芯模布置这项工作,因此相对于实心预制件而言会复杂一些,对生产效率有一定影响,但当预制件能够进行工厂化批量生产时,这一影响可忽略不计。将预制件改成空心板形式后,能否满足承载力、抗裂的要求,与实心板相比其经济性如何,是预制空心板是否具有优越性和可行性的关键性问题。
(a)横截面;(b)顶部投影
2.2 电缆工井工作状态下的静力分析
电缆工井埋设于地表之下,顶部承受车辆荷载及覆土重量,底部承受地基反力和检修荷载,两侧板则受井身周围土体的主动土压力和被动土压力作用,且土体与井身相互约束,受力较复杂,如果同时受地下水作用,受力将更为复杂。
现以一实际的直线型电缆工井为例进行分析研究。该电缆工井外轮廓尺寸为6m(长)×1.5m(宽)×2.4m (高),侧板厚为200mm,顶、底板厚为250mm,顶板面离地面h=0.5m,混凝土强度等级为C25。根据实际电缆工井建设路段的车流密度,参考《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)取车辆荷载为中型汽车10 kN/m2,土的饱和容重为20 kN/m3,内摩擦角φ=24°。参考《给水排水工程管道结构设计规范》(GB 50332-2002),考虑土的扩散作用和动力系数,将车轮集中荷载换算为等效的均布荷载,电缆工井顶板承受的等效均布荷载为73.61 kN/m2;路面堆载产生的主动土压力沿侧板呈梯形分布,同时土与井体的接触关系具有只受压、不受拉的特点,井体承受的荷载及边界条件均较为复杂,使用传统解析方法分析的计算精度差或难以求解,因此这里采用有限元结构分析软件SAP2000对其进行有限元静力分析。
有限元模型中,侧板、底板节点上设置只承受压力、不承受拉力的缝隙(GAP)单元模拟井体与周边土的接触关系。假定GAP单元的受压刚度值Kg随土层深度线性增大,根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)提供的土的压缩模量参考值,刚度值Kg可由公式(1)换算求得。
式中Es——土的压缩模量(kN/m2);
A——每个GAP单元所连接井壁的从属面积(m2);
d——每个GAP单元(可视为一只弹簧)的长度(m)。
具体的计算荷载和边界条件取值如图2所示。
由于井体各部分较厚,最小跨高比仅为4.0,因此须考虑剪力对结构内力的影响,有限元模型中采用厚板单元进行模拟。分析得到上述荷载共同作用下电缆工井的最大弯矩分布如图3所示,由于边界条件和荷载对称,故取长度方向的一半模型进行展示,单位为kN·m。顶板弯矩图和轴力图分别如图4,5所示,图4单位为kN·m,图5单位为kN。
由图可知,开孔处有较大的轴力集中现象,电缆工井井体最大弯矩和最大轴力均位于侧板与底板的交接处,通过计算,最大弯矩数值为11.42kN·m/m,最大轴力数值为43.80kN/m。如果按250mm厚的混凝土空心板计算,对应的最大主拉应力约为1.43MPa,低于混凝土轴心抗拉强度平均值2.58MPa[6],因此尚不足以开裂。根据有限元分析结果,电缆工井大部分区域的主拉应力水平低于0.4MPa,因此在预制电缆工井的侧板与底板交接处和顶板开孔处采用实心板、其他部分采用空心板的结构形式是可行的,这不但不会增加电缆工井开裂的机率,还可减轻预制板件的自重,是一种经济合理的结构方案。
2.3 混凝土空心板应用于电缆工井技术经济分析
混凝土空心板的基本原理是考虑板中和轴附近的混凝土对抗弯承载力的贡献较少,从而通过构造措施将这部分混凝土去除,保留一定数量的纵肋,使得板在承载力降低不多的情况下,减轻自重10%～50%,减轻幅度取决于体积空心率。将本实例电缆井的壁厚减至200mm,空心直径取为110mm时,体积空心率为18.5%。
根据文献6,7可将空心板截面等效为工字型截面或某一厚度的实心截面,按偏心受压构件进行承载力近似计算。根据有限元分析给出的最大内力,取200mm厚的井壁,经计算得到沿高度和宽度方向配置Φ8@100的受力钢筋、长度方向配置Φ6@100的受力钢筋可满足承载力的要求。在开孔及端部应力集中处按构造再局部增配钢筋。将上述结果与该实际电缆工井原施工图相比,各项技术经济性比较结果如表1所示。
从表1可以看出,采用预制空心板式电缆工井后,钢筋总用量可节省50.5%,自重减轻34.13%,因此可采用较大尺寸的预制块进行拼装,有利于减少拼装接缝的数量。如果再采用轻骨料混凝土,就可进一步减轻自重,对预制拼装更为有利。
需要注意的是,由于板内空心,电缆工井刚度会略有降低,因此在保证承载力足够的前提下,还要考虑因变形刚度降低而增大的问题,以避免裂缝过早出现。这个问题可通过调整芯模布置的方式和间距、局部增强配筋等措施加以解决。
3 结束语
混凝土空心板在承载能力不明显低于实心板的前提下可减轻构件自重,从而满足预制装配式电缆工井因运输和施工吊装需要。在吊装能力一定的情况下,可增大预制件的尺寸,减少接缝数量,便于预制拼装式施工,促进预制装配工电缆工井技术的应用;而且,将混凝土空心板技术应用于受力较为复杂的中小型地下结构中,可进一步拓宽混凝土空心板的应用范围。但正如上述有限元分析所示,从楼盖到地下电缆工井,空心板的受力状态由弯剪复合受力变为压弯剪复合受力,且构件的跨高比减小,剪力影响将不可忽略。目前,对此受力状态下空心板的计算理论和配筋方式的研究尚不充分,仍需通过试验研究和理论分析加以完善。
摘要：总结了整体现浇电缆工作井的工作特点和不足,分析采用预制装配式电缆工作井的优势,指出后者亟须解决的关键技术问题和可能的解决办法。针对现有预制电缆工作井专利技术的不足,建议采用混凝土空心板技术,并综述了现浇混凝土空心楼盖的研究与应用现状。通过SAP2000分析了实际电缆工作井的受力状况,用现有混凝土理论按空心井壁进行配筋设计,将其与现浇混凝土实心井壁进行技术经济对比分析后可知:在预制装配式电缆工作井中采用混凝土空心板技术是可行的,可取得节省材料、减轻自重和减少拼装接缝的效益,但空心板在压弯受力状态下的承载力计算理论尚需作进一步的研究。
关键词：电缆工作井,预制,空心板,技术经济分析
参考文献
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[2]GJBT-989/07SD101-8,电力电缆井设计与安装[S].
[3]何纪棠.电力工井预制件[P].中国:ZL200820086697.9,2008.11.26.
[4]余涛,赵于鹏.预制装配式钢筋混凝土检查井优化设计研究[J].工程建筑,2011(3):33-34.
[5]刘山健,陈明宪.预制装配式盖板通道、涵洞的设计与施工[J].公路,2002(7):94-95.
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[10]GJBT-905/05SG343,现浇混凝土空心楼盖[S].
空心板梁预制施工技术论文 篇8
先张预应力空心板具有造价低、施工方便、外形美观等优点, 在公路工程中被广泛采用。但是, 先张预应力空心板对台座设计、施工质量控制的要求较为严格, 施工中要严格把关, 否则易出现质量和安全事故。
济南市经六路公跨铁桥梁工程起讫里程为K2+571～K3+167, 桥长596 m。其中东西引桥432 m, 均采用跨径为20米先张法预应力混凝土空心板结构, 混凝土等级为C50, 板宽1 m。
2 施工方案
设置重力式槽形张拉台座, 千斤顶张拉钢绞线, 空心板砼按底部和上部的浇注顺序一次连续浇注完毕, 采用砂箱整体放张。
3 台座设计
张拉台座设计为重力式槽形钢筋砼结构。
3.1 张拉台座的尺寸设计
通过试算和比选, 张拉台座结构尺寸见图1所示, 每槽台座长度为66 m, 能同时预制20 m空心板3片。
3.2 台座受力验算
此张拉台座采用台座、台面板共同受力工作, 通过分析, 台座砼的弹性模量 (EC=2.6×104 MPa) 和土的压缩模量 (ES=20 MPa) 相差太大, 两者不可能共同工作, 而底部摩阻力也较小, 可略去不计, 实际上台座的水平力几乎全部传给了台面板, 不存在滑移问题, 故主要进行下列受力分析。
3.2.1 台座的抗倾覆验算
为便于计算, 台座受力分析图见图2所示。
(1) 倾力矩MP
由张拉力P相对于倾覆点产生的弯矩, 理论上为A点, 但由于台座底板采用5 cm厚水磨石做为底模其与下部砼结合不是很好, 取倾覆点为A点以下5 cm处的A′点。则MP=P× (0.045+0.05)
其中P=单根张拉力×根数×超张系数=187.46×15×1.05=2952.5 kN
MP=2952.5× (0.045+0.05) =280.49 kN·M
(2) 台座自重产生的抵抗矩Mg
为便于计算, 将台座重力分为G1、G2和G3三部分分别计算。
即Mg=Mg1+Mg2+Mg3=G1L1+G2L2+G3L3
说明:图中尺寸单位以cm计;在台面板下每6米设置 一道地锚桩。
说明:1.图中尺寸单位以cm计; 2.支撑牛腿部分的重力忽略不计
由于G3为不规则形状, 因此L3通过计算机CAD绘图和辅助计算得L3=1.053 m。 (砼重按25 kN/m3计)
Mg=1.3×1.2×2.2×25× (0.6+0.8+2) + (1.3+0.25) ×0.8×2.2×25× (0.4+2) +[ (1.6+2.2) ×2÷2]×0.6×25×1.053=515.42 kN·M
(3) 检验
安全系数=Mg/MP=515.42/280.49=1.84>1.5 (安全)
3.2.2 支撑张拉横梁的台座牛腿配筋
根据牛腿的结构分析, 张拉时牛腿的破坏形态属斜压破坏, 类似于悬臂受力, 在配筋方面主要考虑配置垂直于张拉力方向的受拉钢筋, 为使张拉力均匀传给台座在牛腿与横梁的接触面须埋一块1 cm厚的钢板, 按偏心受压结构计算, 钢筋配筋率按全截面计不小于0.2%。配筋图如图3所示。台面板按辅助钢筋配置ф10@200的钢筋。
3.2.3 台面板强度验算
(1) 台面板承受能力[P]=φ·A·fc·/ (k1×k2)
其中
φ:轴心受压纵向弯曲系数, 取1
A:台面板截面积
fc:砼轴心抗压强度, 取15 MPa
K1:超载系数, 取1.25
K2:台面不均匀和其它因素的附加安全系数, 取1.5
则[P]=1×1.6×0.3×15×103/ (1.25×1.5) =3840 kN
(2) 台面实际承受压力P=187.46×15×1.05 =2953 kN
(3) 由于P<[P], 故安全。
4 张拉横梁、模板的制作
4.1张拉横梁
采用四块钢板之间用工字钢焊接成箱形结构, 如图4所示。
4.2 模板
底模采用5 cm厚C20水磨石砼, 并用打磨机打光, 侧模采用∠7.5角钢和∠5角钢焊接成骨架, 内衬用4 mm钢板, 侧模每节2 m长, 为防止漏浆, 侧模与台面之间压5 mm厚橡胶条, 端模用1 cm厚钢板加工而成, 内模为定做充气胶囊。
5 钢筋、钢铰线施工
5.1 加工安装
底板和腹板钢筋在加工场预先加工成骨架, 顶板钢筋加工成另一骨架, 以便分次安装的要求, 同时加快进度, 钢绞线按设计长度加工作长度之和下料和编号, 先安装底板和腹板的钢筋骨架, 然后穿入钢铰线, 并按设计要求在钢绞线端部套入塑料管, 使板端预应力在此处失效, 在板端采用梳筋板对钢绞线定位。梳筋板定位结构见图5所示。
5.2 张拉钢铰线
采用两台柳州产QYC-25千斤顶单根张拉, 设计控制张拉力为187.46 kN, 超张力196.833 kN, 采用配套的QM15工具锚及两台ZB4-500型高压油泵。
张拉顺序采用从中向两边横向对称张拉。
张拉采用双控, 以应力控制为主, 用应变校验, 伸长量误差在6%以内为正常, 否则查明原因后, 再处理和施工。
5.3 砼施工
先浇底板砼, 然后用龙门吊将内模安装好, 接着浇筑腹板和顶板砼, 整个梁一次性连续浇筑完毕, 不留施工缝。浇注中注意防止芯模上浮, 可用箍筋将芯模箍在底板钢筋上, 并在浇注底板和腹板之间的砼时慢速均匀进行, 并随时用砼覆盖在芯模上部。
为缩短脱模时间, 在砼中掺加水泥量0.5%的减水剂FDN-A。砼浇筑工艺在此不再赘述。
当气温低于15 ℃时, 为加快台座和模板的周转, 砼养护前期采用蒸汽养生, 据现场试验表明, 掺减水剂的砼蒸养48 h, 即可达到设计强度的80%。
5.4 放张
按本工程的规范要求, 砼达到设计强度的80%方可放张, 本工程放张采用砂箱整体放松法。
6 先张预应力空心板早期裂缝的成因与防治
先张预应力空心板其基本技术已趋成熟, 但空心板早期裂缝的质量问题很难有效控制, 在施工中常有发生。笔者经过对多年空心板施工的经验总结, 在本工程空心板预制施工中, 提前对裂缝的成因进行了分析并采取相应的防治措施, 收到很好的效果。以下就影响裂缝的主要因素进行分析。
6.1 由于混凝土施工配合比不合理引起的裂缝
(1) 裂缝特征 (以下简称特征) :
细小的辐射状裂缝, 无规则分布于结构表面。
(2) 原因分析 (以下简称分析) :
由于先张预应力混凝土设计位高标号混凝土, 施工单位在配制施工配合比时, 往往使配合比中的水泥用量偏多, 于是水泥的水化热量导致了结构产生微裂。
(3) 裂缝预防 (以下简称预防) :
一是将粗骨料采用连续级配, 以减少水泥用量;二是水泥用量不得超出规范最大值;三是在配合比中掺加适量外加剂 (但要避免含氯离子, 以防腐蚀钢筋及预应力筋) 。一方面可以减少水泥用量;另一方面, 减水剂等外加剂能改善混凝土的力学性能, 减少混凝土的收缩徐变, 从而减少裂缝的产生, 并且防止了预应力的过量损失。
6.2 由于混凝土施工操作不当引起的裂缝
(1) 特征:
混凝土局部出现树枝状裂缝或龟形裂缝。
(2) 分析:
一是混凝土局部振捣不充分, 使混凝土的收缩值增大, 引发的收缩裂缝;二是混凝土收浆不当, 养护不良使结构表面水分蒸发, 形成干缩裂缝。
(3) 预防:
一是要加强振捣, 但要注意在混凝土表面提浆时, 不宜过振 (以表面泛浆、无气泡冒出为准) , 以防局部出现发热量高、体积安定性差的水泥净浆, 严禁采用以加水稀释混凝土来代替找平的施工方法。二是对混凝土进行高温、高湿条件养护, 这样在促进水泥水化作用的同时, 又能保证混凝土表面高湿, 从而减少了裂缝产生的机会。可采用塑料布覆盖麻布片的方法养护, 适量洒水即可 (以混凝土表面湿润为准, 当温度低于5℃时, 严禁洒水;同时应避免使用草帘子等养护, 以防在混凝土表面形成碱锈, 影响结构外观质量) 。
6.3 由于混凝土配比中的骨料下沉引起的裂缝
(1) 特征:
多发生于马蹄与腹板交界处的截面变化处。裂缝细小, 呈鱼尾状并时断时续。
(2) 分析:
混凝土在振捣器和重力作用下, 骨料开始下沉, 水泥浆上升, 但由于构件截面形状改变, 骨料下沉受到限制, 使得局部混凝土以水泥浆为主要成份, 于是在此处产生裂缝。
(3) 预防:
一是在尺寸变化处分层, 并注意间隔不能太长 (在初凝时间内完成上下层的浇注) ;二要严格控制水灰比, 保证满足试配的要求, 并保持其稳定;三是振捣要密实;四是混凝土下料不宜过快;五是掺入减水剂等外加剂以减少混凝土沉缩量, 促进混凝土的可操作性和流动性。
6.4 蒸养法产生的裂缝
(1) 特征:
在板表面产生横、斜裂缝。
(2) 分析:
一是出槽前后温差过大;二是升降温时控制不严格, 有的甚至不打开盖降温就“热出”。
(3) 预防:
空心板出槽或撤除保温措施时, 其表面与环境温度之差不宜大于20 ℃;坚持蒸养制度, 静置时间、升降温时间、恒温时间及升降温速度都要符合操作规程。
6.5 芯模上浮或拆除时间不当或漏气产生的裂缝
(1) 特征:
沿顶面箍筋产生纵横向枝桩裂纹, 严重者会出现下陷。
(2) 分析:
在混凝土浇筑过程中, 混凝土对胶囊有较大的浮力, 如果胶囊固定不牢, 就会发生胶囊上浮现象, 造成顶板厚度减小, 这种情况也极易产生干缩裂缝。抽拔胶囊过早或出现胶囊漏气时会出现“粘皮”现象, 同时砼自稳能力有限, 对混凝土质量有影响, 裂缝容易发生。
(3) 预防:
胶囊定位钢筋要固定好, 防止胶囊上浮, 胶囊定位钢筋下料要准确, 生根要牢, 同时加强砼振捣工艺, 在芯模侧面的砼做到慢而匀速地进行。
抽拔胶囊的时间与养护温度和混凝土的质量有关, 一般控制混凝土强度达到0.6～0.8 MPa为宜。
芯模胶囊因为制造质量或在施工中有所损坏, 造成在混凝土浇筑过程中漏气, 气压降低, 使混凝土将发生下陷, 造成难以补救的事故。施工中要对使用的胶囊经常打压检查, 发现漏气者应及时修补或更换。
6.6 放张时间过早产生的裂缝
(1) 特征:
在板端部沿钢绞线呈辐射状地产生细小裂纹, 同时板顶中部也产生细小裂缝。
(2) 分析:
松张时混凝土强度低于设计要求, 此时板端砼在受到钢绞线回缩的拉力时, 由于强度偏低, 使其局部表面产生裂缝, 同时起拱度将超过设计值, 这时顶板泥凝土因超过其抗拉强度而发生裂缝。此情况易发生在同一槽中后浇注的空心板, 由于第一块和最后一块浇筑间隔时间较长, 松张时每块板混凝土抗压强度有较大差异, 后浇注的空心板混凝土强度较低是造成裂缝的原因。
(3) 预防:
严格控制放张时间。当每槽中的每块板浇筑的时间都不一样时, 松张时要以最后浇筑混凝土强度来控制, 控制松张的混凝土试块与板体以同等的条件养生, 混凝土强度低于设计要求的张拉强度时严禁松张。另外为防止上述情况的发生, 同一槽的每块空心板可各安排一个工班同时进行空心板的浇注, 使同一槽的空心板砼同时浇注完毕或尽量缩短间隔时间。
6.7 早期裂缝的补救
空心板表面出现较小的早期裂缝、一般不必处理, 但裂缝宽度较大和深度较深时, 应做些处理, 对较严重的裂缝可以凿成三角槽, 用环氧树脂砂浆修补。空心板裂缝最大的危害就是渗水, 使内部钢筋锈蚀而影响使用寿命。因此, 出现裂缝的空心板最好集中在一孔上安装, 桥梁铺装混凝土做成防水混凝土。
摘要：就济南市经六路公跨铁桥梁预制先张预应力空心板的台座设计、空心板施工进行了介绍, 作者还结合多年的施工经验, 对空心板早期裂缝这一质量控制难点的成因进行了分析和论述, 并在工程施工中采取了相应的防治技术, 收到了很好的效果。
关键词：先张空心板,台座设计,制作,裂缝,成因,防治
参考文献
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[2]交通部公路一局.公路施工手册——桥涵.北京:人民交通出版社, 1993.
浅谈25m空心板梁的预制 篇9
新建那曲河桥工程位于妥昌线K116+476.70处。为在原桥址处拆旧建新,新建桥为2 m～25 m,桥面宽为38.5 m,梁体采用C40钢筋混凝土后张预应力空心板梁,共计48片。
2 施工方案
本工程L=25 m空心板梁共48片,梁体为25 m非标准梁长,且梁端预制角度为32°,因此在预制前重点考虑对梁体质量及几何尺寸的控制,主要从台座制作、钢筋绑扎、模板支立、混凝土浇筑四方面进行。梁体采用现场集中预制,钢筋现场下料绑扎,自动计量搅拌站供料,后张法施加预应力,活塞式灰浆泵进行压浆。
3 施工工艺
3.1 台座制作
经现场考察后,梁场定于既有旧桥北侧路基上。根据板梁的实际尺寸、梁体的数量、预计架梁的顺序及现场实际情况,在原有路基两侧对称修建8个台座,以原有路基为移梁跑道。台座基础利用原公路路基,人工夯平后砌筑台座,台座两端为抵抗张拉时产生的压力,基础进行扩大处理,台座顶面水平无预拱度。考虑到梁体在混凝土浇筑中存在的细微胀模现象,影响板梁整体尺寸,在台座制作及钢筋骨架绑扎中,宽度减小5 mm,长度减小10 mm。
3.2 钢筋工程
钢筋骨架的几何尺寸及布置必须符合设计及规范要求。钢筋纵向平直无弯折,钢筋表面无锈迹。为保证混凝土保护层的厚度,在钢筋骨架与模板之间按梅花状以0.4 m的间距布置2 cm厚同标号混凝土垫块,并绑扎牢固。板梁钢筋制作绑扎质量标准:受力钢筋间距允许偏差为±10 mm;箍筋、拱向水平钢筋及螺旋筋允许偏差为±10 mm;钢筋骨架长度允许偏差为±10 mm,宽度允许偏差为±5 mm;弯起钢筋位置允许偏差为±20 mm;保护层厚度允许偏差为±5 mm;钢筋网的长、宽允许偏差均为±10 mm;网眼尺寸允许偏差为±10 mm;对角线差的允许偏差为15 mm。
3.3 预留孔道
本桥采用Φj15.24钢绞线,钢绞线孔道的预留采用ϕ55 mm及ϕ70 mm金属波纹管。波纹管按设计坐标每80 cm采用井字形钢筋焊于梁体钢筋上,保证波纹管位置的准确且管道弯曲圆顺。波纹管接头连接牢固、密合。锚垫板平面应与孔道轴线垂直。
3.4 模板工程
本工程L=25 m空心板梁共48片,其中含C=63 cm悬臂板4片,C=0边板8片。外模采用厂制定型钢模,配置中梁模板2套、边梁模板1套,内模采用厂家特制气囊。立模前在模板表面刷一层脱模剂(模板漆),接缝处粘贴双面泡沫胶带防止漏浆。模板就位后用对拉螺栓连接固定,并在模板顶部每隔1 m用钢管加垫木压住顶板钢筋,钢管通过法兰螺栓连接于锚固钢管上,防止施工过程中气囊上浮。支立模板质量标准:模板标高允许偏差为±10 mm;模板长、宽允许偏差均为±5 mm;轴线偏位允许偏差为10 mm;模板表面平整度允许偏差为5 mm;模板相临两板表面高低允许偏差为2 mm。
3.5 混凝土的浇筑
1)板梁预制混凝土标号为C40。浇筑前试验人员测定现场砂石料的含水率,确定施工配合比;填塞好锚垫板前端的压浆孔,以免堵孔影响压浆,另用ϕ50及ϕ65硬塑料管插在波纹管内,在混凝土浇筑过程中反复拉动保证波纹管内通孔。
2)检查复核梁体的几何尺寸、钢筋型号及布置、预埋件及波纹管位置、模板质量等,确认无误并经监理工程师签认后,清洗PVC板,开始浇筑混凝土。
3)梁体混凝土浇筑工艺。
浇筑程序为:先浇筑底板混凝土,安装气囊后再浇筑腹板和顶板混凝土。采用自动计量搅拌站集中搅拌,装载机上料,混凝土运输车运输,插入式振动棒捣固。在混凝土浇筑过程中留置4组混凝土试件,用以测定该梁混凝土强度值。在浇筑顶板混凝土时,在顶板每5 m预留ϕ20 mm塑料管一个,浇筑完毕后,依此检验顶板混凝土厚度是否符合设计要求。
4)混凝土浇筑后立即进行养护,对空心板内部,两端砌砖后向中间蓄水降温;对混凝土外露面,在表面收浆、初凝后即用麻布覆盖,并经常洒水,保持湿润,防止雨淋和日晒。
3.6 梁体张拉
梁体混凝土强度达到设计强度90%后,完成下料、编束、穿束和张拉机具设备的准备等工作,然后进行张拉作业。
1)张拉原则:
两端同时同步缓慢均匀张拉;各钢绞线张拉顺序严格执行设计要求按编号顺序双束对称进行;施加预应力采用双控(张拉应力和伸长量)措施。张拉时,千斤顶张拉力作用线与钢绞线的轴线重合一致,钢绞线在张拉控制应力达到稳定后锚固。
2)张拉力及理论伸长量的计算。
a.张拉力的计算:
根据设计要求,Φj15.24钢绞线的标准强度为Ry;b=1 860 MPa,控制应力为σk=0.75×Ry。
b=1 395 MPa,设计张拉力计算为:
25 m梁每束5根钢绞线:P=σk×5×140=976.5 kN。
25 m梁每束6根钢绞线:P=σk×6×140=1 171.8 kN。
b.理论伸长量的计算:
钢绞线张拉时理论伸长值为ΔL=P×L/(Ay×Eg)。
其中,P为钢绞线平均张拉力,kN;L为钢绞线长度,m;Eg为钢绞线弹性模量,考虑钢绞线受拉时因螺距变长而弹性模量变小,采用1.95×105 MPa;Ay为钢绞线截面面积,mm2。
c.P计算:P=P[1-e-(KX+μθ)]/(KX+μθ)。
其中,P为预应力钢材张拉端的拉力,设计为每束5根钢绞线976.5 kN,每束6根钢绞线1 171.8 kN;X为张拉端至计算截面的孔道长度,m;θ为张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和,rad;K为孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数,取0.002;μ为钢绞线孔道摩擦系数,取0.25。
3)张拉程序:0※初应力10%σk※20%σk※100%σk持荷2 min※锚固。100%σk对应伸长值减去10%σk对应伸长值即为张拉伸长量,伸长率误差不得超过6%。张拉完毕4 h后用砂浆封锚。
3.7孔道压浆
净浆强度为M40,拌合时间不少于2 min,均匀稠度达到14 s～18 s为止。压浆采用活塞式灰浆泵,压力控制在0.5 MPa～0.7 MPa之间。压浆前使用高压水冲洗孔道,确保孔道清洁。
压浆程序:孔道压浆按自下而上的顺序进行。水泥浆压注一次完成,出口冒出纯浆时,封闭出口;压浆端将净浆压力维持在0.7 MPa 10 s,待孔道中空气及水分由钢绞线缝隙排出后,封闭压浆孔。
3.8移梁
水泥净浆达到设计强度的75%后,开始移梁。首先将梁端底模活动部分移走,用千斤顶顶起梁体,起梁后置于横移轨道旱船上,横移时准备好防梁倾翻用支撑。用绞磨牵引横移至指定位置。存梁时梁体两端设垫木使其悬空,垫木放在梁支座中心处,存放的梁体编号,并标明浇筑、张拉、注浆日期,确保每片梁安全、稳固存放。
3.9封锚
将梁端锚具周围冲洗干净并凿出预埋钢筋,焊接端头钢筋网后浇筑封锚混凝土。梁端空心部位以单层砂浆砌砖封堵,表面以2 cm厚M15砂浆收面。
4结语
预应力混凝土空心板梁是桥梁的承重结构,因此,在施工前,一定要制订出详细的板梁预制施工方案,对所有参与施工的人员进行技术交底;掌握关键工序的技术要点,严格按规范要求检测各项指标,发现异常,及时找出问题产生的原因,采取合理的处理措施加以解决,确保预应力混凝土空心板梁的预制质量。
摘要：结合妥昌路那曲河桥工程施工情况,主要介绍了25 m后张法预应力空心板梁的施工工艺及施工组织安排,并指出了该技术在实际施工中需注意的事项,为类似工程施工提供了参考依据。
关键词：后张法,空心板梁,施工工艺,钢筋,张拉力
参考文献