胡小蓉
(南昌公路橋梁工程有限公司,江西南昌 330000)
后張法預應力混凝土橋梁在實際的施工過程中,所涉及的材料以及流程相對來說較為復雜。在施工作業(yè)的區(qū)間內,需要現(xiàn)場的施工人員嚴格按照后張法預應力混凝土橋梁施工方案進行施工工藝的操作。對于施工過程中遇到的重難點,則需要組織專家組以及技術人員進行討論,共同設計重難點施工內容以及流程,切實加強對后張法預應力混凝土橋梁施工質量的控制。
與傳統(tǒng)的混凝土構件存在著很大的差別,預應力混凝土構件中的混凝土存在著一定區(qū)間范圍的預拉應力,能在小范圍內進行擺動。在實際的使用過程中,內部結構的因素影響并不會對其拉應力產生負面效果。后張法預應力混凝土橋梁對于強度的耐受性區(qū)間較大,長時間的使用并不會對其混凝土構件產生質量上的影響,整體剛度性能表現(xiàn)良好。
傳統(tǒng)的混凝土結構在實際施工過程中并沒有開展預應力的設計工作,導致長時間的使用之后,混凝土表面會出現(xiàn)明顯的裂痕,并且伴隨著時間的推移,裂痕的深度與寬度會逐漸加大。而預應力混凝土構件在抗裂性方面表現(xiàn)出良好的性能,并且具有持續(xù)化的特征,所以在面對一些大重量車輛以及長時間重壓狀態(tài)下體現(xiàn)出較好的耐受性,抗老化能力相較于傳統(tǒng)混凝土構件要強得多,更為重要的是,預應力混凝土結構構件在抗腐蝕性方面表現(xiàn)突出,在很大程度上延長預應力混凝土構件的使用壽命。
雖然預應力混凝土結構相較于傳統(tǒng)混凝土結構較低,但其在構造設計方面更為優(yōu)秀,主要體現(xiàn)在橫截面尺寸較小。所以在相同截面的條件下,預應力混凝土構件的承載能力相較于傳統(tǒng)混凝土結構有著非常明顯的提升,并且自身重量也會出現(xiàn)下降。得益于現(xiàn)階段混凝土以及鋼筋材料的使用,能使整體結構強度出現(xiàn)較大的提升。
抗震技術的設計理念為:在后張法預應力橋梁結構構件的內部進行非彈性變形材料的應用,從而使橋梁結構構件具有一定輕微形變的能力。在地震出現(xiàn)時,橋梁能通過自身的非彈性形變來抵消震波所帶來的能量沖擊,在震波通過地基基礎時損耗大部分能量。在進行延性材料選擇時,需要對橋梁預期的抗震效果進行預估,根據設計要求選擇最環(huán)保、最經濟的延性材料,應用10∶1 的模型進行橋梁抗震能力的檢測試驗,保證橋梁所設計的抗震效果能滿足橋梁所在地區(qū)的抗震目標,且在后張法預應力混凝土橋梁施工發(fā)展的過程中,設計人員還積累了很多的與抗震相關的數(shù)據以及材料。在實際橋梁設計工作進行之前,進行模型試驗工作,在試驗的過程中記錄、對比、分析不同延性抗震材料的具體應用參數(shù),從而確定最佳的材料選擇以及施工工藝。模擬不同震級地震情況下的延性抗震材料的安全性,相關的數(shù)據收集完成后,能為未來的延性抗震技術的應用提供極大便利。如果在試驗的過程中出現(xiàn)某一橋梁部位損害較為嚴重的情況,需要對相應的位置進行強化設計,保證橋梁通過延性抗震材料的使用減緩地震所帶來的損害。
在后張法預應力混凝土橋梁施工具體應用的過程中,預應力孔道埋管是必不可少的一個操作環(huán)節(jié),并且其能在很大程度上決定預應力混凝土橋梁施工的質量,因此需要引起相關操作人員以及施工人員的重視。就一般情況而言,橋梁工程都會使用預埋塑料波紋管,預埋塑料波紋管的長度并不固定,都是采用定制的形式進行生產。首先需要確定目標橋梁所需要的預埋塑料波紋管的長度、寬度等各項數(shù)據,然后進行生產。如果塑料波紋管的長度不能達到施工所要求的標準,需進行更換處理。除此之外,塑料波紋管的型號規(guī)格也有很多,需要根據需求進行選擇,在塑料波紋管的連接處,可以使用膠帶紙進行連接。不過需要注意,塑料波紋管的預埋工作難度也較高,特別是波紋管位置的確定,這就要求施工方在進行預埋工作之前對底部進行清潔工作,保證底部的平整性;使用水平儀進行長寬高等各項數(shù)值的確定,在塑料波紋管安裝完成之后同樣需要進行二次復測,確定位置以及水平度無誤后,使用扁擔筋對其進行固定。扁擔筋在定位之前需要焊接到龍骨之上,借助此項操作,在波紋管放置完成之后將其快速固定在扁擔筋上,從而能有效規(guī)避后續(xù)的施工活動對其所帶來的影響。波紋管在放置的過程中需要緩慢、平滑以及順直,不能蠻力作業(yè),避免出現(xiàn)死彎或者硬折現(xiàn)象。
應使用準備好的鋼筋組成鋼筋束,鋼筋束中所包含的鋼筋數(shù)量需要由橋梁的預應力設計所決定,一般都為3~5 根。同時,需要使用細鋼筋進行固定作用,鋼筋束的穿束工作需要在波紋管埋好之后開展,同時搭配混凝土進行澆灌。但需要注意的是,在施工進行之前需要設計部門明確下料的長度,下料的長度主要是由孔道的曲線長度、錨具以及夾具的長度等系列因素所決定,需要保證下料的長度滿足各方面所提出的性能要求,同時不會對孔道的正常使用造成影響。在預應力鋼筋錨固施工完成之后,施工人員需要判斷其外露的長度是否超過30cm,不可以使用目測,要使用器械進行測量,一旦超過30cm 就需要對其超出的部分進行切除作業(yè)。除此之外,還需要注意在預應力鋼筋切割的現(xiàn)場中,需要安排技術、經驗較為豐富的操作人員使用砂輪鋸進行切割作業(yè),盡可能避免因為操作生疏所造成的材料浪費,一旦出現(xiàn)切割長度錯誤的情況不能使用電弧焊進行連接,這樣會破壞掉鋼筋原本的強度,使其不能投入施工作業(yè)中。在穿束作業(yè)的過程中,常規(guī)的穿束方法為:施工人員從孔道的另一端進行傳送,但該種方法并不適合跨度較大的橋體,因為長度較大的穿插工作會增加人工穿插的難度。為能使預應力鋼筋束在穿插工作的過程中更具可操作性,可以選擇使用鋼筋作為引線,然后通過卷揚機來對預應力鋼筋形成牽引作用,這樣能在最大程度上保證牽引工作的流暢性以及穩(wěn)定性,同時大大提升預應力鋼筋牽引工作的效率。
在施工進行之前首先需要進行張拉施工的準備工作,張拉設備的選擇極為重要,設備的選擇應當以配套使用以及標定作為采購的標準,并且以6 個月的使用時間作為標定期限。千斤頂可以根據施工的需求選擇YCW150 型,該種型號的千斤頂自身效能滿足工程需要,操作簡單。在進行鋼絞線張拉工作之前,可以使用千斤頂對其進行校對工作,校對的系數(shù)應當控制在1.05 左右,張拉完成之后鋼絞線的使用期限為1 個月。施工單位在入場以及入庫之前都需要對鋼絞線進行細致的檢查工作,保證其相應面積以及彈性模量能滿足橋梁施工的需求,然后千斤頂以及油壓表等設備也需要進行定期的檢查以及標定工作,方便施工現(xiàn)場進行使用。管道摩阻測試也是張拉施工準備工作中的一環(huán),能有效解決施工管道摩阻值與設計數(shù)值之間產生的偏差,從而對張拉力進行調整作業(yè)。在初拉和終拉作業(yè)的過程中,需要對鋼絞線的伸長值進行計算工作,并在其中帶入鋼絞線彈性模量的實測值。需要注意的一點,回縮量在鋼絞線的兩端必須要小于6mm,反之則需要進行重新復拉。
預應力施工流程如圖1 所示。
圖1 預應力施工流程
在施工單位中標之后,應當根據分級管理、層層負責的原則,加強后張法預應力在橋梁施工過程中的質量管理工作。首先,要建立項目經理部、工程技術質檢部、專業(yè)工程施工隊三層質量管理機構,建立健全各項質量管理制度,增加質量管理工作人員數(shù)量,制定施工人員的質量崗位職責,使質量管理工作貫穿于整個工程施工中來。其次,應由總工牽頭,各級質檢人員以及施工人員組成的質量管理監(jiān)控體系,負責全過程的施工質量管理,對后張法預應力施工應用中存在的疑難問題進行分析,提出解決方案,對質量通病進行有效的控制,切實提升工程質量。施工單位的管理人員需要根據施工項目不同的原材料以及施工人員的專業(yè)水平和素養(yǎng),進而選擇出最合適的質量檢測體系。在明確檢測體系之后,管理人員還需要設計一套科學的檢測計劃。質量管理工作人員需要擁有較高的專業(yè)水準和職業(yè)素養(yǎng),進一步提升工程質量管理的水平。管理部門可以根據不同的施工項目和情況,落實材料采購、存儲以及機器維護的責任,合理選擇材料采購供應商。同時,建立設備維護小組,對機器的運行狀態(tài)進行記錄,根據實際情況對各種工程設備進行定期的維護和清理,從而提升機器及工程的效率。
在混凝土制備的過程中,除了材料的配比之外,材料的質量也會影響到混凝土最終的制備水平,針對此種情況,需要在材料的存儲與運輸階段加強材料質量的控制,在混凝土攪拌站中建立質量檢測辦公室,對所混凝土制備所使用到的材料進行抽樣檢測與定量檢測同步應用的檢測方法,以此保證材料檢測的采樣工作具有代表性,并且對材料入庫、入場環(huán)節(jié)進行重復的質量檢測工作,同時對材料入場、入庫進行批次的登記工作,一旦出現(xiàn)問題可以啟動快速問責程序,在一些材料檢測的過程中出現(xiàn)異常數(shù)據,可以引入第三方的檢測機構來增加材料檢測工作的公正性。在檢測過程中一旦發(fā)現(xiàn)材料有質量問題,應當及時進行上報工作,并且通知混凝土攪拌站停止使用該批次的材料,對于已經使用具有問題的混凝土澆灌的部位應當進行返工處理。安排設備檢修人員定期進行混凝土攪拌設備的檢修,招聘信息技術人員對混凝土攪拌站的信息控制系統(tǒng)進行維護工作,進一步提升混凝土制備工作的穩(wěn)定性。根據混凝土的需求來確定所使用的水泥、混凝土、石子粒的品種、規(guī)格、性能質量,以及包括外加劑的品種、性能指標、機械設備的數(shù)量、型號等。在混凝土制備的過程中,需不斷進行質量檢測工作,檢測的項目包含混凝土的強度、坍落度等,根據檢測的結果不斷地優(yōu)化混凝土的各種組成材料來進行配合比設計計算,以此來優(yōu)化混凝土的配比方案,并且將相關數(shù)據進行記錄,為下一步的混凝土的制備工作開展提供參考依據。
在后張法預應力施工應用的過程中,所有的操作都是需要通過人工來完成。每個管理人員都應該嚴格按照設計圖紙進行施工,重要的后張法預應力施工要點與技術控制應當進行責任兜底以及設計兜底工作,促使每一名工作人員都能夠明確施工所使用到的工藝、技術等,嚴格按照施工標準進行施工作業(yè),保證施工工序的安全。從管理力度以及處罰力度兩方面入手,加大對偷工減料行為的懲罰力度,一旦發(fā)現(xiàn)有偷工減料行為應當立即給予處罰。在施工現(xiàn)場調配綜合素質較高的人員,從人員隊伍建設的角度出發(fā),促進后張法預應力技術應用質量的提升。首先,需要對參與到的工程質量人員進行技術上的認證,人員需要具有工程質量管理的證書以及業(yè)務培訓的經歷,具備相關的專業(yè)知識與技能,可獨立完成分配的后張法預應力監(jiān)督以及技術支持工作。其次,橋梁工程施工質量管理人員還需要具有強高的學習意識,能不斷學習新的施工工藝與技術,并圍繞質量管理工作的相關知識進行學習;能自主歸納以往在質量管理工作過程中存在的不足,從而進行自我的改進與優(yōu)化。最后,工作人員需要具備較高的責任意識,認識到自身工作的重要性,特別是保證自身工作的獨立性,具備較高的職業(yè)精神,避免受到外部因素的影響,降低工程質量管理的水平。
根據上文的論述,為能進一步提升后張法預應力在混凝土橋梁施工過程中的質量,施工單位應當結合現(xiàn)場以及施工設計方案進行技術部署,保證各項操作的專業(yè)化,并且從后張法預應力應用的要點、材料、混凝土制備、質量管理隊伍建設等角度出發(fā),充分克服后張法預應力施工過程中的重難點。