城市高架交通新型“U”形梁的預制技術【摘要】上海軌道交通8號線南延伸段高架上部結構采用的"U"形梁。“U”形梁設計新穎,外形美觀,但鋼筋綁扎、定位精度要求高,清水混凝土施工難度大;同時具有梁體抗扭剛度較差等特點,給預制施工帶來了一定的困難。介紹了預應力薄壁U形梁現場預制的模具設計、鋼筋骨架成型胎模、混凝土配比及預應力張拉等施工技術。【關鍵詞】高架軌道交通U形梁預制1 工程介紹 上海市浦江鎮公交配套工程M8線南延伸段高架軌道交通橫跨浦東新區和閔行區,北起浦東新區成山路站,沿濟陽路及浦星公路,途經楊思路、濟陽路、凌兆路、蘆恒路、陳行路、江月路、竹園路到航天公園,工程全長14.23 km。 M8線延伸段Ⅵ標自江月路站(不含)浦江世博家園站航天公園站兩區間及兩個高架車站的土建工程。其中江月路站至浦江世博家園站區間長1.06 km,浦江世博家園至航天公園站區間長1.287 km。線路最小平曲線半徑為300 m,最大坡度35‰(圖1)。
本工程需現場預制“U”形梁共211根“,U”形梁為后張預應力結構,混凝土強度等級C55(圖2)。2 U形梁預制施工特點及難點 現場預制的薄壁開口U形梁,外形美觀。標準U形梁高1.86 m,寬5.224 m,長度30 m,重150 t。對U形梁的嚴格控制和精心施工將是工程成敗的關鍵。 (1)U形梁種類繁多,標準梁長30 m,非標準梁長16.592~29.09 m,上行24種規格、下行28種規格,導致模具設計難度大; (2)U形梁設計安全系數較低,鋼筋綁扎、定位精度要求高,并且梁體鋼筋連接只允許采用綁扎,施工要求高、難度大; (3)U形梁設計為開口薄壁結構,梁體抗扭剛度較差;梁體腹板厚度24 cm、底板厚度23 cm。 (4)梁體外表面要求為清水混凝土效果,對混凝土色差、氣泡的要求遠高于常規箱梁混凝土施工,同時對混凝土耐久性要求為100年。3 U形梁技術的優點 目前國內高架軌道交通上部結構大部采用箱梁形式(圖3),此種形式技術成熟,工藝穩定,但同時也存在著外觀不夠美觀、結構高度過大、建設費用較高等弊端;國內軌道交通高架土建通常采用滿堂支架現澆施工,工藝較為落后,比如上海軌道交通3#線施工;也有部分高架結構開始采用節段梁拼裝施工,但拼裝較慢,約為3～4 d/跨,比如廣州軌道交通4#線施工;而本工程采用的整跨U梁安裝,工藝先進,安裝速度可達1 d/跨;目前國內許多大城市正在積極規劃未來軌道交通,對高架軌道交通上部結構通常采用的箱梁進行優化,成為高架軌道交通的一種未來發展的趨勢。 上海軌道交通8號線南延伸段高架上部結構采用了新型“U”形梁形式,引進國際先進的設計理念,將傳統閉口箱梁設計為薄壁開口“U”形混凝土梁這一新型結構形式,列車行駛在開口U梁內部,此種U梁不僅外形美觀,同時降低了軌道交通整體結構高度,而且結構混凝土薄,節省材料。因此,對U形梁的預制及安裝均提出了很高的要求。4 U形梁預制施工技術4.1 U形梁預制場布置 此次U形梁預制同時有16條臺座進行制梁施工,在浦江世博家園站至航天公園站區間12#～23#墩現場線路兩側各設置8條,模具配備為側、端模4套,底模16條。每一臺座平均14 d周轉一次,全面生產后每14 d可生產16根梁。半成品鋼筋定型加工后運抵現場,在臺座底模上綁扎骨架,使用商品混凝土澆灌成型。制梁總工期依據合同安排6個月。 預制場臺座地基處理采用回填土分層壓實,再鋪15～20 cm道渣振動壓實的方法,要求地耐力達到8 t/m2。 每塊臺座地坪尺寸為33 m×7.6 m,混凝土厚15 cm。標準跨梁臺座兩端3.5 m區域作為U梁支座承力區;對于非標準跨梁,臺座北端3.5 m區域作為U梁支座固定承力區,南端12 m區域作為U梁支座變化承力區,以適應20 m～30 m梁長變化。 臺座地坪支座區配筋為:縱向φ16 mm@250 mm,橫向φ16 mm@300 mm;臺座地坪中間段配筋縱、橫向均為φ8@200 mm。4.2 模具設計 M8線“U”型梁模具主要由門架、內模、外模、端模和底模組成(圖4)。 模具拆裝采用了外模橫向移動脫模,內模轉動脫模,然后模具整體縱向移動至下一生產臺座,盡量不占用龍門吊(圖5) 門架作模具整體縱向移動之用。每套模具配4個門架,4門架通過上部22#雙拼槽鋼連接為一個整體,每門架腳下安裝專用履帶鏈輪以實現門架整體的移動。 內模豎直方向分兩段,下部400 mm壓板為一段,其余為內模主體段。另設2個絞支點,壓板段與主體段連接處設一絞支點,內模主體段在門架橫梁上的吊點處設一絞支點。拆模時,內模壓板段先繞絞支點旋轉收起,然后內模整體繞上部絞支點整體旋轉與產品脫離(圖6)。 外模采用常規框架式結構,外模的架設采用專用調節支撐工裝,外模的橫向進出采用在外模下加裝專用履帶鏈輪的方式完成,外模的縱向移動采用在外模向外移動到位后用千斤頂將外模頂升到門架之上的方式,使外模隨門架一起縱向移動。 端模采用分體式設計,針對“U”梁底板和兩側腹板分為三塊,以便于端模的裝拆及端面轉角的制作。 底模采用鋼結構,分3段,分別為1梁身段底模和2支座段底模,支座段和梁身段底模在梁底倒角處采用膠合漆板連接,以解決梁放張壓縮的問題。4.3 鋼筋施工 U梁配筋有HRB335φ8 mm、φ10 mm、φ12 mm、φ14 mm和Q235 mmφ8 mm、φ10 mm鋼筋,鋼筋的成型質量和鋼筋籠的綁扎質量要求都很高。 按施工圖設計尺寸和規定的誤差要求,成型允許偏差范圍為:彎起點移位±20 mm,箍筋尺寸±5 mm,彎鉤平直部分長度符合要求。 U梁鋼筋的成型質量、綁扎質量要求都很高,鋼筋采用的是工廠加工成型,現場胎架綁扎的形式,確保了鋼筋成型的精度; 鋼筋骨架成型胎模參考原滬閔高架節斷梁鋼筋骨架成型胎模的形式。制作可拆卸的門架式結構,門架利用底模兩側面下拉桿孔用螺栓進行定位固定,門架間距2.8 m。縱向按U梁斷面外框鋼筋形狀放置φ35 mm無縫鋼管,鋼管用螺栓或銷釘固定在門架上,鋼管即可保證鋼筋綁扎形狀,又可以保證鋼筋保護層厚度。鋼筋骨架成型胎模如(圖7)。 在利用底模上定位靠模,先綁扎底板鋼筋,再腹板鋼筋的綁扎,然后進行頂板鋼筋的綁扎,定位網鋼筋位置準確,以確保預應力管道的平順,當梁體鋼筋與預應力管道相碰時, 適當移動梁體構造鋼筋或進行適當彎折。預應力筋豎彎及平彎處的箍筋綁扎牢固,在鋼筋較密處,必要時將相鄰鋼筋成束綁扎,確保混凝土的灌注通路(圖8)。4.4 混凝土配合比設計 U形梁梁體混凝土設計為C55,普通混凝土的性能主要是控制強度指標,U形梁混凝土的特殊要求。外表達到清水混凝土效果;低收縮、低徐變,高強度(C55);有明確的耐久性指標;混凝土的56 d電通量(C)<1 000;滿足泵送施工要求,滿足大流動性、易密實、和易性好等特點;48 h達到拆模的強度要求。早期強度:3 d達到設計強度的50%,7 d達到設計強度的100%,彈性模量達到《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結構設計規范》規定的3.6×104 MPa的80%(2.88×104 MPa)。 混凝土配合比設計:水泥應選用同一廠家生產、同一品種、同強度等級、顏色均勻的水泥;采用低含氣量、聚羧酸系高效減水劑;降低水膠比、增大膠凝材料摻量;對粉煤灰用量嚴格控制;坍落度控制在180 mm±30 mm。最終確定的混凝土配合比見表1。4.5 現場混凝土施工 混凝土泵車從竹園路進入施工現場,在現場龍門吊條基東側施工便道上由泵車泵送混凝土進行澆搗。 混凝土澆搗之前應對模板,綁扎好的鋼筋和已固定的錨墊板、埋件,預應力筋波紋管預留孔道等隱蔽工程進行檢查驗收。同時還應對電箱、電線、振動機、起重設備等進行檢查,要確保機器、電源在正常情況下,申請澆搗令,避免因故障造成混凝土拌合物間隔時間過長。 梁體混凝土的灌注從兩端開始,沿梁長向中間交匯,循序漸進。首先澆筑底板,然后分層澆筑腹板(圖9)。在腹板新澆筑混凝土壓力下可能導致底板混凝土變形,為了避免這種情況的發生,底板混凝土澆筑完成后1h再澆筑腹板混凝土。 混凝土灌注須下料均勻,腹板混凝土每層的灌注厚度不大于500 mm。 混凝土灌注時應采用插入式振搗器,并輔以附著式側振工藝(見圖10)。混凝土澆搗振動時采用多只插入式振動器沿梁的一端朝另一方向移動。 混凝土必須振動到該部位混凝土密實為止,混凝土密實的標志是:混凝土停止下沉,不再冒出大量氣泡,表面呈現平坦、泛漿。4.6 U梁養護 混凝土澆筑完成,收漿工作結束后,盡快用無紡布、塑料薄膜或其他無污染的保水材料覆蓋底板和腹板頂面,開始灑水養護。 待梁體混凝土強度達到規范及設計對拆除側模的強度要求后,側模予以拆除,此時,將兩側腹板灑水充分濕潤后,用塑料薄膜進行包裹養護,底板頂面仍可采取灑水養護方式。同時保持薄膜內有凝結水,應經常檢查薄膜的完整情況和混凝土的保濕效果。4.7 U形梁的預應力后張及管道壓漿、封錨 預應力孔道的規格、數量位置和形狀符合設計要求,且線形平順、安裝牢固、密封良好和接頭嚴密,對于曲線孔道,應嚴格控制彎起點位置和彎起角度。 波紋管安裝時,避免反復受彎曲變形,波紋管安裝后應檢查管道有無破裂,接頭是否松動,兩根波紋管對接時節套紋理一致,接頭長度不少于20 cm,用膠布包裹牢固,以免混凝土漿進入管內。 波紋管定位筋和曲線段防崩鋼筋嚴格按照設計要求設置,孔道成型調整至符合設計要求后,應及時穿入塑料管,防止管道變形。4.7.1 施加預應力 施加預應力所用的機具設備及儀表應由專人使用和管理,并定期進行維護和校驗。千斤頂與壓力表應配套校驗,以確定張拉力與壓力表之間的關系曲線,校驗應在經主管部門授權的法定計量技術機構定期進行。 U形梁預應力筋張拉時,當梁體混凝土抗壓強度及相應的彈性模量達到設計要求后,方可施工預應力。 預應力施加前,應對梁體進行檢驗,外觀和尺寸應符合質量標準和設計要求。 錨具安放前,應除去孔道口多余的波紋管,錨環各孔中預應力筋應保持平行,不得有交叉,塞放夾片時,夾片間隙及留出長度應均勻,并用鋼管及小錘敲緊,不得脫落。預應力筋的張拉順序: (1)當混凝土達到50%設計強度,張拉第一批4根鋼束,張拉控制應力為至700 MPa。 (2)混凝土強度達到100%設計強度,彈性模量達到80%設計值,二次張拉全部鋼束到設計值。 預應力筋在張拉控制力達到穩定后方可錨固,錨固后的外露長度不宜小于30 mm,錨固完畢后預應力筋工作長度暫時保留,待壓漿完畢后將多余的工作長度用砂輪機切割,嚴禁用電弧切割。4.7.2 管道壓漿及封錨 孔道壓漿工藝必須符合設計要求。壓漿采用真空輔助壓漿,水泥漿的抗壓強度必須符合設計規定,水泥漿抗壓強度應大于梁體設計強度的80%。 在壓漿前,必須試抽真空,真空泵抽成的真空度控制在-0.06~-0.1 MPa,當孔道內的真空度保持穩定時,停1 min,若壓力維持不變,即可認為孔道能基本達到并維持真空。 水泥漿采取現場拌制,應采用52.5普通硅酸鹽水泥,水灰比宜為0.3~0.4;摻入適量減水劑時,水灰比可減小到0.35;拌和后流動度為30~50 s,泌水率不得超過水泥漿初始體積的2%,拌和后24 h水泥漿的泌水應能吸收;漿體的體積收縮率<2%。 當真空度達到并維持在-0.08 MPa左右時,啟動真空泵,使灌漿壓力達到0.5~0.7 MPa,出漿與入漿顏色一致后,關閉出漿閥門,對漿體施加正壓,將漿體內游離狀態的水盡量多壓出,且從排氣孔排出的水泥漿無氣泡,無微沫漿,其顏色與入漿的顏色相同,壓漿泵壓力達到0.7 MPa左右,持壓1~2 min,關閉灌漿泵。4.8 成品保護及修補 在工程交工前,對構件外層宜用塑料薄膜進行保護,防止混凝土表面受到污染,對于施工人員可以直接接觸到的部位以及預留洞口、特別是預留筋處的混凝土要加以特殊保護,以防水侵蝕混凝土。陽角等部位拆模后需注意保護。 已澆筑混凝土要加以保護,必須嚴格控制拆模時間,嚴格按要求來拆內外模,當混凝土強度達到18 MPa時可拆除內模,混凝土強度達到24 MPa時可拆除外模,拆模時按支撐的反順序進行,要保護板面,嚴禁強行砸撬模板。 對工程混凝土成品的缺陷部位修補,采用與本工程所用的同品種普通水泥與白色普通水泥調制的水泥漿(或砂漿)進行修補。待修補部位的水泥漿(或砂漿)硬化之后,用細砂紙打磨光潔,并用水沖洗干凈,修補后的部位應無明顯可見的修補痕跡。5 結語 預應力薄壁自重輕、U梁外形美觀、造價節省、本工程成功應用取得了巨大經濟效益和社會效益,是今后城市軌道交通高架結構的一種推廣形式。參考文獻[1]《鐵路橋涵工程施工質量驗收標準》(TB10415-2003)[2]《鐵路橋涵施工規范》TB10203-2002;[3]《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB50204-2002;[4]《預應力筋用錨具、夾具和連接器》(GB/T14370);[5]《鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋》(GBl3013);[6]《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》(GB1499);[7]《冷軋帶肋鋼筋》(GB13788);[8]《低碳鋼熱軋圓盤條》(GB201)。
本工程需現場預制“U”形梁共211根“,U”形梁為后張預應力結構,混凝土強度等級C55(圖2)。2 U形梁預制施工特點及難點 現場預制的薄壁開口U形梁,外形美觀。標準U形梁高1.86 m,寬5.224 m,長度30 m,重150 t。對U形梁的嚴格控制和精心施工將是工程成敗的關鍵。 (1)U形梁種類繁多,標準梁長30 m,非標準梁長16.592~29.09 m,上行24種規格、下行28種規格,導致模具設計難度大; (2)U形梁設計安全系數較低,鋼筋綁扎、定位精度要求高,并且梁體鋼筋連接只允許采用綁扎,施工要求高、難度大; (3)U形梁設計為開口薄壁結構,梁體抗扭剛度較差;梁體腹板厚度24 cm、底板厚度23 cm。 (4)梁體外表面要求為清水混凝土效果,對混凝土色差、氣泡的要求遠高于常規箱梁混凝土施工,同時對混凝土耐久性要求為100年。3 U形梁技術的優點 目前國內高架軌道交通上部結構大部采用箱梁形式(圖3),此種形式技術成熟,工藝穩定,但同時也存在著外觀不夠美觀、結構高度過大、建設費用較高等弊端;國內軌道交通高架土建通常采用滿堂支架現澆施工,工藝較為落后,比如上海軌道交通3#線施工;也有部分高架結構開始采用節段梁拼裝施工,但拼裝較慢,約為3～4 d/跨,比如廣州軌道交通4#線施工;而本工程采用的整跨U梁安裝,工藝先進,安裝速度可達1 d/跨;目前國內許多大城市正在積極規劃未來軌道交通,對高架軌道交通上部結構通常采用的箱梁進行優化,成為高架軌道交通的一種未來發展的趨勢。 上海軌道交通8號線南延伸段高架上部結構采用了新型“U”形梁形式,引進國際先進的設計理念,將傳統閉口箱梁設計為薄壁開口“U”形混凝土梁這一新型結構形式,列車行駛在開口U梁內部,此種U梁不僅外形美觀,同時降低了軌道交通整體結構高度,而且結構混凝土薄,節省材料。因此,對U形梁的預制及安裝均提出了很高的要求。4 U形梁預制施工技術4.1 U形梁預制場布置 此次U形梁預制同時有16條臺座進行制梁施工,在浦江世博家園站至航天公園站區間12#～23#墩現場線路兩側各設置8條,模具配備為側、端模4套,底模16條。每一臺座平均14 d周轉一次,全面生產后每14 d可生產16根梁。半成品鋼筋定型加工后運抵現場,在臺座底模上綁扎骨架,使用商品混凝土澆灌成型。制梁總工期依據合同安排6個月。 預制場臺座地基處理采用回填土分層壓實,再鋪15～20 cm道渣振動壓實的方法,要求地耐力達到8 t/m2。 每塊臺座地坪尺寸為33 m×7.6 m,混凝土厚15 cm。標準跨梁臺座兩端3.5 m區域作為U梁支座承力區;對于非標準跨梁,臺座北端3.5 m區域作為U梁支座固定承力區,南端12 m區域作為U梁支座變化承力區,以適應20 m～30 m梁長變化。 臺座地坪支座區配筋為:縱向φ16 mm@250 mm,橫向φ16 mm@300 mm;臺座地坪中間段配筋縱、橫向均為φ8@200 mm。4.2 模具設計 M8線“U”型梁模具主要由門架、內模、外模、端模和底模組成(圖4)。 模具拆裝采用了外模橫向移動脫模,內模轉動脫模,然后模具整體縱向移動至下一生產臺座,盡量不占用龍門吊(圖5) 門架作模具整體縱向移動之用。每套模具配4個門架,4門架通過上部22#雙拼槽鋼連接為一個整體,每門架腳下安裝專用履帶鏈輪以實現門架整體的移動。 內模豎直方向分兩段,下部400 mm壓板為一段,其余為內模主體段。另設2個絞支點,壓板段與主體段連接處設一絞支點,內模主體段在門架橫梁上的吊點處設一絞支點。拆模時,內模壓板段先繞絞支點旋轉收起,然后內模整體繞上部絞支點整體旋轉與產品脫離(圖6)。 外模采用常規框架式結構,外模的架設采用專用調節支撐工裝,外模的橫向進出采用在外模下加裝專用履帶鏈輪的方式完成,外模的縱向移動采用在外模向外移動到位后用千斤頂將外模頂升到門架之上的方式,使外模隨門架一起縱向移動。 端模采用分體式設計,針對“U”梁底板和兩側腹板分為三塊,以便于端模的裝拆及端面轉角的制作。 底模采用鋼結構,分3段,分別為1梁身段底模和2支座段底模,支座段和梁身段底模在梁底倒角處采用膠合漆板連接,以解決梁放張壓縮的問題。4.3 鋼筋施工 U梁配筋有HRB335φ8 mm、φ10 mm、φ12 mm、φ14 mm和Q235 mmφ8 mm、φ10 mm鋼筋,鋼筋的成型質量和鋼筋籠的綁扎質量要求都很高。 按施工圖設計尺寸和規定的誤差要求,成型允許偏差范圍為:彎起點移位±20 mm,箍筋尺寸±5 mm,彎鉤平直部分長度符合要求。 U梁鋼筋的成型質量、綁扎質量要求都很高,鋼筋采用的是工廠加工成型,現場胎架綁扎的形式,確保了鋼筋成型的精度; 鋼筋骨架成型胎模參考原滬閔高架節斷梁鋼筋骨架成型胎模的形式。制作可拆卸的門架式結構,門架利用底模兩側面下拉桿孔用螺栓進行定位固定,門架間距2.8 m。縱向按U梁斷面外框鋼筋形狀放置φ35 mm無縫鋼管,鋼管用螺栓或銷釘固定在門架上,鋼管即可保證鋼筋綁扎形狀,又可以保證鋼筋保護層厚度。鋼筋骨架成型胎模如(圖7)。 在利用底模上定位靠模,先綁扎底板鋼筋,再腹板鋼筋的綁扎,然后進行頂板鋼筋的綁扎,定位網鋼筋位置準確,以確保預應力管道的平順,當梁體鋼筋與預應力管道相碰時, 適當移動梁體構造鋼筋或進行適當彎折。預應力筋豎彎及平彎處的箍筋綁扎牢固,在鋼筋較密處,必要時將相鄰鋼筋成束綁扎,確保混凝土的灌注通路(圖8)。4.4 混凝土配合比設計 U形梁梁體混凝土設計為C55,普通混凝土的性能主要是控制強度指標,U形梁混凝土的特殊要求。外表達到清水混凝土效果;低收縮、低徐變,高強度(C55);有明確的耐久性指標;混凝土的56 d電通量(C)<1 000;滿足泵送施工要求,滿足大流動性、易密實、和易性好等特點;48 h達到拆模的強度要求。早期強度:3 d達到設計強度的50%,7 d達到設計強度的100%,彈性模量達到《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結構設計規范》規定的3.6×104 MPa的80%(2.88×104 MPa)。 混凝土配合比設計:水泥應選用同一廠家生產、同一品種、同強度等級、顏色均勻的水泥;采用低含氣量、聚羧酸系高效減水劑;降低水膠比、增大膠凝材料摻量;對粉煤灰用量嚴格控制;坍落度控制在180 mm±30 mm。最終確定的混凝土配合比見表1。4.5 現場混凝土施工 混凝土泵車從竹園路進入施工現場,在現場龍門吊條基東側施工便道上由泵車泵送混凝土進行澆搗。 混凝土澆搗之前應對模板,綁扎好的鋼筋和已固定的錨墊板、埋件,預應力筋波紋管預留孔道等隱蔽工程進行檢查驗收。同時還應對電箱、電線、振動機、起重設備等進行檢查,要確保機器、電源在正常情況下,申請澆搗令,避免因故障造成混凝土拌合物間隔時間過長。 梁體混凝土的灌注從兩端開始,沿梁長向中間交匯,循序漸進。首先澆筑底板,然后分層澆筑腹板(圖9)。在腹板新澆筑混凝土壓力下可能導致底板混凝土變形,為了避免這種情況的發生,底板混凝土澆筑完成后1h再澆筑腹板混凝土。 混凝土灌注須下料均勻,腹板混凝土每層的灌注厚度不大于500 mm。 混凝土灌注時應采用插入式振搗器,并輔以附著式側振工藝(見圖10)。混凝土澆搗振動時采用多只插入式振動器沿梁的一端朝另一方向移動。 混凝土必須振動到該部位混凝土密實為止,混凝土密實的標志是:混凝土停止下沉,不再冒出大量氣泡,表面呈現平坦、泛漿。4.6 U梁養護 混凝土澆筑完成,收漿工作結束后,盡快用無紡布、塑料薄膜或其他無污染的保水材料覆蓋底板和腹板頂面,開始灑水養護。 待梁體混凝土強度達到規范及設計對拆除側模的強度要求后,側模予以拆除,此時,將兩側腹板灑水充分濕潤后,用塑料薄膜進行包裹養護,底板頂面仍可采取灑水養護方式。同時保持薄膜內有凝結水,應經常檢查薄膜的完整情況和混凝土的保濕效果。4.7 U形梁的預應力后張及管道壓漿、封錨 預應力孔道的規格、數量位置和形狀符合設計要求,且線形平順、安裝牢固、密封良好和接頭嚴密,對于曲線孔道,應嚴格控制彎起點位置和彎起角度。 波紋管安裝時,避免反復受彎曲變形,波紋管安裝后應檢查管道有無破裂,接頭是否松動,兩根波紋管對接時節套紋理一致,接頭長度不少于20 cm,用膠布包裹牢固,以免混凝土漿進入管內。 波紋管定位筋和曲線段防崩鋼筋嚴格按照設計要求設置,孔道成型調整至符合設計要求后,應及時穿入塑料管,防止管道變形。4.7.1 施加預應力 施加預應力所用的機具設備及儀表應由專人使用和管理,并定期進行維護和校驗。千斤頂與壓力表應配套校驗,以確定張拉力與壓力表之間的關系曲線,校驗應在經主管部門授權的法定計量技術機構定期進行。 U形梁預應力筋張拉時,當梁體混凝土抗壓強度及相應的彈性模量達到設計要求后,方可施工預應力。 預應力施加前,應對梁體進行檢驗,外觀和尺寸應符合質量標準和設計要求。 錨具安放前,應除去孔道口多余的波紋管,錨環各孔中預應力筋應保持平行,不得有交叉,塞放夾片時,夾片間隙及留出長度應均勻,并用鋼管及小錘敲緊,不得脫落。預應力筋的張拉順序: (1)當混凝土達到50%設計強度,張拉第一批4根鋼束,張拉控制應力為至700 MPa。 (2)混凝土強度達到100%設計強度,彈性模量達到80%設計值,二次張拉全部鋼束到設計值。 預應力筋在張拉控制力達到穩定后方可錨固,錨固后的外露長度不宜小于30 mm,錨固完畢后預應力筋工作長度暫時保留,待壓漿完畢后將多余的工作長度用砂輪機切割,嚴禁用電弧切割。4.7.2 管道壓漿及封錨 孔道壓漿工藝必須符合設計要求。壓漿采用真空輔助壓漿,水泥漿的抗壓強度必須符合設計規定,水泥漿抗壓強度應大于梁體設計強度的80%。 在壓漿前,必須試抽真空,真空泵抽成的真空度控制在-0.06~-0.1 MPa,當孔道內的真空度保持穩定時,停1 min,若壓力維持不變,即可認為孔道能基本達到并維持真空。 水泥漿采取現場拌制,應采用52.5普通硅酸鹽水泥,水灰比宜為0.3~0.4;摻入適量減水劑時,水灰比可減小到0.35;拌和后流動度為30~50 s,泌水率不得超過水泥漿初始體積的2%,拌和后24 h水泥漿的泌水應能吸收;漿體的體積收縮率<2%。 當真空度達到并維持在-0.08 MPa左右時,啟動真空泵,使灌漿壓力達到0.5~0.7 MPa,出漿與入漿顏色一致后,關閉出漿閥門,對漿體施加正壓,將漿體內游離狀態的水盡量多壓出,且從排氣孔排出的水泥漿無氣泡,無微沫漿,其顏色與入漿的顏色相同,壓漿泵壓力達到0.7 MPa左右,持壓1~2 min,關閉灌漿泵。4.8 成品保護及修補 在工程交工前,對構件外層宜用塑料薄膜進行保護,防止混凝土表面受到污染,對于施工人員可以直接接觸到的部位以及預留洞口、特別是預留筋處的混凝土要加以特殊保護,以防水侵蝕混凝土。陽角等部位拆模后需注意保護。 已澆筑混凝土要加以保護,必須嚴格控制拆模時間,嚴格按要求來拆內外模,當混凝土強度達到18 MPa時可拆除內模,混凝土強度達到24 MPa時可拆除外模,拆模時按支撐的反順序進行,要保護板面,嚴禁強行砸撬模板。 對工程混凝土成品的缺陷部位修補,采用與本工程所用的同品種普通水泥與白色普通水泥調制的水泥漿(或砂漿)進行修補。待修補部位的水泥漿(或砂漿)硬化之后,用細砂紙打磨光潔,并用水沖洗干凈,修補后的部位應無明顯可見的修補痕跡。5 結語 預應力薄壁自重輕、U梁外形美觀、造價節省、本工程成功應用取得了巨大經濟效益和社會效益,是今后城市軌道交通高架結構的一種推廣形式。參考文獻[1]《鐵路橋涵工程施工質量驗收標準》(TB10415-2003)[2]《鐵路橋涵施工規范》TB10203-2002;[3]《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB50204-2002;[4]《預應力筋用錨具、夾具和連接器》(GB/T14370);[5]《鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋》(GBl3013);[6]《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》(GB1499);[7]《冷軋帶肋鋼筋》(GB13788);[8]《低碳鋼熱軋圓盤條》(GB201)。
