1.工程概況
崖門大橋系廣東省西部沿海高速公路的關鍵控制工程,為單索面斜拉特大橋,全長1296 m,主跨338 m,主塔高128 m,主梁為單室五箱薄壁箱梁。
預應力種類較多,T梁所用主要有9-φ 15.24、12-φ、15.24,均為雙向張拉;主塔、輔墩、邊墩所用主要有432精軋螺紋鋼;主梁所用主要有7-φ,15.24、5-φ,15.24、4-φ,15.24、φ32精軋螺紋鋼。
2.預應力施工準備
在張拉施工之前,結合已有張拉機具和本項目施工的實際情況,準備了YCW24千斤頂、Ycw60千斤頂、YCW250千斤頂及與其配套的泵站、壓漿機和拌漿機等,并對這些機具做了認真的檢查、維修和試機。然后,標定千斤頂與預應力油表,其精度等級為1.0級。
成立張拉班,張拉機具以及油表標定書由張拉班統(tǒng)一使用、管理,經(jīng)常給予維護、定期檢查校核,對使用超過6個月或200次以及在使用中出現(xiàn)不正常現(xiàn)象的張拉千斤頂及油表及時重新標定。
對于錨具、夾具、預應力筋等材料,采取分批進貨,由倉庫、實驗室、張拉主管技術人員聯(lián)合驗收。先觀察其表面是否有裂紋、傷痕、銹蝕,類型、尺寸是否正確,然后由實驗室取樣進行實驗,確保達到使用要求,方可使用。實驗室根據(jù)T梁、主墩、主梁預應力施工的特點,分別配出各自的壓漿配合比(見表1)。
3.主墩索塔預應力施工
3.1 工藝流程
崖門大橋主墩的索塔高128m,屬單索面斜拉橋型,其預應力筋密度高,呈環(huán)向分布、單端張拉。工藝流程見圖1。
3.2 預應力筋下料
由于索塔環(huán)向應力筋張拉為單端張拉,故該應力筋的下料長度L按下式計算(見圖2):
L = L
0+ L
1+ 1/2L
0+20 mm
式中:L
0為預留孔長度;L
1為緊固螺母厚度。
3.3 預應力筋安裝
為方便布筋,在安裝勁性骨架前,把應力筋臨時固定在勁性骨架上,待勁性骨架安裝調(diào)試好后,再復核應力筋位置,并用“U”型卡固定在張拉端,用木板做成盒子,內(nèi)塞海綿,裝好排氣管和壓漿管,并引出模板外,用封口膠封住膠管口,以免砼進入。
3.4 預應力筋張拉及壓漿
砼澆注后,待實驗室測定砼強度達到51.5 MPa(85%)后方可進行張拉。在張拉前仔細清除錨墊板、精軋螺紋鋼,保持其清潔、干整,用水管作扁擔固定在索塔露出的豎向鋼筋上,用手拉葫蘆固定千斤頂、張拉板凳,使它們的軸線與錨墊板面垂直;然后開機張拉,先拉到10%ak(規(guī)范要求的張拉量),記下伸長量L
1,再拉到105%ak,記下伸長量L
2,并持荷5min;最后擰緊螺母,計算L
2、L
1的差值,并與設計理論伸長量相比,看是否出現(xiàn)偏差。值得注意的是,在索塔張拉順序上,應遵守對稱原則,做到上下游或邊中跨同時張拉,以免受力不均。張拉完畢,拆去千斤頂,用手動切割機切去過長的應力筋,準備壓漿。
為防止壓力損失過大,壓漿機應放置在爬架上,與壓漿孔盡量保持水平,為防止排氣孔射出的泥漿流到塔壁上,影響索塔外觀,在壓漿時將一小桶通過水管扁擔掛于排氣孔端,并把排氣膠管引人其中。
4.主梁應力施工
崖門大橋主梁為單室五箱薄壁箱梁,橫向、豎向、縱向均布置有預應力,橫向有4-φ、15.24鋼束、>-φ、15.24,豎向為φ32精軋螺紋鋼(單編),縱向為>-φ15.24鋼束、φ32精軋螺紋鋼。主梁應力施工工藝和主墩應力施工工藝類似,在此不再重復。
預應力筋布置由底層開始,先把坐標刻度線用油漆標好,然后通過鋼筋板凳和“U”型卡固定,穿好應力筋,檢查管道是否平順、有無破損、連接處是否密實。在張拉端裝好自制木盒,用棉紗塞實張拉管口,并用封口膠把應力筋封死,以防在砼澆注過程中沾上水泥影響螺母的擰緊和夾片的安裝。對于單端張拉,應把排氣膠管、壓漿膠管引出模板外,并用油漆標下應力筋代號,以保證壓漿對號入座。
砼澆注后,實驗室確定砼強度達到設計標準(85%)后,開始張拉。先張拉錨固豎向精軋螺紋鋼,再張拉橫向鋼束,最后張拉縱向預應力筋。在張拉縱向預應力筋時,做到以箱梁中心線為中線進行兩邊對稱張拉。由于崖門大橋主梁為薄壁箱梁,腹板厚度只有20crn,若采用“U”型張拉板凳,則不易安裝和緊固螺母,故用三角形板凳代替“U”型板凳。由于主梁合龍段縱向預應力7-φ,15.24,最長的有132m,最短的均有24m,給應力施工帶來一定難度,為保證質(zhì)量和工期,對于該類預應力采用后穿法,應力筋孔道仍然采用預埋波紋管成型方法,在預埋波紋管的同時,在波紋管內(nèi)再穿以相應大小的膠管,當砼澆注后,強度為0.8 MPa左右時,用人工拉一拉膠管,這樣可保證預留管道的通暢。因為鋼束較長,人工穿束不可能,為此用卷揚機穿束,先把卷揚機的鋼絲繩穿過預留管道,再用細鋼絲繩編織的穿束網(wǎng)套套住,開動卷揚機把鋼束穿好。
張拉程序:0→10%ak→105%ak→ak→壓漿、封錨:其中105%ak到ak間需持續(xù)載荷5min。
5 結束語
崖門大橋預應力施工經(jīng)質(zhì)檢部門檢測:主墩主梁張拉力伸長量損失在1 mm 以內(nèi),壓漿飽滿程度100%;預應力筋伸長量損失不超過1mm,壓漿飽滿程度100%,為崖門大橋創(chuàng)“優(yōu)質(zhì)工程”提供了有利保障,給今后的施工積累了經(jīng)驗。
參考文獻:
【1】 交通部第一公路工程局,公路施工手冊:橋涵[M],北京 人民交通出版社 1993。
【2】JTJ 041—2000,公路橋涵施工技術規(guī)范[S]。