魏陽(yáng)陽(yáng)
摘要:本文結(jié)合預(yù)應(yīng)力張拉過程、伸長(zhǎng)度測(cè)量、滑斷線處理等問題的實(shí)際情況,分析總結(jié)了處理方法和控制措施。
關(guān)鍵詞:預(yù)應(yīng)力;混凝土;張拉技術(shù)分析處理
在我國(guó)橋梁工程中,預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)的使用越來越普遍,與此同時(shí)我國(guó)的橋梁模型也成功的完成了從小到大的平穩(wěn)跨度,可以說是已經(jīng)積累了很多的經(jīng)驗(yàn),為確保預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的生產(chǎn)質(zhì)量,對(duì)張拉控制是必不可少的環(huán)節(jié),同時(shí)其對(duì)橋梁使用的安全問題有著直接的影響,所以對(duì)于預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù)的探討是十分必要的。
一、工程背景
連鹽鐵路項(xiàng)目第四合同段新沂河特大橋跨烏水河連續(xù)梁,設(shè)計(jì)荷載為鐵路—I級(jí),主橋?yàn)?4m+77m+44m的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁,橋?qū)?2.5m(包括人行道),采用單箱單室的變截面形式,全橋共設(shè)5道橫隔梁,分別設(shè)于中支點(diǎn)、端支點(diǎn)和跨中。全橋預(yù)應(yīng)力體系有縱向、豎向以及橫向預(yù)應(yīng)力筋。
二、預(yù)應(yīng)力筋的類別及其簡(jiǎn)介與布置原則
在連續(xù)梁橋、剛架橋和連續(xù)剛架橋中廣泛使用的預(yù)應(yīng)力筋主要有縱向預(yù)應(yīng)力筋、垂直預(yù)應(yīng)力筋和橫向預(yù)應(yīng)力筋。其中縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)用最廣泛,主要承受橋梁在恒載作用下的正、負(fù)彎矩,以防止橋梁裂縫,保證橋梁的正常使用和安全。豎向預(yù)應(yīng)力加固主抗剪力作用,防止橋梁開裂,通常采用豎向預(yù)應(yīng)力張拉工藝,以保證腹板開裂風(fēng)險(xiǎn)最小或腹板開裂程度最小,除此之外,在正常的情況下,箱梁頂板在橫向到橋架上作為多跨連續(xù)板支撐參與工作,當(dāng)懸臂箱梁腹板間距較大或翼緣板懸臂長(zhǎng)度較大時(shí),考慮橫向預(yù)應(yīng)力混凝土橋面板,因?yàn)椴捎闷胀ㄤ摻罨炷翗蛎媸遣唤?jīng)濟(jì)的。在新沂河特大橋大橋的施工程中,采用橫向預(yù)應(yīng)力筋、縱向和豎向預(yù)應(yīng)力加固并相互配合,使之成為三向預(yù)應(yīng)力復(fù)合材料,三向預(yù)應(yīng)力使其具有整體抗壓強(qiáng)度等力學(xué)性能,同時(shí)剪切力作用增強(qiáng),在混凝土澆注過程的背后,整個(gè)橋梁的應(yīng)力更加合理,避免了安全隱患。
一般情況下,我們通過各個(gè)截面的受力來確定預(yù)應(yīng)力梁的布局,為了防止底板的開裂,需要將預(yù)應(yīng)力梁體靠近梁體底板;同樣,應(yīng)盡可能將截面的負(fù)彎彎矩放置在靠近梁體頂部的位置,以防止頂板開裂。對(duì)于多跨度連續(xù)結(jié)構(gòu),往往是在正彎矩最大的時(shí)候,從過橋到橋墩頂部的彎矩都是最正的彎矩到最大負(fù)矩的過渡,所以以截點(diǎn)為零矩點(diǎn),在地板上的梁預(yù)應(yīng)力筋布置彎矩下,以梁的負(fù)彎矩和屋頂上的預(yù)應(yīng)力筋布置,其正負(fù)彎矩是預(yù)應(yīng)力混凝土梁最大的位置布置,再到小地方的正負(fù)彎矩,數(shù)目就會(huì)減少。同時(shí)也要考慮主應(yīng)力的一致,以及預(yù)應(yīng)力梁在同一截面上的布置需要對(duì)稱,具體鋼鏈的數(shù)量是由其受力決定的。
三、縱向預(yù)應(yīng)力束的張拉控制(后張法)
在張拉之前,檢查張拉千斤頂和油壓表。檢查的目的是為了確定千斤頂油壓表的讀數(shù)與實(shí)際張拉力之間的聯(lián)系,以達(dá)到張力控制的目的;二是測(cè)量千斤頂?shù)男拚禂?shù)或負(fù)載系數(shù)或內(nèi)摩阻,以確定千斤頂?shù)馁|(zhì)量,這與張拉力提供了準(zhǔn)確可靠的關(guān)鍵。
1.預(yù)應(yīng)力張拉前的梁體檢查
在工程中,預(yù)應(yīng)力張拉前的必要工作是對(duì)梁體的檢查,因此,除了必要的規(guī)范檢查外,還要對(duì)下面幾項(xiàng)進(jìn)行重點(diǎn)的檢查。
首先需要檢查澆筑塊件,其混凝土的強(qiáng)度是否滿足要求,對(duì)此,我們必須嚴(yán)格的按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)操作,如果不符合要求,是堅(jiān)決不可以進(jìn)行操作的,而決定混凝土強(qiáng)度的是由固化混凝土壓力塊來確定的。
梁體的外觀是否滿足要求。首先,梁的蜂窩表面是必不可少的。應(yīng)及時(shí)采取補(bǔ)救措施,不允許采用大面積蜂窩狀麻點(diǎn)。預(yù)應(yīng)力錨墊的類型必須符合設(shè)計(jì)圖,錨墊下的混凝土必須滿,并滿足錨下的分壓要求。抓住這一點(diǎn),澆筑混凝土?xí)r,應(yīng)該重點(diǎn)處理這部分的混凝土澆筑。預(yù)留隧道是否暢通無(wú)阻,檢查越早越好,早期檢查可以避免梁磨損時(shí)的失效,當(dāng)混凝土強(qiáng)度不高時(shí),它可以更方便有效地處理相關(guān)問題,而不會(huì)影響梁的張力和整個(gè)施工進(jìn)度。另外,檢查是否有足夠的空間安裝千斤頂,這也是澆筑混凝土?xí)r要注意的地方。
2.預(yù)應(yīng)力張拉的過程包括:成孔-穿束-張拉-測(cè)量-密封錨。
成孔。目前,該應(yīng)用廣泛用于通過波紋管制造孔,并且波紋管分為鋼和塑料。作為預(yù)應(yīng)力張拉的一部分,為了使后續(xù)工作順利進(jìn)行,在將混凝土澆注在梁體內(nèi)的過程中,必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙給出的坐標(biāo)定位波紋管。在存在平彎和垂直彎曲的情況下,必須使波紋管自然過渡,并試圖確保波紋管部分以變形的方式變形。接頭應(yīng)盡可能平滑,密封時(shí)應(yīng)防止砂漿進(jìn)入波紋管并在澆筑混凝土?xí)r堵塞,從而影響螺紋的順利進(jìn)行??刂撇y管坐標(biāo)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是,一旦波紋管被阻擋,通過使用坐標(biāo)并執(zhí)行鉆孔等就很容易找到堵塞點(diǎn)。處理堵塞后,在鋼絞線穿透后,必須在此處進(jìn)行修復(fù),并確保更好的密封,以確保后續(xù)灌漿的順利進(jìn)行。
穿束。留下預(yù)應(yīng)力孔后,鋼絞線即可磨損。股線可單獨(dú)或成束穿著。新沂河特大橋跨烏水河連續(xù)梁前期距離較短時(shí)采用人工單束穿鋼絞線的方法,在后期,隨著距離變長(zhǎng),整個(gè)裝置穿過機(jī)械設(shè)備。在波紋管部分堵塞的情況下,這種磨損會(huì)縮短穿孔時(shí)間。無(wú)論是單個(gè)磨損還是整個(gè)捆綁,都必須在穿著之前包裹紗線的末端以便于穿著。如果您遇到無(wú)法一次穿過整個(gè)橫梁的情況,您也可以先穿過該部件然后單獨(dú)佩戴。另外,當(dāng)橋梁的跨度較大時(shí),張力在兩端張緊,因此在切割鋼絞線時(shí)必須注意鋼絞線的長(zhǎng)度,并嚴(yán)格按照施工圖紙切割材料。永遠(yuǎn)不要麻木,如果材料很短,就不會(huì)被拉扯,造成浪費(fèi),時(shí)間過長(zhǎng),容易造成浪費(fèi)。梁完成后,應(yīng)纏繞股線的末端以防止股線擴(kuò)散。
張拉。張拉有兩個(gè)一般條件。如果您選擇自錨式千斤頂,雖然操作方便,但如果將其拉至105σk然后再次握住,這些股已經(jīng)錨定,很難說他們是否可以回歸σk。其次,工藝要求直接拉到給定的應(yīng)力值或直接拉到(103-104)σk,在錨定之前沒有必要返回到σk。新沂河大橋建設(shè)采用第二種方式。
張拉時(shí),必須滿足混凝土強(qiáng)度為95,彈性模量為100的基本要求。張拉原則:首先同時(shí)張拉兩端,張拉力在兩端是要同步進(jìn)行的,這樣才能達(dá)到張拉力控制的效果;對(duì)于某一截面而言,張拉要對(duì)稱進(jìn)行;箱梁底板預(yù)應(yīng)力筋的張力應(yīng)該長(zhǎng)而短,先下降然后向上。
為了控制初始應(yīng)力,將張力控制應(yīng)力10作為初始值,測(cè)量伸長(zhǎng)率值,并對(duì)兩端的張力進(jìn)行分級(jí)張力。有必要測(cè)量每個(gè)時(shí)間段的伸長(zhǎng)率值,并且當(dāng)拉到最后一個(gè)載荷時(shí),應(yīng)同時(shí)拉動(dòng)兩端以控制拉伸應(yīng)力。保持5分鐘后測(cè)量最終伸長(zhǎng)率值。然后,基于記錄的伸長(zhǎng)率值,計(jì)算實(shí)際伸長(zhǎng)率值并與理論值進(jìn)行比較,是否在±6允許范圍內(nèi)。
量測(cè)。有許多測(cè)量預(yù)應(yīng)力筋的方法,由于連續(xù)梁的跨度用于張緊300mm的過程中,腹板的0#-5#塊的腹板和頂部預(yù)應(yīng)力束的設(shè)計(jì)是400mm,因此,可以直接在張力控制應(yīng)力的10,20和100的三個(gè)水平上進(jìn)行張緊和測(cè)量而不返回油;7#-9#塊的設(shè)計(jì)擴(kuò)展小于400mm或大于400mm。在這一點(diǎn)上,我們需要在張緊過程中再次返回油,即使用10,20,70,返回油,然后轉(zhuǎn)到70,100。通過這種方式,可以成功地完成長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力筋的張緊和測(cè)量過程。
封錨。錨固完成后,應(yīng)在錨口的預(yù)應(yīng)力筋上標(biāo)記預(yù)應(yīng)力筋,觀察其斷裂與否。經(jīng)重新檢查,符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定的,應(yīng)用砂輪切割機(jī)切割過高的鋼索,切割處距錨地外端不得少于30毫米。
四、結(jié)束語(yǔ)
在整個(gè)預(yù)應(yīng)力混凝土的施工過程當(dāng)中,最為重要的施工過程就是張拉,所以就必須對(duì)施工中的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行嚴(yán)格的要求,它還應(yīng)遵循規(guī)范和相關(guān)規(guī)范和要求,不斷總結(jié)現(xiàn)場(chǎng)施工經(jīng)驗(yàn),從而確保在施工的過程中保證工程的質(zhì)量和防止施工事故的出現(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
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[3]《客貨共線鐵路橋梁工程施工技術(shù)指南》(TZ203-2008)
(作者單位:中交第三航務(wù)工程局有限公司交建工程分公司)