彭超、萬巧
(江西交通工程集團建設(shè)有限公司,江西南昌330000)
在當(dāng)前的橋梁施工中,后張法施工技術(shù)得到了極為廣泛的應(yīng)用。作為工程中極為重要的部分,后張法的實施直接影響著整個橋梁的穩(wěn)定性和安全性。因此,具體施工的過程中務(wù)必要加強該施工工藝的控制,尤其是細(xì)節(jié)方面,只有落實好整個的技術(shù)處理工作,才能達(dá)到理想的施工效果。
預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu),在構(gòu)件施加荷載的過程中起著極為重要的作用。因此,應(yīng)該更加精細(xì)、規(guī)范地處理。具體來說,通過對混凝土或鋼筋混凝土構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力,使其達(dá)到既定的應(yīng)力狀態(tài),從而為其荷載的穩(wěn)定提供基礎(chǔ)保障。這樣一來,混凝土結(jié)構(gòu)即處在一個較為穩(wěn)定的應(yīng)力狀態(tài),而預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)即在這樣的狀態(tài)下基本形成。
對于普通規(guī)格的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)來說,混凝土的抗拉強度明顯低于鋼筋,這使得其在應(yīng)用的過程中存在很大的不適應(yīng)性,極易出現(xiàn)裂縫等問題。因此,應(yīng)重點關(guān)注混凝土受拉的極限形變,在具體操作的過程中,應(yīng)加強精細(xì)、穩(wěn)定控制,從而高效推進整個混凝土施工項目,同時也能切實避免裂縫、變形問題。如果采用增加構(gòu)件截面尺寸的方式,往往會造成構(gòu)件自重增加、經(jīng)濟性指標(biāo)下降等問題;而如果采用高強度混凝土和高強度鋼筋,則起不到提升抗拉強度的效果。在保障構(gòu)件正常使用以及確保構(gòu)件耐久性穩(wěn)定的處理方式上,盡管裂縫得到了根本限制,但是鋼筋的作用不能得到有效發(fā)揮。由此可見,高強度混凝土并不能起到良好的改進效果[1]。
通過高強鋼筋和混凝土等進行結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力提升的處理方式,在控制裂縫方面有著突出的表現(xiàn),且有效提升了結(jié)構(gòu)的承載能力,同時其整體強度也得到極大程度的增強。
具體操作的過程中,往往是通過機械張拉的方式來實現(xiàn)的,且應(yīng)注意鋼筋錨固的使用規(guī)范,這樣才能切實保障應(yīng)力布置的穩(wěn)定與高效。對于處在正常荷載條件的情況來說,構(gòu)件受壓區(qū)的應(yīng)力主要來自混凝土,而受拉區(qū)的應(yīng)力則來自高強預(yù)應(yīng)力鋼筋,該處的鋼筋基本不受拉應(yīng)力等因素的影響。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu),使得兩種高強材料都發(fā)揮出了應(yīng)有的作用,且有效規(guī)避了裂縫等問題,較之于普通規(guī)格的鋼筋,其剛度和結(jié)構(gòu)的持久性明顯更高。由此可見,通過預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)進行相應(yīng)的布置比較理想,而采用高強混凝土和鋼筋等形成的組合也比較適合現(xiàn)實中的結(jié)構(gòu)施工[2]。
2.1.1 構(gòu)件檢查、清理
(1)進行預(yù)應(yīng)力的施加處理前,應(yīng)先對混凝土構(gòu)件進行仔細(xì)地檢查,以確保其外觀/尺寸等符合質(zhì)量要求;應(yīng)確?;炷翉姸鹊冗_(dá)標(biāo),一般應(yīng)將其控制在不低于設(shè)計強度等級的75%。
(2)進行穿束處理前,應(yīng)對錨墊板、孔道等的基本情況進行檢查,確定其符合要求。灌漿孔、排氣孔等也應(yīng)符合施工要求,孔道等相關(guān)部分都應(yīng)確保合理,為后續(xù)的技術(shù)處理提供便利的條件。
2.2.1 分段張拉。對于該部分的處理,通常是在多跨連續(xù)梁施工過程中,通過逐步張拉的方式進行。相關(guān)的處理工作應(yīng)保證穩(wěn)定有序,每個階段的混凝土澆筑、預(yù)應(yīng)力筋張拉等都應(yīng)科學(xué)、規(guī)范,如此最終所達(dá)到的施工效果才會更為理想,而整體張拉處理也會更為穩(wěn)定、高效。
2.2.2 分批張拉。這樣的處理方式,通常被應(yīng)用于對后張構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的處理過程中,通過多根預(yù)應(yīng)力筋的分批張拉進行。由于這樣的處理方式會造成預(yù)應(yīng)力損失,因此應(yīng)做好精細(xì)的計算和精準(zhǔn)的把控。
2.2.3 分階段張拉。這樣的處理方式同樣被應(yīng)用于對后張結(jié)構(gòu)等的處理中,要想切實保障各個階段荷載的平衡,就應(yīng)采用這樣的處理方式。在具體的處理過程中,應(yīng)做好各個部分的精細(xì)布置,例如結(jié)構(gòu)內(nèi)部體積的變化等,以切實保障整個處理的科學(xué)、高效。
2.2.4 補償張拉。這樣的處理方式,往往是在早期預(yù)應(yīng)力損失完成后進行的,通過這樣的補償,能夠克服彈性壓縮的損失,在預(yù)應(yīng)力處理方面的效果較為理想。
應(yīng)根據(jù)既定的設(shè)計方案及設(shè)計圖的操作順序來進行具體操作。如果設(shè)計中沒有指明張拉順序,則應(yīng)按照均勻?qū)ΨQ、偏心荷載小的基本原則進行操作,但應(yīng)注意以下的細(xì)節(jié):
2.3.1 要想有效避免混凝土產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力,應(yīng)先進行靠近截面形心軸部分的鋼束,且應(yīng)與現(xiàn)實的工作條件等保持一致。
2.3.2 錨固在梁端的鋼束應(yīng)由上到下進行張拉,相關(guān)的處理應(yīng)穩(wěn)定、有序地推進。
2.3.3 在梁端布置雙排預(yù)應(yīng)力鋼束時,為避免產(chǎn)生較大的偏心荷載,應(yīng)分別張拉。
2.3.4 在梁端布置三排預(yù)應(yīng)力鋼束時,布置在正中間一排的鋼束應(yīng)全部張拉,而后再進行左右交替張拉。
2.3.5 箱形截面的相應(yīng)張拉也可進行同樣的處理,但應(yīng)注意對橫向荷載的控制,具體可根據(jù)所用的千斤頂數(shù)量而定。
對于張拉設(shè)備的選擇,應(yīng)通過對構(gòu)件特點、所用預(yù)應(yīng)力筋、錨夾具等的類型來確定,選擇參數(shù)主要包括設(shè)備的噸位、行程、壓力表等。設(shè)備確定后,對其展開精細(xì)的校驗,張拉力等的油壓表讀數(shù)應(yīng)重點關(guān)注,為后續(xù)處理提供切實保障。
其中所用到的油壓千斤頂、高壓油泵等設(shè)備都應(yīng)進行試車檢查,對出現(xiàn)漏油或其他不良情況的,應(yīng)及時查明原因并做出有針對性的處理。使用紫銅管連接千斤頂與油泵時,應(yīng)對彎曲部分進行仔細(xì)檢查,確定其是否存在裂紋和損壞的情況,如存在應(yīng)及時修理[3]。
以現(xiàn)澆箱梁的處理為例,進行支架搭設(shè)前,應(yīng)先對該區(qū)域的地基進行承載力檢驗,如有不達(dá)標(biāo)的情況應(yīng)及時處理,可采用砂礫換填、水泥攪拌樁等方式進行處理,以確保支架底部承載力達(dá)標(biāo)。支架搭設(shè)完成以后,務(wù)必要對模板的安全性進行驗算,還應(yīng)進行一定的預(yù)壓,做好預(yù)拱度的設(shè)置。具體操作過程中,應(yīng)嚴(yán)格按照既定的施工工序進行,每個部分的處理都應(yīng)確保精細(xì)、規(guī)范,模板與模板間的接縫應(yīng)保證順直、平整[4]。
在進行鋼筋綁扎時所涉及的預(yù)應(yīng)力的孔道,應(yīng)通過軌道固定法進行固定,以確保其結(jié)構(gòu)圓順。綁扎時,應(yīng)確保所用塑料波紋管的剛度及強度達(dá)標(biāo),套管的長度應(yīng)與管道的長度保持協(xié)調(diào)。
同時,還應(yīng)做好接頭部分的漏漿防范處理;對于按照既定設(shè)計要求布置的波紋管,應(yīng)做好細(xì)節(jié)部分的精細(xì)處理,避免細(xì)小的差錯。波紋管安裝完成后,對其加固處理的過程應(yīng)重點關(guān)注。通常情況下,波紋管應(yīng)安裝在拐彎處,具體定位應(yīng)確保精準(zhǔn),同時,波紋管的形狀上保證圓滑,這樣才能切實保障其在后續(xù)使用中的質(zhì)量及穩(wěn)定性。
鋼筋和鋼絞線裝置中,涉及的鋼梁和鋼筋應(yīng)分次進行安裝。安裝完底模以后,就應(yīng)盡快進行底板和腹板的捆扎,整個過程應(yīng)保證嚴(yán)謹(jǐn)、規(guī)范。而后,有序推進混凝土的澆筑,其中所涉及的頂板的捆扎,應(yīng)在頂板安裝完成后進行。在完成上述操作以后,就應(yīng)嚴(yán)格按照后張法對支座鋼墊板、防撞欄預(yù)埋鋼筋等預(yù)埋件實施安裝。在預(yù)埋鋼絞線和波紋管之前,應(yīng)先對其質(zhì)量進行校驗,確定是否存在損壞和銹蝕的情況。在定位筋的布置環(huán)節(jié),應(yīng)使其與波紋管和管間接頭的部位相固定。穿束作業(yè)通常應(yīng)在完成澆筑的三天后進行,操作時應(yīng)保證精細(xì)、嚴(yán)謹(jǐn),以確保張拉的高效進行[5]。
在進行混凝土澆筑前,應(yīng)再次對波紋管及預(yù)埋件進行驗收,確定達(dá)標(biāo)后才可進行;混凝土澆筑時間應(yīng)經(jīng)過科學(xué)分析,以切實保障混凝土的澆筑質(zhì)量,在夏季或冬季澆筑時,應(yīng)做好相應(yīng)的溫度控制;混凝土的澆筑通常應(yīng)分為兩次進行,首次進行底板和腹板的混凝土澆筑,而后是頂板和翼板的混凝土澆筑,整個過程應(yīng)保證穩(wěn)定、有序。遇到混凝土厚度較大的情況,應(yīng)分層澆筑,段前、段后的間距應(yīng)確保合理,以切實保障相關(guān)澆筑及后續(xù)振搗等施工的穩(wěn)定與高效;混凝土澆筑后,應(yīng)盡快進行養(yǎng)護,具體的操作過程中應(yīng)做好溫度和濕度的控制,可通過灑水、蒸汽的方式進行養(yǎng)護,養(yǎng)護過程應(yīng)保證規(guī)范、合理,以確保養(yǎng)護質(zhì)量。
對預(yù)應(yīng)力實施張拉的處理時,首先應(yīng)確保施工后的混凝土達(dá)到強度標(biāo)準(zhǔn),確保強度達(dá)到90%,時間大于7d 為宜。與此同時,還應(yīng)做好鋼束、錨具等的整理工作,確保后續(xù)的張拉能有序展開。張拉應(yīng)分次進行,每次的強度都應(yīng)與既定的標(biāo)準(zhǔn)保持一致,達(dá)到科學(xué)、規(guī)范的操作。想要有效地消除松弛狀態(tài),進行張拉時應(yīng)稍加張拉鋼絞線,還應(yīng)對千斤頂、錨具等的軸線進行校驗,以確保其處在同一直線上。需要注意的是,張拉過程中應(yīng)多次進行校驗,尤其應(yīng)落實好對張拉油壓差的控制,同時還應(yīng)做好鋼絞線的安全防控,為后續(xù)工作提供保障。
在壓漿環(huán)節(jié)中,應(yīng)先從下層最低點的孔道開始,而后緩慢、有序地向上推進,最終達(dá)到孔道內(nèi)排氣順暢的要求。對于那些集中且臨近的孔道,壓漿應(yīng)持續(xù)進行,對于無法連續(xù)處理的情況,應(yīng)在壓漿處理前做好孔道的沖洗工作。具體的操作過程中,應(yīng)先對壓漿進行既定處理,通常應(yīng)經(jīng)過中和壓漿后48h 內(nèi),相應(yīng)的結(jié)構(gòu)物應(yīng)控制在不低于5℃的狀態(tài)。在完成這方面的處理后,就應(yīng)對壓漿的密度進行校驗,如果存在不良情況,應(yīng)及時處理。此外,還應(yīng)對管道內(nèi)是否存在串漿、漏漿等不良情況進行校驗,如果存在應(yīng)及時處理,為管道的穩(wěn)定運行提供保障。
應(yīng)盡量避免預(yù)應(yīng)力筋與孔道之間的摩擦,否則會造成較大的應(yīng)力損失,甚至還會使構(gòu)件出現(xiàn)裂縫。張拉應(yīng)嚴(yán)格按照既定的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進行,遇到?jīng)]有規(guī)定的情況,應(yīng)綜合以下兩方面的因素進行處理:
首先,應(yīng)避免張拉過程中構(gòu)件截面出現(xiàn)過大的偏心受力,操作時應(yīng)確保在既定的受壓范圍內(nèi),且應(yīng)保證邊緣部分沒有拉應(yīng)力。
其次,還應(yīng)對張拉的預(yù)應(yīng)力損失值進行精細(xì)的計算,并在此基礎(chǔ)上進行預(yù)應(yīng)力筋的精細(xì)控制,相關(guān)的處理應(yīng)保證嚴(yán)謹(jǐn)、規(guī)范。需要注意的是,對于長度大于或等于25m 的直線和曲線預(yù)應(yīng)力筋來說,通常應(yīng)通過兩端張拉的方式進行,在設(shè)備不能支持的情況下,可先張拉一端,而后再張拉另一端。對于長度小于25m 但仍較長的預(yù)應(yīng)力筋,也應(yīng)通過這樣的處理方式進行處理,操作時應(yīng)注意力度和升降的精細(xì)控制,各個部分的處理應(yīng)保證嚴(yán)謹(jǐn)、規(guī)范,為預(yù)應(yīng)力的科學(xué)布置提供基礎(chǔ)性保障。
在張拉過程中涉及的千斤頂以及插墊,應(yīng)與現(xiàn)實的施工環(huán)境等保持一致,細(xì)節(jié)方面的處理應(yīng)符合既定的施工要求。對于兩端同時張拉成束預(yù)應(yīng)力筋的情況,想要減少應(yīng)力方面的損失,通常應(yīng)落實好其中涉及的細(xì)節(jié),例如錨塞是否壓緊。相應(yīng)的在對相關(guān)技術(shù)進行精細(xì)處理及合理控制下,既能夠可以很好地確保張拉的質(zhì)量,又能夠有效地規(guī)避以往技術(shù)操作過程中出現(xiàn)的不良情況,這樣一來,預(yù)應(yīng)力技術(shù)所帶來的價值也能最大程度地體現(xiàn)出來。
綜合以上敘述,在后張法預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用階段,需要按照橋梁工程項目的施工標(biāo)準(zhǔn),做好施工方案的優(yōu)化,同時還應(yīng)在技術(shù)應(yīng)用階段,在施工材料、施工工藝、張拉控制等方面做好技術(shù)的管理,這樣才能夠?qū)⒓夹g(shù)的作用和價值發(fā)揮出來,滿足橋梁工程項目的建設(shè)需求。