浅谈铁路T梁预制施工技术
【摘要】预制T梁是当前铁路桥梁较常采用的一种形式,铁路运输业的发展和铁路桥梁整体性能要求的提高对铁路T梁预制施工技术提出了更高要求。文章通过铁路T梁预制施工流程,阐述T梁预制过程中的施工技术,重点对张拉、压浆、混凝土等技术进行概述。
【关键词】铁路T梁;T梁预制;预应力
一、铁路T梁预制施工准备
(一)钢筋及预应力钢材、锚具的质量控制
所有钢筋及预应力钢材进场必须有出厂合格证,并进行外观检查和力学试验;钢绞线逐盘进行外观检查,表面不得有裂缝、毛刺、机械损伤、油污、锈蚀、死弯等缺陷;钢筋、预应力钢材以同炉号不超过60T为一个取样单位,经检验合格后方可使用。锚具、夹片必须有出厂合格证,进场时按规定进行外观检查、硬度检验,经检验合格后方可使用。
(二)张拉机具的选择和使用
根据设计张拉力的大小选择千斤顶的吨位、行程以及与之配套的高压油泵和油表。由于施加到梁体上的预应力值的准确性对预应力梁的质量至关重要,因此张拉前,必须将张拉机具送有资格的检定单位进行校验;使用超过200次或一个月后,必须重新校验。
(三)混凝土施工
混凝土到现场后,必须进行坍落度试验,符合要求后方可浇筑。混凝土严格按程序分层浇筑、连续一次完成;梁体混凝土振捣以附着式振动器为主、插入式振动棒配合进行,梁马蹄和腹板下部的混凝土采用附着式振动器为主振捣,腹板上部及桥面板采用插入式振动棒振捣。随着混凝土的灌注逐步振捣,灌注人员应注意观察,合理操作,准确及时的开关高频振动器,以达到有效的振捣。
二、铁路T梁预制施工技术
(一)模板施工
1、台座施工:台座施工质量好坏,重则导致T梁的结构偏差,甚至报废;轻则增加台座处理难度,影响施工进度。尤其在地基软弱的情况下,更不容忽视。必要时可先进行静载试验,以确定台座构造是否满足承载要求。根据现场地质资料及台座在T梁张拉前后的受力特点,对基础的形式要认真检算。对于软弱地基,端头采用钻孔灌注桩,中间采用扩大基础及在基础底用砂卵石换填,效果比
较好。台座用L50×50×5mm角钢包边,面层经精心打磨而成底模。
2、侧、端模加工:侧模分节长度可根据施工因素确定,建议采用大钢模(分节位置设在横隔板上),但T梁隔板结构尺寸要略作调整,做成上宽下窄、内宽外窄,以消除隔板对模型的夹钳作用。对于长跨T梁,一般梁体预制时设置的反拱值均较大,因此要注意反拱对侧模加工的影响,否则,容易造成模型拼接不上,影响使用功能。
(二)预应力孔道及预埋件的就位
孔管安装位置应准确,管道连接平顺,孔道口与锚垫板垂直;各种预埋件齐全,位置准确。安装波纹管前先通过1KN径向力的作用下不变形的试验,同时做灌水试验,以检查有无渗漏现象,确认无变形、渗漏时方可使用。波纹管的连接用大一号的同型波纹管作接头管,接头管长为波纹管内径的5-7倍。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管道堵塞。波纹管安放位置准确,采用钢筋卡以铁丝绑扎固定,避免管道在浇筑混凝土过程中移位。浇注混凝土时在波纹管中插入比波纹管直径略小的橡胶护管,保证孔道的畅通,穿束顺利。
(三)砼的施工
大跨度预应力砼T梁钢筋密集、砼标号高、振捣要求严。砼施工时,应从粱的两端斜层或水平分层向中间浇注砼的振捣时间要严格控制,只能在灌注部位振捣,不得空振模板,振动时间和次数依据砼密实度而调整,还要防止漏振或过振现象。砼的浇注方法和浇注工作面的多少,还应根据砼拌合站的能力、运输方法、初凝时间等而确定。砼的养护有自然养护和蒸汽养护法。自然养护要及时覆盖,及时洒水,使砼始终保湿。蒸汽养护时升温、降温速度要规范,养护时间要满足要求。
(四)预应力施工
1、张拉工艺。在T梁预制之前均已确定选择哪种张拉方法,主要分为先张法和后张法,一般采用的后张法进行预应力工程施工。采用后张法张拉前应检查钢绞线、夹片及锚具质量情况,确保钢绞线钢丝无内缩、夹片无裂纹、丝口完好。张拉钢束前,依次安装工作锚具、工作夹片、限位板、过渡套及千斤顶、垫圈、工具锚、工具夹片,并要求孔道轴线、锚具和千斤顶三者同心,位于同一轴线上。安装锚头前,应先检查修整不合格的管道口(如管口不通,不顺直,口径小等),并铲除锚垫板上的灰渣污物。当托住锚圈贴紧锚垫板与管口扶正对中时,再打紧锚塞。
2、张拉时应按照设计的张拉顺序,两端两侧同时对称张拉。张拉分为初张拉和终张拉:初张拉程序为0→20%终张控制应力(0.2σcon)(测油缸伸长量及夹片外露量)→初张控制应力→静停2min(测油缸伸长量及夹片外露量)→回油锚固。
注:σcon指终张拉控制应力。
3、针对第一次已进行初张拉的钢绞线束,作第二次正式张拉,按标准再张拉到100%的设计张拉吨位。伸长值的测定是张拉至初张拉力时再测量L,到100%张拉力再测量mL:,算出本次张拉伸长值与初张伸长值之和,即为该束钢绞线伸长值。钢板尺测量伸长值。
(五)孔道压浆
孔道压浆的主要作用是为保护预应力筋,防止锈蚀,使预应力筋与T梁砼有效粘结,将预应力有效地传递给T梁,并能减低梁端锚具的负载,预应力张拉后应尽早压浆。主要压浆工艺如下:孔道压浆所用的水泥浆应有较大的流动性,较小干缩性和泌水性,且其强度不低于T梁砼强度的80%。灌浆前,用灰浆泵压水入孔道,将孔道冲洗干净,保持孔道湿润、洁净。孔道压浆顺序是先下后上,将集中在一处的孔道一次性压完,并且在灌浆过程中不断搅拌水泥浆,以免沉淀析水。压浆的压力以保证水泥浆密实为准,开始时压力要小,并逐步增大压力。压浆后检查孔道内压浆密实情况,如有不实及时进行处理。当气温低于5℃时,应采取加温保暖措施,方可压浆,气温低于0℃时,停止压浆,以防冻害,当气温高于35℃时,应在夜间进行压浆。
三、T梁预制中需要注意的问题
(一)保证混凝土的工作性能
T梁中混凝土的配置是非常重要的。只有保证混凝土有良好的工作性能,才能保证混凝土浇筑的内、外在质量。由于在T梁的设计上,波纹管处孔隙较小,粗集料的粒径如果偏大,以及混凝土的工作性能(诸如流动性、和易性、坍落度等) 控制不及时,波纹管处极易出现振捣不密实,混凝土被波纹管卡住不能通过。因此首先做好混凝土的配合比设计和调整好混凝土的施工配合比。其次,做好混凝土的拌和、运输与浇筑工作,三者要衔接紧密,密切配合。第三,混凝土的浇筑要分层、拉坡相互结合。分层要适当,层层衔接时间不宜过长;拉坡的放坡亦不易过长。
(二)避免钢束张拉偏差
预应力钢束张拉时,钢束伸长值超过了规定的允许偏差范围,如包含平弯、竖弯的长钢束其伸长值比设计值偏小;短钢束的伸长值偏大。预防措施:⑴预应力筋在使用前必须按实测的弹性模量和截面面积修正计算。⑵正确量得预应力筋的引伸量,考虑工作夹片至工具夹片间钢绞线伸长值的修正值。⑶确保波纹管的定位准确,将波纹管的定位钢筋,点焊在受力钢筋上,防止浇筑混凝土过程中发生波纹管移位。
(三)预防预应力筋的断丝和滑丝
预应力混凝土T梁张拉时发生预应力钢索的断丝和滑丝,会导致T梁的预应力钢束受力不均匀或使构件不能达到所要求的预应力度。预防措施:⑴穿束前,预应力钢束必须按技术规程进行,梳理编束,并正确绑扎。⑵张拉前锚夹具需按规范要求进行检验,特别对夹片的硬度一定要进行测定,不合格的予以调换。⑶张拉预应力时锚具、千斤顶安装要准确。(4)焊接时严禁利用预应力筋作为接地线,防止电焊烧伤预应力筋。
参考文献:
[1]林沂银.论桥梁中预制T梁的施工技术探讨[J].大科技,2012(10).
[2]王元.预应力桥梁T梁预制施工技术探讨[J].山西建筑,2012(22).
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