预应力混凝土T梁(精选12篇)
预应力混凝土T梁 篇1
伴随我国铁路、公路等交通事业的迅猛发展, 修建跨越江河的桥梁是必须面对的问题。而在现代桥梁施工中, 预应力混凝土T梁成为较为常用的桥梁结构形式, 取得了较快地发展。下面就对预应力混凝土T梁结构桥梁施工相关问题展开探讨, 以期不断提升桥梁施工质量, 确保建设的桥梁安全、高效投入运营。
1 T梁结构桥梁的施工特点及难点分析
在现代T梁结构桥梁施工的过程当中, 由于T梁体积和自重通常较大, T梁施工往往采用现场制作和安装的形式, 这对施工的场地提出了高要求, 选择的场地不仅需要采取必要的加固处理措施, 还要考虑是否对安装T梁的工艺及方法产生影响, 所以T梁施工场地的选择与布置必要合理。如某高速公路桥梁, 设计的结构为T梁结构, 上部采用35m的T梁, 施工T梁的体积和自重均很大, 这就需要先做好必要的前期准备工作, 才能选择恰当工场地并做出正确的加固处理措施。
混凝土T梁结构桥梁的T梁吊装要求相对较高, 且除市政桥梁外, 大多桥梁均建设于环境偏僻、交通不便的区域, 大型的吊装机械进场困难, 这就对吊装T梁的方法等提出更高地要求。因此, 在施工之前, 就需对T梁的吊装工艺, 吊装机械进行合理分析和选择, 采用最适宜的吊装方法进行施工。
对于桥梁T梁的混凝土浇筑来说, 质量控制是重中之重, 特别是在交通相对不便的环境下, 只有保证混凝运输车辆保持在合理数量范围, 精准加以调度, 才能确保T梁施工混凝土浇筑的质量。同时, 还要对水泥、粗骨料、砂料等混凝土原材料进行严格控制, 才能确保混凝土与钢筋结构的紧密结合, 才能保证T梁浇筑施工的高质、高效。
2 T梁结构混凝土桥梁T梁的施工工艺
通常来讲, T梁结构混凝土桥梁T梁的施工工艺如下:
2.1 钢筋的绑扎安装施工。
在钢筋棚内将普通钢筋弯曲成型, 进行绑扎。为确保钢筋位置的准确, 绑扎平台上应事先进行放线, 按线进行绑扎, 绑扎时宜先对马碲部分与腹板部分进行绑扎。把加工后的钢筋由梁底座进行纵向布置, 并及时调整其高度, 以使各道纵向筋处于正确的高度, 然后绑扎腹板钢筋, 绑扎过程中需注意, 要先穿纵向筋, 后穿箍筋, 并时刻注意钢筋的垂直度、保护层厚度及骨架网高度的垂直度等问题。
2.2 穿波纹管施工。
完成腹板钢筋的绑扎, 就要进行波纹管穿束及定位了。波纹管安装前须通过lk N的劲向力作用不变形, 灌水试验无渗漏时方可使用。一般采用的波纹管内劲¢为70mm, 链接可采用同型大一号波纹管作为接头管, 接头管长宜在200mm左右。链接后的波纹管为避免泥浆涌入造成管道堵塞, 最好在施工完成前用密封胶带封口。波纹管连接后成通长一根后, 要自一端穿人, 并沿长度方向每四十厘米设U字形定位钢筋, 点焊于箍筋上, 从而确保在混凝土浇注过程中钢筋不变形、移位, 定位钢筋挂钩的方向需与张拉钢束时所产生的径向变形方向相反。最终达到管道的安装更牢固, 接头更密合, 弯曲较圆顺的穿波纹管施工目标。
2.3 端头模板与横隔板钢筋的安装施工。
当穿束定位好波纹管后, 就需要进行端头处螺旋筋、锚垫板、端头模板的安装, 同时还需进行横隔板与边横隔板间钢筋的绑扎, 锚垫板和端头模板需用螺栓进行连接, 且连接应顺直严密;横隔板钢筋绑扎定位需准确, 才能保证隔板间的间距正确。
2.4 支立模板施工。
完成上道工序后, 即可清理台座进行支模了。支模前应打磨模板, 并涂脱模剂, 还须用胶带将模板间连接起来, 并保证连接处密实不漏浆;台座和模板间要采用模板夹台座处理;采用上下拉杆对模板进行加固, 拉杆的数量及间距, 应依模板块数灵活确定, 以起到较好的外拉内撑作用。进行模板精调时, 需及时使用楔形块对各部位的竖向支撑底部进行顶紧, 并紧固连接螺栓让各块模板的面板接缝更加严密。支立好模板后, 即可绑扎翼缘板钢筋, 然后进行墩顶负弯矩波纹管、护栏预埋筋等的安装施工。
2.5 混凝土T梁的浇筑施工。
钢筋、模板、管道及锚具施工完成后, 方可进行混凝土的浇筑。浇筑的混凝土要严格按照施工配合比, 采用连续灌注法进行。浇注混凝土应从T梁的两端向中间, 同时分段、分层下料震捣施工, 浇筑混凝土的长度控制在每段4.5米左右为宜, 每层厚度则控制在30cm左右为佳, 且上下层的浇注时间应控制在2h以内。先浇T梁主肋混凝土, 当主肋混凝土浇注全部完成后, 再进行T梁翼板混凝土的浇筑, 浇筑后的震捣应及时, 绝不能出现漏震现象。混凝土灌注时的下料要均匀、连续, 以免发生挤塞。对于钢筋较为密集处, 应采用插入式振动棒辅助下料。
2.6 预应力张拉施工。
完成T梁浇注后, 当梁体的混凝土强度达到90%的设计强度时, 用高压风枪把孔道冲洗干净, 清除孔道口和锚板存在的杂物及水泥浆, 方可进行预应力张拉施工。预应力钢束需采用符合相关规范和T梁设计强度的低松弛预应力钢绞线, 两端同时张拉。张拉时要控制好张拉应力。
2.7 孔道的压浆施工。
孔道压桨前宜采取石棉绳浸湿缠裹其根部等保温措施, 为避免冒浆损失灌浆压力, 锚塞周围钢绞线的间隔需用水泥或环氧砂浆填塞, 还要对孔道进行冲洗, 以保证孔道畅通。孔道的压浆施工须考虑预应力混凝土T梁耐久性, 以及解决好预应力空压浆不密实、饱满的问题, 必要示时可采用真空辅助压浆工艺。
3 确保T梁施工质量的几项有效措施
3.1 浇筑主梁混泥土浇筑时, 粗骨料宜选用小粒径碎石, 同时用科学方法严格控制水泥用量, 以减小混凝土的收缩和徐变。
为改善混凝土和易性, 可适当掺入高效减水剂。
3.2 T梁吊装按吊孔穿索兜托梁底的施工方法, 吊点距梁端应小于120cm并大于支座到梁端的距离。
T梁重心通常较高, 拉梁道路必须平整坚实, 以免发生安全事故和破损梁板。梁板安装就位后, 应及时焊接湿接缝、横隔梁钢筋。
3.3
立模及混凝土浇筑时, 应注意控制T梁顶面横坡度, 减少相邻梁板高差, 根据气温情况、混凝土强度情况, 严格控制拆模时间, 减少因拆模引起的混凝土损伤及裂缝。
3.4 温度应力影响在整个施工中所占比重随跨径的增大而增大, 应引起足够重视。
为使预制主梁与现浇整体化混凝土不产生过大收缩差, 预制主梁的存梁期不宜超过90天。
结束语
T梁预制在桥梁施工中应用越来越广泛, 采取合理的施工工艺措施, 才能够确保施工的质量, 从而提升桥梁整体使用效果。
摘要:在现代桥梁施工建设中, 由于预应力混凝土桥梁的结构体系伸缩缝少、刚度较好、变形不大等特点, 使之具有抗震能力强、养护简便等优点, 预应力混凝土T型梁作为较常用的桥梁结构, 应用越来越广泛。因此, 深入分析掌握预应力混凝土T梁施工相关问题, 对于提升桥梁施工质量, 确保交通运输安全、畅通具有十分重要的现实意义。
关键词:混凝土T梁,施工,特点,施工工艺,注意事项
参考文献
[1]王向锋.T梁预制施工质量控制要点[J].交通世界, 2011 (21) .
[2]万征, 严明达.浅谈公路桥梁T梁施工技术[J].黑龙江交通科技, 2013 (10) .
预应力混凝土T梁 篇2
预应力预留孔采用波纹管成孔,波纹管使用前,应进行试验,合格后方可使用,安装时,按设计图中预应力筋的曲线坐标安装定位钢筋,定位钢筋间距不大于1米,在起弯点处适当增加。穿入波纹管,应将定位钢筋网片固定在腹板钢筋上,以防浇筑混凝土时波纹管上浮。
波纹管之间的连接采用大一号的波纹管,接头管的长度为波纹管直径的5-7倍,
波纹管的定位筋与梁肋钢筋点焊牢固,以保证定位钢筋准确。
波纹管与梁端锚垫板的连接处及锚垫板压浆孔采用胶带密封,防止漏浆。
波纹管安装就位过程中,尽量避免反复弯曲,以防管壁开裂。同时,在焊定位钢筋时对波纹管采取防护措施,防止电焊火花烧伤管壁。
波纹管安装就位后,在波纹管内另加入比其内径小5mm的硬质塑料衬管,以保证管道的畅通。
预应力混凝土T梁 篇3
关键词:T型梁 后张法 预应力 混凝土
0 引言
后张法,即先浇筑构件混凝土,并在其中预留穿束孔道(或设套管),待混凝土达到要求强度(不低于设计强度的70%~90%)后,将预应力筋穿人预留孔道内(或在浇灌混凝土前将预应力筋穿入孔道),将千斤顶支承于混凝土构件端部,张拉预应力筋,使构件也同时受反向压缩。待张拉到控制拉力后,即用特制的锚具将预应力筋锚固于混凝土上,使混凝土获得并保持其预压应力。最后,在孔道内压注水泥浆,以保护预应力筋不致锈蚀,使预应力筋与混凝土粘结成为整体,并浇筑梁端封混凝土。目前,国内的高速公路大桥,采用后张法预应力混凝土T型梁,越来越普遍,现对后张法预应力混凝土T型梁的施工特点和质量控制要点做总结。
1 施工工艺
1.1 钢筋及模板制安,孔道成型 预制T梁可采用C25混凝土底座,厚度为25-40cm,底面配中8@20钢筋网。底座预留拉杆孔,上铺5—6mm 钢板。钢筋在加工场开料加工后,搬运到顶制台座位置安装就位,钢筋骨架下底和外侧垫保护层垫块,错开布置。金属波纹管宜应用手提式砂轮切割机,不得使用电焊切割,波纹管孔道一般按每50cm采用钢筋卡予以铁丝绑扎固定,避免孔道在浇筑混凝土过程中移位。孔道上若出现意外孔洞则在浇筑混凝土前修补好。波纹管连接后用密封胶带封口,避免混凝土浇筑时水泥浆渗入管内造成孔道堵塞。在操作时防止管壁破裂,防止邻近电焊火花烧伤孔道。钢绞线的安装选用预埋波纹管后再穿束,一般采用人工穿束,对钢绞线可将一孔筋束中的全部钢绞线编束后整体装入孔道中。穿束前应检查,锚垫板位置正确,孔道内畅通、无水分和杂物。钢绞线下料长度一般为孔道长度加上锚固及张拉工作长度。为防止钢丝扭结宜进行编束,绑扎一道铅丝,铅丝扣弯入钢束内。钢绞线切割时,在每端离切口用铁丝绑扎。绑扎好的钢绞线束编号挂牌堆放。
1.2 混凝土浇筑与养护 混凝土拌和料可掺适量的外加剂。混凝土搅拌时,检查拌制质量和塌落度,符合要求才可浇筑。混凝土采用分层振捣一次浇筑的方法,在倾斜面上逐层升高,每层30cm。振捣时不得大力撬动钢筋和模板。梁体混凝上浇筑后,在梁端标明制作日期和安装方向。为了不损坏T型梁的冀缘,在混凝土强度未达到12.5MPa时,不得拆模。拆模时不得用力撬动与敲打而损伤梁体表影响T型梁的外观质量,在混凝土初凝后,用麻袋覆盖,并洒水养护,在养护期宜保证混凝土表面处于湿润状态。
1.3 张拉钢绞线 一般30mT型梁混凝土上龄期宜大于4d,同时梁体混凝上宜达到设计强度的70%~90%时,方可张拉钢绞线。当跨径大于或等于25m时,宜采用两端同时张拉。如两端张拉时,则两端千斤顶升降压、曲线标记、伸长测量、插垫等工作宜保持一致。在张拉前,采用无油污染的压缩空气,对孔道、锚具与钢绞线端部进行清洗。钢绞线渐进匀速张拉,并注意以下几点:将钢绞线稍加张拉,以消除松弛状态,并检查孔道轴线、锚具和千斤顶是否在一条直线上;当钢绞线初始应力达到设计张拉控制应力的10%时,可在钢丝上作记号,作为测量伸长量的参考,并检查钢绞线有施工方法、主要施工设备、主要材料及半成品,和施工出现主要问题无滑动;将张拉力增加到设计值并持荷2min,若伸长量符合要求则可封闭锚具并拆除千斤顶,如果伸长量和张拉力与要求相差较大,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。当滑丝、断丝数量超过规定,应抽换钢绞线;锚具外多余俐绞线可使用于动式砂轮切割机,不得采用电弧焊切割。张拉预应力,使梁体能承栽自重荷载后,可将梁移出生产台座后,再进行孔道灌浆。预制梁移出台后.继续进行养护,养护时间不少于7d。
1.4 孔道灌浆与封端 孔道灌浆采用专用灌浆泵进行。灌浆工艺有“一次压注法”和“二次压注法”两种,前者用于不太长的直线形孔道,后者用于对于较长或曲线形孔道。预应力张拉完毕后的24h之内即对孔道进行灌浆。灌浆分两次进行,每一孔道宜于两端先后各灌浆一次。由灌浆泵在梁端将纯水泥浆,经灌浆胶管从灌浆咀压入孔道内,灌浆的压力最少升到0.7MPa,当灌浆达到另一端饱满并排出浓浆(排气孔排出相同稠度的水泥浆)时用木寒堵孔,并稳压10s以上后,可关闭进浆管截止阀,拆卸进浆管。对于“二次压注法”,在第一次压浆间隔不小于30~45min后,可进行第二次灌浆,拔山两端排气孔木塞,在另一端安装进浆管,并将进浆管截止阀全部打开,待排气孔流出浓浆时,再用木塞堵孔及关闭进浆管截止阀,并稳压10s以上后关闭截止阀,拆卸进浆管,完成灌浆工作。
2 主要问题的处理
2.1 孔道堵塞的处理 产生T形梁预应力孔道堵塞的原因主要是:振捣方法不当,插入式振捣器频繁碰撞波纹管,金属波纹管强度低,造成破裂被混凝土堵塞。可针对原因采取预防措施,如改善振捣方法并提高波纹管强度,并在混凝土刚浇灌后终凝前,在梁体两端适当对拉钢绞线等。发现孔道堵塞时,应暂停张拉钢绞线,在孔道两端灌水,从梁体两侧的色泽与水印,判定堵塞部位,然后在梁体一侧钻孔清除堵塞处钢绞线上的混凝土或水泥浆,清除干净再继续张拉到设计值,并认真填补钻孔(可用高强混凝土、环氧树脂或两者的混合物填补),最后再进行孔道的正常压浆。
2.2 钢绞线张拉伸长量差异的处理:①张拉时,先检查调整两端钢绞线位置,并用油漆做标记,套上工作锚、夹片和限位板。②预应力筋的伸长量应在初应力(如10%张拉力)状态下开始量测,每级张拉力通过压力表读数控制,用游标卡尺测量伸长量,做好记录。③一般设计图纸上所示的张拉力为封闭前锚具内的瞬间力,实际伸长值计算式:DL=DL+DL。其中,DL为后张法预应力钢绞线实际伸长值;DL为初应力至最大张拉应力问的实测伸长值;DL一为初应力的推算伸长值。④将实际伸长值与理论伸长值进行对比,如果误差在控制范围内,则该钢绞线张拉完毕。
2.3 梁端混凝土破碎的处理 预防措施:①绑扎钢筋时,在梁端的下部预埋3mm~5mm厚的钢板,在梁端的侧面埋设钢筋网;②浇灌梁体混凝土时,加强梁端混凝土的振捣。出现该问题后,可由人工仔细凿除破碎部分的混凝土,冲洗干净后,用高强混凝土、环氧树脂或两者的混合物(强度不低于梁体混凝土的设计强度等级)修补。
2.4 注意事项 ①夹片与锚环孔不应粘附泥浆或其他杂物,且不允许锈蚀(若有轻微浮锈,应彻底清除);②对表面有锈的钢绞线,张拉前应彻底除锈,以减少摩擦损失;③锚具安装到位后,应及时张拉,以防止因锈蚀而产生滑丝、断丝;④钢绞线应采用无齿锯或机械切断机切割,禁止采用电弧切割,避免损伤钢绞线,引起张拉时拉断;⑤工作锚板夹片与工具锚夹片不能混用(工作锚具不能重复使用);⑥工具锚夹片对表面和锥孔内表面使用前应涂有润滑剂以便退锚灵活;⑦在张拉过程中,应注意是否有异常现象如响声、油压表指针抖动等,张拉完成后检查钢绞线上夹片留下的咬痕,以便及时发现滑丝问题;⑧张拉前应检查张拉系统是否安全可靠,张拉时应有安全措施,张拉千斤顶后严禁站人。
3 结束语
预应力混凝土T梁 篇4
1.1 裂纹的分类以及产生的原因分析
由于在T梁预应力混凝土桥在设计、施工和材料可能存在某些缺陷, 使得T梁桥结构在先天上存在某一些弱点, 加上以后在服役的过程中经常出现超载的现象, T梁结构桥可能会出现一些其他问题。T梁混凝土常见的问题主要有:桥梁梁体出现裂缝、钢筋露出混凝土表面、混凝土碳化、钢筋锈蚀、混凝土接缝之间出现渗水、横隔板受到损坏、混凝土表面遭到破损以及认为破坏等问题。
T梁预应力混凝土桥结构在服役的过程中经常会出现很多的裂纹, 根据裂纹所产生的原因, 主要可以分为两个类别:自身内应力所产生的裂缝;在外界在和作用下形成的裂纹。对于混凝土自身由于内应力过大而产生的裂纹主要有两类;首先就是收缩裂缝, 混凝土在凝固的过程中, 一些水分与水泥小颗粒之间相互结合, 体积缩小, 产生收缩。在混凝土干缩的过程中, 混凝土内部的水分分布呈现一定的梯度变化, 导致表面的混凝土受到拉应力, 内在的混凝土受到压应力, 这种内在应力超过其抗拉强度时, 便会产生收缩裂纹;其次, 混凝土由于受到水泥化放热、阳光照射以及周围大气温度的影响, 导致混凝土由于温度的变化而发生了体积上的膨胀;最后在新旧混凝土接头的部位, 沿着接缝面的垂直方向容易产生裂纹, 很大程度上是由于水泥在水化的过程中放出大量的热量所导致的。
对于外界载荷作用下所产生的裂纹主要分为以下3类:弯曲裂缝:在混凝土梁上施加一定的弯矩, 将会产生弯曲裂纹;剪切裂纹:首先剪切裂纹会发生在剪应力最大的为, 研究表明随着载荷的不断增加, 裂缝的长度不断的增加爱并向着受压区进行扩展, 剪切裂纹不断的出现分叉;断开裂缝:当钢筋混凝土受到拉应力时, 那些贯穿整个截面的裂缝被称之为断开裂缝。
1.2 混凝土T梁浇筑过程中出现的质量问题及原因分析
结合相关参考文献, 笔者认为T梁预应力混凝土在服役的过程中通常会出现以下几类问题:
1.2.1 蜂窝
所谓的蜂窝就是指混凝土表面无水泥浆, 骨料间有大量的间隙存在, 形成一定数量的窟窿, 窟窿的形状犹如蜂窝的大小, 形状并不规则。主要原因就是混凝土原材料碎石、砂级配差, 不便于水泥浆充分包裹, 从而形成蜂窝, 或是由于混凝土搅拌不均匀, 造成部分区域的石子集中, 造成了蜂窝。
1.2.2 麻面
麻面是指混凝土表面呈现许多绿豆般大小的不规则小凹点, 直径通常大于5mm。产生麻面的主要原因就是模版表面粗糙或是清理不干净, 脱模剂使用不当或是涂抹不均匀, 或是过振造成混凝土离析而使碎石集中, 砂浆过少。
1.2.3 漏浆
出现漏浆的主要原因就是侧模与底模接触处漏浆主要是接缝处使用的海绵或橡胶垫太薄太软, 贴别是海绵孔隙率较大, 起不到弹性密封的作用;再就是侧模与端模接触处及锚垫板周围的漏浆主要是端模半制造粗糙, 密封材料较差, 从而导致锚垫板周围的混凝土不密实。
1.2.4 气泡
T梁预应力混凝土在梁体表面会产生很多气泡, 但主要是集中和在马蹄口斜面。笔者认为混凝土表面产生气泡的主要原因是有3个方面, 首先马蹄口鞋面排气困难, 气泡并未完全排出, 部分气泡残留在混凝土与模版之间;其次混凝土拌合物中粗细料级配不合理, 细集料不能充分填充粗集料的空隙, 进而产生气泡;第三拌合物水灰比比较大, 或是未根据现场用砂的实际含水率调整水灰比而造成混凝土表面气孔增多, 或是因为在混凝土振捣时间不够或是漏振、欠振导致气泡并未完全排除。
2 解决上述问题的对策
2.1 针对T梁预应力混凝土常见裂缝的措施
对于常见的塑性裂纹而言, 一般在浇筑几个小时以后出现, 如梁面上、挡碴墙上时常发生。主要的预防措施有以下几种, 可以通过掺杂缓凝剂, 减缓预应力混凝土的硬化速度;在混凝土收光后, 应该立即用塑料薄膜覆盖或毡布覆盖, 防止水分的蒸发;在混凝土全部浇筑以后, 应该立即该棚布洒水。
预应力混凝土在硬化以后, 在不饱和的空气中, 失去内部毛细孔和凝胶孔的吸附水作用, 会立即产生干燥收缩。并形成混凝土表面裂缝。预防收缩裂纹的主要举措有, 严格控制砂石中的含泥量;在基面上洒水。对于温度裂缝而言, 通常会有两条以下航, 而且分布均匀和对称, 从梁底一直到梁腹, 均属于结构危害性裂纹, 构件多报废, 危害性较大。主要的预防措施包括严格按蒸养制度进行操作;夏季温度过高和冬季严寒时, 蒸养要格外的小心, 冬季混凝土入模温度要保证不低于10℃, 浇筑结束后, 适量通蒸汽保温, 缓慢升温, 缓慢降温;在浇筑的过程中要保证内外温差小于25℃。
2.2 T梁混凝土外观质量问题对策
2.2.1 严格控制混凝土原材料的质量
预应力混凝土的原材料必须进行认真选择, 严格控制混凝土的各种原材料质量, 进场必须严格检验。混凝土原材料种类主要包括水泥、细骨料、粗骨料、水、外加剂。
2.2.2 原材料质量控制
集料的级配直接影响混凝土的表面含气量的大小;集料的含泥量超标会显著的降低混凝土的强度;为了提高预应力混凝土的强度, 应该要添加一定比例的掺加剂。
2.2.3 优化混凝土的配合设计
确定配合比是混凝土施工的首要前提;混凝土的拌合物的和易性是影响混凝土质量的重要因素。
2.2.4 在混凝土施工工艺方面
应该加强模板的设计和加工质量的控制, 为了确保T梁脱模后表面光洁、美观, T梁模版全部采用特制加工的大块钢板。另外模版的设计应该严格按照设计要求进行安装。
3 结语
本文主要分析了T量预应力混凝土在施工浇筑过程中存在的问题, 并结合相关的参考文献, 提出了相应的解决对策。首先, 分析了T梁预应力混凝土在服役过程中所出现的裂纹, 产生的主要原因为由于自身应力和外加载荷的作用所导致的。针对T梁预应力混凝土常见裂缝的措施, 主要针对收缩裂纹、塑性裂纹和温度裂纹, 进行了措施分析。对于混凝土的外观质量问题而言, 主要从混凝土原材料的选择与质量控制、不断优化混凝土的配合设计, 最后在混凝土施工的过程中加强模版质量的控制。
参考文献
[1]预应力工程实例应用手册 (桥梁结构篇) [M].北京:中国工业建筑出版社, 1996.
[2]王文涛.刚构一连续组合梁桥[M].北京:人民交通出版社, 1995.
预应力混凝土连续梁施工分析 篇5
预应力混凝土连续梁施工分析
在分析总结国内外预应力混凝土连续钢构施工发展现状基础上,对某大桥预应力混凝土连续钢构优化施工方案进行优化设计,将原设计方案中采用塔吊配合自锚三角挂篮施工优化为缆索吊配合菱形挂篮施工.实验证明,优化后的施工方案可以节约资金,节省工期.
作 者:祝良玉 ZHU Liang-yu 作者单位:湖南省长沙中格建设集团公司,湖南,长沙,410000刊 名:交通科技与经济英文刊名:TECHNOLOGY & ECONOMY IN AREAS OF COMMUNICATIONS年,卷(期):11(3)分类号:U445关键词:预应力 混凝土施工 方案 优化设计
建筑工程中预应力混凝土梁施工 篇6
关键词:建筑工程 预应力混凝土 施工技术应用
随着社会的不断进步,我国先进的建筑技术得到了快速的发展,预应力技术的推广应用于民用建筑的建设。混凝土梁抗裂强度得到增加,能够充分的利用高强度的钢材的潜能,节约钢材并减少梁截面尺寸和混凝土用量,具有显著的经济效益。本文主要对预应力混凝土梁的施工技术应用和预应力施工要点及质量控制等做简要分析。
1 预应力混凝土的特点
1.1 提高了构件的抗裂能力 构件在承受外荷载前其受拉区已有预压应力存在,在外荷载的作用下,只有当混凝土的预应力被全部抵消转而受拉同时拉应变超过混凝土极限拉应变时,混凝土表面才会出现裂缝。
1.2 增大了构件的刚度 因为预应力混凝土构件在使用过程中,在荷载效应标准组合下只小幅度开裂或者不开裂。混凝土基本上处于弹性阶段工作,因而构件的刚度比普通钢筋混凝土构件有所增大。
1.3 高强度材料得以充分利用 预应力混凝土构件中,先被预拉的是预应力钢筋,而后钢筋拉应力受外荷载的影响不断增大,其始终处于高拉应力状态,即高强度钢筋被充分利用;钢筋强度高有助于缩小所需的截面面积。
1.4 构件的应用范围进一步扩展 构件的抗裂性能因预应力混凝土而有所改善,并且构件的抗腐蚀及防渗水性能大幅度提高;高强度材料的运用不仅轻巧,而且有效提高了构件的刚度和强度,结构变形得到控制,可广泛应用在重荷载、跨度大、承受反复荷载的结构中。
2 结合工程实例谈预应力混凝土梁施工
2.1 工程概况 本工程为辽宁省本溪市火车站站房工程,站房主体跨度较大的梁为预应力钢筋混凝土梁,最大跨度为36m。平行轨道最大梁断面尺寸800mm×1500mm,最大跨度为20m。预应力筋应用直径15.24mm极限强度标准值为1860MPa的低松弛预应力钢绞线,其性能满足《预应力混凝土钢绞线》(GB/T5224-1995)的规定。有粘结预应力孔道灌浆采用42.5MPa普通硅酸盐水泥,水灰比为0.40~0.45,同时为确保孔道灌浆密闭性,须适量添加膨胀剂,以水泥浆28d强度始终维持在30MPa以上。
2.2 预应力施工工艺流程(图1)
2.3 预应力施工方法(有粘结预应力梁施工)
2.3.1预应力筋铺放
2.3.1.1 预应力张拉端采用内藏式和外露式两类。梁的端承模板局部需要根据预应力构件的尺寸特别加工,以满足内凹或外凸的要求。因此,用多层板现场制作梁端模板。通常非预应力混凝土梁侧模支在梁底模上,按照底模到侧模的顺序逐一拆模。但预应力梁与非预应力梁不同。拆掉侧模后张拉预应力筋,而后拆卸支撑和底模。因此,施工时必须对此予以重视。
2.3.1.2 基于预应力筋曲线矢高的设计标准,按照1~1.2m的间距装设定位架立筋,通过螺纹钢筋绑扎于梁箍筋上,波纹管中心线与梁底之间的高度减去波纹管半径即为其安装高度。
2.3.1.3 波纹管铺设。①四、五人一组铺设波纹管。沿大梁两侧排开,将波纹管从一端传入,全部传入后两端插入喇叭口中,管与喇叭口接合的部位用海绵胶带缠绕,防止漏浆。②波纹管与喇叭口定位要准确,纵向顺直,横向沿中心线或对称于中心线,不得有S弯,高度方向与定位架立筋绑扎牢固,保证预应力曲线线形正确。
2.3.2 穿钢绞线。钢绞线穿束时从锚固端向张拉端穿入。穿束过程中,钢绞线必须加设导帽,以防波纹管被钢绞线捅破。为避免预应力筋纽绞,穿束时还应当适当调顺预应力筋。穿束前核对编号,确保一次穿束到位,以免穿错后返工造成资源浪费。切忌用电气焊焊接穿入孔道的钢绞线,以免降低预应力筋强度。穿束时所选的波纹管必须是优质镀锌的波纹管,以防施工阶段波纹管出现形变、渗漏等问题。钢绞线穿束后及时将管口处用海绵塞住封闭。伸出波纹管的钢绞线先缠裹一层油纸,然后连同波纹管口的海绵一同用防水胶带缠裹严密。
2.3.3 节点安装。本工程有粘结预应力筋可细分为单端张拉方式与两端张拉方式。
有粘结张拉端:用B&S;体系多孔夹片群锚。由喇叭
口、螺旋筋、锚具组成。按要求绑扎非预应力筋骨架后,在普通钢筋骨架上装设喇叭口。固定端:采用B&S;体系单孔挤压锚,由螺旋筋、挤压锚和承压板组成。
2.3.4 有粘结张拉端节点设计。预应力筋张拉施工质量主要取决于张拉端节点设计的优劣。本工程的张拉端主要分两大类。一类是设置在结构周圈边梁的张拉端。另外一类是设置在多跨连续预应力梁跨内的张拉端。
2.3.5 多跨连续预应力梁与后浇带关系的处理。根据设计蓝图、规范以及预应力施工工艺的要求,多跨连续的预应力梁应该进行适当的分段搭接和张拉。分段搭接的位置和搭接方法在满足设计要求的前提下,应该结合预应力施工工艺、后浇带的划分、方便土建施工等多方面因素综合考虑。本工程预应力梁的特点在于,预应力梁跨度大,同一梁中预应力孔道较多,双方向预应力孔道存在交叉,预应力梁连续跨数较多,预应力梁跨过沉降后浇带和温度后浇带。预应力张拉需要等到后浇带混凝土强度达到设计要求后才可以进行。
2.3.6 混凝土的浇筑及振捣。项目部和监理部在铺放预应力筋后开展隐检验收,通过验收后进入混凝土浇筑环节。浇筑阶段须重点关注振捣质量,以确保振捣密实。承压板、锚板附近的混凝土振捣质量也是浇筑环节的重要节点,孔洞或蜂窝都属于振捣不密实的情况。振捣时切忌磕碰踏压预应力筋、支撑架和端部的预埋部件。施工方应该在浇筑过程中指派专人现场进行质量监督。
2.3.7 张拉预应力筋
2.3.7.1 预应力筋张拉前标定张拉机具。基于工程项目的设计要求,有粘结预应力筋应用YCN-150型大型千斤顶进行。张拉时,先参考预应力施工关于实际张拉力的设计要求标定张拉机具。在工程建设过程中参考标定值作“张拉力-油压力”曲线,通过该曲线,工程师可直接获取控制张拉力值相对应的油压表读数,继而将其打在相应的泵顶标牌上,以供查验或操作。张拉资料中给出标定书。
2.3.7.2 预应力筋张拉。①张拉前首先算出理论伸长值及允许变化范围。张拉控制应力和实际张拉力。根据设计要求的预应力筋张拉控制应力取值,张拉控制应力系数为0.75,即张拉控制应力为1395MPa。实际张拉力根据现实条件进行参考既定的工艺流程通过一次超张拉3%的方法进行。②张拉预应力筋必须在混凝土强度达到设计强度的80%后进行。可参考实际施工进度确定张拉时间。张拉过程中,须参照以同条件养护的试块为准的书面试压强度报告单进行混凝土强度控制。③梁中预应力筋张拉可根据平面图依次顺序进行。④从一端开始张拉单端筋。如果是双端筋,一端张拉完毕后对另一端进行补拉。
3 结束语
经过了几十年的工程实践和不断研究,预应力技术已经是比较成熟的一项工程技术,在今后的发展中,还将日渐完善。在某些建设领域,预应力技术以种种优势有着强大的生命力、竞争力、发展力,在今后施工过程中会发挥更大的作用。
参考文献:
[1]曹国雄.后张法预应力混凝土施工技术在某大厦工程中的应用[J].广东建材,2010,27(6):95-98.
[2]白光.小议民工建工程中预应力混凝土技术的应用[J].黑龙江科技信息,2010,4.
预应力混凝土T梁 篇7
1.1 桥梁简况
某二级公路改建工程于2008年底建成通车,位于该公路设计里程K10+895有一座跨径为5-50 m的预应力混凝土简支T梁桥。设计荷载为公路—Ⅱ级,设计洪水频率为1/100。
该桥桥面宽度净9 m+2×0.5 m,上部结构主梁采用预制预应力混凝土简支T梁,预制梁顶板宽度1.5 m,梁顶横坡为1.5%,T梁高度为2.7 m,高跨比为1/18.52,悬臂端部厚度20 cm,根部厚度为28 cm。跨中腹板厚度20 cm,支点附近腹板厚度45 cm,腹板变化段长度为2.5 m,每跨T梁设置5道横隔板,分别设在两支点、1/4跨、跨中、3/4跨处。下部结构为空心薄壁墩,桩柱式台,钻孔灌注桩基础。
1.2 桥梁病害
2010年对大桥进行了检测,由检测报告可知,T梁主要病害为:
1)全桥5跨T梁共出现24条裂缝,大部分裂缝出现在跨中下缘位置,为竖向裂缝,个别裂缝贯通马蹄呈现出U形,竖向裂缝均呈现出上窄下宽的形态,车辆通过时有明显的开合现象,裂缝宽度为0.02 mm~0.11 mm,裂缝长度为20 cm~125 cm;部分裂缝为纵向水平裂缝,主要分布在马蹄的两垂直侧面,裂缝宽度为0.03 mm~0.10 mm,裂缝长度为120 cm~920 cm;竖向及纵向水平裂缝深度为38 mm~52 mm。
2)横隔板多处有混凝土碎裂、机械损伤、错位(3处)、未浇实及脱空现象。
3)现浇湿接缝多处跑模(5处)、外鼓及振捣不实。
4)T梁保护层厚度偏薄,50%的保护层厚度小于设计值。
2加固设计
经过对原结构T梁计算分析,中梁及边梁在承载能力极限状态下抗弯承载能力不满足规范要求,在设计荷载作用下,中梁跨中抗弯强度较设计极限弯矩小13%,边梁跨中抗弯强度较设计极限弯矩小15%,说明T梁的抗弯承载能力严重不足,边梁距梁端4 m~7 m的范围抗剪强度较设计极限剪力小2%,不能满足规范要求;在正常使用极限状态下,边梁下缘主拉应力超限,不满足规范要求;使用阶段裂缝宽度验算中,边梁裂缝宽度不满足规范要求;从桥梁检测报告中的静载实验结果可以看出,桥梁存在横向联系偏弱,横向传力不理想及加载时T梁产生侧向变形等现象。为确保该大桥的安全运营及耐久性,须处治上部结构T梁病害,并进行加固处理。
2.1 增设体外纵向预应力钢束
预应力束对称布置在每片T梁腹板两侧,两端分别锚固于梁端新增齿板上。每片T梁布置2根3-Φs15.24 mm(上排)和2根4-Φs15.24 mm(下排)的体外无粘结预应力钢绞线,腹板每侧分别布置2根钢束,分上下两排,每侧钢束通过四个转向块进行竖向弯转,上排钢束弯转角度为7°,下排钢束弯转角度为6°,钢束在新增齿板内通过预埋钢管进行水平弯转,弯转角度为2.862°。竖向转向块左右两侧通过转向块锚固钢板外包T梁马蹄成为一个整体;每片T梁在跨中设置一道定位及减振锚卡,新增齿板与转向块之间的钢束直线段设置一道定位及减振锚卡,预应力钢束采用两端对称张拉,锚下控制应力为1 116 MPa。钢束布置见图1。
2.2 上部结构T梁间增设横隔板
由检测报告并结合原桥的计算分析结果,原结构横向联系偏弱,在荷载作用下不能很好的对荷载进行横向分配,在加载情况下梁体有侧向位移产生,为加强上部结构的整体性,提高横向刚度,采用在桥跨T梁间增设横隔板的办法来解决横向联系弱的问题,每跨增设4道横隔板,横隔板厚度为20 cm。
2.3 常规病害修复措施
1)裂缝:
裂缝宽度不小于0.15 mm的结构受力裂缝采用压浆法进行修补;非结构受力裂缝和宽度小于0.15 mm的裂缝采用封闭法进行修补。
2)混凝土局部破损:
清理破损区域,露出坚实界面,用改性聚合物水泥砂浆修补。
3)露筋锈蚀:
清理露筋区域,对钢筋除锈,用改性聚合物水泥砂浆修补,在修补范围及周边涂刷渗透型阻锈剂(抗渗剂)。
3加固效果理论分析
3.1 T梁加固前、后验算分析比较
对T梁加固前、后的应力、承载能力及变形情况进行验算比较,主要计算结果见表1~表3。
3.2 新增齿板及转向块局部分析
体外预应力新增齿板锚下混凝土局部抗压承载力、抗剪承载力、抗拉承载力验算,转向块抗剪及齿板处局部应力分析见表4~表7。
对T梁新增齿板锚固区进行局部分析,计算模型采用实体单元建立,如图2所示。
将体外预应力作为面荷载施加在T梁新增齿板锚垫板区域,锚固区纵向正应力的分布云图如图2所示。计算结果表明,体外预应力张拉后,原结构在新增齿板附近混凝土最大纵向正拉应力为1.28 MPa,在产生拉应力区域由于原结构有足够的压应力储备,实际张拉后该区域处于受压状态。
3.3 T梁验算结论
加固后,T梁结构受力状态得到改善,具体体现在以下几个方面:
1)加固后T梁主拉应力满足规范要求;2)T梁跨中抗弯承载能力满足规范要求中梁Mu/Mj=1.07,边梁Mu/Mj=1.08;3)T梁最不利截面的抗剪承载能力满足规范要求,中梁Qu/Qj=1.10,边梁Qu/Qj=1.03;4)加固后T梁为全预应力构件;5)新增齿板锚下混凝土局部抗压承载力、抗剪承载力、抗拉承载力均满足规范要求,齿板附近混凝土拉应力较小,转向块抗剪能力满足规范要求。
4结语
由于本公路为重要的能源运输通道,交通量大,超载车辆多,本次加固设计中,由于梁体自重增加,应对下部结构进行验算。
按公路—Ⅱ级荷载进行加固后下部结构验算,结论如下:
桥墩盖梁抗弯、抗剪承载能力满足规范要求,最大计算裂缝宽度满足规范要求;桥台台帽抗弯、抗剪承载能力满足规范要求,最大计算裂缝宽度满足规范要求;墩、台桩基竖向承载能力满足规范要求,个别桥台桩基竖向承载能力储备偏低。
本桥为跨越冲沟而设,冲沟深度较大,两岸地势陡峭,且表面土层松软或外露基岩破碎,所以加固不宜采用支架施工。综合考虑施工难易程度,经济及安全等方面因素,建议采用搭设吊架的方法进行施工;吊架采用吊杆,承重横梁及保持整体稳定性的纵向联系形成主体承重结构,用木板搭设施工操作平台,两侧设置防落网,吊杆上端与种植在梁体的钢筋连接,种植于梁体的钢筋应对称设置在T梁两侧。
在施工时要注意以下问题:
1)新增齿板及横隔板在梁体对应位置植筋钻孔前,应针对情况类似的构件进行试验性钻孔,对所采用的器具、钻孔方法验证后方可进行正式钻孔,以免对结构造成不必要的损伤。2)预应力钢束钢制转向块及锚卡,应根据环境情况及防腐材料性能的要求,对钢构件每隔5年~8年进行一次养护维修,重新涂装防腐材料,以保证其耐久性及使用寿命。3)建议在张拉体外预应力期间对梁体的应力变化情况及位移进行监控,确保施工安全。
参考文献
[1]JTG/T J22-2008,公路桥梁加固设计规范[S].
[2]JTGD62-2004,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].
预应力混凝土T梁 篇8
关键词:预应力,桥梁,混凝土T梁
某大桥北引桥部分, 全长1506.85m, 桥面净宽2m×15m。桥梁跨经布置为35m先简支后连续箱型组合梁和50m先简支后连续T型组合梁。其中35m跨径组合箱梁部分, 下部为直径1.5m, 单排双柱式墩身, 墩高在7m~7.2m之间;采用Φ1.80m钻孔灌注桩基础, 桩长46m~62m。50m跨径组合T梁部分, 下部为直径为1.8m, 单排双柱式墩身, 墩高在8.6m~12m之间;采用Φ2.20m钻孔灌注桩基础, 桩长66m~88m。
2 预应力混凝土T梁施工
2.1 T梁预制施工
预应力混凝土组合T梁施工采用预制场预制, 简支安装, 现浇连续湿接头的先简支后连续的结构形式施工, 施工顺序为:T梁钢筋加工、绑扎→浇筑T梁混凝土→张拉正弯矩预应力钢束→架设T梁→现浇墩顶纵向湿接头 (先边跨后中跨, 对称现浇) →张拉墩顶预应力钢束 (先边跨后中跨, 对称张拉) →完成体系转换→现浇桥面板及横隔板→桥面系施工。
2.2 模板
在预制台座顶铺设6mm厚钢板作为T梁预制底模, 采用高标号砂浆将张拉台座与底模钢板进行固定。台座两侧各设一道L75×75mm护边角钢, 在底模的两端预制梁吊点处预留50cm宽槽口, 为了T梁便于吊装安放2cm厚活动钢板。
侧模设计时, 尽可能选用大块钢模, 尽量减少模板接缝。按T梁节间长度设计, 分为异型节, 标准节。为防止模板拼接不严, 错台等现象发生, 接缝处应填塞海绵垫等弹性材料止水, 防止漏浆。端模亦采用10mm钢板加工制成。侧模、横隔板接缝用螺栓连接, 中间夹止水胶垫。
2.3 钢筋、预应力筋施工
(1) 钢筋加工与绑扎。
钢筋加工配料时, 要准确计算钢筋长度, 减少断头废料和焊接量。钢筋的弯制和末端弯钩应符合设计要求, 设计无规定时, 按规范办理。通长受力主筋的连接采用对焊。接头处的钢筋轴线偏移不大于0.1d, 并不得大于2mm, 接头处不得有横向裂纹, 弯折不得大于4°。构造钢筋的连接采用绑扎, 绑扎长度不小于35d, 且不小于500mm。受力主筋焊接或构造钢筋的绑扎接头应设置在内力较小处, 绑扎接头间距不小于1.3倍搭接长度, 接头50%错开。钢筋骨架在底模上绑扎就位, 按施工图纸要求将钢筋排列标记做好。钢筋绑扎过程中对规格、数量、间距、尺寸、标高、绑扎方式、保护层厚度进行严格检查, 确保符合规范要求。
(2) 预应力孔道制作。
50mT梁预应力管道压浆采用真空压浆工艺, 钢束成孔采用镀锌双波波纹管, 且钢带厚度不得小于0.3mm。在管道制作时, 在波纹管接头处锯齐后, 穿入联接套管内, 再在接缝处用医用胶布缠绕粘贴;预留的孔道, 应根据需要适当设置排气孔及压浆孔。绑扎钢筋的同时, 要注意波纹管定位钢筋的安装。波纹管的固定采用φ8Ⅰ级钢筋, 制作成“#”型定位架, 与梁体钢筋焊接定位, 在直线段每隔0.8m间距设一个定位架, 曲线段起止点、中心点各设一个, 其余部分间距0.5m设一定位架。管道位置的容许偏差平面不得大于±5mm、竖向不得大于5mm。安装锚垫板时, 出气孔或压浆孔的位置应当朝上, 避免水泥浆流入堵塞孔道。加强振捣锚垫板附近混凝土, 确保密实。穿入钢绞线束, 要在波纹管的安装验收合格后进行。钢筋的保护层垫块要绑扎完毕, 为保证梁体混凝土外观, 保护层垫块统一采用塑料垫块。
(3) 钢绞线的制作与穿束、挂锚。
(1) 钢绞线的制作。
将钢绞线盘平置于盘架上, 拆除折线, 将线头平拉出盘架。将钢绞线头插入拉线座内, 用人工牵引缓缓顺直打开, 定长划线。钢绞线应在拉直的条件下用砂轮切割机切断, 切割前, 宜在切口两侧5cm处用20#铁线扎紧, 以防散股, 切断后的端面切口应焊牢。切割后的钢绞线应梳正理顺, 再进行绑扎编束, 每隔1m~1.5m用20号铁丝绑扎, 束两端各2m区段应加密至0.5m, 铁线扣向里, 使编扎成束顺直不扭转, 然后按设计图号挂牌编号。钢绞线束的制作, 存放和搬运, 不得有损坏、污物、锈蚀等情况。钢绞线下料长度按设计图纸中所给长度, 并通过试用后再行修正。
(2) 穿束、挂锚。
穿束前应用压力水冲洗孔道内的杂物, 观测孔道有无串孔现象, 再用无油压缩空气吹干孔道内水分。将一根带“引头”的φ5mm钢丝穿放孔道内作为引线, 把已制好的钢绞线束引入孔道内。引线用3t~5t卷扬机牵引。钢绞线束必须保证平顺通过孔道, 不得扭转, 而且梁的两端外露量相等。钢束分股后套上工作锚具, 按其自然状态顺时针排到插入夹片, 并用小锤轻轻打紧。夹片应套整齐, 其相对差不得大于2mm。装上千斤顶后千斤顶、限位板与工作锚贴紧, 钢绞线在千斤顶内不得扭转。在千斤顶后部装上工具锚, 使孔道、锚具和千斤顶三者相吻合。
2.4 模板安装与混凝土施工
(1) 为了突出职业工作特点, 每个单元均以职业工作中的任务为载体, 其中单元一划分为材料进场及验收组织、柱钢筋制作安装、柱模板安装、柱混凝土浇筑施工四个任务;单元二划分为墙钢筋制作安装、墙模板安装两个任务;单元三划分为梁板模板安装、梁板钢筋制作安装、梁板混凝土浇筑施工、钢筋混凝土楼梯施工四个任务。
(2) 混凝土拌合好后, 用混凝土运输罐车运到待浇梁处, 混凝土入模采用场内龙门吊灰斗浇注的方法。混凝土入模前要保证混凝土不发生离析现象。浇筑前应准确控制混凝土的坍落度在9cm~10cm之间, 混凝土入模温度在10℃~32℃之间。混凝土采用斜向分层 (12层~14层) 、水平分段 (5m~10m) , 每层浇注厚度不超过30cm, 从大梁一端向另一端推进, 在距另一端5m~7m时采用从端头向中间汇拢的办法浇注, 第一层混凝土厚度不能超过马蹄部位上部, 这种方法可以保证马蹄部位混凝土的密实。同时保证下层混凝土未振捣密实, 严禁再下注混凝土。
2.5 预应力施工
(1) 施工前准备工作。
预应力钢绞线用应力控制方法张拉时, 采用引伸量和张拉力双控, 以引伸量为主, 引伸量应在+10%~-5%之间。
后张拉预应力钢绞线张拉时理论伸长值 (cm) :△L=P.L/AY.E g
式中:P为预应力钢绞线平均张拉力 (N) ;L为预应力钢绞线长度 (cm) ;E g为预应力钢绞线弹性模量 (N/mm2) ;AY为预应力钢绞线截面面积 (mm2) 。
实际伸长值= (b-a) + (c-b) 。
按每束设计张拉力计算分级张拉中各级的压力表读数, 并标在压力表上, 以免出错。
(2) 张拉流程。
施加预应力前, 应对混凝土T梁进行检验, 外观和尺寸符合质量标准要求, 根据设计要求, 张拉时强度不应低于设计规定的90%。分级进行张拉:0→20%σk (测延伸量) →40%σk (测延伸量) →100%σk (测延伸量并核对) → (持荷2分钟, 以消除夹片锚固回缩时的预应力损失) →锚固 (观测回缩) 。
预应力采用引伸量和张拉力双控, 以引伸量为主, 引伸量应在+10%~-5%之间。每一截面的断丝率不得大于该截面钢丝总量的1%, 且不允许整根钢绞线拉断。在分级张拉过程中, 要使油泵上升速度稳定同步, 钢束受力均匀, 摩阻损失较小, 分级调整两端张拉的延伸量, 逐步达到接近或相同, 调整延伸量时, 延伸量大的一端稍稍慢拉, 延伸量小的一端稍稍快点拉, 以此逐步进行调整。张拉缸继续进油, 两端同时分级进行张拉, 两端随时进行联系张拉力和延伸量情况并做记录, 张拉缸初进油 (20%σK) 记录行程并作计算伸长值的起点。达到设计张拉力后持续2min, 核对延伸量符合规范要求后作好记录, 否则应停止张拉分析原因, 采取措施后再进行张拉。
张拉缸回油即进行锚固, 锚固时伸长值大的一端先锚固, 另一端补足张拉力后再进行锚固。油压表全部回零, 卸工具锚。千斤顶全部回程, 卸除千斤顶, 检查钢绞线回缩值, 并划线标志, 以检查是否会出现滑丝现象。当张拉中发生滑丝、夹片破碎时, 可用YCW270千斤顶进行单根钢绞线张拉, 取下旧夹片后, 换用新夹片重新张拉锚固, 操作时应两端同时进行。张拉完成后先稳定2小时, 待仔细检查无异常情况后用砂轮机割除多余钢绞线, 用无收缩水泥砂浆封闭锚头, 以准备压浆施工。
(3) 孔道压浆和封锚。
张拉完成后, 宜在48h内进行管道压浆。压浆前管道内应清除杂物及积水。压浆时及压浆后3d内, 梁体及环境温度下不得低于50C。压浆采用M50微膨胀水泥浆。
预应力管道压浆用真空辅助压浆工艺时, 压浆前管道真空度应稳定在-0.06M P a~-0.1 0 M P a之间;浆体注满管道后, 应在0.50MPa~0.60MPa下持压2min;压浆泵的压力要逐渐加大, 加压速度不能过快;压浆最大压力不宜超过0.60MPa。
水泥浆拌合机应能制备具有胶稠状水泥浆, 水泥浆搅拌结束后应采用连续式压浆机尽快连续压注, 搅拌至压入管道的时间间隔不应超过40min。水泥浆泵应能压浆完成的管道上保持压力, 导管中无压力损失。
管道出浆口应装有三通管, 必须确认出浆浓度与进浆浓度一致时, 方可封闭保压。同一管道压浆应连续进行, 一次完成。压浆过程中出现异常, 如管道堵塞, 机械故障不能继续压浆时, 应立即用清水将管道内的水泥浆冲洗干净, 并用空压机吹干积水。
浇筑梁体封端混凝土之前, 应先将承压板表面的粘浆和锚环外面上部的灰浆铲除干净, 对锚圈与锚垫板之间的交接缝应用防水涂料进行防水处理, 同时检查确认无漏压的管道后, 才允许浇筑封端混凝土。为保证混凝土接缝处接合良好, 应将原混凝土表面凿毛, 并焊上钢筋网片。封端混凝土应采用无收缩混凝土进行封堵, 其混凝土强度不得低于设计要求。封端混凝土养护结束后应采用聚氨酯防水涂料对封端新老混凝土之间的交接缝进行防水处理。
控制张拉时T梁混凝土强度达到设计强度, 并控制每片T梁张拉强度基本一致, 保证T梁起拱度值基本一致。T梁安装后, 及时安排湿接缝施工, 并在最短时间内安排桥面板施工, 控制T梁的进一步起拱。
3 结语
预应力混凝土T构梁施工技术研究 篇9
我国社会与经济正在不断发展, 建筑业也日新月异。近些年, 我国预应力混凝土连续桥梁正在蓬勃发展, 因此, 必须对桥梁施工技术做进一步研究, 使得桥梁建设更好更快地发展。桥梁施工技术中预应力混凝土T构梁的施工技术又是相对比较重要的部分, 其对桥梁工程的整体质量有着非常重要的影响, 只有掌握其施工技术, 才能更好地进行桥梁建设。
1 工程概况
屈产河特大桥2× (80+80) 预应力混凝土T构起止里程DK209+877.83~DK210+197.53, 位于石楼至隰县区间黄河东岸, 处于屈产河宽谷区, 河谷间西岸有多层台阶, 西侧多为耕地, 跨越柳石公路, 交角100°41'。DK209+991.64~DK210+001.64段位于R=800的曲线地段上, 线间距由4 m变化至4.4 m, 设计坡度为5.2‰~6‰, 该梁全长320 m, 梁体总重18 846 t。其中10#、11#墩跨越柳石线省道, 交角100°41', 柳石公路宽14 m, 为当地交通主干道, 施工时应与当地路政部门取得联系, 办理路政许可。
本桥范围内地下水位埋深2.5~34.5 m, 水位高程917.6~956.6 m, 水位埋深受地形变化控制, 两岸埋藏较深, 依据取样试验分析, 地表水及地下水对混凝土结构不具侵蚀性。
本桥梁位于吕梁地区石楼县内, 属温带大陆性气候区。受季风环流控制, 四季分明, 春季干旱多风, 主要降雨量分布在6至9月份, 夏季雨量集中, 夏短冬长, 冬季一般为11月至次年2月, 秋季则秋高气爽, 昼夜温差大。按对铁路工程影响的气候分区, 线路所经地区为寒冷地区, 最大冻结深度0.9 m。
2结构形式
箱梁下部结构为钻孔灌注桩基础, 矩形双层承台, 矩形空心墩及圆端形空心墩, 具体结构形式及尺寸见表1。
3混凝土施工
混凝土强度等级采用C55混凝土, 混凝土由拌和站统一生产, 集中供应。混凝土拌合要均匀, 每盘料搅拌时间不少于2 min, 亦不大于3 min, 混凝土生产要严格按照批准的配合比配料施工, 并根据骨料含水量随时调整用水量, 以保证混凝土的和易性和流动度。
混凝土运输采用混凝土搅拌车运送。混凝土垂直输送采用混凝土输送泵, 混凝土输送泵的设立位置尽量靠近浇筑地点, 下料口选择长3.0 m的软管, 以便将混凝土送到浇筑作业面。混凝土自搅拌后应在60 min内泵送完毕, 且在混凝土初凝前浇筑全部完成。
主墩0#块分两次浇筑, 第一次浇筑至过人洞以下80 cm, 第二次浇筑剩余部分, 两次浇筑时间间隔不得大于7 d。接缝处混凝土应进行凿毛, 露出新鲜石子面并充分润湿。
混凝土浇筑时, 首先清除底模板上各种杂物、泥浆、钢筋头、焊渣等, 并用水冲洗干净。浇筑要分层进行, 分层最大摊铺厚度不超过40 cm, 先浇筑底板、次腹板, 再浇筑顶板。混凝土入模时的温度应控制在5~30℃, 模板温度应控制在5~35℃。
混凝土振捣采用插入式振动器, 按区域分片负责, 实行岗位责任制, 特别是腹板根部、支座、横隔板和人行通道结合部、拐角点等处应加强振捣, 既要防止漏振又要防止过振。插入下层混凝土内的深度为5~10 cm, 并与侧模保持5~10 cm的距离, 不准插在钢筋上振捣。每个振点的振捣时间一般为20~30 s, 以混凝土不再沉落、不出现气泡、表面有光泽为度。
4 预应力张拉
按照设计要求, 预应力张拉按梁段一次张拉完成。在混凝土强度及弹性模量达到设计要求的100%且有7 d龄期后方可进行张拉。张拉严格按照图纸规定的次序进行。张拉采用两端张拉、左右对称进行。预应力采用双控, 以油表读数为主, 对预应力伸长量进行校核。
4.1 张拉伸长量计算
预应力筋平均理论张拉力 (单股) 和理论伸长值可按下式计算:
平均理论张拉力 (单股) :
式中P—预应力钢材张拉端的张拉力, N;
x—从张拉端至计算截面的孔道长度, m;
θ—从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和, rad;
k—孔道每m局部偏差对摩擦的影响系数;
μ—预应力钢筋与孔道壁的摩擦系数。
理论伸长值计算:
式中L—钢绞线有效计算长度, cm。
4.2 预应力张拉控制
预应力张拉方法为:0.2σk (作伸长量标记) →σk (静停5min) →补拉σk (测伸长量) →校核 (检查有无滑丝断丝) →锚固。
张拉达到设计吨位时, 两端实测引伸量之和与设计引伸量的差值, 应符合规范要求, 若超出此范围, 则应找出原因, 再进行张拉作业。
4.3 竖横向预应力张拉
竖横向预应力张拉应滞后一个梁段进行, 横竖向预应力筋采用单端张拉, 竖向预应力筋要在左右对称张拉, 横向预应力筋张拉端和锚固端交错布置。其他张拉工艺同纵向预应力筋。
5 施工技术措施
根据以往悬灌梁的施工经验, 连续梁悬臂灌筑法施工存在的问题主要有:梁体混凝土振捣质量难于控制, 容易出现蜂窝;新灌梁段接缝处混凝土容易受挤压出现裂纹;梁体悬臂状态受诸多因素影响, 线型变化难于控制;连续箱梁合拢后, 结构受力、体系转换时底板及顶板容易出现裂纹等。对于以往施工易出现的问题进行研讨, 并通过试验得知, 上述现象主要是由混凝土内在质量和外部施工条件造成的, 为此, 要采取以下措施。
1) 拌制混凝土要达到以下指标:混凝土强度100%, 坍落度18~22 cm;拌制时间t拌>2 min, 初凝时间t初≥10h, 终凝时间t初<14 h, 通过掺加高效减水剂的最佳用量来获得。
2) 混凝土的弹性模量是影响梁体混凝土收缩、徐变及受力变形的关键因素。影响混凝土的弹性模量的主要因素有胶凝材料用量, 砂和碎石的质量, 采取的对策是:严格控制混凝土胶凝材料和粗细骨料的质量以及混凝土的配合比, 同时要加强混凝土的养护, 全面提高混凝土的内在质量。
3) 控制混凝土浇筑时间, 宜在混凝土初凝之前灌注完成。
4) 掌握好预应力筋的张拉顺序, 防止梁体局部受拉开裂, 应先腹板、后顶板, 从上向下, 左右对称张拉。如设计有特殊要求, 应严格按设计要求进行张拉。
5) 梁体合龙后及时进行体系转换, 确保梁体始终处于合理受力状态。
6) 严格控制波纹管道的成型质量, 除在波纹管安装时要确保管道的平顺性外, 在灌注混凝土过程中更要加强对波纹管的保护, 确保波纹管不变形、不受局部挤压。应采取加密波纹管定位筋, 波纹管伸出端临时加圆木塞, 在波纹管内插入带活塞的通孔器, 灌注完成后及时通过通孔器检查, 保证孔道的质量达到设计要求。
6 结语
综上所述, 本文紧密结合了屈产河特大桥施工情况, 对预应力混凝土T构桥梁施工方案与施工工艺进行了研究。采用文中的施工技术, 不仅能够确保桥梁施工质量, 同时还可以加快施工的进度, 对于改善作业条件、提高施工的安全性也有较大的益处。
摘要:随着我国交通事业的不断发展, 大江大河上相继修建了许多大跨度预应力桥梁。连续梁由于受力合理、行车平顺、施工方便、养护费用低等优点在工程上被大量采用。本文主要结合屈产河特大桥施工情况, 对预应力混凝土T构桥梁施工方案与施工工艺进行了研究, 总结出系统的施工方法, 为同类型桥梁梁部施工提供参考。
关键词:预应力混凝土,施工技术,T构梁
参考文献
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预应力混凝土T梁 篇10
荆山跨铁路大桥是广东省道S113线阳春市潭水镇荆山村境内跨广茂铁路的一座大桥。本大桥共有7跨20m预应力混凝土T梁, 1跨30m预应力混凝土T梁;大桥左、右幅结构分开, 10片预应力T梁主梁, 8条湿接缝。该跨30m预应力T梁处于第四跨, 上跨广州至茂名的既有铁路, 公路与铁路斜交38.1度。由于受施工现场地形和斜交角度大的限制, 架桥机和吊机在架设T梁时难以保证既有线的行车安全, 所以项目部在谈论、研究施工技术方案时, 决定采用在铁路上架空预制T梁, 在预制前搭设跨越铁路的钢结构支架。
2 支座安装
先在已经完工的3#和4#桥墩上将支承垫石清理干净, 并在支承垫石上放出支座中线及边线, 然后将四氟板式橡胶支座对线安置在支承垫石上, 四氟板朝上。主梁梁底支承组合钢板要提前在安装主梁梁肋底模前安装在支座顶面。
3 搭设钢结构支架及铁路屏蔽
(1) 在施工地点线路两端500~1000米处线路外侧路肩上设置施工作业标进行防护, 架空准备搭设作业时施工地点处派工地防护员防护, 并派驻站联络员, 随时与工地保持密切联系, 指挥工地作业, 掌握列车运行时刻, 有效利用列车间隔时间, 计划好施工作业的数量和进度, 安排好劳动力, 工具和材料。封锁前, 项目部相关人员对参加施工的人员进行安全教育和人员分工, 明确各自的职责;对线路防护员、驻站联络员选用考试合格人员。封锁前一小时, 对各种施工机械运转再次检查。
(2) 根据《铁路工务安全规则》规定的要求, 要将跨越铁路的施工方案报铁路有关部门审查批准, 并与设备管理部门签订安全协议。将跨越铁路的施工方案报铁路有关部门审查批准后, 由施工单位列出详细的封锁计划及采用的安全防范措施报与铁路调度。线路封锁, 驻站联络员根据封锁电报指定的时间和指定时间的行车调度员的指令, 向施工现场发出封锁指令。施工现场接到指令前确认后, 防护员在线路既定位置插入封锁标志牌后, 才可进行钢支架和铁路隔离屏蔽的施工。
(3) 为确保广茂铁路的行车安全, 跨越铁路的支架在安装及拆除时必须封锁线路, 封锁计划由项目部提报施工封锁计划, 施工时由广州铁路局调度所批复实行, 根据行车天仓给我们每天施工封锁线路2~3小时。
(4) 支架基础:由于广茂铁路本段路基左侧高3.5m, 右侧只有2.0m。路基坡脚基础强度满足不了支架承重要求;我们采用先挖平路基坡脚夯实, 然后砌筑浆砌片石至路肩, 再在其上浇筑80cm厚的钢筋混凝土作为钢结构支架基础。支架基础靠近铁路横向距离确保2.5米 (列车运行的安全距离为2.44米) 。并根据横向连接杆件T5的长度, 控制好两立杆基础的距离, 使支架和立杆基础的受力重心重合。
(5) 支架的安装和搭设:根据封锁施工要求, 驻站联络员提前到达附近车站进行封锁施工登记, 线路两端防护员提前到达防护地点候命, 项目部其他管理人员、吊机司机、封锁作业工人均提前1小时到达施工地点, 做一些施工准备。由项目经理接到驻站联络员车站的封锁命令后, 项目经理发出封锁开始指令后即可进行安装施工, 安装采用人工配合吊机施工。T型塔架材料由2层T1和1层T3组成, 铁路两侧各2组支架, T1和T3竖向采用螺栓连接, 横向采用T5连接。先安装2层T1, 组织工人用螺栓连接。T1安装完毕后再进行T3的施工, 铁路两边每边两组支架用2个T5横向连接, 各连接杆件均用螺栓连接牢固。T1, T3施工完毕后, 开始进行沿铁路方向在每边两排支架顶上安装I30的工字钢。每排支架安置3片工字钢, 3片工字钢用钢筋焊接连接成整体。在I30工字钢上放跨越铁路的、顺桥方向I56工字钢, 在梁主肋位置加密。
(6) 施工完毕, 项目经理根据工地联络员和工务施工配合人员检查合格后, 向驻站联络员发出取消封锁作业恢复列车运行指令, 同时继续检查线路两侧的材料、机具不能侵线, 等候开通命令。列车通过时施工作业区严禁一切施工作业。铁路上空架空预制30预应力T梁应设立铁路屏蔽, 铁路屏蔽的作用是防止在支架上施工作业时落物打击列车, 以确保列车安全运行。具体做法是:在跨越铁路的支架的I56工字钢主梁上布置纵横分布梁, 然后在分布梁上满铺并固定厚度为20mm胶合板, 平面尺寸:顺铁路方向为桥边线向外增加2m, 顺桥方向约为10m, 顺桥方向边缘还需安装1.2m高的栏杆及防护网。
4 T梁的预制
4.1 模板支撑
4.1.1 支架及铁路屏蔽完毕后, 安装模板及钢筋。
4.1.2 30m预应力T梁模板采用厂制组合钢模, 确保表面平顺。
4.1.3 先安装主梁梁肋及横隔板底模, 然后待主梁梁
肋钢筋及波纹管、横隔板钢筋安装完毕后, 再安装梁肋及横隔板侧模、翼板模板、端模。
4.1.4 安装附着式振动器。
4.2 钢筋及预应力钢铰线安装
4.2.1 在主梁梁肋底模铺设完毕后安装钢筋及预应力钢铰线。
4.2.2 钢筋在加工场内加工, 再运至桥位安装。
4.2.3 绑扎钢筋时, 在底部设置砂浆垫块, 其间距不
大于50cm, 钢筋位置应准确, 绑扎应牢固, 浇注混凝土时不应变形。钢筋与侧面模板之间设置砂浆垫块。
4.2.4 安装钢筋时, 先安装梁肋钢筋、钢铰线、横隔板
钢筋, 然后在梁肋侧模及翼板模板安装完毕后, 再安装翼板钢筋。
4.2.5 预应力钢铰线编束, 预先穿进波纹管里, 然后在绑扎钢筋的同时, 按照设计的位置安装并固定。
4.2.6 特别注意要在边梁翼板出预埋防撞栏钢筋。
4.2.7钢筋绑扎完后, 在砼浇灌前, 必须做好预埋件埋设和钢筋隐蔽检查工作, 且及时办好书面验收手续, 砼浇灌时应派专人看管钢筋并及时对钢筋复位修正。
4.3 主梁50号混凝土的浇筑
4.3.1 浇筑前的检查工作
检查支架及其基础是否牢固;
检查模板拼缝是否致密无隙, 不存在漏浆现象, 否则应采取橡皮压条等措施杜绝其在振捣过程中可能的漏浆现象;
检查模板的支撑是否牢固可靠, 各部拉杆螺丝是否紧固;
检查模内各预埋件、预留孔等是否齐全。
4.3.2 混凝土分层浇筑和逐层捣实
将混凝土均匀地倒到主梁模内, 以分层填料逐层捣实进行, 每次料层厚度约20-30cm。
4.3.3 混凝土的捣固
主梁梁肋采用插入式振动器和附着式振动器联合进行捣固;底层砼开动附着式振动器振动, 开动时按一定顺序开起, 插入式振动器在捣固顶层砼时, 不能插入太深或太偏, 防止碰倒模底和模侧;相邻两次插捣移位要均匀, 且相距要适中。捣固上一层混凝土时应插深至下一层5-10cm, 使上下层之间成为整体, 同时须在下层混凝土初凝前完成上层混凝土的浇筑和捣固;
由于30m预应力混凝土T梁梁肋宽仅18cm, 且梁肋钢筋较多, 预应力钢铰线管道所占空间也大, 仅靠插入式振动器难以将混凝土捣固密实, 还须用附着式振动器辅助振捣;
注意在主梁梁肋混凝土浇筑捣固完成后, 在波纹管内拖动钢铰线束, 使其不至于在浇筑混凝土时将钢铰线束浇固咬死;
主梁翼板则采用插入式振动器进行捣固, 再用平板振动器对翼板顶面振捣压平。
4.3.4 对成型主梁的混凝土养护:
混凝土派专人采用草袋覆盖洒水养护。主梁混凝土制作两组混凝土标准试件, 一组用于张拉前比较强度, 与主梁混凝土同条件养护。
4.4 预应力施工
4.4.1 在安装钢筋的同时, 预先把5束预应力钢铰线穿进波纹管中, 按其设计位置安装并固定。
4.4.2 预应力钢铰线张拉前的工作:
检查混凝土主梁的外观及尺寸是否符合设计及规范的要求, 混凝土强度是否达到或超过设计强度;
检查预埋的各束预应力钢铰线是否能在波纹管内被拖动而至于在浇筑混凝土时将钢铰线束浇固咬死。
4.4.3 预应力钢铰线张拉工艺
本工程预应力钢筋采用Φj15.24钢铰线, 钢铰线标准强度Ryb=1860MPa张拉控制应力为0.75Ryb, 锚具采用OVM15-7型锚具, 为自锚体系;
张拉预应力钢铰线时, 按设计要求的钢束张拉顺序进行:N1→N5→N2→N4→N3;
本工程预应力钢铰线采用两端同时逐级张拉, 以钢束张拉力作为控制, 以钢束张拉的伸长量作为校核;钢铰线束张拉吨位为:当6根一束时为1166.6kN, 当7根一束时为1361.0kN;钢束伸长量为:设定初始张拉力为控制张拉力的10%, 钢束每端平均伸长量为98mm;
采用2台YC-1500k N经检验合格的千斤顶进行张拉;
张拉完毕, 用砂轮切割机将锚具以外多余的钢铰线切除, 切割位置在夹片外约3cm处。
4.4.4 预应力管道压浆
每片主梁预应力张拉完成后, 及时进行预应力管道压浆, 砂浆标号为50号
4.4.5 封锚
所有梁片封锚完毕后即可拆除钢结构支架。
5 拆除钢结构支架
(1) 在施工地点线路两端500~1000米处线路外侧路肩上设置施工作业标进行防护, 架空准备搭设作业时施工地点处派工地防护员防护, 并派驻站联络员, 随时与工地保持密切联系, 指挥工地作业, 掌握列车运行时刻, 有效利用列车间隔时间, 计划好施工作业的数量和进度, 安排好劳动力, 工具和材料。安全封锁前一天, 将所用的各种钢构件运至施工现场, 分类堆放在既有路基边上和坡脚下, 充分做好施工准备。封锁前, 项目部相关人员对参加施工的人员进行安全教育和人员分工, 明确各自的职责;
(2) 根据《铁路工务安全规则》规定的要求, 要将跨越铁路的施工方案报铁路有关部门审查批准, 并与设备管理部门签订安全协议。将跨越铁路的施工方案报铁路有关部门审查批准后, 由施工单位列出详细的封锁计划及采用的安全防范措施报与铁路调度。施工现场接到指令前确认后, 防护员在线路既定位置插入封锁标志牌后, 才可进行钢支架和铁路隔离屏蔽的施工。
(3) 为确保广茂铁路的行车安全, 跨越铁路的支架在安装及拆除时必须封锁线路, 封锁时间点由广州铁路局调度所批复安排, 一般给我们每天施工封锁线路2~3小时。
(4) 支架的拆除
施工封锁后, 作业人员接到指令, 即可进行支架拆除, 先用人工把I56工字钢平移至吊机的作业范围, 然后卸除I56工字钢, 再卸除I30工字钢。拆除连接杆件T5, 再拆除TI与T3, T1与T1之间的螺栓, 用吊机拆除T3, 然后用绳系住T1顶端, 往远离铁路的方向放倒, 为防止T1杆件变型, 应在T1倒的方向上垫车轮胎。
6 结束语
预应力混凝土T梁 篇11
【关键词】高大跨度;预应力混凝土;诱因;裂缝控制
现代城市建设中,尤其是随着各种高楼大厦相继出现在城市当中,高大跨度预应力混凝土梁已俨然成为城市建筑最常见的建筑结构之一,得到广泛的应用。不断的被应用使得高大跨度预应力混凝土梁技术本身也得到了不断的发展与创新,其中的各种施工工艺都变得更加高超与成熟。然而,尽管当前的施工材料与施工技术都达到了一定的水平,也累积了大量的实践经验,但在施工的过程当中,由于受到各方面因素的干擾,高大跨度预应力混凝土梁的建设施工质量与性能,也还存在着一些不完善的地方,可能会诱发后期建筑一系列的安全责任事故,威胁到人民群众的生命财产安全。
基于上述情况,我们可以看出,未来建筑施工的工作重心在提高技术水平的同时,使高大跨度预应力混凝土梁的质量与性能也得到同步提升。现就对混凝土中裂缝的产生与控制手段进行探入的分析与探讨,进而对高大跨度预应力混凝土梁的施工问题进行详细阐述,为我国日后的高大跨度预应力混凝土梁的运用提供一定的参考。
一、混凝土裂缝产生的主要影响因素
高大跨度预应力混凝土梁的运用,为我国的建筑事业发展奠定了良好的基础。为了发挥高大跨度预应力混凝土梁在建筑事业上的巨大作用,我们应对其在施工过程中会产生的一系列问题进行深入的分析,寻找到解决之法,使其达到不断完善与创新的目的。在高大跨度预应力混凝土梁的施工过程当中,最常见的质量问题就是裂缝问题。
不同裂缝产生的原因不同,其对建筑结构产生的影响也存在很大的差异。在高大跨度预应力混凝土施工过程当中,温度的控制不当、材料的选择及施工工艺都有可能成为裂缝产生的直接诱因。由于混凝土裂缝会对建筑施工造成巨大的影响,在进行高大跨度预应力混凝土梁的施工时,应注意以下几个方面的问题,尽量避免裂缝的产生:
(一)混凝土温升值的影响
温度控制不当是高大跨度预应力混凝土梁裂缝产生的主要诱因之一, 混凝土温升值是浇筑温度和水化热的绝热温升等各种温度相加之和。转换大梁多使用高强混凝土,又多使用高标号水泥,高标号水泥易产生较高的水化热绝热温升,其收缩量较大。转换大梁一般断面较厚,水化热聚在结构内部不易散失,以上两因素共同作用的结果使转换大梁混凝土温升值过大,其内部最高温度经常达60℃以上。此外混凝土的浇筑温度较高,也相应增加混凝土的温升值。
(二)混凝土温度变化的影响
混凝土的表面会承受着一定的压力,这种压力属于外在的拉力,而混凝土内部也会随着温度的变化产生压应力。这是因为,在浇筑混凝土之后,混凝土会随着温度的变化逐渐凝结,导致混凝土内部温度与外部温度产生差异,这种差异使混凝土内外荷载力不一致,容易产生破裂现象。从而导致,混凝土结构的稳固性和耐久性降低,对建筑工程埋下了安全隐患。
(三)混凝土收缩变形的影响
混凝土内部会产生很大的收缩力,混凝土变干收缩和碳化收缩就是混凝土的收缩变形。混凝土内部各部分的湿度存在着差异性,导致它在变干过程中产生的收缩变形也是不均匀的。混凝土的收缩应力还包括混凝土外部结构限制对其收缩力的反作用力而产生的约束收缩变形的应力。混凝土的收缩应力可大可小,当混凝土的抗拉强度低,小于混凝土产生的收缩应力时,其中就会产生收缩裂缝,这是一个直接的因果关系。
二、混凝土工程施工中的裂缝控制
施工人员要对混凝土的裂缝情况进行有效的控制,就必须要注意对混凝土的拌合问题,按照科学的比例进行配制,才能混凝土在施工中的质量,水分过少的话,就会造成混凝土的裂缝,所以控制水和其他材料的比例非常重要,同时也要注意混凝土施工的周围的温度问题。
(一)混凝土配合比没计及材料选用
1.施工人员在对混凝土进行配制的过程中要注意水和其他材料的比例关系,做好材料的选择工作,使得材料符合混凝土拌合的具体要求,并根据施工的要求控制边和的时间,还可以使用一些添加剂,提高混凝土的凝结能力,从而也可以保证混凝土的拌合均匀度。
2.掺加粉煤灰粉煤灰是泵送混凝土的重要组成部分。在混凝土中掺入一定掺量具有优良性质的粉煤灰,受粉煤灰的火山灰活性效应及微珠效应的影响,混凝土强度还有所增加(包括早期强度),密实度增加,收缩变形有所减少,泌水量下降,坍落度损失减少。
3.掺加减水剂混凝土中掺加减水剂,能保持混凝土工作性质不变而显著减少拌和水和水泥用量,降低水灰比,改善和易性;同时降低水化热量,减缓水化速度,使温升时间延长;降低水化热峰值,使混凝土的表面温度梯度减小。
(二)混凝土施工方法
根据混凝土的配合比和预计的施工气候及现场条件,可采用大的温度状况进行分析和计算,掌握混凝土在施工中和浇筑后—个月内各部位温度的变化规律,为转换梁的混凝土施工提供科学的依据。
(三)构造措施
根据混凝土的配合比和预计的施工气候及现场条件,可采用大的温度状况进行分析和计算,掌握混凝土在施工中和浇筑后—个月内各部位温度的变化规律,为转换梁的混凝土施工提供科学的依据。有研究结果表明,在转换梁施工中,为使构造钢筋能与混凝土较好地协同工作共同抵抗温度应力和收缩应力,起到温度筋的作用。
三、结束语
在建筑工程施工中,施工人员般都会选择采用高强度的钢筋和混凝土,以避免结构中过早的出现裂缝,影响建筑工程的顺利进行。预应力混凝土主要应用于对裂缝控制要求较高、大跨度或是受力较大、对结构的风度和变形控制要求较高等结构与构件中。随着我国城市化进程不断推进,建筑行业高速发展,高大跨度预应力混凝土梁得到了广泛的应用,使得现代建筑的稳定性与安全性得到了有力保障,为我国的建筑事业作出了巨大贡献。然而就目前的高大跨度预应混凝土梁施工而言,虽然施工技术与机械设备不断完善更新,施工经验不断累积,但在实践工作中却仍然存在着这样或那样的问题,大大限制了我国建筑事业的发展之路。高大跨度预应力混凝土梁结构是目前我国应用最为普遍应用的建筑结构,我们应在发展的同时及时注意到发展中存在的问题,并对其进行深入的研究与分析,找到解决的办法,避免由此造成的直接与间接经济损失及人员伤亡。
参考文献
[1]黄昕.建筑工程混凝土裂缝的施工控制和处理[J].技术与市场,2011(07)
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[3]刘朋.如何控制混凝土施工中产生的裂缝[J].科学决策,2008(12)
预应力混凝土T梁 篇12
现阶段, 为了保障行车安全, 一般要求列车采取限速措施, 但在当前铁路不断提速的大环境下, 若要求轻型桥梁限速, 则会对车辆运输能力产生直接影响。因此, 为了更好的满足列车提速要求, 工务部门在换梁时, 普遍采用横向刚度较强的提速梁, 但换梁具有成本高、对运输影响大、提速梁自重大等缺点, 因此, 在对墩梁耦合振动进行分析后发现, 个别梁采用提速梁来提高桥梁横向刚度的效果并不理想, 因此, 在不影响车辆运输能力的条件下, 应对比选出可有效提高梁体横向刚度的加固方案, 以确保列车的行驶安全。
2 工程实例
2.1 工程概况
侯月线铁路全长252km, 于1994年建成通车, 是晋煤外运的南通路之一, 是国家一家复线干线铁路。该运营线自开通后, 就存在桥梁横向隔板混凝土包箍时有脱落的现象, 且部门横隔板连接钢板时有开焊。针对该铁路横隔板病害设备相对集中的地区进行施工, 共涉及4座桥梁, 共计74孔, 其中16m的7孔、24m的16孔、32m的56孔。
2.2 施工方案
(1) 针对16m预应力钢筋混凝土T梁, 在梁的两端增设钢筋混凝土横隔板, 梁中间增设三个钢筋混凝土预埋钢绞线横隔板; (2) 针对24m T梁, 在梁的两侧增设混凝土横隔板;针对与梁侧端横隔板相邻的两个横隔板, 分别于其上下增设1个钢筋混凝土钢绞线横向联结板;跨中腹板上部增设1个钢筋混凝土钢绞线横向联结板; (3) 针对32m T梁, 在梁两端增设横隔板;针对与梁侧端横隔板相邻的两个横隔板, 分别于其上下增设1个钢筋混凝土钢绞线水平板;跨中腹部上部增设3个钢筋混凝土预埋钢绞线横向水平联结板。
2.3 施工技术方案
2.3.1 加固施工的原则
(1) 在桥面灌注混凝土时, 为了避免其对道床造成污染, 可采取相关措施进行灌注; (2) 确保加固施工中所使用的机器设备具有一定的便捷性、灵活性; (3) 加固施工应满足TB10002.3-2005铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范。
2.3.2 工艺流程图
加固施工工艺流程图见图1。
T梁加固作业平台如图2所示。
2.3.3 施工材料及设备
施工材料:混凝土选用C50级, 采用TGRM早强水泥砂浆混凝土, 坍落度为8~10cm;选用HRB335的准16mm、准12mm的普通钢筋;采用准15.24mm的预应力筋, 1860级低松弛无粘结钢绞线。
施工设备:6台电锤钻机进行钻孔;6台电镐进行凿毛;2台20k W的发电机;4台20型的电焊机;1台1.1k W的切割机, 6台角磨机;4台振动棒等。
2.3.4 施工技术要点
(1) 若在标定位置出现钢筋, 可在5cm范围内进行合理调整; (2) 在成孔后, 应用清水将孔眼清洗干净; (3) 施工前, 应对混凝土基础材料进行配合比试验, 严格要求在3d内其强度、弹性模量满足相关设计值的80%, 若砂石料发生变化的话, 则应重新开始配合比试验; (4) 预应力筋终张拉主要采用YQD230-100型千斤顶, 张拉控制引力为0.73fpu (190k N) 。
2.4 质量控制
(1) 在处理接触面梁体的过程中, 应打磨均匀; (2) 确保混凝土满足相关强度要求, 外表要光滑平整, 内部具有一定的密实性和均匀性; (3) 确保两片T梁的孔道在同一条轴线上, 这种情况下, 方能在桥梁上施钻预应力钢筋孔; (4) 在预应力钢筋张拉的过程中, 应严格保证其达到设计所规定的吨位; (5) 施工前, 应对混凝土新旧结合部位喷洒专用的界面粘结剂, 且在施工完成后, 涂刷防水涂料; (6) 按照相关规定要求制定混凝土、水泥浆试块及钢筋试件。
2.5 安全保证措施
(1) 相关管理人员及班组长需在上岗前接受安全培训, 在培训考核合格后, 才能上岗。所有参加现场作业的人员应树立安全责任意识; (2) 在施工现场应安排专业的安全防护员, 且防护作业应严格按照铁道部规定的安全规定进行执行; (3) 施工人员应严格执行保修制度, 确保在施工过程中具有充足的休息时间; (4) 现场施工人员应严格遵守铁路施工规程, 在施工时, 需听从现场安全防护人员的统一指挥, 不允许在非规定时间进入施工现场; (5) 安排专门的铁路安全防护人员负责监督施工机具的进出和使用; (6) 作业人员在作业中需按规定着装、佩戴专门的防护用品, 并正确使用防护用具, 严格执行相关安全操作技术规定。
2.6 结论
该铁路桥梁在加固施工完成后, 其横向刚度与横向自振频率均有所提高, 梁体横向振幅完全满足《桥梁检测规程》限值及重载列车提速的要求, 大大提高了桥梁的稳定性。
3 结语
综上所述, 对铁路预应力混凝土简支T梁进行横向联结加固, 可有效增加梁体的自重弯矩, 大提高桥梁的稳定性具有重要作用, 同时, 在制定加固方案的过程中, 用对T梁的耐久性进行考虑, 并进行梁体抗裂性验算, 以减小对既有结构的损伤, 从而为提高列车行驶安全提供有力保障。
摘要:我国铁路运营线路上的混凝土桥梁多采用分片式混凝土预制T梁, 这种T梁横向刚度较弱, 在投入使用一段时间后, 即会产生各种病害对桥梁整体结构的耐久性及使用性能产生严重影响, 因此, 对既有混凝土T梁进行加固与改造, 以满足列车运行要求是目前需要急需解决关键问题。基于此, 本文主要结合对铁路预应力混凝土简支T梁横向连结加固进行研究, 仅供参考。
关键词:铁路混凝土T梁,横向加固,预应力
参考文献
[1]李保龙.重载运输条件下32m预应力混凝土简支T梁横向加固方法研究[J].石家庄铁道大学学报自然科学版, 2016, 29 (2) :33~38.
[2]孙磊.高速铁路预应力混凝土T梁下挠问题研究[J].甘肃科技, 2010, 26 (20) :138~140.
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