余 夢(mèng) (安徽省路港工程有限責(zé)任公司,安徽 合肥 230011)
墩頂起始段鋼管支架反支點(diǎn)預(yù)壓技術(shù)的應(yīng)用,不僅驗(yàn)證了現(xiàn)澆橋梁支架的設(shè)計(jì)承載力和穩(wěn)定性,改變了傳統(tǒng)的鋼管支架的堆載預(yù)壓慣性思維,是一種觀念和工藝創(chuàng)新和突破;使現(xiàn)澆橋梁支撐體系的沉降預(yù)壓實(shí)現(xiàn)預(yù)控和可測(cè),真正實(shí)現(xiàn)預(yù)壓加載工作的精準(zhǔn)控制。該技術(shù)工藝新穎,操作簡(jiǎn)便;節(jié)約大量的周轉(zhuǎn)材料和人工,節(jié)省大型起重設(shè)備的投入和臺(tái)班費(fèi);既加快了施工進(jìn)度,又降低了施工成本。對(duì)于梁體截面高大,結(jié)構(gòu)面荷載大的現(xiàn)澆鋼管支撐體系橋梁,更是優(yōu)勢(shì)明顯;若換成常規(guī)砂袋預(yù)壓,勢(shì)必增加砂袋預(yù)壓的層數(shù),而加載程序和分級(jí)加載的控制要求高,周期長(zhǎng),高空作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)大。采用本技術(shù),能夠確保預(yù)壓的質(zhì)量和實(shí)現(xiàn)安全作業(yè),符合現(xiàn)代工程的文明環(huán)保施工要求,創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。該技術(shù)適用于一般掛籃懸澆橋梁和現(xiàn)澆橋梁墩頂起始段鋼管支架反支點(diǎn)預(yù)壓,運(yùn)用前景廣闊。
工藝原理:根據(jù)懸澆橋梁截面和節(jié)段長(zhǎng)度,分段計(jì)算分段節(jié)段結(jié)構(gòu)恒載;根據(jù)設(shè)計(jì)要求的預(yù)壓加載系數(shù)換算成預(yù)壓荷載。懸澆節(jié)段長(zhǎng)度短,且少支點(diǎn)鋼管支撐體系剛性連接,預(yù)壓荷載均分。首先將張拉預(yù)應(yīng)力鋼絞線預(yù)埋承臺(tái)底部,固定端采用擠壓錨,出露承臺(tái)頂至0.3m長(zhǎng)度用粗鋼筋臨時(shí)豎直固定,其余理順擱置在不影響當(dāng)前施工的區(qū)域且不得受到污染;待承臺(tái)施工完成,進(jìn)行主墩墩身施工,依次搭設(shè)鋼管立柱、墊梁和主梁,穿鋼絞線并用液壓千斤頂分級(jí)加載張拉,以達(dá)到消除少支點(diǎn)鋼管支撐體系非彈性變形的目的。
①施工簡(jiǎn)便,僅需投入張拉錨具和預(yù)應(yīng)力施工設(shè)備,無(wú)需大型起吊和運(yùn)輸設(shè)備。
②分級(jí)加載效果直觀、可測(cè),真正實(shí)現(xiàn)有效加載到設(shè)計(jì)要求的預(yù)壓荷載,消除了鋼管支架的非彈性變形,采集卸載后的彈性變形量;施工組織簡(jiǎn)單,程序明確。
③現(xiàn)場(chǎng)整潔,無(wú)污染。分級(jí)加載,可實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)鋼管支架變形穩(wěn)定情況,安全風(fēng)險(xiǎn)小。
④降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度,縮短預(yù)壓周期,加快了施工進(jìn)度,節(jié)約工程成本;具有較好的經(jīng)濟(jì)效益、安全效益和社會(huì)效益。
本技術(shù)適用于現(xiàn)澆、懸澆橋梁等墩頂起始段鋼管支架體系的預(yù)壓。
鋼絞線下料,固定端加工鎖頭→在承臺(tái)鋼筋綁扎時(shí)底部預(yù)埋鋼絞線張拉材料→承臺(tái)施工→主墩墩身施工→依次搭設(shè)支架,安裝墊梁、主梁→加固支撐體系,安裝張拉端錨具→分級(jí)張拉至計(jì)算控制力→沉降觀測(cè)→待支架沉降穩(wěn)定后卸載。
5.2.1 鋼絞線下料,固定端加工鎖頭
下料前先將整捆待解鋼絞線用鋼管及扣件抱成框架自穩(wěn)定體系固定,防止鋼絞線崩散;下料長(zhǎng)度根據(jù)承臺(tái)內(nèi)預(yù)埋深度、鋼管和墊梁主梁高度、錨具、張拉工作長(zhǎng)度等實(shí)際高度綜合控制;用砂輪等機(jī)械式切割機(jī)切割鋼絞線,嚴(yán)禁使用電弧等熱源切割。
5.2.2 預(yù)埋安裝固定端錨具,澆筑承臺(tái)
在承臺(tái)鋼筋骨架安裝過(guò)程中,將安裝好的固定端擠壓錨具和鋼絞線一起預(yù)埋在承臺(tái)中下部的混凝土中,注意預(yù)埋的平面位置與鋼管支架正上方的張拉設(shè)計(jì)位置相符;安裝固定端擠壓錨具,保持預(yù)埋混凝土內(nèi)埋設(shè)深度不小于0.8m。分層澆筑承臺(tái)混凝土,及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
5.2.3 主墩墩身施工
綁扎主墩墩身鋼筋和預(yù)埋件,支立模板,澆筑混凝土。
5.2.4 支架搭設(shè)
支架安裝時(shí),先測(cè)量放樣,按設(shè)計(jì)鋼管支架規(guī)格、間距有序搭設(shè),及時(shí)加固,鋼管支撐立柱的傾斜度≤1H/1000(H-鋼管立柱高度),且不得大于15mm。
5.2.5 安裝墊梁、主梁
依次搭設(shè)、安裝墊梁和主梁,及時(shí)加固剪刀撐和連接桿件。
5.2.6 安裝張拉端錨具
檢查主梁表面平整度,防止張拉時(shí)產(chǎn)生水平偏載力。牽引鋼絞線并穿束,安裝張拉端錨具,使張拉筋與固定端、張拉端在一條豎向線上;打緊夾片。
5.2.7 張拉
根據(jù)預(yù)壓設(shè)計(jì)荷載計(jì)算張拉力,按標(biāo)定的回歸方程式,計(jì)算油壓表讀數(shù)。各項(xiàng)準(zhǔn)備工作完成后,逐根張拉預(yù)應(yīng)力筋。張拉順序按評(píng)審過(guò)的技術(shù)方案執(zhí)行,若沒(méi)有規(guī)定,一般按:50%N中→50%N左和N右→100%N中→100%N左和N右。每根鋼絞線受力不超過(guò)0.75極限抗拉強(qiáng)度。
5.2.8 沉降觀測(cè)和卸載
預(yù)應(yīng)力施加完畢,按1次/6h的觀測(cè)頻率進(jìn)行沉降觀測(cè),相鄰兩次的沉降值相等,并再延長(zhǎng)6h,若沒(méi)有變化,即認(rèn)為沉降穩(wěn)定,可卸載。卸載采用千斤頂按加載的逆順序依次進(jìn)行。卸載完畢,觀測(cè)采集彈性變形值。
序號(hào) 機(jī)械設(shè)備名稱 規(guī)格型號(hào) 單位 數(shù)量 備注1 油泵 SK-70 臺(tái) 4 2 千斤頂 YCD250 臺(tái) 4 3 精密水準(zhǔn)儀 索佳SOKKIA 臺(tái) 1 4 水準(zhǔn)尺 臺(tái) 1 5 鎖頭加工機(jī) 臺(tái) 1
最新《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/T F50-2011)、《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(JTG F80/1-2004)、設(shè)計(jì)文件。
①千斤頂和油壓表等張拉設(shè)備應(yīng)配套標(biāo)定,并配套使用,設(shè)備使用半年或在使用中預(yù)應(yīng)力機(jī)具設(shè)備或儀表出現(xiàn)反?,F(xiàn)象或千斤頂檢修后應(yīng)重新標(biāo)定。
②預(yù)應(yīng)力材料(預(yù)應(yīng)力筋、錨具等)在存放、運(yùn)輸和安裝過(guò)程中采取有效措施,防止受潮、損傷和銹蝕。
③預(yù)應(yīng)力筋的下料長(zhǎng)度通過(guò)計(jì)算確定,計(jì)算時(shí)需考慮結(jié)構(gòu)埋置深度或錨夾具厚度、千斤頂長(zhǎng)度和外露工作長(zhǎng)度等因素。預(yù)應(yīng)力筋的切斷,采用切斷機(jī)或砂輪鋸,不得采用電弧切割。
④錨具、夾具進(jìn)場(chǎng)時(shí),除按出廠合格證和質(zhì)量證明書核查其錨固性能類別、型號(hào)、規(guī)格及數(shù)量外,還應(yīng)按下表規(guī)定進(jìn)行驗(yàn)收。
注:表中每批的含義為同種材料和在同一生產(chǎn)工藝條件生產(chǎn)的產(chǎn)品。
⑤施加預(yù)應(yīng)力時(shí),預(yù)應(yīng)力筋、錨具、千斤頂需位于同一軸線上。預(yù)應(yīng)力筋采用應(yīng)力控制方法張拉時(shí),以伸長(zhǎng)值進(jìn)行校核,進(jìn)行雙控;實(shí)際伸長(zhǎng)值與理論伸長(zhǎng)值的差值控制在±6%以內(nèi)。
⑥應(yīng)力施加程序?yàn)椋?→初應(yīng)力→設(shè)計(jì)張拉力→持荷5分鐘,錨固→回油。
⑦張拉時(shí),承臺(tái)或基礎(chǔ)的混凝土不低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)值的95%。
⑧反支點(diǎn)預(yù)應(yīng)力加載過(guò)程中,作業(yè)人員必須站立側(cè)面,防止夾片飛出傷人。
①?gòu)埨鳂I(yè)人員需持證上崗,掛牌作業(yè)。操作人員在未得到指令或指令不清的情況下嚴(yán)禁進(jìn)行操作,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)向技術(shù)主管報(bào)告。
②張拉千斤頂作業(yè)危險(xiǎn)區(qū)域禁止人員滯留,設(shè)置安全警示標(biāo)牌和標(biāo)志,高壓油泵放在構(gòu)件端部?jī)蓚?cè),操作人員站在預(yù)應(yīng)力筋側(cè)面,以防預(yù)應(yīng)力筋飛出傷人。
③操作高壓油泵的人員需戴護(hù)目鏡或防護(hù)面具,防止油管破裂、接頭不嚴(yán)噴油傷眼。張拉完畢,稍等幾分鐘,待張拉系統(tǒng)內(nèi)油壓下降為零時(shí)再拆卸張拉設(shè)備,防止高壓油傷人。
④高處作業(yè)人員體檢合格后,方可安排高處作業(yè);在搭設(shè)、拆除或改變作業(yè)程序時(shí),禁止人員進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域;作業(yè)人員高處作業(yè)需系好安全帶,高處作業(yè)面、工作平臺(tái)滿鋪腳手板,四周裝好欄桿扶手,必要時(shí)掛安全網(wǎng),上、下梯子掛牢放穩(wěn),作業(yè)人員穿防滑鞋;遇五級(jí)以上強(qiáng)風(fēng)、濃霧、雷電等惡劣天氣嚴(yán)禁露天高處作業(yè)。