郭 鋒
(山西運城路橋有限責任公司,山西 運城 044000)
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后張法預應力混凝土橋梁施工技術應用分析
郭 鋒
(山西運城路橋有限責任公司,山西 運城 044000)
結合某高速公路橋梁工程實例,介紹了后張法預應力混凝土橋梁施工技術的工藝流程,并從鋼絞線安裝、后張法預應力張拉、孔道壓漿等方面,闡述了施工中的技術要點,保障了橋梁工程的安全性、穩(wěn)定性和耐久性。
后張法預應力,橋梁,鋼筋,鋼絞線
隨著我國社會經(jīng)濟的高速發(fā)展,基礎性工程建設也隨之擴大,其中橋梁工程建設成為當代基礎性工程建設中的重要組成部分,而實現(xiàn)橋梁工程施工現(xiàn)代化管理也成為社會的關注點。后張法預應力混凝土施工技術由于具有提高橋梁承載力、延長橋梁耐久性等優(yōu)點,而被大量運用于橋梁施工工程建設中,從而提升橋梁工程建設的質量。
當前,后張法預應力混凝土施工技術已普遍運用于我國橋梁工程建設項目中。后張法預應力混凝土施工技術一般指的是混凝土(混泥土)構件在承受荷載前,對混凝土承受壓力的重點部位使用高強度鋼筋予以施加壓力,即對混凝土結構在建造前施加壓力,從而達到混凝土建筑能夠始終處于此種應力狀態(tài)下。并且該應力還可以抵消建筑受到的部分荷載,從而減少橋梁工程施工中或竣工后出現(xiàn)裂縫,在此種應力狀態(tài)下,能夠使橋梁的承受拉力可達最大值0.1 mm/m~0.15 mm/m,是普通混凝土結構拉力的4倍~8倍。只有混凝土結構承擔的荷載或拉力超過應力時,所建橋梁結構才會出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。
某地進行高速公路工程建設中,共有38孔需要進行后張法預應力混凝土施工的橋梁,由于高速公路橋梁的質量要求非常高,為確保橋梁結構的剛度、耐久性和質量,該橋梁工程主要對橋梁的后張法預應力張拉進行重點控制。此外,由于本次工程橋梁數(shù)量眾多、種類復雜,加之較為復雜的橋梁施工現(xiàn)場情況,所以該工程設置了可以進行有效周轉的固定臺座,為滿足橋梁施工實際要求以及臺座周轉需求,本工程做了二次張拉施工,有效增強所設固定臺座利用效率,同時加快橋梁工程施工進度,防止橋梁工程出現(xiàn)裂縫。
后張法預應力混凝土橋梁施工技術流程包括制作鋼筋骨架、攪拌混凝土、構件養(yǎng)護、鋼絞線制作、張拉機具校驗、制作水泥漿等等環(huán)節(jié)(具體流程見圖1)。
3.1 安裝支架和搭設模板
安裝橋梁支架前,首先要了解工程所在地地基的具體承載力,同時進行加固處理,保障橋梁支架的承載能力,便可進行橋梁支架的安裝。橋梁支架安裝好后就可以搭設模板,搭設模板要嚴格按照先底模、再側模、后頂模的搭設流程,同時結合本工程施工的具體要求,科學的預留拱度,并認真檢查搭設的模板質量,查看其是否符合設計要求。此外,為保障搭設模板的平整度,可以在模板底端設置沉降觀測點,以便于觀測施工中的沉降值。
3.2 安裝孔道
在綁扎鋼筋期間,可以利用軌道固定法把預應力孔道有效固定起來,保障孔道通暢。通常情況下,需要結合管道長度來計算套管的長度。如在安裝波紋管中,需要檢查波紋管安裝質量,保障安裝在距跨中4 m范圍內,安裝波紋管的偏差要不大于4 mm,其余部位的偏差不大于5 mm。并且在檢查安裝質量的過程中,需要對波紋管的固定效果進行重點檢查,防止混凝土澆筑過程中出現(xiàn)套管移動甚至變形等不良后果。
3.3 綁扎鋼筋
橋梁施工過程中,鋼筋使用形式包括很多種,重點包括架立鋼筋和受力筋等。在對鋼筋進行綁扎期間,應先焊接立體鋼筋骨架,綁扎完鋼筋后,依據(jù)設計預應力筋的具體位置做標記,最后固定定位筋和綁扎固定筋。
3.4 安裝鋼絞線
安裝鋼絞線主要包含鋼絞線的下料、制束、編束、穿束等,主要做好以下幾個方面的工作:
第一,根據(jù)實際情況計算確定預應力筋的下料長度,切割時還要保障預應力筋的平直,避免損壞、污染預應力筋的表面,下料之前切割口兩端各5 cm處要用鐵線綁扎好,然后用無齒鋸來切割。
第二,制束鋼絞線前,要梳理平直,防止絞纏,同時在制束、移動中要注意防止污染、碰傷,下料場地也要整理平整,并在下面墊上方木、彩條布,制束期間防止鋼絞線觸碰到地面,避免其生銹,同時也不能在地面直接拉拽鋼絞線,防止其磨損。
第三,由于鋼絞線本身具有彈力,所以在下料時,應預制簡易鐵籠,下料之前將其放進鐵籠中,后將其從盤卷中逐條抽出,避免鋼絞線彈出時傷到人。
第四,鋼絞線編束一般利用18號鐵線每間隔1 m~1.5 m做一次綁扎,編束要理順鋼絞線,同時盡量使鋼絞線松緊同步。
3.5 混凝土攪拌、澆筑和養(yǎng)護
混凝土攪拌采取集中拌和方法,拌和時間應控制在60 s~90 s之間,保障混凝土的均勻度和混凝土拌和物的和易性,為下步施工打好基礎。澆筑混凝土之前,還要對波紋管和預埋件進行檢查,保障其滿足要求,方可澆筑混凝土,同時還要注意混凝土澆筑的入模溫度。通?;炷练謨纱螡仓紫葷仓装搴透拱?,后澆筑頂板和翼板。同時,一定要控制好混凝土的坍落度,還要做好振搗,要振搗至混凝土表面不冒泡,在施工實踐過程中還要注意保護波紋管,防止損壞。當混凝土初凝后便可進行養(yǎng)護,同時保持混凝土濕潤度,以防止出現(xiàn)干濕循環(huán)。
3.6 后張法預應力張拉施工
后張法預應力施工技術的關鍵是預應力張拉,它的施工效果直接會影響橋梁工程結構的穩(wěn)定性,所以在預應力張拉施工過程中,需要做好以下措施:
第一,檢驗預應力張拉材料,施工期間,必須對預應力材料指標進行嚴格檢查,重點對鋼絞線的彈性模量、面積數(shù)據(jù)進行檢查,同時要研究分析該數(shù)據(jù)對橋梁工程建設可能產(chǎn)生的影響。
第二,千斤頂?shù)臉硕?,在進行千斤頂與油表配套標定時,油表的數(shù)據(jù)要確保準確無誤,標定時,要細分進油曲線、進回油曲線。
第三,要測試預應力管道摩擦力,幫助施工人員依據(jù)管道摩擦力適時對張拉力進行調整,從而保障預應力張拉的真實準確度。本研究統(tǒng)計了部分鋼材最大張拉應力,為施工方選取施工材料提供了數(shù)據(jù)支撐(見表1)。
表1 不同鋼材最大張拉應力
3.7 孔道壓漿
第一,制備泥漿:制備泥漿首先要選取泥漿出廠1個月內,同時強度不小于42.5的水泥,并分析混凝土的配合比,混凝土配合比中,要先倒入適量的水,再放入水泥,充分攪拌2 min,接著在規(guī)定期限內使用。
第二,清理孔道,在波紋管施工期間,銹渣以及顆粒等物質產(chǎn)生留在管道內,所以在壓漿之前,需要徹底清掃孔道,保障管道內無其他任何雜質,從而保障壓漿的質量。
第三,壓漿,預應力技術是橋梁工程施工中的關鍵技術,也是保障橋梁總承載力的主要因素。而保障預應力的合理規(guī)范,一要保障混凝土結構壓漿密實;二要預應力筋張力的強度必須準確、到位;三要在進行橋梁結構工程模擬實驗中,必須要控制好實驗時間,最好控制在24 h以內;四要掌握好壓漿的力度以及穩(wěn)定性。
3.8 封錨
壓漿完成后,應及時沖刷兩端的水泥漿,并將支撐墊板以及錨具上多余的混凝土漿體清理干凈。封錨前,還需要對兩端混凝土面進行沖洗,封錨長度應等于梁長以及兩端封錨長度之和,不大于梁長度。
當前,后張法預應力混凝土橋梁施工技術在橋梁工程建設中發(fā)揮著越來越重要的作用,保障了橋梁工程的穩(wěn)定性、耐久性和安全性,深入推動了橋梁工程施工技術的向前發(fā)展。
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Application analysis of post-tensioned prestressed concrete bridge construction technology
Guo Feng
(ShanxiYunchengHighwayBridgeCo.,Ltd,Yuncheng044000,China)
Combining with the highway bridge engineering example, the paper introduces the post-tensioned concrete bridge construction technology procedures, and describes construction technology points from aspects of steel strand installation, post-tensioned prestressed tension and hole grouting and so on, so as to guarantee the bridge engineering safe, stable and durable.
post-tensioned prestressed, bridge, steel, steel strand
1009-6825(2016)05-0180-02
2015-12-02
郭 鋒(1977- ),男,工程師
U445
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