u形压浆施工工艺在竖向预应力筋中的应用

　　【摘要】针对高等级公路竖向预应力管道压浆质量难以保证的问题，提出了新的施工工艺，解决了竖向预应力管道压浆操作人员不能直接观察到压浆情况的问题，从而提高了压浆质量，并在申嘉湖杭高速公路中得到了应用。
　　【关键词】竖向预应力,u形压浆,施工工艺
　　
　　一、工程概况
　　申嘉湖杭高速公路练市至杭州段两阶段施工图设计中，京杭运河2号桥主桥上部结构为72+120+72米变截面预应力砼连续箱梁，采用挂篮悬臂现浇施工，其纵向、横向预应力钢束采用低松弛预应力钢绞线，竖向预应力钢束采用JL32精轧螺纹钢筋，其技术标准符合国标GB1499-98的规定，公称直径32mm，截面面积804.2mm2，标准强度fpk=930MPa，弹性模量Es=2.0×105MPa。三向预应力的张拉顺序：先纵向再横向，最后竖向。横向和竖向预应力滞后两个节段张拉，施工时，采用活塞式压浆泵压浆。
　　二、设计图压浆方案
　　根据设计单位提供的两阶段施工图，主桥箱梁竖向预应力设置方式为：腹板位置设竖向预应力钢筋，预应力钢筋采用直径为32mm精轧螺纹钢筋，波纹管采用内径为50mm塑料波纹管，箱梁底板上方设置压浆管，箱梁顶面设置排气管.
　　
　　施工单位在内部施工图会审时，提出了以下问题：1、压浆管以下的波纹管偏长，16~5号块件该段波纹管长约30cm，但从5号块件开始慢慢增加，至1号块件，该段波纹管长度已超出60cm，0号块件时更长。该段波纹管内的水分，在压浆时难以排出，压浆结束后，砂浆下沉，水分慢慢上渗，即使及时补浆，压浆质量也难以保证。2、波纹管为塑料波纹管，压浆管采用软管或硬管，都难以保证压浆管与波纹管房之间的连接质量，连接的牢固程度及连接的密闭性，压浆管道质量难以保证。3、压浆管布置于底板，且长度较长，1~6号块件外侧压浆管长达90cm，0号块件的压浆管更长，在绑扎钢筋及浇捣混凝土施工时，压浆管很容易受损，出现非正常情况，影响管道质量。综合上述因素，施工单位提出了新的竖向预应力压浆方案。
　　三、调整后的压浆方案
　　为确保压浆质量，施工单位从以下几方面对竖向预应力压浆工艺进行了改进。1、改变波纹管材料。改塑料波纹管为壁厚1.3mm，直径为50mm的铁管，确保预应力管道的施工质量，解决了预应力管道连接牢固程度及良好的密闭性问题。2、尽可能的降低压浆管、排气管通道外侧的波纹管长度。压浆管、排气管都采用直径为21mm的小铁管，直接焊接于波纹管上、下两端，并尽可能的靠近端部。压浆时，确保最大限度地一次性把管道中的水分及空气直接压出，确保砂浆质量。3、更改压浆工艺。原设计竖向预应力管道压浆方式为：砂浆由腹板底部压浆孔压入，由顶板排气孔排气及泌水。现更改压浆工艺，采取u形压浆，即原设计底部压浆管（小铁管），通过塑料软管，把相邻的两个压浆管连接起来，形成一个u形孔道，顶部的排气管通过塑料软管接出箱梁顶面。原设计顶面上对应的两个排气管调整为一个压浆管，一个排气管。压浆时，砂浆从压浆管压入，经50mm的铁管、21mm的小铁管、塑料软管、再进入21mm的小铁管、50mm的铁管，由排气管排出。压浆管道简图如下：
　　调整后压浆管道简图
　　四、方案比较
　　与原方案比较，新压浆方案有以下优点：
　　1、压浆管道清理效果更好。压浆时，一次性尽可能把孔道内的积水及空气直接压出，尽可能的减少水分及空气渗入砂浆，影响砂浆质量，从而确保了压浆质量。
　　2、压浆现场更直观，更容易控制工程施工质量。原施工方案，压浆操作人员在箱梁底板上压浆，顶板上的出浆情况不能直接观察到，只能通过对话等方式来沟通。方案调整后，压浆操作人员在箱梁顶板上压浆，顶板上出浆，出浆情况整个过程都可以直接观察到，工程质量更容易控制。
　　3、压浆管、排气管、波纹管全采用铁管，通过焊接连成一个整体，牢固性好，密闭性好，从而确保了管道质量，更不容易发生堵管、损管等非正常情况。
　　4、经济性比较。京杭运河2号桥全桥竖向预应力JL32精轧螺纹钢筋计2992根，总长13491m，重89040kg，综合成本按该标段投标单价12.5元/kg计，则：
　　A、综合成本1113000元；
　　B、材料增加成本，按2009年4月份杭州地区材料单价：壁厚1.3mm，直径为50mm的铁管5.5元/m，直径为50mm的塑料波纹管4.5元/m计，则增加材料成本约13491元；
　　C、人工增加成本，采用铁管后，主要为电焊工平均每个块件增加约2.5个工日，电焊工日工资按120元/工日计，则增加人工成本约36600元；
　　D、全桥增加直接费用约50091元；
　　E、增加的费用占单项总价的4.5%，占主桥总造价约2933万元的0.17%。
　　以上数据可以看出，增加的投入相对较少，却确保了压浆的质量。所以，经济上，该方案是可行的。
　　五、结束语
　　该方案已在申嘉湖杭高速公路练市至杭州段L8标京杭运河2号桥试用，取得了较理想的质量效果。
　　
　　参考文献
　　1．路桥集团第一公路工程总公司，《公路桥涵施工技术规范》，人民交通出版社，2008年3月
　　2．交通部第一公路工程总公司，《桥涵》（下册），人民交通出版社，2003年10月
　　3．杨文渊、徐犇，《桥梁施工工程师手册》，人民交通出版社，2003年6月

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