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【摘 要】 预应力混凝土T型刚构桥使用一段时间后,在种种外部因素作用下,不可避免的产生T构悬臂端下挠,提供箱梁的应力储备,防止T构箱梁进一步下挠势在必行。本文着重介绍一种预应力混凝土T型刚构桥主梁预应力索补强技术,提高桥的安全储备。
【关键词】 桥梁工程;跨航道;分离式;拆除工艺
一、T构悬臂端下挠原因分析
预应力混凝土T构悬臂端下挠产生的原因主要有以下几个方面:
(1)从结构上分析,T构箱梁在荷载作用下势必会产生一定的挠度,这也是此种类型桥梁的一个通病。
(2)从设计上看,主桥上部结构的施工一般采用的是悬臂拼装的施工方法,节段采用湿接缝或干接缝,块体之间存在着较大的拼装接缝,增加了其预应力损失值,使T构刚度有所降低,加大T构梁箱端部挠度的产生。
(3)由于混凝土的收缩及徐变值,尤其是混凝土的徐变对预应力值损失有一定的影响,从而进一步加大了悬臂端的下挠。
(4)由于T构箱梁端部出现较大挠度,使该处的桥面跟从沉降,从而使桥面出现折现,汽车行驶时,在该处形成冲击力,增加了该处的荷载,使挠度进一步加大,这样就形成了一个恶性循环。解决这个问题的有效方法:预应力混凝土T型刚构桥主梁预应力索补强技术
二、体外预应力施工顺序
1、箱梁内新旧混凝土接触面凿毛,凿毛面和凿除面清刷。
2、墩顶横隔板钻孔,孔直径16cm。
3、齿板横桥向每15cm设置一道15*2cm的横向剪力槽,凿除面清刷干净。
4、各跨钻孔种植锚筋。
5、布设各跨转向板普通钢筋。
6、浇注各跨转向板混凝土和齿板,浇注防震限位装置混凝土基础。
7、在所有箱梁顶板碳纤维粘贴完成,梁体裂缝均已采取压浆和封闭的措施处理完毕而且预应力锚固齿板、转向板和现浇段等新浇混凝土达到100%设计强度后,开始张拉体外纵向预应力钢束。
8、按设计文件张拉体外钢束,工地现场必须配置4个千斤顶以上,张拉过程中必须对称张拉。
9、为确保体外索施工队结构安全部产生不利影响,体外索分两批进行张拉,第一批张拉的体外索为总数的2/3,经检测后再决定是否施工剩余体外索。
10、体外束的张拉要求沿桥轴线左右对称、均衡,沿中跨中心线力求对称。
11、安装体外索防震定位装置。
11、外露钢筋防腐处理。
三、体外预应力技术方案
(一)齿板主要施工要点
1、材料要求
1)钢筋:植筋采用设计所采用HRB335钢筋,必须符合国家标准GB1499-1998的有关规定。
2)界面剂:
为加强新、旧混凝土的结合,应在浇筑混凝土前涂抹界面剂,其性能指标详见“界面剂技术性能指标。”
3)采用C50混凝土,混凝土用水应满足《混凝土拌合用水标准》(JGJ63)的规定。
4)植筋胶
植筋锚固用胶的胶粘剂为A级胶,必须采用专门配制的改性环氧胶胶黏剂或改性乙烯基酯类胶粘剂。
2、施工要求
1)施工工艺流程
(1)总体施工工艺流程:
①结合面凿毛
②按设计要求植入钢筋
③按设计文件要求绑扎钢筋
④清除垃圾及灰尘保持结合面湿润
⑤涂抹界面剂
⑥浇注混凝土
⑦养护
(2)植筋施工工艺流程
准备→钻孔→清孔→孔干燥→钢筋处理→配胶→注胶→插筋→养生
2)施工操作要点
(1)凿毛
为恢复混凝土活性,加强新、旧混凝土结合,需要对底板做凿毛处理。凿毛的施工工艺如下:按设计要求尺寸执行,外露骨料。
(2)涂抹界面剂
凿毛后的界面需要采用空压机或水冲洗干净表面的灰尘,然后保湿时间不小于6h。最后涂抹满足设计要求的界面剂,涂抹界面剂时混凝土界面要保持湿润但无水珠。
(3)植筋
①植筋工具:
冲击钻、钢筋探测仪、吹气泵、气枪、植筋胶注射器、毛刷
②植筋工艺:
a)准备
检查被植筋的混凝土面是否完好,用钢筋探测仪测出植筋处混凝土内的钢筋位置,核对、标记植筋部位,以便钻孔时避让钢筋,如设计植筋位置有钢筋,可以对植筋位置坐适当调整。
b)钻孔
按标记钻孔位置,利用电锤钻孔。
孔径的选定,按照产品提供说明执行。孔的深度必须大于等于设计值,经检查满足要求即可终孔。
清理孔洞:
钻孔成批量后,逐个清除孔内灰尘,利用压缩空气或用水清孔,用毛刷刷三遍、吹三遍,确保孔壁无尘。
钢筋处理:
检查钢筋是否顺直,用钢丝刷除去锈渍,用乙醇或丙醇清洗干净,晾干使用。无锈蚀钢筋则可不进行除锈工序。
配胶和注胶:
根据植筋胶生产厂家的使用说明、种类要求配置,注胶一次完成。
首先将植筋胶直接放入胶枪中,将搅拌头旋到胶的头部,扣动胶枪直到胶流出为止,第一次打出的胶不用,待膠流出成均匀灰色方可使用。注胶时,将搅拌头插入孔的底部开始注胶,注入孔内约2/3即可。每次扣动胶枪后,停顿5-6秒钟,再扣动下一次胶枪。注射下一个孔时,按下胶枪后面的舌头,因为胶枪为自动加压,避免胶继续流出,造成浪费。更换新的胶时,按下胶枪后面的舌头,拉出拉杆,将胶枪取出。
插筋:
插入处理好的钢筋,此时用手将其旋转着缓缓插入底部,使胶与钢筋全面粘结,并防止孔内胶外溢。按照植筋固化时间表的规定时间进行操作,使得植筋胶均匀附着在钢筋的表面及缝隙中,插好固定后的钢筋不可在扰动,待植筋胶养生期结束后再进行钢筋焊接、绑扎及其他各项工作。插筋、养护期间,桥上应避免震荡的影响。
【关键词】 桥梁工程;跨航道;分离式;拆除工艺
一、T构悬臂端下挠原因分析
预应力混凝土T构悬臂端下挠产生的原因主要有以下几个方面:
(1)从结构上分析,T构箱梁在荷载作用下势必会产生一定的挠度,这也是此种类型桥梁的一个通病。
(2)从设计上看,主桥上部结构的施工一般采用的是悬臂拼装的施工方法,节段采用湿接缝或干接缝,块体之间存在着较大的拼装接缝,增加了其预应力损失值,使T构刚度有所降低,加大T构梁箱端部挠度的产生。
(3)由于混凝土的收缩及徐变值,尤其是混凝土的徐变对预应力值损失有一定的影响,从而进一步加大了悬臂端的下挠。
(4)由于T构箱梁端部出现较大挠度,使该处的桥面跟从沉降,从而使桥面出现折现,汽车行驶时,在该处形成冲击力,增加了该处的荷载,使挠度进一步加大,这样就形成了一个恶性循环。解决这个问题的有效方法:预应力混凝土T型刚构桥主梁预应力索补强技术
二、体外预应力施工顺序
1、箱梁内新旧混凝土接触面凿毛,凿毛面和凿除面清刷。
2、墩顶横隔板钻孔,孔直径16cm。
3、齿板横桥向每15cm设置一道15*2cm的横向剪力槽,凿除面清刷干净。
4、各跨钻孔种植锚筋。
5、布设各跨转向板普通钢筋。
6、浇注各跨转向板混凝土和齿板,浇注防震限位装置混凝土基础。
7、在所有箱梁顶板碳纤维粘贴完成,梁体裂缝均已采取压浆和封闭的措施处理完毕而且预应力锚固齿板、转向板和现浇段等新浇混凝土达到100%设计强度后,开始张拉体外纵向预应力钢束。
8、按设计文件张拉体外钢束,工地现场必须配置4个千斤顶以上,张拉过程中必须对称张拉。
9、为确保体外索施工队结构安全部产生不利影响,体外索分两批进行张拉,第一批张拉的体外索为总数的2/3,经检测后再决定是否施工剩余体外索。
10、体外束的张拉要求沿桥轴线左右对称、均衡,沿中跨中心线力求对称。
11、安装体外索防震定位装置。
11、外露钢筋防腐处理。
三、体外预应力技术方案
(一)齿板主要施工要点
1、材料要求
1)钢筋:植筋采用设计所采用HRB335钢筋,必须符合国家标准GB1499-1998的有关规定。
2)界面剂:
为加强新、旧混凝土的结合,应在浇筑混凝土前涂抹界面剂,其性能指标详见“界面剂技术性能指标。”
3)采用C50混凝土,混凝土用水应满足《混凝土拌合用水标准》(JGJ63)的规定。
4)植筋胶
植筋锚固用胶的胶粘剂为A级胶,必须采用专门配制的改性环氧胶胶黏剂或改性乙烯基酯类胶粘剂。
2、施工要求
1)施工工艺流程
(1)总体施工工艺流程:
①结合面凿毛
②按设计要求植入钢筋
③按设计文件要求绑扎钢筋
④清除垃圾及灰尘保持结合面湿润
⑤涂抹界面剂
⑥浇注混凝土
⑦养护
(2)植筋施工工艺流程
准备→钻孔→清孔→孔干燥→钢筋处理→配胶→注胶→插筋→养生
2)施工操作要点
(1)凿毛
为恢复混凝土活性,加强新、旧混凝土结合,需要对底板做凿毛处理。凿毛的施工工艺如下:按设计要求尺寸执行,外露骨料。
(2)涂抹界面剂
凿毛后的界面需要采用空压机或水冲洗干净表面的灰尘,然后保湿时间不小于6h。最后涂抹满足设计要求的界面剂,涂抹界面剂时混凝土界面要保持湿润但无水珠。
(3)植筋
①植筋工具:
冲击钻、钢筋探测仪、吹气泵、气枪、植筋胶注射器、毛刷
②植筋工艺:
a)准备
检查被植筋的混凝土面是否完好,用钢筋探测仪测出植筋处混凝土内的钢筋位置,核对、标记植筋部位,以便钻孔时避让钢筋,如设计植筋位置有钢筋,可以对植筋位置坐适当调整。
b)钻孔
按标记钻孔位置,利用电锤钻孔。
孔径的选定,按照产品提供说明执行。孔的深度必须大于等于设计值,经检查满足要求即可终孔。
清理孔洞:
钻孔成批量后,逐个清除孔内灰尘,利用压缩空气或用水清孔,用毛刷刷三遍、吹三遍,确保孔壁无尘。
钢筋处理:
检查钢筋是否顺直,用钢丝刷除去锈渍,用乙醇或丙醇清洗干净,晾干使用。无锈蚀钢筋则可不进行除锈工序。
配胶和注胶:
根据植筋胶生产厂家的使用说明、种类要求配置,注胶一次完成。
首先将植筋胶直接放入胶枪中,将搅拌头旋到胶的头部,扣动胶枪直到胶流出为止,第一次打出的胶不用,待膠流出成均匀灰色方可使用。注胶时,将搅拌头插入孔的底部开始注胶,注入孔内约2/3即可。每次扣动胶枪后,停顿5-6秒钟,再扣动下一次胶枪。注射下一个孔时,按下胶枪后面的舌头,因为胶枪为自动加压,避免胶继续流出,造成浪费。更换新的胶时,按下胶枪后面的舌头,拉出拉杆,将胶枪取出。
插筋:
插入处理好的钢筋,此时用手将其旋转着缓缓插入底部,使胶与钢筋全面粘结,并防止孔内胶外溢。按照植筋固化时间表的规定时间进行操作,使得植筋胶均匀附着在钢筋的表面及缝隙中,插好固定后的钢筋不可在扰动,待植筋胶养生期结束后再进行钢筋焊接、绑扎及其他各项工作。插筋、养护期间,桥上应避免震荡的影响。