[發明專利]一種先張法預應力混凝土簡支T梁的施工方法

有效

• 申請號: 200810046545.0
• 申請日: 2008-11-13
• 公開（公告）號: CN101403212A
• 公開（公告）日: 2009-04-08
• 發明（設計）人: 彭溢;黃東;龍明華;李友明;秦嘉;錢紀民;蘭文峰;朱家穩;楊曉輝;羅飚;王國煒
• 申請（專利權）人: 中鐵二局股份有限公司;中鐵二局第一工程有限公司
• 主分類號: E01D2/00
• 分類號: E01D2/00;E04G21/12
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉雪蓮;吳彥峰

1.一種先張法預應力混凝土簡支T梁的施工方法，其特征在于包括以下工序：

a.建設制梁臺座，

b.將橋身鋼筋吊裝入制梁臺座，

c.安裝PVC管、安裝及初張拉鋼絞線，

d.安裝端模、橫隔板鋼筋，

e.安裝側模，

f.安裝面板鋼筋及預埋件，

g.整體推張彎起束、直線束鋼絞線，

h.T梁混凝土澆筑，

i.T梁模板拆除、混凝土養護，

j.T梁混凝土強度達到設計強度的90％時，拆除彎起器埋入部分后整體放張彎起束、直線束鋼絞線，

k.切斷梁端鋼絞線，封端，質量檢驗，吊移梁體；

步驟a中所述的制梁臺座包括模板系統及張拉系統，模板系統由臺座基礎以及設置在臺座基礎上的側模、端模、底模組成，所述張拉系統由傳力柱、千斤頂、螺旋支撐、張拉橫梁、型鋼支架、彎起器、折線筋平衡梁組成；所述張拉橫梁分為上下張拉橫梁，均為后張法C50全預應力混凝土結構，上下橫梁的兩端各分別預埋有承壓鋼板，承壓鋼板上焊接有鋼管作為鋼絞線預留孔；所述彎起器包括彎起器埋入部分和彎起器底座，彎起器埋入部分上設置有起導向作用的滾軸，埋入部分底部鉆有銷軸孔用于安裝與底座連接的銷軸；

建設制梁臺座的具體步驟如下：

a1.建平衡梁：根據先張法預應力混凝土簡支T梁結構設計，在鋼絞線彎起器下方的基坑內放置精扎螺紋鋼，澆筑鋼筋混凝土，形成克服彎起束鋼絞線張拉時產生的豎向分力的平衡梁；

a2.安裝彎起器：通過螺栓將彎起器底座安裝固定于平衡梁梁體內預埋的精扎螺紋鋼上，用銷軸將帶有滾軸的彎起器埋入部分連接于彎起器底座上；

a3.安裝底模：在臺座基礎上安裝固定型鋼支架鋼底模，底模頂面標高按側模安裝拆除所需高度、底模基礎頂標高、預拱度計算，底模預拱度按二次拋物線計算，中梁及邊梁均的預拱度均設置為45mm；

a4.布置傳力柱：在臺座基礎的左右側各布置1條傳力柱以承受T梁放張前張拉力，所布置的傳力柱為鋼筋混凝土結構，強度等級為C50；

a5.布置張拉橫梁：在傳力柱的兩端分別布置一個型鋼支架，將上下橫梁吊裝于型鋼支架上，共配置2個上橫梁和2個下橫梁，單端分別為1個上橫梁，1個下橫梁；

a6.在傳力柱端部與張拉橫梁之間布置千斤頂與螺旋支撐；

所述步驟b中，將橋身鋼筋吊裝入制梁臺座時使用塑料墊塊作為鋼筋保護層，墊塊與鋼筋用扎絲扎緊；橋身鋼筋采用節段預扎成型，使用時分節段吊入臺座，進行綁扎連接；在彎起器位置預留1m操作空間，彎起束鋼絞線安裝完成后再進行現場綁扎成型；

步驟c中所述的鋼絞線包括彎起束鋼絞線和直線束鋼絞線，其安裝及初張拉的具體步驟為：

c1.鋼絞線下料：根據埋入梁體內的長度確定工作鋼絞線的長度，用砂輪切割機對稱切割鋼絞線下料，切割時先切長束后切短束；

c2.鋼絞線穿束：按照先彎起束、后直線束、自下而上、由內到外的順序逐根穿束鋼絞線，首先將彎起束鋼絞線穿過主動端上張拉橫梁相應預留孔道，穿過橋身鋼筋骨架、彎起器滾軸，通過連接器將彎起束鋼絞線端部與被動端工具鋼絞線連接、尾部與主動端工具鋼絞線連接，最后將兩端工具鋼絞線錨固在兩端的上張拉橫梁上；然后將直線束鋼絞線穿過主動端下張拉橫梁相應預留孔道，穿過橋身鋼筋骨架，通過連接器將直線束鋼絞線端部與被動端工具鋼絞線連接、尾部與主動端工具鋼絞線連接，最后將兩端工具鋼絞線錨固在兩端的下張拉橫梁上；

c3.鋼絞線初張拉：按照先彎起束后直線束、由下向上、由內到外的順序，用前卡式液壓千斤頂逐根單端初張拉鋼絞線至75％控制應力；

步驟d中所述端模為分離式鋼模，該鋼模沿其腹板中線一分為二，兩分離模板通過螺栓相連接；安裝端模前根據制梁臺座中心復核梁長，并在每端底模兩側作出明顯標識，端模安裝按照標識的位置進行，在側模安裝完成前吊線檢查端模豎直度；

步驟e中所述側模為拼裝式鋼模，安裝側模時從梁中向兩側安裝、安裝嚴格按照模板編號依次安裝；側模下口用拉桿、木楔子固定，使側模底邊貼緊底模側面止漿條；側模上口用拉桿、支撐桿固定；側模安裝過程中用水平尺或線錘檢查模板豎直度，控制垂直度偏差小于±4‰；

所述步驟g中整體張拉彎起束、直線束鋼絞線時使用液壓千斤頂單端整體頂推，并同步旋轉螺旋支撐跟進，每個液壓千斤頂配備2個螺旋支撐，一個張拉橫梁配備2臺液壓千斤頂、4個螺旋支撐；在頂推過程中先以液壓千斤頂行程控制錨下應力，使單側同類千斤頂在張拉過程中行程差值≤2cm，至接近100％σ_con時再以油表讀數控制錨下應力，具體步驟如下：

g1.在制梁臺座主動端使用液壓千斤頂整體頂推彎起束鋼絞線至100％σ_con，推張到位后將制梁臺座主動端螺旋支撐頂緊上橫梁并鎖定；

g2.在制梁臺座主動端使用液壓千斤頂整體頂推直線束鋼絞線至100％σ_con，推張到位后將制梁臺座主動端螺旋支撐頂緊上橫梁并鎖定；

g3.在制梁臺座被動端使用液壓千斤頂補張彎起束鋼絞線至100％σ_con，推張到位后將制梁臺座被動端螺旋支撐頂緊下橫梁并鎖定；

g4.在制梁臺座被動端使用液壓千斤頂補張直線束鋼絞線至100％σ_con，推張到位后將制梁臺座被動端螺旋支撐頂緊下橫梁并鎖定，所有螺旋支撐頂緊鎖定后，打開油泵高壓泵截止閥，張拉缸油壓緩慢降到零，使張拉橫梁由千斤頂支持體系轉換為螺旋支撐體系，取下千斤頂至下一個工作臺座，完成整個大頂推張作業；

步驟h中所述T梁混凝土的澆筑方法為：

采用縱向分段、斜向分層、一次成型、連續澆筑的方法，從梁體的一端開始分段澆筑，循序進展到梁體另一端，在一段腹板混凝土澆筑完后繼續向前澆筑馬蹄部分，然后再澆筑翼板混凝土；

在將近另一端時，改從另一端向相反方向投料，在距離該端4m～5m處合攏；分段長度取4～6m，分段澆筑時必須在前一段混凝土初凝前開始澆筑下段混凝土；分層下料，每層厚度不超過30cm，上下層澆筑時間相隔不超過1小時～1.5小時；

在混凝土澆筑后，采用附著式高頻振搗器和插入式振搗棒聯合振搗，振搗時間控制在25～40秒；其中附著式振搗器振搗T梁的馬蹄部和腹部，插入式振搗棒振搗T梁的腹部和面板；插入式振搗棒振搗移動間距≤30cm，與側模保持5～10cm距離；插入下層混凝土5～10cm，使上下層混凝土結合牢固；

步驟i中T梁模板的拆除在混凝土抗壓強度不小于20MPa時進行側模板拆除作業，現場控制時拆模應根據混凝土澆筑完成后日平均溫度情況確定拆模時間，日平均溫度在30℃以上時控制在16～20h之間進行側模拆除；20℃～30℃之間控制在24～30h之間進行側模拆除；20℃以下應根據試驗確定拆模時間；

T梁模板拆除按順序進行：拆除上、下拉桿，木楔子→從T梁一端向另一端拆除側模→拆除端模→拆除活動底模；

拆除模板后及時在T梁端橫隔板處增加斜向支撐，支撐使用圓木，防止梁體受外力沖撞發生傾覆事故；

步驟j中所述整體放張彎起束、直線束鋼絞線包括如下步驟：

j1.將液壓千斤頂放置在原張拉位置，接好進油管及回油管后打開油泵使油頂空轉，反復給油缸供油、回油數次以排空頂內空氣；然后對千斤頂主缸充油，使千斤頂頂著張拉橫梁鋼板；

j2.主動端彎起束體系轉換：

①操作主動端單個250T液壓千斤頂向100％σ_con加壓，旋轉150T螺旋支撐的螺桿，使螺旋支撐回程；若液壓千斤頂已加壓至100％σ_con仍然無法旋轉螺桿，則按2MPa/min的速度繼續向250T液壓千斤頂分級加壓，直至螺桿能夠旋轉回程，停止向液壓千斤頂加壓，將螺旋支撐回車至最小長度；

②螺旋支撐回車至最小長度后，將對應的250T液壓頂油壓降到至30MPa，鎖定；

③操作主動端另一個250T液壓頂進行體系轉換，轉換步驟同j2中第①、②項；

j3.被動端彎起束體系轉換：轉換步驟同步驟j2；

j4.主動端直線束體系轉換：

①操作主動端單個500T液壓千斤頂向100％σ_con加壓，旋轉250T螺旋支撐的螺桿，使螺旋支撐回程；若液壓千斤頂已加壓至100％σ_con仍然無法旋轉螺桿，則按2MPa/min的速度繼續向500T液壓千斤頂分級加壓，直至螺桿能夠旋轉回程，停止向液壓千斤頂加壓，并將螺旋支撐回車至最小長度；

②螺旋支撐回車至最小長度后，將對應的500T液壓千斤頂油壓降到至30～35MPa，鎖定；

③操作主動端另一個500T液壓頂進行體系轉換，轉換步驟同j4中第①、②項；

j5.被動端直線束體系轉換：轉換步驟同步驟j4；

j6.放張：首先放松彎起束鋼絞線再放松直線束鋼絞線：

①彎起束鋼絞線放松時主動端與被動端同時按10MPa為一級進行緩慢降壓，直至完全放松鋼絞線；

②直線束鋼絞線放松時主動端與被動端同時按10MPa為一級進行緩慢降壓，直至完全放松鋼絞線。