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篇1

關(guān)鍵詞:預(yù)應(yīng)力混凝土;連續(xù)梁施工;線形控制;剪刀腱的設(shè)計;匹配面;壓漿

中圖分類號:U443文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2010)07-0159-02

初期的混凝土連續(xù)梁式橋采用搭設(shè)支架就地澆筑的施工,橋梁跨徑多為30～40m。由于工期長,并耗用大量木材,因而建造數(shù)量少。20世紀50年代,懸臂施工方法從鋼橋引入到預(yù)應(yīng)力混凝土橋后,使預(yù)應(yīng)力混凝土橋得到了迅速發(fā)展。連續(xù)梁式橋則從傳統(tǒng)的支架施工法發(fā)展成現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的懸臂施工法。后張法預(yù)應(yīng)力懸拼體系使大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土箱形截面梁的施工技術(shù)提高了一個新的水平,但有些問題如線形控制、剪刀腱的設(shè)計、匹配面處理、壓漿質(zhì)量等還需要進一步研究與實踐。

一、線形控制

懸拼的各梁段連接后梁頂或梁底中心的連線稱為梁頂或梁底的線形,相關(guān)的預(yù)拱度計算和施工控制測量工作即稱為線形控制。橋梁的線形不順,首先有損外觀;如線形控制不嚴,合龍段有不允許的高差,將影響空束工作,且增大鋼束張拉阻力;橋中線誤差,將增大梁的扭矩。

對于鐵路橋來說,線形控制比公路橋更顯得重要,原因是鐵路軌底標高已定,梁高程誤差只有靠道碴厚度來調(diào)整。橋的跨度越大,線形控制的重要性就越趨突出。要控制好線形,應(yīng)該把握以下環(huán)節(jié):

(一)節(jié)段預(yù)制

當采用長線法預(yù)制節(jié)段時,臺座可按半個“T”或整個“T”制作臺座的基礎(chǔ)須按一定的允許承載力設(shè)計,避免制梁時臺座的沉降影響預(yù)制線形,臺座的底模標高應(yīng)是可調(diào)的,以便制梁時必要的高程(梁底線形)調(diào)整。應(yīng)對臺座標高進行精確測量。

(二)正確計算線形高程

根據(jù)設(shè)計圖、施工組織設(shè)計及預(yù)制線形,可以得到預(yù)計的各種計算參數(shù)值,并提前進行預(yù)拱度及撓度的理論計算,得到各節(jié)段塊制造與施工安裝高程,節(jié)段預(yù)制完以后,需稱重,比較實際重量與設(shè)計重量,確定梁體自重誤差對懸拼線形的影響。在計算T構(gòu)的標高時,要注意連續(xù)梁一般是逐孔逐跨推進式施工,在確定T構(gòu)的施工安裝高程前,須考慮前一T構(gòu)的標高,因其標高會受到相鄰T構(gòu)張拉合龍跨底板束等的影響。

(三)正確測量,總結(jié)規(guī)律

在每一節(jié)段梁定位前后都要對形(高程、中線)等進行精確測量,及時匯集監(jiān)控數(shù)據(jù)并進行分析,總結(jié)規(guī)律,為下一T構(gòu)懸拼控制提供參數(shù),調(diào)整下一T構(gòu)的控制高程。測量最好定時進行(以早晨為好),以減少溫度影響。因為箱梁受日照影響,沿梁高或上、下游的溫度梯度是非線性的,若不定時、適時測量,如測量時的溫差太大,會引起懸臂的溫差變形,測量數(shù)據(jù)可能會對施工產(chǎn)生誤導(dǎo)作用。

(四)控制1≠塊線形

懸拼法施工的0≠塊一般是在墩頂灌注。1≠塊以后的節(jié)段是在地面上用長線法預(yù)制。1≠塊位于懸臂的根部,其它塊在其延長線上,它的安裝精度對以后的懸拼線形影響極大。0≠塊與1≠塊之間采用濕接頭是十分必要的,有利于精確控制1≠塊的線形。安裝中主要通過調(diào)整1≠塊的安裝線形進行線形的調(diào)整,必須嚴格控制其高程、中線的位置,盡量減少懸拼時的糾偏工作。

(五)線形調(diào)整

由于各種原因,實際線形總是偏離設(shè)計線形,安裝時隨時調(diào)整。調(diào)整分兩種:一是根據(jù)已安裝T構(gòu)實測資料,修正1≠塊的安裝高程;另一種是1≠塊以后的糾偏。糾偏工作必須及時進行,因為對采用長線法預(yù)制的拼裝塊只能作微量糾偏,且若不及時糾偏,線形誤差會越來越大,造成糾偏困難,且不易保證接合面的質(zhì)量 糾偏可采用以下措施:

墊銅片或石棉網(wǎng):使節(jié)段塊向有利方向偏轉(zhuǎn)。石棉網(wǎng)經(jīng)環(huán)氧樹脂凈漿浸透,以便粘帖。寬度在10cm左右,以控制最大預(yù)留縫的膠量和厚度的均勻性;厚度可根據(jù)計算求得,一次調(diào)整石棉網(wǎng)厚度不宜大于5mm。

利用臨時張拉束:臨時張拉可采取張拉一部分力筋,或在箱梁內(nèi)壁設(shè)置臨時張拉齒塊,在各臨時張拉束上施加不同的力,擠出匹配面上多余的環(huán)氧樹脂膠泥,也可以達到糾偏的目的。實踐證明,其操作相對方便,效果也較好。糾偏時一次不宜太多,不僅要注意安裝塊的中心線與高程,更要注意其傾斜度,使糾偏工作順利進行,避免反復(fù)糾偏,以確保合龍段的中心線與高程的精確性。

二、剪刀腱的設(shè)計

剪刀腱也稱剪力槽,設(shè)在箱梁底板、腹板和頂板端部,其作用主要有以下兩方面:

(一)傳遞剪刀

節(jié)段塊的剪力傳遞,主要靠摩阻力,部分靠剪力腱。腹板剪力腱主要是抵消豎向剪力;頂板剪力腱主要完成頂板橫向力的傳遞。當橋面較寬、翼板懸臂較長時,懸臂部分也須設(shè)置。

(二)施工定位

節(jié)段塊端部匹配面上設(shè)置剪刀腱,懸拼時能起到很好的定位作用,便于懸拼施工。因此,懸拼施工的橋梁,剪力腱不可不設(shè),也不是越多越好,多了將給制造、安裝帶來不便。要綜合多方面的因素,合理設(shè)置剪力腱。例如根據(jù)連續(xù)梁在懸拼施工過程中及成橋后的受力特點可知:在靠近支點處豎向剪力較大,向跨中逐漸減小,最后幾乎為零,可酌情減少腹板剪力腱。

三、匹配面的處理

對于預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)來講,如預(yù)應(yīng)力筋遭到銹蝕是危險的;據(jù)資料介紹,90年代英國個別預(yù)應(yīng)力梁橋曾出現(xiàn)過嚴重的問題,甚至造成橋梁倒塌,使人們對倍受歡迎的后張法預(yù)應(yīng)力表示懷疑,英國運輸部曾于2001年暫停新建該種結(jié)構(gòu)。

為推廣采用懸拼后張法預(yù)應(yīng)力混凝土橋,須解決好幾個關(guān)鍵問題,防止力筋的銹蝕。

(一)匹配面的粘結(jié)劑

目前,較好的粘結(jié)劑是采用環(huán)氧樹脂加水泥作填料來配制。資料表明,其實用性能良好,可根據(jù)溫度情況采用不同的配方, 能較好的滿足力學(xué)性能和工藝方面的要求:因設(shè)置了剪力腱,匹配面凹凸不平,給涂膠工作帶來不便。要保證涂咬既薄又均勻,且臨時張拉后膠接縫厚度最好不超過1mm。

后張法縱向力筋孔多采用埋置式制作,即在構(gòu)件內(nèi)設(shè)定的鋼筋位置預(yù)埋波紋管道,便于以后穿束張拉。頂板束通常是通長束,越靠近支點的節(jié)段塊,其頂板束越多。因此在膠拼時需要妥善處理孔口,可粘貼一塊厚約10mm的經(jīng)環(huán)氧樹脂浸泡過的海綿墊圈,效果較好,可防止壓漿時漏漿及匹配面處串孔、堵孔等現(xiàn)象,影響以后穿束。

(二)匹配面的錨頭封端處理

封錨端實際上是一個槽口,因錨頭和錨墊板有一定的厚度以及鋼束割斷后有預(yù)留長度,故該槽口需保證一定深度。對匹配面來講,可以說是一個削弱,處理不好,錨頭封端處可能成為匹配面上最薄弱的環(huán)節(jié)。一方面,由于力筋張拉后節(jié)段混凝土局部承壓相當大,錨頭混凝土?xí)a(chǎn)生徐變;另一方面,封端用的混凝土?xí)a(chǎn)生收縮。這將會造成匹配面不密貼,甚至?xí)霈F(xiàn)裂縫,根本就不存在預(yù)應(yīng)力了。故較早進行錨頭封端可使該處受到一定的預(yù)壓力,比較有利,這就需要根據(jù)現(xiàn)場實際情況確定合理的錨頭封端時間,既不影響工程進度,又能保證該處質(zhì)量,防止開裂。另外,為了較好地避免該處局部開裂,封端混凝土中適當加一些微膨脹劑。

四、壓漿

管道壓漿的目的是為了保證預(yù)應(yīng)力筋不受腐蝕。目前的工藝是先用高壓水檢查管道的暢通、匹配面的密貼情況以及封端情況后再進正式壓漿,直到出漿口出濃漿。封閉出漿口持壓2～3分鐘,以保證水泥漿盡量充滿管道。

壓漿是在局部封錨后進行的,尚未進行封端,封錨水泥砂漿極易收縮開裂,造成壓漿時漏漿,直接影響持壓效果;且水泥漿在管道內(nèi)會產(chǎn)生收縮, 使壓漿質(zhì)營難以控制:故除了保證封端質(zhì)量外,若在水泥漿中加入適量微膨脹劑。選取合適的配合比,則既能使壓漿工作能順利進行, 又能使凝固后的水泥漿盡量充滿管道,盡可能地排出管道內(nèi)的水和空氣,避免力筋受蝕。值得提出的是,在正式壓漿前,必須檢查管道暢通及滲漏情況,在壓漿時,若從一端壓不通,須及時處理,不得從另一端補壓了事。

五、結(jié)語

大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的懸臂施工,使連續(xù)梁這種古老的結(jié)構(gòu)體系有了更為廣闊的發(fā)展前景。同時,采用造橋機懸拼施工,加快了我國修建標準化大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的進程。如何更加完善設(shè)計細節(jié),提高施工管理水平,防止力筋受蝕,增強橋梁耐久性能,成為橋梁建設(shè)者新的課題。

參考文獻

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