蔡磊
(四川偉儒建筑工程有限公司,寧夏銀川 750000)
預應力混凝土橋梁又稱之為預應力鋼筋混凝土橋。建設(shè)中采用鋼筋或鋼絲(索)預張力的反力,使混凝土在受載前先預受壓。此施工技術(shù)應用要點需要與具體的橋梁施工環(huán)節(jié)相對應,包括混凝土材料的制備、張拉技術(shù)等。若要確保預應力混凝土橋梁的施工質(zhì)量,預應力施工中應用到的施工材料和施工設(shè)備,需要保證此類材料、設(shè)備的應用有序性。更為關(guān)鍵的是,施工人員需要在應用此類技術(shù)期間積累技術(shù)應用經(jīng)驗,這樣方可在滿足施工技術(shù)應用要點的技術(shù)上,不斷優(yōu)化技術(shù)應用辦法,改善預應力混凝土橋梁施工的整體質(zhì)量。
某地區(qū)大橋(13-32m 預應力)及某火車站吊橋溝大橋(雙福6-32m+1-20m 高低墩預應力),此地區(qū)的地形起伏較大,“V”形深試的沖溝。工程在建設(shè)過程中,采用的預應力技術(shù)工藝,可以將混凝土結(jié)構(gòu)在凝結(jié)之后其強度更高,可以使工地接頭更加安全可靠。
預應力混凝土橋梁,又稱預應力鋼筋混凝土橋,這種利用鋼絲(索)或鋼筋預張力反力的橋梁,具有抗壓耐久性能。在20 世紀30 年代時,就有預應力混凝土橋的出現(xiàn),隨著國家的不斷發(fā)展,20 世紀50 年代以來預應力混凝土橋梁取得了巨大的發(fā)展,在中小跨度范圍內(nèi)具有非常好的優(yōu)勢:節(jié)省橋梁的使用材料,如鋼材,使梁橋造價可降低成本;技術(shù)工藝采用的預應力,可以有效提高混凝土結(jié)構(gòu)工地接頭的安全性;另外,在行車方面,噪聲變小了,與鋼橋相比,可以節(jié)省后期的養(yǎng)護費用;其次,預應力混凝土橋梁其自重與建筑高度比較小,其耐久性上所采用的材料是高質(zhì)量的,另外還有效的改進了活載導致的裂紋現(xiàn)象。當然,預應力混凝土橋梁也有它不足的地方:比如在建造上,其施工工藝、周期比其他橋梁要更長;預應力混凝土施工技術(shù)很大一部分源于20 世紀50 年代的方法,用于現(xiàn)代橋梁的需求,還有些出入,所以要在設(shè)計上進行更多的優(yōu)化。
某地區(qū)大橋在預應力張拉技術(shù)上,采用了先張法施工技術(shù)(圖1)。先張法在施工過程中對鋼筋是直接硬性張拉,張拉過程中會產(chǎn)生巨大張力,在施工難度上有所增加,對其施工質(zhì)量也要求較高,主要施工技術(shù)如下:
圖1 先張法預應力施工圖
3.1.1 預應力筋材質(zhì)
先張法施工中,其預應力筋采用的鋼材通常有6 種,而在橋梁工程中鋼絞線使用較多,其因有較高的強度,標準抗拉達到了2000 N/mm2的強度。鋼絞線的直徑達到9~15mm,較柔軟,方便于施工(圖2)。
圖2 預應力鋼絞線截面圖
3.1.2 墩式臺座
張拉臺座采用墩式臺座,其強度、穩(wěn)定性和剛度需要符合要求,要符合不小于1.5 的抗傾覆安全系數(shù)和不小于1.3 的抗滑移安全系數(shù)。當預應力筋錨在臺座橫梁上固定時,確保張拉橫梁的剛度在受力后,其撓度不能大于2mm,在進行施工的過程中,其預應力筋的合力中心要和錨板受力中心保持一致,以免造成臺座滑移、變形等不良情況(圖3)。
圖3 墩式臺座
3.1.3 預應力筋穿束
當鋼筋骨架完成之后,需將預應力筋要和隔離套管一并穿入就位。待就位之后,其模板與梁體鋼筋的焊接、切割要杜絕采用電弧焊進行。而隔離套管的內(nèi)端需要堵塞嚴實(圖4)。
圖4 預應力筋穿束
3.1.4 預應力筋張拉
在對多根預應力筋進行同時張拉時,先把初應力調(diào)整好,確保對每根預應力筋初始的應力保持均勻、一致,不要突然切割,驟然放張,其沖擊力會破壞鋼束自錨區(qū)的“傳遞長度”范圍內(nèi)的“握裹”。并且在張拉過程中,預應力筋的斷筋、斷絲情況要控制好,數(shù)量不得超過1%。另外,固定橫梁和活動橫梁的需要保持平行。
3.1.5 混凝土澆筑
工程進行混凝土澆筑時,結(jié)構(gòu)配置中需要采用一些非預應力鋼筋,以因可以更好的確保預應力的可靠。非預應力鋼筋的配比一般情況下是80-100kg/m3,具體還可以根據(jù)結(jié)構(gòu)進行適當?shù)膬?yōu)化和調(diào)控配比。其次,對預應力混凝土配比、強度一定要符合設(shè)計要求規(guī)定,使混凝土的徐變與收縮盡量的減少,以免對預應力造成損失。當設(shè)計未進行特別要求的時候,混凝土的強度值也不可低于75%。放張順序應符合設(shè)計要求,設(shè)計未規(guī)定時,應分階段、對稱、交錯地放張。放張前,應將限制位移的模板拆除。振搗的混凝土一定要密實,澆筑時,其振動器注意不要觸碰預應力筋?;炷梁笃诘酿B(yǎng)護可以采用濕熱或自然養(yǎng)護法。需要注意的是:對臺座上的預應力混凝土構(gòu)件進行濕熱養(yǎng)護的時候,養(yǎng)護手法要特別注意,以免因溫差的原因造成預應力損失。錨固在臺座上,會因為溫度的升高而產(chǎn)生預應力筋膨脹伸長,而預應力筋的應力相應的減小,損失的預應力不可再恢復。所以,在進行養(yǎng)護的時候,需要根據(jù)設(shè)計規(guī)定的允許溫差計算確定。
3.1.6 預應力筋放松
在對預應力筋放松的時候,前提是需要混凝土強度可以達到設(shè)計規(guī)定的數(shù)值(不小于標準強度的75%)才方可進行。如果過早進行放松,會造成預應力筋產(chǎn)生回縮,而導致預應力損失。放松的方法及順序與要選擇正確手法,不然會容易造成構(gòu)件產(chǎn)生斷筋、翹曲、開裂等不良現(xiàn)象。小型的混凝土構(gòu)件里采用的配筋數(shù)量較少,此時可以用切斷機對其切斷的放松法,從放松端開始,然后逐次向另一端切;而中大型混凝土構(gòu)件中,配筋數(shù)量較多,則可采取同時放松法,用砂箱、楔塊、油壓千斤頂?shù)?。如逐根放松,容易使最后幾根因拉力過大產(chǎn)生斷裂現(xiàn)象。
檢測頂板的抗壓強度,達到設(shè)計要求時(標準在75%以上),箱梁同外界不大于15 度的溫差時,則可對箱梁的內(nèi)、外模進行拆除;等到混凝土的強度達到90%以后,預應力可張拉,然后再張拉封錨,這時就可以對支架進行拆除(圖5)。
圖5 模板、支架拆除流程圖
3.2.1 模板的拆除
在對箱梁外側(cè)的模板進行拆除時,先將底托與橫向拉桿松開,讓外側(cè)模整體自重脫落。操作過程需要避免強硬敲砸,對模板進行拖拽過程中一定要確保使其完全脫離梁體,并且要保證梁體的外觀不受到破損的現(xiàn)象發(fā)生;對箱梁的內(nèi)模拆除時,需要從兩端向中間方向拆,內(nèi)模的支撐要先拆除,再逐塊撬開內(nèi)模的竹膠板,拆除內(nèi)模;張拉完成后,對底模進行拆除,把落架在沙桶里面的沙全部清掃排出,讓支架承重梁以上部分下落,再逐塊撬開模開竹膠板,然后分段拆除。
3.2.2 貝雷梁拆除
用栓繩直接將分配梁上方木吊下;拆20 分配梁時,需要用吊車配合拆除,先把20 分配梁朝橫橋的一側(cè)用手拉葫蘆將梁體抽出,然后用吊車運送到指定的地方放置;在拆貝雷片梁前,要先把中部銷扣拆掉,然后根據(jù)進度對鋼連接件逐段松開,使用吊車將翼緣板下的貝雷片吊放,最后用手拉葫蘆對位于底板下的貝雷片打倒后橫向拉至吊車上,再用吊車運送到指定安放的位置;拆完貝雷片梁后,再需要拆除橫向雙拼40 工字鋼,可使用手拉葫蘆或是卷揚機對其拉出,再用吊車運送到安放位置。
3.2.3 支架拆除
對支架進行拆除時,可翼緣板預留孔與梁體泄水孔進行鋼絲繩下放,再用手拉葫蘆把支架往上提,對螺旋鋼管拆除,待拆除完之后,針鋼管緩慢放下,再收吊車運送離開,最后再將現(xiàn)場的雜物清理干凈。
綜上所述,預應力混凝土橋梁施工技術(shù)要點簡要介紹,對其先張預應力中的材質(zhì)、臺座、預應力筋的穿束、混凝土的澆筑等相關(guān)技術(shù)進行了研究;對其模板、支架的拆除方向進行了一系死的闡述。橋梁的質(zhì)量直接影響后期的使用質(zhì)量,而預應力混凝土技術(shù)不僅可抗壓受力,改善橋梁裂縫、塌陷的情況,還可以有效節(jié)省建筑成本。但是預應力混凝土技術(shù)工藝較復雜,在施工過程中,材質(zhì)、預應力損失的情況都要充分掌握好,以確定工程后期質(zhì)量的使用,為提高橋梁工程建設(shè)質(zhì)量打下良好基礎(chǔ)。