一种先张法预应力混凝土简支T梁的施工方法

摘要

本发明公开了一种先张法预应力混凝土简支T梁的施工方法，属于梁桥施工技术领域。本发明主要包括建设制梁台座、将桥身钢筋吊装入制梁台座、安装PVC管、安装及初张拉钢绞线、安装端模、横隔板钢筋、安装侧模、安装面板钢筋及预埋件、整体推张弯起束、直线束钢绞线、T梁混凝土浇筑、T梁模板拆除、混凝土养护、拆除弯起器埋入部分后整体放张弯起束、直线束钢绞线、切断梁端钢绞线、封端，质量检验、吊移梁体等。本发明的该施工方法可适于制作50m/1200t级预应力混凝土梁，并能够保证在大跨度、大吨位施工的经济、效率及安全性。

主权项

一种先张法预应力混凝土简支T梁的施工方法，其特征在于包括以下工序：a.建设制梁台座，b.将桥身钢筋吊装入制梁台座，c.安装PVC管、安装及初张拉钢绞线，d.安装端模、横隔板钢筋，e.安装侧模，f.安装面板钢筋及预埋件，g.整体推张弯起束、直线束钢绞线，h.T梁混凝土浇筑，i.T梁模板拆除、混凝土养护，j.T梁混凝土强度达到设计强度的90％时，拆除弯起器埋入部分后整体放张弯起束、直线束钢绞线，k.切断梁端钢绞线，封端，质量检验，吊移梁体；步骤a中所述的制梁台座包括模板系统及张拉系统，模板系统由台座基础以及设置在台座基础上的侧模、端模、底模组成，所述张拉系统由传力柱、千斤顶、螺旋支撑、张拉横梁、型钢支架、弯起器、折线筋平衡梁组成；所述张拉横梁分为上下张拉横梁，均为后张法C50全预应力混凝土结构，上下横梁的两端各分别预埋有承压钢板，承压钢板上焊接有钢管作为钢绞线预留孔；所述弯起器包括弯起器埋入部分和弯起器底座，弯起器埋入部分上设置有起导向作用的滚轴，埋入部分底部钻有销轴孔用于安装与底座连接的销轴；建设制梁台座的具体步骤如下：a1.建平衡梁：根据先张法预应力混凝土简支T梁结构设计，在钢绞线弯起器下方的基坑内放置精扎螺纹钢，浇筑钢筋混凝土，形成克服弯起束钢绞线张拉时产生的竖向分力的平衡梁；a2.安装弯起器：通过螺栓将弯起器底座安装固定于平衡梁梁体内预埋的精扎螺纹钢上，用销轴将带有滚轴的弯起器埋入部分连接于弯起器底座上；a3.安装底模：在台座基础上安装固定型钢支架钢底模，底模顶面标高按侧模安装拆除所需高度、底模基础顶标高、预拱度计算，底模预拱度按二次抛物线计算，中梁及边梁均的预拱度均设置为45mm；a4.布置传力柱：在台座基础的左右侧各布置1条传力柱以承受T梁放张前张拉力，所布置的传力柱为钢筋混凝土结构，强度等级为C50；a5.布置张拉横梁：在传力柱的两端分别布置一个型钢支架，将上下横梁吊装于型钢支架上，共配置2个上横梁和2个下横梁，单端分别为1个上横梁，1个下横梁；a6.在传力柱端部与张拉横梁之间布置千斤顶与螺旋支撑；所述步骤b中，将桥身钢筋吊装入制梁台座时使用塑料垫块作为钢筋保护层，垫块与钢筋用扎丝扎紧；桥身钢筋采用节段预扎成型，使用时分节段吊入台座，进行绑扎连接；在弯起器位置预留1m操作空间，弯起束钢绞线安装完成后再进行现场绑扎成型；步骤c中所述的钢绞线包括弯起束钢绞线和直线束钢绞线，其安装及初张拉的具体步骤为：c1.钢绞线下料：根据埋入梁体内的长度确定工作钢绞线的长度，用砂轮切割机对称切割钢绞线下料，切割时先切长束后切短束；c2.钢绞线穿束：按照先弯起束、后直线束、自下而上、由内到外的顺序逐根穿束钢绞线，首先将弯起束钢绞线穿过主动端上张拉横梁相应预留孔道，穿过桥身钢筋骨架、弯起器滚轴，通过连接器将弯起束钢绞线端部与被动端工具钢绞线连接、尾部与主动端工具钢绞线连接，最后将两端工具钢绞线锚固在两端的上张拉横梁上；然后将直线束钢绞线穿过主动端下张拉横梁相应预留孔道，穿过桥身钢筋骨架，通过连接器将直线束钢绞线端部与被动端工具钢绞线连接、尾部与主动端工具钢绞线连接，最后将两端工具钢绞线锚固在两端的下张拉横梁上；c3.钢绞线初张拉：按照先弯起束后直线束、由下向上、由内到外的顺序，用前卡式液压千斤顶逐根单端初张拉钢绞线至75％控制应力；步骤d中所述端模为分离式钢模，该钢模沿其腹板中线一分为二，两分离模板通过螺栓相连接；安装端模前根据制梁台座中心复核梁长，并在每端底模两侧作出明显标识，端模安装按照标识的位置进行，在侧模安装完成前吊线检查端模竖直度；步骤e中所述侧模为拼装式钢模，安装侧模时从梁中向两侧安装、安装严格按照模板编号依次安装；侧模下口用拉杆、木楔子固定，使侧模底边贴紧底模侧面止浆条；侧模上口用拉杆、支撑杆固定；侧模安装过程中用水平尺或线锤检查模板竖直度，控制垂直度偏差小于±4‰；所述步骤g中整体张拉弯起束、直线束钢绞线时使用液压千斤顶单端整体顶推，并同步旋转螺旋支撑跟进，每个液压千斤顶配备2个螺旋支撑，一个张拉横梁配备2台液压千斤顶、4个螺旋支撑；在顶推过程中先以液压千斤顶行程控制锚下应力，使单侧同类千斤顶在张拉过程中行程差值≤2cm，至接近100％σcon时再以油表读数控制锚下应力，具体步骤如下：g1.在制梁台座主动端使用液压千斤顶整体顶推弯起束钢绞线至100％σcon，推张到位后将制梁台座主动端螺旋支撑顶紧上横梁并锁定；g2.在制梁台座主动端使用液压千斤顶整体顶推直线束钢绞线至100％σcon，推张到位后将制梁台座主动端螺旋支撑顶紧上横梁并锁定；g3.在制梁台座被动端使用液压千斤顶补张弯起束钢绞线至100％σcon，推张到位后将制梁台座被动端螺旋支撑顶紧下横梁并锁定；g4.在制梁台座被动端使用液压千斤顶补张直线束钢绞线至100％σcon，推张到位后将制梁台座被动端螺旋支撑顶紧下横梁并锁定，所有螺旋支撑顶紧锁定后，打开油泵高压泵截止阀，张拉缸油压缓慢降到零，使张拉横梁由千斤顶支持体系转换为螺旋支撑体系，取下千斤顶至下一个工作台座，完成整个大顶推张作业；步骤h中所述T梁混凝土的浇筑方法为：采用纵向分段、斜向分层、一次成型、连续浇筑的方法，从梁体的一端开始分段浇筑，循序进展到梁体另一端，在一段腹板混凝土浇筑完后继续向前浇筑马蹄部分，然后再浇筑翼板混凝土；在将近另一端时，改从另一端向相反方向投料，在距离该端4m～5m处合拢；分段长度取4～6m，分段浇筑时必须在前一段混凝土初凝前开始浇筑下段混凝土；分层下料，每层厚度不超过30cm，上下层浇筑时间相隔不超过1小时～1.5小时；在混凝土浇筑后，采用附着式高频振捣器和插入式振捣棒联合振捣，振捣时间控制在25～40秒；其中附着式振捣器振捣T梁的马蹄部和腹部，插入式振捣棒振捣T梁的腹部和面板；插入式振捣棒振捣移动间距≤30cm，与侧模保持5～10cm距离；插入下层混凝土5～10cm，使上下层混凝土结合牢固；步骤i中T梁模板的拆除在混凝土抗压强度不小于20MPa时进行侧模板拆除作业，现场控制时拆模应根据混凝土浇筑完成后日平均温度情况确定拆模时间，日平均温度在30℃以上时控制在16～20h之间进行侧模拆除；20℃～30℃之间控制在24～30h之间进行侧模拆除；20℃以下应根据试验确定拆模时间；T梁模板拆除按顺序进行：拆除上、下拉杆，木楔子→从T梁一端向另一端拆除侧模→拆除端模→拆除活动底模；拆除模板后及时在T梁端横隔板处增加斜向支撑，支撑使用圆木，防止梁体受外力冲撞发生倾覆事故；步骤j中所述整体放张弯起束、直线束钢绞线包括如下步骤：j1.将液压千斤顶放置在原张拉位置，接好进油管及回油管后打开油泵使油顶空转，反复给油缸供油、回油数次以排空顶内空气；然后对千斤顶主缸充油，使千斤顶顶着张拉横梁钢板；j2.主动端弯起束体系转换：①操作主动端单个250T液压千斤顶向100％σcon加压，旋转150T螺旋支撑的螺杆，使螺旋支撑回程；若液压千斤顶已加压至100％σcon仍然无法旋转螺杆，则按2MPa/min的速度继续向250T液压千斤顶分级加压，直至螺杆能够旋转回程，停止向液压千斤顶加压，将螺旋支撑回车至最小长度；②螺旋支撑回车至最小长度后，将对应的250T液压顶油压降到至30MPa，锁定；③操作主动端另一个250T液压顶进行体系转换，转换步骤同j2中第①、②项；j3.被动端弯起束体系转换：转换步骤同步骤j2；j4.主动端直线束体系转换：①操作主动端单个500T液压千斤顶向100％σcon加压，旋转250T螺旋支撑的螺杆，使螺旋支撑回程；若液压千斤顶已加压至100％σcon仍然无法旋转螺杆，则按2MPa/min的速度继续向500T液压千斤顶分级加压，直至螺杆能够旋转回程，停止向液压千斤顶加压，并将螺旋支撑回车至最小长度；②螺旋支撑回车至最小长度后，将对应的500T液压千斤顶油压降到至30～35MPa，锁定；③操作主动端另一个500T液压顶进行体系转换，转换步骤同j4中第①、②项；j5.被动端直线束体系转换：转换步骤同步骤j4；j6.放张：首先放松弯起束钢绞线再放松直线束钢绞线：①弯起束钢绞线放松时主动端与被动端同时按10MPa为一级进行缓慢降压，直至完全放松钢绞线；②直线束钢绞线放松时主动端与被动端同时按10MPa为一级进行缓慢降压，直至完全放松钢绞线。