探讨 T 梁预制施工与质量控制

发表时间:2020/4/27   来源:《建筑实践》2020年01期   作者:汤裕德
[导读] 章介绍了40mT梁现场预制施工工艺。
        【摘要】文章介绍了40mT梁现场预制施工工艺。
【关键词】:T梁  T梁预制   质量控制
一、预制场地的选择与布置
        预制场地的选择应考虑方便、合理、安全、经济、环保及工期要求,结合施工合同段所属预制梁板的尺寸、数量、架设要求以及运输条件等情况进行综合选址。场地建设前应将梁场布置方案报监理工程师审批,方案内容应包含各类型梁板的台座数量、模板数量、生产能力、存梁区布置及最大存梁能力等,采用封闭式管理,办公区、生活区、功能区等科学合理设置。
二、T梁预制施工概述
1、施工工艺流程
         
       
2、模板工程
        模板采用定型钢模板,由专业厂家制造。模板加工前向厂家进行详细的技术交底,使其了解设计意图和施工要求,厂家根据施工要求进行相应的工艺设计,加工与验收按相应规范执行。制作模板时以规范允许偏差作为验收依据,试拼验收合格后方可使用。
(1)模板安装
        ①模板用龙门架吊装,人工配合安装,支撑体系由台座预埋件、定型撑杆、拉杆组成,组装、拆卸方便。②支模前清除模板上的灰渣、杂物,并涂刷模板油或隔离剂,严禁用废机油等作为脱模剂。③侧模支起后,沿梁宽用靠尺及水平仪检查有无倾斜,整体支起后拉线检查顺直度。④模板安装时,对模板间的接缝采用聚氨酯泡沫填缝剂进行封堵,并刮出泡沫剂的多余部分,保证模板平顺。⑤模板安装就位后进行模板的加固,加固方法为:模板下口采用对拉螺栓穿过底模预留孔与模板预留槽钢进行对拉加固;上口同样设置对拉杆,进行加固。⑥模板安装完成后要组织验收,当监理认可后方可进入下道工序。
(2)模板的拆除与维修保养
        ①拆除模板时应在砼强度能保证砼表面及棱角不致因拆模而受损坏时方可拆除,一般在砼抗压强度达到2.5MPa后方可拆除侧模。模板拆除后,特别要注意对成品砼的保护。 ②拆模时不允许用猛力敲打或强扭等粗暴的方法进行,拆卸下的模板妥善保存。③对于重复使用的模板,拆下来后及时清除灰浆污垢,维修整理、妥善存放、以利周转使用。堆放时应选在不易被他物碰撞的地方,并加盖防晒防雨材料,以防变形。对不可再使用的材料,则立即清除出场,以满足文明施工要求。④模板拆下后,应仔细检查其平整度与边框损坏情况,一旦出现模板有扭曲不平整及损坏情况时,要对其损坏程度进行评估并作出相应的决定。
3、钢筋工程及预应力管道安装
(1)钢筋加工、安装
        钢筋加工时应按图纸要求采用智能加工机进行钢筋的加工,保证钢筋的尺寸及加工质量。钢筋加工成型后,按编号分类、分批存放整齐,设置标识牌,并做好防锈蚀和污染。加工成型的半成品通过场内钢筋运输车运送到到台座绑扎成型,钢筋绑扎需符合设计及规范要求。
       
          
(2)预应力管道安装
        ①T梁的钢绞线束预留孔道采用波纹管,波纹管应与钢绞线束配套,预留工作长度,并具有一定的强度。②波纹管在安装前要逐根进行外观检查,同时应作灌水试验,检查有无渗漏现象,确定无变形、渗漏现象时始可使用。③波纹管严格按设计规定的孔道坐标设置,为防止浇注混凝土时上浮,固定波纹管的定位钢筋与梁体钢筋焊牢,管道每隔50~80cm与定位筋绑扎,圆弧部分密布些,特别是拐点处要保证定位准确、形状圆滑、线性顺畅;锚垫板附近适当加密。当钢筋对波纹管有干扰时,可适当调整钢筋位置,并遵循以下避让原则:波纹管→钢筋骨架→主筋→构造钢筋(位置在前的项目优先保证)。④管节连接要平顺、牢固,所有接头均采用具有密封性能的塑料连接器连接,并用密封胶封口,确保管道接头不漏浆。⑤为防止波纹管漏浆堵塞孔道,在波纹管内预先穿入抽拔橡胶管(橡胶管直径比波纹管直径略小),在混凝土浇筑过程中抽动几次,以确保孔道畅通。混凝土浇筑结束后2~4小时,拔出橡胶管。⑥在钢绞线穿束前,用高压泵冲洗孔道,清除内的污物。
4、混凝土工程
(1)混凝土浇筑
        钢筋和模板安装完毕,经监理工程师检查并签证后进行砼浇筑施工。①砼在拌和站集中搅拌,由砼罐车从拌和站运送至预制场内,并放入料斗中,然后用龙门吊吊砼料斗进行浇筑。②浇筑施工时,砼采用底板、腹板、顶板分层浇注顺序,并且从梁的一端向另一端浇注进行,实施分层梯度作业。③为了保证梁体混凝土的密实度,采用插入式振捣棒和附着式振捣器联合振捣。腹板捣固以附着式高频振捣器为主,插入式振捣棒为辅。附着式振捣器两边对称振捣,并严格控制振捣时间,要布点均匀,振动过程中严禁振捣棒碰撞波纹管,以免波纹管被振破漏浆,影响钢绞线穿束及张拉压浆。④砼浇筑时为了避免外模与砼底模间产生缝隙而漏浆,拟采用在砼底模两侧粘1cm厚橡胶皮,使之与外模贴合紧密。待砼浇筑完华后,强度砼达到张拉设计强度时,方可进行预应力筋的张拉。⑤合理的安排混凝土浇筑时间,当气温高于32℃时,不进行混凝土浇筑作业;无法避免高温天气浇筑时,采用向拌制的砼中加入冰块等措施降低砼入模温度。
(2)混凝土养生
        混凝土浇筑完毕终凝后开始洒水养护,在箱梁顶板及底板上覆盖土工布,并使土工布保持潮湿,模板未拆除前向模板表面洒水降温。模板拆除后,在箱梁顶板覆盖潮湿的土工布,箱梁外侧用安装在其两侧的喷头进行喷淋洒水养护。冬季施工应做好保温措施,根据内表温差情况确定养护时间,养护时间一般至少为7天。

5预应力工程
(1)钢束制作、孔道穿束
    预应力采用抗拉强度标准值Rby=1860Mpa,公称直径d=15.2mm的低松弛预应力钢绞线,每股截面积A=140mm2,弹性模量Ep=1.95*105Mpa,张拉控制应力0.75fpk=1395Mpa。
        穿束前检查锚垫板和孔道的位置是否正确,灌浆孔和排气孔是否满足施工要求,每束钢束的最高处安设排气孔,孔道内畅通、无水分和杂物,同时把锚具、垫板接触处的板面上的焊渣、混凝土残渣清除干净。穿束采用人工穿孔,避免损伤波纹管,与波纹管相矛盾的普通钢筋可适当调整位置,施工过程中对钢束要有专人保护、检查、维修,保护两端的外露钢束不锈蚀、不油污、不破损,要用套管来保护,保证钢束锚固端位置准确、牢固、严加检查,发现问题及时处理。
(2)预应力张拉
        投入预应力智能张拉系统一套,电脑控制系统进行预应力钢束两端同时对称张拉,
        (a)预应力筋张拉前准备工作
        取得能够证明所用的钢绞线、锚具、夹片等材料合格的委托试验报告。对拟投入施工的张拉千斤顶、油表配套进行标定,测定油泵读数与张拉力之间的相关曲线,得出回归方程,千斤顶一般使用6个月或300次,以及在使用过程中出现不正常现象时,应重新校核。根据钢绞线实测弹性模量和张拉千斤顶、油表标定结果的回归方程,按照规范公式计算得到理论伸长量,作为在施工中对钢束引伸量的控制值。按每束设计张拉力计算分级张拉中各级的压力表读数,并标在压力表上,以免出错。按照张拉次序将钢束进行编号,以免出错。张拉前调试千斤顶与油泵的工作性能,确保千斤顶与油泵性能良好。 ④完成孔道压浆用水泥浆的配合比设计,并得到总监办中心试验室的批复。 ⑤检查梁体质量有无蜂窝、麻面、孔洞、露筋、露钢束,锚垫板处有无空洞等情况,必要时要进行处理后方可张拉。清除锚垫板表面和钢绞线上面的污物和油脂,擦洗锚具上面的油污,清除夹片上的毛刺,凿除锚垫饭孔内的波纹管,以防在张拉过程中损伤钢绞线。 ⑥混凝土强度达到设计张拉强度,设计张拉强度为设计混凝土强度的90%,且龄期达到10天。 ⑦设置张拉操作台和防护板,制作钢支架,张拉前把钢支架紧靠在梁两端,千斤顶用导链挂在钢支架上,并在距离千斤顶1. 5~2. 0m处安设防护板,以防锚具夹片弹出伤人。
        理论伸长值△L(mm)的计算:△LL=PPL/APEP
        式中:Pp-预应力束的平均张拉力(N),直线筋取张拉端的拉力;两端张拉的曲线筋,计算方法见《公路桥涵施工技术规范》(JTG TF50 2011)
        L-预应力钢材长度(mm);
        Ap-预应力束截面面积( mm2) ;
        Ep-预应力束弹性模} (N/ mm2)
        预应力筋平均张拉力按照下面的公式计算:
          Pp=P[1-e-(kx+μθ)]/( kx+μθ)
        式中P—预应力筋张拉端的张拉力(KN);
                  x—从张拉端至计算截面的孔道长度(m);
                 θ—从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和(rad);
                  k—孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数;
                  μ—预应力筋与孔道壁的摩擦系数。
                  e—常数取值为
(b)张拉工艺流程
         张拉前,将每束的多根钢绞线理顺、平行,严禁相互交叉、挤压。制作张拉施工架子,以便上下、左右活动千斤项。认真用刷子清除张拉端钢绞线表面的混凝土残渣,然后装工作锚环和夹片,将钢绞线穿入锚环上相对应的小孔,调整钢绞线平行顺直后,将工作锚环贴紧锚垫板,在每小孔中的钢绞线外周插入两块夹片,夹片缝隙大小要调整均匀,用直径20mm的橡胶圈套在夹片尾上的凹槽内。装限位板:使限位板上的小孔对准相应的钢绞线和锚环小孔后,使限位板紧贴锚环、无缝。
        安装张拉千斤顶及油表:要按照设计图纸规定的张拉顺序安装千斤顶及油表,同时注意按照校核时千斤顶与油表的对应关系进行安装,认真检查油表的输油管接头是否紧密、油管是否完整无破损,以防止张拉过程中漏油。钢束穿过千斤顶的穿心孔道,千斤顶紧贴限位板,务必使千斤顶、限位板、锚环、锚垫板都在同一中心线上(即四对中)。
        再次检查要张拉的钢绞线是否是设计中规定的张拉束,准确无误后开动油泵少许充油,千斤顶张拉缸保持适量油压后稍松千斤顶吊索,调整千斤顶使千斤顶、锚环、锚垫板在同一中心线上,否则应进行调整,并使每股钢绞线受力均匀,以防造成较大的预应力损失或张拉过程中出现断丝。
        张拉缸继续进油,按照预先计算好的张拉油表控制读数控制张拉应力,两端同时分级进行张拉:0→初应力→100%σcon(测延伸量并核对)→(持荷5分钟锚固)。
        张拉缸回油即进行锚固,锚固时伸长值大的一端先锚固,另一端补足张拉力后再进行锚固。油压表全部回零,卸工具锚.干斤顶全部回程,卸除千斤顶,检查钢绞线回缩值,并划线标志,以检查是否会出现划丝现象。当张拉中发生滑丝、夹片破碎时,可用YCW270千斤顶进行单根钢校线张拉,取下旧夹片后,换用新夹片重新张拉锚固,操作时应两端同时进行。张拉时两端随时进行联系张拉力和延伸量情况并做记录,张拉初应力记录行程并作计算伸长值的起点.达到设计张拉力后持荷5分钟,核对延伸量符合规范要求后作好记录,否则停止张拉分析原因,采取措施后再进行张拉。
        在分级张拉过程中,要使油泵上升速度稳定同步,钢束受力均匀。摩阻损失较小,分级调整两端张拉的延伸量,逐步达到接近或相同,调整延伸量时,延伸量大的一端稍稍慢拉,延伸量小的一端稍稍快点拉,以此逐步进行调整。
        预应力采用引伸量和张拉力双控,以张拉力为主,计算实际伸长量并与理论伸长量对比,如果误差在±6%以内则可进行下一束的张拉,否则及时查明原因。改正之后再进行张拉。
        张拉完毕之后,严禁碰撞锚具和钢绞线,张拉完成后先稳定2小时,待仔细检查无异常情况后用砂轮机割除多余钢绞线(留下的一长度不小于30mm),.与预制T梁同标号的纯水泥浆临时将钢绞线端头和夹片密封,以免压浆时漏浆,同时起到保护钢绞线、夹片及锚头的作用。
6、封锚
        压浆完毕后,将锚具周围冲洗干净,并对梁端混凝土作凿毛处理,然后按设计要求设置钢筋网浇筑封锚混凝土。随后对封锚混凝土进行良好的养护,以减少收缩,防止与梁体间出现裂缝。
7、梁板起吊、存放
        (1)T梁浇筑养护达到设计强度,并张拉、压浆结束后,方可进行移梁、存梁施工。(2)T梁的吊运按设计要求采用兜托梁底起吊法,不设吊环。预制时在梁底预留穿索兜底所需的活动段底模,同时在主梁翼板上的对应位置预留穿索孔洞。(3)梁板采用现场龙门架起吊,在制梁区内吊起梁体后,龙门吊缓慢行走至储梁区,将梁板放置在储梁台座上,完成梁板的起吊、存放。(4)按编号有规划的存放梁板,以利于架梁时的梁板运输。在梁的两端设置牢固的存放支座,不得将梁板直接存放于地面上。(5)每片梁板吊放到位后,需在其两侧加方木斜腿支撑,同时做好储梁区的排水工作,防止地表水冲刷储梁地面引起台座的下沉。
三、结束语
        本文通过T梁的预制工序,总结了T梁施工从预制选址、模板加工与安装、钢筋加工制作、预应力管道安装、混凝土浇筑与养护、预应力钢筋张拉、封锚等方面的施工经验。
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