高速公路預(yù)制T型梁伸縮縫整體后澆橫梁工法研究

莫 勇,勞 祺,雷雨龍

(廣西高速公路投資有限公司,廣西 南寧 530022)

0 引言

目前國內(nèi)高速公路預(yù)制T型梁的伸縮縫鋼筋采用提前在鋼筋加工廠加工,制梁時預(yù)埋在T型梁梁端內(nèi)的方法[1-2]。在施工中,采用該傳統(tǒng)工藝制作的伸縮縫預(yù)埋鋼筋線形難以控制,通常高低不一[3],而且在架梁過程中需要彎折放平,預(yù)埋螺紋鋼筋在梁板上反復(fù)彎折,極易出現(xiàn)疲勞斷裂現(xiàn)象[4]。這是傳統(tǒng)施工工藝的通病,嚴重影響橋梁伸縮縫的使用質(zhì)量和使用壽命[5]。

因此,為解決以上質(zhì)量通病,減少伸縮縫維修成本,提高伸縮縫使用壽命,本文基于廣西南丹至天峨下老高速公路項目(項目主線長度為104.6 km,概算投資約224億元,橋隧比為74.8%,預(yù)制T梁超9 000榀),研發(fā)了一種預(yù)制T型梁伸縮縫整體后澆施工工法,不僅從源頭解決了伸縮縫鋼筋疲勞破壞和線形不一致問題,且施工操作方便,質(zhì)量效益及經(jīng)濟效益突出,值得進行推廣。

1 工法介紹及分析

1.1 工法介紹

目前,原設(shè)計圖紙中在制作T型梁的80型梳齒板式伸縮縫及160單元式多向變位伸縮縫時,采用預(yù)制T型梁時在伸縮縫端預(yù)埋N1門式鋼筋,如圖1、圖2所示。該鋼筋頂面會高出T梁梁面10 cm左右,施工時會影響橋面運梁車及混凝土罐車等車輛通行。所以,傳統(tǒng)施工過程中會對其進行彎折放平,后期再撬起與后綁鋼筋連接;且施工中車輛通行反復(fù)碾壓該鋼筋,均會導(dǎo)致該螺紋鋼筋疲勞損傷甚至斷裂。這是傳統(tǒng)施工工藝的通病,嚴重影響運營期伸縮縫的使用質(zhì)量和使用壽命。

圖1 80型梳齒板式伸縮縫構(gòu)造圖(mm)

圖2 160單元式多向變位伸縮縫構(gòu)造圖(mm)

為解決T型梁伸縮縫施工中N1門式鋼筋疲勞破壞及在梁體內(nèi)預(yù)埋間距與線形不一致的問題,現(xiàn)通過優(yōu)化主梁伸縮縫端增設(shè)預(yù)留槽口(如圖3、圖4所示),在T梁預(yù)制時不預(yù)埋伸縮縫架立鋼筋,T梁內(nèi)其余鋼筋仍按原設(shè)計施工制梁;當T梁架設(shè)完成后再將伸縮縫鋼筋按照原設(shè)計圖紙進行安裝(如圖5所示),然后整體澆筑伸縮縫槽口段混凝土,最后在伸縮縫位置形成一道完整的橫梁,即伸縮縫后澆橫梁。該工法從源頭上解決了伸縮縫預(yù)埋鋼筋疲勞損傷斷裂和線形安裝不一致的問題。

圖3 80型梳齒板式伸縮縫預(yù)留槽口構(gòu)造圖(mm)

圖4 160型梳齒板式伸縮縫預(yù)留槽口構(gòu)造圖(mm)

圖5 新工法鋼筋施工示意圖(mm)

由圖5可知,新工法在80型梳齒板式伸縮縫梁端增設(shè)35 cm×25 cm槽口,160單元式多向變位伸縮縫梁端增設(shè)60(50)cm×25 cm及66 cm×25 cm槽口,將傳統(tǒng)工法預(yù)留的槽口尺寸加深。新工法在T型梁預(yù)制時不預(yù)埋伸縮縫架立鋼筋,其余鋼筋仍按原設(shè)計施工。T梁架設(shè)后,先將伸縮縫架立鋼筋按圖進行施工,然后澆筑伸縮縫槽口混凝土,伸縮縫后澆橫梁通過T梁頂板預(yù)留鋼筋與梁體形成整體連接。

1.2 工法優(yōu)勢分析

綜上所述,相比于傳統(tǒng)工法,本工法優(yōu)勢較明顯。主要體現(xiàn)在將T型梁預(yù)制時預(yù)埋在梁端的伸縮縫鋼筋改為架梁完成后再安裝并澆筑,不僅保證了鋼筋線形,也從源頭上消除了伸縮縫預(yù)埋鋼筋在后期施工中被反復(fù)彎折的現(xiàn)象,避免了伸縮縫鋼筋疲勞斷裂的風險。本工法既能提高伸縮縫質(zhì)量,又能減少材料消耗,是一項降本增效的先進工法。

表1 新工法與傳統(tǒng)工法優(yōu)缺對比點分析表

2 新工法施工控制要點

2.1 預(yù)留槽口寬度控制

本工法預(yù)留槽口增大使得架梁后間距增加,且為了滿足現(xiàn)場槽口線性順直,將伸縮縫槽口寬度多增設(shè)1～2 cm。根據(jù)伸縮縫類型的不同,160型伸縮裝置預(yù)留槽口寬度為135 cm或125 cm,80型伸縮裝置預(yù)留槽口間距為78 cm,增加了施工車輛在橋面上行走的難度。所以,為保證施工時的臨時通行,預(yù)留槽口采用3 cm鋼板覆蓋,用于施工車輛及其他設(shè)備人員行走。

2.2 槽口模板安裝控制

伸縮縫預(yù)留槽口為半幅式非對稱預(yù)留,在支設(shè)后澆橫梁時宜采用支設(shè)吊模的方法,其優(yōu)點是吊模施工能更容易滿足橫梁的結(jié)構(gòu)尺寸,另一方面在拆模時模板從伸縮縫中間取出,可增加模板的利用率。

2.3 鋼筋安裝線性及標高控制

為了保證伸縮縫裝置在后期能夠受力均勻,在安裝伸縮縫N1門式筋時需要嚴格控制線形及鋼筋間距。安裝時在梁縫間對稱拉線繩引導(dǎo)控制鋼筋施工,確保布置均勻一致。

2.4 混凝土澆筑控制

伸縮縫后澆橫梁混凝土屬于C50高強度混凝土,水化熱大且放熱速率高,所以澆筑混凝土時宜在夜間或溫度適宜且變化不大時進行,減少高強度混凝土收縮變形開裂。澆筑完成后需盡快進行覆蓋養(yǎng)護。

3 結(jié)語

(1)伸縮縫整體后澆橫梁工法可用于高速公路橋梁預(yù)制T梁橋的伸縮縫施工。

(2)使用伸縮縫整體后澆橫梁工法施工T梁伸縮縫,可從源頭消除伸縮縫鋼筋反復(fù)彎折現(xiàn)象,且提高了伸縮縫鋼筋的施工線形。

(3)使用本工法施工預(yù)制T梁的伸縮縫與傳統(tǒng)工藝相比,在提高使用質(zhì)量及壽命的同時也提高了現(xiàn)場施工的效率。

(4)使用本工法施工預(yù)制T梁的伸縮縫與傳統(tǒng)工藝相比,增加了施工時的梁端間距,需準備長度適宜的臨時搭板進行覆蓋,保證施工現(xiàn)場的臨時通行條件。