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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(jì);匹配面;壓漿

中圖分類號(hào):U443文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):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(zhǎng),并耗用大量木材,因而建造數(shù)量少。20世紀(jì)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(gè)新的水平,但有些問(wèn)題如線形控制、剪刀腱的設(shè)計(jì)、匹配面處理、壓漿質(zhì)量等還需要進(jìn)一步研究與實(shí)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(jì)算和施工控制測(cè)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(yán),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(duì)于鐵路橋來(lái)說(shuō),線形控制比公路橋更顯得重要,原因是鐵路軌底標(biāo)高已定,梁高程誤差只有靠道碴厚度來(lái)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(dāng)采用長(zhǎng)線法預(yù)制節(jié)段時(shí),臺(tái)座可按半個(gè)“T”或整個(gè)“T”制作臺(tái)座的基礎(chǔ)須按一定的允許承載力設(shè)計(jì),避免制梁時(shí)臺(tái)座的沉降影響預(yù)制線形,臺(tái)座的底模標(biāo)高應(yīng)是可調(diào)的,以便制梁時(shí)必要的高程(梁底線形)調(diào)整。應(yīng)對(duì)臺(tái)座標(biāo)高進(jìn)行精確測(cè)量。

(二)正確計(jì)算線形高程

根據(jù)設(shè)計(jì)圖、施工組織設(shè)計(jì)及預(yù)制線形,可以得到預(yù)計(jì)的各種計(jì)算參數(shù)值,并提前進(jìn)行預(yù)拱度及撓度的理論計(jì)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(shí)際重量與設(shè)計(jì)重量,確定梁體自重誤差對(duì)懸拼線形的影響。在計(jì)算T構(gòu)的標(biāo)高時(shí),要注意連續(xù)梁一般是逐孔逐跨推進(jìn)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(biāo)高,因其標(biāo)高會(huì)受到相鄰T構(gòu)張拉合龍跨底板束等的影響。

(三)正確測(cè)量,總結(jié)規(guī)律

在每一節(jié)段梁定位前后都要對(duì)形(高程、中線)等進(jìn)行精確測(cè)量,及時(shí)匯集監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)并進(jìn)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(cè)量最好定時(shí)進(jìn)行(以早晨為好),以減少溫度影響。因?yàn)橄淞菏苋照沼绊?沿梁高或上、下游的溫度梯度是非線性的,若不定時(shí)、適時(shí)測(cè)量,如測(cè)量時(shí)的溫差太大,會(huì)引起懸臂的溫差變形,測(cè)量數(shù)據(jù)可能會(huì)對(duì)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(zhǎng)線法預(yù)制。1≠塊位于懸臂的根部,其它塊在其延長(zhǎng)線上,它的安裝精度對(duì)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(guò)調(diào)整1≠塊的安裝線形進(jìn)行線形的調(diào)整,必須嚴(yán)格控制其高程、中線的位置,盡量減少懸拼時(shí)的糾偏工作。

(五)線形調(diào)整

由于各種原因,實(shí)際線形總是偏離設(shè)計(jì)線形,安裝時(shí)隨時(shí)調(diào)整。調(diào)整分兩種:一是根據(jù)已安裝T構(gòu)實(shí)測(cè)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(shí)進(jìn)行,因?yàn)閷?duì)采用長(zhǎng)線法預(yù)制的拼裝塊只能作微量糾偏,且若不及時(shí)糾偏,線形誤差會(huì)越來(lái)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(shù)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(jì)算求得,一次調(diào)整石棉網(wǎng)厚度不宜大于5mm。

利用臨時(shí)張拉束:臨時(shí)張拉可采取張拉一部分力筋,或在箱梁內(nèi)壁設(shè)置臨時(shí)張拉齒塊,在各臨時(shí)張拉束上施加不同的力,擠出匹配面上多余的環(huán)氧樹(shù)脂膠泥,也可以達(dá)到糾偏的目的。實(shí)踐證明,其操作相對(duì)方便,效果也較好。糾偏時(shí)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(jìn)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(jì)

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(dāng)橋面較寬、翼板懸臂較長(zhǎng)時(shí),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(shí)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(lái)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(guò)程中及成橋后的受力特點(diǎn)可知:在靠近支點(diǎn)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(duì)于預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)來(lái)講,如預(yù)應(yīng)力筋遭到銹蝕是危險(xiǎn)的;據(jù)資料介紹,90年代英國(guó)個(gè)別預(yù)應(yīng)力梁橋曾出現(xiàn)過(guò)嚴(yán)重的問(wèn)題,甚至造成橋梁倒塌,使人們對(duì)倍受歡迎的后張法預(yù)應(yīng)力表示懷疑,英國(guó)運(yùn)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(gè)關(guān)鍵問(wèn)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(shù)脂加水泥作填料來(lái)配制。資料表明,其實(shí)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(lái)不便。要保證涂咬既薄又均勻,且臨時(shí)張拉后膠接縫厚度最好不超過(guò)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(zhǎng)束,越靠近支點(diǎn)的節(jié)段塊,其頂板束越多。因此在膠拼時(shí)需要妥善處理孔口,可粘貼一塊厚約10mm的經(jīng)環(huán)氧樹(shù)脂浸泡過(guò)的海綿墊圈,效果較好,可防止壓漿時(shí)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(shí)際上是一個(gè)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(zhǎng)度,故該槽口需保證一定深度。對(duì)匹配面來(lái)講,可以說(shuō)是一個(gè)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(dāng)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(huì)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(jìn)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(chǎng)實(shí)際情況確定合理的錨頭封端時(shí)間,既不影響工程進(jìn)度,又能保證該處質(zhì)量,防止開(kāi)裂。另外,為了較好地避免該處局部開(kāi)裂,封端混凝土中適當(dāng)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(jìn)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(jìn)行的,尚未進(jìn)行封端,封錨水泥砂漿極易收縮開(kāi)裂,造成壓漿時(shí)漏漿,直接影響持壓效果;且水泥漿在管道內(nèi)會(huì)產(chǎn)生收縮, 使壓漿質(zhì)營(yíng)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(jìn)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(shí),若從一端壓不通,須及時(shí)處理,不得從另一端補(bǔ)壓了事。

五、結(jié)語(yǔ)

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(shí),采用造橋機(jī)懸拼施工,加快了我國(guó)修建標(biāo)準(zhǔn)化大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的進(jìn)程。如何更加完善設(shè)計(jì)細(xì)節(jié),提高施工管理水平,防止力筋受蝕,增強(qiáng)橋梁耐久性能,成為橋梁建設(shè)者新的課題。

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