段玉美
摘 要:在現(xiàn)代橋梁工程的發(fā)展過程中,預(yù)應(yīng)力先張法以其獨(dú)有的長處應(yīng)用廣泛,尤其是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展使高強(qiáng)度鋼材不斷出現(xiàn),從而為預(yù)應(yīng)力張力法的不斷的發(fā)展和完善奠定了基礎(chǔ),對整個橋梁工程建設(shè)的發(fā)展起著重要作用。本文即結(jié)合具體工程案例詳細(xì)闡述了先張法20mT梁預(yù)應(yīng)力張拉質(zhì)量控制的要點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:先張法;預(yù)應(yīng)力;張拉;鋼筋;混凝土
1 工程概況
海翔大道(公鐵立交-孚蓮路段)二期完善工程。空心板橋5座;空心板預(yù)制梁共450片,其中16m空心板274片,20m空心板176片。
項(xiàng)目部在線路K6+305~K6+470右側(cè)設(shè)置1個預(yù)制梁場,集中預(yù)制,同時在梁場內(nèi)設(shè)置鋼筋加工車間。預(yù)制梁、鋼筋加工及制作由項(xiàng)目部統(tǒng)一調(diào)配。施工便道主要利用海翔大道主干道及施工現(xiàn)場臨時便道。
2 預(yù)制場設(shè)計(jì)的相關(guān)要點(diǎn)
先張法預(yù)應(yīng)力梁板的主要優(yōu)點(diǎn)是能夠進(jìn)行工廠化生產(chǎn)且生產(chǎn)周期較短,適用于對于梁板的需求較多、工期卻很短的工程。但是由于必要設(shè)施的一次性投資過大,因此只有盡可能地提高設(shè)備的利用率,充分發(fā)揮其應(yīng)有的作用,才能達(dá)到降低成本、提高效益的目的。預(yù)制場的設(shè)計(jì)方案主要包括生產(chǎn)數(shù)量、移板方式、張拉、放張以及臺座的型式,在進(jìn)行設(shè)計(jì)時,主要應(yīng)考慮以下幾方面內(nèi)容:
1、要對預(yù)制場所在位置的地質(zhì)情況進(jìn)行勘察,如果圖紙為砂性土,那么就不應(yīng)進(jìn)行過深的挖掘;
2、除了要確保耐久性和穩(wěn)定性外,還要保證所使用設(shè)施拆裝的便捷性;
3、要確保設(shè)備的操作簡易性和可控性,以便最大程度的縮短生產(chǎn)周期;
4、在確保質(zhì)量的前提下兼顧設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性和合理性;
5、充分考慮到施工期限與生產(chǎn)數(shù)量的要求。在本次工程中,設(shè)計(jì)人員根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況將臺座型式設(shè)計(jì)為槽式、四橫梁墩,移板方式為龍門吊。
3 先張法20mT梁預(yù)應(yīng)力張拉質(zhì)量控制的要點(diǎn)
3.1 施工的基本要求
1、在施加預(yù)應(yīng)力之前,必須要確保梁體混凝土已經(jīng) 100%達(dá)到了設(shè)計(jì)強(qiáng)度 的要求,同時注意混凝土的養(yǎng)生條件是否與主梁相適應(yīng),如果存在差異,應(yīng)立即采取措施進(jìn)行改進(jìn);
2、要根據(jù)施工設(shè)計(jì)中預(yù)應(yīng)力鋼束的布置進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉,在張拉結(jié)束后應(yīng)立即將水泥漿壓入孔道,以便更好的形成整體截面;
3、要按照《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》中的有關(guān)要求進(jìn)行鋼束的張拉并盡量采用超張拉工藝,以便最大程度的減少鋼束的松弛損失以及鋼絞線和錨圈口之 間的摩擦。
3.2 鋼絞線的開盤與下料
1、開盤
鋼絞線堆放場地及切割場地要平整,硬化,要下墊上蓋等進(jìn)行防雨、防污染措施;周圍用Φ10鋼筋將鋼絞線固定,防止拉出時散亂、扭曲和傷人。
2、下料長度
預(yù)應(yīng)力筋的下料長度應(yīng)通過計(jì)算確定,計(jì)算時應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的孔道長度或臺座長度、錨夾具厚度、千斤頂長度等因素。
3、下料施工要點(diǎn)
(1)宜采用切割機(jī)或砂輪鋸,不得采用電弧切割。
(2)下料應(yīng)根據(jù)施工部位的先后順序進(jìn)行,最好能當(dāng)天下料,當(dāng)天用完。
(3)下料時在場地上用紅油漆順直畫出間隔以10 米一道的整尺刻度線。
(4)所下料要及時編號,編號用膠帶貼于鋼絞線兩端,當(dāng)每束下料滿足數(shù)量時,需用細(xì)鐵絲分段綁扎,不得纏繞,以備吊裝;如下料過長時,為方便起吊,應(yīng)把下完的料盤起并蓋好,以免腐蝕或污染。
(5)下料要專人負(fù)責(zé),量尺準(zhǔn)確,材料順直,同時嚴(yán)防設(shè)備漏電,砂輪鋸傷人。
3.3 張拉程序及工藝控制
根據(jù)油表與千斤頂關(guān)系曲線確定每級張拉力的油壓表讀數(shù),鋼絞線張拉按整體張拉,以張拉力控制,伸長值校核,實(shí)際伸長值的誤差應(yīng)控制在±6%以內(nèi),否則必須查明原因并采取措否則必須查明原因并采取措施以調(diào)整,方可繼續(xù)張拉。
1、預(yù)應(yīng)力筋理論伸長值的計(jì)算
ΔLi =σi·Li/Eg
式中:
ΔLi——鋼絞線的理論伸長值
σI——鋼絞線的平均應(yīng)力(可近似取跨中截面與錨固截面鋼絞線的平均應(yīng)力值)
LI——鋼絞線的長度值
Eg——鋼絞線的彈性模量
2、實(shí)際伸長值的量測及計(jì)算方法
在張拉前,先將鋼絞線都調(diào)整到初應(yīng)力,再開始張拉和計(jì)測伸長量, 最后再加上初應(yīng)力時的估算伸長值。即:
△L=△L1 +△L2
△L2——初應(yīng)力以下的推算伸長值,可采用相鄰級的伸長值。
△ L1 ——從初應(yīng)力至最大張拉應(yīng)力間的實(shí)測伸長值。
具體施張順序
0—10%σk—逐級加載至100%σk—超張拉103%σk并持荷2min~5min—錨固。(σk=75%σp=1395MPa)
4、采用一端固定, 一端張拉的方法,張拉時千斤頂必須同步頂進(jìn),保持橫梁平行移動,預(yù)應(yīng)力筋均勻受力,分級加載拉至張拉應(yīng)力。按預(yù)應(yīng)力筋的類型選定持荷時間為2min-5min,使預(yù)應(yīng)力筋完成部分徐舒,完成量約為全部量的20%-25%,以減少鋼絲錨固后的應(yīng)力損失。錨固前檢查預(yù)應(yīng)力筋的伸長量及張拉控制應(yīng)力,看其是否符合要求,如若不是必須,應(yīng)采取措施補(bǔ)足或放松預(yù)應(yīng)力筋的拉力至控制應(yīng)力;測量、記錄預(yù)應(yīng)力筋的延伸量,并核對實(shí)測值與理論計(jì)算值,其誤差應(yīng)在±6%范圍內(nèi),待滿足要求后,錨固預(yù)應(yīng)力筋,千斤頂回油至零。
5、張拉操作時必須注意以下質(zhì)量及安全事項(xiàng)
(1)張拉時,每束鋼鉸線的斷絲,滑絲不超過一根,每塊板的斷絲之和不超過二根;
(2)張拉兩端應(yīng)有鋼筋網(wǎng)防護(hù)措施,張拉時沿臺座長度方向每隔4-5m放一防護(hù)用鋼筋。人員不得站在臺座兩端或進(jìn)入臺座;
(3)張拉時,張拉方向的鋼鉸線在一條直線上,千斤頂作用線與預(yù)應(yīng)力鋼絞線的軸線要重合一致。千斤頂回油時,回油工序要緩慢平穩(wěn)進(jìn)行,避免回油過猛;
(4)張拉時,先張拉靠近臺座截面中心的鋼鉸線,防止臺座承受過大的偏心壓力;
(5)橫梁受力后,撓度不得大于20mm。
3.4 安裝鋼筋和模板
在完成全部預(yù)應(yīng)力筋的張拉并將其靜置8h后,技術(shù)人員就應(yīng)對錨固器具、鋼絞線的狀態(tài)進(jìn)行檢查,若沒有發(fā)現(xiàn)斷絲等異?,F(xiàn)象,就可以開展對普通鋼筋的安裝工作了。除了要確保綁扎牢固、間距均勻外,還要注意不要在底模上進(jìn)行氧割或電焊等操作,以免因鋼絞線斷裂而造成意外。同時,要注意做好對泄水孔預(yù)埋件、人行道板預(yù)埋件、橋面連續(xù)預(yù)埋件以及支座預(yù)埋件的安裝。
在上述安裝結(jié)束后,即可開始安裝模板。在這一過程中,要確保模板的牢固、順直、不漏漿,如果出現(xiàn)鋼筋穿出的現(xiàn)象,應(yīng)立即用海綿等將其包裹住,避免對構(gòu)件或施工人員造成損傷。模板兩側(cè)要用對拉桿拉緊,拉線要固定在臺座的縱梁上。另外,要特別注意將芯模固定好,杜絕其發(fā)生上浮或左右移動。
3.5 混凝土的澆筑
澆筑順序一般為從任意一端依次向另一端推進(jìn),整個澆筑過程要一次完成。在進(jìn)行混凝土的振搗時,應(yīng)從兩側(cè)同時進(jìn)行振搗,以免充氣膠囊因受力不均而產(chǎn)生移動,同時還要提示操作人員注意避免對充氣膠囊和預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行碰撞,防止其因變形而發(fā)生斷裂傷人或穿孔漏氣現(xiàn)象。
3.6 預(yù)應(yīng)力筋的放張
當(dāng)砼強(qiáng)度達(dá)到圖紙規(guī)定的強(qiáng)度,即80%時,即可放張預(yù)應(yīng)力筋。放張時,不可采用驟然切割的方法,驟然切割會使構(gòu)件端部受到擊力,出現(xiàn)裂紋。一般放張方法是單根鋼絞線放張,用YDE26A千斤頂拉伸鋼絞線到能擰松拔出OVM錨的片為止,但一般不超過張拉時的控制應(yīng)力,再慢慢放松千斤頂。最后用型材切割機(jī)速斷鋼絞線,切割后的外露端頭應(yīng)用砂漿封閉或涂刷防蝕材料,防止生銹。
3.7 起梁、堆放
鋼絞線放松切斷后,板梁即可起吊出模,起吊前應(yīng)對起吊設(shè)備仔細(xì)檢查,確保無問題時方可吊運(yùn)。梁體堆放時在空心板兩端設(shè)置支點(diǎn),不得使上下面倒置,吊裝時嚴(yán)禁利用錨栓孔捆綁吊裝,同時采取可靠措施,不使梁產(chǎn)生負(fù)彎矩而起破壞作用。疊方板梁的高度一般不超過四層,層與層之間應(yīng)以墊木隔開,且存梁時間一般不超過60天為宜。
4 確保預(yù)應(yīng)力張拉法的質(zhì)量及施工安全的措施
1、要確保各項(xiàng)操作都能按照工程質(zhì)量保證體系進(jìn)行,在每道工序的施工結(jié)束后,工程技術(shù)人員必須先對其進(jìn)行自檢,自檢合格后再上報監(jiān)理工程師進(jìn)行檢查,在獲得監(jiān)理工程師的簽字許可之前,不得開展下一工序的施工,從而做到層層控制,以確保施工質(zhì)量,將各類安全隱患消滅在萌芽狀態(tài)。
2、工程質(zhì)量管理人員要積極深入施工現(xiàn)場,以便在了解工程實(shí)際情況的同時第一時間掌握工程的施工質(zhì)量,一旦發(fā)現(xiàn)問題,應(yīng)及時向有關(guān)部門報告并迅速解決,不得積壓。
3、工程經(jīng)理部要設(shè)置施工材料質(zhì)檢室,除了要做好進(jìn)場控制外,還要對施工過程中所使用的各種選材料進(jìn)行不定期抽查,同時還要做好對混凝土配合比的控制工作。
4、除了定期進(jìn)行安全檢查之外,安全管理人員還要不定期的深入工地進(jìn)行安全巡查,一旦發(fā)現(xiàn)安全隱患,就要采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理,并注意做好對違章操作的查處力度。同時,也要注意為施工人員設(shè)置好安全防護(hù)措施。例如在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力施工時,要禁止無關(guān)人員以任何理由進(jìn)入施工現(xiàn)場;要在預(yù)制臺的兩端堆放沙袋,以免夾片或鋼絞線在張拉過程中發(fā)生損壞時飛出的碎片對施工人員造成傷害,在此期間要嚴(yán)禁施工人員進(jìn)入到預(yù)制臺座30m范圍內(nèi);在張拉過程中對夾具進(jìn)行安裝和拆卸,或者對鋼絞線的延伸量進(jìn)行測量時,要以夾具和鋼絞線處于穩(wěn)定狀態(tài)作為工作前提,只有確定無異常情況后,才能進(jìn)行相應(yīng)的操作。
參考文獻(xiàn)
[1]牛繪彬,劉濤. 先張法預(yù)應(yīng)力空心梁在實(shí)際施工中的探索[J].科技信息(科學(xué)教研). 2008(02)
[2]張?jiān)? 關(guān)于橋梁在先張法折線布束中的應(yīng)用[J]. 科技風(fēng). 2010(16)
[3]權(quán)寅忠. 先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁施工控制[J]. 科技信息. 2009(12)