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预应力箱梁预制中混凝土施工工艺

发布时间:2022-03-13 15:37:56 | 来源:网友投稿
                         (内蒙古大学职业技术学院,内蒙古 呼和浩特 010000)
摘 要:本文根据箱梁预制过程中的施工经验,提出了改善箱梁砼外观、避免出现水波纹的施工方法。
关键词:箱梁;砼;塌落度;振捣;水波纹
中图分类号:TU757  文献标识码:C  文章编号:1007—6921(2008)01—0109—02
      随着公路建设的发展,高速公路已有大幅度增加。目前我国高速公路通车里程已突破三万公里,居世界第二位。在高速公路建设中的大、中桥梁,上部结构大部分采用了预应力连续箱梁。因为它有以下优点:箱形梁具有较大刚度和强大的抗扭性能,在偏心荷载作用下其整体受力情况比多片主梁的T梁或工字梁有利,可以节省大量材料;它由于具有较大面积的底板,其顶板和底板可以布置大量的预应力筋,以承受正负弯矩,所以在连续梁桥、刚架桥等桥梁中经常采用;连续梁桥较简支梁桥减少了伸缩缝,改善了行车条件、提高了行车质量。但箱梁施工中的缺点是工艺较复杂,如掌握不好砼施工工艺,可直接影响箱梁的外观,甚至影响箱梁的整体结构以及受力性能。
      预应力砼箱梁预制时,为了避免出现水波纹,改善箱梁砼外观。砼部分施工工艺,本人从施工实践中总结出以下几个要点(以预制20m跨径箱梁为例):
1 模板制作与安装
      箱梁外模宜采用4mm钢板(也可采用竹胶版)加槽钢、角钢支撑,上下预留对拉孔。横向采用对拉杆或管,再用螺栓固定;纵向采用长1m+4.5m×4+1m拼接,纵向拼接的梁段间用螺栓固定,要求接缝间无错合。施工时用一小方木块在接缝间来回滑动,当无阻力时符合要求。
      箱梁内模宜采用木组合或钢木组合模板,不宜采用充气橡胶等芯模。当采用钢木组合模板时,侧板及顶板采用木板,木板间用角钢连接支撑。横向分五部分组合:0.2m顶板+2块侧板+2块侧顶角隅板;纵向分2.2m×2+3.90m×4组合。侧模底部应附加15cm水平模板,防止浇筑腹板时砼外翻。安装模板时宜用塑料布包裹。
      模板钢筋安装顺序为:底板、腹板钢筋绑扎→内模安装→外模安装→端头模板安装→顶板钢筋绑扎。
2 砼拌制
      拌合设备宜采用砼搅拌站、强制式拌合,电脑配料机配料,砼的拌制应严格控制水灰比、坍落度和拌制时间。
2.1 进水量控制
      经试验确定箱梁砼水灰比为0.32,坍落度为30~50mm,外加剂:SA—3高效减水剂0.8%(占水泥质量)。
      每次预制箱梁开盘前应做砂、碎石的含水量试验,计算出每盘料的含水量Q1,减水剂用水量Q2(采用溶液加入),每盘料总用水量为Q3,则再需加入的水量为:
Q=Q3-Q1-Q2
      设水泵的每秒出水量为q,则电脑输入水泵出水时间为:
t=Q3/q 
      注意:水泵的每秒出水量q,必须开盘前单独测量三次取平均值(称10s出水量计算)。且水池中水的深度影响q值,按水池的水平面积大小,水位每隔50cm测量一次q′值。在水池中划线及计算所对应的出水时间t′。施工时根据水池中水位随时调整t。
2.2 坍落度控制
      施工中应严格控制坍落度。因箱梁砼断面小(厚度为18~25cm)、钢筋分布较多,特别是端头锚固区有锚垫板和螺旋加强筋等影响,造成空隙较小。当坍落度偏小时,砼不易到位宜造成空洞,不能保证箱梁实体质量;当坍落度偏大时可能造成:砼不密实,成品强度不能保证;或出现不同程度水波纹,影响砼外观。
      箱梁砼施工中,箱梁外观常见的都是出现了不同程度的水波纹,其坍落度是造成其直接原因之一。
      经试验:坍落度为:100mm,有较大面积出现;80mm,有较小面积出现;60mm,很少出现;40mm,无;20mm,可能出现小的空洞或蜂窝。
      所以在施工时严格控制水灰比的情况下,适当调整坍落度。
      建议:出机时坍落度控制在50~60mm之间,到浇筑现场入模时最好控制到45mm,就会极大的消除砼外观水波纹的出现。采用砼运输搅拌车运输,当运距较远时,可先干拌到浇筑地点后再加水搅拌。
2.3 外加剂
      高效减水剂宜采用后掺法。用大约5kg水制成溶液,在混合料加水搅拌时加入。
2.4 拌制时间
      混合料宜干拌10s以后开始加水,同时加入外加剂溶液,从开始加水计时,大约搅拌120s,不宜过长。
3 砼运输
      宜采用砼运输搅拌车运输。但一般情况下,搅拌站与预制厂相距较近,也可采用无搅拌器的小型运输机具运输,以不发生离析为度。到浇筑现场坍落度损失不宜超过20mm。
4 砼浇筑
      砼宜采用吊车吊装入模。浇筑顺序为:先浇筑底板及腹板根部,这部分砼应从内模顶板注入,顶板采用推拉方式,注入砼后推紧顶板并用油毛毡封闭接缝;为防止冷接缝出现,一般底板宜浇筑4m长后再浇筑第二部分,第二部分浇筑两侧腹板到腋下25cm;再浇筑第三部分腹板腋下、顶板及翼板部分。底板砼应一次浇筑到设计位置,为防止腹板距底板5~10cm位置出现蜂窝、麻面,在浇筑腹板砼时,以砼不从底板外翻为宜。
5 砼振捣
      砼振捣是整个砼施工工艺中最关键环节之一,振捣是否适当(即是否过振、漏振),直接影响到砼外观及整体强度。箱梁施工中最易出现问题的是腹板部位及预应力筋锚固区,因腹板宽度窄、钢筋多,且布置有预应力孔道,是整个振捣工艺中关键所在。
      箱梁腹板部位宜采用侧模振捣工艺与插入式振捣工艺相结合。根据外模制作的形式及附着式振动器性能确定侧模振动器安装位置,其间距:如布置于模板的横肋上适当加宽;布置于模板的纵肋上适当放窄。通过试验1.5kw的电机布置于纵肋带上,间距采用1.5m较合理,在端头部位应调整为1.0m间距。
      腹板砼振捣顺序为:砼从腹板上口注入后,①用插入式振捣器送入。中部用Ф30mm插入式振捣器送入,端部锚固区应多加一特制小铁铲送入砼;②用50mm插入式振捣器振捣,端部用Ф30mm棒代替,当砼不再下沉,表面呈平坦、泛浆为止;③打开附着式振捣器振捣9~12s。
      附着式振捣器的振捣时间长短,直接影响砼外观。如能很好地掌握振捣时间,就会避免水波纹的出现。
      经试验得出:振捣时间20s时出现严重过振现象,个别部位外露砂粒;16s时,出现过振现象;14s时,较小面积出现;12s时,振捣器在纵肋上,无过振现象;9~10s时,振捣器在横肋上,无过振现象。
6 砼养生
      由于箱梁的结构较其他砼构件复杂,所以其养护具有特殊性。内模拆除后,应及时向内注水,箱内顶板及水位以上内腹板,每隔一定时间用水枪喷洒或勺舀洒水。外部顶板上部采用覆盖洒水养生;腹板外部及腋下、翼板底部宜采用喷雾器洒水养生。此法省水、省电、省人工,又可保证场地干燥钢筋不易锈蚀,既经济又能保证砼养护要求。
      通过对箱梁的预制过程中,在材料等各项指标满足要求下,采用搅拌站电脑配料时,砼的强度一般都能保证(28d抽检试件及对箱梁本体回弹强度测定)。不易掌握的是砼外观,经常出现在腹板外侧距底板20~30cm以上的水波纹影响箱梁美观。施工中本着不改变配合比,不影响砼强度的情况下,在施工工艺上下工夫,边干、边摸索、边总结。通过试验、调查、外出参观学习,得出出现水波纹的两点因素:一是坍落度,二是振捣时间。当坍落度较大时,易泌水,振捣时间掌握不好,就会出现上述现象。
      施工中要抓住关键工序,把好质量关,工艺上严格要求,模板精心制作、严格安装;加强技术人员的素质、技术工人的责任心;完善自检体系,及内部管理制度是保证砼施工质量的关键。
[参考文献]
[1] 公路桥涵施工技术规范[S].JTJ041—2000.
[2] 公路施工手册.桥涵[S].北京:人民交通出版社,2000.
[3] 桥梁工程[M].北京:人民交通出版社,2003.

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