作者簡介:曠鐵良(1981-),男,高級工程師。研究方向為工程施工技術、工程項目管理。
DOI:10.19981/j.CN23-1581/G3.2024.21.038
摘" 要:隨著我國公路和橋梁工程的快速發(fā)展,后張法預應力梁板施工技術在橋梁工程中得到廣泛應用。在此情況下,為確保橋梁工程的安全、耐久和美觀,提高施工質量成為關鍵。該文通過對橋梁工程后張法預應力梁板施工質量控制的研究,以實際工程為例,分析預應力梁板施工每一環(huán)節(jié)的技術要點,提出相應的質量控制措施,以供專業(yè)人士參考。
關鍵詞:橋梁工程;后張法;預應力梁板;施工;質量控制
中圖分類號:U215.6" " " 文獻標志碼:A" " " " " 文章編號:2095-2945(2024)21-0160-04
Abstract: With the rapid development of the highway and bridge engineering in our country, the construction technology of post-tensioning-based prestressed beam slab has been widely used in bridge engineering. In this case, in order to ensure the safety, durability and beauty of bridge engineering, improving the construction quality becomes the key. Based on the research on the quality control of post-tensioning-based prestressed beam slab construction of bridge engineering, this paper analyzes the technical key points of each link of prestressed beam slab construction, and puts forward the corresponding quality control measures for the reference of professionals.
Keywords: bridge engineering; post-tensioning; prestressed beam slab; construction; quality control
公共交通設施,是社會經濟發(fā)展的基礎,如今車輛數(shù)量持續(xù)增多,使得人們對道路橋梁承載能力的需求越來越高。而在橋梁工程施工過程中,后張法預應力梁板施工是極為重要的環(huán)節(jié)之一,其質量直接影響到橋梁的整體性能和使用壽命。為了保證后張法預應力梁板施工質量,有必要對其質量控制措施進行深入研究。
1" 工程概況
本項目位于我國湖南省衡陽市南岳區(qū)壽岳鄉(xiāng)羅家鋪橋,橋梁全長23.84 m,斜角度為30°。上部結構選用1-13 m的裝配式預應力鋼筋混凝土空心板,橫向由6塊空心板組成,并采取鉸接處理。主梁應力計算時,考慮了5 cm厚的現(xiàn)澆層共同受力。橋梁全寬8.5 m,行車道寬度為7.5 m,兩側設置0.5 m的防撞欄桿。梁板采用制梁場集中預制。本研究主要通過對該項目的施工質量進行控制,以探討影響后張法預應力梁板施工質量的各類因素,并針對性地提出相應的質量控制措施。
2" 施工前準備階段
2.1" 嚴格審查施工圖紙和設計方案
在后張法預應力梁板施工項目中,施工圖紙和設計方案不僅是施工質量控制的基礎,也是確保施工順利進行的關鍵。為了確保施工圖紙和設計方案的準確性,施工前應組織專家對其進行嚴格審查。這一步驟至關重要,因為只有確保施工圖紙和設計方案符合相關規(guī)范和標準,施工過程中才能得到準確的指導,從而保證施工質量[1]。
2.2" 施工隊伍的培訓和素質提升
施工隊伍的素質對于施工質量的影響是至關重要的。一個高素質的施工隊伍不僅能夠保證工程的順利進行,還能夠有效地提高施工質量,滿足業(yè)主的需求和期望。因此,在施工前,選擇專業(yè)化的梁場進行預制,且有必要對施工人員進行全面的技術交底和專業(yè)技能培訓,以提升其施工技術水平和綜合素質。
2.3" 預應力鋼束的加工及其安裝
施工團隊須嚴格遵循設計規(guī)定,進行預應力鋼束的制作,確保鋼束的尺寸、材質及強度等各項參數(shù)均符合標準。在安裝過程中,應采取有效措施,保證預應力鋼束的精確位置和穩(wěn)固固定,防止施工過程中發(fā)生位移或破損,安裝后的梁板及橋梁上部構造要符合標準橫斷面尺寸要求(如圖1所示)。施工人員需定期檢查、檢測預應力鋼束及梁板的安裝質量,確保其滿足設計準則和施工規(guī)范。
2.4" 模板的制作
模板在施工過程中起著至關重要的作用,尤其是對于預應力梁板的施工質量,其影響尤為關鍵。在進行施工之前,施工團隊必須嚴格遵守設計要求,精心制作模板,以確保其在穩(wěn)定性、平整度和垂直度等方面都能夠滿足施工的嚴格要求。這是因為模板的性能直接關系到梁板的質量和美觀程度,只有模板本身具備良好的穩(wěn)定性、平整度和垂直度,該項目采用鋼模來保證梁板結構的穩(wěn)定性和承載能力。
2.5" 臺座施工
2.5.1" 臺座基礎處理
臺座基礎的處理對于保證支架穩(wěn)定性和承載力至關重要。工作人員應對基礎進行平整處理,并采用混凝土澆筑,確保基礎面平整度符合規(guī)范要求,此外還在臺座基礎上鋪設6 mm的通長鋼板,避免臺座的變形。
2.5.2" 臺座驗收
臺座驗收應嚴格按照設計要求和施工規(guī)范進行。臺座基礎應保養(yǎng)到位,達到設計強度,長度和寬度及臺座間隔應滿足現(xiàn)場預制和設計要求,通常臺座間長度方向間隔1 m,寬度方向間隔0.5 m。
3" 實際施工環(huán)節(jié)
在完成前期設計工作的基礎上,施工團隊需要據此制定詳細的施工方案,并嚴格按照科學的施工流程(如圖2所示),完成每一環(huán)節(jié)的工作,以確保工程建設工作能夠有序開展并順利完成,并通過采取控制措施,嚴格把控施工質量。
3.1" 混凝土澆筑
梁板結構在建筑工程中承擔著承重和分布荷載的重要任務,因此,保證混凝土澆筑質量顯得尤為關鍵。在施工過程中,嚴格控制混凝土的配合比、澆筑工藝和養(yǎng)護條件,是確?;炷翝仓|量的根本途徑。
3.1.1" 混凝土配合比的控制
混凝土配合比的設計須遵循工程設計準則、施工現(xiàn)場環(huán)境狀況以及原材料性能指標。恰當?shù)呐浜媳扔兄诖_保混凝土具備優(yōu)良的工作性能、抗壓強度、抗?jié)B能力和耐久性。施工過程中,必須嚴格遵守設計配合比進行配料,并確保各類原材料品質達標。
3.1.2" 混凝土澆筑工藝的優(yōu)化
澆筑工藝是影響混凝土澆筑質量的另一個重要因素。在澆筑過程中,工作人員必須確保混凝土的流動性,使其能夠順利地填充模板內的空間,同時避免出現(xiàn)蜂窩、麻面等質量問題。根據施工現(xiàn)場的實際情況,采用合理的澆筑順序,避免混凝土在澆筑過程中產生裂縫、變形等問題。此外,還應及時進行混凝土的振搗,以提高混凝土的密實度,減小空隙,提高抗壓強度。
3.1.3" 混凝土養(yǎng)護條件的保障
養(yǎng)護條件對于混凝土的強度發(fā)展和耐久性具有至關重要的影響。合理的養(yǎng)護條件能夠促進混凝土內部水化反應的進行,提高混凝土的強度和耐久性。其一,確保混凝土充分濕潤,以滿足水泥水化反應所需的水分;其二,控制養(yǎng)護溫度,避免過高或過低的溫度對混凝土強度發(fā)展產生不利影響;其三,確?;炷琉B(yǎng)護時間充足,一般為7~14 d,以滿足強度發(fā)展和耐久性要求;其四,采用適當?shù)酿B(yǎng)護措施,如噴涂養(yǎng)護劑、覆蓋養(yǎng)護膜等,以提高養(yǎng)護效果。
3.2" 預應力鋼束和張拉控制
預應力鋼束的張拉是后張法預應力梁板施工的核心環(huán)節(jié),直接影響著整個工程的質量與效果。在施工過程中,每一個步驟都需要嚴格按照設計要求進行,以確保預應力鋼束的質量和張拉效果達到預期目標。
首要的便是明確預應力鋼束的張拉原理。預應力鋼束是通過在受力前對鋼束施加預應力,使其在受力時具有更好的抗彎曲性能。這種方法可以大大提高梁板的承載能力和使用壽命。
在張拉過程中,施工人員需要遵循以下幾個關鍵步驟。
1)準備階段:根據設計圖紙,挑選滿足設計要求的鋼束、錨具和潤滑劑。同時,要對張拉設備進行標定和檢查、維護,確保其正常運行。對鋼束進行預處理,如除銹、涂抹潤滑劑等,以保證張拉過程順利進行[2]。
2)張拉過程:依據設計規(guī)定,選用適宜的張拉設備進行張拉操作。在整個張拉過程中,需嚴格把控張拉力度,確保達到預設值。具體操作步驟如下,首先將初始應力逐步張拉至控制應力的10%和20%,隨后將終應力張拉至100%。在此期間,需分別測量形變量并做好記錄,計算實際伸長量和理論伸長量,以得到鋼束的伸長率(如圖3所示)。確保伸長率控制在6%以內,同時確保鋼束的斷絲、滑絲數(shù)量滿足設計規(guī)范。張拉時間最少為3 min,以確保達到預期效果。
3)錨固和張拉完畢后的處理:在張拉完畢后,要及時對鋼束進行錨固,防止鋼束回縮。此外,要對張拉后的鋼束進行檢查,確保其質量符合設計要求。
3.3" 構件安裝
在橋梁建設中,構件的安裝與焊接質量對橋梁的整體性能和安全性有直接的影響。為了確保橋梁工程的順利推進和高質量完成,施工過程中必須嚴格遵守設計要求,對構件安裝和焊接質量進行嚴格把控。
一方面,要充分認識到構件安裝的重要性。橋梁的構件如同其骨骼和肌肉,確保其精準安裝是保證橋梁穩(wěn)定性和安全性的基礎。任何偏離設計要求的行為都可能導致橋梁性能的下降,甚至引發(fā)嚴重的質量事故。實踐中要格外重視梁板吊裝(圖4),確保施工安全與質量。
另一方面,焊接質量同樣不容忽視。焊接質量直接關系到橋梁的整體性能和壽命。焊接質量的優(yōu)劣,不僅影響到橋梁的承載能力,還在很大程度上決定了橋梁在惡劣環(huán)境下的抗裂性能。
3.4" 安全環(huán)保
為確保施工過程中的順利進行,項目管理部門有責任制定一套完善的安全和環(huán)保措施,從而保障現(xiàn)場人員的人身安全,同時防止環(huán)境受到污染。
項目管理部門應制定嚴格的安全管理制度,明確各崗位的安全職責,加強現(xiàn)場安全巡查,確保施工過程中各項安全措施得到有效落實。還應定期組織安全培訓,增強施工人員的安全意識,使其掌握必要的安全知識和技能,以降低施工過程中的安全風險[3]。
施工企業(yè)還要重視環(huán)境保護工作,制定相應的環(huán)保措施,加強施工現(xiàn)場的環(huán)境監(jiān)測,確保施工過程中對環(huán)境的影響降到最低。這包括對施工現(xiàn)場的清潔整理,對廢棄物進行妥善處理,以及對噪聲、粉塵等污染物進行有效控制。同時,還要加強對施工材料的保管和回收利用,減少資源浪費,降低環(huán)境污染。
此外,項目管理部門還需建立健全應急預案,針對可能出現(xiàn)的突發(fā)事件,如安全事故、環(huán)境污染事件等,提前制定應對措施,確保在突發(fā)情況下能夠迅速響應,最大限度地減少損失。
4" 后續(xù)收尾工作
4.1" 孔道壓漿
孔道壓漿是預應力梁板施工的重點工作,在施工過程中,我們需要嚴格把控孔道壓漿所使用的材料、設備以及封錨端,以確保孔道壓漿的品質達到預期標準。
首先,要關注的是孔道壓漿的材料。選擇優(yōu)質的原材料是保證孔道壓漿質量的基礎。我們需要選用強度高、穩(wěn)定性好、抗?jié)B性能優(yōu)的材料,以確保漿體在梁板中能夠發(fā)揮出良好的支撐作用。還要注意材料的配比,合理調整水泥用量、骨料比例和漿體稠度,以滿足施工要求。
其次,在選擇注漿設備時,為了充分保證注漿的飽滿度,在操作過程中,漿液應滿足合理的水膠比,設備的注漿壓力不能低于0.7 MPa,從低處的壓漿孔注入,從高處的排氣孔溢出。同時,還應對板的另一端進行檢查,如果出現(xiàn)漿液流出的現(xiàn)象,需及時封堵孔道,并穩(wěn)定壓力持續(xù)逐漸超過10 s之后,才能停止注漿。完成第一次壓漿之后,要經過30~45 min才能拔出排氣孔的木塞,自另一端進行二次注漿,在完成孔道壓漿的所有操作后,必須及時封錨端。本項目中,所使用的模板為鋼模。
4.2" 梁板的移梁、存梁及出場
由于橋梁工程規(guī)模較大,在施工時通常需要大量的梁板,而在此情況下,對其進行準確識別的難度大幅增加。為了避免出現(xiàn)梁板使用錯誤的情況,施工團隊需要采取一些針對性的措施,以確保梁板安裝的準確性和整體質量。
其一,選擇一處無雜物的場所作為存梁區(qū),根據設計圖紙和模板對梁板及臺座進行逐一編號。在此基礎上,記錄每一塊梁板的詳細信息和對應安裝位置,每天進行重復比對核查,提高存梁工作的精細化水平。
其二,在梁板儲存時,應在下方預先鋪設好墊木,防止其與臺座發(fā)生直接接觸?,F(xiàn)場管理人員還需要做好防護措施,以防發(fā)生傾覆現(xiàn)象,影響施工安全。通??梢赃x擇在翼板下方設置支撐裝置,且梁板放設不超過3層。
4.3" 竣工驗收和后續(xù)工程維護
在竣工驗收階段,應組織專家對工程質量進行全面檢查,確保工程質量符合設計要求和規(guī)范標準。同時,應對工程質量進行嚴格驗收,對存在的問題及時進行整改,確保工程質量達到優(yōu)良標準,如圖5所示。
橋梁工程竣工交付使用后,為確保橋梁長期穩(wěn)定運行,施工單位需承擔后續(xù)工程維護工作。維護工作主要包括:定期對橋梁結構進行檢查,發(fā)現(xiàn)病害及時處理;對橋梁附屬設施進行維護,確保正常使用;對橋梁的交通流量、運行狀態(tài)等進行觀測,為橋梁運行管理提供依據;定期對橋梁進行養(yǎng)護,提高橋梁的使用壽命[4]。
5" 結束語
綜上所述,橋梁工程的施工質量控制涉及多個方面,從焊接質量到施工安全和環(huán)境保護,再到后續(xù)收尾工作的質量控制,每一個環(huán)節(jié)都需要嚴謹對待。項目管理部門需要對施工流程了如指掌,在預應力梁板施工的全過程,實行全面的監(jiān)督管理,包括原材料和機械設備的質量、施工技術的正確應用,完工后的驗收與維護等,切實提升質量控制效果,借此不斷地總結管理經驗,持續(xù)提升施工質量控制水平,為我國的交通事業(yè)和社會發(fā)展貢獻力量。
參考文獻:
[1] 張言龍.預應力施工技術在市政橋梁工程中的應用[J].建材發(fā)展導向,2023,21(4):41-43.
[2] 王健.鐵路橋梁工程建設中的后張法預應力施工技術[J].中國高新科技,2022(7):132-133.
[3] 歷飛.市政橋梁工程中后張法預應力施工技術探析[J].居業(yè),2021(2):69-70.
[4] 劉新.后張法預應力橋梁工程施工監(jiān)理[J].建材與裝飾,2020(16):255,258.