橋梁預(yù)應(yīng)力工程施工難點(diǎn)及技術(shù)對策摘 要:以京津城際軌道交通工程北京環(huán)線特大橋跨五環(huán)連續(xù)梁橋?yàn)槔?重點(diǎn)闡述了橋梁預(yù)應(yīng)力工程施工難點(diǎn),并針對施工難點(diǎn)提出了施工技術(shù)對策,為類似項(xiàng)目提供技術(shù)參考。關(guān)鍵詞:預(yù)應(yīng)力束,施工難點(diǎn),橋梁,質(zhì)量,金屬波紋管1 工程概況 京津城際軌道交通工程,是我國第一條按照客運(yùn)專線標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的,時(shí)速達(dá)350 km的高速鐵路建設(shè)項(xiàng)目,工程采用大量引進(jìn)技術(shù),科技含量高,質(zhì)量要求嚴(yán)。本工程位于華北地區(qū),連接北京、天津兩大直轄市,地處環(huán)渤海灣地區(qū)的中心地帶,該地區(qū)是全國經(jīng)濟(jì)、技術(shù)最發(fā)達(dá)的地區(qū)之一。 北京環(huán)線特大橋起自北京南DK3+765.6~DK119+449.74,全長15.684 km。線路經(jīng)行地區(qū)地形平坦開闊,平均海拔高程40.0 m。橋梁均為樁基基礎(chǔ),圓端形橋墩,所有跨路地段上部結(jié)構(gòu)均采用三跨P.C.連續(xù)梁形式,連續(xù)梁是本橋的控制性工程。而跨五環(huán)連續(xù)梁又是全線跨度最大、懸灌節(jié)段最多的梁,因此成為京津城際軌道交通工程全線控制工期的重點(diǎn)工程。 跨五環(huán)連續(xù)梁橋位于朝陽區(qū)十八里店鄉(xiāng)老君堂與西直河村附近,由(80+120+80) m的三跨連續(xù)梁組成,主跨與五環(huán)高速公路在25.4 km標(biāo)志附近上跨斜交。 五環(huán)連續(xù)梁橋跨組合為(80+128+80) m,梁部設(shè)計(jì)為變高度三向預(yù)應(yīng)力箱梁,箱梁節(jié)段分為2個(gè)0號段、4個(gè)懸灌施工段、10個(gè)支架現(xiàn)澆段、2個(gè)邊跨合攏段、1個(gè)中跨合攏段。0號段中心梁高9.6 m,梁底加厚段處寬8.8 m,其余寬為7.0 m,梁頂板寬13.4 m,頂板厚45 cm~65 cm;腹板厚110 cm~64 cm;底板厚120 cm~52 cm。 五環(huán)連續(xù)梁縱向預(yù)應(yīng)力束:有頂板束340束、腹板束184束、底板束224束,最長的預(yù)應(yīng)力管道達(dá)126 m,設(shè)計(jì)為金屬波紋管成孔。橫向每50 cm設(shè)置一道4-7?5的預(yù)應(yīng)力鋼束,長度13.4 m。豎向在兩側(cè)腹板內(nèi)每50 cm均設(shè)置一道?25的高強(qiáng)度精軋螺紋鋼束。2 施工技術(shù)難點(diǎn) 針對跨五環(huán)連續(xù)梁三向預(yù)應(yīng)力束數(shù)量多、管道密集,各種鋼筋相互干擾大的設(shè)計(jì)特點(diǎn),在施工過程中存在如下技術(shù)難點(diǎn): 1)金屬波紋管成孔的縱向預(yù)應(yīng)力管道容易進(jìn)漿堵管。由于在制造、運(yùn)輸和安裝金屬波紋管時(shí)容易變形、開裂、刺穿和接頭多等缺點(diǎn),在混凝土澆筑過程中容易造成成孔的預(yù)應(yīng)力管道變形、進(jìn)漿和堵管。2)在預(yù)應(yīng)力鋼筋穿束時(shí)容易將金屬波紋管壁拉下造成穿束困難,甚至堵管。由于在穿預(yù)應(yīng)力鋼束時(shí)使金屬波紋管壁造成了破壞。3)金屬波紋管成孔的預(yù)應(yīng)力管道線形定位偏差大,容易造成管道摩阻系數(shù)大。4)預(yù)應(yīng)力管道和結(jié)構(gòu)鋼筋的相互干擾,線形控制困難。由于連續(xù)梁結(jié)構(gòu)鋼筋(特別是0號段鋼筋和現(xiàn)澆段齒塊鋼筋)密集、復(fù)雜、鋼筋多,造成預(yù)應(yīng)力管道安裝困難,線形不易控制。5)由于施工工序多、各種鋼筋密集,容易造成橫向和豎向管道的通氣孔被鋼筋擠壓變形和被混凝土堵塞,造成通氣失效、管道壓降困難。3 施工對策3.1 防止金屬波紋管漏漿堵管對策 1)金屬波紋管加工。到場的金屬波紋管必須符合JG/T 3013預(yù)應(yīng)力混凝土用金屬螺旋管的要求,直徑滿足設(shè)計(jì)要求,壁厚t≥0.3 mm,卷制接縫牢固、嚴(yán)密不漏漿,具有足夠的強(qiáng)度,以使其在混凝土的重力作用下能夠保持原有的形狀。 2)金屬波紋管的運(yùn)輸、吊裝和儲存。必須采用專門的運(yùn)輸車輛運(yùn)輸,不能和其他物品混合運(yùn)輸,防止運(yùn)輸過程中被擠壓變形;必須采用模架整體吊裝,不能采用直接拴住兩點(diǎn)吊裝金屬波紋管;儲存時(shí)在金屬波紋管下方必須用木板支墊平整,上方用防雨布覆蓋嚴(yán)密,防止銹蝕。 3)金屬波紋管安裝前的檢查。所有管道必須形狀完好,沒有變形、扭曲和孔眼,否則應(yīng)予切除更換。 4)金屬波紋管的切割。采用砂輪機(jī)切割,必須保持管口齊整,無向管內(nèi)的毛齒和扁口。必須對每根切割的管口進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)有向管內(nèi)的毛齒和管口變形,應(yīng)進(jìn)行打磨齊平和校正圓順。 5)金屬波紋管的連接。連接套管比被連接管稍微大一個(gè)型號,連接套管長度不小于40 cm;將兩主管(被連接管)的管頭旋進(jìn)連接套管,使其管口在連接套管的中間靠近,盡量密貼;套好后再用膠帶紙將套管兩頭包裹嚴(yán)密、牢固;必須采用粘性好的牛皮膠帶紙,不能采用透明薄型的膠帶紙。 6)錨墊板處金屬波紋管。金屬波紋管必須露出錨墊板長度不小于30 cm;并用棉紗封堵管口和壓漿孔。 7)金屬波紋管安裝后的保護(hù)。防止電焊等火花濺落到金屬波紋管上,氣割、電弧焊時(shí)防止燒傷管壁,必須遠(yuǎn)離金屬波紋管;必須在其附近氣割、電弧焊時(shí)應(yīng)該采用保護(hù)板(厚鐵板或厚木板)隔離;安裝好的預(yù)應(yīng)力金屬波紋管道上不能壓重、踩踏。 8)金屬波紋管內(nèi)穿塑料管。澆筑混凝土前必須在每根管道內(nèi)穿上內(nèi)襯塑料管,內(nèi)襯塑料管外徑比金屬波紋管內(nèi)徑小1 cm為宜,并具有一定的強(qiáng)度和柔韌性,保證起到金屬波紋管的內(nèi)支撐作用,使混凝土澆筑時(shí)管道不變形;在混凝土初凝前后,將內(nèi)襯塑料管來回抽動(dòng)數(shù)次。3.2 預(yù)應(yīng)力鋼筋穿束困難對策 1)鋼絞線編束:按照鋼絞線編束要求,應(yīng)每隔1 m~1.5 m用鐵絲將整孔鋼絞線綁扎成一束;應(yīng)將每根鋼絞線編號編束,且梳絲理順。2)將鋼絞線束一端線頭錯(cuò)開綁扎成梭形,并包裹好或戴好梭形罩,緩慢伸進(jìn)管道,從一端向另一端拖拉就位,防止鋼絞線頭碰撞金屬波紋管壁。3)如果整束鋼絞線穿過困難時(shí)可以采用先穿過一半數(shù)量,起到保護(hù)波紋管壁的作用;將其余鋼絞線頭錯(cuò)開呈梭形拴在一起,再在先穿過的中間選用一根筋作為牽引線,將剩余鋼絞線穿入管道。4)對于以上方法均不能將預(yù)應(yīng)力鋼束穿過管道時(shí),就只有采取破除管道被堵塞位置的結(jié)構(gòu)混凝土,進(jìn)行開窗處理。3.3 管道線形偏差、摩阻系數(shù)大的對策 1)金屬波紋管的定位:必須按照設(shè)計(jì)位置放線定位,事先加工好定位鋼筋,按照一般直線段不大于60 cm一道定位鋼筋來固定金屬波紋管;曲線段應(yīng)加密,特別是起彎點(diǎn)前后、最高點(diǎn)、最低點(diǎn)和接頭位置等處均應(yīng)增加定位鋼筋,使其定位后不發(fā)生移動(dòng)。2)在搗固混凝土前,搗固工人必須事先知道預(yù)應(yīng)力管道的位置,并明確給予在管道周圍的搗固方法;不能將搗固棒直接接觸金屬波紋管。3)施工人員必須責(zé)任心強(qiáng)、工作仔細(xì)不馬虎,必須派專人進(jìn)行金屬波紋管的連接、安裝、定位和檢查。4)在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉前,應(yīng)選擇有代表性的管道進(jìn)行管道摩阻系數(shù)測試試驗(yàn),計(jì)算控制應(yīng)力時(shí)摩阻系數(shù)應(yīng)采用試驗(yàn)測試值。3.4 預(yù)應(yīng)力管道和結(jié)構(gòu)鋼筋的相互干擾對策 1)認(rèn)真研讀圖紙,確定預(yù)應(yīng)力管道處結(jié)構(gòu)鋼筋的安裝方法和安裝順序。2)由于連續(xù)梁現(xiàn)澆節(jié)段結(jié)構(gòu)鋼筋(特別是齒塊)復(fù)雜,與預(yù)應(yīng)力管道的安裝定位干擾很大,在施工的全過程和每個(gè)工作面均派技術(shù)人員進(jìn)行指導(dǎo)作業(yè),防止安裝順序錯(cuò)亂造成返工現(xiàn)象。3)由技術(shù)人員和測量人員在模板上測放出預(yù)應(yīng)力管道的設(shè)計(jì)位置,作好線形控制和管道編號標(biāo)記。4)安裝預(yù)應(yīng)力管道下部的結(jié)構(gòu)鋼筋,再沿管道控制線鋪設(shè)管道,套入結(jié)構(gòu)的環(huán)形鋼筋,進(jìn)行管道的架立和定位。5)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力管道其余部位的結(jié)構(gòu)鋼筋安裝、定位和連接。3.5 防止預(yù)應(yīng)力管道通氣孔失效對策 1)在安裝結(jié)構(gòu)鋼筋時(shí),避免將通氣管擠壓變形,應(yīng)派專人檢查通氣管、梳理管道,盡量從結(jié)構(gòu)鋼筋的空隙處穿出來,防止受壓。2)在通氣管內(nèi)增加一根硬度大的塑料管作內(nèi)襯,即使在施工過程中承受一定壓力時(shí)也不至于將通氣管道堵死。3)應(yīng)將通氣管道口用鐵絲綁扎或用封口膠臨時(shí)封嚴(yán),盡量使通氣管口高出施工的混凝土面,防止水泥漿進(jìn)入管道。4 結(jié)語 通過本工程的施工實(shí)踐,可以認(rèn)識到施工過程工序質(zhì)量的控制尤其重要。而預(yù)應(yīng)力工程又是一個(gè)復(fù)雜和系統(tǒng)的工程,預(yù)應(yīng)力鋼筋是連續(xù)梁結(jié)構(gòu)中主要的受力承載結(jié)構(gòu),保證預(yù)應(yīng)力管道安裝質(zhì)量是結(jié)構(gòu)受力良好的關(guān)鍵,因此必須在施工的全過程進(jìn)行施工技術(shù)指導(dǎo)和有效的質(zhì)量控制,以達(dá)到結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。參考文獻(xiàn):[1]劉 忠.大跨度預(yù)應(yīng)力梁的施工工作總結(jié)[J].山西建筑,2006,32(15):113-114.
